JPH041418Y2 - - Google Patents
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- JPH041418Y2 JPH041418Y2 JP1986034335U JP3433586U JPH041418Y2 JP H041418 Y2 JPH041418 Y2 JP H041418Y2 JP 1986034335 U JP1986034335 U JP 1986034335U JP 3433586 U JP3433586 U JP 3433586U JP H041418 Y2 JPH041418 Y2 JP H041418Y2
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- Japan
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- silicon wafer
- pressure
- thick
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 34
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Landscapes
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
本考案は、例えばシリコンウエハ上に形成され
た超小型ガスクロマトグラフイ装置のガス流路切
換えに用いて好適なマイクロバルブに関する。
た超小型ガスクロマトグラフイ装置のガス流路切
換えに用いて好適なマイクロバルブに関する。
<従来の技術>
従来、超小型ガスクロマトグラフイ装置として
第4図に平面図で示す構成のものが知られてい
る。図において1はシリコンウエハであり、2は
分離管、3は試料ガス導入口、4はキヤリアガス
注入口、5は試料ガス排出口、6はガス検出部、
7はガス排出口、8は試料ガス注入バルブであ
る。この様なガスクロマトグラフイ装置のガス流
路はエツチングでシリコンウエハ上に溝を掘り、
上からガラス板を接着して形成されている。
第4図に平面図で示す構成のものが知られてい
る。図において1はシリコンウエハであり、2は
分離管、3は試料ガス導入口、4はキヤリアガス
注入口、5は試料ガス排出口、6はガス検出部、
7はガス排出口、8は試料ガス注入バルブであ
る。この様なガスクロマトグラフイ装置のガス流
路はエツチングでシリコンウエハ上に溝を掘り、
上からガラス板を接着して形成されている。
ところで、上記の試料ガス注入バルブ8は第5
図に断面図で示すように構成されている。図にお
いて、10はシリコンウエハであり、バルブシー
トとして凸部MおよびMよりわずかに低い凸部N
が同心円状に形成され、バルブシートNの内側に
は貫通孔H1が、バルブシートMとNの間には貫
通孔H2,H3が形成されている。11はバルブシ
ートM,N上に配置されたダイアフラム(例えば
ニツケル合金)、12は一端でバルブシートMと
ダイアフラム11を気密にシールする電磁石、1
3は電磁石12のオン、オフにより矢印S方向に
動作するプランジヤである。
図に断面図で示すように構成されている。図にお
いて、10はシリコンウエハであり、バルブシー
トとして凸部MおよびMよりわずかに低い凸部N
が同心円状に形成され、バルブシートNの内側に
は貫通孔H1が、バルブシートMとNの間には貫
通孔H2,H3が形成されている。11はバルブシ
ートM,N上に配置されたダイアフラム(例えば
ニツケル合金)、12は一端でバルブシートMと
ダイアフラム11を気密にシールする電磁石、1
3は電磁石12のオン、オフにより矢印S方向に
動作するプランジヤである。
上記構成において、H1を分離管2に、H2,H3
を試料ガスの導入口3と排出5に接続する。この
結果、通常はプランジヤ13によつてダイアフラ
ム11がバルブシートMに押付けられているので
試料ガスは分離管2に流れ込まないが、電磁石1
2を作動させ、プランジヤ13を引上げるとダイ
アフラム11がバルブシートNから浮上り、試料
ガスはバルブシートNを乗越えて貫通孔H1に流
入し分離管2へ流れる。
を試料ガスの導入口3と排出5に接続する。この
結果、通常はプランジヤ13によつてダイアフラ
ム11がバルブシートMに押付けられているので
試料ガスは分離管2に流れ込まないが、電磁石1
2を作動させ、プランジヤ13を引上げるとダイ
アフラム11がバルブシートNから浮上り、試料
ガスはバルブシートNを乗越えて貫通孔H1に流
入し分離管2へ流れる。
<考案が解決しようとする問題点>
上記従来のガスクロマトグラフイ装置におい
て、2種の試料ガスの成分を1つのガスクロマト
グラフイ装置を使つて切替えて測定したい場合、
従来のバルブは切替え路が一系列しかないため不
可能である。またプランジヤを電磁石により作動
させて流路を切替えているので、同様の構造では
単に流路を増しても切替が難しいという問題があ
る。
て、2種の試料ガスの成分を1つのガスクロマト
グラフイ装置を使つて切替えて測定したい場合、
従来のバルブは切替え路が一系列しかないため不
可能である。またプランジヤを電磁石により作動
させて流路を切替えているので、同様の構造では
単に流路を増しても切替が難しいという問題があ
る。
本考案は上記従来技術の問題点に鑑みて成され
たもので、簡単な構成で複数の流路の切替を実現
する事を目的としたものである。
たもので、簡単な構成で複数の流路の切替を実現
する事を目的としたものである。
<問題点を解決するための手段>
前記問題点を解決するため本考案は、表面に同
心状に形成された厚肉部および薄肉部を交互に形
成した第1のシリコンウエハと、前記第1のシリ
コンウエハの薄肉部に対向する位置に溝を形成し
て前記第1のシリコンウエハの厚肉部に対抗する
位置を凸の状態に形成するとともに前記第2のシ
リコンウエハの凸部と凸部の間の溝に貫通孔を形
成し、前記第1のシリコンウエハの厚肉部または
第2シリコンウエハの凸部の少なくとも一方は最
外周が最も高く、外周から内側に向かうに従つ
て、または内側から外側に向かうに従つて順次高
さが異なる様に形成し、前記第1、第2のシリコ
ンウエハの最外周の厚肉部および凸部を気密に固
定するとともに前記第1のシリコンウエハに圧力
を加えない場合は前記厚肉部と凸部が接触せず、
圧力P1を加えた場合は最も高い厚肉部と凸部が
気密に接触し、圧力P2を加えた場合には前記最
も高い部分と2番目に高い厚肉部と凸部が気密に
接触するように順次圧力を加える様に構成したこ
とを特徴とするマイクロバルブ。
心状に形成された厚肉部および薄肉部を交互に形
成した第1のシリコンウエハと、前記第1のシリ
コンウエハの薄肉部に対向する位置に溝を形成し
て前記第1のシリコンウエハの厚肉部に対抗する
位置を凸の状態に形成するとともに前記第2のシ
リコンウエハの凸部と凸部の間の溝に貫通孔を形
成し、前記第1のシリコンウエハの厚肉部または
第2シリコンウエハの凸部の少なくとも一方は最
外周が最も高く、外周から内側に向かうに従つ
て、または内側から外側に向かうに従つて順次高
さが異なる様に形成し、前記第1、第2のシリコ
ンウエハの最外周の厚肉部および凸部を気密に固
定するとともに前記第1のシリコンウエハに圧力
を加えない場合は前記厚肉部と凸部が接触せず、
圧力P1を加えた場合は最も高い厚肉部と凸部が
気密に接触し、圧力P2を加えた場合には前記最
も高い部分と2番目に高い厚肉部と凸部が気密に
接触するように順次圧力を加える様に構成したこ
とを特徴とするマイクロバルブ。
<実施例>
第1図は本考案によるマイクロバルブの一実施
例を示す断面構成図であり、20は第1のシリコ
ンウエハ、21は第2のシリコンウエハである。
第2図は第1図の第2のシリコンウエハ2を異方
性エツチングにより角型に形成した平面図を示し
ている。これらの図において、第1のシリコンウ
エハ1には表面に同心状の矩形の厚肉部b1,b2,
b3および薄肉部a1,a2が交互にエツチングにより
形成されている。第2のシリコンウエハ2には第
1のシリコンウエハの厚肉部b3に対向して矩形状
の凸部Qが形成され、この凸部Qの内側に貫通孔
イが形成されている。
例を示す断面構成図であり、20は第1のシリコ
ンウエハ、21は第2のシリコンウエハである。
第2図は第1図の第2のシリコンウエハ2を異方
性エツチングにより角型に形成した平面図を示し
ている。これらの図において、第1のシリコンウ
エハ1には表面に同心状の矩形の厚肉部b1,b2,
b3および薄肉部a1,a2が交互にエツチングにより
形成されている。第2のシリコンウエハ2には第
1のシリコンウエハの厚肉部b3に対向して矩形状
の凸部Qが形成され、この凸部Qの内側に貫通孔
イが形成されている。
凸部Qの外側には第1のシリコンウエハの厚肉
部b2に対向して凸部Qよりわずかに高い矩形状の
凸部Rが形成され、凸部QとRの間には2つの貫
通孔ロ,ハが形成されている。の凸部Rの外側に
は第1のシリコンウエハの厚肉部b1に対向して凸
部Rよりわずかに高い矩形状の凸部Tが形成さ
れ、凸部RとTの間には2つの貫通孔ニ,ホが形
成されている。上記第1のシリコンウエハと第2
のシリコンウエハは最外周の厚肉部b1および最外
周の凸部Tでガラス封着、陽極接合等により気密
に固定される。この結果厚肉部b2と凸部Rの間に
は間〓K1が形成され、厚肉部b3と凸部Qとの間
には間〓K1より僅かに広い間〓K2が形成される。
部b2に対向して凸部Qよりわずかに高い矩形状の
凸部Rが形成され、凸部QとRの間には2つの貫
通孔ロ,ハが形成されている。の凸部Rの外側に
は第1のシリコンウエハの厚肉部b1に対向して凸
部Rよりわずかに高い矩形状の凸部Tが形成さ
れ、凸部RとTの間には2つの貫通孔ニ,ホが形
成されている。上記第1のシリコンウエハと第2
のシリコンウエハは最外周の厚肉部b1および最外
周の凸部Tでガラス封着、陽極接合等により気密
に固定される。この結果厚肉部b2と凸部Rの間に
は間〓K1が形成され、厚肉部b3と凸部Qとの間
には間〓K1より僅かに広い間〓K2が形成される。
上記構成において、第1のシリコンウエハの裏
面からP0,P1,P2の圧力を印加する。例えばP0
を大気圧とし、P0<P1<P2のように設定する。
そして大気圧P0の状態では間〓K1,K2とも開の
状態、圧力P1を印加した場合は間〓K1が閉とな
り、圧力P2を印加した場合は間〓K1,K2とも閉
になるようにする。その結果P0の状態ではイ〜
ホの貫通孔のすべてが導通し、圧力P1の状態で
はイ〜ハの貫通孔が導通し、圧力P2の状態では
すべての導通孔が閉塞される。このマイクロバル
ブの貫通孔イを第4図に示す分離管2に、貫通孔
ロ,ハを試料ガスの導入口と排出口に接続し、
ホ,ニを第4図では図示しない第2の試料ガスの
導入口と排出口に接続する。その結果、圧力P0
の状態では図示しない第2の試料ガスの導入管か
ら第2の試料ガスが貫通孔イを通つて分離管2に
流入し(この状態では貫通孔ロ,ハには第1の試
料ガスが流れ込まないように図示しないバルブに
より開塞されている)、圧力P1の状態では貫通孔
ニ,ホが閉塞され貫通孔ロ,ハに接続された試料
ガスが貫通孔イに流入し分離管2へ流れる。従つ
て本考案によれば簡単な構成でガスクロマトグラ
フイ装置に2種類の試料ガスを導入することが出
来る。
面からP0,P1,P2の圧力を印加する。例えばP0
を大気圧とし、P0<P1<P2のように設定する。
そして大気圧P0の状態では間〓K1,K2とも開の
状態、圧力P1を印加した場合は間〓K1が閉とな
り、圧力P2を印加した場合は間〓K1,K2とも閉
になるようにする。その結果P0の状態ではイ〜
ホの貫通孔のすべてが導通し、圧力P1の状態で
はイ〜ハの貫通孔が導通し、圧力P2の状態では
すべての導通孔が閉塞される。このマイクロバル
ブの貫通孔イを第4図に示す分離管2に、貫通孔
ロ,ハを試料ガスの導入口と排出口に接続し、
ホ,ニを第4図では図示しない第2の試料ガスの
導入口と排出口に接続する。その結果、圧力P0
の状態では図示しない第2の試料ガスの導入管か
ら第2の試料ガスが貫通孔イを通つて分離管2に
流入し(この状態では貫通孔ロ,ハには第1の試
料ガスが流れ込まないように図示しないバルブに
より開塞されている)、圧力P1の状態では貫通孔
ニ,ホが閉塞され貫通孔ロ,ハに接続された試料
ガスが貫通孔イに流入し分離管2へ流れる。従つ
て本考案によれば簡単な構成でガスクロマトグラ
フイ装置に2種類の試料ガスを導入することが出
来る。
第3図はマイクロバルブを丸型として形成した
他の実施例を示すもので、第2図と同一要素には
同一符号を付している。この様な丸型のバルブは
シリコンウエハに等方性エツチング施すことによ
り加工することが出来る。
他の実施例を示すもので、第2図と同一要素には
同一符号を付している。この様な丸型のバルブは
シリコンウエハに等方性エツチング施すことによ
り加工することが出来る。
なお、本実施例についてはマイクロバルブをガ
スクロマトグラフイ装置に適用した例について説
明したが、本実施例に限ることなく各種用途の切
換えバルブとして用いることができる。
スクロマトグラフイ装置に適用した例について説
明したが、本実施例に限ることなく各種用途の切
換えバルブとして用いることができる。
また、本実施例においては厚肉部を3箇所と
し、イ〜ホの貫通孔を設けた例について説明した
が、圧力P0,P1,P2を調節することにより更に
多くの厚肉部および凸部を形成することが可能で
あり、貫通孔の数および位置もこの例に限るもの
ではない。
し、イ〜ホの貫通孔を設けた例について説明した
が、圧力P0,P1,P2を調節することにより更に
多くの厚肉部および凸部を形成することが可能で
あり、貫通孔の数および位置もこの例に限るもの
ではない。
また、本実施例においては、凸部の高さを外側
に向かつて順次高くなるように構成したが、最外
周が最も高ければ内側へ向かつて順次高くしても
よく、また、第1のシリコンウエハの撓み具合に
よつては第2のシリコンウエハの凸部は同一の高
さとし、最外周の密着部にスペーサを挟むように
構成してもよい。
に向かつて順次高くなるように構成したが、最外
周が最も高ければ内側へ向かつて順次高くしても
よく、また、第1のシリコンウエハの撓み具合に
よつては第2のシリコンウエハの凸部は同一の高
さとし、最外周の密着部にスペーサを挟むように
構成してもよい。
<考案の効果>
以上実施例とともに具体的に説明したように本
考案によれば、多系列の切替えが可能なマイクロ
バルブを簡単な構成で実現することが出来る。
考案によれば、多系列の切替えが可能なマイクロ
バルブを簡単な構成で実現することが出来る。
第1図は本考案の一実施例を示す断面構成図、
第2図は第2のシリコンウエハの平面図、第3図
はマイクロバルブを丸型に形成した他の実施例を
示す図、第4図は公知の超小型ガスクロマトグラ
フイを示す説明図、第5図は従来のマイクロバル
ブを示す断面図である。 20……第1のシリコンウエハ、21……第2
のシリコンウエハ、a1,a2……薄肉部、b1,b3…
…厚肉部、Q,R……凸部、K1,K2……間〓、
イ,ホ……貫通孔。
第2図は第2のシリコンウエハの平面図、第3図
はマイクロバルブを丸型に形成した他の実施例を
示す図、第4図は公知の超小型ガスクロマトグラ
フイを示す説明図、第5図は従来のマイクロバル
ブを示す断面図である。 20……第1のシリコンウエハ、21……第2
のシリコンウエハ、a1,a2……薄肉部、b1,b3…
…厚肉部、Q,R……凸部、K1,K2……間〓、
イ,ホ……貫通孔。
Claims (1)
- 表面に同心状に形成された厚肉部および薄肉部
を交互に形成した第1のシリコンウエハと、前記
第1のシリコンウエハの薄肉部に対向する位置に
溝を形成して前記第1のシリコンウエハの厚肉部
に対抗する位置を凸の状態に形成するとともに前
記第2のシリコンウエハの凸部と凸部の間の溝に
貫通孔を形成し、前記第1のシリコンウエハの厚
肉部または第2シリコンウエハの凸部の少なくと
も一方は最外周が最も高く、外周から内側に向か
うに従つてまたは内側から外側に向かうに従つて
順次高さが異なる様に形成し、前記第1、第2の
シリコンウエハの最外周の厚肉部および凸部を気
密に固定するとともに前記第1のシリコンウエハ
に圧力を加えない場合は前記厚肉部と凸部が接触
せず、圧力P1を加えた場合は最も高い厚肉部と
凸部が気密に接触し、圧力P2を加えた場合には
前記最も高い部分と2番目に高い厚肉部と凸部が
気密に接触するように順次圧力を加える様に構成
したことを特徴とするマイクロバルブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1986034335U JPH041418Y2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1986034335U JPH041418Y2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62146057U JPS62146057U (ja) | 1987-09-14 |
JPH041418Y2 true JPH041418Y2 (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=30842784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1986034335U Expired JPH041418Y2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH041418Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2585390B2 (ja) * | 1988-09-09 | 1997-02-26 | 株式会社日立製作所 | 液体クロマトグラフ |
US6986365B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-01-17 | Redwood Microsystems | High-flow microvalve |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS612977B2 (ja) * | 1981-06-30 | 1986-01-29 | Fujitsu Ltd |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS612977U (ja) * | 1984-06-13 | 1986-01-09 | ぺんてる株式会社 | 筆記具に於ける滑り止め用ゴム部品 |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP1986034335U patent/JPH041418Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS612977B2 (ja) * | 1981-06-30 | 1986-01-29 | Fujitsu Ltd |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62146057U (ja) | 1987-09-14 |
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