(57)【要約】  マイクロバルブ・デバイスは、本体と、本体に対して移動するように支持されたバルブ要素と、バルブ要素を正常な移動範囲で移動させるようにバルブ要素に動作可能に接続されたアクチュエータとを含む。移動制限構造は、バルブ要素およびアクチュエータのうちの少なくとも一方と動作可能に協働して、破壊応力の限界を超えることによって本体、バルブ要素、またはアクチュエータが破壊するのを防止するために、バルブ要素またはアクチュエータが正常な移動範囲の外に移動する距離を効果的に制限する。こうした移動制限構造を有するマイクロバルブを形成する方法も開示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体によって支持されたバルブ要素と、
前記バルブ要素を正常な移動範囲で移動させるための、前記バルブ要素に動作可能に連結されたアクチュエータと、
前記バルブ要素と動作可能に協働する移動制限構造であって、破壊応力の限界を超えることによって前記本体、前記バルブ要素または前記アクチュエータが破壊するのを防止するために、前記正常な移動範囲の外に前記バルブ要素が動くのを制限するのに効果的な移動制限構造と、
を備えるマイクロバルブ・デバイス。
【請求項２】
前記バルブ要素の正常な移動範囲が、弓形の運動経路を画定し、
前記移動制限構造が、破壊応力の限界を超えることによって前記本体、前記バルブ要素、または前記アクチュエータが破壊するのを防止するために、前記弓形の運動経路に対して径方向の前記バルブ要素の動きを制限するのに効果的である、請求項１に記載のマイクロバルブ。
【請求項３】
前記移動制限構造がボスを含む、請求項２に記載のマイクロバルブ。
【請求項４】
前記バルブ要素の正常な移動範囲が、弓形の運動経路を画定し、
前記移動制限構造が、破壊応力の限界を超えることによって前記本体、前記バルブ要素、または前記アクチュエータが破壊するのを防止するために、前記正常な移動範囲を超えた前記バルブ要素の弓形の移動距離を制限するのに効果的である、請求項１に記載のマイクロバルブ。
【請求項５】
前記移動制限構造が少なくとも１つのボスを含む、請求項４に記載のマイクロバルブ。
【請求項６】
前記移動制限構造が、破壊応力の限界を超えることによって前記本体、前記バルブ要素、または前記アクチュエータが破壊するのを防止するために、前記正常な移動範囲を超えた前記バルブ要素の弓形の移動距離を制限するのに効果的である、請求項２に記載のマイクロバルブ。
【請求項７】
前記移動制限構造が少なくとも１つのボスを含む、請求項６に記載のマイクロバルブ。
【請求項８】
前記ボスが前記本体の固定部分上に形成される、請求項３に記載のマイクロバルブ。
【請求項９】
前記ボスが前記本体の固定部分上に形成される、請求項５に記載のマイクロバルブ。
【請求項１０】
前記ボスが前記本体の固定部分上に形成される、請求項７に記載のマイクロバルブ。
【請求項１１】
前記正常な移動範囲が運動面を画定し、前記ボスが、前記運動面に垂直な深さを有し、前記本体の前記固定部分が、前記運動面に垂直な深さを有し、前記ボスの深さが前記固定部分の深さより小さい、請求項８に記載のマイクロバルブ。
【請求項１２】
前記正常な移動範囲が運動面を画定し、前記ボスが、前記運動面に垂直な深さを有し、前記本体の固定部分が、前記運動面に垂直な深さを有し、前記ボスの深さが、前記固定部分の深さより小さい、請求項９に記載のマイクロバルブ。
【請求項１３】
前記正常な移動範囲が運動面を画定し、前記ボスが、前記運動面に垂直な深さを有し、前記本体の固定部分が、前記運動面に垂直な深さを有し、前記ボスの深さが、前記固定部分の深さより小さい、請求項１０に記載のマイクロバルブ。
【請求項１４】
前記ボスが前記バルブ要素上に形成される、請求項３に記載のマイクロバルブ。
【請求項１５】
前記ボスが前記バルブ要素上に形成される、請求項５に記載のマイクロバルブ。
【請求項１６】
前記ボスが前記バルブ要素上に形成される、請求項７に記載のマイクロバルブ。
【請求項１７】
前記正常な移動範囲が運動面を画定し、前記ボスが、前記運動面に垂直な深さを有し、前記バルブ要素が、前記運動面に垂直な深さを有し、前記ボスの深さが、前記バルブ要素の深さより小さい、請求項１４に記載のマイクロバルブ。
【請求項１８】
前記正常な移動範囲が運動面を画定し、前記ボスが、前記運動面に垂直な深さを有し、前記バルブ要素が、前記運動面に垂直な深さを有し、前記ボスの深さが、前記バルブ要素の深さより小さい、請求項１５に記載のマイクロバルブ。
【請求項１９】
前記正常な移動範囲が運動面を画定し、前記ボスが、前記運動面に垂直な深さを有し、前記バルブ要素が、前記運動面に垂直な深さを有し、前記ボスの深さが、前記バルブ要素の深さより小さい、請求項１６に記載のマイクロバルブ。
【請求項２０】
固定部分を有する本体と、
複数の可動要素であって、
前記本体によって支持されたバルブ要素と、
前記バルブ要素を正常な移動範囲で移動させるための、前記バルブ要素に動作可能に連結されたアクチュエータであり、前記バルブ要素の正常な移動範囲での移動が面を固定する、アクチュエータとを含む可動要素と、
前記本体、前記バルブ要素、および前記アクチュエータのうち少なくとも１つに動作可能に接続された移動制限構造であって、破壊応力の限界を超えることによって前記本体および前記可動要素の少なくとも一方を破壊するのを防止するために、面内および面外のうちの少なくとも一方の方向への、前記正常な移動範囲の外側への前記可動要素のうち少なくとも１つの移動距離を制限するのに効果的である、移動制限構造と
を備えるマイクロバルブ・デバイス。
【請求項２１】
マイクロバルブ・デバイスを製造する方法であって、
（ａ）バルブの可動部品が破壊するのを防止するために、正常な移動範囲の外側に前記バルブの可動部品が移動するのを制限するのに効果的な移動制限構造の適切な構成を決定するステップと、
（ｂ）前記移動制限構造を形成するステップと
を含む方法。
【請求項２２】
ステップ（ｂ）が、層状の材料を通してスロットをエッチングするステップを含み、前記スロットが、少なくとも１つのボスを形成するように少なくとも１つの位置により細いスロット幅を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ｂ）が、
（ｂ１）前記層を途中まで通って様々な幅のスロットを形成するように層状の材料の第１の面をエッチングするステップと、
（ｂ２）一様の幅のスロットをある深さまで形成するように、第２の面上の前記層状の材料を前記層の途中まで通ってエッチングするステップであって、前記第１の面上に形成された前記スロットが、前記第２の面上に形成された前記スロットと連絡して、前記層状の材料を通って延在する複合スロットを作り出し、少なくとも１つのボスが前記複合スロット中に延在する、エッチングステップと
を含む、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００８年８月９日出願の米国仮出願第６１／０８７，６３５号の利益を主張するものであり、その文献の開示は参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、概して、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）用のデバイスに関し、より詳細には、外部の機械的衝撃を受けるときの損傷に対する抵抗を向上させたマイクロバルブ・デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）は、物理的に小さく、マイクロメートル以下の範囲のサイズの特性を有するシステムの一階級である。こうしたシステムは電気的構成要素と機械的構成要素の両方を有する。用語「微細加工（ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ）」は、一般に、ＭＥＭＳデバイスの３次元構造および可動部品の生産を意味すると理解されている。ＭＥＭＳでは元々、（化学エッチングなど）改変型の集積回路（コンピュータ・チップ）作製技法および（シリコン半導体材料などの）材料を、これらの非常に小さい機械デバイスを微細加工するために使用していた。現在では、さらに多くの利用可能な微細加工の技法および材料がある。この出願で使用される用語「微細加工したデバイス（ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）」は、マイクロメートル以下の範囲のサイズの特性を有するデバイスを意味し、したがって、定義上、少なくとも一部分が微細加工によって形成される。より具体的には、この出願で使用される用語「マイクロバルブ（ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ）」は、マイクロメートル以下の範囲のサイズの特性を有するバルブを意味し、したがって、定義上、少なくとも一部分が微細加工によって形成される。この出願で使用される用語「マイクロバルブ・デバイス（ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ  ｄｅｖｉｃｅ）」は、マイクロバルブを含み、他の構成要素を含むことができる微細加工されたデバイスを意味する。マイクロバルブ以外の構成要素がマイクロバルブ・デバイスに含まれる場合は、これらの他の構成要素は、微細加工された構成要素でもよく、標準的なサイズの（より大きい）構成要素でもよいことに留意されたい。同様に、微細加工されたデバイスは、微細加工された構成要素および標準的なサイズの（より大きい）構成要素の両方を含むことができる。
【０００４】
流体回路内の流体の流れを制御するための様々なマイクロバルブ・デバイスが提案されている。典型的なマイクロバルブ・デバイスは、閉位置と完全な開位置との間で移動するように本体に移動可能に支持された、移動可能な部材またはバルブ構成要素を含む。閉位置に配置されるときは、バルブ構成要素は、普通は第２の流体ポートと流体連絡している第１の流体ポートを実質的に閉鎖または閉止し、それにより、流体が流体ポート間を流れるのを防止する。バルブ構成要素が閉位置から完全な開位置に移動すると、流体は、流体ポート間で徐々に流れることが可能になる。
【０００５】
米国特許第６，５２３，５６０号、第６，５４０，２０３号、および第６，８４５，９６２号には、複数層の材料から作られたマイクロバルブが記載されており、それらの文献は参照により本明細書に援用される。それらの複数の層は、マイクロバルブの可動部品を収容する中間の機械層を含む、マイクロバルブ本体およびその内部に収容される様々なマイクロバルブ構成要素を形成するように、微細加工され互いに接着される。（限定しないが、深堀り反応性イオンエッチングなど、既知の微細加工デバイス作製技法によって）中間の機械層から材料を除去することによってそれらの可動部品を形成して、ばね様の部材によってその残りの部分に取り付けられたままの可動バルブ要素を作り出す。典型的には、所望の形状を実現するように、一様の幅の材料を通してあるパターンのスロットを作り出すことによって材料を除去する。次いで、可動バルブ要素は、一様のスロット幅にほぼ等しい量だけ１つまたは複数の方向に移動することができる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、流体回路中の流体の流れを制御するマイクロバルブ・デバイスに関する。マイクロバルブ・デバイスは、空所が内部に形成された本体を含む。バルブ要素が、本体によって支持され、空所内に移動可能に配置される。マイクロバルブ・デバイスを通る流体の流れを制御するために、アクチュエータが、バルブ要素を正常な移動範囲内で移動させるように、バルブ要素に動作可能に接続されている。マイクロバルブ・デバイスはさらに、バルブ要素と動作可能に協働する移動制限構造を含む。移動制限構造は、（破壊応力の限界を超える、すなわち、材料の降伏点を超える）過度の応力が正常な移動範囲の外への過度の移動によって生じることによってバルブ要素またはアクチュエータを構造的に破壊するのを防止するために、正常な移動範囲の外側へのバルブ要素の移動量を制限するのに効果的である。本発明は、こうした移動制限構造を有するマイクロバルブを形成する方法にも関する。
【０００７】
添付の図面に鑑みて読むときに、好ましい実施形態の以下の詳細な説明から本発明の様々な目的および利点が当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】バルブ要素の正常な作動位置を示す、マイクロバルブの中間の機械層の上面図である。
【図２】バルブ要素が機械的衝撃によって応力をかけられた位置に移動したことを示すことを除いて、図１と同様の図である。
【図３】マイクロバルブが機械的衝撃を受けるときにバルブ要素の運動を制限するための移動制限構造の提供を示す、図１と同様の図である。
【図４】図３に示すバルブ要素の部分拡大図である。
【図５】図４と同様の図であるが、図３に示すバルブ要素のさらに拡大した部分図を示す。
【図６】図５に示す移動制限構造の第１の面の拡大平面図である。
【図７】図５に示す移動制限構造の第２の面の拡大平面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った、移動制限構造の断面図である。
【図９】本発明で実施される移動制限構造を製造する方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に図１から図６を参照すると、流体の流れを制御するマイクロバルブを含むマイクロバルブ・デバイスの例示的な実施形態が全体を１０で示されている。マイクロバルブ１０は、全体を１２で示すアクチュエータ、および全体を１４で示す可動バルブ要素を含む。
【００１０】
アクチュエータ１２は、任意の適切なタイプのアクチュエータでよい。図示の実施形態では、アクチュエータ１２は、複数のリブ１６から形成されたサーマル・アクチュエータであり、それらのリブ１６は、ヘリングボーン・パターンで中心スパイン１８に接続されている。リブ１６は、例えばリブ１６を通して電流を流すことによって加熱されると伸長する。リブ１６はそれぞれ、一端部で中心スパイン１８に固定され、マイクロバルブ１０の固定部分２１（図３参照）に固定されている。対向する傾斜した組のリブ１６が伸長するときは、リブ１６によりアクチュエータ１２の中心スパイン１８が方向「Ａ」にバルブ要素１４に向かって押しやられる。
【００１１】
バルブ要素１４は、バルブ要素１４の長さに沿った第１の位置で中心スパイン１８に動作可能に接続される。バルブ要素１４は、第１の位置から離間した第２の位置に可撓性のヒンジ２０も含む。可撓性のヒンジ２０は、一端部で固定部分２１に動作可能に接続される。作動中は、中心スパイン１８が移動すると、バルブ要素１４がヒンジ２０を曲げ、したがって、バルブ要素１４が「Ｂ」で示す弓形の運動経路に沿って動く。アクチュエータ１２は、マイクロバルブ１０中の１つまたは複数の流体ポート２２（図４参照）を選択的に閉鎖および閉鎖解除し、したがって、マイクロバルブ１０を通る流体の流れを制御するように、弓形の運動経路に沿って正常な移動範囲を通してバルブ要素１４を移動させる。アクチュエータ１２の電源が切られると、リブ１６が収縮し、中心スパイン１８およびヒンジ２０の曲げ力によりバルブ要素１４が不作動位置に向かって戻る。
【００１２】
典型的には、マイクロバルブ１０を、本体を形成するように互いに接着した複数層の材料から形成することができる。本体は、上層（図示せず）、底層（図示せず）、および上層と底層との間に隣接して位置する中間層を含むことができる。中間層から材料を除去することによって、可動部品（アクチュエータ１２、バルブ要素１４、リブ１６、中心スパイン１８、およびヒンジ２０、ならびにマイクロバルブ１０の任意の他の可動部品を含む）を形成することができる。本体の固定部分２１から移動部品を分離するように移動部品の周りから材料が除去される。より具体的には、所望の形状を実現するように中間層の材料を通して、あるパターンのスロットを作り出すことによって材料を除去することができる。さらに、マイクロバルブ１０の可動部品と、マイクロバルブ１０の本体の隣接した固定部品との間の摩擦を制限するように、マイクロバルブ１０の可動部品に隣接した中間層の外側の本体の固定部分中に浅い凹所（図示せず）を形成することが望ましい場合がある。
【００１３】
図で見ることができるように、様々な開口部２４（通気口、ダクト、またはアパーチャ）を、バルブ要素１４の様々な部分を通して垂直に（すなわち、正常な範囲の移動中にバルブ要素１４がその中で移動するように拘束された運動によって画定された平面に垂直に）形成することができる。こうした開口部２４の効果の一つは、バルブ要素１４が、可動部品がそれから作製された中間層に隣接する材料の層（図示せず）に接して引きずるように「面外」に移動しないように、バルブ要素１４の垂直に対向する表面の間の圧力の不均衡を防止または減少するのを助けることである。
【００１４】
上記で示したように、図示の実施形態のマイクロバルブ１０は、アクチュエータ１２によって作動するバルブ要素１４を有する。アクチュエータ１２は、電力を加えてリブ１６を加熱することによって動作する。マイクロバルブ１０のリブ１６を選択的に加熱すると、材料の熱膨張の違いによって移動する。こうした作動によって生じる可動部品および固定部分２１の応力は、繰り返しの周期的な力を加えた後でも可動部品または固定部分２１を損傷させない安全な範囲内（すなわち、可動部品および固定部分２１を形成する１つまたは複数の材料の破壊応力の限界未満、すなわち、降伏点未満）に設計される。
【００１５】
しかし、マイクロバルブ１０の可動部品は、意図的に加えた力によって生じる力以外の力によって移動することがある。例えば、マイクロバルブ１０を落とすことによる衝撃荷重により、図２に示すような正常な移動範囲の外に予定外に可動部品が動くことがある。その可動部品は、一様のスロット幅に等しいか、または（例えば、角に向かって動く場合は）それ以上の量だけ１つまたは複数の方向に動くことがある。こうした移動により、可動部品、特にスパイン１８およびヒンジ２０、ならびに固定部分２１のうち可動部品がそれに取り付けられているか、または接触している部分に、正常な作動中に起きないようにして応力がかかることがある。応力のレベルは、破壊応力の限界に近づくかまたはそれを超えることがあり、マイクロバルブ１０の可動部品または固定部分２１が破壊する可能性が生じる。
【００１６】
したがって、正常な移動範囲の外への可動部品の運動量を制限し、より具体的には、正常な移動範囲の外への可動要素の運動量を十分に小さい運動に制限して、マイクロバルブ１０の破壊を防止することが望ましい場合がある。例えば、図示の実施形態では、バルブ要素１４の運動が、弓形の運動経路によって画定された正常な移動範囲に制限されている。しかし、正常な移動範囲の外側に移動しながら、バルブ要素１４の移動距離を制限することができ、すなわち、正常な移動範囲の外への移動距離をゼロ以外の値に制限し、それがそれでもマイクロバルブ１０の構成要素中で破壊応力の限界に達しないほど十分に制限することができることを理解されたい。同様に、正常な作動中の他の可動部品（例えば、リブ１６、中心スパイン１８、またはヒンジ２０）の正常な移動範囲の外への移動距離も制限することができる。
【００１７】
マイクロバルブ１０の可動部品の正常な移動範囲の外への移動距離を、可動部品が破壊応力の限界を超え、破損するのに十分ではない量に制限するために、図示のマイクロバルブ１０は全体を２５で示す移動制限構造を含む。移動制限構造２５は、周囲の表面の全体のレベルの上方に延在する１つまたは複数のボス２６を含むこともでき、正常な移動範囲の外へのマイクロバルブ１０の可動部品の運動を、破壊応力の限界を超えないように制限するように働く他の適切な機構（図示せず）を含むこともでき、その結果、可動要素および固定部分２１が破損しない。図４に最も良く見られるように、本体の固定部分２１に複数のボス２６を形成することができる。本発明の範囲から逸脱することなく、代わりにまたは追加として、バルブ要素１４など、マイクロバルブ１０の可動部品のいずれかの上にボス２６を形成できることを理解されたい。
【００１８】
図示の実施形態では、複数のボス２６は、＋Ｙおよび−Ｙ方向（例えば、弓形の運動経路に関して径方向の移動）、ならびに−Ｘ方向（例えば、図４および図５に示す図示の不作動位置の左への、弓形の運動中の要求していない過剰な移動）において、マイクロバルブの移動距離を制限し、一方、正常な作動の方向である＋Ｘ方向の運動が可能になるように構成される。したがって、移動制限構造２５を構成する複数のボス２６は、正常な移動範囲の外への可動バルブ要素１４の移動距離を制限するのに効果的である。このようにバルブ要素１４の望まれない移動を制限することによって、外部の機械的衝撃または他の力がバルブ要素１４を＋Ｙまたは−Ｙ、あるいは−Ｘ方向に移動させる傾向がある場合は、バルブ要素１４の移動を、正常な移動範囲の外側の比較的小さい範囲の運動に拘束することができ、その結果、可動部品および固定部分２１は両方とも、可動部品または固定部分２１を、したがってマイクロバルブ１０を破損させることもある応力レベルには達しない。もちろん、移動制限構造２５のボス２６または他の機構をその位置に設けるのが望ましい１つまたは複数の正確な位置は、特定のマイクロバルブの設計に応じて変わる。
【００１９】
さらに、いくつかのマイクロバルブの設計により、マイクロバルブ可動要素の正常な運動によって画定される平面の外側の方向に、マイクロバルブの可動要素または固定部分が、それらがそれから作られた材料の破壊応力の限界を超え、破損するのに十分な、可動バルブ要素の要求していない移動を可能にすることがある。したがって、移動制限構造２５を、バルブ要素１４の正常な移動範囲によって画定されるような運動面の外側への可動部品の移動を制限するように構成することもできる。こうしたマイクロバルブ１０では、移動制限構造２５は、少なくとも１つのボスまたは他の機構（図示せず）を含むことができ、そのボスまたは他の機構は、空所の表面（図示せず）上、または中間層以外の本体の固定部分の（例えば、複数層マイクロバルブの隣接する層の）別の表面上の適切な位置に形成される。こうした移動制限構造２５は、マイクロバルブの可動要素の正常な運動範囲の外側への移動距離を、可動要素または固定部分２１が破壊応力の限界を超えることによって破損するのを防止する量に制限する位置に配置することもできる。
【００２０】
したがって、マイクロバルブ１０は、このような移動の方向に関係なく、正常な移動範囲の外に生じる移動距離を制限する移動制限構造２５を備えることができる。その他の点で構造および性能が同じであるが、移動制限構造２５を備えていないマイクロバルブ・デバイスと比較して、こうしたマイクロバルブ１０の頑強さおよび耐衝撃性を向上させることができる。
【００２１】
上記で説明したような移動制限構造２５を製造する方法が、以下のステップを含むことができる。第１のステップ１０１では、その方法は、正常な移動範囲の外側への可動部品の移動量を制限するのに効果的な移動制限構造２５の適切な構造を決定するステップを含む。移動制限構造２５の適切な構成は、可動部品が、マイクロバルブ１０のいずれかの部分を破損させる可能性がある応力限界に達しないように、正常な移動範囲の外側への移動部品の許容できる最大の移動範囲の決定に基づいてよい。上記で説明したように、中間層の固定部分２１上、可動バルブ要素１４上、本体のうち（例えば、複数層マイクロバルブの隣接する隣接する層の）中間層以外の固定部品上、またはそれらの任意の組み合わせの上に、移動制限構造２５を配置することができる。
【００２２】
第２のステップ１０２では、移動制限構造２５は、その適切な構成に形成される。例示的な実施形態では、マイクロバルブ１０の可動部品を形成するように中間層を通るスロットを作り出すことによる、中間層から材料を除去するプロセス中に、ボス２６を形成することができる。これを実現するためには、計画的に選択した位置でスロットの幅をより細くし、それにより、可動部品の望まれていない運動を制限するボス２６が形成される。中間層の深さ全体を通してボス２６を形成することができる。しかし、エッチングがマイクロバルブ１０を形成するために使用されるプロセスである場合は、典型的には、マイクロバルブ１０の可動部品を作り出すように形成されたスロットのより細い部分をエッチングするにはより長い時間が必要である。したがって、製造を迅速化するために、ボス２６を形成しようとする位置を除いた部分では、中間層の第１の面から、より大きい一様の幅Ｗ１（例えば、約７０ミクロン）のスロットのパターンをエッチングすることができ、そのボス２６を形成しようとする位置では、より狭い幅Ｗ２（例えば、約４０ミクロン）である比較的細い幅のスロットが、図６に示すように、ボスの端面２７を画定するように形成される。こうしたエッチング・プロセスは、中間層の材料の深さを途中まで通ってスロットを形成するように作用する。次いで、図７に示すように、第１の面から形成されたスロットと連絡するように、中間層を途中まで通って、より大きい幅Ｗ１（すなわち、約７０ミクロン）のスロットを一様に作り出すパターンで、比較的速く中間層の第２の面をエッチングし、その結果、第１の面上に形成されたスロットが中間層の第２の面上に形成されたスロットと協働して、中間層の材料を完全に通って延在する複合スロットを作り出し、その結果、可動要素は、ボス２６が複合スロット中に延在する固定部分２１に関して自由に移動する。
【００２３】
スロットの細い部分をエッチングすることによって形成される、結果として生じるボス２６は、ボス２６がその上に形成される部分の深さを途中まで延在することのみ必要である。このような構成では、細い部分を有するスロットをエッチングする間に実現可能なより遅い速度のエッチングでエッチングしなければならないのは中間層のわずかな部分だけなので、中間層の材料の多くを速くエッチングすることができ、したがって、ボス２６を形成するのに必要な時間が短縮される。例えば、図８では、本体の固定部分２１上に形成された、深さ２８を有するボス２６のうちの１つが示されている。ボス２６の深さ２８は、固定部分２１を貫通して延在する、複合スロットの深さ３０より小さい。ボス２６の深さ２８の厚さの材料のみを比較的遅い速度でエッチングする必要がある。中間層の残りの材料を比較的速い速度でエッチングすることができる。同様にして可動バルブ要素１４上にボス２６を形成できることを理解されたい。
【００２４】
特許法の規定に従って、本発明の動作の基本的なモードをその好ましい実施形態で説明および図示してきた。しかし、本発明の精神または範囲から逸脱することなく、具体的に説明および図示したものとは異なるように本発明を実施できることを理解しなければならない。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  作動したスパイン１８の運動の方向
Ｂ  作動中のバルブ要素の回転運動の方向
Ｃ  外部の衝撃を受けたバルブ要素の軸方向の運動の方向
１０  マイクロバルブ
１２  アクチュエータ
１４  バルブ要素
１６  リブ
１８  スパイン
２０  ヒンジ
２１  バルブ本体の固定部分
２２  マイクロバルブ・ポート
２４  圧力などを一様にするためのバルブ要素を通る開口部
２５  移動制限構造
２６  移動制限ボス
２７  ボスの端面
２８  移動制限ボスの深さ
３０  バルブ本体の固定部分の深さ
１０１  移動制限構造の適切な構成を決定する方法
１０２  移動制限構造を形成する方法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011530683.tif 000007
【図６】
2011530683.tif 000008
【図７】
2011530683.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011530683.tif 000011
【国際調査報告】
2011530683.tif 000012
2011530683.tif 000013
2011530683.tif 000014