DE10232954A1

DE10232954A1 - Ein longitudinales, piezoelektrisches Verriegelungsrelais

Info

Publication number: DE10232954A1
Application number: DE10232954A
Authority: DE
Inventors: Arthur Fong; Marvin Glenn Wong
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2003-05-22
Also published as: GB2381663A; GB2381663B; TW543059B; US6512322B1; GB0224883D0; JP2003217422A

Abstract

Gemäß der Erfindung ist ein piezoelektrisch betätigtes Relais, das durch ein Flüssigmetall schaltet und verriegelt, offenbart. Das Relais wirkt durch eine longitudinale Verschiebung eines piezoelektrischen Elements in einem Ausdehnungsmodus, der einen Flüssigmetalltropfen verschiebt, und bewirkt, daß derselbe zwischen zumindest einer Kontaktanschlußfläche auf dem piezoelektrischen Element oder dem Substrat und zumindet einer anderen festen Kontaktanschlußfläche eine Benetzung bewirkt, um den Schalterkontakt zu schließen. Diese Bewegung des piezoelektrischen Elements ist schnell und bewirkt, daß der übertragene Impuls des Flüssigmetalltropfens die Oberflächenspannungskräfte überwindet, die die Masse des Flüssigmetalltropfens in Kontakt mit der Kontaktanschlußfläche oder den Kontaktanschlußflächen in der Nähe des betätigenden piezoelektrischen Elements halten würden. Der Schalter verriegelt durch die Oberflächenspannung und dadurch, daß das Flüssigmetall die Kontaktanschlußflächen benetzt.

Description

Piezoelektrische Materialien und magnetostriktive Materialien (nachfolgend gemeinsam als "piezoelektrische Materialien" bezeichnet) deformieren sich, wenn ein elektrisches Feld oder ein Magnetfeld angelegt wird. Somit sind piezoelektrische Materialien, wenn sie als Betätigungsvorrichtung verwendet werden, in der Lage, die relative Position von zwei Oberflächen zu steuern.
Piezoelektrizität ist der allgemeine Begriff zum Beschreiben der Eigenschaft, die von bestimmten Kristallen gezeigt wird, die elektrisch polarisiert werden, wenn eine mechanische Belastung an dieselben angelegt wird. Quarz ist ein gutes Beispiel für ein piezoelektrisches Kristall. Falls an ein solches Kristall eine mechanische Belastung angelegt wird, entwickelt dasselbe ein elektrisches Moment proportional zu der angelegten mechanischen Belastung.
Dies ist der direkte piezoelektrische Effekt. Falls es dagegen auf ein elektrisches Feld plaziert wird, ändert ein piezoelektrisches Kristall seine Form leicht. Dies ist der umgekehrte piezoelektrische Effekt.
Eines der am häufigsten verwendeten piezoelektrischen Materialien ist das vorher erwähnte Quarz. Ferroelektrische Kristalle, z. B. Turmalin und Rochellesalz, zeigen ebenfalls Piezoelektrizität. Diese weisen bereits eine spontane Polarisation auf, und der piezoelektrische Effekt zeigt sich in denselben als eine Änderung bei dieser Polarisation. Andere piezoelektrische Materialien umfassen bestimmte Keramikmaterialien und bestimmte Polymermaterialien. Da dieselben in der Lage sind, die relative Position von zwei Oberflächen zu steuern, wurden piezoelektrische Materialien in der Vergangenheit als Ventilbetätigungsvorrichtungen und Positionssteuerungen für Mikroskope verwendet. Piezoelektrische Materialien, insbesondere diejenigen des keramischen Typs, sind in der Lage, eine große Menge an Kraft zu erzeugen. Sie sind jedoch nur in der Lage, eine kleine Verschiebung zu erzeugen, wenn eine große Spannung angelegt wird. In dem Fall von piezoelektrischer Keramik kann die Verschiebung ein Maximum von 0,1% der Länge des Materials betragen. Somit wurden piezoelektrische Materialien als Ventilbetätigungsvorrichtungen und Positionssteuerungen für Anwendungen verwendet, die kleine Verschiebungen erfordern.
Zwei Verfahren zum Erzeugen von mehr Verschiebung pro Einheit angelegter Spannung umfassen bimorphe Anordnungen und Stapelanordnungen. Bimorphe Anordnungen weisen zwei piezoelektrische Keramikmaterialien auf, die miteinander verbunden sind und an ihren Kanten durch einen Rand begrenzt sind, so daß sich eines der piezoelektrischen Materialien ausdehnt, wenn eine Spannung angelegt wird. Die resultierende mechanische Belastung bewirkt, daß die Materialien eine Kuppel bilden. Die Verschiebung an der Mitte der Kuppel ist größer als die Schrumpfung oder Ausdehnung der einzelnen Materialien. Das Begrenzen des Rands der bimorphen Anordnung verringert jedoch die Menge an verfügbarer Verschiebung. Darüber hinaus ist die Kraft, die durch eine bimorphe Anordnung erzeugt wird, wesentlich geringer als die Kraft, die durch die Schrumpfung oder Ausdehnung der einzelnen Materialien erzeugt wird.
Stapelanordnungen enthalten mehrere Schichten von piezoelektrischen Materialien, die mit Elektroden verschachtelt sind, die miteinander verbunden sind. Eine Spannung über die Elektroden bewirkt, daß sich der Stapel ausdehnt oder zusammenzieht. Die Verschiebung des Stapels ist gleich der Summe der Verschiebung der einzelnen Materialien. Um somit vernünftige Verschiebungsabstände zu erreichen, ist eine sehr hohe Spannung oder viele Schichten erforderlich. Herkömmliche Stapelbetätigungsvorrichtungen verlieren jedoch Positionssteuerung aufgrund der Wärmeausdehnung des piezoelektrischen Materials und des Materials/der Materialien, auf dem/denen der Stapel befestigt ist.
Aufgrund der hohen Festigkeit oder Steifheit des piezoelektrischen Materials ist es in der Lage, sich gegen hohe Kräfte zu öffnen und zu schließen, wie z. B. die Kraft, die durch einen hohen Druck erzeugt wird, der auf einen großen Oberflächenbereich wirkt. Somit ermöglicht die hohe Festigkeit des piezoelektrischen Materials die Verwendung einer großen Ventilöffnung, die die Verschiebung oder Betätigung verringert, die notwendig ist, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen.
Bei einem herkömmlichen piezoelektrisch betätigten Relais wird das Relais durch Bewegen eines mechanischen Teils "geschlossen", so daß zwei Elektrodenkomponenten in Kontakt sind. Das Relais wird durch Bewegen des mechanischen Teils "geöffnet", so daß die zwei Elektrodenkomponenten nicht mehr in Kontakt sind. Der elektrische Schaltpunkt entspricht dem Kontakt zwischen den Elektrodenkomponenten der festen Elektroden.
Herkömmliche piezoelektrisch betätigte Relais besitzen typischerweise keine Verriegelungsfähigkeiten. Wo bei piezoelektrisch betätigten Relais Verriegelungsmechanismen existieren, verwenden sie die Restladungen in dem piezoelektrischen Material zum Verriegeln, oder dieselben betätigen Schalterkontakte, die einen Verriegelungsmechanismus enthalten. Herkömmliche Verfahren und Techniken zum Verriegeln von piezoelektrisch betätigten Relais mangelt es an Zuverlässigkeit.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein piezoelektrisches Verriegelungsrelais mit verbesserter Zuverlässigkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Relais gemäß Anspruch 1 oder 12 gelöst.

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtungsanordnung eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS; MEMS = microelectromechanical system). Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein piezoelektrisch betätigtes Relais, das schaltet und verriegelt.

Gemäß der Erfindung ist ein piezoelektrisch betätigtes Relais offenbart, das durch ein flüssiges Metall schaltet und verriegelt. Das Relais arbeitet durch eine longitudinale Verschiebung eines piezoelektrischen Elements in einem Ausdehnungsmodus, wodurch ein Flüssigmetalltropfen verschoben wird und bewirkt wird, daß derselbe zwischen zumindest einer Kontaktanschlußfläche auf dem piezoelektrischen Element oder Substrat und zumindest einer anderen festen Kontaktanschlußfläche eine Benetzung bewirkt, um den Schalterkontakt zu schließen. Die gleiche Bewegung, die bewirkt, daß der Flüssigmetalltropfen die Position ändert, kann bewirken, daß die elektrische Verbindung zwischen der festen Kontaktanschlußfläche und einer Kontaktanschlußfläche auf dem piezoelektrischen Element oder einem Substrat in der Nähe zu demselben unterbrochen wird. Diese Bewegung des piezoelektrischen Elements ist schnell und bewirkt, daß der übertragene Impuls des Flüssigmetalltropfens die Oberflächenspannungskräfte überwindet, die die Masse des Flüssigmetalltropfens in Kontakt mit der Kontaktanschlußfläche oder Anschlußflächen in der Nähe des betätigenden piezoelektrischen Elements halten würden. Der Schalter verriegelt durch die Oberflächenspannung und dadurch, daß das Flüssigmetall die Kontaktanschlußflächen benetzt.

Der Schalter kann unter Verwendung von Mikroherstellungstechniken für eine kleine Größe hergestellt werden. Außerdem ist die Schaltzeit relativ kurz, weil piezoelektrisch angetriebene Tintenstrahldruckköpfe Abfeuerfrequenzen von mehreren Kilohertz aufweisen, und die Fluiddynamik bei einer Schaltanwendung sehr vereinfacht ist. Die Wärmeerzeugung ist im Vergleich mit anderen MEMS-Relais, die Flüssigmetall verwenden, ebenfalls reduziert, weil nur die piezoelektrischen Elemente und der Durchgang von Steuerströmen und elektrischen Strömen durch die Betätigungsvorrichtungen des Schalters Wärme erzeugt.

Die Erfindung kann mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen besser verstanden werden. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, statt dessen wurde der Schwerpunkt darauf gelegt, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung deutlich darzustellen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht, die drei Schichten eines Relais gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Querschnittsseitenansicht eines Relais gemäß der Erfindung;
Fig. 3 eine Draufsicht eines Schaltungssubstrats und Schalterkontakts gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht einer piezoelektrischen Schicht eines Relais gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittperspektive einer piezoelektrischen Schicht eines Relais gemäß der Erfindung;
Fig. 6 eine Draufsicht einer Deckschicht eines Relais gemäß der Erfindung; und
Fig. 7 eine alternative Querschnittsseitenansicht eines Relais gemäß der Erfindung.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, die drei Schichten eines Relais 100 zeigt. Die Mittelschicht 110 ist die piezoelektrische Schicht und umfaßt den Schaltmechanismus (nicht gezeigt) des Relais 100. Die obere Schicht 120 liefert eine Abdeckung für den Schaltmechanismus des Relais 100 und liefert eine Barriere für den Schaltmechanismus des Relais 100. Die Deckschicht 120 verhindert die Freilegung des Schaltmechanismus. Unterhalb der piezoelektrischen Schicht 110 befindet sich eine Substratschicht 130. Die Substratschicht 130 wirkt als eine Basis und liefert eine gemeinsame Grundlage für eine Mehrzahl von Schaltungselementen, die vorliegen können.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Relais 100 gemäß der Erfindung. Fig. 2 ist außerdem eine Querschnittsansicht von Fig. 1. Die obere Schicht 120 und die Substratschicht 130 sind in den Querschnittsansichten nicht geändert. Die obere Schicht 120 und die Substratschicht 130 bilden feste Schichten, die Barrieren und oder ein Medium für die Verbindung mit anderen elektrischen Komponenten liefern. Die piezoelektrische Schicht 110 weist eine Kammer 140 auf, die den Schaltmechanismus für das Relais 100 unterbringt. Der Schaltmechanismus umfaßt ein Paar von piezoelektrischen Elementen 150, eine Mehrzahl von Schalterkontakten 160 und eine bewegliche Flüssigkeit 170. Die bewegliche Flüssigkeit ist elektrisch leitfähig und weist physikalische Charakteristika auf, die bewirken, daß dieselbe die Schalterkontakte 160 benetzt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die bewegliche Flüssigkeit 170 ein Flüssigmetall, das in der Lage ist, die Schalterkontakte 160 zu benetzen. Ein solches Flüssigmetall ist Germanium. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Flüssigmetall Quecksilber.
Beim Betrieb arbeitet der Schaltmechanismus durch eine longitudinale Verschiebung der piezoelektrischen Elemente 150. Eine elektrische Ladung wird an die piezoelektrischen Elemente 150 angelegt, die bewirkt, daß sich die Elemente 150 ausdehnen. Die Ausdehnung von einem der piezoelektrischen Elemente 150 verschiebt den beweglichen flüssigen Tropfen 170. Die Ausdehnung der piezoelektrischen Elemente 150 ist schnell und stark und bewirkt einen Pingpong-Effekt auf der Flüssigkeit 170. Die Flüssigkeit 170 benetzt die Kontaktanschlußflächen 160 und bewirkt einen Verriegelungseffekt. Wenn die elektrische Ladung von den piezoelektrischen Elementen 150 entfernt wird, kehrt die Flüssigkeit nicht zu ihrer ursprünglichen Position zurück, sondern benetzt weiterhin die Kontaktanschlußflächen 160. In Fig. 2 wurden die piezoelektrischen Elemente 150 auf der linken Seite elektrisch geladen, wodurch eine Ausdehnung bewirkt wird, und die Flüssigkeit 170 physikalisch erschüttert wird, wodurch bewirkt wird, daß ein Teil derselben sich nach rechts bewegt (pingpong-mäßig), wo derselbe sich mit der Flüssigkeit 170 kombiniert, die die ganz rechte Kontaktanschlußfläche 160 benetzt. Wie dargestellt wurde, ist die Ausdehnungsbewegung der piezoelektrischen Elemente 150 schnell und bewirkt, daß der übertragene Impuls des flüssigen Tropfens 170 die Oberflächenspannungskräfte überwindet, die die Masse des flüssigen Tropfens 170 in Kontakt mit der Kontaktanschlußfläche halten. Der Schaltmechanismus verriegelt durch die Oberflächenspannung und dadurch, daß die Flüssigkeit 170 die Kontaktanschlußflächen benetzt.
Für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist klar, daß die in den Figuren gezeigten longitudinal verschiebbaren piezoelektrischen Elemente nur beispielhaft sind. Es ist klar, daß eine Vielzahl von piezoelektrischen Moden existieren, die beim Implementieren der Erfindung verwendet werden können. Beispielsweise kann ein piezoelektrisches Biegemoduselement oder ein piezoelektrisches Scher-Modus-Element verwendet werden. Ein piezoelektrisches Scher-Modus-Element arbeitet, indem die Erzeugung eines Scher-Vorgangs, der eine Folge eines angelegten elektrischen Feldes ist, bewirkt wird. Es ist ferner klar, daß der Verriegelungsmechanismus, der bei der Erfindung vorgesehen ist, unabhängig von der Einrichtung zum übertragen des Impulses an die Flüssigkeit ist. Jede Einrichtung, die in der Lage ist, ausreichend Kraft zu übertragen, um den Pingpong-Effekt zu bewirken, reicht für die Zwecke dieser Erfindung aus.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Substratschicht 130 mit den Schalterkontakten 160. Die Schalterkontakte 160 können zum Leiten von Signalen durch das Substrat 130 mit Lötkugeln auf der gegenüberliegenden Seite verbunden sein, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Alternativ können Schaltungsspuren und Kontaktanschlußflächen auf der gezeigten Seite von Fig. 2 vorgesehen sein.
Fig. 4 ist eine Draufsicht einer piezoelektrischen Schicht eines Relais 100, die die piezoelektrischen Elemente 150 und die Kammer 140 zeigt. Fig. 4 zeigt außerdem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Entlüftungsdurchlaß 180 den Raum zwischen den Kontaktanschlußflächen 160 koppelt. Schaltungsspuren für die piezoelektrischen Elemente 150 und die bewegliche Flüssigkeit 170 sind nicht gezeigt. Der Entlüftungsdurchlaß 180 ermöglicht das Entlüften der Kammer 140, wenn die bewegliche Flüssigkeit 170 von einer Seite der Kammer 140 zu der anderen erschüttert wird. Das Entlüften ermöglicht eine ungehinderte Bewegung der beweglichen Flüssigkeit 170. Der Entlüftungsdurchlaß 180 fällt mit der Kammer 140 an Punkten zusammen, die zwischen den Kontaktanschlußflächen 160 von Fig. 3 liegen würden.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer piezoelektrischen Schicht eines Relais an dem Punkt A-A von Fig. 4. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Entlüftungsdurchlaß 180 nicht vollständig durch die gesamte Dicke der piezoelektrischen Schicht 110. Für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist klar, daß der Entlüftungsdurchlaß 180 sich vollständig durch die Dicke der piezoelektrischen Schicht 110 erstrecken kann, oder sich nur teilweise von einer der Seiten erstrecken kann. Die Schaltungsspuren für die piezoelektrischen Elemente 150 sind in Fig. 5 nicht gezeigt.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht der Substratschicht 120. Die Substratschicht ist eine feste Lage aus Material. Die Substratschicht 120 wirkt, um das Relais 100 abzudecken, indem dasselbe die Oberseite der Kammer 140 bildet.
Fig. 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Relais 100 der Erfindung. Beim Betrieb arbeitet der Schaltmechanismus durch eine longitudinale Verschiebung der piezoelektrischen Elemente 150. An die piezoelektrischen Elemente 150 wird eine elektrische Ladung angelegt, die bewirkt, daß sich die Elemente 150 ausdehnen. Die Ausdehnung von einem der piezoelektrischen Elemente 150 verschiebt den beweglichen flüssigen Tropfen 170. Die Ausdehnung der piezoelektrischen Elemente 150 ist schnell und stark, und bewirkt einen Pingpong-Effekt auf der Flüssigkeit 170. Die Flüssigkeit 170 benetzt die Kontaktanschlußflächen 160 und bewirkt einen Verriegelungseffekt. Jedes der piezoelektrischen Elemente 150 weist eine Kontaktanschlußfläche 190 auf, die an dem Ende befestigt ist, um als eine zusätzliche Benetzungskraft zu wirken. Diese zusätzliche Kontaktanschlußfläche 190 liefert eine erhöhte Oberflächenspannung für die bewegliche Flüssigkeit 170, so daß ein Teil der Flüssigkeit 170 auf den Seitenkontaktanschlußflächen 160 verbleibt. Die Kontaktanschlußflächen 190 können außerdem die Einrichtung zum elektrischen Kontaktieren des Flüssigmetalls an den Enden der Kanäle liefern. Die Verbindungsspuren sind nicht gezeigt. Außerdem ist in Fig. 7 kein Entlüftungsdurchlaß gezeigt, der Luft zwischen den Kontaktanschlußflächen 160 in die Kammer 140 leitet.
Wenn die elektrische Ladung von den piezoelektrischen Elementen 150 entfernt wird, kehrt die Flüssigkeit nicht zu ihrer ursprünglichen Position zurück, sondern benetzt weiterhin die Kontaktanschlußfläche 160. In Fig. 2 wurden die piezoelektrischen Elemente 150 auf der linken Seite elektrisch geladen, wodurch eine Ausdehnung bewirkt wird, und die Flüssigkeit 170 physikalisch erschüttert wird, wodurch bewirkt wird, daß sich ein Teil derselben nach rechts bewegt (pingpong-mäßig), wo derselbe sich mit der Flüssigkeit 170 kombiniert, die die am weitesten rechts liegende Kontaktanschlußfläche 160 benetzt. Wie angemerkt wurde, ist die Ausdehnungsbewegung der piezoelektrischen Elemente 150 schnell, und bewirkt, daß der übertragene Impuls des flüssigen Tropfens 170 die Oberflächenspannungskräfte überwindet, die die Masse des flüssigen Tropfens 170 in Kontakt mit der Kontaktanschlußfläche halten. Der Schaltmechanismus verriegelt durch die Oberflächenspannung und dadurch, daß die Flüssigkeit 170 die Kontaktanschlußflächen benetzt.

Claims

1. Piezoelektrisches Verriegelungsrelais (100), das folgende Merkmale umfaßt:
eine Kammer (140);
eine erste, eine zweite und eine dritte Kontaktanschlußfläche (160), die gleich voneinander getrennt sind, wobei jede der Kontaktanschlußflächen (160) zumindest einen Abschnitt in der Kammer (140) aufweist;
ein erstes und ein zweites piezoelektrisches Element (150), die einander gegenüberliegend in der Kammer (140) angeordnet sind; und
eine bewegliche leitfähige Flüssigkeit (170) in der Kammer (140), wobei ein erster Teil der Flüssigkeit (170) die erste der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt, und ein Teil der Flüssigkeit (170) sowohl die zweite als auch die dritte der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt;
wobei der Teil der Flüssigkeit (170), der die zweite und die dritte der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt, zu dem Teil beweglich ist, der die erste der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt.

2. Relais (100) gemäß Anspruch 1, das ferner eine Schicht (120) aus Deckmaterial über der Kammer (140), und eine Schicht (130) eines Substratmaterials unter der Kammer umfaßt, wobei die erste, die zweite und die dritte Kontaktanschlußfläche (160) zumindest einen Abschnitt innerhalb der Kammer (140) aufweisen.

3. Relais (100) gemäß Anspruch 2, bei dem die bewegliche leitfähige Flüssigkeit (170) ein Flüssigmetall ist.

4. Relais (100) gemäß Anspruch 3, bei dem das Flüssigmetall (170) Germanium ist.

5. Relais (100) gemäß Anspruch 4, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) longitudinal verschiebbar sind.

6. Relais (100) gemäß Anspruch 4, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Biegemoduselemente sind.

7. Relais (100) gemäß Anspruch 4, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Scher-Modus- Elemente sind.

8. Relais (100) gemäß Anspruch 3, bei dem das Flüssigmetall (170) Quecksilber ist.

9. Relais (100) gemäß Anspruch 8, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) longitudinal verschiebbar sind.

10. Relais (100) gemäß Anspruch 8, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Biegemoduselemente sind.

11. Relais (100) gemäß Anspruch 8, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Scher-Modus- Elemente sind.

12. Piezoelektrisches Relais (100) zum Verriegeln, wobei das Relais folgende Merkmale umfaßt:
eine Deckschicht (120), eine piezoelektrische Schicht (110), die unter der Deckschicht positioniert ist, und eine Substratschicht (130) unter der piezoelektrischen Schicht (110);
wobei die piezoelektrische Schicht (110) eine Kammer (140) umfaßt;
eine erste, eine zweite und eine dritte Kontaktanschlußfläche (160), die gleich voneinander getrennt sind, wobei jede der Kontaktanschlußflächen (160) zumindest einen Abschnitt in der Kammer (140) aufweist;
ein erstes und ein zweites piezoelektrisches Element (150), die einander gegenüberliegend in der Kammer (140) angeordnet sind; und
eine bewegliche leitfähige Flüssigkeit (170) in der Kammer (140), wobei ein erster Teil der Flüssigkeit (170) die erste der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt, und ein Teil der Flüssigkeit (170) sowohl die zweite als auch die dritte der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt; und
wobei der Teil der Flüssigkeit (170), der die zweite und die dritte der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt, zu dem Teil beweglich ist, der die erste der Kontaktanschlußflächen (160) benetzt.

13. Relais (100) gemäß Anspruch 12, bei dem die bewegliche leitfähige Flüssigkeit (170) ein Flüssigmetall ist.

14. Relais (100) gemäß Anspruch 13, bei dem das Flüssigmetall (170) Quecksilber ist.

15. Relais (100) gemäß Anspruch 14, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) longitudinal verschiebbar sind.

16. Relais (100) gemäß Anspruch 14, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Biegemoduselemente sind.

17. Relais (100) gemäß Anspruch 14, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Scher-Modus- Elemente sind.

18. Relais (100) gemäß Anspruch 12, bei dem das Flüssigmetall (170) Germanium ist.

19. Relais (100) gemäß Anspruch 18, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) longitudinal verschiebbar sind.

20. Relais (100) gemäß Anspruch 18, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Biegemoduselemente sind.

21. Relais (100) gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem das erste und das zweite piezoelektrische Element (150) Scher-Modus-Elemente sind.