KR100555168B1 - 모듈형 표면 실장 매니폴드 조립체 - Google Patents

Abstract

감소된 구역에 유체 시스템의 유체 흐름 제어 부품을 연결하기 위한 모듈형 매니폴드 시스템이 제공된다. 상기 유체 시스템은 하나 이상의 가교 이음쇠를 구비하며, 이 가교 이음쇠는 제1 유체 흐름 제어 부품의 유출 포트와 유체 연통하는 유입 단부와, 제2 유체 흐름 제어 부품의 유입 포트와 유체 연통하는 유출 단부를 구비한다. 상기 가교 이음쇠는 2개 이상의 포트를 추가로 포함할 수 있고, 이들 포트 중 하나는 다른 기재 레벨에 위치하는 매니폴드와 유체 연통할 수 있다. 상기 가교 이음쇠는 구조상 지지를 위해서 지지판의 채널 내에 장착될 수 있고, 또는 크기가 가변적인 채널 블록 내에 위치할 수 있다. 상기 유체 흐름 제어 부품의 유입 포트 및 유출 포트와 상기 가교 이음쇠의 유입 단부 및 유출 단부를 정렬시키기 위해서 가교 이음쇠의 단부 위에 위치하는 임의의 위치 결정판이 사용될 수 있다. 또한, 상기 가교 이음쇠를 상기 위치 결정판에 여러 방향으로 장착함으로써 다중 흐름 경로를 형성할 수 있다. 또한, 상기 가교 이음쇠를 적층해서 다층을 형성함으로써, 한 층의 가교 이음쇠가 다른 층의 가교 이음쇠와 유체 연통할 수 있다. 본 발명은 또한 유체 흐름 제어 부품의 포트와, 이와 짝을 이루는 가교 이음쇠의 단부 사이의 요부에 밀봉구를 포함할 수 있다.

Description

모듈형 표면 실장 매니폴드 조립체{MODULAR SURFACE MOUNT MANIFOLD ASSEMBLIES}

본 발명은 일반적으로 유체 시스템용 매니폴드에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면, 반도체 웨이퍼의 제조에 사용되는 기체 시스템과 같은 부식성 유체 시스템 및 고순도 유체 시스템용의 모듈형 기체 분배 시스템에 관한 것이다.

본 출원은 1999년 3월 5일에 출원된 국제 특허 출원 제PCT/US99/04972호와, 1998년 5월 18일에 출원된 미국 가출원 제60/085,817호와, 1998년 9월 29일에 출원된 미국 가출원 제60/102,277호를 우선권으로 주장한다.

반도체의 제조에는 여러 가지의 고순도 기체가 사용된다. 이러한 기체들은 용접 및 고순도의 금속 밀봉구에 의해 연결되는 고순도 밸브, 조정기, 압력 변환기, 질량 유량 제어기 및 기타 부품들로 이루어지는 시스템에 의해 제어된다. 그러나, 전술한 연결 방식은 많은 용례에 있어서 바람직하지 못한데, 왜냐하면 용접 작업을 위해 추가의 시간과 비용이 들고, 부품들 사이에 불필요한 공간이 생기며, 다른 부품들 사이에 위치하는 특정 부품을 교체하기가 힘들다. 또한, 이러한 시스템들은 주문에 의해 설계 및 제조되는 것이 일반적이므로 제조와 교체 부품의 조달에 많은 비용이 들게 된다.

이러한 문제를 극복하기 위해서 최근에 새로운 모듈형 매니폴드 시스템이 산 업계에 도입되었다. 밸브, 압력 조정기와 같은 이러한 시스템의 전형적인 부품들과 다른 전형적인 유체 흐름 제어 부품들은 유출입 포트 및 부착 기구가 표면 실장 매니폴드와 함께 사용될 수 있도록 재구성되었다. 이러한 매니폴드는 내부 흐름 통로가 있고 고순도 금속으로 이루어진 모듈형 블록으로 이루어지는 것이 통상적이다. 이들 선행 기술 모듈형 시스템은 짝을 이루는 모듈형 블록과의 밀봉 맞물림을 위해서 유체 흐름 제어 부품과 모듈형 블록면 사이에 금속 밀봉구를 배치하고, 모듈형 블록면의 외측부에 형성된 면밀봉구를 사용하는 것이 통상적이다. 그러한 시스템의 목적의 하나는 산업 표준을 기초로 한 표면 실장 표준 구성을 사용함으로써 표면 실장 부품들의 호환을 가능하게 하는 것이다.

이러한 형태의 선행 기술 모듈형 시스템의 불리한 점의 하나는 전체 모듈형 블록이 고순도 금속으로 이루어진다는 것이다. 또한, 이들 블록 부품들은 각 단일 블록에 다중 통로를 형성해야 하는 가공의 복잡함 때문에 제조 비용이 많이 들고, 이러한 복잡한 가공 때문에 비싼 스크랩이 생길 위험 또한 높다. 그리고, 짝을 이루는 블록 사이에는 짝을 이루는 밀봉이 필요하게 되는데, 이를 위해서는 추가의 제조 시간이 들고, 누설이 없는 밀봉을 위해서 파스너 부재를 적절히 설치하고 조립 토크(makeup torque)를 가해야 한다.

따라서, 짝을 이루는 모듈형 블록 사이의 밀봉부를 제거해서 사용되는 고가의 재료를 대폭 저감시킴으로써 더욱 간단하고 저렴하게 제조될 수 있고, 시스템 푸트프린트(footprint) 또는 엔벌로프(envelope)를 감소시킴으로써 기존 시스템의 성능, 통합성 및 신뢰성과 동일하거나 더욱 뛰어난 모듈형 매니폴드의 설계를 제공할 것이 요구된다.

본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 밸브, 조정기, 압력 변환기, 질량 유량 제어기 등과 같은 2개 이상의 유체 흐름 제어 부품과 유체 연통하는 유체 매니폴드 시스템용 가교(架橋) 이음쇠(bridge fitting)가 제공된다. 이 가교 이음쇠는 제2 엘보 이음쇠(elbow fitting)와 연결되는 제1 엘보 이음쇠를 구비하고, 이들 제1 및 제2 엘보 이음쇠는 이들을 관통하는 내부 유체 통로를 구비한다. 이 내부 유체 통로는 유입 단부와 유출 단부를 구비하며, 상기 유입 단부는 제1 유체 흐름 제어 부품의 유출 포트와 유체 연통하고 상기 가교 이음쇠의 유출 단부는 제2 유체 흐름 제어 부품의 유입 단부와 유체 연통한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 3개 이상의 유체 흐름 제어 부품과 유체 연통하는 유체 매니폴드 시스템용 가교 이음쇠가 제공되는데, 이 때 하나 이상의 상기 유체 흐름 제어 부품은 단일 포트를 구비한다. 상기 가교 이음쇠는 티 이음쇠(tee fitting)와 연결되는 단부를 각각 구비하는 제1 엘보 이음쇠 및 제2 엘보 이음쇠를 구비한다. 상기 티 이음쇠는 상기 제1 및 제2 엘보 이음쇠 사이에 위치하고, 각 엘보 이음쇠와 티 이음쇠는 서로 유체 연통하는 내부 유체 통로를 갖는다. 이 내부 유체 통로는 유입 단부와 제1 유출 단부 및 제2 유출 단부를 구비하며, 상기 유입 단부는 제1 유체 흐름 제어 부품의 유출 포트와 유체 연통하고, 상기 내부 유체 통로의 유출 단부들은 제2 유체 흐름 제어 부품의 유입 단부와 제3 유체 흐름 제어 부품의 유입 단부와 각각 유체 연통한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 유입 포트와 유출 포트를 구비하는 하나 이상의 표면 실장형 유체 흐름 제어 부품과 연결되는 모듈형 유체 매니폴드 시스템이 제공된다. 이 모듈형 유체 매니폴드 시스템은 내부를 관통하는 내부 유체 통로가 있는 하나 이상의 가교 이음쇠를 구비하고, 상기 내부 유체 통로는 제1 유체 흐름 제어 부품의 유출 포트와 연결되는 유입 단부와 제2 유체 흐름 제어 부품의 유입 포트와 연결되는 유출 단부를 구비하며, 따라서 상기 모듈형 유체 매니폴드 시스템이 조립된 상태에서 상기 가교 이음쇠의 내부 유체 통로는 상기 제1 유체 흐름 제어 부품 및 제2 유체 흐름 제어 부품과 유체 연통하게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 하나의 유입 포트와 하나 이상의 유출 포트를 구비하는 하나 이상의 유체 흐름 제어 부품과 연결되는 모듈형 유체 매니폴드 시스템이 제공된다. 이 모듈형 유체 매니폴드 시스템은 하나 이상의 가교 이음쇠를 구비하고, 이 가교 이음쇠는 유입 단부 및 유출 단부와, 상기 가교 이음쇠의 내부를 관통해서 이들 단부를 연결하는 내부 통로를 구비한다. 상기 모듈형 유체 매니폴드 시스템은 위치 결정판을 또한 구비하고, 이 위치 결정판은 그 위에 유체 흐름 제어 부품이 실장되는 상면과, 유체 흐름 제어 부품의 유입 포트 및 유출 포트와 정렬되는 복수 개의 구멍을 구비한다. 상기 위치 결정판은 가교 이음쇠가 실장되는 하면을 또한 구비한다. 상기 가교 이음쇠의 각 유입 단부는 유체 흐름 제어 부품의 유출 포트와 유체 연통하고, 상기 가교 이음쇠의 각 유출 단부는 또 다른 유체 흐름 제어 부품의 유입 포트와 유체 연통한다.

본 발명의 전술한 특징과 다른 특징 및 유리한 점들은 첨부된 도면을 참고로 후술하는 상세한 설명과 청구 범위로부터 명확해질 것이다.

본 발명은 어떤 부분 및 부분의 구성에 있어서 물리적 형태를 취할 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에서 상세히 설명되고, 본 명세서의 일부인 첨부된 도면에서 예시될 것이다.

도 1은 본 발명의 특징을 구체화하는 대표적인 부품 및 밀봉구와 함께 도시된 완전한 매니폴드 조립체의 사시도.

도 2는 도 1에 도시되어 있는 본 발명의 특징을 구체화하는 대표적인 부품 및 밀봉구와 매니폴드 조립체의 분해 사시도.

도 3은 2개의 부분적으로 도시된 기체 가교 이음쇠 사이에 위치하는 하나의 완전한 기체 가교 이음쇠와, 임의의 대표적인 밀봉구를 보여주는 도 2의 매니폴드의 일부의 분해 입면도.

도 3a은 조립된 상태에 있는 도 2의 매니폴드 부분의 횡단면도.

도 3b는 도 3 및 도 3a에 도시되어 있는 완전한 기체 가교 이음쇠의 2개의 엘보 및 관부 외에, 티 이음쇠와 추가적인 관부를 구체화하는 기체 가교 이음쇠의 변형예의 횡단면도.

도 4는 여러 방향으로 연장되는 다중 흐름 경로를 구체화하는 본 발명에 따른 매니폴드 시스템의 변형례의 사시도.

도 5는 본 발명의 특징을 구체화하는 매니폴드 조립체의 또 다른 실시예의 분해 사시도.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 리테이닝 클립의 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 2개의 가교 이음쇠(50)와, 그와 대응하는 밀봉 리테이너(90)와, 짝을 이루는 유체 표면 부품을 부분적으로 분해한 길이 방향 횡단면도.

도 7은 다중 유체 라인을 포함하는 보다 복잡한 유체 시스템의 평면도.

도 8은 상부 및 하부 기재 레벨에 위치하는 복수 개의 흐름 채널을 사용하는 도 1의 매니폴드 조립체의 또 다른 실시예의 사시도.

도 9 및 도 9a는 2개의 매니폴드 기재와 횡방향 퍼지 채널의 사시도.

도 10a 내지 도 10d는 단부가 서로 연결된 2개의 기재의 여러 조립 단계를 보여주는 도면으로, 그 중 도 10d는 횡단면도.

도 11a 및 도 11b는 도 8에 도시된 바와 같은 매니폴드 조립체에 사용되는 기재를 결합하기 위한 또 다른 실시예를 보여주는 도면.

도 12a 및 도 12b는 첵 밸브를 내장한 기재를 보여주는 도면.

도 13은 본 발명의 매니폴드 조립체의 또 다른 실시예의 사시도.

도 14a는 매니폴드 조립체로부터 유체 흐름용 부품을 제거한 도 13의 실시예의 사시도.

도 14b는 도 14a의 평면도.

도 15a, 도 15b 및 도 15c는 각각 유체 흐름용 가교 이음쇠의 또 다른 실시예의 사시도, 평면도 및 측면도.

도 16a 내지 도 16c는 각각 드롭 다운형 유체 흐름용 가교 이음쇠의 사시도, 평면도 및 측면도.

도 17은 도 14b에 도시된 본 발명에 따른 매니폴드 조립체를 17-17 방향으로 보았을 때의 횡단면도.

도 18은 도 14b에 도시된 본 발명에 따른 매니폴드 조립체를 18-18 방향으로 보았을 때의 횡단면도.

도 19는 도 14b에 도시된 본 발명에 따른 매니폴드 조립체를 19-19 방향으로 보았을 때의 횡단면도.

도 20a, 도 20b 및 도 20c는 각각 본 발명에 따른 유체 흐름용 가교 이음쇠의 또 다른 실시예의 사시도, 평면도 및 측면도.

도 21은 다중 포트를 갖는 유체 흐름용 가교 이음쇠를 다른 크기로 보았을 때의 사시도.

도 22a 및 도 22b는 각각 밀봉 리테이너의 사시도 및 측면도이고, 도 22c는 드롭 다운형 유체 흐름용 가교 이음쇠와 함께 사용된 도 22a 및 도 22b의 밀봉 리테이너를 보여주는 도면.

도 23a 내지 도 23c는 밀봉 리테이너의 또 다른 실시예의 사시도 및 측면도.

도 24a 내지 도 24c는 밀봉 리테이너의 또 다른 실시예의 사시도 및 측면도.

도 25a 및 도 25b는 평판형 장착 플랜지를 갖는 기재 매니폴드의 또 다른 실시예의 평면도 및 사시도.

도 26은 리테이터 스트랩과 함께 도시한 하부 기재 매니폴드의 사시도.

도 27a는 도 26의 매니폴드 조립체를 27a-27a 방향으로 보았을 때의 측면도이고, 도 27b 내지 도 27d는 하부 기재 레벨의 또 다른 실시예와 함께 도시한 상부 기재 및 하부 레벨의 횡단면도.

도 28은 상부 및 하부 기재 레벨의 또 다른 실시예의 사시도.

도 29a 및 도 29b는 각각 가열된 매니폴드 조립체에 하중이 인가되기 전의 상태와 인가된 후의 상태를 보여주는 도면.

도 30a 및 도 30b는 상부 기재 레벨의 또 다른 실시예의 횡단면도.

단지 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명을 제한하기 위한 것이 아닌 도면을 참조하면, 독특한 매니폴드 시스템이 도 1 내지 도 30에 도시되어 있다. 도면에서 도시되고 설명되는 본 발명은, 예를 들면 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 고순도의 모듈형 기체 분배 시스템 또는 부식성 유체에 저항해야 하는 다른 유체 시스템의 일부로서 사용될 수 있다. 본 발명의 용도는 고순도 유체 시스템으로 제한되지 않으며, 유체 흐름 제어에 관한 임의의 용례에 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 도시되고 설명되는 본 발명의 다양한 태양들은 특정 용례에 따라서 개별적으로, 또는 여러 조합으로 사용될 수 있다. 그리고, 비록 본 발명의 바람직한 실시예들을 예시적인 모듈형 매니폴드 설계를 참고로 설명하지만, 당업자는 본 발명이 다른 모듈형 매니폴드 시스템 설계에도 사용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

이제 도면, 특히 도 1을 참조하면, 모듈형 유체 매니폴드 시스템(10)이 밸브(12), 유량 조정기(13), 필터(14) 등과 같은 유체 흐름 제어 부품과 함께 조립되어 있다. 이들 유체 흐름 제어 부품들은 본 발명과 연관되어 사용될 수는 있지만, 본 발명의 일부는 아니다. 이들 유체 흐름 제어 부품(12 내지 14)은 표면 실장형 부품인 것이 바람직하며, 각 부품은 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 유입 포트(16)와, 하나 이상의 추가적인 유출 포트(18)를 구비할 수 있고, 이에 따라서 유체 흐름 제어 부품 사이에서 유체가 연통된다. 상기 유체 흐름 제어 부품을 모듈형 유체 매니폴드 시스템(10)에 고정하기 위해서, 일련의 파스너(22)가 유체 흐름 제어 부품의 기부 플랜지(26)의 개구부(24)를 통과한다.

본 발명에 따른 모듈형 유체 매니폴드 시스템은 하나 이상의 가교 이음쇠(50)와, 임의의 위치 결정판(30)과, 임의의 지지판(40)과, 임의의 단부 이음쇠(45)와, 임의의 밀봉구(60)를 구비한다. 이하에서 이들 요소들을 보다 상세히 설명한다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 가교 이음쇠(50)는 2개의 엘보 이음쇠(52)의 형태를 취할 수 있으며, 이들 2개의 엘보 이음쇠(52)는 용접과 같은 통상적인 수단에 의해서 각 엘보 이음쇠(52)의 단부에 연결되어 있는 임의의 관형 연장부(54)에 의해 결합되어 있다. 상기 엘보 이음쇠(52)는 유입 단부(58) 및 유출 단부(62, 64)가 있는 내부 유체 통로(56)를 구비하고, 상기 유입 단부(58)는 유출 단부(62, 64)에 대하여 90도의 배향을 갖는다. 상기 임의의 관형 연장부(54)는 서로 인접하는 2개의 엘보 이음쇠(52)의 인접 유체 통로를 연결하는 내부 유체 통로를 구비하며, 이에 따라 가교 이음쇠(50)의 내부에 U자형의 유체 통로가 형성되며, 이 유체 통로는 유입 단부(62)와 유출 단부(64)를 갖는다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 가교 이음쇠(50)의 유입 단부(62)는 유체 흐름 제어 부품(12)의 각 유출 개구부(18)와 유체 연통하고, 가교 이음쇠(50)의 유출 단 부(64)는 인접한 유체 흐름 제어 부품(13)의 유입 개구부와 유체 연통한다. 따라서, 가교 이음쇠(50)는 선행 기술 모듈형 블록을 연결하는 경우에 통상적으로 필요한 인접한 가교 이음쇠(50) 사이의 금속 대 금속 밀봉구를 사용하지 않으면서 인접한 유체 흐름 제어 부품(12, 13과 같은) 사이에서 유체를 전달하는 "가교"의 역할을 한다. 상기 가교 이음쇠(50)는 316와 같은 스테인레스강, 하스탈로이(hastalloy), 반도체 품질 재료('SCQ'), 또는 반도체 처리용 유체와 관련하여 사용하기에 적절한 다른 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 통상적인 산업용으로는 플라스틱이나 금속과 같은 임의의 적절한 재료가 사용될 수 있다.

또한, 상기 가교 이음쇠(50)의 치수가 감소됨으로써 상기 모듈형 매니폴드용 고가의 재료를 상당히 절감할 수 있다. 공지 기술의 모듈형 매니폴드 시스템은 고가의 재료로 만들어지는 모듈형 매니폴드 블록을 사용하며(표면 실장형 부품이 그 위에 실장된 채로), 이 모듈형 매니폴드 블록은 그로부터 일체로 절삭 가공된 내부 기체 흐름 통로를 갖는다. 반도체 산업계가 모듈형 기체 시스템 부품의 표준화를 향해 진행함에 따라, 이들 모듈형 매니폴드 블록 부품들은 표면 실장형 유체 흐름용 부품의 표준화된 플랜지와 짝을 이루기 위해서 표준적인 상부 플랜지 실장 표면 구역을 갖는다. 따라서, 표면 실장형 유체 흐름용 부품들은 쉽게 호환된다. 따라서, 종래의 모듈형 부품 블록은 많은 양의 고가 재료를 사용한다. 본 발명은 통상적인 선행 기술 모듈형 부품 블록에 비해서 고가의 재료량이 상당히 감소된 가교 이음쇠(50)에 의해서 형성되는 기체 흐름 통로를 제공한다. 이에 따라서, 공지 기술의 모듈형 부품 블록보다 저렴하고 제조가 용이한, 따라서 보다 경제적인 기체 경로 매니폴드가 제공된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 모듈형 유체 매니폴드 시스템(10)은 단부 이음쇠(45)를 또한 구비할 수 있고, 이 단부 이음쇠(45)는 Swaglok VCR(R) 이음쇠(미국 오하이오주 클리블랜드에 소재하는 스와겔로크사) 등의 표준 면형 이음쇠(face-type fitting)와 같은 표준 이음쇠(46)나 유체 라인과의 연결에 적합한 다른 적절한 이음쇠와 연결되는 90도의 내부 통로를 갖는 엘보 이음쇠를 구비한다. 상기 단부 이음쇠(45)는 유체 라인(도시 안함)과 짝을 이루는 유입 이음쇠 또는 유출 이음쇠로 사용될 수 있다. 즉, 상기 엘보 이음쇠의 유출 단부 또는 유입 단부는 유체 흐름 제어 부품의 유입 단부 또는 유출 단부와 각각 연결된다. 상기 단부 이음쇠(45)는 316 스테인레스강 또는 SCQ 스테인레스강이나 반도체 처리용 유체, 또는 특정 용례와 관련된 유체와 관련하여 사용하기에 적절한 다른 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 통상적인 산업용으로는 상기 단부 이음쇠(45)는 플라스틱이나 금속과 같은 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 모듈형 유체 매니폴드 시스템(10)은 또한 지지판(40)을 선택적으로 구비할 수 있다. 이 지지판(40)은 평판으로 이루어질 수 있으나, 복수 개의 가교 이음쇠(50)와 단부 이음쇠(45)를 안에 수용 및 고정하는 내부 홈 또는 채널(42)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 가교 이음쇠(50)의 각 엘보 이음쇠(52)와 단부 이음쇠(45)는 가교 이음쇠(50)가 홈 또는 채널(42) 안에서 회전하는 것을 방지하기 위해서 상기 홈 또는 채널(42)의 형상과 짝을 이루도록 적절한 치수의 형상을 갖는 외부 형상체를 구비한다. 상기 엘보 이음쇠(52)의 외형은 직사각형 또 는 정사각형인 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 또한, 상기 채널(42)을 형성하는 내측벽(44)은 정사각형체를 꼭맞게 수용하는 적절한 크기를 갖거나, 2개의 대향 측벽이 정사각형체를 수용하는 적절한 치수를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 전술한 형태에 제한되지 않으며, 엘보 이음쇠(52)의 임의 형상과 상응하는 형상의 채널이면 충분하다. 지지판(40)은 금속 및 금속 매트릭스 복합 재료와 같은 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있으나, 알루미늄과 같은 저렴한 경중량의 재료인 것이 바람직하다. 용례에 따라서는 플라스틱과 같은 비금속 재료도 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 모듈형 유체 매니폴드 시스템(10)은 가교 이음쇠(50)의 짝을 이루는 유입 및 유출 포트와 유체 흐름 제어 부품 사이에 수용되는 밀봉구(60)를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이 밀봉구(60)는 탄성 중합체, 플라스틱, 고무 또는 중합체 재료와 같은 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있으나, 니켈과 같은 연금속인 것이 바람직하다. 또 다른 예를 들면, 복합 밀봉 외에 C 밀봉(C seal)을 또한 사용할 수 있다. 본 발명과 관련하여 사용될 수 있는 다른 밀봉 기법은 당업자에게 명백할 것이다.

도 2, 도 3 및 도 3a에 예시되어 있는 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 임의의 위치 결정판(30)이 본 발명과 함께 사용될 수 있다. 이 위치 결정판(30)은 가교 이음쇠(50)의 단부(62, 64)를 수용하기 위해 정렬되는 복수 개의 구멍을 구비한다. 상기 가교 이음쇠(50)의 단부는 위치 결정판(30)의 두께보다 약간 짧아서, 밀봉구(60)를 수용하는 요부가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 위치 결정판(30)은 파스너(22)를 수용하기 위해 정렬되는 구멍(32)을 추가로 구비한다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 모듈형 유체 매니폴드 시스템을 조립하기 위해서는, 가교 이음쇠를 지지판(40)의 채널(42) 내에 배치하고, 위치 결정판(30)의 구멍을 가교 이음쇠(50)의 유입 단부 및 유출 단부와 정렬시킨다. 다음으로 위치 결정판(30)의 위치를 낮추어서 가교 이음쇠(50)의 단부가 위치 결정판(30)의 정렬된 구멍(34)을 통해서 삽입되도록 한다. 파스너(36)를 다음으로 지지판의 정렬된 구멍(38)을 통해서 삽입해서 위치 결정판(30)의 정렬된 구멍(39) 내에 수용되도록 한다. 마지막으로, 파스너(22)를 사용해서 유체 흐름 제어 부품(12 내지 14)을 위치 결정판(30)에 고정시킨다.

도 3b에는 가교 티 이음쇠(70)의 변형례가 도시되어 있다. 이 가교 티 이음쇠(70)는 3개의 인접한 유체 흐름 제어 부품과 연결해서 사용될 수 있고, 중앙 유체 흐름 제어 부품은 단 하나의 유입 포트, 예를 들면 압력 변환기를 갖거나, 일부 유체의 흐름을 다른 흐름 경로를 따라서 전환시키는 유체 흐름 변환기를 갖는다. 상기 가교 티 이음쇠(70)는 2개의 엘보 이음쇠(52)를 구비하고, 이들 엘보 이음쇠(52)는 티 이음쇠(72)와 유체 연통하는 내부 유체 통로를 각각 구비한다. 상기 티 이음쇠(72)는 유입 단부(74)와 2개의 유출 단부(76, 78)를 구비한다. 상기 티 이음쇠(72)의 유출 단부(76)는 압력 변환기와 같은 단일 포트의 유체 흐름 제어 부품의 유입구와 유체 연통한다. 상기 티 이음쇠의 유출 단부(78)는 가교 이음쇠의 유출 단부(80)와 유체 연통한다. 따라서, 상기 가교 티 이음쇠(70)는 하나의 유입 단부(82)와 2개의 유출 단부(76, 80)를 구비하며, 인접한 3개의 유체 흐름 제어 부품 사이에서 유체의 흐름을 전달하는 "가교"의 역할을 하게 되며, 이 때 중앙 유체 흐름 제어 부품은 상기 가교 티 이음쇠(70)를 통해 유체 흐름 통로와 유체 연통하는 단일 포트를 갖는다.

도 4에는 다중 흐름 경로 A, B, C, D로 유체가 흐르게 하는 용도로 설계된 위치 결정판(80)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 발명을 보다 잘 예시하기 위해서, 위치 결정판(80)의 후부가 가교 이음쇠(50)와 관련하여 도시되어 있다(즉, 도 2의 반대 방향). 상기 위치 결정판(80)의 구멍(82) 내에 가교 이음쇠(50)를 배치함으로써 하나 이상의 흐름 경로로부터 유체가 결합 또는 혼합될 수 있게 된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 개별 흐름 경로(A, B, C, D)가 유체 흐름 제어 부품(도시 안함)에 의해 소망 비율로 혼합됨으로써 모듈형 유체 매니폴드 시스템의 유체 유출구(86)가 소망 비율로 혼합된 유체 A, B, C, D로 이루어지게 된다. 이것은 개별적인 흐름 경로로부터 상이한 유체가 혼합되도록 하기 위해서 3개 포트로 구성되는 밸브와 같은 유체 흐름 제어 부품을 사용함으로써 달성된다{위치 (84)에서}. 전술한 원하는 결과를 얻기 위해서 가교 이음쇠(50)가 "페그보드(pegboard)"형 배열로 결합된다는 것에 주목하기 바란다. 따라서, 가교 이음쇠(50)가 전술한 유체의 혼합을 위해서 개별적인 흐름 경로를 연결 또는 결합하기 위해 사용되며, 특수하게 변형된 부품을 사용할 필요가 없게 된다. 이것은 3개의 포트가 있는 특수 블록이 필요한 선행 기술 블록 형태의 모듈형 구성에 비해 분명히 유리하다.

본 실시예에 있어서, 위치 결정판(80)은 가교 이음쇠(50)의 지지체로서, 그리고 지지판이 필요없는 "위치 결정 장치"로서 사용될 수 있다. 또한 가교 이음쇠(50)는 위치 결정판(80)의 정렬된 나사 구멍(82) 내로 삽입될 수 있는 나사 단부(도시 안함)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 가교 이음쇠(50)의 단부(62, 64)는 또한 위치 결정판(80)의 정렬된 구멍(82) 내로 눌러서 압입되거나, 또는 리테이너 클립(retainer clip)(도시 안함)에 의해 위치 결정판(80)에 부착될 수 있다. 다른 부착 수단은 당업자에게 명백할 것이다.

본 실시예에 있어서, 가교 이음쇠(50)의 단부(62, 64)의 높이는 변할 수 있는데, 그 높이는 다층의 가교 이음쇠(50)(도시 안함)가 형성될 정도이어야 한다. 이 횡방향 층 구조는, 예를 들면 퍼지 가스(purge gas)를 라인 A를 통해서 다른 라인 B, C, D로 공급하는 경우에 유용하다. 이를 달성하기 위해서는, 상부 층의 가교 이음쇠와 짝을 이루는 티 이음쇠를 추가로 구비하는 변형된 가교 이음쇠(50)가 필요하게 된다. 상기 티 이음쇠는 도 3b에 도시된 바와 같이 엘보 이음쇠 사이에 위치하며, 엘보 이음쇠의 내부 유체 통로와 연통하는 내부 유체 통로를 구비한다. 그러나, 도 3b의 경우와는 달리 상기 티 이음쇠의 개구부는 다른 층에 위치하는 가교 이음쇠의 티 이음쇠와 짝을 이루기 위해서 엘보 이음쇠의 개구부와 반대 방향으로 180도의 각도를 이루게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 다중 유체 흐름 경로를 갖는 유체 매니폴드 시스템을 제공하며, 상기 다중 유체 흐름 경로는 여러 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 본 실시예는 다중 또는 3차원의 기체 흐름 경로층을 제공하며, 하나의 층의 유체 흐름 경로는 다른 층의 유체 흐름 경로와 유체 연통한다.

도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에서는 임의의 위치 결정판(30)이 제거되었다. 밀봉구(60)는 이 위치 결정판(30) 대신에 플라스틱이나 금속과 같은 얇은 가요성 재료로 이루어진 임의의 가요성 리테이너(90)에 의해 제자리에 고정되어 있다. 이 가요성 리테이너(90)는 EG&G. Inc.로부터 시판되고 있다. 상기 가요성 리테이너(90)의 구멍(92)은 지지판 또는 채널 블록(40)의 구멍(32') 내에 수용되는 파스너(22)를 수용하도록 정렬된다. C 밀봉구와 같은 밀봉구(60)가 하나 이상의 지지 부재(92)에 의해서 제자리에 고정된다. 상기 밀봉구(60)는, 구멍(92)이 파스너(22)와 정렬되면 밀봉구(60)가 유체 흐름 제어 부품(12, 14)의 유입 포트(16) 및 유출 포트(18)와, 인접 가교 이음쇠(50)의 유출 포트(64) 및 유입 포트(62)와 정밀하게 정렬되도록 리테이너(90) 안에 정밀하게 배치된다. 상기 가교 이음쇠(50)는 수직 관형 연장부가 제거되도록, 그리고 가교 이음쇠(50)가 채널 내에 배치되었을 때에 상기 유입 포트(62) 및 유출 포트(64)가 채널 블록(40)의 상면(43)과 같은 높이가 되거나, 또는 약간의 요부가 형성되도록 변형되었다. 또한, 도 5에는 가교 이음쇠(50)를 형성하는 엘보 이음쇠(52)의 상이한 형상이 도시되어 있다. 이 도면에서, 상기 엘보 이음쇠(52)는 유입 단부가 유출 단부에 대해 대략 90도의 배향을 갖도록 내부 유체 통로가 형성되어 있는 직사각형체를 갖는다. 상기 가교 이음쇠(50)의 유입 포트(62) 및 유출 포트(64)는 밀봉구(60)를 수용하기 위해서 이들 포트 주위에 원형의 만입된 구역을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 모든 엘보 이음쇠(52)를 서로 고정해서 가교 이음쇠(50)가 형성된 후에는, 이 가교 이음쇠(50)를 지지판(40)의 채널 안에 배치한다. 상기 기교 이음쇠(50)를 채널 안에 유지시키기 위해서 임의의 리테이닝 클립(95)을 각각의 가교 이음쇠에 대해 배치할 수 있다. 상기 리테이닝 클립(95)은 각 가교 이음쇠(50)에 있어서, 예를 들면 인접하는 엘보 이음쇠(52) 사이의 용접된 연결부를 형성하는 좁혀진 구역에 삽입할 수 있다. 도 5a에 보다 잘 도시되어 있는 바와 같이, 상기 리테이닝 클립(95)은 바람직하게는 U자형으로 구성되고, 채널의 폭보다 넓은 간격을 갖는 서로 평행한 굴곡진 다리(96)를 포함하며, 따라서 스프링과 같은 특성을 갖는다. 따라서, 상기 다리(96)가 채널 내의 가교 이음쇠(50) 주위에 삽입되면, 다리(96)가 그것의 스프링 힘에 의해서 채널의 측벽과 마찰이 있는 상태로 맞물리기 때문에 가교 이음쇠(50)가 채널 내에 지지된다. 또한, 리테이닝 클립(97, 98, 99)의 또 다른 실시예가 도 5b 내지 도 5d에 도시되어 있다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 지지판 또는 채널 블록(40)은 정렬된 유체 흐름 제어 부품의 유체 흐름을 제1 방향으로 이송시키기 위해 가교 이음쇠(50)가 안에 위치하는 복수 개의 채널(42)과, 유체를 제2 방향으로 이송하기 위해서 가교 이음쇠가 안에 위치하는 하나 이상의 상호 결합용 횡방향 또는 브랜치 채널(branch channel)(41)을 추가로 구비할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 따라서 상이한 흐름 라인을 통과하는 유체가 서로 혼합되도록 하는 다중 흐름 경로가 형성된다. 상기 브랜치 채널(43)은 제1 방향으로 채널(42)을 횡방향으로 가로질러 다른 인접 채널(42)까지 연장되는 것이 바람직하다. 이것은, 예를 들면 퍼지 공기가 필요한 유체 시스템이나 서로 혼합되는 유체 시스템의 경우에 유용하다.

다음으로, 도 8을 참조하면 본 발명의 또 다른 태양에 따라서 복수 개의 흐름 채널 매니폴드를 사용하는 매니폴드의 구성을 위한 횡방향 퍼지(cross-purge)가 예시되어 있다. 각 흐름 채널 매니폴드의 기초 부품들을 본 명세서에서 전술한 실시예와 관련하여, 일부 변형된 부분과 함께 간략히 설명한다.

도 8에는, 3개의 흐름 채널 매니폴드(100, 102, 104)가 도시되어 있다. 각 매니폴드는 기본 구조에 있어서 서로 유사하기 때문에, 하나의 매니폴드만을 상세히 설명한다. 이 실시예에서는, 상기 3개의 매니폴드(100, 102, 104)는 대체로 서로 평행하게, 그리고 동일 평면 상에 위치한다. 일례로서, 제1 흐름 채널 매니폴드(100)는 단부끼리 연결되어 가스 스틱 매니폴드(gas stick manifold)를 형성하는 일련의 기재 구조(106)를 포함한다. 나머지 매니폴드(102, 104)는 기재(109)를 포함하며, 이용할 수 있는 여러 흐름 경로의 구성을 취할 수 있다. 각 기재(106)가 도 9에 예시되어 있다. 이 경우에, 각 기재(106)는 적어도 그 위에 표면 실장형 부품(10)을 장착할 수 있는 크기를 갖는다. 이의 대안으로서, 도 5에 도시된 실시예에서와 같이, 일부 또는 전부의 기재(106)를 하나 이상의 표면 실장형 부품을 그 위에 실장할 수 있도록 길이를 늘릴 수 있다. 또 다른 대안으로서, 하나의 기재(106)가 특정 가스 스틱(gas stick)을 위해 필요한 모든 표면 실장 부품을 수용할 수 있도록 그 길이를 충분히 늘려 구성할 수 있다.

도 9를 참조하면, 2개의 기재(106, 109)가 서로 인접해서 위치하며, 이들 기재는 도 8에서 인접한 쌍을 이루는 매니폴드(100, 102, 104) 중의 일부이다. 각 기재 구조체 또는 조립체(106)는 채널(110)이 형성되어 있는 채널 블록(108)을 포함한다는 점에서 도 5에 도시된 기본 기재 구조체와 유사한 점이 있다. 하나 이상 의 가교 블록(52)으로 이루어진 적어도 하나의 가교 이음쇠(50)가 채널(110) 내에 밀착 수용되고, 필요하다면 클립(95)(도시하지 않았음)에 의해 고정될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가교 이음쇠(50)는 표면 실장형 흐름 제어 장치(도시하지 않았음)가 기재(106) 위에 위치할 때에 이 표면 실장형 흐름 제어 장치의 유입 포트(16) 및 유출 포트(18)와 정렬되는 2개의 포트(62, 64)를 포함한다.

C 밀봉구와 같은 밀봉구(50)를 전술한 실시예에서와 마찬가지로 유체 흐름 제어 부품(12, 14)의 포트와 가교 블록의 포트(114, 116)와의 유체 밀봉 연결을 형성하는 데에 사용할 수 있다. 앞에서 자세히 설명한 바와 같이, 단부가 인접한 기재(예를 들면, 도 8의 106a 및 106b)의 가교 블록(30)은 관형 연장부를 사용해서 용접될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 채널 블록(108)은 알루미늄과 같은 저가의 가벼운 재료로 이루어지고, 반도체 처리용 기체를 안내하는 가교 블록(30)은 보다 고가인 반도체 품질의 강으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 3개의 가스 스틱 매니폴드(100, 102, 104)는 하나 이상의 횡방향으로 배치된 퍼지 채널(120)에 의해서 기계적으로 함께 연결되어 단일 조립체를 형성할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 횡방향 퍼지 채널(120)은 대체로 서로 평행하게, 그리고 동일 평면 상에 위치하고, 매니폴드(102, 104, 106)의 하부에 배치된다. 상기 횡방향 퍼지 채널(120)은, 예를 들면 각 가스 스틱 매니폴드(100, 102, 104)에 퍼지 가스를 공급하는 데에 사용될 수 있다.

각 퍼지 채널(120)은 알루미늄이나, 비(非)SCQ 스테인레스강과 같은 저가의 금속 블록으로 가공할 수 있다. 상기 퍼지 채널(120)은 조립시 정렬을 간단히 하기 위해서 각 기재(106)를 수용하는 요부(凹部)(122)를 포함할 수 있다. 상기 퍼지 채널(120)에는, 예를 들면 관형 연장부에 의해 단부끼리 용접으로 연결된 복수 개의 퍼지 가교 블록(126)을 밀착해서 수용하는 길이 방향 요부(124)가 형성되어 있다. 상기 퍼지 가교 블록(126)은 가교 블록(50)과 대체로 유사하게 제조 및 연결될 수 있다. 전술한 기재(106) 내의 구멍을 따라 형성된 곧게 뻗은 흐름 경로를 갖는 도관(130)을 경유해서 표면 실장형 부품(10)(도 9에는 도시하지 않았음)의 퍼지 포트와 유체 연통하는 퍼지 가교 블록(126) 내에 퍼지 포트(128)가 마련된다. 필요에 따라서는 표면 실장형 부품(10)과의 연결을 위한 퍼지 포트(133)를 형성하는 데에 어댑터(adapter) 또는 전이관 블록(transition tube block)(132)을 사용할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전이관 블록(132)은, 예를 들면 3개의 포트 밸브에 퍼지 가스를 공급하기 위해서 2개의 가교 이음쇠(50)와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 가교 이음쇠(50)의 단부 중 상기 전이관 블록(132)의 양측부에 위치하는 것은 3개의 포트(114, 133, 116)를 형성하며, 이 중 도면 부호(133)는 퍼지 포트를 지시한다. 상기 가교 이음쇠(50)의 다른 단부는 명확화를 위하여 도 9로부터 생략하였다.

C 밀봉구와 같은 적절한 밀봉구를 사용해서 퍼지 가교 블록(126)과 도관(130)과의 사이에, 그리고 도관(130)과 전이관 블록(132) 및/또는 표면 실장형 부품의 퍼지 포트와의 사이에 유체 밀봉 연결을 제공할 수 있다. 특히 운반 시에, 퍼지 가교 블록(126)을 길이 방향 요부(124)에 고정하는 데에 도 5a 내지 도 5d에 도시된 리테이닝 클립(95)을 사용할 수 있다. 상기 전이관 블록(132)은 흐름 제어 장치(10)가 기재(106)에 실장되었을 때에 흐름 제어 장치(10)의 퍼지 포트와 정렬되도록 채널(110) 내에 위치할 수 있다. 도 5 및 도 8의 실시예에서는, 퍼지 포트는 유입 포트와 유출 포트의 중간 구역에 위치하고 있다.

도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 각 기재(106)는 기재의 저부벽(142) 근처의 기재 양측부에 형성된 길이 방향 슬롯(140a 및 140b)을 포함한다. 이 예시적인 실시예에서, 슬롯(140)이 기재의 전체 길이에 걸쳐 연장되지만, 이는 반드시 필요하지는 않다. 슬롯은 이하에서 설명할 커넥터 스트랩(connector strap)을 수용할 정도의 길이이면 충분하다. 각 기재(106)는, 바람직하게는 기재(106)의 각 코너에 하나씩, 적어도 슬롯(140)까지 기재를 관통해서 연장되는 복수 개의 나사 구멍(144)을 추가로 포함한다.

2개의 기재(106a 및 106b)가 커넥터 스트랩(146)에 의해서, 이 예에서는 1쌍의 커넥터 스트랩(146a 및 146b)에 의해서 단부끼리 연결된다. 각 커넥터 스트랩(146)의 대략 절반이 2개의 기재(106a 및 106b)의 인접 슬롯(140)의 각 단부에 슬라이딩할 수 있도록 수용된다. 이 예에서는, 제1 커넥터 스트랩(146a)이 제1 기재(106a)의 슬롯(104a) 내에, 그리고 제2 기재(106b)의 해당 슬롯(140a) 내에 끼워맞춰진다. 상기 커넥터 스트랩(146)은 슬롯(140)보다 폭이 넓지 않도록 형성되어 기재의 측벽의 외형이 매끄럽게 유지되는 것이 바람직하다. 상기 커넥터 스트랩(146)에는 나사 구멍(144)과 대체로 나란한 구멍(148)이 형성된다. 고정 나사(150)를 구멍(144)에 체결할 수 있으며, 이 고정 나사(150)는 또한 커넥터 스트랩(146)의 구멍(148) 안에도 결합되기에 충분한 길이로 구성한다. 그러나, 기재(106a 및 106b)를 견고하게 고정하기 위해서는, 기재(106a 및 106b)가 단부끼리 맞닿았을 때 커넥터 스트랩 구멍(148)의 간격에 나사 구멍(144)의 간격과 비교해서, 예컨대 0.020인치의 약간의 옵셋을 형성하는 것이 바람직하다. 고정 나사(150)가 커넥터 스트랩 구멍(148) 내로 나사 결합되면 기재(106a 및 106b)는 도 10d에 도시된 바와 같이 긴밀하게 고정된다.

도 8 및 도 9a를 다시 참조하면, 기재(106) 중 일부는 또한 횡방향 퍼지 채널(120)에 연결되어 있다. 이 횡방향 퍼지 채널(120)은 장착 볼트(180)를 수용하는 나사 구멍(152)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 횡방향 퍼지 채널(120)을 덮고 있는 기재에는 외향으로 연장되는 플랜지(184)를 포함하는 장착 스트랩(182)이 마련된다. 상기 플랜지(184)는 장착 볼트(180)가 기재(106)를 횡방향 퍼지 채널(120)에 고정시키도록 퍼지 채널 구멍(152)과 나란한 관통 구멍을 포함한다. 단일 가스 스틱 내의 복수 개의 기재(106)는 또한 커넥터 스트랩을 경유해서 연결되어 있기 때문에, 도 8의 전체 조립체는 서로 결합된 강성의 조립체이다. 도 11a의 또 다른 실시예에 있어서, 커넥터 핀(164)이 사용되는 경우에는 기재(106)에 플랜지(172)와, 퍼지 채널 구멍(152)과 나란한 상응하는 구멍이 마련된다. 따라서, 장착 볼트(180)가 기재를 퍼지 채널(120)에 고정시킨다.

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도 11a 및 도 11b를 참조하면, 기재(106)를 단부끼리 연결시키기 위한 또 다른 실시예가 예시되어 있다. 슬롯(140) 대신에, 각 기재(106)에는 기재(도 11에서는 106a 및 106b)의 인접면과, 가교 이음쇠를 수용하는 채널(110)의 양측부에 길이 방향으로 연장되는 보어(160)가 마련되어 있다. 이 보어(160) 내에는 원형 핀(162)이 꼭맞게 수용되어 있다. 각 원형 핀(162)은 그에 상응하고 나란한 보어(160) 내로 연장되어 기재(106a 및 106b)를 서로 결합시킨다. 각 원형 핀(162)은 노치(164)를 포함할 수도 있다. 고정 나사(166)는 나란히 형성되어 있는 나사 구멍(168)을 통해서 원형 핀(162)의 노치(164)에서 나사 결합될 수 있다. 각 나사 단부(170)가 상응하는 노치(164)와 맞물리면, 원형 핀(162)은 기재 본체(160) 내에 견고하게 고정된다. 나사 구멍(168)의 간격에 대한 노치(164)의 축방향 간격이 옵셋됨으로써 나사(166)가 하방으로 조여지면 기재가 서로 고정되게 된다.

이 실시예에서, 기재(106)에는 볼트(도 11에는 도시되지 않고, 도 9 및 도 9a에 도시됨)가 마련된 경우처럼 기재를 횡방향 퍼지 채널(120)에 고정시키기 위한 기부 연장 립(base extension lip)(172)이 마련되어 있다.

도 12a 및 도 12b에는 본 발명의 또 다른 태양이 도시되어 있다. 이 실시예에서, 도 8의 가스 스틱에 사용된 기재 중 하나와 같은 기재(200)가, 그것에 형성되어 있는 유체 흐름 블록 요부(110)에 개방되어 있는 중앙 개구(202)를 포함하도록 변형되어 있다. 이 중앙 개구(202) 내에는 체크 밸브 조립체(204)가 삽입되어 있다. 이 체크 밸브 조립체(204)는 유입 포트(206)와 유출 포트(208)를 포함한다. 도 12a에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 상기 체크 밸브 조립체(204)는 채널(110) 내로 삽입되는 체크 밸브 블록(210)을 포함한다. 추가적인 유체 흐름 블록(30)(도시되어 있지 않음)이 체크 밸브 블록(210)의 양측부의 채널(110) 내에 삽입될 수 있다. 상기 체크 밸브 조립체(204)는, 예를 들면 퍼지 가스의 흐름을 체크하는 데에 사용될 수 있다. 그러한 예에서는, 상기 체크 밸브 블록(210)이 전이관 블록(132)을 대체할 수 있다(도 9).

다음으로 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 태양에 따라서 2개 이상의 평면에 위치하는 다중 흐름 경로로 유체를 지향시키는 다중 레벨 매니폴드의 구성(300)이 도시되어 있다. 기초 시스템 부품을 전술한 실시예와 관련하여 설명하고, 약간의 변형에 대해서는 간략하게 설명한다. 상기 매니폴드 시스템(300)은 설치 전에 조립될 수 있도록 하기 위한 임의의 기저판(310)과, 임의의 지지 블록(312)을 포함한다. 도 14a, 도 14b 및 도 15에서 유체 흐름 제어 부품을 제거하고 도시한 바와 같이, 상기 매니폴드 시스템(300)은 상부 기재층(314) 및 하부 기재층(316)을 포함한다. 상기 상부 기재층(314)은 길이가 가변적이고, 또한 도시된 바와 같이 평행한 배향으로 세밀한 간격을 두고 배치될 수 있는 복수 개의 채널 블록(40)을 포함한다. 이들 채널 블록(40)은 파스너에 의해서 지지 블록(312)에 고정될 수 있고, 이 지지 블록(312)은 다시 지지판(310)에 고정될 수 있다.

상기 채널 블록(40)의 각 채널(42) 내에는 도 15a 내지 도 15c, 그리고 도 16a 내지 도 16c에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이 가교 이음쇠(50)가 위치한다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 가교 이음쇠(50)의 또 다른 실시예는 서로 연결되어 U자형 흐름 통로를 형성하는 관형 연장부를 갖는 2개의 정사각형 엘보 이음쇠(52)를 포함한다. 상기 가교 이음쇠(50)의 유입 포트 및 유출 포트의 외면은 채널 블록(40)의 상면(43)과 같은 높이가 되거나, 또는 아래로 약간의 요부가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 가교 이음쇠(50)의 유입 포트(62) 및 유출 포트(64)에는 밀봉구(60)를 부분적으로 수용하는 요부 구역이 형성되어, 밀봉구가 가교 이음쇠(50)의 포트(62, 64)와 유체 흐름 제어 부품(12, 14)의 짝을 이루는 포트(16, 18) 사이에 유지된다.

도 16a 내지 도 16c에 도시된 드롭 다운(drop down)형 가교 이음쇠(320)는 상부 기재 레벨의 인접한 유체 흐름 제어 부품과, 하부 기재 레벨의 가교 이음쇠 또는 다중 흐름 가교 브리지(400)(도 21 참조)와의 사이에서 유체가 연통하도록 하는 데에 사용된다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 상기 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)는 엘보 이음쇠(52)와, 유입 포트(326)가 하부 기재 레벨(316)의 가교 이음쇠(50) 또는 다중 흐름 가교 이음쇠(400)의 나란한 포트와 유체 연통할 수 있는 충분한 길이를 갖는 관형 연장부(324)를 포함하는 티 이음쇠(322)로 이루어진다. 상기 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)는 2개의 상부 기재 레벨(314) 포트(328, 330)와, 하부 기재 레벨 포트(326)를 추가로 포함한다. 상기 포트(328, 330)는 O링, 금속 와셔, C 밀봉구 또는 다른 당업계에 공지된 탄성 중합체/중합체 밀봉구를 수용하는 함몰된 원형 구역(332)을 갖는다. 상기 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)는 채널 블록(40)의 채널 내에 위치해서, 관형 연장부(324)가 채널벽(42)의 구멍(325)(도 14b 참조) 내에 수용되도록 한다. 도시된 바와 같이, 상기 관형 연장부(324)의 포트(326)는 도 19에 도시된 다중 흐름 가교 이음쇠(400)와 유체 연통한다.

상기 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 포트(326, 328, 330)는 유체가 흐르는 방향에 따라 유입 포트로, 또는 유출 포트로 작용할 수 있다. 예를 들면, 하부 기재 레벨(316)의 다중 흐름 가교 이음쇠(400)가 유체 흐름 제어 부품(12 내지 14)에 퍼지 가스를 제공하기 위해 사용되는 경우에는, 포트(326)는 유입 포트의 기능을 하는 반면, 인접한 유체 흐름 제어 부품에 퍼지 가스를 제공하기 위해서는 포트(328, 330)가 유출 포트의 기능을 한다. 다른 예로서, 포트(328, 330) 중 하나는 유체 흐름 제어 부품의 2방향 밸브(12)에 연결되어, 유체가 밸브의 설정과 유체 흐름 방향에 따라서 상부 기재 레벨(314) 또는 하부 기재 레벨(316)로 지향될 수 있게 된다. 따라서, 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 설계에 따라서 기체의 흐름이 임의 방향으로, 즉 한 기재층으로부터 다른 기재층으로 이동할 수 있게 된다. 상기 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 또 다른 실시예로는 전술한 전이관 블록(132)을 들 수 있으며, 이 경우 쭉 뻗은 유체 흐름 통로가 사용된다. 이 설계는 3방향 밸브 및 2개의 인접한 가교 이음쇠(50)와 함께 사용될 때 매우 유용하다. 상기 전이관 블록(132)은 상기 3방향 밸브 중 가운데 밸브에 연결되어 하부 기재 레벨로부터 밸브에 퍼지 가스를 제공할 수 있다.

상기 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 포트(326)와 하부 기재 레벨(316) 내에 위치하는 가교 이음쇠(50)의 포트(16, 18)와의 밀봉을 용이하게 하기 위해서, 도 22a 내지 도 22c에 도시된 바와 같이 밀봉구(60)를 포트(326) 내에 밀봉 관계로 고정하기 위해서 임의의 드롭 다운 클립(350)을 사용할 수 있다. 이 드롭 다운 클립(350)은 밀봉구(60)가 짝을 이루는 포트 사이에서 적절하게 위치하도록 도와준다. 상기 드롭 다운 클립(350)은 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 플랜지(352)에 수용되는 가요성의 C형 플랜지를 포함한다. 임의의 컷아웃(cutout)(354)으로 인해서 드롭 다운 클립(350)을 플랜지(352)에 설치하는 데에 보다 큰 유연성을 얻을 수 있다. 상기 드롭 다운 클립(350)을 플랜지(352)에 설치하기 위해서는, 먼저 밀봉구(60)를 개구(358)를 통해 삽입함으로써 하부 림(lower rim)(356)에 배치한다. 다음으로, 상기 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 플랜지(352)가 드롭 다운 클립(350)의 상부 림(359)과 맞물리도록 플랜지(352)를 개구(358)를 통해 삽입한다. 드롭 다운 클립의 또 다른 실시예(60)가 도 23a 내지 도 23b에 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 상부 림(362)이 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 플랜지(352)와 맞물리지만, 클립(360)이 이 클립의 측부 개구 또는 상부 개구부로부터 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 저부에 설치될 수 있다. 도 24a에는 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 원형 요부(372) 내에 수용되는 드롭 다운 클립(370)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 드롭 다운 클립(370)은 상부 림(359)이 없는 것을 제외하고는 도 22a 내지 도 22c에 도시된 드롭 다운 클립(350)과 유사하다. 상기 드롭 다운 클립(370)은 밀봉구(60)가 가교 이음쇠(320)의 요부(372) 내에 삽입된 후에 이 요부(372) 내에 삽입되며, 이 요부(372) 내에서 스프링과 유사한 작용에 의해 고정되도록 약간 압축된다. 마지막으로, 도 24b 및 도 24c에는 드롭 다운 클립(380)의 또 다른 실시예가 도시되어 있는데, 이 드롭 다운 클립(380)은 이것을 스프링과 유사한 작용으로 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 관형 연장부(324)의 외경에 고정하는 복수 개의 원주형 관단부(382)를 이용한다. 원형 만입부(384)가 후프 응력을 이용해서 드롭 다운 클립(380) 내의 밀봉구를 고정한다. 상기 원형 만입부(384)는 밀봉구가 리테이닝 클립(380) 내에 고정되도록 하는 억지끼워맞춤을 형성하는 밀봉구의 직경보다 약간 더 작은 직경을 형성한다. 전술한 드롭 다운 클립의 실시예 중 어느 것이라도 플라스틱이나 금속과 같은 임의의 가요성 재료로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 하부 기재층(316)은 도 20a 내지 도 20c 및 도 21에 도시된 바와 같이 복수 개의 가교 이음쇠(50) 및/또는 다중 포트 가교 이음쇠(400)를 포함한다. 상기 다중 포트 가교 이음쇠(400)는 하나 이상의 유입 포트(402)와, 상부 기재 레벨(314)에 위치하는 드롭 다운형 가교 이음쇠(320)의 포트와 유체 연통할 수 있는 하나 이상의 유출 포트(404)를 포함한다. 상기 다중 포트 가교 이음쇠(400)는 직사각형체를 갖는 2개의 엘보 이음쇠(52)와, 하나 이상의 포트(404)를 갖는 곧게 뻗은 내부 흐름 경로가 형성된 직사각형체를 포함하는 것이 바람직한 중간부(410)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 다중 포트 가교 이음쇠(400)는 엘보 이음쇠(52) 대신에 VCR형 이음쇠와 같은 표준 단부 이음쇠(46)를 포함할 수 있다.

상기 하부 기재층(316)은 가열 요소(도시하지 않았음)를 수용하기 위해서 슬롯(412)을 갖는 길이가 가변적인 채널 블록(40)을 포함할 수 있다. 이 채널 블록(40)은 상기 채널 블록의 구멍(414) 내에 위치하고 하부 채널 블록(40)의 나란한 구멍(416)까지 연장되는 파스너(422)를 경유해서 상부 기재층(316)에 위치하는 채널 블록에 고정된다. 이에 따라 채널 블록(40)이 상부 기재층(316)으로부터 분리되어 하방으로 미끄러져 나올 수 있게 되므로, 보다 용이한 접근이 가능해진다.

도 25b에는 인접하는 채널 블록의 인접 요부(504)와 서로 맞물리거나 고정되는 평판형 플랜지(502)를 갖는 채널 블록(500)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 상기 평판형 플랜지(502)는 파스너(도시하지 않았음)를 안에 수용하는 장착 구멍(506)을 갖는다. 상기 평판형 플랜지(502)를 서로 고정시킴으로써 채널 블록(500)이 가깝게 배치되며, 표면 실장형 유체 흐름 제어 부품(12 내지 14)을 제거하지 않고 파스너에 접근할 수 있다. 상기 하부 기재의 채널 블록(40)은 구멍(508)과 대각선 방향으로 마주하는 파스너를 경유해서 채널 블록(500)에 고정될 수 있다. 따라서, 이 채널 블록(500)을 지지 블록(312) 및 하부 기재 레벨(316)에 고정하는 파스너를 평판형 플랜지(502)를 통해서 완전히 접근할 수 있기 때문에, 유체 흐름 제어 부품(12 내지 14)이 완전히 실장된 전체 채널 블록(500)이 조립체로부터 분리될 수 있다.

도 26 및 도 27a에 도시된 본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 가교 이음쇠(50) 또는 다중 포트 가교 이음쇠(400)는 스트랩(550)을 통해서 상부 기재 레벨(316)의 채널 블록(40)에 고정될 수 있다. 이 스트랩(550)은 그 길이가 가변적이고, 그 안에 가교 이음쇠(50)와 다중 포트 가교 이음쇠(400)를 수용하고 지지하는 채널(522)이 형성되어 있다. 이 스트랩(550)은 파스너(554)를 통해서 채널 블록(40)에 고정되거나, 당업자에게 명백한 다른 방법으로 고정될 수 있다. 이 채널 볼록(50)은 다중 포트 가교 이음쇠(400) 또는 가교 이음쇠(50)를 부분적으로 수용하는 요부(556)를 선택적으로 포함할 수 있다.

기체 매니폴드 시스템의 어떤 용례의 경우에는, 채널 블록(40)의 슬롯(560)과 같은 모듈형 블록 매니폴드의 슬롯에 마련된 가열 요소(570)에 의해 가열이 이 루어지는 가열된 기체가 필요하다. 가열 테이프와 같은 다른 가열 요소도 또한 사용될 수 있다. 기체 통로 부품(40, 50)을 가열하면, 이들 부품이 다른 재료로 이루어진 경우에는 열팽창이 발생한다. 반도체 시스템의 경우에, 가교 이음쇠(50)는 전술한 바와 같은 반도체 품질의 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 반면 매니폴드 채널 블록(40)의 경우에는 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다. 이 알루미늄 채널 블록(40)은 강으로 이루어진 가교 이음쇠(50)보다 큰 속도로 열팽창해서, 가교 이음쇠(50)와, 유체 흐름 제어 부품(12) 또는 상부 기재 레벨의 유체 흐름 제어 부품의 포트와의 사이에 간격이 생긴다. 도 29a에 확대 도시된 바와 같이, 상기 기체 매니폴드 시스템은 전술한 열팽창을 보상하기 위해서 예하중이 가해지도록 설계될 수 있다. 이를 위해서는, 가교 이음쇠(50) 또는 다중 포트 가교 이음쇠(400)의 높이를 채널의 높이보다 약간 더 크게 해서, 기체 매니폴드 시스템이 그 작동 온도로 가열되었을 때 가교 이음쇠(50) 또는 다중 포트 가교 이음쇠(400)의 상면이 도 29b에 도시된 것처럼 채널의 상면과 같은 높이가 된다. 또한, 기체 매니폴드 시스템이 작동 온도로 가열되면 볼트(22)가 충분한 장력을 갖도록 볼트(22)에 예하중을 인가한다.

열팽창을 보상하는 다른 방법이 도 27b 및 도 27c에 도시되어 있다. 다중 포트 가교 이음쇠(400) 또는 가교 이음쇠(50)를 수용하기 위해서 안에 채널을 갖는 스탬핑(580)이 마련되어 있다. 채널(582)은 스프링과 같은 작용을 하는 높게 형성된 돌출부(584)를 갖는다. 상기 스탬핑(580)은 강으로 이루어지는 것이 바람직하고, 또한 바람직하게는 강으로 이루어지는 브라켓(600) 사이에서 지지된다. 상기 스탬핑(580)과 브라켓(600)은 파스너에 의해 알루미늄과 같은 다른 재료로 이루어진 상부 기재 레벨에 고정될 수 있다. 시스템의 열팽창을 보상하기 위해서, 가교 이음쇠(50) 또는 다중 포트 가교 이음쇠(400)의 높이를 스탬핑의 높이보다 약간 높게 함으로써, 높게 형성된 돌출부가 스프링과 유사한 특성으로 인해서 변형된다. 따라서, 시스템이 그 작동 온도로 가열되면, 상기 높게 형성된 돌출부(584)가 원래 형상으로 복귀하여 가교 이음쇠(50) 또는 다중 포트 가교 이음쇠(400)의 상면이 채널의 상면과 같은 높이가 된다. 따라서, 상기 높게 형성된 돌출부(584)는 상부 기재 레벨 및 하부 기재 레벨 간의 열팽창의 불일치를 보상하기 위해서 가교 이음쇠(50) 또는 다중 포트 가교 이음쇠(400)를 올리고 내리는 스프링 역할을 한다. 이의 대안으로서, 상기 스탬핑은 도 27c에 도시된 바와 같이 스프링(590)이 안에 위치하는 U자형 채널로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 파형 스프링과 같은 임의의 스프링이 사용될 수 있다. 도 27d에는, 스프링이 제거되어 있고 코너(603)가 절단되어 있는 것을 제외하고는 도 27b와 유사한 본 발명의 또 다른 태양이 도시되어 있다. 스탬핑(580)은 코너(605)에 대한 스탬핑 코너(581)의 감소된 맞물림으로 인해서 "스프링"의 역할을 한다. 따라서, 스탬핑(580)은 외팔보 스프링 역할을 하며, 코너(581)가 하방으로 구부러져서 보다 큰 다중 가교 이음쇠(400)의 공간을 형성한다. 시스템이 가열되면, 금속 스탬핑은 다중 포트 가교 이음쇠(400)보다 큰 비율로 열팽창하므로, 전술한 바와 같이 금속 스탬핑에 가해진 하중이 제거된다.

도 28에는 상부 기재 레벨(316)이 2개의 다른 재료로 이루어져 있는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 28에 도시된 바와 같이, 기부판(610)이 U자형 채널 블록을 형성하고, 측부 바(620)가 측벽(622)을 형성한다. 상기 기부판(610)은 강이나 금속 재료로 이루어질 수 있고, 측벽(622)은 알루미늄과 같이 보다 저렴한 경량 재료로 이루어질 수 있다. 강으로 이루어진 측부 바(620)와 함께 강으로 이루어진 판(610)을 사용하면, 채널 블록과 SCQ 재료로 이루어진 가교 이음쇠(50)와의 열팽창의 불일치가 감소된다.

도 30a 및 도 30b에는 채널 블록(700)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 저렴하고 경량으로 채널 블록(700)을 형성하는 대안으로는, 대략 U자형인 판금 스탬핑으로 이루어진 측벽과 함께 판금으로 이루어질 수 있는 기부판(710)을 사용함으로써 달성될 수 있다. 파스너가 측벽 구조체를 기부판에 고정하고, 이 때 파스너의 헤드가 채널 내에 위치할 때에 가교 이음쇠(50) 또는 다중 포트 이음쇠(400)의 상면과 같은 높이가 되도록 만입된 구역이 형성된다. 도 30b는 도 30a의 변형으로서, 외벽과, 그 안에 형성된 U자형 채널을 갖는 상부 스탬핑(730)이 외벽의 내부에 용접되어 있는 플랜지가 형성된 단부를 갖는 하부 기부판과 짝을 이룬다.

비록 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 설명했지만, 많은 변형례가 가능하다는 것은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 발명은 예시 및 설명된 특정 실시예에 의해 제한되지 않으며, 본 발명의 진정한 범위와 정신은 청구 범위에 의해 결정된다.

Claims (28)

1. 유입 포트 및 유출 포트를 각각 갖는 표면 실장형 기체 흐름 부품에 유체를 공급하는 모듈형 흐름 시스템으로서,

   유입 포트 및 유출 포트를 갖는 하나 이상의 가교(架橋) 이음쇠(bridge fitting)와, 이 가교 이음쇠를 수용하는 홈이 안에 형성되어 있으며 제1 기재층을 형성하는 하나 이상의 채널 블록을 포함하고,

   상기 가교 이음쇠의 유입 포트는 제1 표면 실장형 기체 흐름 부품의 유출 포트에 연결되고, 상기 가교 이음쇠의 유출 포트는 인접하는 표면 실장형 기체 흐름 부품의 유입 포트에 연결되며, 상기 가교 이음쇠의 외형은 상기 가교 이음쇠가 상기 홈 안에 위치할 때 회전하지 않도록 형성되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 채널 블록은 상기 채널 블럭 고정용 평판형 단부를 포함하고, 상기 평판형 단부는 인접 블록의 평판형 단부와의 연결을 위해 서로 엇갈리게 형성되어 있는 것인 모듈형 흐름 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 채널 블록은 한 열에 있는 채널 블록으로부터 다른 열에 있는 채널 블록으로 유체를 지향시키기 위해서 상기 가교 이음쇠를 수용하는 횡방향 채널 브랜치(cross channel branch)를 더 포함하는 것인 모듈형 흐름 시스템.
4. 제1항에 있어서, 유입 포트 및 유출 포트를 각각 갖는 하나 이상의 상기 가교 이음쇠를 수용하는 홈이 안에 형성되어 있는 제2 기재층을 더 포함하는 것인 모듈형 흐름 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 기재층의 홈은 상기 제2 기재층에 위치하는 상기 가교 이음쇠의 포트와 나란한 구멍을 갖고, 상부 기재층에 위치하는 상기 가교 이음쇠 중 하나 이상은, 채널 구멍 안에 수용되고 가교 이음쇠의 포트와 정렬되어 밀봉 상태로 맞물리는 포트를 포함하며, 따라서 한 기재층으로부터 다른 기재층으로 유체가 흐를 수 있는 것인 모듈형 흐름 시스템.
6. 제4항에 있어서, 상기 제2 기재층은 채널이 안에 형성되어 있는 하나 이상의 채널 블록으로 이루어지고, 이 채널 블록은 상기 제1 기재층에 실장되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2 기재층은 하나 이상의 다중 포트 가교 이음쇠로 이루어지는 것인 모듈형 흐름 시스템.
8. 제1항에 있어서, 유입 포트 및 유출 포트를 각각 갖는 하나 이상의 가교 이음쇠로 이루어지는 제2 기재층을 더 포함하고, 상기 가교 이음쇠는 그것을 안에 수용하는 홈이 형성되어 있는 스트랩에 의해서 상기 제1 기재층의 채널 블록에 고정되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
9. 제1항에 있어서, 하나 이상의 모듈형 블록이 하나 이상의 가교 이음쇠를 안에 수용하는 채널이 형성되어 있는 상면을 갖고, 상기 가교 이음쇠는 상기 채널보다 열팽창 계수가 작은 재료로 이루어지며, 상기 가교 이음쇠는 상기 채널 안에 수용되고, 주위 온도 조건에서 상기 모듈형 블록의 상면보다 특정 거리만큼 떨어져 있는 상면을 포함하며, 하나 이상의 표면 실장형 기체 흐름 부품이 상기 모듈형 블록의 상면에 실장되는 플랜지를 포함하고, 상기 모듈형 흐름 시스템에 예하중이 인가되어 이 모듈형 흐름 시스템이 상기 주위 온도보다 높게 가열되면 상기 채널의 상면의 높이가 상기 가교 이음쇠의 상면의 높이와 거의 같아지는 것인 모듈형 흐름 시스템.
10. 제9항에 있어서, 파스너에 의해 상기 모듈형 블록의 상면에 실장되는 하나 이상의 표면 실장형 기체 흐름 부품을 포함하고, 상기 파스너에는 예정 장력이 예하중되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 가교 이음쇠는 상기 모듈형 블록 중 하나의 채널 안에 수용되고, 상기 모듈형 블록의 상면보다 특정 거리만큼 큰 블록 상면을 포함하며, 상기 모듈형 흐름 시스템에 예하중이 인가되어 이 모듈형 흐름 시스템이 특정 온도로 가열되면 상기 블록 상면의 높이가 상기 가교 이음쇠의 상면의 높이와 거의 같아지는 것인 모듈형 흐름 시스템.
12. 제9항에 있어서, 상기 모듈형 블록 중 하나는 스프링형 돌출부가 안에 형성되어 있는 상기 채널의 저부벽을 갖고, 하나 이상의 가교 이음쇠가 상기 채널 안에 수용되어 상기 돌출부가 눌려짐으로써 상기 모듈형 흐름 시스템이 특정 온도로 가열되었을 때에 상기 블록 상면이 높이가 상기 가교 이음쇠의 상면의 높이와 거의 같아지는 것인 모듈형 흐름 시스템.
13. 제1항에 있어서, 하나 이상의 상기 가교 이음쇠는 드롭 다운(drop down)형 가교 이음쇠이고, 이 드롭 다운형 가교 이음쇠는 표면 실장형 기체 흐름 부품의 나란한 포트와의 연결을 위한 상부 기재용 포트를 갖는 이음쇠와, 티 이음쇠(tee fitting)의 개구와 연결되는 엘보형 유체 통로를 포함하고, 상기 티 이음쇠는 상부 기재용 포트에서 종결되는 내부 유체 통로와, 이와 대향하는 하부 기재용 포트를 갖고, 따라서 유체의 흐름이 한 기재 레벨로부터 다른 기재 레벨로 지향되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 채널 블록은 판금으로 형성되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 채널 블록은 판금 스탬핑으로 형성되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 판금 스팸핑은 탄성을 갖고, 따라서 상기 판금 스탬핑과 열팽창 계수가 다른 가교 이음쇠에 대한 온도 보상을 제공하는 것인 모듈형 흐름 시스템.
17. 제1항에 있어서, 상기 가교 이음쇠는 반도체 수준 재료로 이루어지고, 상기 채널 블록은 상기 가교 이음쇠와 다른 재료로 이루어지는 것인 모듈형 흐름 시스템.
18. 유입 포트 및 유출 포트를 갖는 기체 흐름 부품에 유체를 공급하는 모듈형 흐름 시스템으로서,

    유입 포트 및 유출 포트를 갖는 하나 이상의 가교 이음쇠와, 이 가교 이음쇠를 수용하는 홈이 안에 형성되어 있으며 제1 기재층을 형성하는 하나 이상의 채널 블록을 포함하고,

    상기 가교 이음쇠의 유입 포트는 상기 기체 흐름 부품의 유출 포트에 연결되고, 상기 가교 이음쇠의 유출 포트는 인접하는 기체 흐름 부품의 유입 포트에 연결되며, 상기 가교 이음쇠의 외형은 상기 가교 이음쇠가 상기 홈 안에 위치할 때 회전하지 않도록 형성되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 하나 이상의 채널 블록은 한 열에 있는 채널 블록으로부터 다른 열에 있는 채널 블록으로 유체를 지향시키기 위해서 상기 가교 이음쇠를 수용하는 횡방향 채널 브랜치(cross channel branch)를 더 포함하는 것인 모듈형 흐름 시스템.
20. 제18항에 있어서, 유입 포트 및 유출 포트를 각각 갖는 하나 이상의 상기 가교 이음쇠를 수용하는 홈이 안에 형성되어 있는 제2 기재층을 더 포함하는 것인 모듈형 흐름 시스템.
21. 제18항에 있어서, 상기 제1 기재층의 홈은 상기 제2 기재층에 위치하는 상기 가교 이음쇠의 포트와 나란한 구멍을 갖고, 상부 기재층에 위치하는 포트를 지닌 상기 가교 이음쇠 중 하나 이상은, 채널 구멍 안에 수용되고 가교 이음쇠의 포트와 정렬되어 밀봉 상태로 맞물리는 포트를 포함하며, 따라서 한 기재층으로부터 다른 기재층으로 유체가 흐를 수 있는 것인 모듈형 흐름 시스템.
22. 제19항에 있어서, 상기 제2 기재층은 내부에 채널이 형성되어 있는 하나 이상의 채널 블록으로 이루어지고, 이 채널 블록은 상기 제1 기재층에 실장되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
23. 제19항에 있어서, 상기 제2 기재층은 하나 이상의 다중 포트 가교 이음쇠로 이루어지는 것인 모듈형 흐름 시스템.
24. 제18항에 있어서, 유입 포트 및 유출 포트를 각각 갖는 하나 이상의 가교 이음쇠로 이루어지는 제2 기재층을 더 포함하고, 상기 가교 이음쇠는 그것을 안에 수용하는 홈이 형성되어 있는 스트랩에 의해서 상기 제1 기재층의 채널 블록에 고정되는 것인 모듈형 흐름 시스템.
25. 고정용 평판형 단부를 갖는 블록을 포함하고, 상기 평판형 단부는 인접 블록의 평판형 단부와의 연결을 위해 서로 엇갈리게 형성되어 있는 모듈형 흐름 시스템에 사용되는 것인 모듈형 흐름 블록.
26. 유체 흐름 제어 부품의 나란한 포트와의 연결을 위한 상부 기재용 포트를 갖는 이음쇠와, 티 이음쇠의 개구와 연결되는 엘보형 유체 통로를 포함하고, 상기 티 이음쇠는 상부 기재용 포트에서 종결되는 내부 유체 통로와, 이와 대향하는 하부 기재용 포트를 갖고, 따라서 유체의 흐름이 한 기재 레벨로부터 다른 기재 레벨로 지향되는 것인 드롭 다운(drop down)형 가교 이음쇠.
27. 하나 이상의 가교 이음쇠를 안에 수용하는 채널을 갖는 하나 이상의 모듈형 블록과, 파스너로 상기 채널의 표면에 실장되는 플랜지를 갖는 하나 이상의 표면 실장형 부품을 포함하는 모듈형 흐름 시스템으로서, 상기 가교 이음쇠는 상기 채널보다 열팽창 계수가 작은 재료로 이루어지고, 상기 가교 이음쇠는 상기 채널 안에 수용되고, 가열되지 않은 상태에서 상기 채널의 상면보다 특정 거리만큼 큰 상면을 갖고, 상기 파스너에 특정 장력이 예하중됨으로써 상기 모듈형 흐름 시스템에 예하중이 인가되어, 이 모듈형 흐름 시스템이 특정 온도로 가열되면 상기 채널의 상면의 높이가 상기 가교 이음쇠의 상면의 높이와 거의 같아지는 것인 모듈형 흐름 시스템.
28. 모듈형 흐름 시스템으로서, 하나 이상의 가교 이음쇠를 수용하는 채널이 안에 형성되어 있는 하나 이상의 스탬핑을 포함하고, 상기 채널의 저부에는 스프링과 유사한 돌출부가 높게 형성되어 있으며, 상기 가교 이음쇠는 열팽창 계수가 상기 채널보다 작은 재료로 이루어지고, 상기 가교 이음쇠가 상기 채널 안에 수용되어 상기 돌출부가 눌려짐으로써, 상기 모듈형 시스템에 예하중이 인가되어 상기 모듈형 시스템이 특정 온도로 가열되면 상기 채널의 상면이 높이가 상기 가교 이음쇠의 상면의 높이와 거의 같아지는 것인 모듈형 흐름 시스템.

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