JP2995400B2 - マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法 - Google Patents
マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法Info
- Publication number
- JP2995400B2 JP2995400B2 JP5390698A JP5390698A JP2995400B2 JP 2995400 B2 JP2995400 B2 JP 2995400B2 JP 5390698 A JP5390698 A JP 5390698A JP 5390698 A JP5390698 A JP 5390698A JP 2995400 B2 JP2995400 B2 JP 2995400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- packing
- diaphragm
- fluid
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は微小量な液体の高
精度な送液と装置自体の小型化が不可欠である医療分野
や分析分野などにおけるマイクロポンプおよびマイクロ
バルブの構造および製造方法に関する。
精度な送液と装置自体の小型化が不可欠である医療分野
や分析分野などにおけるマイクロポンプおよびマイクロ
バルブの構造および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来の医療分野、分析分野等での応用
がなされているマイクロポンプとして、例えば特開平５
−１６４０５２号広報に記載されているものがある。こ
の発明は図２に示すようにケーシリング２６の内部に、
端面に液体吸引吐出部材２１が接着されている固定され
た積層型圧電アクチュエータと、端面に弁２３が接着さ
れている二つの積層型圧電アクチュエータ２２から構成
されており、３つのアクチュエータの駆動によって流路
管口２４とポンプ室２５を介して送液を実現する構造と
なっている。
がなされているマイクロポンプとして、例えば特開平５
−１６４０５２号広報に記載されているものがある。こ
の発明は図２に示すようにケーシリング２６の内部に、
端面に液体吸引吐出部材２１が接着されている固定され
た積層型圧電アクチュエータと、端面に弁２３が接着さ
れている二つの積層型圧電アクチュエータ２２から構成
されており、３つのアクチュエータの駆動によって流路
管口２４とポンプ室２５を介して送液を実現する構造と
なっている。
【０００３】また、特開平５−１６６９号広報に記載さ
れているマイクロポンプの場合、図３に示すようにシリ
コン基板３１上の酸化膜の犠牲層上に金属またはポリシ
リコンの薄膜３２を形成し、さらにエッチングによって
犠牲層を除去することにより金属またはポリシリコンの
逆止弁を構成し、ガラス基板３３上に設けた圧電素子３
４によりポンプを構成することを特徴としている。
れているマイクロポンプの場合、図３に示すようにシリ
コン基板３１上の酸化膜の犠牲層上に金属またはポリシ
リコンの薄膜３２を形成し、さらにエッチングによって
犠牲層を除去することにより金属またはポリシリコンの
逆止弁を構成し、ガラス基板３３上に設けた圧電素子３
４によりポンプを構成することを特徴としている。
【０００４】また、特開平５−２６３７６３号広報に記
載される考案の場合、図４に示すようにポンプ室４１の
上下に２個のポンプ駆動用のバイモルフ型圧電素子４２
が取り付けられており、吸入口および吐出口には弁体４
３およびバイモルフ型圧電素子４４からなる流量制御弁
４５が取り付けられており、ポンプ用圧電素子４２と流
体制御弁用圧電素子４４を同一のコントローラ４６で駆
動制御可能な構成となっている。
載される考案の場合、図４に示すようにポンプ室４１の
上下に２個のポンプ駆動用のバイモルフ型圧電素子４２
が取り付けられており、吸入口および吐出口には弁体４
３およびバイモルフ型圧電素子４４からなる流量制御弁
４５が取り付けられており、ポンプ用圧電素子４２と流
体制御弁用圧電素子４４を同一のコントローラ４６で駆
動制御可能な構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 図２に示すような積
層型圧電素子をアクチュエータとして用いることによっ
て能動的なバルブを製作した例の場合、積層型圧電素子
自体の厚みのために薄型化が不可能であるという問題が
あった。また、図３に示すような２つの逆止弁を有した
マイクロポンプでは、受動的な逆止弁を用いることによ
って送液を実現しているため、その構造上一方向にしか
送液できないという問題点を有していた。
層型圧電素子をアクチュエータとして用いることによっ
て能動的なバルブを製作した例の場合、積層型圧電素子
自体の厚みのために薄型化が不可能であるという問題が
あった。また、図３に示すような２つの逆止弁を有した
マイクロポンプでは、受動的な逆止弁を用いることによ
って送液を実現しているため、その構造上一方向にしか
送液できないという問題点を有していた。
【０００６】また、図４に示すような、圧電素子のバイ
モルフ型アクチュエータで直接流路を塞ぐことによって
バルブとして用いる場合、流体がアクチュエータに触れ
てしまうためにアクチュエータを保護しなければならな
いという問題点を有していた。そこで本発明では、基板
部のダイアフラムが十分な変位を得ることができるよう
にユニモルフアクチュエータを用い、基板部または天板
部とパッキンの一体構造によって高い密閉性を実現し、
薄型化および双方向送液が可能で、かつ耐圧性および吐
出効率の高いマイクロポンプを実現することを課題とす
る。
モルフ型アクチュエータで直接流路を塞ぐことによって
バルブとして用いる場合、流体がアクチュエータに触れ
てしまうためにアクチュエータを保護しなければならな
いという問題点を有していた。そこで本発明では、基板
部のダイアフラムが十分な変位を得ることができるよう
にユニモルフアクチュエータを用い、基板部または天板
部とパッキンの一体構造によって高い密閉性を実現し、
薄型化および双方向送液が可能で、かつ耐圧性および吐
出効率の高いマイクロポンプを実現することを課題とす
る。
【０００７】
【課題を解決する手段】 本発明では、基板上のダイア
フラムにパッキンを形成することによって基板とパッキ
ンの一体構造を実現し、接合された天板との間で高い密
閉性を実現する。または天板上にパッキンを形成するこ
とによって天板とパッキンの一体構造を実現し、接合さ
れた基板上のダイアフラムとの間で高い密閉性を実現す
る。更にダイアフラムに対して圧電素子を取り付けたユ
ニモルフアクチュエータを構成し、能動的なマイクロバ
ルブを実現する。また同じようにダイアフラムに圧電素
子を取り付けたユニモルフアクチュエータによって液体
を吐出する働きをするポンピング部分を実現する。これ
らのマイクロバルブとポンピング部分を流路でつなぎ、
各々のアクチュエータを駆動することによって弁の開閉
および流体の吐出をおこない、薄型で耐圧性および吐出
効率が高く、かつ双方向送液が可能なマイクロポンプを
実現する。
フラムにパッキンを形成することによって基板とパッキ
ンの一体構造を実現し、接合された天板との間で高い密
閉性を実現する。または天板上にパッキンを形成するこ
とによって天板とパッキンの一体構造を実現し、接合さ
れた基板上のダイアフラムとの間で高い密閉性を実現す
る。更にダイアフラムに対して圧電素子を取り付けたユ
ニモルフアクチュエータを構成し、能動的なマイクロバ
ルブを実現する。また同じようにダイアフラムに圧電素
子を取り付けたユニモルフアクチュエータによって液体
を吐出する働きをするポンピング部分を実現する。これ
らのマイクロバルブとポンピング部分を流路でつなぎ、
各々のアクチュエータを駆動することによって弁の開閉
および流体の吐出をおこない、薄型で耐圧性および吐出
効率が高く、かつ双方向送液が可能なマイクロポンプを
実現する。
【０００８】
【発明の実施の形態】 本発明におけるマイクロポンプ
の構造を図１に示す。図１(1-a)はマイクロポンプの平
面図、図１(1-b)はマイクロポンプの断面図を表す。二
つのバルブダイアフラムと一つのポンピングダイアフラ
ムはシリコン基板１にエッチングによって形成され、各
ダイアフラムに圧電素子３を取り付けることによってユ
ニモルフアクチュエータを構成している。シリコン基板
１は貫通穴５を有したガラス基板２と接合されており、
バルブダイアフラムはパッキン４によって閉じられた構
造となっている。またパッキンはバルブダイアフラムも
しくはガラス基板との一体構造となっている。このパッ
キンの厚みをダイアフラムのエッチング深さよりも高く
することによって、ダイアフラムおよびパッキンの剛性
によってバルブが通常時において閉の状態を実現するこ
とができる（図５）。以下にこの発明の実施例を図面に
基づいて説明する。 〔実施例１〕まず図６(6-a)のようなシリコン基板１に
対して、図６(6-b)のように熱酸化によって0.3μｍの酸
化膜６を形成する。続いて表面にレジストのパターンニ
ングをおこない、バッファフッ酸によるウェットエッチ
ングによって酸化膜６の一部を除去する（図６(6-
c)）。次にレジストを全面的に剥離した後に、残された
熱酸化膜をマスクとし図６(6-d)のようにTMAHによって
シリコン基板１のウェットエッチングをおこなう。続い
て図６(6-e)のように酸化膜５をバッファフッ酸によっ
て全面剥離する。このエッチングされた部分がマイクロ
ポンプの各ダイアフラムおよび流路となる。
の構造を図１に示す。図１(1-a)はマイクロポンプの平
面図、図１(1-b)はマイクロポンプの断面図を表す。二
つのバルブダイアフラムと一つのポンピングダイアフラ
ムはシリコン基板１にエッチングによって形成され、各
ダイアフラムに圧電素子３を取り付けることによってユ
ニモルフアクチュエータを構成している。シリコン基板
１は貫通穴５を有したガラス基板２と接合されており、
バルブダイアフラムはパッキン４によって閉じられた構
造となっている。またパッキンはバルブダイアフラムも
しくはガラス基板との一体構造となっている。このパッ
キンの厚みをダイアフラムのエッチング深さよりも高く
することによって、ダイアフラムおよびパッキンの剛性
によってバルブが通常時において閉の状態を実現するこ
とができる（図５）。以下にこの発明の実施例を図面に
基づいて説明する。 〔実施例１〕まず図６(6-a)のようなシリコン基板１に
対して、図６(6-b)のように熱酸化によって0.3μｍの酸
化膜６を形成する。続いて表面にレジストのパターンニ
ングをおこない、バッファフッ酸によるウェットエッチ
ングによって酸化膜６の一部を除去する（図６(6-
c)）。次にレジストを全面的に剥離した後に、残された
熱酸化膜をマスクとし図６(6-d)のようにTMAHによって
シリコン基板１のウェットエッチングをおこなう。続い
て図６(6-e)のように酸化膜５をバッファフッ酸によっ
て全面剥離する。このエッチングされた部分がマイクロ
ポンプの各ダイアフラムおよび流路となる。
【０００９】次に図６(6-f)のように再び熱酸化によっ
て全面に厚さ1.2μｍの酸化膜６を形成し、両面アライ
ナを用いてバルブダイアフラムおよびポンピングダイア
フラムが表面と同じ位置になるように、裏面に対してレ
ジストのパターニングをおこなう。このレジストをマス
クとしてバッファフッ酸によって酸化膜６のパターンニ
ングをおこない（図６(6-g)）、レジストの全面剥離
後、図６(6-h)に示すように水酸化カリウム溶液によっ
てシリコン基板１のエッチングをおこなう。このエッチ
ングの深さを調節することによって各ダイアフラムの厚
みを任意に決定することが可能となる。最後に図６(6-
i)のように酸化膜６をバッファフッ酸によって全面的に
剥離し、ダイアフラムを有する基板が完成する。
て全面に厚さ1.2μｍの酸化膜６を形成し、両面アライ
ナを用いてバルブダイアフラムおよびポンピングダイア
フラムが表面と同じ位置になるように、裏面に対してレ
ジストのパターニングをおこなう。このレジストをマス
クとしてバッファフッ酸によって酸化膜６のパターンニ
ングをおこない（図６(6-g)）、レジストの全面剥離
後、図６(6-h)に示すように水酸化カリウム溶液によっ
てシリコン基板１のエッチングをおこなう。このエッチ
ングの深さを調節することによって各ダイアフラムの厚
みを任意に決定することが可能となる。最後に図６(6-
i)のように酸化膜６をバッファフッ酸によって全面的に
剥離し、ダイアフラムを有する基板が完成する。
【００１０】続いて（図７(7-a)）に示すように、シリ
コン基板１のバルブダイアフラム６に対して、シリコー
ンゴムなどによるパッキンを形成し硬化させる。これに
よってパッキン４とシリコン基板１との一体構造が実現
されることになる（図７(7-b)）。次にこのシリコン基
板１に対するガラス基板２の接合をおこなうが、ガラス
基板２には予めエキシマレーザによって直径600〔μ
ｍ〕の貫通穴５が形成されており、その位置はバルブダ
イアフラムに形成されたパッキンと一致している。その
ため300℃、1000Vによって陽極接合を実現すると、貫通
穴５が直接パッキン４によって塞がれる構造が実現され
る（図７(7-c)）。この時に、パッキン４がバルブダイ
アフラム６のエッチング深さよりも高くなる構造とする
ことによって、ダイアフラムおよびパッキンの剛性によ
りバルブが通常時において閉の状態となる（図５）。こ
の強さはパッキンまたはバルブダイアフラムの厚みによ
って任意に設定することが可能であり、外圧に対するバ
ルブの強さを自由に調整することが可能である。
コン基板１のバルブダイアフラム６に対して、シリコー
ンゴムなどによるパッキンを形成し硬化させる。これに
よってパッキン４とシリコン基板１との一体構造が実現
されることになる（図７(7-b)）。次にこのシリコン基
板１に対するガラス基板２の接合をおこなうが、ガラス
基板２には予めエキシマレーザによって直径600〔μ
ｍ〕の貫通穴５が形成されており、その位置はバルブダ
イアフラムに形成されたパッキンと一致している。その
ため300℃、1000Vによって陽極接合を実現すると、貫通
穴５が直接パッキン４によって塞がれる構造が実現され
る（図７(7-c)）。この時に、パッキン４がバルブダイ
アフラム６のエッチング深さよりも高くなる構造とする
ことによって、ダイアフラムおよびパッキンの剛性によ
りバルブが通常時において閉の状態となる（図５）。こ
の強さはパッキンまたはバルブダイアフラムの厚みによ
って任意に設定することが可能であり、外圧に対するバ
ルブの強さを自由に調整することが可能である。
【００１１】最後に圧電素子をバルブダイアフラム６と
ポンピングダイアフラム７に対して取り付けてユニモル
フアクチュエータを構成する（図７(7-d)）。二つのバ
ルブは通常時において閉の状態が保たれており、ユニモ
ルフアクチュエータを下向きに撓ませることによってガ
ラス基板とパッキンの間に空間が生じ、バルブが開の状
態が実現される。またポンピングダイアフラムをユニモ
ルフアクチュエータで上向きに撓ませることによって流
体の吐出が可能となる。二つのバルブダイアフラムとひ
とつのポンピングダイアフラムを順序良く駆動すること
によって、マイクロポンプの送液が実現される。また能
動的なバルブを用いているため、各アクチュエータの駆
動順序を変えることによって任意の方向への送液が可能
である。
ポンピングダイアフラム７に対して取り付けてユニモル
フアクチュエータを構成する（図７(7-d)）。二つのバ
ルブは通常時において閉の状態が保たれており、ユニモ
ルフアクチュエータを下向きに撓ませることによってガ
ラス基板とパッキンの間に空間が生じ、バルブが開の状
態が実現される。またポンピングダイアフラムをユニモ
ルフアクチュエータで上向きに撓ませることによって流
体の吐出が可能となる。二つのバルブダイアフラムとひ
とつのポンピングダイアフラムを順序良く駆動すること
によって、マイクロポンプの送液が実現される。また能
動的なバルブを用いているため、各アクチュエータの駆
動順序を変えることによって任意の方向への送液が可能
である。
【００１２】このようなマイクロポンプは圧電素子を用
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされているた
め、耐圧性が高く、かつ送液効率の高いマイクロポンプ
を実現することができる。 〔実施例２〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラム６およびポンピングダイ
アフラム７をシリコン基板に形成する（図８(8-a)）。
このバルブダイアフラムに対してパッキン４を形成し、
パッキン４とシリコン基板１の一体構造を実現する（図
８(8-b)）。続いて貫通穴５を有するガラス基板２の陽
極接合をおこなうが、貫通穴５はパッキン４から離れた
ところに位置しており、貫通穴５から入った流体がバル
ブダイアフラム部分のパッキン４により堰き止められる
構造となっている（図８(8-c)）。最後に圧電素子をバ
ルブダイアフラム６とポンピングダイアフラム７に対し
て取り付けてユニモルフアクチュエータを構成する（図
８(8-d)）。二つのバルブは通常時において閉の状態が
保たれており、ユニモルフアクチュエータを下向きに撓
ませることによってガラス基板とパッキンの間に空間が
生じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピング
ダイアフラムをユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラムとひとつのポンピングダイアフラムを
順序良く駆動することによって、マイクロポンプの送液
が実現される。また能動的なバルブを用いているため、
各アクチュエータの駆動順序を変えることによって任意
の方向への送液が可能である。
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされているた
め、耐圧性が高く、かつ送液効率の高いマイクロポンプ
を実現することができる。 〔実施例２〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラム６およびポンピングダイ
アフラム７をシリコン基板に形成する（図８(8-a)）。
このバルブダイアフラムに対してパッキン４を形成し、
パッキン４とシリコン基板１の一体構造を実現する（図
８(8-b)）。続いて貫通穴５を有するガラス基板２の陽
極接合をおこなうが、貫通穴５はパッキン４から離れた
ところに位置しており、貫通穴５から入った流体がバル
ブダイアフラム部分のパッキン４により堰き止められる
構造となっている（図８(8-c)）。最後に圧電素子をバ
ルブダイアフラム６とポンピングダイアフラム７に対し
て取り付けてユニモルフアクチュエータを構成する（図
８(8-d)）。二つのバルブは通常時において閉の状態が
保たれており、ユニモルフアクチュエータを下向きに撓
ませることによってガラス基板とパッキンの間に空間が
生じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピング
ダイアフラムをユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラムとひとつのポンピングダイアフラムを
順序良く駆動することによって、マイクロポンプの送液
が実現される。また能動的なバルブを用いているため、
各アクチュエータの駆動順序を変えることによって任意
の方向への送液が可能である。
【００１３】このようなマイクロポンプは圧電素子を用
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例３〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラム６およびポンピングダイ
アフラム７をシリコン基板に形成する。続いて図９(9-
a)に示すように、天板部となるガラス基板２に対してフ
ッ素樹脂などの接着防止層９をバルブダイアフラムと同
じ位置にコーティングしておく。これはパッキンとなる
シリコーンゴムが硬化時にガラス基板と接着してしまう
ことを防ぐためである。この状態でガラス基板２に対し
てエキシマレーザを用いて流体が通過する貫通穴５の加
工をおこなうが、この貫通穴５は接着防止層９と同じ部
分に加工される（図９(9-b)）。また、この貫通穴の位
置はシリコン基板のバルブダイアフラム６とも一致す
る。このような加工をおこなったガラス基板２とシリコ
ン基板１を図９(9-c)のように陽極接合によって接合す
る。
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例３〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラム６およびポンピングダイ
アフラム７をシリコン基板に形成する。続いて図９(9-
a)に示すように、天板部となるガラス基板２に対してフ
ッ素樹脂などの接着防止層９をバルブダイアフラムと同
じ位置にコーティングしておく。これはパッキンとなる
シリコーンゴムが硬化時にガラス基板と接着してしまう
ことを防ぐためである。この状態でガラス基板２に対し
てエキシマレーザを用いて流体が通過する貫通穴５の加
工をおこなうが、この貫通穴５は接着防止層９と同じ部
分に加工される（図９(9-b)）。また、この貫通穴の位
置はシリコン基板のバルブダイアフラム６とも一致す
る。このような加工をおこなったガラス基板２とシリコ
ン基板１を図９(9-c)のように陽極接合によって接合す
る。
【００１４】続いて貫通穴５から粘度の低いシリコーン
ゴムをダイアフラム内に充填し、硬化させることによっ
て密閉性の高いパッキン４を実現する（図９(9-d)）。
ガラス天板側にはあらかじめフッ素樹脂などの接着防止
層９がコーティングされているため、パッキンはシリコ
ン基板側とのみ接着している状態となり、シリコン基板
とパッキンとの一体構造が実現できる。この場合、バル
ブダイアフラム６が下向きにたわんだときにガラス基板
とパッキンの間に隙間が生じ、バルブの開いた状態が実
現される。
ゴムをダイアフラム内に充填し、硬化させることによっ
て密閉性の高いパッキン４を実現する（図９(9-d)）。
ガラス天板側にはあらかじめフッ素樹脂などの接着防止
層９がコーティングされているため、パッキンはシリコ
ン基板側とのみ接着している状態となり、シリコン基板
とパッキンとの一体構造が実現できる。この場合、バル
ブダイアフラム６が下向きにたわんだときにガラス基板
とパッキンの間に隙間が生じ、バルブの開いた状態が実
現される。
【００１５】最後にバルブダイアフラム６とポンピング
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図９(9-e)）。二つの
バルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませる
ことによってガラス基板とパッキンの間に空間が生じ、
バルブが開の状態が実現される。またポンピングダイア
フラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓ませ
ることによって流体の吐出が可能となる。二つのバルブ
ダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム７を
順序良く駆動することによって、マイクロポンプの送液
が実現される。また能動的なバルブを用いているため、
各アクチュエータの駆動順序を変えることによって任意
の方向への送液が可能である。
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図９(9-e)）。二つの
バルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませる
ことによってガラス基板とパッキンの間に空間が生じ、
バルブが開の状態が実現される。またポンピングダイア
フラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓ませ
ることによって流体の吐出が可能となる。二つのバルブ
ダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム７を
順序良く駆動することによって、マイクロポンプの送液
が実現される。また能動的なバルブを用いているため、
各アクチュエータの駆動順序を変えることによって任意
の方向への送液が可能である。
【００１６】このようなマイクロポンプは圧電素子を用
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能であり、また耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例４〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラムおよびポンピングダイア
フラムをシリコン基板に形成する。続いて図10(10-a)に
示すように、天板部となるガラス基板に対してフッ素樹
脂などの接着防止層９をバルブダイアフラム６と同じ位
置にコーティングしておく。これはパッキンとなるシリ
コーンゴムが硬化時にガラス基板と接着してしまうこと
を防ぐためである。この状態でガラス基板２に対してエ
キシマレーザを用いて貫通穴５の加工をおこなう。この
貫通穴は流体が通過するためのものと、ダイアフラム内
にパッキンを充填するためのものの２種類があり、この
うち充填用のものは接着防止層９と同じ部分に加工され
ることとなる（図１０(10-b)）。このような加工をおこ
なったガラス基板２とシリコン基板１を図１０(10-c)の
ように陽極接合によって接合する。
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能であり、また耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例４〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラムおよびポンピングダイア
フラムをシリコン基板に形成する。続いて図10(10-a)に
示すように、天板部となるガラス基板に対してフッ素樹
脂などの接着防止層９をバルブダイアフラム６と同じ位
置にコーティングしておく。これはパッキンとなるシリ
コーンゴムが硬化時にガラス基板と接着してしまうこと
を防ぐためである。この状態でガラス基板２に対してエ
キシマレーザを用いて貫通穴５の加工をおこなう。この
貫通穴は流体が通過するためのものと、ダイアフラム内
にパッキンを充填するためのものの２種類があり、この
うち充填用のものは接着防止層９と同じ部分に加工され
ることとなる（図１０(10-b)）。このような加工をおこ
なったガラス基板２とシリコン基板１を図１０(10-c)の
ように陽極接合によって接合する。
【００１７】続いて貫通穴５から粘度の低いシリコーン
ゴムをダイアフラム内に充填し、硬化させることによっ
て密閉性の高いパッキン４を実現する（図１０(10-
d)）。ガラス天板側にはあらかじめフッ素樹脂などの接
着防止層９がコーティングされているため、パッキンは
シリコン基板側とのみ接着している状態となり、シリコ
ン基板とパッキンとの一体構造が実現できる。続いて流
体が漏れることのないように、封止剤１０によって充填
穴を塞ぐ（図１０(10-e)）。これによって残った二つの
貫通穴から流体が出入りし、パッキンによって流れが堰
き止められるような構造が実現される。このようなバル
ブの場合、バルブダイアフラム６が下向きにたわんだと
きにガラス基板とパッキンの間に隙間が生じ、バルブの
開いた状態が実現される。
ゴムをダイアフラム内に充填し、硬化させることによっ
て密閉性の高いパッキン４を実現する（図１０(10-
d)）。ガラス天板側にはあらかじめフッ素樹脂などの接
着防止層９がコーティングされているため、パッキンは
シリコン基板側とのみ接着している状態となり、シリコ
ン基板とパッキンとの一体構造が実現できる。続いて流
体が漏れることのないように、封止剤１０によって充填
穴を塞ぐ（図１０(10-e)）。これによって残った二つの
貫通穴から流体が出入りし、パッキンによって流れが堰
き止められるような構造が実現される。このようなバル
ブの場合、バルブダイアフラム６が下向きにたわんだと
きにガラス基板とパッキンの間に隙間が生じ、バルブの
開いた状態が実現される。
【００１８】最後にバルブダイアフラム６とポンピング
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図１０(10-f)）。二つ
のバルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませ
ることによってガラス基板とパッキンの間に空間が生
じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピングダ
イアフラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム
７を順序良く駆動することによって、マイクロポンプの
送液が実現される。また能動的なバルブを用いているた
め、各アクチュエータの駆動順序を変えることによって
任意の方向への送液が可能である。
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図１０(10-f)）。二つ
のバルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませ
ることによってガラス基板とパッキンの間に空間が生
じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピングダ
イアフラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム
７を順序良く駆動することによって、マイクロポンプの
送液が実現される。また能動的なバルブを用いているた
め、各アクチュエータの駆動順序を変えることによって
任意の方向への送液が可能である。
【００１９】このようなマイクロポンプは圧電素子を用
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例５〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラム６およびポンピングダイ
アフラム７をシリコン基板に形成する。続いて図11(11-
a)に示すように、天板部となるガラス基板２に対してエ
キシマレーザによって貫通穴５を形成しておく。このガ
ラス基板２に対してパッキン４を形成し、パッキン４と
ガラス基板２の一体構造を実現する（図１１(11-b)）
が、このパッキン４はシリコン基板に形成されたバルブ
ダイアフラム６と同じ所に位置する。
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例５〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラム６およびポンピングダイ
アフラム７をシリコン基板に形成する。続いて図11(11-
a)に示すように、天板部となるガラス基板２に対してエ
キシマレーザによって貫通穴５を形成しておく。このガ
ラス基板２に対してパッキン４を形成し、パッキン４と
ガラス基板２の一体構造を実現する（図１１(11-b)）
が、このパッキン４はシリコン基板に形成されたバルブ
ダイアフラム６と同じ所に位置する。
【００２０】続いてこのガラス基板とシリコン基板１の
陽極接合をおこなうが（図１１(11-c)）、貫通穴５はパ
ッキン４から離れたところに位置しており、貫通穴から
入った流体がパッキン４によって堰き止められる構造と
なっている。このようなバルブの場合、バルブダイアフ
ラム６が下向きにたわんだときにシリコン基板とパッキ
ンの間に隙間が生じ、バルブの開いた状態が実現ことに
なる。またパッキン４がバルブダイアフラム６のエッチ
ング深さよりも高くなる構造とすることによって、ダイ
アフラムおよびパッキンの剛性によりバルブが通常時に
おいて閉の状態を実現することができる。
陽極接合をおこなうが（図１１(11-c)）、貫通穴５はパ
ッキン４から離れたところに位置しており、貫通穴から
入った流体がパッキン４によって堰き止められる構造と
なっている。このようなバルブの場合、バルブダイアフ
ラム６が下向きにたわんだときにシリコン基板とパッキ
ンの間に隙間が生じ、バルブの開いた状態が実現ことに
なる。またパッキン４がバルブダイアフラム６のエッチ
ング深さよりも高くなる構造とすることによって、ダイ
アフラムおよびパッキンの剛性によりバルブが通常時に
おいて閉の状態を実現することができる。
【００２１】最後にバルブダイアフラム６とポンピング
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図１１(11-d)）。二つ
のバルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませ
ることによってシリコン基板とパッキンの間に空間が生
じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピングダ
イアフラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム
７を順序良く駆動することによって、マイクロポンプの
送液が実現される。また能動的なバルブを用いているた
め、各アクチュエータの駆動順序を変えることによって
任意の方向への送液が可能である。
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図１１(11-d)）。二つ
のバルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませ
ることによってシリコン基板とパッキンの間に空間が生
じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピングダ
イアフラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム
７を順序良く駆動することによって、マイクロポンプの
送液が実現される。また能動的なバルブを用いているた
め、各アクチュエータの駆動順序を変えることによって
任意の方向への送液が可能である。
【００２２】このようなマイクロポンプは圧電素子を用
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例６〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラムおよびポンピングダイア
フラムをシリコン基板に形成する。続いて図１２(12-a)
に示すように、ガラス基板２に対してエキシマレーザを
用いて貫通穴５の加工をおこなう。この貫通穴は流体が
通過するためのものと、ダイアフラム内にパッキンを充
填するためのものの２種類があり、このうち充填用のも
のはシリコン基板に形成されたバルブダイアフラム６と
同じ部分に加工されることになる。
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。 〔実施例６〕まず、実施例１における図６と同様の工程
をたどり、バルブダイアフラムおよびポンピングダイア
フラムをシリコン基板に形成する。続いて図１２(12-a)
に示すように、ガラス基板２に対してエキシマレーザを
用いて貫通穴５の加工をおこなう。この貫通穴は流体が
通過するためのものと、ダイアフラム内にパッキンを充
填するためのものの２種類があり、このうち充填用のも
のはシリコン基板に形成されたバルブダイアフラム６と
同じ部分に加工されることになる。
【００２３】続いて、シリコン基板１のバルブダイアフ
ラム部分に対してフッ素樹脂などの接着防止層９をコー
ティングしておく（図１２(12-b)）。これはパッキンと
なるシリコーンゴムが硬化時にシリコン基板と接着して
しまうことを防ぐためである。この状態でシリコン基板
１とガラス基板２を図１２(12-c)に示すように陽極接合
によって接合する。
ラム部分に対してフッ素樹脂などの接着防止層９をコー
ティングしておく（図１２(12-b)）。これはパッキンと
なるシリコーンゴムが硬化時にシリコン基板と接着して
しまうことを防ぐためである。この状態でシリコン基板
１とガラス基板２を図１２(12-c)に示すように陽極接合
によって接合する。
【００２４】続いて貫通穴５から粘度の低いシリコーン
ゴムをダイアフラム内に充填し、硬化させることによっ
て密閉性の高いパッキン４を実現する（図１２(12-
d)）。この時、シリコン基板のバルブダイアフラム６に
はあらかじめフッ素樹脂などの接着防止層９がコーティ
ングされているため、パッキンはガラス基板側とのみ接
着している状態となり、ガラス基板とパッキンとの一体
構造が実現できる。これによって残った二つの貫通穴か
ら流体が出入りし、パッキンによって流れが堰き止めら
れるような構造が実現される。このようなバルブの場
合、バルブダイアフラム６が下向きにたわんだときにバ
ルブダイアフラムとパッキンの間に隙間が生じ、バルブ
の開いた状態が実現される。またガラス基板とパッキン
の一体構造のため充填穴から流体が漏れることはなく、
特に充填穴を封止剤によって塞ぐ必要はない。
ゴムをダイアフラム内に充填し、硬化させることによっ
て密閉性の高いパッキン４を実現する（図１２(12-
d)）。この時、シリコン基板のバルブダイアフラム６に
はあらかじめフッ素樹脂などの接着防止層９がコーティ
ングされているため、パッキンはガラス基板側とのみ接
着している状態となり、ガラス基板とパッキンとの一体
構造が実現できる。これによって残った二つの貫通穴か
ら流体が出入りし、パッキンによって流れが堰き止めら
れるような構造が実現される。このようなバルブの場
合、バルブダイアフラム６が下向きにたわんだときにバ
ルブダイアフラムとパッキンの間に隙間が生じ、バルブ
の開いた状態が実現される。またガラス基板とパッキン
の一体構造のため充填穴から流体が漏れることはなく、
特に充填穴を封止剤によって塞ぐ必要はない。
【００２５】最後にバルブダイアフラム６とポンピング
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図１２(12-e)）。二つ
のバルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませ
ることによってシリコン基板とパッキンの間に空間が生
じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピングダ
イアフラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム
７を順序良く駆動することによって、マイクロポンプの
送液が実現される。また能動的なバルブを用いているた
め、各アクチュエータの駆動順序を変えることによって
任意の方向への送液が可能である。
ダイアフラム７に対して圧電素子３を取り付けてユニモ
ルフアクチュエータを構成する（図１２(12-e)）。二つ
のバルブはユニモルフアクチュエータを下向きに撓ませ
ることによってシリコン基板とパッキンの間に空間が生
じ、バルブが開の状態が実現される。またポンピングダ
イアフラム７をユニモルフアクチュエータで上向きに撓
ませることによって流体の吐出が可能となる。二つのバ
ルブダイアフラム６とひとつのポンピングダイアフラム
７を順序良く駆動することによって、マイクロポンプの
送液が実現される。また能動的なバルブを用いているた
め、各アクチュエータの駆動順序を変えることによって
任意の方向への送液が可能である。
【００２６】このようなマイクロポンプは圧電素子を用
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。
いたユニモルフアクチュエータを用いているため非常に
薄型のものを制作することでき、能動的なバルブを用い
ているため双方向の送液が可能である。またパッキンに
よってバルブダイアフラムが部分的に満たされ、流体を
堰き止めるような構造となっているため、耐圧性が高
く、かつ送液効率の高いマイクロポンプを実現すること
ができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明のマイクロポンプは、シリコンダ
イアフラムと圧電素子のユニモルフ構造を用いているた
めに、非常に薄く製作することが可能であり、小型化が
容易という効果を有している。またガラス基板とパッキ
ン、もしくはシリコン基板とパッキンの一体構造を適用
し、密閉性の高いマイクロバルブを実現することによっ
て、耐圧性や吐出性能の高効率化が可能になるという効
果を有している。
イアフラムと圧電素子のユニモルフ構造を用いているた
めに、非常に薄く製作することが可能であり、小型化が
容易という効果を有している。またガラス基板とパッキ
ン、もしくはシリコン基板とパッキンの一体構造を適用
し、密閉性の高いマイクロバルブを実現することによっ
て、耐圧性や吐出性能の高効率化が可能になるという効
果を有している。
【図１】本発明のマイクロポンプの構造を示す平面図お
よび断面図である。
よび断面図である。
【図２】従来のマイクロポンプの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】従来のマイクロポンプの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図４】従来のマイクロポンプの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図５】本発明のマイクロポンプのバルブ構造を示す断
面図である。
面図である。
【図６】本発明のマイクロポンプの構造および製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明のマイクロポンプの構造および製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】本発明のマイクロポンプの構造および製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図９】本発明のマイクロポンプの構造および製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１０】本発明のマイクロポンプの構造および製造方
法を示す断面図である。
法を示す断面図である。
【図１１】本発明のマイクロポンプの構造および製造方
法を示す断面図である。
法を示す断面図である。
【図１２】本発明のマイクロポンプの構造および製造方
法を示す断面図である。
法を示す断面図である。
1 シリコン基板 2 ガラス基板 3 圧電素子 4 パッキン 5 貫通穴 6 バルブダイアフラム 7 ポンピングダイアフラム 8 酸化膜 9 接着防止層 10 封止剤 21 液体吸引吐出部材 22 積層型圧電アクチュエータ 23 弁 24 流路管口 25 ポンプ室 26 ケーシリング 31 シリコン基板 32 ポリシリコン 33 ガラス基板 34 圧電素子 41 ポンプ室 42 ポンプ用圧電素子 43 弁体 44 流体制御弁用圧電素子 45 流量制御弁 46 コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−1669（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−149778（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−158757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−283272（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66784（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−92510（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−94876（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】 流体を押し出す機能を有する少なくとも
一つの加圧部と、流体が通過する流路部と、前記流路部
の中途に設けられ流体導入 ・ 排出口の開閉をおこなう二
つ以上のバルブ部と、を同一基板上に形成した第１の基
板と、 前記バルブ部を介して前記流路部に流体を導入・排出す
る流体導入 ・ 排出口を形成した第２の基板と、 から構成されるマイクロポンプにおいて、 前記加圧部と前記バルブ部のいずれも、前記第１の基板
の一部を均一の厚みに薄層化することにより形成したダ
イアフラムと、前記ダイアフラムを変形させる圧電素子
から構成され、 前記バルブ部は、前記ダイアフラム上にパッキンが形成
された構造となっており、前記圧電素子への電圧印加に
伴う前記ダイアフラムの変形によって、前記パッキンと
前記第２の基板との接触または非接触状態が変化し、流
体導入 ・ 排出口の開閉状態が変化することを特徴とする
マイクロポンプ。 - 【請求項２】 前記圧電素子は、前記第１の基板上にお
ける前記ダイアフラム部分の、前記第２の基板と対向す
る面と反対の面に設置されるとともに、前記パッキン
が、前記第１の基板の材質とは異なる均一のゴム弾性を
有する材料で構成されることを特徴とする請求項１記載
のマイクロポンプ。 - 【請求項３】 前記第２の基板上の流体導入・排出口
が、前記第１の基板上の前記パッキンの直上、あるい
は、前記流路上で、前記加圧部と前記バルブ部を結ぶ部
位以外の流路上に設置されていることを特徴とする請求
項１記載のマイクロポンプ。 - 【請求項４】 流体を押し出す機能を有する少なくとも
一つの加圧部と、流体が通過する流路部と、前記流路部
の中途に設けられ流体導入 ・ 排出口の開閉をおこなう二
つ以上のバルブ部と、を同一基板上に形成した第１の基
板と、 前記バルブ部を介して前記流路部に流体を導入・排出す
る流体導入・排出口を形成した第２の基板と、から構成
され、前記第１の基板上にパッキンが形成されたマイク
ロポンプの製造方法において、 前記第１の基板の一部を均一の厚みに薄層化して、前記
加圧部と前記バルブ部 の ダイアフラムを形成する工程
と、前記第１の基板上に流路部を形成する工程と、 前記第２の基板上にパッキン材料の充填口を兼ねる流体
導入・排出口を形成する工程と、 前記第２の基板上の前記パッキンが接触する部位に、パ
ッキン材料が接着することを防止する接着防止層を形成
する工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板を 接合あるいは接着す
る工程と、前記第２の基板上の前記流体導入・排出口から前記パッ
キン材料を導入、固化させ、前記バルブ部の前記ダイア
フラム上に パッキンを形成する工程と、前記第１の基板の前記ダイアフラム部位の、前記第２の
基板と対向する面と反対の面に圧電素子を設置する工程
と、 を含むことを特徴とする マイクロポンプの製造方法。 - 【請求項５】 流体を押し出す機能を有する少なくとも
一つの加圧部と、流体が通過する流路部と、前記流路部
の中途に設けられ流体導入 ・ 排出口の開閉をおこなう二
つ以上のバルブ部と、を同一基板上に形成した第１の基
板と、 前記バルブ部を介して前記流路部に流体を導入・排出す
る流体導入・排出口を形成した第２の基板と、から構成
され、前記第１の基板上にパッキンが形成されたマイク
ロポンプの製造方法において、 前記第１の基板の一部を均一の厚みに薄層化して、前記
加圧部と前記バルブ部の ダイアフラムを形成する工程
と、前記第１の基板上に流路部を形成する工程と、 前記第２の基板上に流体導入・排出口を形成する工程
と、 前記第２の基板上にパッキン材料充填口を形成する工程
と、 前記第２の基板上の前記パッキンが接触する部位に、パ
ッキン材料が接着することを防止する 接着防止層を形成
する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板を 接合あるいは接着す
る工程と、前記第２の基板上の前記パッキン材料充填口から前記パ
ッキン材料を導入、固化させ、前記バルブ部の前記ダイ
アフラム上にパッキンを形成する工程と、 前記第１の基板のダイアフラム部位の、前記第２の基板
と対向する面と反対の 面に圧電素子を設置する工程と、 を含むことを特徴とする マイクロポンプの製造方法。 - 【請求項６】 流体を押し出す機能を有する少なくとも
一つの加圧部と、流体が通過する流路部と、前記流路部
の中途に設けられ流体導入 ・ 排出口の開閉をおこなう二
つ以上のバルブ部と、を同一基板上に形成した第１の基
板と、 前記バルブ部を介して前記流路部に流体を導入・排出す
る流体導入 ・ 排出口を形成した第２の基板と、 から構成されるマイクロポンプにおいて、 前記加圧部と前記バルブ部のいずれも、前記第１の基板
の一部を均一の厚みに薄層化することにより形成したダ
イアフラムと、前記ダイアフラムを変形させる圧電素子
から構成され、 前記バルブ部は、前記第２の基板上における前記ダイア
フラムと対向する位置にパッキンが形成され、前記圧電
素子への電圧印加に伴う前記ダイアフラムの変形によっ
て、前記パッキンと前記ダイアフラムとの接触または非
接触状態が変化し、流体導入 ・ 排出口の開閉状態が変化
することを特徴とする マイクロポンプ。 - 【請求項７】 前記圧電素子は、前記第１の基板上にお
ける前記ダイアフラム部分の、前記第２の基板と対向す
る面と反対の面に設置されるとともに、前記パッキン
が、前記第２の基板の材質とは異なる均一のゴム弾性を
有する材料で構成されることを特徴とする請求項６記載
のマイクロポンプ。 - 【請求項８】 前記第２の基板上の流体導入・排出口
が、前記流路上で、前記加圧部と前記バルブ部を結ぶ部
位以外の流路上に設置されていることを特徴とする請求
項６記載のマイクロポンプ。 - 【請求項９】 流体を押し出す機能を有する少なくとも
一つの加圧部と、流体が通過する流路部と、前記流路部
の中途に設けられ流体導入 ・ 排出口の開閉をおこなう二
つ以上のバルブ部と、を同一基板上に形成した第１の基
板と、 前記バルブ部を介して前記流路部に流体を導入・排出す
る流体導入・排出口を形成した第２の基板と、から構成
され、前記第２の基板上にパッキンが形成されたマイク
ロポンプの製造方法において、 前記第１の基板の一部を均一の厚みに薄層化して、前記
加圧部と前記バルブ部 の ダイアフラムを形成する工程
と、前記第１の基板上に流路部を形成する工程と、 前記第２の基板上に流体導入・排出口を形成する工程
と、 前記第２の基板上にパッキン材料充填口を形成する工程
と、 前記第１の基板上の前記ダイアフラム上に、パッキン材
料が接着することを防止する 接着防止層を形成する工程
と、前記第１の基板と前記第２の基板を 接合あるいは接着す
る工程と、前記第２の基板上の前記パッキン材料充填口から前記パ
ッキン材料を導入、固化させ、前記第２の基板上にパッ
キンを形成する工程と、 前記第１の基板のダイアフラム部位の、前記第２の基板
と対向する面と反対の面に圧電素子を設置する工程と、 を含むことを特徴とする マイクロポンプの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5390698A JP2995400B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法 |
| US09/262,436 US6247908B1 (en) | 1998-03-05 | 1999-03-04 | Micropump |
| DE69922288T DE69922288T2 (de) | 1998-03-05 | 1999-03-05 | Mikropumpe und Herstellungsverfahren für die Mikropumpe |
| EP99104474A EP0949418B1 (en) | 1998-03-05 | 1999-03-05 | Micro-pump and micro-pump manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5390698A JP2995400B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11257232A JPH11257232A (ja) | 1999-09-21 |
| JP2995400B2 true JP2995400B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=12955770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5390698A Expired - Fee Related JP2995400B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995400B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007182781A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | マイクロポンプ及びその製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3492570B2 (ja) * | 1999-10-22 | 2004-02-03 | 日本碍子株式会社 | マイクロピペット及び分注装置 |
| JP4095005B2 (ja) * | 2003-09-16 | 2008-06-04 | 日本碍子株式会社 | Ｄｎａチップの製造方法 |
| JP2005307876A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Seiko Instruments Inc | ダイアフラムポンプ |
| US20080304979A1 (en) * | 2004-12-23 | 2008-12-11 | Submachine Corp. | Reaction Drive Energy Transfer Device |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP5390698A patent/JP2995400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007182781A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | マイクロポンプ及びその製造方法 |
| JP4638820B2 (ja) * | 2006-01-05 | 2011-02-23 | 財団法人神奈川科学技術アカデミー | マイクロポンプ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11257232A (ja) | 1999-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6247908B1 (en) | Micropump | |
| US6991214B2 (en) | Microvalve normally in a closed position | |
| JP5480983B2 (ja) | 屈曲トランスデューサ、マイクロ・ポンプおよびマイクロ・バルブの製造方法、マイクロ・ポンプおよびマイクロ・バルブ | |
| DK2556282T3 (en) | Microvalve with valve elastically deformable lip, the preparation method and micropump | |
| JP4531563B2 (ja) | 蠕動マイクロポンプ | |
| US7631852B2 (en) | Normally double-closed microvalve | |
| US6261066B1 (en) | Micromembrane pump | |
| JP3336017B2 (ja) | 微薄膜ポンプ本体の製造方法 | |
| JP3202643B2 (ja) | マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法 | |
| US20130068325A1 (en) | Valve, layer structure comprising a first and a second valve, micropump and method of producing a valve | |
| JP2995401B2 (ja) | マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法 | |
| JP2995400B2 (ja) | マイクロポンプおよびマイクロポンプの製造方法 | |
| JPH07158757A (ja) | マイクロバルブ | |
| JP3130483B2 (ja) | マイクロポンプ | |
| JP2002228033A (ja) | 分離型マイクロバルブ | |
| JP4459718B2 (ja) | マイクロバルブ機構 | |
| JP4878848B2 (ja) | マイクロポンプおよびその製造方法、駆動体 | |
| WO2003089138A2 (en) | Microfluidic device | |
| JP3418564B2 (ja) | マイクロポンプの駆動方法 | |
| JP4005297B2 (ja) | マイクロバルブおよびマイクロポンプ | |
| JP4529814B2 (ja) | マイクロバルブ | |
| JP4472919B2 (ja) | マイクロバルブ | |
| JP4934205B2 (ja) | マイクロバルブ機構 | |
| JP2003074475A (ja) | マイクロポンプ | |
| JPH06264870A (ja) | マイクロポンプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071029 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 11 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121029 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121029 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |