JPH097826A - 電磁マイクロアクチュエータおよびそれを製造するための方法 - Google Patents
電磁マイクロアクチュエータおよびそれを製造するための方法Info
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- JPH097826A JPH097826A JP7343424A JP34342495A JPH097826A JP H097826 A JPH097826 A JP H097826A JP 7343424 A JP7343424 A JP 7343424A JP 34342495 A JP34342495 A JP 34342495A JP H097826 A JPH097826 A JP H097826A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集積回路の技術のために発展した技術から引
き出される技術を用いてすべての素子が製作される電磁
マイクロアクチュエータを提供する。 【解決手段】 電磁マイクロアクチュエータは、少なく
とも部分的に磁気材料からなる可動素子上で作用する磁
界を生成するためのコイル（２３）と、可動素子の動き
によって閉じることが可能な間隙の方に磁束を駆動する
ための磁気回路（２０）とを含む。
き出される技術を用いてすべての素子が製作される電磁
マイクロアクチュエータを提供する。 【解決手段】 電磁マイクロアクチュエータは、少なく
とも部分的に磁気材料からなる可動素子上で作用する磁
界を生成するためのコイル（２３）と、可動素子の動き
によって閉じることが可能な間隙の方に磁束を駆動する
ための磁気回路（２０）とを含む。
Description
【０００１】
【発明の分野】この発明は、マイクロ電磁石または電磁
アクチュエータに関する。この発明はより特定的には、
集積回路の製造に用いられる技術から導き出される技術
を用いてそのようなアクチュエータを製造することに関
する。
アクチュエータに関する。この発明はより特定的には、
集積回路の製造に用いられる技術から導き出される技術
を用いてそのようなアクチュエータを製造することに関
する。
【０００２】
【関連技術の説明】電磁アクチュエータでは、コイルを
用いた磁界の発生によりこの界磁に感応する素子の変位
が生じる。電磁アクチュエータは特に継電器、変位セン
サ、電気弁などに適用する。
用いた磁界の発生によりこの界磁に感応する素子の変位
が生じる。電磁アクチュエータは特に継電器、変位セン
サ、電気弁などに適用する。
【０００３】電気弁の場合、アクチュエータは弁体の内
側の流体の通路を開けたり閉めたりするように用いられ
る。この発明が関連する微細構造の応用では、アクチュ
エータは一般的には、流体のための通路を規定しかつた
とえばシリコンプレート中に形成される台座を開けたり
閉めたりするようなアクチュエータによって変位される
覆い蓋を構成する、変形可能なダイヤフラムに作用す
る。
側の流体の通路を開けたり閉めたりするように用いられ
る。この発明が関連する微細構造の応用では、アクチュ
エータは一般的には、流体のための通路を規定しかつた
とえばシリコンプレート中に形成される台座を開けたり
閉めたりするようなアクチュエータによって変位される
覆い蓋を構成する、変形可能なダイヤフラムに作用す
る。
【０００４】電磁マイクロ弁は特定的には他のタイプの
（静電、圧電、熱電流体、光流体、または熱電機械）マ
イクロ弁と比較して特に有利である。なぜならそれら
は、有効な性能、すなわちそのダイヤフラムの変形能
力、そのアクチュエータの電力、その低い電気消費量、
その電源電圧要件、その応答遅延を最大限にマイクロ弁
に提供するからである。
（静電、圧電、熱電流体、光流体、または熱電機械）マ
イクロ弁と比較して特に有利である。なぜならそれら
は、有効な性能、すなわちそのダイヤフラムの変形能
力、そのアクチュエータの電力、その低い電気消費量、
その電源電圧要件、その応答遅延を最大限にマイクロ弁
に提供するからである。
【０００５】しかしながら、電磁の存在のために電磁マ
イクロ弁を製造するのは非常に複雑であって、先行技術
では統合されたシステムに完全に組込まれることはなか
った。
イクロ弁を製造するのは非常に複雑であって、先行技術
では統合されたシステムに完全に組込まれることはなか
った。
【０００６】図１（Ａ）および１（Ｂ）は、弁体が集積
回路技術を用いて形成される従来の電磁マイクロ弁の一
例を表わしている。図１（Ａ）はマイクロ弁の断面図で
ある。図１（Ｂ）は弁体の部分的な上面図である。図１
（Ａ）の断面は図１（Ｂ）の点線Ａ−Ａ′によって示さ
れている。
回路技術を用いて形成される従来の電磁マイクロ弁の一
例を表わしている。図１（Ａ）はマイクロ弁の断面図で
ある。図１（Ｂ）は弁体の部分的な上面図である。図１
（Ａ）の断面は図１（Ｂ）の点線Ａ−Ａ′によって示さ
れている。
【０００７】電磁マイクロ弁は従来は、流体のための通
路を規定する弁体１と、１つまたはそれより多くの通路
を塞ぐためのダイヤフラム３と組合せられた電磁アクチ
ュエータ２とを含む。
路を規定する弁体１と、１つまたはそれより多くの通路
を塞ぐためのダイヤフラム３と組合せられた電磁アクチ
ュエータ２とを含む。
【０００８】弁体１は、流体のための２つの横断通路、
すなわち入力４および出力５を規定するために、たとえ
ばシリコンから作られエッチングされたプレートから形
成される。ダイヤフラム３と協働するための環状の台座
６はまた、環状のダイヤフラムのほぼ中央に通じている
出力通路５の開口部５′あたりのシリコンプレート中に
形成される。ダイヤフラム３はダイヤフラムに面する弁
体の表面の上に突き出てている周辺リング７上に置かれ
ている。
すなわち入力４および出力５を規定するために、たとえ
ばシリコンから作られエッチングされたプレートから形
成される。ダイヤフラム３と協働するための環状の台座
６はまた、環状のダイヤフラムのほぼ中央に通じている
出力通路５の開口部５′あたりのシリコンプレート中に
形成される。ダイヤフラム３はダイヤフラムに面する弁
体の表面の上に突き出てている周辺リング７上に置かれ
ている。
【０００９】ダイヤフラム３が位置づけられると、電磁
アクチュエータ２が、得られた弁体上に配置される。コ
イル９を受取るリング８はたとえば弁体１に接着され
る。所与の例では、リング８は、コイル９を構成するソ
レノイドの外側ねじ切１１と協働するように適合された
内側ねじ１０を有する。コイルの下端は、ダイヤフラム
の周辺を受取るリング７の上の、ダイヤフラム３の上に
置かれる。ダイヤフラム３はこのようにしてリング７と
コイル９との間に封止される。
アクチュエータ２が、得られた弁体上に配置される。コ
イル９を受取るリング８はたとえば弁体１に接着され
る。所与の例では、リング８は、コイル９を構成するソ
レノイドの外側ねじ切１１と協働するように適合された
内側ねじ１０を有する。コイルの下端は、ダイヤフラム
の周辺を受取るリング７の上の、ダイヤフラム３の上に
置かれる。ダイヤフラム３はこのようにしてリング７と
コイル９との間に封止される。
【００１０】永久磁石、この場合は永久磁界材料からな
る円筒バー１２が、コイル９の中央に離れて配置され
る。磁石１２は、コイル９によって軸方向に変位される
ように適合された可動素子を構成する。
る円筒バー１２が、コイル９の中央に離れて配置され
る。磁石１２は、コイル９によって軸方向に変位される
ように適合された可動素子を構成する。
【００１１】電流がコイル９を流れるとき、コイルの内
側に生成された磁界はバー１２が下向きに滑ることを引
き起こし、それはダイヤフラム３を動かして台座６上で
止める。弁は閉じられて入力通路４から出力通路５まで
の流体の流れを塞ぐ。弁を開けるためには、弁に入来す
る流体の、ダイヤフラム上の圧力が、出力通路５に通じ
るように、コイル９のバイアスを取消すことによって磁
界を取消せば一般的に十分である。
側に生成された磁界はバー１２が下向きに滑ることを引
き起こし、それはダイヤフラム３を動かして台座６上で
止める。弁は閉じられて入力通路４から出力通路５まで
の流体の流れを塞ぐ。弁を開けるためには、弁に入来す
る流体の、ダイヤフラム上の圧力が、出力通路５に通じ
るように、コイル９のバイアスを取消すことによって磁
界を取消せば一般的に十分である。
【００１２】従来の電磁マイクロ弁の欠点は、コイルお
よび永久磁石が統合されておらず弁体上に付加される別
個の素子であるために、それらの製造が複雑であるとい
うことである。さらに、この方法では、弁体を作製する
のに用いられるバッチ製造のような完全なバッチ製造の
実現は可能にならない。
よび永久磁石が統合されておらず弁体上に付加される別
個の素子であるために、それらの製造が複雑であるとい
うことである。さらに、この方法では、弁体を作製する
のに用いられるバッチ製造のような完全なバッチ製造の
実現は可能にならない。
【００１３】
【発明の概要】この発明の目的は、すべての素子が集積
回路の製造のために開発された技術から引き出される技
術を用いて製造される電磁マイクロアクチュエータを提
供することによって、上述の欠点を回避することであ
る。この発明はまた、これらの技術を用いることによっ
て完全な電磁マイクロ弁をバッチ製造することにも適用
する。
回路の製造のために開発された技術から引き出される技
術を用いて製造される電磁マイクロアクチュエータを提
供することによって、上述の欠点を回避することであ
る。この発明はまた、これらの技術を用いることによっ
て完全な電磁マイクロ弁をバッチ製造することにも適用
する。
【００１４】これらの目的を達成するために、この発明
は、少なくとも部分的に電磁材料からなる可動素子に作
用する磁界を生成するためのコイルと、可動素子の動き
によって閉鎖できる間隙に磁束を駆動する磁気回路とを
含む、電磁マイクロアクチュエータを提供する。
は、少なくとも部分的に電磁材料からなる可動素子に作
用する磁界を生成するためのコイルと、可動素子の動き
によって閉鎖できる間隙に磁束を駆動する磁気回路とを
含む、電磁マイクロアクチュエータを提供する。
【００１５】この発明の実施例に従えば、マイクロアク
チュエータは、コイルが形成されている第１の表面上に
形成されかつ厚みにおいて磁気回路の横断部分が形成さ
れる第１のプレートを含み、中央部分が間隙の固定端部
を規定する。
チュエータは、コイルが形成されている第１の表面上に
形成されかつ厚みにおいて磁気回路の横断部分が形成さ
れる第１のプレートを含み、中央部分が間隙の固定端部
を規定する。
【００１６】この発明の実施例に従えば、マイクロアク
チュエータは可動素子と可動素子を周辺領域に吊るすた
めのアームとが形成される第２のプレートを含む。可動
素子は間隙を規定する第１のプレートの中央部分に面
し、可動素子およびその吊りアームは少なくとも一般的
に磁気材料からなっている。
チュエータは可動素子と可動素子を周辺領域に吊るすた
めのアームとが形成される第２のプレートを含む。可動
素子は間隙を規定する第１のプレートの中央部分に面
し、可動素子およびその吊りアームは少なくとも一般的
に磁気材料からなっている。
【００１７】この発明の実施例に従えば、吊りアームは
排他的に磁気材料からなっている。この発明の実施例に
従えば、可動素子は、吊りアームを含む連続的な磁気回
路によって第１のプレートの中央部分に接続される。第
１のプレートの他の横断部分および磁気カバーは第１の
プレートの第１の表面に当接している。
排他的に磁気材料からなっている。この発明の実施例に
従えば、可動素子は、吊りアームを含む連続的な磁気回
路によって第１のプレートの中央部分に接続される。第
１のプレートの他の横断部分および磁気カバーは第１の
プレートの第１の表面に当接している。
【００１８】この発明の実施例に従えば、可動素子は、
電磁マイクロ弁を形成するために流体の少なくとも１つ
の通路を閉じる覆い蓋を構成する。
電磁マイクロ弁を形成するために流体の少なくとも１つ
の通路を閉じる覆い蓋を構成する。
【００１９】この発明の実施例に従えば、通路は、第３
のプレート中に形成されかつ覆い蓋の前に通じている横
断開口部によって構成される。
のプレート中に形成されかつ覆い蓋の前に通じている横
断開口部によって構成される。
【００２０】この発明の実施例に従えば、マイクロアク
チュエータはさらに、第１のプレートから間隙に通じる
排出開口部を含み、排出開口部は覆い蓋によって閉じら
れるように適合されている。
チュエータはさらに、第１のプレートから間隙に通じる
排出開口部を含み、排出開口部は覆い蓋によって閉じら
れるように適合されている。
【００２１】この発明はまた、少なくとも部分的に磁気
材料からなる可動素子に作用する磁界を生成するための
コイルを含む電磁マイクロアクチュエータを製造するた
めの方法に関する。この方法は以下のようなステップ、
つまり、第１のプレートの第１の表面から、磁気回路の
横断通路を規定するための３つの窪みを、エッチングす
るステップを含み、中央の窪みは２つの他の窪みよりも
浅く、さらに、磁気材料を用いて窪みを充填し、かつ第
１の表面上に、中央の窪みの周りの巻き面によってコイ
ルを形成するステップと、窪みを充填する磁気材料が、
対向する表面に現われるように、コイルに対向する表面
をエッチングし、一方で中央の窪みを中心としてかつそ
れから距離を隔てたところに肩を形成するステップと、
第２のプレートの上および第１のプレート中の磁気材料
充填材を含む表面積に等しい表面積上に堆積された磁気
材料中に、アームによって周辺領域に延在する中央部分
を形成するステップと、第２のプレートの中央部分によ
って規定される可動端部と第１のプレートの中央充填材
によって構成される固定端部とを有する間隙を規定する
ために、第１のプレートの中央充填材を第２のプレート
の中央部分と整合することによってプレートを積み上げ
るステップと、第１のプレートの第１の表面の上に、充
填材に接触する磁気カバーを組立てるステップとを含
む。
材料からなる可動素子に作用する磁界を生成するための
コイルを含む電磁マイクロアクチュエータを製造するた
めの方法に関する。この方法は以下のようなステップ、
つまり、第１のプレートの第１の表面から、磁気回路の
横断通路を規定するための３つの窪みを、エッチングす
るステップを含み、中央の窪みは２つの他の窪みよりも
浅く、さらに、磁気材料を用いて窪みを充填し、かつ第
１の表面上に、中央の窪みの周りの巻き面によってコイ
ルを形成するステップと、窪みを充填する磁気材料が、
対向する表面に現われるように、コイルに対向する表面
をエッチングし、一方で中央の窪みを中心としてかつそ
れから距離を隔てたところに肩を形成するステップと、
第２のプレートの上および第１のプレート中の磁気材料
充填材を含む表面積に等しい表面積上に堆積された磁気
材料中に、アームによって周辺領域に延在する中央部分
を形成するステップと、第２のプレートの中央部分によ
って規定される可動端部と第１のプレートの中央充填材
によって構成される固定端部とを有する間隙を規定する
ために、第１のプレートの中央充填材を第２のプレート
の中央部分と整合することによってプレートを積み上げ
るステップと、第１のプレートの第１の表面の上に、充
填材に接触する磁気カバーを組立てるステップとを含
む。
【００２２】この発明の実施例に従えば、プレートはシ
リコンからなっており、磁気材料はフェロニッケルから
なっている。
リコンからなっており、磁気材料はフェロニッケルから
なっている。
【００２３】この発明の前掲のおよび他の目的、特徴、
局面、および利点は添付図面と関連づけられるとき、こ
の発明の以下の詳しい説明から明らかになるであろう。
局面、および利点は添付図面と関連づけられるとき、こ
の発明の以下の詳しい説明から明らかになるであろう。
【００２４】明瞭にするために、図面はスケーリングす
るようには描かれておらず、同じ要素が同じ参照番号で
さまざまな図面に参照されている。
るようには描かれておらず、同じ要素が同じ参照番号で
さまざまな図面に参照されている。
【００２５】
【詳しい説明】図２（Ａ）は、この発明に従ったマイク
ロ電磁石または電磁アクチュエータの断面図である。図
２（Ｂ）は図２（Ａ）のラインＢ−Ｂ′に沿った長手の
上面断面図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のライン
Ｃ−Ｃ′に沿った長手の底面断面図である。図２（Ａ）
の横断面は図２（Ｂ）および２（Ｃ）のラインＡ−Ａ′
によって示されている。
ロ電磁石または電磁アクチュエータの断面図である。図
２（Ｂ）は図２（Ａ）のラインＢ−Ｂ′に沿った長手の
上面断面図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のライン
Ｃ−Ｃ′に沿った長手の底面断面図である。図２（Ａ）
の横断面は図２（Ｂ）および２（Ｃ）のラインＡ−Ａ′
によって示されている。
【００２６】図２（Ａ）に示されているように、この発
明に従った電磁アクチュエータは、固定部分２１と可動
部分２２とを有する磁気回路２０を含む。磁気回路は、
回路２０のコイル２３の中央の下に形成される間隙２４
の方に磁束を駆動するためにコイル２３を取巻いてい
る。
明に従った電磁アクチュエータは、固定部分２１と可動
部分２２とを有する磁気回路２０を含む。磁気回路は、
回路２０のコイル２３の中央の下に形成される間隙２４
の方に磁束を駆動するためにコイル２３を取巻いてい
る。
【００２７】この発明の特徴は、間隙２４の第１の端部
が磁界の作用の下で間隙を閉じる可動素子２２によって
規定されるということである。
が磁界の作用の下で間隙を閉じる可動素子２２によって
規定されるということである。
【００２８】磁気回路２０の可動素子２２およびコイル
２３は、たとえばシリコンプレートなどの集積回路基板
を形成するのに用いられるようなプレートから実現され
る。
２３は、たとえばシリコンプレートなどの集積回路基板
を形成するのに用いられるようなプレートから実現され
る。
【００２９】この発明に従えば、コイル２３は、たとえ
ば好ましくは酸化したシリコンからなる第１のプレート
２５上のその組立を容易にすべく好ましくは酸化した好
ましくは真っ直ぐな部分を有する巻き面（図２（Ｂ））
によって、実現する。コイル２３は、プレート２５の上
に導電性材料を堆積することによって得られる。絶縁層
２６は、磁気回路２０を閉じる磁気カバー２７からコイ
ル２３を電気的に保護する。
ば好ましくは酸化したシリコンからなる第１のプレート
２５上のその組立を容易にすべく好ましくは酸化した好
ましくは真っ直ぐな部分を有する巻き面（図２（Ｂ））
によって、実現する。コイル２３は、プレート２５の上
に導電性材料を堆積することによって得られる。絶縁層
２６は、磁気回路２０を閉じる磁気カバー２７からコイ
ル２３を電気的に保護する。
【００３０】磁気回路２０の可動素子２２は、たとえば
軟鉄、フェロシリコン、フェロコバルト、またはフェロ
ニッケルなどの軟質な磁気材料によって構成される層に
よって形成される。可動素子がコイル供給のカットオフ
の後にその最初の位置に戻るように、磁気材料は高い透
磁率（低い磁気抵抗）および低い残留磁気を伴って選択
される。この層はたとえば好ましくは酸化したシリコン
からなる第２のプレート２８の上に形成される。
軟鉄、フェロシリコン、フェロコバルト、またはフェロ
ニッケルなどの軟質な磁気材料によって構成される層に
よって形成される。可動素子がコイル供給のカットオフ
の後にその最初の位置に戻るように、磁気材料は高い透
磁率（低い磁気抵抗）および低い残留磁気を伴って選択
される。この層はたとえば好ましくは酸化したシリコン
からなる第２のプレート２８の上に形成される。
【００３１】周辺領域３０から間隙２４の可動端部を構
成する中央部分３１まで延びる吊りアーム２９を規定す
る型に従って、プレート２８はエッチングされる。この
ようにして可動素子３５は磁気回路の中央部分３１およ
びこの中央部分が置かれているシリコン部分によって形
成される。
成する中央部分３１まで延びる吊りアーム２９を規定す
る型に従って、プレート２８はエッチングされる。この
ようにして可動素子３５は磁気回路の中央部分３１およ
びこの中央部分が置かれているシリコン部分によって形
成される。
【００３２】磁気カバー２７と周辺領域３０との間の接
合部は、横断部分、または第１のプレート２５中に形成
され横断通路を充填する部分３２によって実現される。
間隙２４の第２の固定端部はまた、コイル２３の中央付
近のプレート２５を横断する通路を充填する横断部分３
３によって形成される。プレート２５は、プレート２８
に面するその表面上に、間隙２４の２つの端部間の距離
を固定する肩３４を有する。肩３４は可動素子３５が磁
界の作用の下で動くのを可能にする。
合部は、横断部分、または第１のプレート２５中に形成
され横断通路を充填する部分３２によって実現される。
間隙２４の第２の固定端部はまた、コイル２３の中央付
近のプレート２５を横断する通路を充填する横断部分３
３によって形成される。プレート２５は、プレート２８
に面するその表面上に、間隙２４の２つの端部間の距離
を固定する肩３４を有する。肩３４は可動素子３５が磁
界の作用の下で動くのを可能にする。
【００３３】このようにして、電磁アクチュエータのす
べての素子は統合され、シリコンウエハ上のバッチプロ
セスによって実現され得る。ウエハは、アクチュエータ
が形成するアクチュエータのすべての素子の形成の後に
組立てたれ、そしてアクチュエータを個体化するべく切
取られる。
べての素子は統合され、シリコンウエハ上のバッチプロ
セスによって実現され得る。ウエハは、アクチュエータ
が形成するアクチュエータのすべての素子の形成の後に
組立てたれ、そしてアクチュエータを個体化するべく切
取られる。
【００３４】この発明の代替的実施例に従えば、吊りア
ーム２９、周辺領域３０、および中央領域３１は軟質磁
気材料からなるプレートから実現される。このプレート
はたとえば、従来で言えばシリコン基板を備えることな
く切取られ、加工され、またはフォトエッチングされ得
る。また、この場合は、個々のアクチュエータに切取ら
れる前にたとえばプレート２５を形成するシリコンウエ
ハと同じ型を有し得るこれらのプレートを組立てること
によってバッチ製造プロセスが用いられる。任意に、プ
レートは、正方形でかつシリコンウエハ上に適切に位置
づけられ得る磁気材料からなる。
ーム２９、周辺領域３０、および中央領域３１は軟質磁
気材料からなるプレートから実現される。このプレート
はたとえば、従来で言えばシリコン基板を備えることな
く切取られ、加工され、またはフォトエッチングされ得
る。また、この場合は、個々のアクチュエータに切取ら
れる前にたとえばプレート２５を形成するシリコンウエ
ハと同じ型を有し得るこれらのプレートを組立てること
によってバッチ製造プロセスが用いられる。任意に、プ
レートは、正方形でかつシリコンウエハ上に適切に位置
づけられ得る磁気材料からなる。
【００３５】図３（Ａ）−３（Ｇ）、４（Ａ）−４
（Ｆ）、および５は、シリコンウエハから、図２（Ａ）
−２（Ｃ）中に表わされるようなアクチュエータ構造を
得るためのこの発明の実施例を示している。
（Ｆ）、および５は、シリコンウエハから、図２（Ａ）
−２（Ｃ）中に表わされるようなアクチュエータ構造を
得るためのこの発明の実施例を示している。
【００３６】図３（Ａ）−３（Ｇ）はこの発明に従った
方法のさまざまなステップにおけるコイル２３を支持す
るプレート２５の部分的な断面図である。
方法のさまざまなステップにおけるコイル２３を支持す
るプレート２５の部分的な断面図である。
【００３７】第１に、プレート２５はその２つの表面上
を濃い酸化剤（図示せず）に晒されている。
を濃い酸化剤（図示せず）に晒されている。
【００３８】第１のプレート２５には、磁気材料充填材
３２を受取るための横断通路のブランク４１（図３
（Ａ））が実現される。ブランク４１はフォトエッチン
グされる。それらは、以下で説明されるように、間隙２
４の所望の高さに対応する低い深さ（たとえば、およそ
５０μｍ）を有している。
３２を受取るための横断通路のブランク４１（図３
（Ａ））が実現される。ブランク４１はフォトエッチン
グされる。それらは、以下で説明されるように、間隙２
４の所望の高さに対応する低い深さ（たとえば、およそ
５０μｍ）を有している。
【００３９】なおもフォトエッチングプロセスを用い
て、深いエッチングステップが実行され（図３
（Ｂ））、窪み４３および４４を得る。窪み４３および
４４の深さは充填材３２および３３それぞれの所望の厚
みに対応する。深いエッチングステップは、たとえば２
７０μｍの深さで達成され、窪み４３および４４の深さ
はそれぞれ、およそ３２０μｍおよび２７０μｍである
ようにされる。
て、深いエッチングステップが実行され（図３
（Ｂ））、窪み４３および４４を得る。窪み４３および
４４の深さは充填材３２および３３それぞれの所望の厚
みに対応する。深いエッチングステップは、たとえば２
７０μｍの深さで達成され、窪み４３および４４の深さ
はそれぞれ、およそ３２０μｍおよび２７０μｍである
ようにされる。
【００４０】エッチングステップはたとえば等方性化学
エッチング型である。シリコンプレートにおけるエッチ
ング角度はシリコンの結晶構造に依存しており、平面
（１，０，０）に対応する平面を切取るウエハの場合に
はおよそ５４°である。
エッチング型である。シリコンプレートにおけるエッチ
ング角度はシリコンの結晶構造に依存しており、平面
（１，０，０）に対応する平面を切取るウエハの場合に
はおよそ５４°である。
【００４１】薄い導電層（図示せず）、たとえばクロム
がリフトオフプロセス（図示せず）によって窪み４３お
よび４４中に堆積される。軟質な磁気材料、たとえばフ
ェロニッケルが、窪み４３および４４における電鋳によ
って堆積され、充填材３２および３３が得られる（図３
（Ｃ））。
がリフトオフプロセス（図示せず）によって窪み４３お
よび４４中に堆積される。軟質な磁気材料、たとえばフ
ェロニッケルが、窪み４３および４４における電鋳によ
って堆積され、充填材３２および３３が得られる（図３
（Ｃ））。
【００４２】コイル２３（図３（Ｄ））が充填材３２お
よび３３の形成に用いられた方法と同じ方法で実現され
る。言い換えれば、コイルの型に従ってエッチングされ
かつクロム残留物のためのリフトオフ層を構成するレジ
ストの層（図示せず）の上にクロムの薄い層（図示せ
ず）が吹きつけられる。残りのクロムの層は、厚みが少
なくともコイル２３の所望の厚みに対応するレジストマ
スク（図示せず）の電鋳によって堆積される、導電性材
料たとえば銅の接着層を構成する。
よび３３の形成に用いられた方法と同じ方法で実現され
る。言い換えれば、コイルの型に従ってエッチングされ
かつクロム残留物のためのリフトオフ層を構成するレジ
ストの層（図示せず）の上にクロムの薄い層（図示せ
ず）が吹きつけられる。残りのクロムの層は、厚みが少
なくともコイル２３の所望の厚みに対応するレジストマ
スク（図示せず）の電鋳によって堆積される、導電性材
料たとえば銅の接着層を構成する。
【００４３】充填材３２および３３にプレート２５を横
断させてプレート２５と２８との間のシリコン−シリコ
ン接触を与えるために、連続的エッチングステップがプ
レート２５の底面から行なわれる（図３（Ｅ）および３
（Ｆ））。
断させてプレート２５と２８との間のシリコン−シリコ
ン接触を与えるために、連続的エッチングステップがプ
レート２５の底面から行なわれる（図３（Ｅ）および３
（Ｆ））。
【００４４】第１のエッチングステップは、磁気回路が
コイル２３の外側の方に続くことを確実にするために、
充填材３２がプレートを横断するのを引き起こし、プレ
ート２５と２８との間のシリコン／シリコン接触を可能
にする。示されているように、肩４５が形成される。肩
４５の深さは磁気回路の可動素子の所望の厚みの関数と
して選択され、たとえばおよそ６０μｍである。上で示
されたさまざまなエッチングの深さを考慮にいれると、
プレート２５は最初はおよそ３８０μｍの厚みを有し得
る。
コイル２３の外側の方に続くことを確実にするために、
充填材３２がプレートを横断するのを引き起こし、プレ
ート２５と２８との間のシリコン／シリコン接触を可能
にする。示されているように、肩４５が形成される。肩
４５の深さは磁気回路の可動素子の所望の厚みの関数と
して選択され、たとえばおよそ６０μｍである。上で示
されたさまざまなエッチングの深さを考慮にいれると、
プレート２５は最初はおよそ３８０μｍの厚みを有し得
る。
【００４５】第２のエッチングステップは、充填材３３
がアクチュエータの中央部分を横断するのを引き起こ
す。肩３４（図３（Ｆ））が形成される。肩３４の深さ
は間隙２４の選択された深さに対応し、たとえばおよそ
５０μｍである。
がアクチュエータの中央部分を横断するのを引き起こ
す。肩３４（図３（Ｆ））が形成される。肩３４の深さ
は間隙２４の選択された深さに対応し、たとえばおよそ
５０μｍである。
【００４６】最後に絶縁層２６（図３（Ｇ））がコイル
２３の上に堆積される。上述されたこの発明に従った方
法のステップは異なる順序で実現され得る。たとえば、
プレート２５の底面をエッチングする前に、絶縁層２６
が図３（Ｄ）に示されたような構造の上に形成され得
る。
２３の上に堆積される。上述されたこの発明に従った方
法のステップは異なる順序で実現され得る。たとえば、
プレート２５の底面をエッチングする前に、絶縁層２６
が図３（Ｄ）に示されたような構造の上に形成され得
る。
【００４７】図４（Ａ）−４（Ｆ）は、この発明に従っ
た方法のさまざまなステップにおける、磁気回路２０の
可動素子２２を支持するプレート２８の部分的な断面図
である。明瞭にするために、図４（Ｂ）−４（Ｄ）は、
吊りアーム２９が形成される図４（Ａ）および４（Ｄ）
−４（Ｆ）において表わされた中央部分の拡大図であ
る。
た方法のさまざまなステップにおける、磁気回路２０の
可動素子２２を支持するプレート２８の部分的な断面図
である。明瞭にするために、図４（Ｂ）−４（Ｄ）は、
吊りアーム２９が形成される図４（Ａ）および４（Ｄ）
−４（Ｆ）において表わされた中央部分の拡大図であ
る。
【００４８】プレート２８は、第１にその２つの表面上
を濃い酸化剤（図示せず）に晒される。
を濃い酸化剤（図示せず）に晒される。
【００４９】型５０（図４（Ａ））を規定するために異
方性フォトエッチングステップがプレート２８の底面か
ら行なわれ、周辺領域３０と中央領域３１とから隔てら
れた吊りアーム２９が形成される。エッチングステップ
は、磁気回路２０の可動素子２２を支持すべく設計され
たプレート２８の前面から短い距離（たとえばおよそ２
０μｍ）を隔ててストップされる。プレート２８の残り
の部分は、中央部分３１の下で、それとともに可動本体
３５を構成する。
方性フォトエッチングステップがプレート２８の底面か
ら行なわれ、周辺領域３０と中央領域３１とから隔てら
れた吊りアーム２９が形成される。エッチングステップ
は、磁気回路２０の可動素子２２を支持すべく設計され
たプレート２８の前面から短い距離（たとえばおよそ２
０μｍ）を隔ててストップされる。プレート２８の残り
の部分は、中央部分３１の下で、それとともに可動本体
３５を構成する。
【００５０】吊りアーム２９と周辺および中央領域３
０、３１との間の開口部の型は、所望の型に従って薄い
レジスト層５１（図４（Ｂ））によって規定される。レ
ジスト層５１はたとえばクロム５２からなる薄い接着層
５２のリフトオフ層として用いられ、堆積される。
０、３１との間の開口部の型は、所望の型に従って薄い
レジスト層５１（図４（Ｂ））によって規定される。レ
ジスト層５１はたとえばクロム５２からなる薄い接着層
５２のリフトオフ層として用いられ、堆積される。
【００５１】層５２が開かれると、層５２中に開かれた
開口部の型に従ってレジスト層５３（図４（Ｃ））が形
成される。レジスト層５３の厚みは、磁気回路２０の可
動素子２２のための所望の厚みに少なくとも等しくなる
ように選択される。
開口部の型に従ってレジスト層５３（図４（Ｃ））が形
成される。レジスト層５３の厚みは、磁気回路２０の可
動素子２２のための所望の厚みに少なくとも等しくなる
ように選択される。
【００５２】そして、軟質の材料たとえばフェロニッケ
ルが、レジスト層５３によって規定された型における電
鋳によって堆積される。可動素子２２を規定するこの材
料の厚みは、たとえばおよそ６０μｍである。層５３が
リフトオフされると（図４（Ｄ）および４（Ｅ））、吊
りアーム２９、周辺領域３０、および中央領域３１が磁
気材料中に形成される。
ルが、レジスト層５３によって規定された型における電
鋳によって堆積される。可動素子２２を規定するこの材
料の厚みは、たとえばおよそ６０μｍである。層５３が
リフトオフされると（図４（Ｄ）および４（Ｅ））、吊
りアーム２９、周辺領域３０、および中央領域３１が磁
気材料中に形成される。
【００５３】最後に、異方性フォトエッチングステップ
（図４（Ｆ））が達成され、吊りアーム２９とアーム２
９を周辺領域３０、中央領域３１から隔てる開口部とに
対応する小さな厚みの残留するプレート２８を除く。
（図４（Ｆ））が達成され、吊りアーム２９とアーム２
９を周辺領域３０、中央領域３１から隔てる開口部とに
対応する小さな厚みの残留するプレート２８を除く。
【００５４】この発明の代替的実施例に従えば（図示せ
ず）、図４（Ａ）に表わされた第１のステップの間に行
なわれるプレート２８のエッチングは中央領域３１の下
におよび、シリコンだけが可動素子２２の周辺に残る。
ず）、図４（Ａ）に表わされた第１のステップの間に行
なわれるプレート２８のエッチングは中央領域３１の下
におよび、シリコンだけが可動素子２２の周辺に残る。
【００５５】図５は、コイル２３の上方の磁気回路２０
を閉じるように設計された磁気カバー２７の起こり得る
形状の一例を示す。たとえば軟鉄、フェロシリコン、フ
ェロコバルト、またはフェロニッケルの軟質な磁気材料
からなるプレートから製造されたようなカバーは、窪み
をつけられるだけで、溝５５を形成し、プレート２５か
ら突出するコイル２６を受取り得る。
を閉じるように設計された磁気カバー２７の起こり得る
形状の一例を示す。たとえば軟鉄、フェロシリコン、フ
ェロコバルト、またはフェロニッケルの軟質な磁気材料
からなるプレートから製造されたようなカバーは、窪み
をつけられるだけで、溝５５を形成し、プレート２５か
ら突出するコイル２６を受取り得る。
【００５６】プレート２５および２８ならびにカバー２
７が形成されると、それらはたとえば溶接または接着な
どによって組立てられる。磁気回路の可動素子２２はプ
レート２５の肩４５によって規定された量で係合され、
プレート２５のシリコンが磁気回路の外側のプレート２
８のシリコン上に置かれるようにする。これは、シリコ
ン／シリコン接触によってより簡単な溶接の達成を可能
にする。シリコンプレートの上に磁気カバー２７を形成
することによって同様の技術が磁気カバー２７に適用さ
れ、図５に表わされたような構造が達成される。この場
合、カバーの外部表面はシリコンおよびたとえばプレー
ト２５の充填材３２の前面の周辺の磁気材料充填材の端
部によって構成される。
７が形成されると、それらはたとえば溶接または接着な
どによって組立てられる。磁気回路の可動素子２２はプ
レート２５の肩４５によって規定された量で係合され、
プレート２５のシリコンが磁気回路の外側のプレート２
８のシリコン上に置かれるようにする。これは、シリコ
ン／シリコン接触によってより簡単な溶接の達成を可能
にする。シリコンプレートの上に磁気カバー２７を形成
することによって同様の技術が磁気カバー２７に適用さ
れ、図５に表わされたような構造が達成される。この場
合、カバーの外部表面はシリコンおよびたとえばプレー
ト２５の充填材３２の前面の周辺の磁気材料充填材の端
部によって構成される。
【００５７】図６−１０は、この発明に従った電磁マイ
クロ弁の実施例を示す横断断面図であって、アクチュエ
ータは上述の図面において表わされたような構造によっ
て構成される。図６はこの発明に従って組立てられたマ
イクロ弁を表わす。図７、８、および１０は、図６に表
わされたマイクロ弁のアクチュエータのプレート２５、
プレート２８、およびカバー２７をそれぞれ表わす。図
９（Ａ）および９（Ｂ）はこの発明に従った方法の実現
のさまざまなステップにおける弁体を構成する第３のプ
レートを表わす。
クロ弁の実施例を示す横断断面図であって、アクチュエ
ータは上述の図面において表わされたような構造によっ
て構成される。図６はこの発明に従って組立てられたマ
イクロ弁を表わす。図７、８、および１０は、図６に表
わされたマイクロ弁のアクチュエータのプレート２５、
プレート２８、およびカバー２７をそれぞれ表わす。図
９（Ａ）および９（Ｂ）はこの発明に従った方法の実現
のさまざまなステップにおける弁体を構成する第３のプ
レートを表わす。
【００５８】この発明に従ったマイクロ弁の以下の説明
では、図２（Ａ）−２（Ｃ）に表わされたアクチュエー
タの構造に関して行なわれた修正だけが開示される。
では、図２（Ａ）−２（Ｃ）に表わされたアクチュエー
タの構造に関して行なわれた修正だけが開示される。
【００５９】図６に表わされたようなマイクロ弁は、弁
体を構成するたとえばシリコンからなる第３のプレート
６０を含む。このプレート６０は、たとえば、弁が設計
されている流体の入力６１および出力６２のための２つ
の横断開口部を有する。開口部６１は、開口部６１のた
めの閉じ覆い蓋を構成する可動セット３５の底面に面し
ている。開口部６２はアクチュエータの吊りアーム２９
に面している。好ましくは、覆い蓋３５と協働するため
の台座６３は開口部６１の周辺において形成される。
体を構成するたとえばシリコンからなる第３のプレート
６０を含む。このプレート６０は、たとえば、弁が設計
されている流体の入力６１および出力６２のための２つ
の横断開口部を有する。開口部６１は、開口部６１のた
めの閉じ覆い蓋を構成する可動セット３５の底面に面し
ている。開口部６２はアクチュエータの吊りアーム２９
に面している。好ましくは、覆い蓋３５と協働するため
の台座６３は開口部６１の周辺において形成される。
【００６０】第１のプレート２５は、充填材３３におい
て、マイクロ弁のための排出管を構成する横断開口部６
４を含む。開口部６４は磁気カバー２７においてアクチ
ュエータの上部まで及ぶ。
て、マイクロ弁のための排出管を構成する横断開口部６
４を含む。開口部６４は磁気カバー２７においてアクチ
ュエータの上部まで及ぶ。
【００６１】間隙２４が閉じられるとき開口部６４と弁
体との間の封止を確実にすべく、中央領域３１の周辺と
の係合のために中央領域３３の周辺において台座６５
（図７）を備えるように、第１のプレート２５が僅かに
変形される。間隙が開けられた（図６に表わされたよう
な位置である）とき開口部６２と６４との間の排出機能
を向上させるために、台座６５がシリコンプレート２５
において、吊りアーム２９の前方の窪み６６と組合せら
れ得る。
体との間の封止を確実にすべく、中央領域３１の周辺と
の係合のために中央領域３３の周辺において台座６５
（図７）を備えるように、第１のプレート２５が僅かに
変形される。間隙が開けられた（図６に表わされたよう
な位置である）とき開口部６２と６４との間の排出機能
を向上させるために、台座６５がシリコンプレート２５
において、吊りアーム２９の前方の窪み６６と組合せら
れ得る。
【００６２】台座６５および窪み６６が形成され一方で
肩３４が形成される（図３（Ｆ））を参照）。
肩３４が形成される（図３（Ｆ））を参照）。
【００６３】第２のプレート２８（図８）は図４
（Ｆ））の構造と同じ構造を有する。弁体を構成するプ
レート６０は、たとえば、第１のステップにおいて開口
部６１および６２にそれぞれ対応する深いブランク６７
および６８（図９（Ａ））の型に従って異方性で下部表
面からエッチングされる。このエッチングステップの後
に残るシリコンの厚みは、台座６３に所望の高さに対応
するように選択される。
（Ｆ））の構造と同じ構造を有する。弁体を構成するプ
レート６０は、たとえば、第１のステップにおいて開口
部６１および６２にそれぞれ対応する深いブランク６７
および６８（図９（Ａ））の型に従って異方性で下部表
面からエッチングされる。このエッチングステップの後
に残るシリコンの厚みは、台座６３に所望の高さに対応
するように選択される。
【００６４】そして、浅いエッチングステップがプレー
ト６０の前面から達成され（たとえば２０μｍ）、台座
６３を形成し、開口部６１および６２を達成する。
ト６０の前面から達成され（たとえば２０μｍ）、台座
６３を形成し、開口部６１および６２を達成する。
【００６５】開口部６１および６２、ならびに台座６３
および６５は、好ましくは環状であって、一方で必要と
あれば、それらがそれぞれに協働する覆い蓋３５の２つ
の表面によって規定される正方形の面内に置かれる。
および６５は、好ましくは環状であって、一方で必要と
あれば、それらがそれぞれに協働する覆い蓋３５の２つ
の表面によって規定される正方形の面内に置かれる。
【００６６】図６に表わされたマイクロ弁は、３つの通
り道６１、６２、および６４ならびに２つの状態（開／
閉）を有する弁を構成する。この弁は、コイルに電流が
ないとき覆い蓋３５が入力開口部６１を閉じていれば、
通常閉弁である。さらに、アクチュエータは直接覆い蓋
３５上に作用するのでこの弁は直接制御弁である。
り道６１、６２、および６４ならびに２つの状態（開／
閉）を有する弁を構成する。この弁は、コイルに電流が
ないとき覆い蓋３５が入力開口部６１を閉じていれば、
通常閉弁である。さらに、アクチュエータは直接覆い蓋
３５上に作用するのでこの弁は直接制御弁である。
【００６７】通常開弁を形成するために、開口部６４は
流体入力を構成し、開口部６２は流体出力を構成し、開
口部６１は排出口を構成する。
流体入力を構成し、開口部６２は流体出力を構成し、開
口部６１は排出口を構成する。
【００６８】２つの流体出力間の切換機能もまた実現さ
れ得る。開口部６２が流体入力を構成する一方で、開口
部６１および６４は出力を構成する。
れ得る。開口部６２が流体入力を構成する一方で、開口
部６１および６４は出力を構成する。
【００６９】さらに、通常閉の２方向２状態弁は、開口
部６４を除くかまたは永久的に閉じることによって実現
され得る。通常開の２方向２状態弁を実現するために
は、開口部６１は形成されない。
部６４を除くかまたは永久的に閉じることによって実現
され得る。通常開の２方向２状態弁を実現するために
は、開口部６１は形成されない。
【００７０】図１１は、この発明に従った電磁マイクロ
弁の第２の実施例の横断断面図である。そのようなマイ
クロ弁の実現は、上述の図面に関連して開示された技術
と同じエッチング技術を用いる。
弁の第２の実施例の横断断面図である。そのようなマイ
クロ弁の実現は、上述の図面に関連して開示された技術
と同じエッチング技術を用いる。
【００７１】この第２の実施例は、特に流体の通路のた
めの横方向開口部７０の存在のために、図６に関連して
開示された実施例とは異なる。この目的のために第３の
プレート６０に面する第２のプレート２８の表面上に、
覆い蓋３５の吊りアーム２９が形成される。
めの横方向開口部７０の存在のために、図６に関連して
開示された実施例とは異なる。この目的のために第３の
プレート６０に面する第２のプレート２８の表面上に、
覆い蓋３５の吊りアーム２９が形成される。
【００７２】コイル２３が実現される第１のプレート２
５は、横断通路３２の１つが開口部７０の第１の部分７
１の実現を可能にするために中断されている点以外は、
図７に表わされた第１の実施例のプレート２５と同様で
ある。
５は、横断通路３２の１つが開口部７０の第１の部分７
１の実現を可能にするために中断されている点以外は、
図７に表わされた第１の実施例のプレート２５と同様で
ある。
【００７３】この実施例の第２のプレート２８は横方向
の開口部７０の第２の部分７２を含む。周辺領域３０は
横断充填材７３と関連して、磁気回路がプレート２５の
充填材３２とつながることを確実にする。中央充填材７
４は間隙２４をプレート２５の中央充填材３３で規定す
る。
の開口部７０の第２の部分７２を含む。周辺領域３０は
横断充填材７３と関連して、磁気回路がプレート２５の
充填材３２とつながることを確実にする。中央充填材７
４は間隙２４をプレート２５の中央充填材３３で規定す
る。
【００７４】第３のプレート６０は、中央開口部６１が
このプレート６０において実現される点を除いて、図９
（Ａ）および９（Ｂ）に表わされたプレートと同様であ
る。
このプレート６０において実現される点を除いて、図９
（Ａ）および９（Ｂ）に表わされたプレートと同様であ
る。
【００７５】磁気カバー２７は図１０に表わされたカバ
ーと同様である。図１１に表わされたマイクロ弁は３方
向（６１、７０、および６４）２状態（閉／開）弁を構
成する。入口が開口部６１に対応しかつ出口が開口部７
０に対応すると仮定すると、この弁は通常閉弁であり、
コイルに電流がなければ、覆い蓋３５は入力開口部６１
を閉じる。
ーと同様である。図１１に表わされたマイクロ弁は３方
向（６１、７０、および６４）２状態（閉／開）弁を構
成する。入口が開口部６１に対応しかつ出口が開口部７
０に対応すると仮定すると、この弁は通常閉弁であり、
コイルに電流がなければ、覆い蓋３５は入力開口部６１
を閉じる。
【００７６】通常開弁を実現するためには、開口部６４
が入口を構成し、開口部７０が出口を構成し、開口部６
１が排出口を構成すれば十分である。
が入口を構成し、開口部７０が出口を構成し、開口部６
１が排出口を構成すれば十分である。
【００７７】２つの流体出力間の切換機能を実現するた
めに、開口部７０は流体入力を構成する一方で開口部６
１および６４は出力を構成する。
めに、開口部７０は流体入力を構成する一方で開口部６
１および６４は出力を構成する。
【００７８】通常閉の２方向２状態弁はまた、開口部６
４を削除するかまたは永久に閉じることによって実現さ
れ得る。通常開の２方向２状態弁を実現するためには、
開口部６１は形成されない。
４を削除するかまたは永久に閉じることによって実現さ
れ得る。通常開の２方向２状態弁を実現するためには、
開口部６１は形成されない。
【００７９】当業者には明らかであるように、さまざま
な修正が上述の開示された好ましい実施例になされ得
る。たとえば、堆積層の材料の各々が同じ機能を有する
１つまたはそれ以上の材料に置換えられ得る。
な修正が上述の開示された好ましい実施例になされ得
る。たとえば、堆積層の材料の各々が同じ機能を有する
１つまたはそれ以上の材料に置換えられ得る。
【００８０】さらに、この発明およびその代替物は、構
造を構成するプレートがシリコンプレートである場合に
限って説明されてきた。実際、エッチング技術はほとん
どシリコンを対象として開発されている。しかしなが
ら、説明された構造において、シリコンの半導体特性は
用いられないことが注目されるべきである。そして、所
望の物理化学的特性（ガラス、絶縁体、など）に依存し
て、磁気を有さない他の材料をシリコンにとって代わる
ように用いることができる。
造を構成するプレートがシリコンプレートである場合に
限って説明されてきた。実際、エッチング技術はほとん
どシリコンを対象として開発されている。しかしなが
ら、説明された構造において、シリコンの半導体特性は
用いられないことが注目されるべきである。そして、所
望の物理化学的特性（ガラス、絶縁体、など）に依存し
て、磁気を有さない他の材料をシリコンにとって代わる
ように用いることができる。
【００８１】上述の説明では、一般的に正方形のアクチ
ュエータに対して述べられただけであるが、この発明は
たとえば長方形、円形、長円形、多角形を有するアクチ
ュエータの実現を可能にする。
ュエータに対して述べられただけであるが、この発明は
たとえば長方形、円形、長円形、多角形を有するアクチ
ュエータの実現を可能にする。
【００８２】この発明の少なくとも１つの例示的な実施
例を述べてきたが、さまざまな変更、修正、および改良
が当業者には容易に思いつくであろう。そのような変
更、修正、および改良点はこの発明の精神および範囲内
にあることが意図される。したがって、上の説明は単な
る一例であって、限定するようには意図されていない。
この発明は前掲の特許請求の範囲およびそれの均等物に
規定されるようにだけ限定される。
例を述べてきたが、さまざまな変更、修正、および改良
が当業者には容易に思いつくであろう。そのような変
更、修正、および改良点はこの発明の精神および範囲内
にあることが意図される。したがって、上の説明は単な
る一例であって、限定するようには意図されていない。
この発明は前掲の特許請求の範囲およびそれの均等物に
規定されるようにだけ限定される。
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、上述されたように当該
技術の状態およびそれに生じる問題を示す図である。
技術の状態およびそれに生じる問題を示す図である。
【図２】（Ａ）−（Ｃ）は、この発明に従った電磁マイ
クロアクチュエータの実施例の横断断面図および長手の
断面図である。
クロアクチュエータの実施例の横断断面図および長手の
断面図である。
【図３】（Ａ）−（Ｇ）は、図２（Ａ）−２（Ｃ）に表
わされたアクチュエータなどのアクチュエータの第１の
プレートを製造するための方法の実現のステップを示す
図である。
わされたアクチュエータなどのアクチュエータの第１の
プレートを製造するための方法の実現のステップを示す
図である。
【図４】（Ａ）−（Ｆ）は、図２（Ａ）−２（Ｃ）に表
わされたアクチュエータなどのアクチュエータの第２の
プレートを製造するための方法の実現のステップを示す
図である。
わされたアクチュエータなどのアクチュエータの第２の
プレートを製造するための方法の実現のステップを示す
図である。
【図５】図２（Ａ）−２（Ｃ）に表わされたアクチュエ
ータなどのアクチュエータの磁気カバーの実施例の部分
的断面図である。
ータなどのアクチュエータの磁気カバーの実施例の部分
的断面図である。
【図６】この発明に従った電磁マイクロ弁の第１の実施
例の断面図である。
例の断面図である。
【図７】図６に表わされたような電磁マイクロ弁の第１
のプレートを実現するための方法の実現を示す図であ
る。
のプレートを実現するための方法の実現を示す図であ
る。
【図８】図６に表わされたような電磁マイクロ弁の第２
のプレートを実現するための方法の実現例を表わす図で
ある。
のプレートを実現するための方法の実現例を表わす図で
ある。
【図９】（Ａ）および（Ｂ）は、図６に表わされたよう
な電磁マイクロ弁の第３のプレートを実現するための方
法の実現例を示す図である。
な電磁マイクロ弁の第３のプレートを実現するための方
法の実現例を示す図である。
【図１０】図６に表わされたような電磁マイクロ弁のた
めの電磁カバーの横断断面図である。
めの電磁カバーの横断断面図である。
【図１１】この発明に従った電磁マイクロ弁の第２の実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
【符号の説明】 ２０ 電磁回路 ２３ コイル ３１ 磁気材料 ３５ 可動素子
フロントページの続き (72)発明者 アブデルクリム・シュジャー フランス国、39700 フレーサン、リュ・ ドゥ・ポン、25 (72)発明者 オリビエー・ゴアーグニ フランス国、01270 コリニィ、ビーユ・ スー・シャルモー（番地なし)
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも部分的に磁気材料（３１）か
らなる可動素子（３５）に作用する磁界を生成するため
のコイル（２３）と、 前記可動素子（３５）の動きによって閉じることが可能
な間隙（２４）に磁束を駆動するための磁気回路（２
０）とを含む、電磁マイクロアクチュエータ。 - 【請求項２】 コイル（２３）が形成されている第１の
表面上に形成され、かつ厚みにおいて磁気回路（２０）
の横断部分（３２、３３）が形成される第１のプレート
（２５）と、 前記間隙（２４）の固定端部を規定する中央部分（３
３）とを含む、請求項１に記載の電磁マイクロアクチュ
エータ。 - 【請求項３】 前記可動素子（３５）と周辺領域（３
０）にその可動素子を吊すためのアーム（２９）とが形
成される第２のプレート（２８）を含み、可動素子（３
５）は間隙（２４）を規定する第１のプレート（２５）
の前記中央部分（３３）に面し、可動素子（３５）およ
びその吊りアーム（２９）は少なくとも部分的に磁気材
料からなっている、請求項２に記載の電磁マイクロアク
チュエータ。 - 【請求項４】 前記吊りアーム（２９）は排他的に磁気
材料からなる、請求項３に記載の電磁マイクロアクチュ
エータ。 - 【請求項５】 前記可動素子（３５）は、吊りアーム
（２９）を含む連続する磁気回路によって第１のプレー
ト（２５）の中央部分（３３）に接続されており、第１
のプレート（２５）の他の横断部分（３２）および磁気
カバー（２７）は第１のプレート（２５）の前記第１の
表面に当接している、請求項３または４に記載の電磁マ
イクロアクチュエータ。 - 【請求項６】 前記可動素子（３５）は、電磁マイクロ
弁を形成するために流体の少なくとも１つの通路（６
１、６４、７０）を閉じる覆い蓋を構成する、請求項２
ないし５のいずれかに記載の電磁マイクロアクチュエー
タ。 - 【請求項７】 前記通路は、第３のプレート（６０）中
に形成されかつ前記覆い蓋（３５）の前に通じている横
断開口部（６１）によって構成される、請求項６に記載
の電磁マイクロアクチュエータ。 - 【請求項８】 前記第１のプレート（２５）から前記間
隙（２４）に通じる排出開口部（６４）をさらに含み、
前記排出開口部（６４）は、前記覆い蓋（３５）によっ
て閉じられるように適合されている、請求項６または７
に記載の電磁マイクロアクチュエータ。 - 【請求項９】 少なくとも部分的に磁気材料（３１）か
らなる可動素子（３５）に作用する磁界を生成するため
のコイル（２３）を含む電磁マイクロアクチュエータを
製造するための方法であって、 第１のプレート（２５）の第１の表面から、磁気回路
（２０）の横断通路を規定するための３つの窪み（４
３、４４）をエッチングするステップを含み、中央の窪
み（４４）は、他の２つの窪み（４３）よりも浅く、さ
らに、 磁気材料を用いて前記窪み（４３、４４）を充填し、か
つ前記第１の表面上に、中央の窪み（４４）の周りの巻
き面によってコイル（２３）を形成するステップと、 前記窪み（４３、４４）の前記磁気材料充填材（３２、
３３）が、対向する表面上に現われるように、前記コイ
ル（２３）に対向する面をエッチングし、一方で前記中
央の窪み（４４）を中心としてかつそれから隔てたとこ
ろに肩（３４）を形成するステップと、 第２のプレート（２８）の上および第１のプレート（２
５）中の前記磁気材料充填材（３２、３３）を含む表面
積に等しい表面積上に堆積された磁気材料において、ア
ーム（２９）によって周辺領域（３０）に延在する中央
部分（３１）を形成するステップと、さらに、 第２のプレート（２８）の前記中央部分（３１）によっ
て規定される可動端部と第１のプレート（２５）の前記
中央充填材（３３）によって構成される固定端部とを有
する間隙（２４）を規定するために、第１のプレート
（２５）の前記中央充填材（３３）を第２のプレート
（２８）の前記中央部分（３１）と整合することによっ
て前記プレート（２５、２８）を積み上げるステップ
と、 第１のプレート（２５）の前記第１の表面上に、前記充
填材（３２、３３）に接触する磁気カバー（２７）を組
立てるステップとを含む、方法。 - 【請求項１０】 前記プレート（２５、２８）はシリコ
ンからなり、前記磁気材料はフェロニッケルからなる、
請求項９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9416009 | 1994-12-30 | ||
| FR9416009A FR2729003B1 (fr) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Micro-electroaimant a circuit magnetique et bobine integres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097826A true JPH097826A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=9470523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7343424A Withdrawn JPH097826A (ja) | 1994-12-30 | 1995-12-28 | 電磁マイクロアクチュエータおよびそれを製造するための方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5863024A (ja) |
| EP (1) | EP0719951B1 (ja) |
| JP (1) | JPH097826A (ja) |
| DE (1) | DE69520481T2 (ja) |
| FR (1) | FR2729003B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5971355A (en) * | 1996-11-27 | 1999-10-26 | Xerox Corporation | Microdevice valve structures to fluid control |
| US6214244B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-04-10 | Silverbrook Research Pty Ltd. | Method of manufacture of a reverse spring lever ink jet printer |
| US6241904B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-06-05 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method of manufacture of a two plate reverse firing electromagnetic ink jet printer |
| US6248248B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-06-19 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method of manufacture of a magnetostrictive ink jet printer |
| US6231773B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-05-15 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method of manufacture of a tapered magnetic pole electromagnetic ink jet printer |
| US6248249B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-06-19 | Silverbrook Research Pty Ltd. | Method of manufacture of a Lorenz diaphragm electromagnetic ink jet printer |
| US6267905B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-07-31 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method of manufacture of a permanent magnet electromagnetic ink jet printer |
| US6251298B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-06-26 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method of manufacture of a planar swing grill electromagnetic ink jet printer |
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| US6531945B1 (en) | 2000-03-10 | 2003-03-11 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuit inductor with a magnetic core |
| US6683758B2 (en) | 2000-06-01 | 2004-01-27 | Seagate Technology Llc | Fabrication method for integrated microactuator coils |
| US6765766B2 (en) | 2000-07-11 | 2004-07-20 | Seagate Technology Llc | Bonding tub improved electromagnetic microactuator in disc drives |
| US6778350B2 (en) | 2000-10-06 | 2004-08-17 | Seagate Technology Llc | Feed forward control of voice coil motor induced microactuator disturbance |
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| US7557470B2 (en) * | 2005-01-18 | 2009-07-07 | Massachusetts Institute Of Technology | 6-axis electromagnetically-actuated meso-scale nanopositioner |
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| US11110457B2 (en) | 2017-12-28 | 2021-09-07 | Stmicroelectronics S.R.L. | Analysis unit for a transportable microfluidic device, in particular for sample preparation and molecule analysis |
| US11642819B2 (en) * | 2020-01-27 | 2023-05-09 | GM Global Technology Operations LLC | Composite components and methods of manufacturing composite components using magnetic forces at fiber preform seams |
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|---|---|---|---|---|
| DE3621332A1 (de) * | 1986-06-26 | 1988-01-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Mikroventil |
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| DE3914031C2 (de) * | 1989-04-28 | 1993-10-28 | Deutsche Aerospace | Mikromechanischer Aktuator |
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| US5238223A (en) * | 1989-08-11 | 1993-08-24 | Robert Bosch Gmbh | Method of making a microvalve |
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-
1994
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-
1995
- 1995-12-19 US US08/573,955 patent/US5863024A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1995-12-27 DE DE69520481T patent/DE69520481T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-28 JP JP7343424A patent/JPH097826A/ja not_active Withdrawn
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| EP0719951B1 (fr) | 2001-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |