JP3401788B2 - 流体制御用マイクロデバイス及び製造方法 - Google Patents
流体制御用マイクロデバイス及び製造方法Info
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- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/14244—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
- A61M5/14276—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body specially adapted for implantation
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- F16K99/0034—Operating means specially adapted for microvalves
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、マイクロポンプ、マイクロバルブなどの流
体制御用マイクロデバイス及び特にその主要部品である
中間基板の製造方法に関する。
体制御用マイクロデバイス及び特にその主要部品である
中間基板の製造方法に関する。
背景技術
薄膜形成技術を用いた流体制御用マイクロデバイスに
ついては、日経エレクトロニクスNo.480（1989年８月21
日発行）P.125−155の“シリコンマイクロマシーニング
技術”と題する特集記事が掲載されており、それによる
と、シリコン基板にバルブ薄膜を異方性エッチングによ
り形成し、該シリコン基板を上下のガラス基板と陽極接
合によりサンドイッチ式に接合し、流体制御用マイクロ
デバイスを形成する。図29に該マイクロデバイスの構成
を示す。図29はマイクロデバイスの断面側面図、図30は
図29の上部基板を除いて示す上面図である。図におい
て、301は中間のシリコン基板で、バルブ部302及び貫通
孔303を有するバルブ膜304が形成されている。また、バ
ルブ膜304の上下にそれぞれ円形凹部からなるチャンバ3
05,306を同心円状に形成し、下部チャンバ306は溝状に
形成された入力流路307に、上部チャンバ305は同じく溝
状の出力流路308にそれぞれ連通している。311及び312
はそれぞれ上部ガラス基板、下部ガラス基板で、上記の
ような構造を有するシリコン基板301の上下面に陽極接
合される。ただし、バルブ部302のシール部309は下部ガ
ラス基板312と陽極接合しない。
ついては、日経エレクトロニクスNo.480（1989年８月21
日発行）P.125−155の“シリコンマイクロマシーニング
技術”と題する特集記事が掲載されており、それによる
と、シリコン基板にバルブ薄膜を異方性エッチングによ
り形成し、該シリコン基板を上下のガラス基板と陽極接
合によりサンドイッチ式に接合し、流体制御用マイクロ
デバイスを形成する。図29に該マイクロデバイスの構成
を示す。図29はマイクロデバイスの断面側面図、図30は
図29の上部基板を除いて示す上面図である。図におい
て、301は中間のシリコン基板で、バルブ部302及び貫通
孔303を有するバルブ膜304が形成されている。また、バ
ルブ膜304の上下にそれぞれ円形凹部からなるチャンバ3
05,306を同心円状に形成し、下部チャンバ306は溝状に
形成された入力流路307に、上部チャンバ305は同じく溝
状の出力流路308にそれぞれ連通している。311及び312
はそれぞれ上部ガラス基板、下部ガラス基板で、上記の
ような構造を有するシリコン基板301の上下面に陽極接
合される。ただし、バルブ部302のシール部309は下部ガ
ラス基板312と陽極接合しない。
流体は入力流路307を通じて下部チャンバ306に導入さ
れる。このときの入力流体の圧力によりバルブ膜304が
上方へたわみ、バルブ部302のシール部309が下部ガラス
基板312から離れて微小な隙間ができるので、該隙間を
通って流体は貫通孔303から上部チャンバ305へと流れ、
さらに出力流路308を経て所要の圧力で出力される。ま
た、流体の入力圧力に比べて出力圧力が高くなれば、バ
ルブ膜304は下方へたわむので、バルブ部302のシール部
309が下部ガラス基板312と密着するため、逆流が防止さ
れる。
れる。このときの入力流体の圧力によりバルブ膜304が
上方へたわみ、バルブ部302のシール部309が下部ガラス
基板312から離れて微小な隙間ができるので、該隙間を
通って流体は貫通孔303から上部チャンバ305へと流れ、
さらに出力流路308を経て所要の圧力で出力される。ま
た、流体の入力圧力に比べて出力圧力が高くなれば、バ
ルブ膜304は下方へたわむので、バルブ部302のシール部
309が下部ガラス基板312と密着するため、逆流が防止さ
れる。
次に、図31は上記マイクロデバイスの技術をマイクロ
ポンプに応用した従来例を示すものである。これは、米
国特許第5,171,132号明細書に開示されている。ここで
は簡単に述べる。
ポンプに応用した従来例を示すものである。これは、米
国特許第5,171,132号明細書に開示されている。ここで
は簡単に述べる。
中間のシリコン基板321は、入力バルブ膜322,ダイヤ
フラム部323,出力バルブ膜324を一体に形成してなる。
入力バルブ膜322は入力バルブ部325を備え、出力バルブ
膜324は出力バルブ部326を備えている。また、ダイヤフ
ラム部323の上面に駆動手段としての圧電素子327が固着
されている。入力口328は下部ガラス基板335を貫通して
入力流路329に連通しており、出力口330は同じく下部ガ
ラス基板335を貫通して出力バルブ部326の内部に連通し
ている。そして、入力バルブ部325の内部と連通する出
力流路331はダイヤフラム部323直下の圧力室332を経由
して出力バルブ部326に通じている。336は上部ガラス基
板である。
フラム部323,出力バルブ膜324を一体に形成してなる。
入力バルブ膜322は入力バルブ部325を備え、出力バルブ
膜324は出力バルブ部326を備えている。また、ダイヤフ
ラム部323の上面に駆動手段としての圧電素子327が固着
されている。入力口328は下部ガラス基板335を貫通して
入力流路329に連通しており、出力口330は同じく下部ガ
ラス基板335を貫通して出力バルブ部326の内部に連通し
ている。そして、入力バルブ部325の内部と連通する出
力流路331はダイヤフラム部323直下の圧力室332を経由
して出力バルブ部326に通じている。336は上部ガラス基
板である。
このマイクロポンプの動作原理は、圧電素子327が上
方へ変形するように電圧を加えると、それに追従してダ
イヤフラム部323が上方へたわむ。そのため、出力流路3
31の内圧が負圧となり、入力バルブ部325が開き、入力
口328から流体を吸引する。またその際、出力バルブ部3
26は閉じる方向に圧力がかかっているため、該バルブ部
326のシール部によってシールされている。また逆に、
圧電素子327が下方へ変形するように電圧を加えると、
ダイヤフラム部323が下方へたわむ。そのため、圧力室3
32,出力流路331が正圧になり、出力バルブ部326が開
き、出力口330から流体が吐出される。その際、入力バ
ルブ部325は閉じる方向に圧力が加わるため、流体は入
力口328のほうへは吐出されない。以上の動作を繰り返
すことにより、吐出動作が得られる。
方へ変形するように電圧を加えると、それに追従してダ
イヤフラム部323が上方へたわむ。そのため、出力流路3
31の内圧が負圧となり、入力バルブ部325が開き、入力
口328から流体を吸引する。またその際、出力バルブ部3
26は閉じる方向に圧力がかかっているため、該バルブ部
326のシール部によってシールされている。また逆に、
圧電素子327が下方へ変形するように電圧を加えると、
ダイヤフラム部323が下方へたわむ。そのため、圧力室3
32,出力流路331が正圧になり、出力バルブ部326が開
き、出力口330から流体が吐出される。その際、入力バ
ルブ部325は閉じる方向に圧力が加わるため、流体は入
力口328のほうへは吐出されない。以上の動作を繰り返
すことにより、吐出動作が得られる。
上記のような構成による従来の流体制御用マイクロデ
バイスの課題として、主に次の３点を上げることができ
る。
バイスの課題として、主に次の３点を上げることができ
る。
第１点は、初期の液体注入時における気泡の排出が容
易でないことである。気泡の存在はバルブ特性に直接重
大な影響を及ぼし、所望のバルブ特性が得られないから
である。また、気泡は特に入力バルブ部上のチャンバ内
に残りやすく、このような気泡が該チャンバや出力流路
内に残っていると、加圧・減圧動作を行っても気泡が圧
縮・膨張するだけで、液体が入力口から入ってこず、出
力口から出ていかないため、吐出特性が急速に低下して
しまう。気泡は、最初に装置内部を液体で満たすときに
残るわけであるが、気泡が残る原因としては、入力側の
チャンバや流路の深さ、あるいは厚さに比べて出力側の
チャンバや流路のそれが製造上の制約から非常に大きく
なるため、気泡を排出させるに足る十分な流速が得られ
ないことが主な原因である。
易でないことである。気泡の存在はバルブ特性に直接重
大な影響を及ぼし、所望のバルブ特性が得られないから
である。また、気泡は特に入力バルブ部上のチャンバ内
に残りやすく、このような気泡が該チャンバや出力流路
内に残っていると、加圧・減圧動作を行っても気泡が圧
縮・膨張するだけで、液体が入力口から入ってこず、出
力口から出ていかないため、吐出特性が急速に低下して
しまう。気泡は、最初に装置内部を液体で満たすときに
残るわけであるが、気泡が残る原因としては、入力側の
チャンバや流路の深さ、あるいは厚さに比べて出力側の
チャンバや流路のそれが製造上の制約から非常に大きく
なるため、気泡を排出させるに足る十分な流速が得られ
ないことが主な原因である。
第２点は、ごみやコンタミネーション等の侵入を防止
することができないことである。ごみやコンタミネーシ
ョン等がバルブシール部と下部基板との間に引っ掛かっ
た場合にはこの部分にわずかな隙間ができ、逆流を防止
できなくなってしまうからである。マイクロポンプの吐
出流量特性も劣化する。また、一旦このようなごみ等の
引っ掛かりが生じると、シール部に膠着しやすいため、
その排除がますます困難になる。
することができないことである。ごみやコンタミネーシ
ョン等がバルブシール部と下部基板との間に引っ掛かっ
た場合にはこの部分にわずかな隙間ができ、逆流を防止
できなくなってしまうからである。マイクロポンプの吐
出流量特性も劣化する。また、一旦このようなごみ等の
引っ掛かりが生じると、シール部に膠着しやすいため、
その排除がますます困難になる。
第３点は、バルブのスティッキングを防止することが
できないことである。一般に、バルブシール面の熱酸化
膜（二酸化シリコン）の表面状態はシリコン素材の研磨
面と同程度の平均2nmの表面粗さとなっており、また材
質的にも対向するガラス基板と同種（酸化シリコン）の
ものであるため、バルブのスティッキング現象が発生
し、その結果、液体の注入が困難になっていた。さら
に、著しい場合には注入圧が高くなり、バルブ膜が破壊
されてしまうことがあった。
できないことである。一般に、バルブシール面の熱酸化
膜（二酸化シリコン）の表面状態はシリコン素材の研磨
面と同程度の平均2nmの表面粗さとなっており、また材
質的にも対向するガラス基板と同種（酸化シリコン）の
ものであるため、バルブのスティッキング現象が発生
し、その結果、液体の注入が困難になっていた。さら
に、著しい場合には注入圧が高くなり、バルブ膜が破壊
されてしまうことがあった。
本発明は、上記のような従来の課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、第１に、気
泡の抜けを良くすることである。
なされたもので、その目的とするところは、第１に、気
泡の抜けを良くすることである。
第２に、ごみやコンタミネーション等の侵入しない構
造とすることにある。
造とすることにある。
第３は、バルブのスティッキングが発生しない構造と
することにある。
することにある。
本発明のその他の目的は、後述する実施例に関する説
明で明らかにされる。
明で明らかにされる。
発明の開示
本発明の特徴とする構成は、サンドイッチ式に接合し
た基板のうち中間基板が、上下に変形可能なバルブ膜を
介して支持基板に対向するように設けたバルブ部と、該
バルブ部の内部を通して上下に貫通する流路系と、該流
路系の一部を構成する上部チャンバ及び下部チャンバと
を備え、前記下部チャンバの厚さt1に対する前記上部チ
ャンバの厚さt2の比をt2/t1＝0.2〜5.0の範囲としてな
る流体制御用マイクロデバイスにおいて、前記流路系の
入力流路に櫛歯状に形成したフィルタ部を前記中間基板
または前記バルブ部が対向する支持基板に設けたことに
ある。
た基板のうち中間基板が、上下に変形可能なバルブ膜を
介して支持基板に対向するように設けたバルブ部と、該
バルブ部の内部を通して上下に貫通する流路系と、該流
路系の一部を構成する上部チャンバ及び下部チャンバと
を備え、前記下部チャンバの厚さt1に対する前記上部チ
ャンバの厚さt2の比をt2/t1＝0.2〜5.0の範囲としてな
る流体制御用マイクロデバイスにおいて、前記流路系の
入力流路に櫛歯状に形成したフィルタ部を前記中間基板
または前記バルブ部が対向する支持基板に設けたことに
ある。
このような本発明の構成によると、両チャンバの厚さ
の差が小さくなるため、初期の液体注入時、出力流路の
流速が増加し、上部チャンバ内に止まろうとする気泡を
速い流速と共に引き抜くことができる。その結果、気泡
が残存しなくなるので、所望のバルブ特性を保持でき
る。ここで、0.2≦t2/t1とした理由は、この値より小さ
くなると、バルブ膜の可動範囲が著しく制約され、バル
ブ機能そのものを果たし得なくなるからである。また、
t2/t1≦5.0とした理由は、この値より大きくなると、従
来のものと同様に気泡が残りやすくなるからである。
の差が小さくなるため、初期の液体注入時、出力流路の
流速が増加し、上部チャンバ内に止まろうとする気泡を
速い流速と共に引き抜くことができる。その結果、気泡
が残存しなくなるので、所望のバルブ特性を保持でき
る。ここで、0.2≦t2/t1とした理由は、この値より小さ
くなると、バルブ膜の可動範囲が著しく制約され、バル
ブ機能そのものを果たし得なくなるからである。また、
t2/t1≦5.0とした理由は、この値より大きくなると、従
来のものと同様に気泡が残りやすくなるからである。
また、本発明は、実際には、前記厚さ比の範囲を満足
するように上部チャンバまたは下部チャンバがそれぞれ
対応する支持基板と接合される段付部を有する構成とさ
れる。中間のシリコン基板はあまり薄くすることができ
ないので、段付部を設けることにより前記厚さ比を確保
する。また、段付部のバルブ膜からの高さ位置によって
上部チャンバを上部基板側に、または上部基板と中間基
板の双方に形成することができる。
するように上部チャンバまたは下部チャンバがそれぞれ
対応する支持基板と接合される段付部を有する構成とさ
れる。中間のシリコン基板はあまり薄くすることができ
ないので、段付部を設けることにより前記厚さ比を確保
する。また、段付部のバルブ膜からの高さ位置によって
上部チャンバを上部基板側に、または上部基板と中間基
板の双方に形成することができる。
マイクロポンプの場合においても、入力バルブ部側の
上部及び下部チャンバが前記厚さ比を満足する構成とす
る。
上部及び下部チャンバが前記厚さ比を満足する構成とす
る。
本発明の他の態様によると、前記支持基板に対する前
記入力バルブ部及び出力バルブ部の向きが上下逆になる
ように前記流路系を構成したことに特徴を有するもので
ある。特に、マイクロポンプの場合、このように入力・
出力バルブ部の向きを上下逆に配置するだけで気泡を抜
くことが可能になる。
記入力バルブ部及び出力バルブ部の向きが上下逆になる
ように前記流路系を構成したことに特徴を有するもので
ある。特に、マイクロポンプの場合、このように入力・
出力バルブ部の向きを上下逆に配置するだけで気泡を抜
くことが可能になる。
また、本発明は、前記流路系の入力流路に櫛歯状に形
成したフィルタ部を設けたことに特徴を有する。該フィ
ルタ部により入力流体中に混入するごみ、コンタミネー
ション等を除去するので、バルブ部のシール面にごみ等
が介在するおそれがなくなる。
成したフィルタ部を設けたことに特徴を有する。該フィ
ルタ部により入力流体中に混入するごみ、コンタミネー
ション等を除去するので、バルブ部のシール面にごみ等
が介在するおそれがなくなる。
フィルタ部は、中間基板に櫛歯状に形成してもよく、
バルブ部が対向する支持基板に櫛歯状に形成してもよ
い。また、中間基板に設けた突起部とバルブ部が対向す
る支持基板との間に狭隘な間隙を設け、該狭隘部をフィ
ルタ部とすることもできる。
バルブ部が対向する支持基板に櫛歯状に形成してもよ
い。また、中間基板に設けた突起部とバルブ部が対向す
る支持基板との間に狭隘な間隙を設け、該狭隘部をフィ
ルタ部とすることもできる。
本発明の他の態様によると、支持基板の入力口の部分
に親水性フィルタを直接装着したことに特徴を有する。
また、フィルタは、複数積層したポアサイズの異なるフ
ィルタと親水性フィルタとの組み合わせ構造とすること
ができる。マイクロポンプの場合には、その入力流路に
前記フィルタ部を設ける。また、マイクロポンプの入力
口の部分に、複数積層したポアサイズの異なるフィルタ
と、親水性フィルタとを装着する構成とすると、ごみ、
コンタミネーション等のみならず、気泡の侵入をも同時
に阻止することができる。なお、親水性フィルタとは、
水は通すが、空気は通さない性質を有するフィルタであ
る。
に親水性フィルタを直接装着したことに特徴を有する。
また、フィルタは、複数積層したポアサイズの異なるフ
ィルタと親水性フィルタとの組み合わせ構造とすること
ができる。マイクロポンプの場合には、その入力流路に
前記フィルタ部を設ける。また、マイクロポンプの入力
口の部分に、複数積層したポアサイズの異なるフィルタ
と、親水性フィルタとを装着する構成とすると、ごみ、
コンタミネーション等のみならず、気泡の侵入をも同時
に阻止することができる。なお、親水性フィルタとは、
水は通すが、空気は通さない性質を有するフィルタであ
る。
さらにまた、前記チャンバの厚さ比を満たす構造とフ
ィルタ構造の両者を備えた構成とすることもできる。
ィルタ構造の両者を備えた構成とすることもできる。
本発明の他の態様によると、前記バルブ部のシール
面、または前記支持基板の前記バルブ部が対向する表面
部の少なくとも一方の表面粗さを平均で5nm以上、1000n
m以下としたことに特徴を有する。
面、または前記支持基板の前記バルブ部が対向する表面
部の少なくとも一方の表面粗さを平均で5nm以上、1000n
m以下としたことに特徴を有する。
バルブシール面、またはバルブ部が対向する支持基板
表面部を上記のような粗面に形成すると、該粗面のクリ
アランスに液体が浸透しやすくなり、低い圧力でバルブ
部を支持基板より開離させる。従って、バルブスティッ
キングが発生しないという効果がある。また、表面粗さ
が上記の範囲内であれば液漏れも生じない。
表面部を上記のような粗面に形成すると、該粗面のクリ
アランスに液体が浸透しやすくなり、低い圧力でバルブ
部を支持基板より開離させる。従って、バルブスティッ
キングが発生しないという効果がある。また、表面粗さ
が上記の範囲内であれば液漏れも生じない。
上記粗面は、複数の溝を設けた形状とすることがで
き、この場合、複数の溝はバルブシール面において円周
方向に形成し、また支持基板表面部においては同心円状
に形成する。
き、この場合、複数の溝はバルブシール面において円周
方向に形成し、また支持基板表面部においては同心円状
に形成する。
また、バルブシール面を熱酸化膜の予圧層により形成
し、該予圧層の上に更に白金薄膜層を形成する構成でも
良い。
し、該予圧層の上に更に白金薄膜層を形成する構成でも
良い。
また、前記バルブ部のシール部にテーパまたは丸みを
付けることにより該シール部の接触面積を小さくしても
良い。
付けることにより該シール部の接触面積を小さくしても
良い。
本発明の他の態様によると、前記流路系の入力口に接
続された小型ハードタンクと、該小型ハードタンクに接
続された大型ソフトタンクとを備え、さらに小型ハード
タンクがその壁体に装着されたセプタムと、大型ソフト
タンクへの液体の流入を阻止する逆止弁を備えたことに
特徴を有する。
続された小型ハードタンクと、該小型ハードタンクに接
続された大型ソフトタンクとを備え、さらに小型ハード
タンクがその壁体に装着されたセプタムと、大型ソフト
タンクへの液体の流入を阻止する逆止弁を備えたことに
特徴を有する。
このような小型ハードタンクをマイクロポンプと大型
ソフトタンクの間に設けることによって、セプタムに注
射針を突き刺して液体を小型ハードタンク内に注入する
ことができ、しかも注入された液体が逆止弁により大型
ソフトタンクに入っていかず該ソフトタンクを膨脹させ
ないため、液体は円滑にマイクロポンプ内に入ってい
く。そのためマイクロポンプのプライミングが容易にで
きるものである。また、上記のように流路系の入力口の
部分に、複数積層したポアサイズの異なるフィルタと、
親水性フィルタを装着することにより、マイクロポンプ
内への気泡の侵入を防止することができる。
ソフトタンクの間に設けることによって、セプタムに注
射針を突き刺して液体を小型ハードタンク内に注入する
ことができ、しかも注入された液体が逆止弁により大型
ソフトタンクに入っていかず該ソフトタンクを膨脹させ
ないため、液体は円滑にマイクロポンプ内に入ってい
く。そのためマイクロポンプのプライミングが容易にで
きるものである。また、上記のように流路系の入力口の
部分に、複数積層したポアサイズの異なるフィルタと、
親水性フィルタを装着することにより、マイクロポンプ
内への気泡の侵入を防止することができる。
本発明の他の態様によると、前記流路系の入力口に接
続されたハードタンクを備え、該ハードタンクがその接
続口と内面と一部に装着された親水性フィルタと、該親
水性フィルタが装着されていないハードタンクの壁体部
分にそれぞれ装着された疎水性フィルタとセプタムとを
備えたことに特徴を有する。このような構成でもマイク
ロポンプ内への気泡の侵入を防止することができ、か
つ、プライミングが容易にできる。なお、疎水性フィル
タとは、親水性フィルタと反対の性質を有するもので、
水は通しにくいが、空気は通すようなフィルタである。
この疎水性フィルタによりハードタンクの呼吸作用を行
う。
続されたハードタンクを備え、該ハードタンクがその接
続口と内面と一部に装着された親水性フィルタと、該親
水性フィルタが装着されていないハードタンクの壁体部
分にそれぞれ装着された疎水性フィルタとセプタムとを
備えたことに特徴を有する。このような構成でもマイク
ロポンプ内への気泡の侵入を防止することができ、か
つ、プライミングが容易にできる。なお、疎水性フィル
タとは、親水性フィルタと反対の性質を有するもので、
水は通しにくいが、空気は通すようなフィルタである。
この疎水性フィルタによりハードタンクの呼吸作用を行
う。
本発明の他の態様によると、前記流路系に接続された
中継用のパイプ部材を備え、該パイプ部材の中継管をそ
の内孔の両端部において外周縁に延びるような径大のテ
ーパまたはアールを有する形状としたことに特徴を有す
る。
中継用のパイプ部材を備え、該パイプ部材の中継管をそ
の内孔の両端部において外周縁に延びるような径大のテ
ーパまたはアールを有する形状としたことに特徴を有す
る。
次に、本発明の製造方法の特徴とする構成は、前記中
間基板の製造方法において、シリコン基板にパターンマ
スクを用いて異方性エッチングを施すことにより、入力
側上部チャンバ上にダイヤフラム部と同じ高さで上部基
板を接合するための段付部を同時に形成したものであ
る。入力バルブ膜の厚さとダイヤフラム部の厚さの差が
そのまま上部チャンバの厚さとして形成することができ
る。
間基板の製造方法において、シリコン基板にパターンマ
スクを用いて異方性エッチングを施すことにより、入力
側上部チャンバ上にダイヤフラム部と同じ高さで上部基
板を接合するための段付部を同時に形成したものであ
る。入力バルブ膜の厚さとダイヤフラム部の厚さの差が
そのまま上部チャンバの厚さとして形成することができ
る。
図面の簡単な説明
図１は本発明の第１参考例によるマイクロデバイスの
断面側面図である。
断面側面図である。
図２は第１参考例の上部基板を除いて示す上面図であ
る。
る。
図３は第１参考例の気泡抜きを説明する説明図であ
る。
る。
図４は本発明の第２参考例を示す断面側面図である。
図５は図４のＡ−Ａ線断面図である。
図６は本発明の第３参考例を示す断面側面図である。
図７は第３参考例の上部基板を除いて示す上面図であ
る。
る。
図８は本発明の第４参考例を示す断面側面図である。
図９は本発明の第１実施例を示す断面側面図である。
図10は第１実施例の上部基板を除いて示す上面図であ
る。
る。
図11は本発明の第２実施例を示す断面側面図である。
図12は図11のＢ−Ｂ線断面図である。
図12は図11のＢ−Ｂ線断面図である。
図13は第２実施例の変形例を示す断面側面図である。
図14は本発明の第３実施例を示す断面側面図である。
図15は第３実施例の上部基板を除いて示す上面図であ
る。
る。
図16は第３実施例の変形例を示す部分断面図である。
図17は本発明の第４実施例を示す断面側面図である。
図18は本発明の第５実施例を示す断面側面図で、か
つ、マイクロポンプの製造工程図である。
つ、マイクロポンプの製造工程図である。
図19は本発明の第６実施例によるバルブ部の拡大断面
図である。
図である。
図20は本発明の第７実施例によるバルブ部の拡大断面
図である。
図である。
図21は本発明の第８実施例によるバルブ部の拡大断面
図である。
図である。
図22は本発明の第９実施例によるバルブ部の拡大断面
図である。
図である。
図23は第９実施例の変形例を示すバルブ部の拡大断面
図である。
図である。
図24は本発明の第10実施例によるマイクロポンプシス
テムを部分断面で示す概略構成図である。
テムを部分断面で示す概略構成図である。
図25は本発明の第11実施例によるマイクロポンプシス
テムを部分断面で示す概略構成図である。
テムを部分断面で示す概略構成図である。
図26は本発明の第12実施例によるパイプ部材の中継管
の断面図である。
の断面図である。
図27は本発明における中間基板の概略の製造工程図で
ある。
ある。
図28は従来の流体制御用マイクロデバイスの断面側面
図である。
図である。
図29は図28の上部基板を除いて示す上面図である。
図30は従来のマイクロポンプの断面図である。
発明を実施するための最良の形態
まず、本発明のマイクロデバイスの前提となる構成に
ついていくつかの参考例を図により説明し、ついで本発
明の実施例を説明する。
ついていくつかの参考例を図により説明し、ついで本発
明の実施例を説明する。
参考例１
図１は本発明の第１参考例を示すマイクロデバイスの
断面側面図、図２は該マイクロデバイスの上部基板を除
いて示す上面図である。
断面側面図、図２は該マイクロデバイスの上部基板を除
いて示す上面図である。
このマイクロデバイス10は、従来のものと同様に中間
のシリコン基板１を上部ガラス基板２と下部ガラス基板
３とでサンドイッチ式に接合した構成よりなる。
のシリコン基板１を上部ガラス基板２と下部ガラス基板
３とでサンドイッチ式に接合した構成よりなる。
中間のシリコン基板１は両面研磨後の板厚が例えば50
0μｍのものであり、該中間基板１に、異方性エッチン
グにより、バルブ膜４、バルブ部５、通孔６を形成し、
また同時に、段付部７を設けた出力側の上部チャンバ８
と、入力側の下部チャンバ９、さらには上部チャンバ８
に連通する出力流路12を形成する。これらの下部チャン
バ９、通孔６、上部チャンバ８、及び出力流路12により
流体の流路系が中間基板１に構成される。
0μｍのものであり、該中間基板１に、異方性エッチン
グにより、バルブ膜４、バルブ部５、通孔６を形成し、
また同時に、段付部７を設けた出力側の上部チャンバ８
と、入力側の下部チャンバ９、さらには上部チャンバ８
に連通する出力流路12を形成する。これらの下部チャン
バ９、通孔６、上部チャンバ８、及び出力流路12により
流体の流路系が中間基板１に構成される。
そして、この中間基板１の段付部７に上部基板２を陽
極接合し、またあらかじめ入力口11を設けた下部基板３
を中間基板１の下面に陽極接合し、入力口11を下部チャ
ンバ９に連通させる。なお、バルブ部５のシール面13は
下部基板３と陽極接合させない。
極接合し、またあらかじめ入力口11を設けた下部基板３
を中間基板１の下面に陽極接合し、入力口11を下部チャ
ンバ９に連通させる。なお、バルブ部５のシール面13は
下部基板３と陽極接合させない。
このように段付部７を設けることによって、上部チャ
ンバ８の厚さt2を小さくすることができ、下部チャンバ
９に対する上部チャンバ８の厚さ比t2/t1を略1.0に近づ
けることができる。例えば、中間基板１の厚さを500μ
ｍとし、バルブ膜４の直径すなわち上部チャンバ８と下
部チャンバ９の直径をそれぞれ5mmとし、下部チャンバ
９の厚さを50μｍ、バルブ膜４の厚さを50μｍとした場
合、上部チャンバ８の厚さを50μｍとしたい場合は、段
付部７を350μｍエッチングすることにより形成する。
そうすると、最初にこのマイクロデバイス10の中に水を
注入する場合、上部チャンバ８と下部チャンバ９は同じ
厚さであるから、図３に示すように下部チャンバ９から
上部チャンバ８へ流れる流速50が従来以上に速くなり、
上部チャンバ内に止まろうとする気泡51を引き抜くこと
ができる。流速は上部チャンバ８の厚さの３剰に比例す
るので、厚さが３分の１になれば流速は９倍になり、そ
れだけ気泡の抜けが良くなるということができる。その
結果、気泡がなくなるので、バルブ特性を所期のとおり
に保持することができる。
ンバ８の厚さt2を小さくすることができ、下部チャンバ
９に対する上部チャンバ８の厚さ比t2/t1を略1.0に近づ
けることができる。例えば、中間基板１の厚さを500μ
ｍとし、バルブ膜４の直径すなわち上部チャンバ８と下
部チャンバ９の直径をそれぞれ5mmとし、下部チャンバ
９の厚さを50μｍ、バルブ膜４の厚さを50μｍとした場
合、上部チャンバ８の厚さを50μｍとしたい場合は、段
付部７を350μｍエッチングすることにより形成する。
そうすると、最初にこのマイクロデバイス10の中に水を
注入する場合、上部チャンバ８と下部チャンバ９は同じ
厚さであるから、図３に示すように下部チャンバ９から
上部チャンバ８へ流れる流速50が従来以上に速くなり、
上部チャンバ内に止まろうとする気泡51を引き抜くこと
ができる。流速は上部チャンバ８の厚さの３剰に比例す
るので、厚さが３分の１になれば流速は９倍になり、そ
れだけ気泡の抜けが良くなるということができる。その
結果、気泡がなくなるので、バルブ特性を所期のとおり
に保持することができる。
ところで、この種のマイクロデバイスの製造において
は、シリコン基板１の厚さは割れを防ぐために最低限22
0μｍ、実際上は380μｍ以上必要であり、また、設計上
では、下部チャンバ９の厚さt1は50μｍ以下、バルブ膜
４の厚さは50μｍ以下とされているので、厚さ500μｍ
のシリコン基板を用いた場合、従来のものでは、先に述
べたように両チャンバ８、９の厚さの差が非常に大きく
なり、上部チャンバ８及び出力流路12における流速不足
により気泡の抜けが悪かったのであるが、本参考例のよ
うに段付部７を設けることにより、両チャンバ８、９の
厚さの差がなくなり、初期の液体注入時の流速を増すこ
とができ、気泡の抜け性が向上しているのである。ま
た、実験によれば、上部チャンバ８の厚さは10μｍ〜15
0μｍが適正値であり、それ以上になれば気泡を抜くの
が困難であり、バルブ特性が低下するという結果が求め
られている。従って、上記のチャンバ厚さ比t2/t1は、
0.2〜5.0の範囲が適当である。
は、シリコン基板１の厚さは割れを防ぐために最低限22
0μｍ、実際上は380μｍ以上必要であり、また、設計上
では、下部チャンバ９の厚さt1は50μｍ以下、バルブ膜
４の厚さは50μｍ以下とされているので、厚さ500μｍ
のシリコン基板を用いた場合、従来のものでは、先に述
べたように両チャンバ８、９の厚さの差が非常に大きく
なり、上部チャンバ８及び出力流路12における流速不足
により気泡の抜けが悪かったのであるが、本参考例のよ
うに段付部７を設けることにより、両チャンバ８、９の
厚さの差がなくなり、初期の液体注入時の流速を増すこ
とができ、気泡の抜け性が向上しているのである。ま
た、実験によれば、上部チャンバ８の厚さは10μｍ〜15
0μｍが適正値であり、それ以上になれば気泡を抜くの
が困難であり、バルブ特性が低下するという結果が求め
られている。従って、上記のチャンバ厚さ比t2/t1は、
0.2〜5.0の範囲が適当である。
参考例２
図４は本発明の第２参考例の断面側面図、図５は図４
のＡ−Ａ線断面図である。
のＡ−Ａ線断面図である。
本参考例は、第１参考例における段付部７をバルブ膜
４と同じ高さになるまで中間基板１にエッチングするこ
とにより形成し、上部チャンバ８の全部を上部基板２側
にエッチングにより形成したものである。その他の構成
は第１参考例と同じである。なお、段付部７の高さは任
意に定めることができ、チャンバ厚さ比t2/t1が上記の
範囲を満足すれば上部基板２と中間基板１の双方に形成
しても良い。また、図示は省略するが、上記の段付部は
下部チャンバ９側に設けることもできる。
４と同じ高さになるまで中間基板１にエッチングするこ
とにより形成し、上部チャンバ８の全部を上部基板２側
にエッチングにより形成したものである。その他の構成
は第１参考例と同じである。なお、段付部７の高さは任
意に定めることができ、チャンバ厚さ比t2/t1が上記の
範囲を満足すれば上部基板２と中間基板１の双方に形成
しても良い。また、図示は省略するが、上記の段付部は
下部チャンバ９側に設けることもできる。
参考例３
次に、上記マイクロデバイスの応用例としてのマイク
ロポンプの構成例を図６に示す。図６はマイクロポンプ
の断面側面図、図７は該マイクロポンプの上部基板を除
いて示す上面図である。図において、100はマイクロポ
ンプ、101は中間のシリコン基板、102は上部ガラス基
板、103は下部ガラス基板である。また、104は中間基板
101に形成した入力側のバルブ膜、105は入力バルブ部、
106は通孔、107は段付部、108は上部チャンバ、109は入
力口111と連通する下部チャンバ、112は出力流路で、圧
電素子120を取り付けたダイヤフラム部114直下の圧力室
115を経て出力バルブ側に連通している。また、116は中
間基板101に形成した出力側のバルブ膜、117は下部基板
103の出力口118を開閉する出力バルブ部である。
ロポンプの構成例を図６に示す。図６はマイクロポンプ
の断面側面図、図７は該マイクロポンプの上部基板を除
いて示す上面図である。図において、100はマイクロポ
ンプ、101は中間のシリコン基板、102は上部ガラス基
板、103は下部ガラス基板である。また、104は中間基板
101に形成した入力側のバルブ膜、105は入力バルブ部、
106は通孔、107は段付部、108は上部チャンバ、109は入
力口111と連通する下部チャンバ、112は出力流路で、圧
電素子120を取り付けたダイヤフラム部114直下の圧力室
115を経て出力バルブ側に連通している。また、116は中
間基板101に形成した出力側のバルブ膜、117は下部基板
103の出力口118を開閉する出力バルブ部である。
すなわち、本参考例は第１参考例の構成を入力バルブ
側に適用したものであり、段付部107によりチャンバ厚
さ比t2/t1が0.2〜5.0となるように構成されている。
側に適用したものであり、段付部107によりチャンバ厚
さ比t2/t1が0.2〜5.0となるように構成されている。
参考例４
図８は第４参考例の断面側面図である。
本参考例は、上記ダイヤフラム部114に対し、入力バ
ルブ部105と出力バルブ部117を上下逆に配置したもので
ある。すなわち、入力バルブ部105の向きと出力バルブ
部117の向きが上下逆になっているものである。従っ
て、上記のような段付部を設けなくとも、中間基板101
における流路系119を極端に屈折させることなく単純に
することができるので、気泡の抜け性が向上する。
ルブ部105と出力バルブ部117を上下逆に配置したもので
ある。すなわち、入力バルブ部105の向きと出力バルブ
部117の向きが上下逆になっているものである。従っ
て、上記のような段付部を設けなくとも、中間基板101
における流路系119を極端に屈折させることなく単純に
することができるので、気泡の抜け性が向上する。
以下は本発明の実施例を示すもので、上記各参考例の
構成が前提となっているものである。
構成が前提となっているものである。
実施例１
図９は第１実施例の断面側面図、図10は上部基板を除
いて示す上面図である。
いて示す上面図である。
本実施例は、ごみやコンタミネーション等の侵入を防
止するための構成例を示すものであり、図示は省略して
あるが、上記のような段付部を設けることも可能であ
り、この場合同時に、気泡抜け性の向上をも図ることが
できる。
止するための構成例を示すものであり、図示は省略して
あるが、上記のような段付部を設けることも可能であ
り、この場合同時に、気泡抜け性の向上をも図ることが
できる。
図に示すように、入力流路14に平行な溝を有する櫛歯
状のフィルタ部15を中間基板１に形成し、該フィルタ部
15を入力流路14内に配置することにより、入力流体に含
まれているごみ、コンタミネーション等をフィルタ部15
により除去することができる。従って、バルブ部５のシ
ール面13にごみやコンタミネーション等が引っかかると
いうことがなく、流体の逆流を防止することができる。
また、フィルタ部15のひとつの溝がごみ等で詰まっても
他の溝がフィルタの機能を果たす。
状のフィルタ部15を中間基板１に形成し、該フィルタ部
15を入力流路14内に配置することにより、入力流体に含
まれているごみ、コンタミネーション等をフィルタ部15
により除去することができる。従って、バルブ部５のシ
ール面13にごみやコンタミネーション等が引っかかると
いうことがなく、流体の逆流を防止することができる。
また、フィルタ部15のひとつの溝がごみ等で詰まっても
他の溝がフィルタの機能を果たす。
実施例２
図11は第２実施例の断面側面図、図12は図11のＢ−Ｂ
線断面図である。
線断面図である。
本実施例は、櫛歯状のフィルタ部15を下部基板３側に
設けたものである。このフィルタ部15は下部基板３の表
面にパターンエッチングで多数の溝を形成したものであ
る。このような多数の溝からなるフィルタ部15を通して
入力流体を供給するために、中間基板１に平坦な突起部
16を設け、入力流路14の一部を狭隘に形成している。入
力流体中に混入しているごみ、コンタミネーション等は
このフィルタ部15により除去することができる。
設けたものである。このフィルタ部15は下部基板３の表
面にパターンエッチングで多数の溝を形成したものであ
る。このような多数の溝からなるフィルタ部15を通して
入力流体を供給するために、中間基板１に平坦な突起部
16を設け、入力流路14の一部を狭隘に形成している。入
力流体中に混入しているごみ、コンタミネーション等は
このフィルタ部15により除去することができる。
また、図13に示すように平坦な突起部16と下部基板３
の表面との間の間隙を狭くすることにより、該狭隘部17
をフィルタ部とすることもできる。狭隘部17の間隙は１
μｍ〜10μｍ程度である。
の表面との間の間隙を狭くすることにより、該狭隘部17
をフィルタ部とすることもできる。狭隘部17の間隙は１
μｍ〜10μｍ程度である。
実施例３
図14は第３実施例の断面側面図、図15は上部基板を除
いて示す上面図である。
いて示す上面図である。
本実施例は、下部基板３の入力口11の部分に細かい網
目状のフィルタ18を装着したものである。フィルタ18を
接続パイプ19内に装着し、入力口11に接続する。
目状のフィルタ18を装着したものである。フィルタ18を
接続パイプ19内に装着し、入力口11に接続する。
また、図16に示すように、このようなフィルタの構成
を、ポアサイズの異なるフィルタ20、21を複数積層した
ものと、親水性フィルタ22の組み合わせとすることもで
きる。親水性フィルタとは、水は通すが、空気は通さな
い性質を持つフィルタである。一般には誘導芯として使
用されている。図中、23は入力口11に接続されるパイプ
や貯水タンクを示す。24はＯリングである。
を、ポアサイズの異なるフィルタ20、21を複数積層した
ものと、親水性フィルタ22の組み合わせとすることもで
きる。親水性フィルタとは、水は通すが、空気は通さな
い性質を持つフィルタである。一般には誘導芯として使
用されている。図中、23は入力口11に接続されるパイプ
や貯水タンクを示す。24はＯリングである。
このような親水性フィルタ22を用いると、マイクロデ
バイス内への気泡の侵入を親水性フィルタ22により防止
することができる。そして、親水性フィルタ22を通過す
るような液体中のごみ等はポアサイズの異なるフィルタ
20、21によって完全に除去することができる。
バイス内への気泡の侵入を親水性フィルタ22により防止
することができる。そして、親水性フィルタ22を通過す
るような液体中のごみ等はポアサイズの異なるフィルタ
20、21によって完全に除去することができる。
実施例４
図17は第４実施例の断面側面図である。ここでは、図
９のフィルタ構造を例にとり、マイクロポンプに採用し
た場合を示してある。121が入力流路122に設けた櫛歯状
のフィルタ部である。
９のフィルタ構造を例にとり、マイクロポンプに採用し
た場合を示してある。121が入力流路122に設けた櫛歯状
のフィルタ部である。
実施例５
次に、本発明の目的の一つであるバルブスティッキン
グを防止する構成について製造方法と共に説明する。
グを防止する構成について製造方法と共に説明する。
図18はマイクロポンプの場合における概略の製造工程
図で、断面図で表されている。さらに、図18の（ｂ）、
（ｃ）はそのバルブ部のみを拡大した図である。
図で、断面図で表されている。さらに、図18の（ｂ）、
（ｃ）はそのバルブ部のみを拡大した図である。
図18（ａ）は前述したとおりの中間のシリコン基板10
1の断面側面図であり、該中間基板101には、両面研磨し
た結晶方位（100）のシリコン基板を熱酸化膜（二酸化
シリコン）をパターニング・マスクとして、60℃に加温
した30重量％水酸化カリウム溶液で両面からエッチング
することにより、バルブ部105、117、ダイヤフラム部11
4、流路部108、109、112等の要素を形成したものであ
る。このような構造を有するマイクロポンプの主要部品
である中間基板101は、４インチシリコン基板上に複数
個形成されている。
1の断面側面図であり、該中間基板101には、両面研磨し
た結晶方位（100）のシリコン基板を熱酸化膜（二酸化
シリコン）をパターニング・マスクとして、60℃に加温
した30重量％水酸化カリウム溶液で両面からエッチング
することにより、バルブ部105、117、ダイヤフラム部11
4、流路部108、109、112等の要素を形成したものであ
る。このような構造を有するマイクロポンプの主要部品
である中間基板101は、４インチシリコン基板上に複数
個形成されている。
この中間基板101のバルブシール面113は、通常、シリ
コン研磨面の状態がそのまま残り、この状態でマイクロ
ポンプを構成すると、前述のようにバルブスティッキン
グが発生する。
コン研磨面の状態がそのまま残り、この状態でマイクロ
ポンプを構成すると、前述のようにバルブスティッキン
グが発生する。
そこで、本実施例では、図18（ｂ）に示すように、バ
ルブ先端面123をまず、前記の水酸化カリウム溶液で５
μｍエッチングし、その表面の粗さ平均を10nmとした。
更に、一旦マスクとして用いた熱酸化膜をフッ酸溶液に
より除去した後、そのバルブ先端面123の上に再度、熱
酸化・フォトリソを行うことにより、予圧となる熱酸化
膜124を1.1μｍ形成した。
ルブ先端面123をまず、前記の水酸化カリウム溶液で５
μｍエッチングし、その表面の粗さ平均を10nmとした。
更に、一旦マスクとして用いた熱酸化膜をフッ酸溶液に
より除去した後、そのバルブ先端面123の上に再度、熱
酸化・フォトリソを行うことにより、予圧となる熱酸化
膜124を1.1μｍ形成した。
このようにバルブシール面125を粗面に形成した後
に、パイレックスガラスからなる上部・下部基板102、1
03を陽極接合法（320℃、650V）によりサンドイッチ式
に接合し、その後ダイシング等により個々のマイクロポ
ンプに分離し、最後にダイヤフラム部114に駆動用ピエ
ゾ素子120と、下部基板103に液体のイン、アウト用のパ
イプ131、132をそれぞれ取り付けて完成させた（図18
（ｃ）、（ｄ）参照）。
に、パイレックスガラスからなる上部・下部基板102、1
03を陽極接合法（320℃、650V）によりサンドイッチ式
に接合し、その後ダイシング等により個々のマイクロポ
ンプに分離し、最後にダイヤフラム部114に駆動用ピエ
ゾ素子120と、下部基板103に液体のイン、アウト用のパ
イプ131、132をそれぞれ取り付けて完成させた（図18
（ｃ）、（ｄ）参照）。
このようにして作製したマイクロポンプを用いて、液
体140を注入すると、バルブ部105、117が低い圧力で容
易に開き、液体の流入、気泡の排出も問題なく行うこと
ができた（図18（ｄ）参照）。
体140を注入すると、バルブ部105、117が低い圧力で容
易に開き、液体の流入、気泡の排出も問題なく行うこと
ができた（図18（ｄ）参照）。
実施例６
図19は第６実施例によるマイクロポンプのバルブ部の
拡大断面図である。
拡大断面図である。
マイクロポンプの製造工程は第５実施例と同様である
が、本実施例ではバルブシール面125を複数の段差部126
を持つ形状としたものである。すなわち、バルブ先端面
のマスクとして用いた熱酸化膜をフッ酸溶液により除去
した後、そのバルブ先端面の上に再度、熱酸化・フォト
リソを行うことにより、予圧となる熱酸化膜124を1.2μ
ｍ形成し、更に、この予圧部124をOFPR−800ポジレジス
ト（東京応化製）によりパターニングした後、８重量％
フッ酸溶液で50秒間エッチングし、100nmの段差付き形
状とした。複数の段差部126はバルブシール面125の円周
方向に形成する。
が、本実施例ではバルブシール面125を複数の段差部126
を持つ形状としたものである。すなわち、バルブ先端面
のマスクとして用いた熱酸化膜をフッ酸溶液により除去
した後、そのバルブ先端面の上に再度、熱酸化・フォト
リソを行うことにより、予圧となる熱酸化膜124を1.2μ
ｍ形成し、更に、この予圧部124をOFPR−800ポジレジス
ト（東京応化製）によりパターニングした後、８重量％
フッ酸溶液で50秒間エッチングし、100nmの段差付き形
状とした。複数の段差部126はバルブシール面125の円周
方向に形成する。
本実施例のマイクロポンプにおいても、液体を注入す
ると、バルブシール面125の段差部126のクリアランスよ
り液体が浸透し、低い圧力で容易にバルブ部を開けるこ
とができ、気泡の排出も問題なく行えるようになった。
ると、バルブシール面125の段差部126のクリアランスよ
り液体が浸透し、低い圧力で容易にバルブ部を開けるこ
とができ、気泡の排出も問題なく行えるようになった。
実施例７
図20は第７実施例によるマイクロポンプのバルブ部の
拡大断面図である。
拡大断面図である。
本実施例は、バルブシール面125と対向する下部基板1
03の上面部に第６実施例と同様の段差部126を形成した
ものである。
03の上面部に第６実施例と同様の段差部126を形成した
ものである。
まず、バルブシール面125は、第５、第６実施例と同
様の方法で予圧となる熱酸化膜124を1.3μｍ形成するこ
とにより平面形状に作製する。次に、下部基板103を中
間基板101に陽極接合する前に、バルブシール面125が対
向する下部基板103の上面部を、OMR−85ネガレジスト
（東京応化製）を用いてパターニングした後、7.5重量
％フッ酸溶液で２分間エッチングして200nmの複数の段
差部126を同心円状に形成しておくものである。
様の方法で予圧となる熱酸化膜124を1.3μｍ形成するこ
とにより平面形状に作製する。次に、下部基板103を中
間基板101に陽極接合する前に、バルブシール面125が対
向する下部基板103の上面部を、OMR−85ネガレジスト
（東京応化製）を用いてパターニングした後、7.5重量
％フッ酸溶液で２分間エッチングして200nmの複数の段
差部126を同心円状に形成しておくものである。
本実施例のマイクロポンプにおいても、第６実施例と
同様の作用効果が得られた。
同様の作用効果が得られた。
実施例８
図21は第８実施例によるマイクロポンプのバルブ部の
拡大断面図である。
拡大断面図である。
本実施例は、バルブシール面125を、上記の予圧層と
しての熱酸化膜124を1.2μｍ形成した後、更にその上に
白金薄膜127を0.2μｍ形成することにより平面形状に作
製し、次に、バルブシール面125が対向する下部基板103
の上面部全面を、陽極接合前に、OMR−85ネガレジスト
（東京応化製）を用いパターニングした後、７重量％フ
ッ酸溶液で90秒間エッチングして、平均10nmの粗面128
に形成しておくものである。
しての熱酸化膜124を1.2μｍ形成した後、更にその上に
白金薄膜127を0.2μｍ形成することにより平面形状に作
製し、次に、バルブシール面125が対向する下部基板103
の上面部全面を、陽極接合前に、OMR−85ネガレジスト
（東京応化製）を用いパターニングした後、７重量％フ
ッ酸溶液で90秒間エッチングして、平均10nmの粗面128
に形成しておくものである。
以上のようにバルブシール面、あるいは該バルブシー
ル面が対向する支持基板の上面部のいずれか一方、もし
くは双方を液漏れが生じない程度に粗面に形成すること
により、バルブスティッキングが発生しない。
ル面が対向する支持基板の上面部のいずれか一方、もし
くは双方を液漏れが生じない程度に粗面に形成すること
により、バルブスティッキングが発生しない。
また、上記粗面の表面粗さの下限は平均5nmとして良
い。これは、表面が研磨面でなければ良いからであり、
研磨面の表面粗さは平均で2nm、最大でも22nmであるこ
とに基づいている。
い。これは、表面が研磨面でなければ良いからであり、
研磨面の表面粗さは平均で2nm、最大でも22nmであるこ
とに基づいている。
次に、上記粗面の表面粗さの上限については、１μｍ
でも差し支えない。１μｍでもリークを生じないことが
実験により確認されている。
でも差し支えない。１μｍでもリークを生じないことが
実験により確認されている。
実施例９
また、図22、図23に示すようにバルブシール部の角に
テーパ133や丸み134を付けることにより、バルブシール
面125の接触面積が小さくなり、圧力によりバルブ部が
開きやすくなるので、バルブスティッキングの防止上、
効果がある。
テーパ133や丸み134を付けることにより、バルブシール
面125の接触面積が小さくなり、圧力によりバルブ部が
開きやすくなるので、バルブスティッキングの防止上、
効果がある。
実施例10
次に、本発明のマイクロポンプを使用したシステム全
体について説明する。
体について説明する。
図24は第10実施例によるマイクロポンプシステムの概
要を示すもので、部分断面で示してある。
要を示すもので、部分断面で示してある。
本実施例は、例えば図６、図８、図17、図18等に示し
たマイクロポンプ100を医療用として使用する場合であ
り、該マイクロポンプ100を小型タンク150を介して大型
ソフトタンク160に接続した構成となっている。
たマイクロポンプ100を医療用として使用する場合であ
り、該マイクロポンプ100を小型タンク150を介して大型
ソフトタンク160に接続した構成となっている。
小型タンク150はハードタンクで、その側壁にセプタ
ムと称されるゴム栓151が密封状態に固着されており、
また大型ソフトタンク160とパイプ152で接続する接続口
153に逆止弁154が取り付けられている。この小型タンク
150の接続口155をマイクロポンプ100の前記入力口に接
続する。
ムと称されるゴム栓151が密封状態に固着されており、
また大型ソフトタンク160とパイプ152で接続する接続口
153に逆止弁154が取り付けられている。この小型タンク
150の接続口155をマイクロポンプ100の前記入力口に接
続する。
また、大型ソフトタンク160はゴム風船のようなもの
であり、上記と同様のセプタム161が装着されている。
マイクロポンプ100の出力口は図示しない注射針に連結
されている。
であり、上記と同様のセプタム161が装着されている。
マイクロポンプ100の出力口は図示しない注射針に連結
されている。
薬液は注射針を小型タンク150のセプタム151に突き刺
して注入する。小型タンク150内に注入された薬液は逆
止弁154により大型ソフトタンク160内へ入っていかない
ので、小型タンク150の内圧が大型ソフトタンク160にか
かることはない。従って、注入液体により大型ソフトタ
ンク160は膨脹しない。そして、注入圧力により薬液は
接続口155を通してマイクロポンプ100内に注入される。
して注入する。小型タンク150内に注入された薬液は逆
止弁154により大型ソフトタンク160内へ入っていかない
ので、小型タンク150の内圧が大型ソフトタンク160にか
かることはない。従って、注入液体により大型ソフトタ
ンク160は膨脹しない。そして、注入圧力により薬液は
接続口155を通してマイクロポンプ100内に注入される。
次に、大型ソフトタンク160内にそのセプタム161に注
射器針を突き刺して薬液を貯蔵する。大型ソフトタンク
160の内部が薬液で満たされると、大型ソフトタンク160
が膨脹し、空気及び薬液の一部はパイプ152を通って逆
止弁154を押し広げ、小型タンク150内に入り、さらにマ
イクロポンプ100に入る。ここで、マイクロポンプ100内
に入った気泡は図６のような構成で薬液と共に出力口か
ら引き抜くか、あるいは図16のようなフィルタにより気
泡の侵入を阻止する。
射器針を突き刺して薬液を貯蔵する。大型ソフトタンク
160の内部が薬液で満たされると、大型ソフトタンク160
が膨脹し、空気及び薬液の一部はパイプ152を通って逆
止弁154を押し広げ、小型タンク150内に入り、さらにマ
イクロポンプ100に入る。ここで、マイクロポンプ100内
に入った気泡は図６のような構成で薬液と共に出力口か
ら引き抜くか、あるいは図16のようなフィルタにより気
泡の侵入を阻止する。
このようにセプタム151及び逆止弁154を有する小型ハ
ードタンク150をマイクロポンプ100と大型ソフトタンク
160の間に設けたので、マイクロポンプのプライミング
をきわめて容易に実現できるという効果がある。
ードタンク150をマイクロポンプ100と大型ソフトタンク
160の間に設けたので、マイクロポンプのプライミング
をきわめて容易に実現できるという効果がある。
実施例11
図25は第11実施例のマイクロポンプシステムの概要図
である。
である。
本システムの場合は、マイクロポンプ100を一般産業
用に使用する場合を想定している。マイクロポンプ100
自体は第10実施例のものと同じである。このマイクロポ
ンプ100にハードタンク170を接続した構成となってい
る。そしてさらに、ハードタンク170は内壁の一部及び
マイクロポンプ100との接続口171に前述した親水性フィ
ルタ172、173を設け、さらに親水性フィルタ172が装着
されていないハードタンク170の壁部分に疎水性フィル
タ174とセプタム175をそれぞれ装着してなるものであ
る。ここで、疎水性フィルタとは、親水性フィルタの反
対の性質を有するもので、水は通しにくいが、空気は通
す性質を有するものである。なお、接続口171に設けた
親水性フィルタ173はマイクロポンプ100の入力口に密着
させる。
用に使用する場合を想定している。マイクロポンプ100
自体は第10実施例のものと同じである。このマイクロポ
ンプ100にハードタンク170を接続した構成となってい
る。そしてさらに、ハードタンク170は内壁の一部及び
マイクロポンプ100との接続口171に前述した親水性フィ
ルタ172、173を設け、さらに親水性フィルタ172が装着
されていないハードタンク170の壁部分に疎水性フィル
タ174とセプタム175をそれぞれ装着してなるものであ
る。ここで、疎水性フィルタとは、親水性フィルタの反
対の性質を有するもので、水は通しにくいが、空気は通
す性質を有するものである。なお、接続口171に設けた
親水性フィルタ173はマイクロポンプ100の入力口に密着
させる。
液体は注射針をセプタム175に突き刺してハードタン
ク170内に注入する。この注入圧力により内部の液体は
親水性フィルタ172、173を浸透し、接続口171からマイ
クロポンプ100内に注入される。気泡は親水性フィルタ1
72、173により侵入を阻止され、マイクロポンプ100内に
入っていかない。従って、プライミングが簡単にでき
る。また、疎水性フィルタ174はマイクロポンプ100の動
作時におけるハードタンク170の呼吸作用を行う。
ク170内に注入する。この注入圧力により内部の液体は
親水性フィルタ172、173を浸透し、接続口171からマイ
クロポンプ100内に注入される。気泡は親水性フィルタ1
72、173により侵入を阻止され、マイクロポンプ100内に
入っていかない。従って、プライミングが簡単にでき
る。また、疎水性フィルタ174はマイクロポンプ100の動
作時におけるハードタンク170の呼吸作用を行う。
実施例12
図26はマイクロポンプやタンク等を接続するのに使用
されるパイプもしくはチューブの中継管の構成例を示す
ものである。例えばマイクロポンプの入力口及び出力口
にはパイプやチューブを接続するが、これらのパイプや
チューブ同士の中継管に図示のような内孔の両端部をテ
ーパ等で径大にした構造のものを使用するものである。
図において、181はパイプやチューブ（以下、パイプ部
材という）、182はパイプ部材181に圧入して両パイプ部
材を連結する中継管である。この中継管182の内孔183の
両端部にテーパまたはアール（以下、テーパ等という）
184を付け、内孔183の両端部を外周縁に至るまで径大に
している。
されるパイプもしくはチューブの中継管の構成例を示す
ものである。例えばマイクロポンプの入力口及び出力口
にはパイプやチューブを接続するが、これらのパイプや
チューブ同士の中継管に図示のような内孔の両端部をテ
ーパ等で径大にした構造のものを使用するものである。
図において、181はパイプやチューブ（以下、パイプ部
材という）、182はパイプ部材181に圧入して両パイプ部
材を連結する中継管である。この中継管182の内孔183の
両端部にテーパまたはアール（以下、テーパ等という）
184を付け、内孔183の両端部を外周縁に至るまで径大に
している。
通常、この種の中継管は外周の両端部にテーパを付
け、パイプ部材181との接続を容易にするのが一般的で
あるが、中継管の外周の両端部にテーパを付けると、該
テーパのためにパイプ部材181との間に隙間ができ、こ
の隙間に注入液体中の気泡が付着し、ひいてはその気泡
が剥離してマイクロポンプ等に入っていく。
け、パイプ部材181との接続を容易にするのが一般的で
あるが、中継管の外周の両端部にテーパを付けると、該
テーパのためにパイプ部材181との間に隙間ができ、こ
の隙間に注入液体中の気泡が付着し、ひいてはその気泡
が剥離してマイクロポンプ等に入っていく。
本実施例は、このような従来の中継管とは逆に、内孔
183の両端部において外周縁に延びるような径大のテー
パ等184を付けたものであり、中継管182とパイプ部材18
1との間に上記のような隙間ができないので、注入液体
中の気泡が付着しにくいものとなっている。従って、パ
イプ部材181の中継部に気泡が残らないので、マイクロ
ポンプ等の気泡抜け性が向上する。
183の両端部において外周縁に延びるような径大のテー
パ等184を付けたものであり、中継管182とパイプ部材18
1との間に上記のような隙間ができないので、注入液体
中の気泡が付着しにくいものとなっている。従って、パ
イプ部材181の中継部に気泡が残らないので、マイクロ
ポンプ等の気泡抜け性が向上する。
次に、本発明の製造方法について、例えば図６のマイ
クロポンプを例にとって説明する。
クロポンプを例にとって説明する。
図27は該マイクロポンプ用の中間基板を形成するため
のシリコン基板のエッチング工程を示す概略工程図であ
る。以下、図６をも参照しながら説明する。
のシリコン基板のエッチング工程を示す概略工程図であ
る。以下、図６をも参照しながら説明する。
通常、この種のエッチングは湿式エッチングであり、
パターンはフォトリソグラフィー技術を用いて形成され
る。エッチング液としては、KOH溶液あるいはEPW、ヒド
ラジンのような異方性エッチングをさせる溶液を用い
る。また、この例のシリコン基板には結晶方位（100）
のシリコンウエハーを用いている。
パターンはフォトリソグラフィー技術を用いて形成され
る。エッチング液としては、KOH溶液あるいはEPW、ヒド
ラジンのような異方性エッチングをさせる溶液を用い
る。また、この例のシリコン基板には結晶方位（100）
のシリコンウエハーを用いている。
図27（ａ）において、71、72はフォトマスクであり、
入力バルブ上部61と出力バルブ上部62を形成するパター
ンとなっており、この場合は、ポジレジストを用いる例
としている。エッチング工程としては、マスク71をパタ
ーンとして、レジストを塗布した酸化膜付きのシリコン
基板60を露光し、現像、定着した後、フッ酸溶液にてシ
リコン基板上面の酸化膜63に窓を開けた後レジストを剥
離し、KOH溶液にてエッチングする。シリコンはKOHによ
って異方性エッチングされるため、図27（ａ）に示すよ
うにシリコン基板60に入力バルブ上部61及び出力バルブ
上部62がエッチングにより形成される。
入力バルブ上部61と出力バルブ上部62を形成するパター
ンとなっており、この場合は、ポジレジストを用いる例
としている。エッチング工程としては、マスク71をパタ
ーンとして、レジストを塗布した酸化膜付きのシリコン
基板60を露光し、現像、定着した後、フッ酸溶液にてシ
リコン基板上面の酸化膜63に窓を開けた後レジストを剥
離し、KOH溶液にてエッチングする。シリコンはKOHによ
って異方性エッチングされるため、図27（ａ）に示すよ
うにシリコン基板60に入力バルブ上部61及び出力バルブ
上部62がエッチングにより形成される。
次に、図27（ｂ）に示すように、段付部64及びダイヤ
フラム上部65を形成するマスク73を用いて、再度上記KO
H溶液にてシリコン基板60をエッチングする。この場
合、段付部64とダイヤフラム上部65を同時に形成する。
また、Ｖ溝66、67を形成するマスク74を用い、次のエッ
チング工程で入力バルブ部の貫通孔及びシリコン基板下
部の流路部を形成する。ここで、入力バルブ上部61はマ
スクされていないため、（111）面でエッチングを止め
ることはできず、サイドエッチングされるため、マスク
71はこのサイドエッチング量をあらかじめ計算して作る
必要がある。
フラム上部65を形成するマスク73を用いて、再度上記KO
H溶液にてシリコン基板60をエッチングする。この場
合、段付部64とダイヤフラム上部65を同時に形成する。
また、Ｖ溝66、67を形成するマスク74を用い、次のエッ
チング工程で入力バルブ部の貫通孔及びシリコン基板下
部の流路部を形成する。ここで、入力バルブ上部61はマ
スクされていないため、（111）面でエッチングを止め
ることはできず、サイドエッチングされるため、マスク
71はこのサイドエッチング量をあらかじめ計算して作る
必要がある。
次に図27（ｃ）において、マスク75はシリコン基板上
部のエッチングしない箇所を保護するためのもので、全
面黒でかまわない。そして、シリコン基板下部の流路部
及びバルブ部を形成するマスク76を用いてシリコン基板
の下部をエッチングする。ここで、図27（ｂ）において
形成されたＶ溝66はマスクされていないため、サイドエ
ッチングされて貫通孔68（図６では106）が形成され
る。そして、図６に示すようにバルブ膜104、116、バル
ブ部105、117、下部チャンバ109、上部チャンバ108、段
付部107、出力流路112、ダイヤフラム114、圧力室115の
各部分が形成された中間基板101を得ることができる。
ここで、ダイヤフラム部114の上面と上部ガラス基板102
を接合するための段付部107の上面は同じ高さであり、
ダイヤフラム部114の厚さと入力バルブ膜104の厚さの差
によって一義的に決まる。例えば、入力バルブ膜104の
厚さが40μｍで、ダイヤフラム部114の厚さが60μｍの
場合には上部チャンバ108の厚さは20μｍとなる。ま
た、図27（ｂ）では明らかではないが、入力バルブ上部
61全体をエッチングすることによって、同図のＤ部の拡
大図で示すように上部チャンバ108の側壁108aが滑らか
になるので、気泡抜け性が向上する効果も得られる。
部のエッチングしない箇所を保護するためのもので、全
面黒でかまわない。そして、シリコン基板下部の流路部
及びバルブ部を形成するマスク76を用いてシリコン基板
の下部をエッチングする。ここで、図27（ｂ）において
形成されたＶ溝66はマスクされていないため、サイドエ
ッチングされて貫通孔68（図６では106）が形成され
る。そして、図６に示すようにバルブ膜104、116、バル
ブ部105、117、下部チャンバ109、上部チャンバ108、段
付部107、出力流路112、ダイヤフラム114、圧力室115の
各部分が形成された中間基板101を得ることができる。
ここで、ダイヤフラム部114の上面と上部ガラス基板102
を接合するための段付部107の上面は同じ高さであり、
ダイヤフラム部114の厚さと入力バルブ膜104の厚さの差
によって一義的に決まる。例えば、入力バルブ膜104の
厚さが40μｍで、ダイヤフラム部114の厚さが60μｍの
場合には上部チャンバ108の厚さは20μｍとなる。ま
た、図27（ｂ）では明らかではないが、入力バルブ上部
61全体をエッチングすることによって、同図のＤ部の拡
大図で示すように上部チャンバ108の側壁108aが滑らか
になるので、気泡抜け性が向上する効果も得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 清水 信雄
長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ
コーエプソン株式会社内
(72)発明者 村中 司
長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ
コーエプソン株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−233177（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−225086（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−42184（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−149778（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−63974（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−199682（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−66784（ＪＰ，Ａ)
実公 昭61−10729（ＪＰ，Ｙ２)
実公 昭45−2363（ＪＰ，Ｙ１)
実公 昭63−20879（ＪＰ，Ｙ２)
特表 平３−505771（ＪＰ，Ａ)
国際公開91／7591（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04B 9/00 - 15/08
F04B 43/00 - 47/14
F04B 53/00 - 53/22
Claims (18)
- 【請求項１】サンドイッチ式に接合した基板のうち中間
基板が、上下に変形可能なバルブ膜を介して支持基板に
対向するように設けたバルブ部と、該バルブ部の内部を
通して上下に貫通する流路系と、該流路系の一部を構成
する上部チャンバ及び下部チャンバとを備え、前記下部
チャンバの厚さt1に対する前記上部チャンバの厚さt2の
比をt2/t1＝0.2〜5.0の範囲としてなる流体制御用マイ
クロデバイスにおいて、 前記流路系の入力流路に櫛歯状に形成したフィルタ部を
前記中間基板または前記バルブ部が対向する支持基板に
設けたことを特徴とする流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項２】前記フィルタ部が、前記中間基板に設けた
突起部と前記支持基板との間の狭隘な間隙からなること
を特徴とする請求の範囲第１項記載の流体制御用マイク
ロデバイス。 - 【請求項３】前記支持基板に設けた入力口の部分に親水
性フィルタを直接装着したことを特徴とする請求の範囲
第１項記載の流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項４】前記フィルタが、複数積層したポアサイズ
の異なるフィルタと親水性フィルタとの組み合わせから
なることを特徴とする請求項の範囲第３項記載の流体制
御用マイクロデバイス。 - 【請求項５】前記入力流路に前記フィルタ部を設けたマ
イクロポンプであることを特徴とする請求の範囲第１項
乃至第４項のいずれかに記載の流体制御用マイクロデバ
イス。 - 【請求項６】前記支持基板に設けた入力口の部分に、複
数積層したポアサイズの異なるフィルタと、親水性フィ
ルタとを装着したマイクロポンプであることを特徴とす
る請求の範囲第５項記載の流体制御用マイクロデバイ
ス。 - 【請求項７】前記バルブ部のシール面、または前記支持
基板の前記バルブ部が対向する表面部の少なくとも一方
を表面粗さが平均で5nm以上、1000nm以下の粗面に形成
したことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のい
ずれかに記載の流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項８】前記粗面を複数の溝を設けた形状としたこ
とを特徴とする請求の範囲第７項記載の流体制御用マイ
クロデバイス。 - 【請求項９】前記複数の溝を前記バルブ部のシール面に
おいて円周方向に形成したことを特徴とする請求の範囲
第８項記載の流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項１０】前記複数の溝を前記支持基板の前記バル
ブ部が対向する表面部において同心円状に形成したこと
を特徴とする請求の範囲第８項記載の流体制御用マイク
ロデバイス。 - 【請求項１１】前記バルブ部のシール面を熱酸化膜の予
圧層により形成したことを特徴とする請求の範囲第７項
記載の流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項１２】前記バルブ部のシール面を熱酸化膜の予
圧層を介してその上に形成した白金薄膜層としたことを
特徴とする請求の範囲第11項記載の流体制御用マイクロ
デバイス。 - 【請求項１３】前記バルブ部のシール部にテーパまたは
丸みを付けることにより該シール部の接触面積を小さく
したことを特徴とする請求の範囲第11項または第12項記
載の流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項１４】サンドイッチ式に接合した基板のうち中
間基板が、上下に変形可能なバルブ膜を介して支持基板
に対向するように設けたバルブ部と、該バルブ部の内部
を通して上下に貫通する流路系とを備え、前記流路系の
入力流路に櫛歯状に形成したフィルタ部を前記中間基板
または前記バルブ部が対向する支持基板に設けてなる流
体制御用マイクロデバイスにおいて、 前記流路系の入力口に接続された小型ハードタンクと、
該小型ハードタンクに接続された大型ソフトタンクとを
備え、前記小型ハードタンクがその壁体に装着されたセ
プタムと、前記大型ソフトタンクへの液体の流入を阻止
する逆止弁を備えてなることを特徴とする流体制御用マ
イクロデバイス。 - 【請求項１５】前記流路系の入力口の部分に、複数積層
したポアサイズの異なるフィルタと、親水性フィルタと
を装着したマイクロポンプであることを特徴とする請求
の範囲第14項記載の流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項１６】サンドイッチ式に接合した基板のうち中
間基板が、上下に変形可能なバルブ膜を介して支持基板
に対向するように設けたバルブ部と、該バルブ部の内部
を通して上下に貫通する流路系とを備え、前記流路系の
入力流路に櫛歯状に形成したフィルタ部を前記中間基板
または前記バルブ部が対向する支持基板に設けてなる流
体制御用マイクロデバイスにおいて、 前記流路系の入力口に接続されたハードタンクを備え、
該ハードタンクがその接続口と内面の一部に装着された
親水性フィルタと、該親水性フィルタが装着されていな
い前記ハードタンクの壁体部分にそれぞれ装着された疎
水性フィルタ及びセプタムとを備えてなることを特徴と
する流体制御用マイクロデバイス。 - 【請求項１７】前記流路系に接続された中継用のパイプ
部材を備え、該パイプ部材の中継管をその内孔の両端部
において外周縁に延びるような径大のテーパまたはアー
ルを有する形状としたことを特徴とする請求の範囲第14
項乃至第16項のいずれかに記載の流体制御用マイクロデ
バイス。 - 【請求項１８】請求の範囲第１項乃至第17項のいずれか
に記載の流体制御用マイクロデバイス用の中間基板の製
造方法において、 シリコン基板にパターンマスクを用いて異方性エッチン
グを施すことにより、入力側上部チャンバ上にダイヤフ
ラム部と同じ高さで上部基板を接合するための段付部を
同時に形成したことを特徴とする流体制御用マイクロデ
バイスの製造方法。
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-81040 | 1992-04-02 | ||
| JP8104092 | 1992-04-02 | ||
| JP4-106888 | 1992-04-24 | ||
| JP10688892 | 1992-04-24 | ||
| JP4-106887 | 1992-04-24 | ||
| JP10688792 | 1992-04-24 | ||
| PCT/JP1993/000413 WO1993020351A1 (en) | 1992-04-02 | 1993-04-01 | Fluid controlling microdevice and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3401788B2 true JP3401788B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=27303471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51686393A Expired - Lifetime JP3401788B2 (ja) | 1992-04-02 | 1993-04-01 | 流体制御用マイクロデバイス及び製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0587912B1 (ja) |
| JP (1) | JP3401788B2 (ja) |
| DE (1) | DE69313766T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993020351A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100398821C (zh) * | 2003-06-17 | 2008-07-02 | 精工爱普生株式会社 | 泵 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69620569T2 (de) * | 1995-07-27 | 2002-10-31 | Seiko Epson Corp | Mikroventil und methode zu dessen herstellung, mikropumpe die dieses mikroventil benutzt und methode zu ihrer herstellung, sowie vorrichtung, die diese mikropumpe verwendet |
| DE69717075T2 (de) * | 1996-02-09 | 2003-07-24 | Westonbridge Internat Ltd | Mikropumpe mit einem mikrobearbeiteten filter |
| US5865417A (en) * | 1996-09-27 | 1999-02-02 | Redwood Microsystems, Inc. | Integrated electrically operable normally closed valve |
| DE19742439C1 (de) | 1997-09-26 | 1998-10-22 | Boehringer Ingelheim Int | Mikrostrukturiertes Filter |
| US6247908B1 (en) | 1998-03-05 | 2001-06-19 | Seiko Instruments Inc. | Micropump |
| 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 |
| FR2839712A1 (fr) * | 2002-05-14 | 2003-11-21 | Westonbridge Internat Ltd | Dispositif micromecanique, en particulier fluidique, et son procede de fabrication, organe de controle d'entree de liquide et/ou organe de detection de pression de liquide et/ou micropompe formant un tel dispositif micromecanique |
| 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 |
| WO2008043046A2 (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-10 | Fluidigm Corporation | Microfluidic check valves |
| WO2008089493A2 (en) | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Fluidigm Corporation | High precision microfluidic devices and methods |
| JP4951027B2 (ja) * | 2009-05-26 | 2012-06-13 | パナソニック株式会社 | マイクロバルブ |
| DE102010032799B4 (de) * | 2010-04-09 | 2013-11-21 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Mikroventil mit elastisch verformbarer Ventillippe, Herstellungsverfahren und Mikropumpe |
| DE102011108380B4 (de) * | 2011-07-22 | 2016-07-07 | Audi Ag | Einrichtung zur Entlüftung und Belüftung eines Kraftstofftanks |
| DE102012221835B3 (de) * | 2012-11-29 | 2013-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Normal-geschlossenes Rückschlagventil für mikrofluidische Bauteile aus einem polymeren Schichtsystem und Verfahren zum Herstellen des Rückschlagventils |
| TWI636189B (zh) * | 2017-08-21 | 2018-09-21 | 研能科技股份有限公司 | 微型氣體控制裝置 |
| CN112811518B (zh) * | 2021-01-06 | 2022-10-04 | 杭州电子科技大学 | 一种净水器水处理增压无泄漏能量回收方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440504U (ja) * | 1977-08-26 | 1979-03-17 | ||
| JPS5939449Y2 (ja) * | 1981-07-01 | 1984-11-05 | 金一 相原 | 給油ポンプ |
| CH679555A5 (ja) * | 1989-04-11 | 1992-03-13 | Westonbridge Int Ltd |
-
1993
- 1993-04-01 DE DE69313766T patent/DE69313766T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-01 JP JP51686393A patent/JP3401788B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-01 EP EP93906866A patent/EP0587912B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-01 WO PCT/JP1993/000413 patent/WO1993020351A1/ja active IP Right Grant
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|---|---|---|---|---|
| CN100398821C (zh) * | 2003-06-17 | 2008-07-02 | 精工爱普生株式会社 | 泵 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69313766D1 (de) | 1997-10-16 |
| EP0587912A1 (en) | 1994-03-23 |
| WO1993020351A1 (en) | 1993-10-14 |
| DE69313766T2 (de) | 1998-02-26 |
| EP0587912A4 (en) | 1994-10-19 |
| EP0587912B1 (en) | 1997-09-10 |
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