マイクロバルブアセンブリおよびその関連方法
【課題】耐用寿命を短縮しかねない機械的磨耗を受けにくい、ソレノイド駆動空気圧弁によって得られる機能が制限されにくい、さらに、ソレノイド駆動空気圧弁が、電力の損失の場合に通電位置を維持することができる弁アセンブリを提供する。
【解決手段】弁チップは、第１および第２の面および第１および第２の面との間にある開口１１９を有する基板１０１と、開口の少なくとも１つに関連付けられた、基板の面の一方にある複数の可撓性弁フラップ１１７とを含みうる。弁チップは、開口を有するフレームを形成し、フレームの開口に弁チップを固定することによってパッケージングされていてもよい。特に、弁チップは、基板の第１および第２の面の中央部分が、フレームにある開口を通って露出され、フレームと基板の縁部との間に流体シールが設けられるように、開口に固定されていてもよい。
【解決手段】弁チップは、第１および第２の面および第１および第２の面との間にある開口１１９を有する基板１０１と、開口の少なくとも１つに関連付けられた、基板の面の一方にある複数の可撓性弁フラップ１１７とを含みうる。弁チップは、開口を有するフレームを形成し、フレームの開口に弁チップを固定することによってパッケージングされていてもよい。特に、弁チップは、基板の第１および第２の面の中央部分が、フレームにある開口を通って露出され、フレームと基板の縁部との間に流体シールが設けられるように、開口に固定されていてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２００４年７月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／５９０，４８３
号明細書および２００４年７月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／５９０，６６
９号明細書の利益および優先権を主張する。上記の両仮特許出願の内容全体を引用するこ
とにより本明細書の一部をなすものとする。本出願はまた、本出願と同日に出願され、「
Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ Ａｓｓｅｍｂｌｉ
ｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」とい
う発明の名称の米国実用特許出願第＿＿＿＿＿号（代理人整理番号９４５１−４）に関連
し、同出願の内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、弁の分野に関し、特に、マイクロバルブおよびマイクロバルブアセンブリ、
ならびにそれらに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
流体の流れを制御するために、従来のソレノイド駆動空気圧弁が使用されてもよい。通
電時または電源切断時、ソレノイド駆動空気圧弁が、１つ以上の流体の流れを遮断および
／または許容してもよい。ソレノイド駆動空気圧弁の１つのアクチュエータは、電磁石で
ある。弁が通電されると、磁場が蓄積されて、ばねの作用に対してプランジャを引き、お
よび／または押す。電源切断時、プランジャは、ばねの作用により、元の位置に戻る。「
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ Ｏｆ Ｖａｌｖｅｓ」（ｏｍｅｇａ．ｃｏ
ｍ，Ｏｎｅ Ｏｍｅｇａ Ｄｒｉｖｅ，Ｓｔａｍｆｏｒｄ，ＣＴ，０６９０７，Ｊ−３〜
Ｊ−７）という文献に、一例として、ソレノイド駆動空気圧弁が記述されており、同文献
の内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００４】
弁を通る空気（または他の流体）の流れは、制御されたポート接続部の数および切り換
え位置の数の関係によるものであってもよい。方向弁の機能は、例えば、４／２方弁とも
呼ばれる４方２位置弁などの「方向」と「位置」の組み合わせで呼ぶことによって表して
もよい。「方向」という用語は、弁が有する制御された流路（ＩＳＯ記号では矢印で表示
）の数を定義する。「位置」という用語に関しては、空気圧方向弁が、（ＩＳＯ記号では
正方形で表示される）２つまたは３つの切り換え位置を有してもよい。
【０００５】
従来の５方２位置のソレノイド駆動空気圧弁（５／２弁）では、第１および第２のアク
チュエータポート、第１および第２の排気ポート、および吸気ポートの間で流体の流れが
制御されてもよい。ソレノイドが通電されると、５／２弁は、吸気ポートと第１のアクチ
ュエータポートとの間、および第２のアクチュエータポートと第２の排気ポートとの間に
流体結合を与えるものであってもよい。ソレノイドが電源切断されると、５／２弁は、吸
気ポートと第２のアクチュエータポートとの間、および第１のアクチュエータポートと第
１の排気ポートとの間に流体結合を与えるものであってもよい。このように、アクチュエ
ータポートに結合された空気圧式アクチュエータの動作を制御するために、５／２弁が使
用されてもよい。
【０００６】
しかしながら、ソレノイド駆動空気圧弁は、その耐用寿命を短縮しかねない機械的磨耗
を受けやすいこともある。さらに、ソレノイド駆動空気圧弁によって得られる機能が制限
されてしまうこともある。さらに、ソレノイド駆動空気圧弁が、電力の損失の場合に通電
位置を維持することができないこともある。
【発明の概要】
【０００７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、弁アセンブリが、５つのチャンバを画定する主
要ハウジングと、４つの弁と、コントローラとを含んでもよい。低圧排気ポートに第１の
チャンバが結合されてもよく、第１のアクチュエータポートに第２のチャンバが結合され
てもよく、高圧供給ポートに第３のチャンバが結合されてもよく、第２のアクチュエータ
ポートに第４のチャンバが結合されてもよく、低圧排気ポートに第５のチャンバが結合さ
れてもよい。さらに、第１および第２のチャンバ間に第１の弁があってもよく、第１の弁
は、第１の電気信号に応答して、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止し、第２および第３のチャンバ間に第２の弁があってもよく、第２の弁
は、第２の電気信号に応答して、第２のチャンバと第３のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止し、第３および第４のチャンバ間に第３の弁があってもよく、第３の弁
は、第３の電気信号に応答して、第３のチャンバと第４のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止し、第４および第５のチャンバ間に第４の弁があってもよく、第４の弁
は、第４の電気信号に応答して、第４のチャンバと第５のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止する。
【０００８】
さらに、コントローラは、第１、第２、第３、および第４の電気信号をそれぞれの弁ア
センブリに対して発生するように構成されてもよく、コントローラは、一連の条件によっ
て弁を促すように構成されてもよい。第１の条件において、第２および第３のチャンバ間
および第４および第５のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャンバ間お
よび第３および第４のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第２および第４
の弁が開かれてもよく、第１および第３の弁が閉じられてもよい。第１の条件後の第２の
条件において、第２および第３のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャ
ンバ間、第３および第４のチャンバ間、第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に
阻止されるように、第２の弁が開かれてもよく、第１、第３、および第４の弁が閉じられ
てもよい。第２の条件後の第３の条件において、第２および第３のチャンバ間および第３
および第４のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャンバ間および第４お
よび第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、第２および第３の弁が開かれ
てもよく、第１および第４の弁が閉じられてもよい。第３の条件後の第４の条件において
、第３および第４のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャンバ間、第２
および第３のチャンバ間、第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるよ
うに、第３の弁が開かれてもよく、第１、第２、および第４の弁が閉じられてもよい。第
４の条件後の第５の条件において、第１および第２のチャンバ間および第３および第４の
チャンバ間での流通が許可され、第２および第３のチャンバ間および第４および第５のチ
ャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第１および第３の弁が開かれてもよく、
第２および第４の弁が閉じられてもよい。
【０００９】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁アセンブリが、低圧排気ポートに結合された第
１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合された第２のチャンバと、高圧供給
ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュエータポートに結合された第４の
チャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャンバとを有するハウジングを含んで
もよい。弁アセンブリは、第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、第２および第
３のチャンバ間にある第２の弁と、第３および第４のチャンバ間にある第３の弁と、第４
および第５のチャンバ間にある第４の弁とを含んでもよい。
【００１０】
第１の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチャンバおよび第４のチャンバ
から第５のチャンバへの流通が許可され、第１および第２のチャンバ間および第３および
第４のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第２および第４の弁が開かれて
もよく、第１および第３の弁が閉じられてもよい。第１の条件後、第２の条件を与えるた
めに、第３のチャンバから第２のチャンバへの流通が許可され、第１および第２のチャン
バ間、第３および第４のチャンバ間、および第４および第５のチャンバ間での流通が実質
的に阻止されるように、第２の弁が開かれてもよく、第１、第３、および第４の弁が閉じ
られてもよい。第２の条件後、第３の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチ
ャンバおよび第３のチャンバから第４のチャンバへの流通が許可され、第１および第２の
チャンバ間および第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第
２および第３の弁が開かれてもよく、第１および第４の弁が閉じられてもよい。
【００１１】
第３の条件後、第４の条件を与えるために、第３のチャンバから第４のチャンバへの流
通が許可され、第１および第２のチャンバ間、第２および第３のチャンバ間、および第４
および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第３の弁が開かれてもよ
く、第１、第２、および第４の弁が閉じられてもよい。第４の条件後、第５の条件を与え
るために、第２のチャンバから第１のチャンバおよび第３のチャンバから第４のチャンバ
への流通が許可され、第２および第３のチャンバ間および第４および第５のチャンバ間で
の流通が実質的に阻止されるように、第１および第３の弁が開かれてもよく、第２および
第４の弁が閉じられてもよい。
【００１２】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁が、第１および第２の対向する面を有する基板
と、第１および第２の面間で基板を貫通する複数の孔と、その上にある一対の入力パッド
とを含んでもよい。基板上に複数の可撓性弁フラップが、基板にある少なくとも１つのそ
れぞれの孔と各可撓性弁フラップとを関連させて設けられてもよく、可撓性弁フラップは
、入力パッド対に印加された電気信号に応答して、それぞれの孔を開いたり、または実質
的に阻止したりするように構成されてもよい。さらに、基板の第１および第２の面の中央
部分が、フレームにある開口を通って露出され、フレームと基板の縁部との間に流体シー
ルが設けられるように、フレームが、基板の縁部で基板を取り囲み支持してもよい。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁チップが、第１および第２の面および第１およ
び第２の面との間にある開口を有する基板と、基板の面の１つ上にあり、開口の少なくと
も１つとそれぞれ関連させた複数の可撓性弁フラップとを含んでもよい。開口を有するフ
レームが形成されてもよく、弁チップは、フレームの開口に固定されてもよい。さらに詳
しく言えば、基板の第１および第２の面の中央部分が、フレームにある開口を通って露出
されてもよく、フレームと基板の縁部との間に流体シールが設けられてもよい。
【００１４】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁アセンブリが、第１、第２、および第３のチャ
ンバを画定し、第１および第２のチャンバ間の第１の弁エンクロージャと、第２および第
３のチャンバ間の第２の弁エンクロージャを規定する主要ハウジングを含んでもよい。第
１の弁エンクロージャに、第１および第２の電気ハウジングリードの各々の部分を露出さ
せ、第２の弁エンクロージャに、第３および第４の電気ハウジングリードの部分を露出さ
せて、主要ハウジングに、第１、第２、第３、および第４の電気ハウジングリードが設け
られてもよい。
【００１５】
第１の弁エンクロージャにある第１の弁が、第１および第２の電気ハウジングリードと
電気的に結合されてもよく、第１の弁は、第１および第２の電気ハウジングリードに与え
られた電気信号に応答して、第１および第２のチャンバ間での流通を許容または実質的に
阻止するように構成される。第２の弁のエンクロージャにある第２の弁が、第３および第
４の電気ハウジングリードと電気的に結合されてもよく、第２の弁は、第３および第４の
電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応答して、第２および第３のチャンバ間の
流通を許可または実質的に阻止するように構成される。さらに、コントローラが、第１、
第２、第３、および第４の電気ハウジングリードに電気的に結合されてもよく、コントロ
ーラは、第１および第２のチャンバ間および第２および第３のチャンバ間での流通を許容
または実質的に阻止する電気信号を発生するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による静電駆動式弁の断面図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による静電駆動式弁のアレイを含む弁チップの平面図である。
【図３】空気圧式アクチュエータの制御を描いた、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの略図である。
【図４Ａ−４Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの一連の動作を示す略図である。
【図４Ｄ−４Ｆ】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの一連の動作を示す略図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による弁チップのパッケージングフレームの正面図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの平面図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による弁チップのパッケージングフレームの正面図である。
【図８】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの平面図である。
【図９】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレームの電気リードの平面図である。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングの分解図である。
【図１１】本発明のいくつかの実施形態による、組み立てられた状態を示す図１０の主要ハウジングの背面斜視図である。
【図１２】本発明のいくつかの実施形態による、組み立てられた状態を示す図１０の主要ハウジングの正面斜視図である。
【図１３】本発明のいくつかの実施形態による図１０の主要ハウジングの底面斜視図である。
【図１４】本発明のいくつかの実施形態による電子機器サブアセンブリの斜視図である。
【図１５】本発明のいくつかの実施形態による図１４の電子機器サブアセンブリのプリント回路基板の正面斜視図である。
【図１６】本発明のいくつかの実施形態による図１４の電子機器サブアセンブリの透視図である。
【図１７】本発明のいくつかの実施形態による図１４の電子機器サブアセンブリのプリント回路基板の背面斜視図である。
【図１８】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベースの斜視図である。
【図１９】電子機器サブアセンブリの封入を透視図で示した、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの正面斜視図である。
【図２０】弁チップアセンブリに対する主要ハウジングのリードの配向を示すために、主要ハウジングの非金属部分を除外した、本発明のいくつかの実施形態による図１９の弁アセンブリの斜視図である。
【図２１】パッケージングされた弁チップアセンブリを主要ハウジングのエンクロージャに挿入した、図１９の主要ハウジングの底面斜視図である。
【図２２】電子機器サブアセンブリの封入を透視図で示した、本発明のいくつかの実施形態による図１９のアセンブリの弁アセンブリの背面斜視図である。
【図２３】本発明のいくつかの実施形態によるバッフルの正面図である。
【図２４】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの異なる側面からの平面図である。
【図２５】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの異なる側面からの平面図である。
【図２６】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの分解図である。
【図２７】本発明の実施形態によるパッケージングフレーム用の電気リードの平面図である。
【図２８】本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングの分解図である。
【図２９】本発明のいくつかの実施形態による組み立てられた主要ハウジングの背面斜視図である。
【図３０】本発明のいくつかの実施形態による組み立てられた主要ハウジングの正面斜視図である。
【図３１】本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングの底面斜視図である。
【図３２】本発明のいくつかの実施形態による図２９および図３０の切断線Ｉ−Ｉ’の部分に沿って切り取った、主要ハウジングのエンクロージャとパッケージングされた弁チップの拡大断面図である。
【図３３】弁チップアセンブリに対する主要ハウジングのリードの配向を示すために、主要ハウジングの非金属部分を除外した、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの斜視図である。
【図３４】本発明のいくつかの実施形態による、フィルタを含む図２９および図３０の切断線Ｉ−Ｉ’に沿って切り取った弁アセンブリの断面図である。
【図３５】本発明のいくつかの実施形態による、バッテリーカバーがそれぞれ閉じた状態および開いた状態にある、電子機器サブアセンブリの斜視図である。
【図３６】本発明のいくつかの実施形態による、バッテリーカバーがそれぞれ閉じた状態および開いた状態にある、電子機器サブアセンブリの斜視図である。
【図３７】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベースの上面斜視図および底面斜視図である。
【図３８】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベースの上面斜視図および底面斜視図である。
【図３９】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの斜視図である。
【図４０】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの斜視図である。
【図４１】本発明のいくつかの実施形態による電子機器サブアセンブリ用の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのカスタム回路の機能を示すブロック図である。
【図４２】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路を含む電子機器サブアセンブリの略図である。
【図４３】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路の入出力間の論理関係を示す表である。
【図４４】本発明のいくつかの実施形態による状態遷移の配列および極性の反転を示す表である。
【図４５Ａ】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路のピンの定義を示す表である。
【図４５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路のピンの定義を示す表である。
【図４６】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路のデザインパラメータを示す表である。
【図４７】本発明のいくつかの実施形態による、弁ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリを含む弁アセンブリの正面斜視図および背面斜視図である。
【図４８】本発明のいくつかの実施形態による、複数の弁ハウジングおよび電子機器サブアセンブリを収容するように構成された共通ベースの斜視図である。
【図４９】本発明のいくつかの実施形態による真空用途の弁アセンブリを示す略図である。
【図５０】本発明の実施形態による、集積された空気圧弁およびシリンダアセンブリの斜視図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態が図示されている添付の図面を参照しながら、本発明について
さらに詳細に記載する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく
、本明細書に示す実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これら
の実施形態は、本開示が完全かつ完璧なものになり、当業者に対して本発明の範囲を全て
伝えるように提供されるものである。
【００１８】
図面において、層、領域、および／または線の厚みおよび／または幅は、明瞭にするた
めに誇張されている。また、層、領域、または基板などの要素が、別の要素上にあると言
及する場合、この要素が他の要素上に直接あり得るし、介在要素が存在することもあるこ
とを理解されたい。対照的に、層、領域、または基板などの要素が、別の要素上に直接あ
ると言及されれば、他の介在要素が存在しないということである。同様に、ある要素が別
の要素に「接続」または「結合」されると言及される場合、この要素は、他の要素に直接
接続または結合され得るし、介在要素が存在することもある。対照的に、ある要素が別の
要素に直接接続または直接結合されると言及される場合、他の介在要素は存在しないとい
うことである。および／またはという用語を本明細書において使用する場合、この用語は
、列挙した関連する項目の１つ以上の任意および全ての組み合わせを含む。
【００１９】
さらに、図面に示すように、１つの要素と別の要素との関係を記載するために、下方、
上、下、上側、および／または下側などの相対語が本明細書において使用されてもよい。
相対語が、図面に描かれた配向の他にも、デバイスの異なる配向を包含するように意図さ
れていることを理解されたい。例えば、図面の１つの図にあるデバイスをひっくり返せば
、他の要素の下方にあるものとして記載されていた要素が、今度は他の要素の上方に配向
されることになる。したがって、以下の例示的な用語は、上方および下方の配向の両方を
含み得る。
【００２０】
様々な領域、層、セクション、および／またはステップを記載するために、第１、第２
、第３などの用語を本明細書において使用するが、これらの領域、層、セクション、およ
び／またはステップは、これらの用語に限定されるべきではないことを理解されたい。こ
れらの用語は、１つの領域、層、セクション、またはステップを、別の領域、層、セクシ
ョン、またはステップと区別するために使用されるにすぎない。このように、本発明の教
示から逸脱することなく、以下に記述する第１の領域、層、セクション、またはステップ
を、第２の領域、層、セクション、またはステップと呼ぶこともでき、同様に、第２の領
域、層、セクション、またはステップを、第１の領域、層、セクション、またはステップ
と呼ぶこともできる。同様の参照番号は、本明細書の全体を通じて同様の要素をさす。
【００２１】
本明細書において使用する用語は、特定の実施形態のみを記載するためのものであり、
本発明を限定することを意図したものではない。「１つ」および「その」の単数形を本明
細書において使用する場合、これらは、文脈に特段の明記がない限り、複数形も同様に含
むことを意図したものである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（
ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書において使用する場合、言及した特徴
、完全体、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、
１つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／または
それらの群の存在または追加を排除するものではないということをさらに理解されたい。
【００２２】
特に定義しない限り、本明細書において使用する全ての用語（技術用語および科学用語
を含む）は、本発明が属する技術の当業者によって一般に理解されているものと同じ意味
を有する。一般に使用されている辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈に
おける意味と一貫した意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書において
特別に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されるものではな
いということをさらに理解されたい。
【００２３】
空気圧式アクチュエータにおいて、２つのアクチュエータチャンバが、ピストンによっ
て分離され、ピストンを動かすために、アクチュエータチャンバにおける圧力差が利用さ
れる。アクチュエータの外側で作動するデバイスにピストンの運動を伝達するために、ロ
ッドが使用され得る。空気圧式アクチュエータのアクチュエータチャンバの一方または両
方に対する空気の流出入を制御するために、本発明のいくつかの実施形態による弁アセン
ブリが使用され得る。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリが、別々の基板上に各々が設けられた
複数の弁アレイを含んでもよい。各弁は、基板を貫通する弁オリフィスと、弁オリフィス
をゲート制御するために使用された静電駆動式可撓性弁フラップとを含んでもよい。さら
に詳しく言えば、各可撓性弁フラップは、第１の端部で基板に固定され、他の全ての縁部
で自由であってもよい。さらに、各可撓性弁フラップの各々の自由端部は、各可撓性弁フ
ラップが、印加静電力がない場合に常時開であるように、基板から離れる方向にカールし
てもよい。弁フラップは、基板の上面に設けられてもよく、開いた弁オリフィスを通る流
れが、基板の底面にかかる高圧力から基板の上面にかかる低圧力までのものであってもよ
い。
【００２５】
図１に、本発明のいくつかの実施形態による個々の弁の構造を示す。図１に示すように
、弁１００は、基板１０１（シリコン基板など）と、基板１０１の上面にある第１および
第２の絶縁層１０３および１０７の間に設けられた固定電極１０５と、第３および第４の
絶縁層１０９および１１５の間に設けられた可撓性電極１１１とを含んでもよい。固定お
よび可撓性電極１０５および１１１は、例えば、各々が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ
、Ｗ、Ｐｔなどの金属層、および／または導電性高分子（例えば、ポリアニリン）および
／または導電性酸化膜（例えば、ＩＴＯ）などの他の可撓性導電材料の層を含んでもよい
。ある導電性金属膜（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、および／またはＰｔ）を使用す
る場合、可撓性フラップの絶縁層に適切な接着性を与えるために、導電性金属膜の上側お
よび／または下側表面上に、薄い接着層（例えば、Ｔｉおよび／またはＣｒ）が設けられ
てもよい。絶縁層１０３、１０７、１０９、および１１５の１つ以上は、ポリイミドまた
は他の感光性高分子などの高分子材料層であってもよい。別の実施形態において、第２の
絶縁層１０７または第３の絶縁層１０９の一方が省かれてもよく、および／または、第１
の絶縁層１０３が省かれてもよい。さらに、または他の形態において、絶縁層１０７およ
び／または絶縁層１０９が、酸化珪素（ＳｉＯ２）などのセラミック誘電体を含んでもよ
い。
【００２６】
第３および第４の絶縁層１０９および１１５、および可撓性電極１１１は、基板１０１
を貫通する弁オリフィス１１９のそれぞれに隣接した可撓性弁フラップ１１７を画定する
。弁孔は、基板を通して湿式化学エッチングおよび／またはディープ反応イオンエッチン
グを施すことによって形成されてもよい。可撓性弁フラップ１１７は、基板１０１の底面
から、弁オリフィス１１９を通って、基板１０１の上面にある可撓性弁フラップ１１７を
通過して流体が流れるように、固定電極１０５と可撓性電極１１１との間に静電引力がな
い場合に、基板の上面から離れて常時開位置へとカールするように構成されてもよい。弁
１００は、可撓性弁フラップ１１７が弁オリフィス１１９を阻止するように、固定電極１
０５と可撓性電極１１１との間に静電引力を生じさせることによって閉じされてもよい。
さらに詳しく言えば、弁フラップ１１７は、絶縁層１０９および１１５が所定の応力を有
するように作製することによって、基板１０１の上部から離れた常時開位置へカールする
ように作ることもできる。例えば、「Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｖａｌｖｅ Ｄｅ
ｖｉｃｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ」とい
う発明の名称の、Ｓｃｏｔｔ Ｈ．Ｇｏｏｄｗｉｎ−Ｊｏｈａｎｓｓｏｎらの米国特許第
６，５９０，２６７号明細書に、マイクロ電子機械静電弁デバイスが記述されており、同
特許の内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。図１に対して上
述したような弁フラップを使用するか、またはマイクロ機械加工ダイヤフラムなどの他の
可動弁部材を使用して、本発明の実施形態による静電駆動式弁が提供されてもよい。
【００２７】
図２に示す弁チップ１３１を提供するために、単一の基板の上面に、弁１００1-x,1-y
のアレイが設けられてもよい。図２に示すように、チップ１３１上の行列に複数の弁１０
０1-x,1-yが配設されてもよく、各弁１００1-x,1-yは、弁オリフィス１１９（または孔）
と、可撓性弁フラップ１１７とをそれぞれ含む（図１に図示）。さらに、弁チップ１３１
上の各弁１００1-x,1-yの固定電極１０５は、互いに電気的に接続されてもよく、チップ
１３１上の各弁１００1-x,1-yの可撓性電極１１１は、互いに電気的に接続されてもよい
ため、固定電極と可撓性電極との間に静電引力を生じるように、それらの間に電位を与え
ることができる。図２に、複数の弁（各弁が１つの弁フラップと１つのオリフィスとを含
む）が示されているが、本発明の実施形態による弁チップに対して、他の配置が与えられ
てもよい。例えば、本発明のいくつかの実施形態による弁チップが、単一の弁フラップと
、単一のオリフィスとを有する単一の弁を含んでもよい。他の形態において、弁チップが
、少なくとも１つの弁に複数のオリフィスを開閉するために使用される単一の弁フラップ
がある１つ以上の弁を含んでもよい。
【００２８】
したがって、弁１００1-x,1-yのアレイは、一斉に開閉することができる。さらに詳し
く言えば、アレイの固定電極１０５とアレイの可撓性電極１１１との間に閉電位を印加し
て、静電引力を生じさせることで、可撓性弁フラップ１１７の全てが、弁チップ１３１上
の弁オリフィス１１９の全てを閉じるようにすることができる。同様に、アレイの固定電
極１０５と可撓性電極１１１との間に開電位を印加して、静電引力を取り除くことで、可
撓性弁フラップ１１７の全てが、チップ１３１上の弁オリフィス１１９の全てを開くよう
にすることができる。チップ１３１上に共通して作動する弁１００1-x,1-yのアレイを設
けることによって、弁チップ１３１は、単一の弁を用いて可能であったものより多くの流
体の流れを調整することができる。このように、最大１．０Ｃｖまでの流量サイズを有す
る異なる流量サイズ（Ｃｖ）の弁チップが提供されてもよい。例えば、およそ０．００１
Ｃｖ〜およそ１０Ｃｖの範囲の流量サイズが与えられてもよい。（本明細書において使用
する場合、流量係数Ｃｖは、インペリアル単位系に基づいたものであり、１ｌｂ／ｉｎ2
の圧力降下、ＵＳガロン／分の単位で６０°Ｆで弁を通る水の流れとして定義される。）
流量サイズは、例えば、弁の数、弁オリフィスのサイズなどによって決定されてもよい。
このように、弁チップが大きいほど、流量サイズが大きくなることもある。他の形態にお
いて、同じチップ上の弁は、個別に対処され、別々に作動させてもよい。
【００２９】
図３に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリ１４１の略図を示す。図３に
示すように、４つの弁チップ１３１ａ〜ｄが、弁アセンブリ１４１の５つのチャンバ１４
３ａ〜ｅを分離する。さらに詳しく言えば、弁チップ１３１ａは、チャンバ１４３ａおよ
び１４３ｂを分離し、弁チップ１３１ｂは、チャンバ１４３ｂおよび１４３ｃを分離し、
弁チップ１３１ｃは、チャンバ１４３ｃおよび１４３ｄを分離し、弁チップ１３１ｄは、
チャンバ１４３ｄおよび１４３ｅを分離する。チャンバ１４３ａおよび１４３ｅは、低圧
排気ポート１４２ａおよび１４２ｂのそれぞれに結合され、チャンバ１４３ｂおよび１４
３ｄは、ポート１４６ａおよび１４６ｂを通って、空気圧式アクチュエータ１６１の（可
動ピストン１６５によって分離された）チャンバ１６３ａおよび１６３ｂのそれぞれに結
合され、チャンバ１４３ｃは、高圧供給ポート１４４ｃに結合される。したがって、弁チ
ップ１３１ａは、チャンバ１４３ｂからチャンバ１４３ａへの流体の流れを許可または阻
止するように構成される。弁チップ１３１ｂは、チャンバ１４３ｃからチャンバ１４３ｂ
への流体の流れを許可または阻止するように構成される。弁チップ１３１ｃは、チャンバ
１４３ｃからチャンバ１４３ｄへの流体の流れを許可または阻止するように構成される。
弁チップ１３１ｄは、チャンバ１４３ｄからチャンバ１４３ｅへの流体の流れを許可また
は阻止するように構成される。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、弁アセンブリ１４１および空気圧式アクチュエ
ータ１６１（シリンダとも呼ぶ）は、別々に生産された後に一体に結合されてもよい。こ
のように、顧客は、同じ仕入先または異なる仕入先から弁アセンブリおよび空気圧式アク
チュエータを別々に購入してもよい。本発明の他の実施形態によれば、弁アセンブリを空
気圧式アクチュエータに組み込んで（または集積して）、２つを１つのユニットとして生
産および／または販売してもよい。
【００３１】
以下、本発明のいくつかの実施形態による図４Ａ〜Ｆに対して、図３の弁アセンブリ１
４１の連続した動作条件についてさらに詳細に記述する。図４Ａに示す１つの可能性のあ
る始動条件において、弁チップ１３１ａ〜ｄ上の全ての弁１００ａ〜ｄの弁フラップが、
始動時、第１の条件で閉じられる。弁は、静電引力を弁の弁フラップに印加することによ
って閉状態に維持される。この始動条件において、供給チャンバ１４３ｃにのみゲージ圧
力があり、他のチャンバ１４３ａ〜ｂおよび１４３ｄ〜ｅのいずれにもゲージ圧力がない
。始動後の動作中、ゲージ圧力は、供給チャンバ１４３ｃおよびチャンバ１４３ｂまたは
１４３ｄの少なくとも１つに存在することになる。一例として、始動時、ピストン１６５
およびロッド１６７は、後退位置に示されている。
【００３２】
図４Ｂの第２の条件において、弁チップ１３１ｂおよび１３１ｄ上の弁１００ｂおよび
１００ｄの弁フラップが開かれているのに対して、弁チップ１３１ａおよび１３１ｃの弁
１００ａおよび１００ｃ上の弁フラップは閉じられている。チャンバ１４３ｃから１４３
ｂおよびチャンバ１４３ｄから１４３ｅへの圧力差により、弁１００ａおよび１００ｃの
弁フラップは、弁フラップが常時開位置までカールするように、印加された静電引力を低
減／排除することによって開くことができる。したがって、チャンバ１４３ｂおよび１６
３ａの圧力は上昇し、ピストン１６５およびロッド１６７は拡張し、チャンバ１６３ｂお
よび１４３ｄは、チャンバ１４３ｅおよび排気ポート１４２ｂを通して排気される。
【００３３】
図４Ｃの第３の条件において、弁チップ１３１ｄの弁１００ｄの弁フラップを閉じるこ
とができるように、チャンバ１４３ｄおよび１４３ｅの圧力の間に十分な均衡が達成され
てもよく、弁チップ１３１ｄの弁１００ｄを閉じるために、弁フラップ上の静電引力が利
用される。図４Ｄの第４の条件において、チャンバ１４３ｄが、図４Ｃの条件においてす
でに排気されているため、弁１００ｃの弁フラップを開くことができる。弁１００ｃの弁
フラップを閉じるために利用された静電力が除去されることで、弁１００ｂを開状態に維
持したまま、弁１００ｃは、図４Ｄに示すように、その弁フラップが常時開位置までカー
ルしながら開く。ピストン１６５が完全に拡張される前に弁１００ｃを開くことによって
、チャンバ１４３ｄおよび１６３ｂの上昇中の圧力が、ピストン運動を遅くすることもあ
る。
【００３４】
図４Ｅの第５の条件において、チャンバ１４３ｂおよび１４３ｃ間に均衡を達成でき、
弁チップ１３１ｂ上の弁１００ｂの弁フラップは、静電引力を印加することによって閉じ
ることができる。さらに、チャンバ１４３ｂの圧力を、チャンバ１４３ａの圧力に対して
上昇させることができる。
【００３５】
チャンバ１４３ａの圧力に対して、チャンバ１４３ｂの圧力を上昇させた後の図４Ｆの
第６の条件において、弁フラップが常時開位置までカールするように、弁１００ａの弁フ
ラップを閉じるために利用された静電力を除去することによって、弁チップ１３１ａ上の
弁１００ａの弁フラップを開くことができる。したがって、空気圧式アクチュエータチャ
ンバ１６３ａは、チャンバ１４３ａおよび１４３ｂを通って低圧排気ポート１４２ａに結
合され、空気圧式アクチュエータチャンバ１６３ｂは、チャンバ１４３ｃおよび１４３ｄ
を通って高圧供給ポート１４４ｃに結合される。図４Ｆの条件において、ピストン１６５
およびロッド１６７は後退する。チャンバ１４３ｃおよび１４３ｄの圧力が均衡し、チャ
ンバ１４３ａおよび１４３ｂの圧力が均衡すると、弁チップ１３１ａおよび１３１ｃの弁
１００ａおよび１００ｃは、それらの弁フラップに静電引力を印加することによって閉じ
られ、ピストン１６５およびロッド１６７を拡張および後退させるために、図４Ａ〜Ｆの
動作を繰り返すことができる。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、弁アセンブリ１４１の弁チップ１３１ａ〜ｄは
、ピストン１６５およびロッド１６７を拡張位置から後退位置へ動かすために、図４Ｂの
条件から図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆの条件へシーケンスしてもよい。弁アセンブリ
１４１の弁チップ１３１ａ〜ｄは、ピストン１６５およびロッド１６７を後退位置から拡
張位置へと動かすために、図４Ｆの条件から、図４Ｅ、図４Ｄ、図４Ｃ、図４Ｂの条件へ
シーケンスしてもよい。
【００３７】
このように、ピストン１６５を拡張および後退させるために、図４Ａ〜Ｆに対して上述
したシーケンス動作が用いられてもよい。しかしながら、ピストンを拡張するためのコマ
ンドが全て、ピストンを拡張または完全に拡張することになるわけではないし、ピストン
を後退するためのコマンドが全て、ピストンを後退または完全に後退することになるわけ
ではないことを理解されたい。例えば、前の拡張／後退が完了する前に、次のコマンドが
受信／開始されてもよい。さらに詳しく言えば、例えば、フォールト条件の検出、安全セ
ンサの作動、および／または電力異常の検出などの場合でも、前の拡張／後退が完了する
前に、次のコマンドが受信／開始されてもよい。
【００３８】
他の形態において、弁アセンブリの弁チップは、図４Ｆの条件から、弁チップ１３１ａ
および１３１ｄが閉状態で、弁チップ１３１ｂおよび１３１ｃが開状態である図４Ｄの条
件へシーケンスしてもよい。別の形態において、弁アセンブリの弁チップは、図４Ｆの条
件から、弁チップ１３１ｂおよび１３１ｃが閉状態で、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄ
が開状態である条件へシーケンスする。
【００３９】
図４Ａ〜Ｆに対して上述したシーケンス技術は、アクチュエータを拡張および後退する
ために弁アセンブリが動作し得る最大圧力を上昇させることもある。アレイの弁を開くこ
とに対する固有の動作制約は、弁チップの底面上により高い圧力が存在するため低減する
ことができる。弁の静電閉鎖力に近似する空気圧力からの力で弁を閉じるときに様々な制
約が生じることもある。このように、弁は、隣接するチャンバ間の圧力差を低減できるよ
うに選択的に開閉されてもよい。隣接するチャンバ間の圧力差を低減することによって、
弁チップの弁フラップが、元々存在していたものより著しく低い圧力差に対して閉じられ
るという状況が発生し得る。比較的高い圧力差が存在していたであろう状態において弁チ
ップの弁フラップを閉じるときに圧力差を低減するためには、比較的小さな時間遅延（例
えば、約１００マイクロ秒程度）で十分なこともある。
【００４０】
例えば、「Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍｅ
ｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｖａｌｖｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ａｎｄ Ｒ
ｅｌａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ」という発明の名称の、Ｓｃｏ
ｔｔ Ｈ．Ｇｏｏｄｗｉｎ−Ｊｏｈａｎｓｓｏｎらの米国特許第６，５９０，２６７号明
細書、「Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ａｃｔｕａｔｏｒ
Ｗｉｔｈ Ａｉｒ Ｇａｐ」という発明の名称の、Ｓｃｏｔｔ Ｈ．Ｇｏｏｄｗｉｎ−
Ｊｏｈａｎｓｓｏｎらの米国特許第６，２３６，４９１号明細書、および／または、国際
特許出願公開第０２／２２４９２号パンフレットに、マイクロ電子機械弁について記述さ
れている。これらの特許および公開公報の各々の内容全体を引用することにより本明細書
の一部をなすものとする。
【００４１】
さらに、例えば、図５〜図９に示すような本発明のいくつかの実施形態によるフレーム
を使用して、弁チップがパッケージングされてもよい。図６および図８に、パッケージン
グされた弁チップ（図２に対して上述したような弁チップ１３１を各々が含む）の別の実
施形態を示す。図５および図７に、弁チップがないパッケージングフレームの対応する実
施形態を示し、図９に、フレームがない電気リードの実施形態を示す。
【００４２】
例えば、図５に示すように、本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレー
ム２１１ａが、本体２１３ａと、ガスケット２１５ａと、電気リード２１７とを含んでも
よい。フレーム２１１ａは、ウィンドウ２１９ａと、ウィンドウ２１９ａを取り囲む窪ん
だ棚部２２１ａとを有する。さらに、トラフ２２３ａが、棚部２２１ａを取り囲んでもよ
い。棚部２２１ａとトラフ２２３ａとを組み合わせた幅は、およそ０．０２５インチ〜お
よそ０．０６０インチの範囲のものであってもよい。さらに詳しく言えば、棚部２２１ａ
とトラフ２２３ａとを組み合わせた幅は、およそ０．０５０インチ〜およそ０．０６０イ
ンチの範囲のものであってもよい。電気リード２１７は、打ち抜き金属で形成されてもよ
く、電気リード２１７は、スズでめっきされてもよく（およそ１５０マイクロインチ）、
次いで、金でめっきされてもよい（およそ４０マイクロインチ）。本体２１３ａは、射出
成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／また
はそれらの誘導体）で形成されてもよく、ガスケット２１５ａは、ゴム、ヴァイトン、お
よび／またはシリコーンなどの射出成形可撓性シーリング材料で形成されてもよい。ガス
ケット２１５ａにより、弁アセンブリの主要ハウジングに対して静的流体シールが与えら
れてもよい。
【００４３】
さらに詳しく言えば、本体２１３ａは、金型のインサートとして電気リード２１７を与
えて、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、お
よび／またはそれらの誘導体）で形成されてもよい。さらに、ガスケット２１５ａは、２
段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、本体２
１３ａと一体に形成されてもよい。棚部２２１ａは、弁チップの上面と底面とが流通状態
になるように露出させた状態にして、棚部によって片側の縁部で弁チップを支持できるよ
うに、本体２１３ａの周囲部分に対して窪ませて形成されてもよい。さらに、棚部２２１
ａは、引き続き設置された弁チップもまた本体２１３ａ内に窪ませて形成されるように、
十分に窪ませて形成されてもよい。さらに、電気リード２１７の部分が、引き続き設置さ
れた弁チップとの電気的接続（ワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ
、または当業者に公知の他の手段など）のために、ウィンドウ２１９ａに隣接して露出さ
れる。さらに、本体２１３ａの他の部分を弁チップにより接近して装着させた状態で、棚
部上に弁チップを設置するためのツールのスペースが得られるように、棚部２２１ａの部
分に隣接して、本体２１３ａのノッチ２２５ａが設けられてもよい。リード２１７を取り
囲む本体２１３ａの部分は、ワイヤボンディングの先端隙間を与えるために傾斜が付けら
れてもよい（例えば、およそ３０度）。一例として、本明細書において射出成形について
記述しているが、インサート成形および／またはブロー成形などの他の成形技術が使用さ
れてもよい。
【００４４】
次いで、トラフ２２３ａに接着剤が与えられ、棚部２２１ａ上に弁チップ１３１が設置
されると、接着剤が完全に硬化するまで、トラフ２２３ａにより接着剤を配置、定着、お
よび／または拡散制御することができる。さらに詳しく言えば、およそ０．０１５インチ
の幅の接着剤ビーズが使用されてもよい。弁チップは、光センサ機器を使用して、およそ
０．００５インチの精度で、棚部２２１ａ上に設置されてもよい。したがって、パッケー
ジングフレームの本体２１３ａ内に、指示標示が成形されてもよい。さらに詳しく言えば
、「Ｌ」、「Ｔ」、「＋」、または他の同様の文字に類似した外観を有する垂直の交差線
を含むように、指示標示が成形されてもよい。さらに、指示標示は、およそ０．０１０イ
ンチの深さを有してもよい。
【００４５】
棚部２２１ａ上に弁チップ１３１を固定するために使用される接着剤が、およそ１時間
、およそ摂氏１５０度（華氏３０２度）で硬化されてもよい。他の形態において、接着剤
は、長時間、低温で硬化されてもよい。例えば、本体２１３ａにポリカーボネートが使用
されてもよく、ポリカーボネートの融点温度は、およそ華氏４３０度〜およそ華氏４８０
度の範囲のものであってもよい。しかしながら、本体２１３ａの変形を低減するために、
接着剤の硬化温度が、およそ華氏１２５度〜およそ華氏２００度の範囲に維持されてもよ
い。他の形態において、接着剤として、ＵＶ硬化エポキシが使用されてもよい。
【００４６】
図６に示す構造を与えるために、弁チップ１３１の露出縁部の周りで、本体２１３ａの
部分２２９が変形されてもよい。接着剤は、弁チップ１３１と本体２１３ａとの間に流体
シールを与えてもよく、変形部分２２９が、本体２１３ａ内に弁チップを固定してもよい
。さらに詳しく言えば、本体２１３ａ内に弁チップ１３１を保持するために、被加熱ツー
ル（熱カシメなど）を使用して、本体２１３ａの部分２２９が変形されてもよい。したが
って、弁チップ１３１の縁部が、一方側では、棚部２２１ａによって、他方側では、本体
２１３ａの変形部分２２９によって支持されてもよい。さらに、リード２１７に隣接した
弁チップ１３１の表面が、リード２１７に対して、およそ０．０１０インチ、さらに、ノ
ッチ２２５ａ、棚部２２１ａ、およびトラフ２２３ａを取り囲む本体２１３ａの表面に対
して、およそ０．０３０インチだけ窪ませて形成されてもよい。
【００４７】
弁チップ１３１上で、第１の入力パッド（第１の金ボンドパッドなど）に、全ての固定
電極が電気的に接続されてもよく、第２の入力パッド（第２の金ボンドパッドなど）に、
全ての可撓性電極が電気的に接続されてもよく、入力パッドは、（例えば、金ワイヤボン
ディングなどのワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者
に公知の他の手段によって）ウィンドウ２１９ａに隣接した電気リード２１７のそれぞれ
の露出部分に電気的に接続されてもよい。弁チップ１３１の入力パッドと電気リード２１
７との間の電気的接続を保護するために、グローブトップポッティング２３１ａが使用さ
れ得る。電気リード２１７の部分は、弁アセンブリの主要ハウジングとの電気的結合用に
、本体２１３の縁部上で露出される。
【００４８】
図示した別の実施形態によれば、例えば、図７において、本発明のいくつかの実施形態
によるパッケージングフレーム２１１ｂが、本体２１３ｂと、ハウジングガスケット２１
５ｂと、電気リード２１７とを含んでもよい。フレーム２１１ｂは、ウィンドウ２１９ｂ
（貫通孔とも呼ぶ）と、ウィンドウ２１９ｂを取り囲む窪んだ棚部２２１ｂとを有する。
さらに、棚部２２１ｂ上に、チップガスケット２１６ｂが設けられてもよい。
【００４９】
棚部２２１ｂの幅は、およそ０．０２５インチ〜およそ０．０６０インチの範囲のもの
であってもよい。さらに詳しく言えば、棚部２２１ｂの幅は、およそ０．０５０インチ〜
およそ０．０６０インチの範囲のものであってもよい。電気リード２１７は、打ち抜き金
属で形成されてもよく、電気リード２１７は、スズでめっきされてもよく（およそ１５０
マイクロインチ）、次いで、金でめっきされてもよい（およそ４０マイクロインチ）。本
体２１３ｂは、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重
合体、および／またはそれらの誘導体）で形成されてもよく、ガスケット２１５ｂおよび
２１６ｂは、ゴム、ヴァイトン、および／またはシリコーンなどの射出成形可撓性シーリ
ング材料で形成されてもよい。ガスケット２１５ｂにより、主要ハウジングに対して静的
流体シールが与えられてもよい。ガスケット２１６ｂは、上部に設置された弁チップに対
して、静的流体シールを与えてもよい。
【００５０】
さらに詳しく言えば、本体２１３ｂは、金型のインサートとして電気リード２１７を与
えて、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、お
よび／またはそれらの誘導体）で形成されてもよい。さらに、ガスケット２１５ｂおよび
２１６ｂは、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使
用して、本体２１３ｂと一体に形成されてもよい。棚部２２１ｂは、流通状態になるよう
に弁チップの上面と底面とを露出させた状態にして、棚部２２１ｂおよびガスケット２１
６ｂによって片側の縁部で弁チップを支持できるように、本体２１３ｂの周囲部分に対し
て窪ませて形成されてもよい。さらに、棚部２２１ｂは、引き続き設置された弁チップも
また本体２１３ｂ内に窪ませて形成されるように、十分に窪ませて形成されてもよい。さ
らに、電気リード２１７の部分が、引き続き設置された弁チップとの電気的接続（ワイヤ
ボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者に公知の他の手段など
）のために、ウィンドウ２１９ｂに隣接して露出される。さらに、本体２１３ｂの他の部
分を弁チップにより接近して装着させた状態で、棚部上に弁チップを設置するためのツー
ルのスペースが得られるように、棚部２２１ｂの部分に隣接して、本体２１３ｂのノッチ
２２５ｂが設けられてもよい。リード２１７を取り囲む本体２１３ｂの部分は、ワイヤボ
ンディングの先端隙間を与えるために傾斜が付けられてもよい（例えば、およそ３０度）
。
【００５１】
ガスケット２１６ｂ上に、弁チップ１３１を設置することができ、ガスケット２１６ｂ
は、上部に設置された弁チップに対して、静的流体シールを与える。ガスケット２１６ｂ
の他の形態において、または追加して、弁チップを棚部に固定するために、打ち込み接着
テープが使用されてもよい。弁チップは、光センサ機器を使用して、およそ０．００５イ
ンチの精度で、ガスケット２１６ｂ上に設置されてもよい。したがって、パッケージング
フレームの本体２１３ｂ内に、指示標示が成形されてもよい。さらに詳しく言えば、「Ｌ
」、「Ｔ」、「＋」、または他の同様の文字に類似した外観を有する垂直の交差線を含む
ように、指示標示が成形されてもよい。さらに、指示標示は、およそ０．０１０インチの
深さを有してもよい。
【００５２】
図８に示す構造を与えるために、弁チップ１３１の露出縁部の周りで、本体２１３ｂの
部分２２９が変形されてもよい。変形部分２２９は、本体２１３ｂ内のガスケット２１６
ｂに対して、弁チップを固定してもよい。さらに詳しく言えば、本体２１３ｂ内に弁チッ
プ１３１を保持するために、被加熱ツール（熱カシメなど）を使用して、本体２１３ｂの
部分２２９が変形されてもよい。したがって、弁チップ１３１の縁部が、一方側では、棚
部２２１ｂおよびガスケット２１６ｂによって、他方側では、本体２１３ｂの変形部分２
２９によって支持されてもよい。さらに、リード２１７に隣接した弁チップ１３１の表面
が、リード２１７に対して、およそ０．０１０インチ、さらに、ノッチ２２５ｂおよび棚
部２２１ｂを取り囲む本体２１３ｂの表面に対して、およそ０．０３０インチだけ窪ませ
て形成されてもよい。
【００５３】
さらに、弁チップ１３１は、弁フラップ１１７を解放する前にパッケージングされても
よい。さらに詳しく言えば、弁フラップ１１７は、犠牲酸化物上に形成されてもよく、犠
牲酸化物は、パッケージングフレームに弁チップ１３１が組み立てられている間、維持さ
れてもよい。次いで、犠牲酸化物は、パッケージングフレームに著しいダメージを及ぼす
ことなく、ドライ（気相）ＨＦ（フッ化水素酸）除去を使用して除去されてもよい。さら
に詳しく言えば、パッケージングフレームは、ドライ（気相）ＨＦ除去からのダメージに
耐性を含みることがあるヴァイトンおよび／または他の材料で形成されてもよい。一例と
して、犠牲酸化物層について記述しているが、他の適切な気相および／または湿式化学エ
ッチャントとともに、他の犠牲層（犠牲金属層など）が使用されてもよい。
【００５４】
他の形態において、弁チップの弁フラップが、複数の弁チップを含むウェハからダイシ
ングする前、ダイシング後であるがパッケージングする前、またはパッケージングした後
のいずれかに、ウェットＨＦ酸エッチを使用して犠牲酸化物を除去することによって解放
されてもよい。さらに詳しく言えば、犠牲酸化物層は、およそ１０分間、４９％ＨＦ溶液
を使用して弁チップから除去されてもよく、ウェットエッチの後に、任意の残留ＨＦおよ
び／または水を除去するために、それぞれ２０分間、脱イオン（ＤＩ）水リンス、イソプ
ロピルアルコールリンス、および第１および第２のメタノールリンスが続いてもよい。ウ
ェット処理後、解放された弁フラップを有する弁チップは、任意の表面張力を低減するた
めの超臨界乾燥サイクルに含みて、メタノールが下塗りされてもよく、このときに表面張
力が低減されなければ、弁フラップと基板との間に静止摩擦が生じることがある。
【００５５】
さらに詳しく言えば、弁チップは、ドライヤチャンバ内に装填され、メタノールで被覆
されてもよく、次いで、およそ１２００ｐｓｉｇの圧力でチャンバからメタノールを取り
去るために、液体ＣＯ2が使用される。メタノールが全て取り去られると、チャンバは、
ＣＯ2を液相から気相へと転移させるために超臨界点（およそ摂氏３１度）を超えて加熱
され、ＣＯ2気体のシステムを排出するために、圧力が解放される。超臨界ＣＯ2の表面張
力は極めて低いため、ＣＯ2は、液体から気体への転移に伴って弁フラップを引き下げる
可能性が高くない。市販および／またはカスタムの超臨界ドライヤが使用されてもよい。
【００５６】
弁チップ上にある許容可能な数の弁フラップがうまく解放されていることを決定するた
めに、視覚検査を使用することもできる。特に、弁チップの表面は、弁フラップが解放さ
れ、弁チップが無通電にされるときに視認できるフラッパ下の露出シリコンとは色が異な
り、色の変動を検査することができる。他の形態において、解放後にウェハを通して光を
投影することができ、光検出器が、通電（閉）および無通電（開）弁チップ間の光差を検
出できる。いずれの例においても、検査を実行するために、機械視認システムを使用でき
る。
【００５７】
弁チップ１３１上で、第１の入力パッド（第１の金ボンドパッドなど）に、全ての固定
電極が電気的に接続されてもよく、第２の入力パッド（第２の金ボンドパッドなど）に、
全ての可撓性電極が電気的に接続されてもよく、入力パッドは、例えば、金ワイヤボンデ
ィングなどのワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者に
公知の他の手段を使用して、ウィンドウ２１９ｂに隣接した電気リード２１７のそれぞれ
の露出部分に電気的に接続されてもよい。弁チップ１３１の入力パッドと電気リード２１
７との間の電気的接続を保護するために、グローブトップポッティング２３１ｂが使用さ
れ得る。電気リード２１７の部分は、主要ハウジングとの電気的結合用に、本体２１３ｂ
の縁部上で露出される。
【００５８】
さらに、図５〜図８に示す本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレーム
を成形するために使用するツールは、同じ外寸を有するパッケージングフレームが、実質
的に同じ金型ツールを使用して異なるウィンドウ寸法で成形されるように適応されてもよ
い。例えば、異なるウィンドウサイズ、形状、および／または場所を与えるために異なる
金型リッドを使用して、異なるパッケージングフレームを形成するために、同じ金型ベー
スを使用できる。したがって、パッケージングフレームは、異なるサイズの弁チップに対
して効率的に作製されてもよい。さらに詳しく言えば、より低い流体流量能力を要する用
途のより小さな弁チップには、より小さなウィンドウが設けられてもよく、ワイヤボンデ
ィングに近接するように電気リードに隣接させて（中心に置くのではなく）、より小さな
ウィンドウが設けられてもよい。異なる弁チップサイズに対して同じ外寸を有するパッケ
ージングフレームを設けることによって、同じ主要ハウジングが、異なる動作特性を与え
るように、異なる能力／サイズのパッケージングされた弁チップを収容してもよい。
【００５９】
さらに、圧力スパイクを偏向し、および／または弁チップ１３１の静電弁フラップ上の
応力を低減するために、フレーム（２１１ａまたは２１１ｂ）の本体（２１３ａまたは２
１３ｂ）上に、バッフルが設けられてもよい。さらに詳しく言えば、バッフルは、可撓性
弁フラップおよび入力パッドを含む弁チップ１３１の側に隣接したガスケット（２１５ａ
または２１５ｂ）内の本体（２１３ａまたは２１３ｂ）上に設けられてもよい。さらに、
バッフルは、接着剤で本体（２１３ａまたは２１３ｂ）に固定されるプレートとして設け
られてもよい。
【００６０】
図２３に、バッフル９７１の１つの例を示す。図示したように、バッフル９７１は、貫
通するオリフィス９７３を含み、バッフル９７１の寸法は、バッフルが、弁チップ１３１
よりわずかに長く幅広いが、ガスケット（２１５ａまたは２１５ｂ）の内寸よりわずかに
小さい。したがって、バッフル９７１は、弁チップ１３１から間隔を置いて隣接して、ガ
スケット（２１５ａまたは２１５ｂ）内に固定されてもよい。さらに、バッフル９７１を
設置できるフレームの本体（２１３ａまたは２１３ｂ）に、窪みが設けられてもよく、窪
みは、バッフル９７１と弁チップ１３１との間の間隔を規定してもよい。さらに、バッフ
ル９７１は、電気リード２１７から最も離れた弁チップ１３１の一部分にオリフィス９７
３が隣接するように設置されてもよい。バッフル９７１を含むことによって、取り扱い中
およびその後の組み立て中に、弁チップ１３１の弁フラップが保護されてもよい。さらに
、バッフル９７１により、より多くの層流が弁チップ１３１を流れ、および／または、バ
ッフルとともにパッケージングされた弁チップを含む弁アセンブリのシーケンス速度が高
まることもある。他の形態において、バッフルを使用すると、シーケンスが不要になるこ
ともある。バッフル９７１は、単一の細長いオリフィスを有するように示されているが、
異なる形状、構成、および／または配向が与えられてもよく、および／または、複数のオ
リフィスが与えられてもよい。
【００６１】
バッフルを使用して、バッフルと関連する弁チップとの間にバッフルチャンバが設けら
れてもよく、取り扱いおよび／または組み立て中に、バッフルチャンバで弁チップの弁フ
ラップが物理的に保護される。さらに、バッフルにあるオリフィスは、弁チップの弁フラ
ップにかけられた最大力が低減されるように、流体の流れを十分に制約してもよい。さら
に、バッフルチャンバの容積は、弁チップを流れる流体の層流がより迅速に得られ、弁フ
ラップの疲労が低減され得るように、弁ハウジングの関連するチャンバに対して十分に小
さいものであってもよい。このように、バッフルおよびシーケンス動作（図４Ａ〜Ｆに対
して記述）は、疲労低減、流れの改良などのために、弁チップが動作し得る圧力を増大さ
せるために、別々に、または組み合わせて使用できる。
【００６２】
さらに、異なるサイズのオリフィスを有するバッフルが、同じ弁アセンブリの異なる弁
チップに対して与えられてもよい。例えば、アクチュエータポート内へのより多くの流れ
、およびアクチュエータポートからのより制約された流れを与えるバッフルを有する５方
弁により、比較的滑らかなピストン運動が得られることもあり、最大ピストン速度が低減
されてもよい。
【００６３】
図１３および図２１に対してさらに詳細に記述するように、主要ハウジングに対して、
パッケージングされた弁チップを抜き差しできる。したがって、１つ以上のパッケージン
グされた弁チップを含む弁アセンブリが、修理可能および／または適応可能であってもよ
い。このように、弁チップが動作不良の状態にある弁アセンブリの修理は、動作していな
いパッケージングされた弁チップを取り除き、新しいパッケージングされた弁チップを挿
入することによって行われてもよい。さらに、弁アセンブリの機能は、元のパッケージン
グされた弁チップを、異なる特性（弁チップの異なる流量能力および／またはサイズなど
）を有する新しいパッケージングされた弁チップに取り替えることによって変更されても
よい。
【００６４】
図１０〜図１３に、本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングを示す。さらに
詳しく言えば、図１０に、主要ハウジング４０１および関連するコンポーネントの分解図
を示し、図１３に、主要ハウジングの底面斜視図を示す。図１３の底面図に示すように、
主要ハウジング４０１は、図３および図４Ａ〜Ｆに対して上述した弁アセンブリチャンバ
１４３ａ〜ｅを画定する。主要ハウジング４０１はまた、主要ハウジングの長さに垂直な
（図６および図８に対して上述したような）パッケージングされた弁チップを収容するよ
うに構成されたエンクロージャ４０３ａ〜ｄを含む。さらに、主要ハウジング４０１は、
エンクロージャ４０３ａ〜ｄにあるパッケージングされた弁チップの金属リード２１７に
信号を送信するために使用される導電リード４０５を含む。さらに、アセンブリのベース
（図１８に示す）に対して流体シールを与えるために、ベースガスケット４０７が含まれ
てもよく、主要ハウジングのリード４０５へ外部接続するためのシールを与えるために、
ＰＣＢガスケット４０９が含まれてもよい。
【００６５】
主要ハウジング４０１は、導電リード４０５をインサート成形して、絶縁材料（プラス
チック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）を
射出成形することによって形成されてもよく、ガスケット４０７および／または４０９は
、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、可
撓性シーリング材料で形成されてもよい。さらに詳しく言えば、図３および図４Ａ〜Ｆに
対して上述したように、成形ツールにより、高圧給気および低圧排気に対して５つの別々
のチャンバ１４３ａ〜ｅが作られる。主要ハウジングを射出成形するとき、チャンバ１４
３ａ〜ｅ間の内部孔の形成に対処できるように、孔４１１が、ハウジングの外側に含まれ
てもよい。ハウジングの外側にある孔４１１は、孔４１１を密封するために接着、溶接、
または貼り付けられてもよいプラグ４１３で密封されてもよい。さらに、圧力スパイクを
偏向し、および／または静電弁フラップ上の応力を低減するために、弁チップに隣接させ
てバッフルが設けられてもよい。例えば、バッフルは、弁チップ１３１の低圧側に隣接し
て主要ハウジング４０１にプレートとして設けられてもよい。上述したように、バッフル
は、主要ハウジング内に挿入する前に、弁チップをパッケージングするために使用された
パッケージングフレーム上に設けられてもよい。バッフルにより、より多くの層流が弁チ
ップを流れてもよく、バッフルを含む弁アセンブリのシーケンス速度が増大されてもよく
、および／またはバッフルは、シーケンスを不要にすることもある。
【００６６】
主要ハウジング４０１はまた、バンジョーフィッティング４１５ａ〜ｂ、Ｏリング４１
７ａ〜ｂ、およびコレット４１９ａ〜ｂ（クイックコネクトフィッティングおよび／また
はカートリッジとも呼ばれる）を貼り付けてもよい。さらに詳しく言えば、コレット４１
９ａ〜ｂは、押し込み式のカートリッジであってもよい。さらに詳しく言えば、バンジョ
ーフィッティング４１５ａ〜ｂは、例えば、超音波溶接および／または接着剤を使用して
、主要ハウジング４０１に貼り付けられてもよく、バンジョーフィッティング４１５ａ〜
ｂは、弁アセンブリのチャンバ１４３ｂおよび１４３ｄと流通状態にある。次いで、Ｏリ
ング４１７ａ〜ｂおよびコレット４１９ａ〜ｂは、空気圧式アクチュエータチャンバ１６
３ａ〜ｂ（図３に示す）との流通状態を与える空気管を保持するために、バンジョーフィ
ッティング４１５ａ〜ｂに挿入されてもよい。主要ハウジング４０１は、第５のチャンバ
（５方）の最外縁部、または第３および第４のチャンバ（３方）の間のいずれかにプラグ
４１３を設置することによって流体の流れを制御するために、使用するパッケージングさ
れたデバイスの数およびその場所に応じて、３方弁または５方弁のいずれかを設けるため
に使用され得る。
【００６７】
上述したように、例えば、図６および／または図８に示すように、パッケージングされ
た弁チップを提供するために、フレームにマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）弁チッ
プ１３１がパッケージングされてもよい。弁アセンブリが適応可能および／または修理可
能であるように、主要ハウジング４０１のエンクロージャ４０３ａ〜ｄのそれぞれに対し
て、パッケージングされた弁チップを抜き差ししてもよい。パッケージングされた弁チッ
プのガスケット２１５ａまたは２１５ｂにより、弁チップのそれぞれにある開口のみにエ
ンクロージャ間の流通状態が与えられるように、エンクロージャ４０３ａ〜ｄのそれぞれ
との流体シールが与えられる。さらに、パッケージングされた弁チップにある弁チップ１
３１は、方向性を有し、ガスケット２１５ａまたは２１５ｂは、図４Ａ〜Ｆに対して上述
したチャンバ１４３ａ〜ｅ間に流体の流れを与えるために、パッケージングされた弁チッ
プが主要ハウジング４０１において配向されるように、特定のエンクロージャの所定の側
と係合しなければならない。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態において、弁アセンブリの異なる流路を通る異なる流体の
流れを与えることが望ましい場合がある。例えば、主要ハウジング４０１の異なるエンク
ロージャ４０３ａ〜ｄは、パッケージングされた弁チップに異なる流量特性をもたせて実
装されてもよい。さらに詳しく言えば、パッケージングされた弁チップに比較的少数のお
よび／または小さな弁オリフィス（孔）を設けて実装されてもよいエンクロージャ４０３
ａ〜ｄもあれば、パッケージングされた弁チップに比較的多数および／または大きな弁オ
リフィス（孔）を設けて実装されてもよいエンクロージャもあり、およびパッケージング
された弁チップの全ては、同じ外寸を有してもよい。さらに、比較的少数のおよび／また
は小さな弁オリフィス（孔）を有するパッケージングされた弁チップには、比較的少数の
および／または小さなバッフルオリフィス（孔）を有するバッフルが設けられてもよく、
比較的多数および／または大きなオリフィス（孔）を有するパッケージングされた弁チッ
プには、比較的多数および／または大きなバッフルオリフィス（孔）を有するバッフルが
設けられてもよい。他の形態において、異なる数および／またはサイズのバッフルオリフ
ィス（孔）を有するバッフルを設けることによって、同じ数およびサイズの弁オリフィス
（孔）を有する異なるパッケージングされた弁チップによって、異なる流れが与えられて
もよい。
【００６９】
上述したように、弁チップをパッケージングするために使用されるフレームのウィンド
ウの内寸は、パッケージングされた弁チップアセンブリの外寸を変更することなく、異な
るサイズの弁チップを収容できるように変更され得る。このように、同じ主要ハウジング
４０１が、異なる流量能力特性を有するエンクロージャ４０３ａ〜ｄにパッケージングさ
れた弁チップアセンブリを収容してもよい。言い換えれば、ＭＥＭＳ弁チップのサイズは
、パッケージングされた弁チップの同じ包絡線形状を維持しながら、異なる流量特性（例
えば、およそ０．００１Ｃｖ〜およそ１０Ｃｖの範囲）を与えるように変更されてもよい
。
【００７０】
さらに、パッケージングされた弁の縁部上にある金属リード２１７の露出部分と、主要
ハウジング４０１の対応するリードとを係合させて、弁チップの固定および可撓性電極を
主要ハウジング４０１のエンクロージャ４０３ａ〜ｄ内に差し込んだ状態で、主要ハウジ
ングの外側からの電気信号の通信を行ってもよい。
【００７１】
図１０〜図１３には示していないが、マイクロバルブを保護するために、チャンバ１４
３ａ〜ｅの１つ以上に、フィルタが設けられてもよい。例えば、チャンバ１４３ｃのフィ
ルタが、高圧供給からの粒子および／または他のデブリからマイクロバルブを保護しても
よく、チャンバ１４３ｂおよび１４３ｄにあるフィルタが、排気サイクル中にアクチュエ
ータから入り込んだ粒子および／または他のデブリからマイクロバルブを保護してもよい
。
【００７２】
図１４〜図１７に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの電子機器サブア
センブリ５０１を示す。さらに詳しく言えば、プリント回路基板５０３が、主要ハウジン
グ４０１に含まれた弁チップ１３１の動作を制御するために使用される電子回路、および
／またはソフトウェア、および／またはファームウェアを含んでもよい。例えば、プリン
ト回路基板５０３は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などのリモートデ
バイスによって命令されると、図４Ａ〜Ｆに対して上述した動作に従って弁チップ１３１
を制御および／または駆動するために、電子回路および／またはソフトウェアを含んでも
よい。
【００７３】
プリント回路基板は、集積回路チップ５０５、レジスタ、コンデンサ、および／または
インダクタを含んでもよい。さらに、プリント回路基板５０３上のリード５０７により、
主要ハウジング４０１のリードとの電気的結合が得られてもよく、１つ以上のコネクタ５
０９（モレックス（Ｍｏｌｅｘ）コネクタなど）により、ＰＬＣなどのリモートコントロ
ーラとの電気的接続が得られてもよい。プリント回路基板は、複数の異なる動作特性を与
えるように構成されてもよく、ジャンパ５１１、またはディップスイッチ、シャント５１
０などの他の手段を使用して、１つのプログラミング特性が選択される。さらに詳しく言
えば、図４１〜図４４、図４５Ａ〜Ｂ、および図４６Ａ〜Ｂに対して以下に記述するよう
に、プリント回路基板は、１つ以上のカスタム回路（例えば、特定用途向け集積回路ＡＳ
ＩＣデバイス）を含んでもよい。２００４年７月２３日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ
Ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙ Ａｃｔｕａｔｅｄ
Ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅｓ」という発明の名称のＫｅｖｉｎ Ｄｏｕｇｌａｓらの米国仮特許出願第６０／
５９０，６９９号明細書（以下、「Ｄｏｕｇｌａｓら」）に、弁アセンブリおよび／また
はその電子機器サブアセンブリのさらなる動作について記述されている。同仮特許出願の
内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【００７４】
通常動作中、プリント回路基板５０３は、コネクタ５０９を介して制御信号とともに動
作電力を受けてもよい。また、電力異常が発生した場合、プリント回路基板が弁チップ１
３１を所定のデフォルト条件にシーケンスすることができるように、バッテリー５１３な
どの代替電源が与えられてもよい。図１５にバッテリーを示すが、他の代替電源（容量格
納デバイスおよび／または燃料電池など）が使用されてもよい。プリント回路基板５０３
はまた、弁チップ電極を駆動するために使用される高電圧駆動回路（多段階チャージポン
プなど）を含んでもよい。例えば、コネクタ５０９を介して、２４Ｖの外部電源が与えら
れてもよく、高電圧駆動回路が、リード５０７、リード４０５、およびリード２１７を介
して、弁チップ電極を駆動するために使用される１５０Ｖの出力を発生してもよい。プリ
ント回路基板はまた、過渡電圧抑制（ＴＶＳ）デバイス５１７（一対の直列接続された対
向するツェナーダイオード）を含んでもよい。
【００７５】
電子機器サブアセンブリのコントローラが、外部電源をモニタし、外部電源の中断を検
出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄを所定のデフォルト条件に進めて、代替電源から得られ
たエネルギーを用いて、そのデフォルト条件を保つように構成されてもよい。例えば、外
部電源の中断を検出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄの現行条件が維持されてもよい。他の
形態において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、チャンバ１４３ａ〜ｅの
各々の間での流通が阻止されるように、弁チップ１３１ａ〜ｄを閉じてもよい。別の形態
において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ｂ〜ｃを閉じ
、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを開いてもよい。さらなる別の形態において、外部電
源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを閉じ、弁チ
ップ１３１ｂ〜ｃを開いてもよい。
【００７６】
プリント回路基板５０３およびバッテリー５１３を含む電子機器サブアセンブリ５０１
は、図１４および図１６に示すように、例えば、オーバーモールドプロセスを用いて、絶
縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれ
らの誘導体）に封入されてもよい。さらに詳しく言えば、電子機器を保護するために、比
較的低い温度および圧力で硬化可能なエポキシが使用されてもよい。プリント回路基板５
０３のリード５０７が主要ハウジング４０１のリード４０５と係合するように、主要ハウ
ジング４０１上に装着する外部形状の封入された電子機器サブアセンブリが与えられても
よい。
【００７７】
他の形態において、バッテリーまたは他の電力格納デバイスが、電子機器サブアセンブ
リから取り外し可能なものであってもよく、および／または、バッテリーが、電子機器サ
ブアセンブリの封入の外側に設けられてもよい。したがって、バッテリーの取り替えが、
より簡単なものになる場合もある。例えば、電子機器サブアセンブリに電力および／また
は制御信号を供給するために使用されるケーブルに、バッテリーが設けられてもよい。さ
らに、電子機器サブアセンブリは、外部供給電力を使用した通常動作中、バッテリーを充
電するように構成された回路を含んでもよい。したがって、バッテリーの寿命が延びる場
合もある。
【００７８】
図１８に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベース６０１を示す。ベ
ース６０１は、金属鋳造プロセスを用いて形成されてもよい。さらに詳しく言えば、ベー
ス６０１は、アルミニウムやステンレス鋼などの金属で形成されてもよく、排気ポート１
４２ａ〜ｂおよび供給ポート１４４ｃは、螺装されたねじ孔であってもよい。主要ハウジ
ング４０１をベース６０１に固定するために、さらなるねじ孔６０３ａ〜ｂが使用されて
もよい。さらに、弁アセンブリを取り付けるためのベースに、隙間および／または取り付
け孔６０５（ポートに垂直および／または平行）が設けられてもよい。
【００７９】
ベースとして鋳造金属を使用することによって、孔にあるねじ筋の完全性がより容易に
維持される場合もある。さらに、保護および／または美的目的のために、鋳造アルミニウ
ムベース上にエポキシ仕上げが施されてもよい。他の形態において、ベース６０１は、螺
装された場所で金属インサートを使用して、射出成形された材料（プラスチック材料、エ
ラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）で形成されてもよ
い。
【００８０】
主要ハウジング４０１（図２１に示す）の底面にあるエンクロージャ内にパッケージン
グされた弁チップ（例えば、図６および図８に示す）を差し込み、ねじ７０１を使用して
ベース６０１に主要ハウジング（パッケージングされた弁チップを含む）を固定し、図１
９および図２１〜図２２に示すように、主要ハウジングに電子機器サブアセンブリを差し
込むことによって弁アセンブリを完成してもよい。図２０は、主要ハウジングのリードを
視認でき、リード２１７、４０５、および５０７の相互接続を視認できるように、主要ハ
ウジングの非金属部分を図示していない弁アセンブリを示す。
【００８１】
同じ主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリは、５方弁または３方弁
動作のいずれかに対して構成することができる。図４Ａ〜Ｆに対して上述したように、５
方動作の場合、例えば、図２１に示すように、主要ハウジングの底部にあるエンクロージ
ャのそれぞれに、４つのパッケージングされた弁チップが差し込まれてもよい。３方弁動
作の場合、電子機器サブアセンブリから最も離れた２つのエンクロージャ内の各々に、パ
ッケージングされた弁チップが差し込まれてもよく、チャンバ１４３ｄ〜ｅが永久に密封
されるように、電子機器サブアセンブリに最も近い２つのエンクロージャ内に、シーリン
グプラグ４１３が差し込まれてもよい。上述したように、同じ電子機器サブアセンブリが
、ジャンパ、スイッチ、シャント、ヒューズ、または製造中および／または製造後に設定
可能な他の選択デバイスを使用してなされた選択に応じて、メモリ（ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、
ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど）に画定される複数の動作モードの１つを与えるように構
成されてもよい。例えば、スイッチ、シャント、ヒューズ、および／またはジャンパのセ
ッティングに応じて、５方、４方、３方、または２方動作のいずれかを制御するように、
同じ電子機器サブアセンブリを使用することができる。例えば、Ｄｏｕｇｌａｓらのもの
には、３方および５方弁の動作が記述されている。
【００８２】
さらなる他の形態において、主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリ
は、４方および／または２方弁動作用に構成することができる。４方動作の場合、ベース
は、排気チャンバ１４３ａおよび１４３ｅと同じ排気ポートとの間に流体結合が与えられ
るように修正されてもよい。他の方法では、４方動作には、図４Ａ〜Ｆに対して上述した
ように、４つの弁チップが与えられてもよい。他の形態において、一方向のオン／オフ流
れデバイスを与えるために、単一の弁チップを用いて、２方動作が与えられてもよい。１
つの弁チップおよび他の弁チップの代替であるプラグとともに図１０〜図１３のコンポー
ネントを使用して、２方デバイスを与えることもできる。他の形態において、単一の弁チ
ップに対して、１つの入力ポート、１つの出力ポート、および１つのエンクロージャを有
するより小さなハウジングを用いて、２方デバイスを与えることもできる。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、５方動作用に構成された弁アセンブリにおいて
、５つのチャンバ１４３ａ〜ｅの各々の間で空気路を独立して制御できることで、同じ弁
アセンブリが、「全シリンダポート排気」弁、「全シリンダポート阻止」弁、または「全
シリンダポート通電」弁として機能してもよい。このように、本発明のいくつかの実施形
態による弁アセンブリが、電子機器サブアセンブリのプログラミング、電子機器サブアセ
ンブリのプログラムの選択、および／または、主要ハウジングのエンクロージャ内へのパ
ッケージングされた弁チップアセンブリおよび／またはシーリングプラグの差し込みに基
づいて、任意の市販の弁タイプの機能を複製してもよい。
【００８４】
さらに、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリにより、新規の弁タイプが実
施されてもよいように、空気流が独立して制御されてもよい。例えば、バッテリーなどの
バックアップ電源を用いて、システム電力が失われた場合に特有の機能が与えられてもよ
い。さらに詳しく言えば、弁および空気圧式アクチュエータは、停電中の最後の位置（デ
フォルト条件の想定とは対照的）を保持してもよい。
【００８５】
さらに、電子機器サブアセンブリ用のカスタム集積回路デバイス（例えば、特定用途向
け集積回路デバイス）などの回路が、同じ物理的な弁アセンブリ（弁チップの主要ハウジ
ング、ベース、電子機器サブアセンブリなどを含む）が、任意の弁タイプの機能を提供で
きる異なるプログラムを与えてもよい。例えば、電子機器サブアセンブリの複数のプログ
ラムの１つが、特定の電圧レベルまで入力ピンを引くことによって、インタフェース（シ
リアルインタフェースなど）を使用して電子機器サブアセンブリのチップをプログラミン
グし、ヒュージブルリンクを選択的に破棄し、１つ以上のジャンパをカットおよび／また
は維持し、２つ以上のピン間にシャントを配置および／または省略し、スイッチの位置を
選択することによって選択されてもよい。
【００８６】
本発明のさらなる実施形態による弁アセンブリは、静電駆動式弁を通る流体の流れを制
御するために、パルス幅変調を使用してもよい。例えば、弁を通る流体の流れを決定する
ためにデューティーサイクルを使用して所定の周波数で静電駆動式弁フラップを開閉する
ために、パルス幅変調が使用されてもよい。例えば、１００％のデューティーサイクルが
全流量を与えてもよく、５０％のデューティーサイクルが半流量を与えてもよく、０％の
デューティーサイクルが、全く流量を与えないものであってもよい。例えば、弁チップ１
３１ａ〜ｄを作動させるためにパルス幅変調を使用することによって、ロッド１６７が拡
張および後退する速度が制御されてもよい。さらに、ロッドの拡張または後退に伴ってデ
ューティーサイクルを変更することによって、ロッドが拡張および／または後退するとき
に、ロッド１６７の加速および／または減速が制御されてもよい。例えば、慣性を解消す
るために、拡張および／または後退の最初でより大きなデューティーサイクルで、それぞ
れの弁チップが作動されてもよく、ロッドが完全に拡張および／または後退位置に近付く
につれて低減されたデューティーサイクルで、それぞれの弁チップが作動されてもよい。
【００８７】
さらに、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリに、１つ以上のフィルタが設
けられてもよい。例えば、高圧供給ポート１４４ｃおよび／またはアクチュエータポート
１４６ａおよび１４６ｂに、フィルタが設けられてもよい。さらに、または他の形態にお
いて、排気ポート１４２ａおよび１４２ｂに、フィルタが設けられてもよい。供給ポート
１４４ｃおよび／または排気ポート１４２ａおよび１４２ｂにあるフィルタは、図１８の
ベース６０１上および／または内に設けられてもよい。アクチュエータポート１４６ａお
よび１４６ｂにあるフィルタは、主要ハウジング４０１の内外、バンジョーフィッティン
グ４１５ａおよび４１５ｂの内外、および／またはコレット４１９ａおよび４１９ｂに設
けられてもよい。フィルタを使用することで、弁オリフィスの填塞、および／または、弁
が閉じられたときに、弁フラップとそれぞれのオリフィスとの間の密封性の低減によって
、弁アセンブリの動作を劣化してしまう可能性のあるダスト、オイル、および／または水
などの汚染物質から弁アセンブリを保護してもよい。
【００８８】
図２４〜図２６に、くさび形のバッフル７４１、フレーム７１１、およびリード７１７
を有するパッケージングされた弁チップ（図２に対して上述したように、弁チップ１３１
を含む）のさらなる実施形態を示す。図２７に、フレーム７１１から分離した本発明のい
くつかの実施形態による電気リード７１７を示す。
【００８９】
例えば、図２４〜図２６に示すように、本発明のいくつかの実施形態によるパッケージ
ングフレーム７１１は、本体７１３、ガスケット７１５、および電気リード７１７を含ん
でもよい。フレーム７１１は、ウィンドウを有してもよく、ウィンドウの周りには窪んだ
棚部があり、図５〜図６および／または図７〜図８に対して上述したように、トラフが棚
部を取り囲んでもよい。棚部とトラフとを組み合わせた幅は、およそ０．０２５インチ〜
およそ０．０６０インチの範囲のものであってもよい。さらに詳しく言えば、棚部とトラ
フとを組み合わせた幅は、およそ０．０５０インチ〜およそ０．０６０インチの範囲のも
のであってもよい。電気リード７１７は、打ち抜き金属で形成されてもよく、電気リード
７１７は、スズでめっきされてもよく（およそ１５０マイクロインチ）、次いで、金でめ
っきされてもよい（およそ４０マイクロインチ）。本体７１３は、射出成形絶縁材料（プ
ラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体
）で形成されてもよく、ガスケット７１５は、ゴム、ヴァイトン、および／またはシリコ
ーンなどの射出成形可撓性シーリング材料で形成されてもよい。ガスケット７１５により
、弁アセンブリの主要ハウジングに対して静的流体シールが与えられてもよい。
【００９０】
さらに詳しく言えば、本体７１３は、金型のインサートとして電気リード７１７を与え
て、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、およ
び／またはそれらの誘導体）で形成されてもよい。さらに、ガスケット７１５は、２段階
ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、本体７１３
と一体に形成されてもよい。棚部は、流通状態になるように弁チップの上面と底面とを露
出させた状態にして、棚部によって片側の縁部で弁チップを支持できるように、本体７１
３の周囲部分に対して窪ませて形成されてもよい。さらに、棚部は、引き続き設置された
弁チップもまた本体７１３内に窪ませて形成されるように、十分に窪ませて形成されても
よい。さらに、電気リード７１７の部分が、引き続き設置された弁チップとの電気的接続
（ワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者に公知の他の
手段など）のために、ウィンドウに隣接して露出される。さらに、本体７１３の他の部分
を弁チップにより接近して装着させた状態で、棚部上に弁チップを設置するためのツール
のスペースが得られるように、棚部の部分に隣接して、本体７１３のノッチ７２５が設け
られてもよい。リード７１７を取り囲む本体７１３の部分は、ワイヤボンディングの先端
隙間を与えるために傾斜が付けられてもよい（例えば、およそ３０度）。
【００９１】
次いで、本体７１３のトラフに接着剤が与えられ、ウィンドウを取り囲む本体７１３の
棚部上に弁チップ１３１が設置されると、接着剤が完全に硬化するまで、トラフにより接
着剤を配置、定着、および／または拡散制御することができる。さらに詳しく言えば、お
よそ０．０１５インチの幅の接着剤ビーズが使用されてもよい。弁チップは、光センサ機
器を使用して、およそ０．００５インチの精度で、本体７１３の棚部上に設置されてもよ
い。したがって、パッケージングフレームの本体７１３内に、指示標示が成形されてもよ
い。さらに詳しく言えば、「Ｌ」、「Ｔ」、「＋」、または他の同様の文字に類似した外
観を有する垂直の交差線を含むように、指示標示が成形されてもよい。さらに、指示標示
は、およそ０．０１０インチの深さを有してもよい。
【００９２】
本体７１３の棚部上に弁チップ１３１を固定するために使用される接着剤が、およそ１
時間、およそ摂氏１５０度（華氏３０２度）で硬化されてもよい。他の形態において、接
着剤は、長時間、低温で硬化されてもよい。例えば、本体７１３にポリカーボネートが使
用されてもよく、ポリカーボネートの融点温度は、およそ華氏４３０度〜およそ華氏４８
０度の範囲のものであってもよい。しかしながら、本体７１３の変形を低減するために、
接着剤の硬化温度が、およそ華氏１２５度〜およそ華氏２００度の範囲に維持されてもよ
い。他の形態において、接着剤として、ＵＶ硬化エポキシが使用されてもよい。
【００９３】
図２６に示す構造を与えるために、弁チップ１３１の露出縁部の周りで、本体７１３の
部分７２９が変形されてもよい。接着剤は、弁チップ１３１と本体７１３との間に流体シ
ールを与えてもよく、変形部分７２９が、本体７１３内に弁チップを固定してもよい。さ
らに詳しく言えば、本体７１３内に弁チップ１３１を保持するために、被加熱ツール（熱
カシメなど）を使用して、本体７１３の部分７２９が変形されてもよい。したがって、弁
チップ１３１の縁部が、一方側では、本体７１３の棚部によって、他方側では、本体７１
３の変形部分７２９によって支持されてもよい。さらに、リード７１７に隣接した弁チッ
プ１３１の表面が、リード７１７に対して、およそ０．０１０インチ、さらに、ノッチ７
２５、棚部、およびトラフを取り囲む本体７１３の表面に対して、およそ０．０３０イン
チだけ窪ませて形成されてもよい。
【００９４】
弁チップ１３１上で、第１の入力パッド（第１の金ボンドパッドなど）に、全ての固定
電極が電気的に接続されてもよく、第２の入力パッド（第２の金ボンドパッドなど）に、
全ての可撓性電極が電気的に接続されてもよく、入力パッドは、（例えば、金ワイヤボン
ディングなどのワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者
に公知の他の手段によって）本体７１３を介してウィンドウに隣接した電気リード７１７
のそれぞれの露出部分に電気的に接続されてもよい。弁チップ１３１の入力パッドと電気
リード７１７との間の電気的接続を保護するために、グローブトップポッティング７３１
が使用され得る。電気リード７１７の部分は、弁アセンブリの主要ハウジングとの電気的
結合用に、本体７１３の縁部上で露出される。
【００９５】
他の実施形態によれば、パッケージングフレーム７１１は、弁チップ１３１とパッケー
ジングフレームの本体との間に流体シールを与えるために、図７および図８に対して上述
したものに類似したチップガスケットを使用してもよい。前述したように、本体７１３は
、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および
／またはそれらの誘導体）で形成されてもよく、上述したガスケット７１５および追加の
チップガスケットは、ゴム、ヴァイトン、および／またはシリコーンなどの射出成形可撓
性シーリング材料で形成されてもよい。ガスケット７１５は、主要ハウジングに対して静
的流体シールを与えてもよく、チップガスケットは、上部に設置された弁チップに対して
、静的流体シールを与えてもよい。さらに、ガスケット７１５およびチップガスケットは
、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、本
体７１３と一体に形成されてもよい。チップガスケットの他の形態において、または追加
して、弁チップを棚部に固定するために、打ち込み接着テープが使用されてもよい。
【００９６】
さらに、弁チップ１３１は、弁フラップ１１７を解放する前にパッケージングされても
よい。さらに詳しく言えば、弁フラップ１１７は、犠牲酸化物上に形成されてもよく、犠
牲酸化物は、パッケージングフレームに弁チップ１３１が組み立てられている間、維持さ
れてもよい。次いで、犠牲酸化物は、パッケージングフレームに著しいダメージを及ぼす
ことなく、ドライ（気相）ＨＦ除去を使用して除去されてもよい。さらに詳しく言えば、
パッケージングフレームは、ドライ（気相）ＨＦ除去からのダメージに耐性を含みること
があるヴァイトンおよび／または他の材料で形成されてもよい。
【００９７】
他の形態において、弁チップの弁フラップが、複数の弁チップを含むウェハからダイシ
ングする前、ダイシング後であるがパッケージングする前、またはパッケージングした後
のいずれかに、ウェットＨＦ酸エッチを使用して犠牲酸化物を除去することによって解放
されてもよい。さらに詳しく言えば、犠牲酸化物層は、およそ１０分間、４９％ＨＦ溶液
を使用して弁チップから除去されてもよく、ウェットエッチの後に、任意の残留ＨＦおよ
び／または水を除去するために、それぞれ２０分間、脱イオン（ＤＩ）水リンス、イソプ
ロピルアルコールリンス、および第１および第２のメタノールリンスが続いてもよい。ウ
ェット処理後、解放された弁フラップを有する弁チップは、任意の表面張力を低減するた
めの超臨界乾燥サイクルに含みて、メタノールが下塗りされてもよく、このときに表面張
力が低減されなければ、弁フラップと基板との間に静止摩擦が生じることがある。
【００９８】
さらに詳しく言えば、弁チップは、ドライヤチャンバ内に装填され、メタノールで被覆
されてもよく、次いで、およそ１２００ｐｓｉｇの圧力でチャンバからメタノールを取り
去るために、液体ＣＯ2が使用されてもよい。メタノールが全て取り去られると、チャン
バは、ＣＯ2を液相から気相へと転移させるために超臨界点（およそ摂氏３１度）を超え
て加熱され、ＣＯ2気体のシステムを排出するために、圧力が解放される。超臨界ＣＯ2の
表面張力は極めて低いため、ＣＯ2は、液体から気体への転移に伴って弁フラップを引き
下げる可能性が高くない。市販および／またはカスタムの超臨界ドライヤが使用されても
よい。
【００９９】
弁チップ上にある許容可能な数の弁フラップがうまく解放されていることを決定するた
めに、視覚検査を使用することもできる。特に、弁チップの表面は、弁フラップが解放さ
れ、弁チップが無通電にされるときに視認できるフラッパ下の露出シリコンとは色が異な
り、色の変動を検査することができる。他の形態において、解放後にウェハを通して光を
投影することができ、光検出器が、非解放（閉）および解放（開）弁チップ間の光差を検
出できる。いずれの例においても、検査を実行するために、機械視認システムを使用でき
る。
【０１００】
さらに、図２４〜図２６に示す本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレ
ームを成形するために使用するツールは、同じ外寸を有するパッケージングフレームが、
実質的に同じ金型ツールを使用して異なるウィンドウ寸法で成形されるように適応されて
もよい。例えば、異なるウィンドウサイズ、形状、および／または場所を与えるために異
なる金型リッドを使用して、異なるパッケージングフレームを形成するために、同じ金型
ベースを使用できる。したがって、パッケージングフレームは、異なるサイズの弁チップ
に対して効率的に作製されてもよい。さらに詳しく言えば、より低い流体流量能力を要す
る用途のより小さな弁チップには、より小さなウィンドウが設けられてもよく、ワイヤボ
ンディングに近接するように電気リードに隣接させて（中心に置くのではなく）、より小
さなウィンドウが設けられてもよい。異なる弁チップサイズに対して同じ外寸を有するパ
ッケージングフレームを設けることによって、同じ主要ハウジングが、異なる動作特性を
与えるように、異なる能力／サイズのパッケージングされた弁チップを収容してもよい。
【０１０１】
図２４〜図２６にさらに示すように、圧力スパイクを偏向し、および／または弁チップ
１３１の静電弁フラップ上の応力を低減するために、フレーム７１１の本体７１３上に、
くさび形のバッフル７４１が設けられてもよい。さらに詳しく言えば、バッフル７４１は
、可撓性弁フラップおよび入力パッドを含む弁チップ１３１の側に隣接した本体７１３上
に設けられてもよい。バッフル７４１を含むことによって、取り扱い中およびその後の組
み立て中に、弁チップ１３１の弁フラップ１１７が保護されてもよい。さらに、バッフル
７４１により、より多くの層流が弁チップ１３１を流れ、バッフルとともにパッケージン
グされた弁チップを含む弁アセンブリのシーケンス速度が高まり、および／またはシーケ
ンスが不要になることもある。バッフル７４１は、４つの一般に円形のオリフィス７４３
を有するように示されているが、異なる形状、構成、および／または配向が与えられても
よく、および／または、単一のオリフィスなどのより小数のオリフィスが与えられてもよ
い。
【０１０２】
バッフル７４１は、４つのピン７４５ａ〜ｂおよび７４７ａ〜ｂおよび熱カシメ動作を
用いて、フレーム７１１の本体７１３に付着してもよい。さらに詳しく言えば、ピン７４
５ａ〜ｂは、フレーム７１１の本体７１３に成形され、バッフル７４１内に成形された貫
通孔７４９ａ〜ｂと係合するように構成されてもよい。ピン７４７ａ〜ｂは、バッフル７
４１に成形され、フレーム７１１の本体７１３内に成形された貫通孔７５１ａ〜ｂと係合
するように構成されてもよい。図２４〜図２６に示すように、ピン７４５ａ〜ｂおよび７
４７ａ〜ｂおよび貫通孔７４９ａ〜ｂおよび７５１ａ〜ｂを配設することによって、本体
７１３に対するバッフル７４１の所望の配向が与えられることで、アセンブリの誤差を低
減できる。言い換えれば、図２４〜図２６に示すピンおよび孔の配置により、くさび形の
バッフル７４１の比較的薄い部分が電気リード７１７に隣接して配設され、くさび形のバ
ッフル７４１の比較的幅広の部分が、電気リード７１７から離れて配設される。バッフル
７４１は、本体７１３に使用されるのと同じ材料で成形されてもよく、異なる材料が使用
されてもよい。
【０１０３】
バッフル７４１にある貫通孔７４９ａ〜ｂには、本体７１３の反対側にカウンターボア
（すなわち、より幅が広い部分）が設けられてもよく、本体７１３にある貫通孔７５１ａ
〜ｂには、バッフル７４１の反対側にカウンターボアが設けられてもよい。したがって、
ピン７４５ａ〜ｂおよび７４７ａ〜ｂは、貫通孔７４９ａ〜ｂおよび７５１ａ〜ｂのそれ
ぞれと係合されてもよく、本体７１３にバッフル７４１を固定するために、ピン上で熱カ
シメ動作が用いられてもよい。貫通孔にカウンターボアを設けることによって、熱カシメ
動作の結果としてバッフル７４１および／または本体７１３の外側面が著しく変形しない
ように、ピンから熱カシメ材料が移動する余地が与えられてもよい。
【０１０４】
図２４〜図２６にさらに示すように、バッフル７４１は、複数の貫通するオリフィス７
４３を含んでもよい。さらに、バッフル７４１は、弁チップ１３１のフラッパ側に隣接し
て設けられてもよく、ガスケット７１５は、弁チップ１３１の裏側に隣接して設けられて
もよい。このように、弁チップ１３１の裏側は、高圧環境（チャンバなど）と連通しても
よく、バッフル７４１のオリフィス７４３は、比較的低圧の環境（チャンバなど）と連通
してもよく、弁チップ１３１は、高圧環境から弁チップを通って、バッフル７４１のオリ
フィス７４３を通って、低圧環境までの流れを許容または阻止してもよい。したがって、
バッフル７４１は、取り扱い中および／またはその後の組み立て中に、弁チップ１３１の
フラッパ側を保護してもよい。
【０１０５】
さらに、バッフル７４１は、弁チップ１３１の両端の圧力差を制御してもよいことで、
音波空気流および／または全入力圧力に対して開および／または閉するのに、弁チップ１
３１のフラッパが不要になる。バッフル７４１を設けることによって、流れが制約されて
もよいように、および／または、弁を閉じなければならない圧力が低減されてもよいよう
に、バッフル７４１と弁チップ１３１との間にリザーバが設けられる。言い換えれば、パ
ッケージングされた弁チップの両端の全圧力降下が、弁チップ１３１の両端で全圧力降下
を感じることがないように、弁チップ１３１の両端の第１の圧力降下と、バッフル７４１
の両端の第２の圧力降下との間で分割されてもよい。バッフル７４１により、弁アセンブ
リで使用された弁チップ１３１の弁フラップは、低減された圧力に対して比較的短い期間
（例えば、１００マイクロ秒未満）で開および／または閉できるようになってもよいため
、弁チップ１３１を通る流体の流れは、例えば、図４Ａ〜Ｆに対して上述したような特定
のシーケンスステップを要することなく、「意のままに」方向転換されてもよい。他の実
施形態において、図４Ａ〜Ｆのシーケンス動作は、さらに高い圧力で動作を与えるために
、バッフル７４１とともにパッケージングされた弁チップ１３１とともに使用されてもよ
い。
【０１０６】
弁チップ１３１およびアセンブリを通る背圧および流体の流れを制御するために、オリ
フィス７４３のサイズ、場所、および数が使用されてもよい。図２４〜図２６に示すよう
に、オリフィス７４３は、弁チップ１３１の外側の角に隣接して設けられてもよいが、オ
リフィス７４３の他の配向、位置、形状などが与えられてもよい。バッフル７４１を用い
て、弁チップ１３１の弁フラッパが、バッフル７４１および弁チップ１３１を含むアセン
ブリの両端の全圧力の一部のみに対して開および／または閉してもよく、乱流の期間が低
減されることがある。したがって、弁フラップを開および／または閉するための応答時間
が短縮されることもあり、機能が改良されることもあり、および／または信頼性が高めら
れることもある。さらに、シーケンスが不調になることもある。
【０１０７】
また、バッフル７４３がくさび形状であることで、主要ハウジング内にパッケージング
された弁チップを組み立てやすくなることもある。さらに詳しく言えば、くさび形状によ
り、ガスケット７１５の圧迫が始まる前に、弁ハウジングの対応するくさび形のエンクロ
ージャ内に、およそ３／４（すなわち、７５％）の行程だけ、パッケージングされた弁チ
ップを挿入することができることもある。したがって、その後の組み立て中、ガスケット
７１５へのダメージが低減されることもある。
【０１０８】
図２４〜図２６に示すように、ガスケット７１５は、弁チップ１３１の背面に隣接し、
バッフル７４１とは反対側の本体７１３の側に設けられてもよい。このように、ガスケッ
ト７１５は、組み立て中、本体７１３に弁チップ１３１を固定するために使用された接着
剤、熱カシメ動作などから保護されてもよい。図２４〜図２６に示すようにガスケット７
１５を設置することによって、ガスケット７１５とバッフル７４１との間の干渉が低減さ
れてもよい。
【０１０９】
さらに、電気リード７１７は、リードのワイヤボンド部分７１７ａが、弁チップ１３１
に実質的に平行であるとともに、リードの外部部分７１７ｂが、弁チップ１３１に対して
実質的に垂直であるように、図２７に示すように形成されてもよい。さらに、主要ハウジ
ングのリードとの相互接続を高めるために、リードの外部部分７１７ｂ上に、ディンプル
７１７ｃが設けられてもよい。
【０１１０】
図２４〜図２６のパッケージングされた弁チップは、図２８〜図３４に対してさらに詳
細に記述するように、主要ハウジングに対して抜き差しできる。したがって、１つ以上の
パッケージングされた弁チップを含む弁アセンブリが、修理可能および／または適応可能
であってもよい。このように、弁チップが動作不良の状態にある弁アセンブリの修理は、
動作していないパッケージングされた弁チップを取り除き、新しいパッケージングされた
弁チップを挿入することによって行われてもよい。さらに、弁アセンブリの機能は、元の
パッケージングされた弁チップを、異なる特性（弁チップの異なる流量能力および／また
はサイズなど）を有する新しいパッケージングされた弁チップに取り替えることによって
変更されてもよい。
【０１１１】
図２８〜図３１に、本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジング８０１を示す。
さらに詳しく言えば、図２８に、主要ハウジング８０１および関連するコンポーネントの
分解図を示し、図３１に、主要ハウジングの底面斜視図を示す。図３１の底面図に示すよ
うに、主要ハウジング８０１は、図３および図４Ａ〜Ｆに対して上述した弁アセンブリチ
ャンバ１４３ａ〜ｅを規定する。主要ハウジング８０１はまた、主要ハウジングの長さに
垂直な（図２４〜図２７に対して上述したような）パッケージングされた弁チップを収容
するように構成されたエンクロージャ８０３ａ〜ｄを含む。さらに、主要ハウジング８０
１は、エンクロージャ８０３ａ〜ｄにあるパッケージングされた弁チップの金属リード７
１７に信号を送信するために使用される導電リード８０５を含む。アセンブリのベース（
例えば、図３７および図３８に示す）に対して流体シールを与えるために、外周ベースガ
スケット８０７が含まれてもよく、主要ハウジングのリード８０５へ外部接続するための
シールを与えるために、ＰＣＢガスケット８０９が含まれてもよい。
【０１１２】
主要ハウジング８０１は、導電リード８０５をインサート成形して、絶縁材料（プラス
チック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）を
射出成形することによって形成されてもよく、ガスケット８０７および／または８０９は
、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、可
撓性シーリング材料で形成されてもよい。さらに詳しく言えば、図３および図４Ａ〜Ｆに
対して上述したように、成形ツールにより、高圧給気および低圧排気に対して５つの別々
のチャンバ１４３ａ〜ｅが作られる。主要ハウジングを射出成形するとき、チャンバ１４
３ａ〜ｅ間の内部孔の形成に対処できるように、孔が、ハウジングの外側に含まれてもよ
く、ハウジングの外側にある孔は、孔を密封するために接着、溶接、または貼り付けられ
てもよいプラグで密封されてもよい。
【０１１３】
図２８〜図３０に示すように、主要ハウジング８０１はまた、バンジョーフィッティン
グ８１５ａ〜ｂ、Ｏリング８１７ａ〜ｂ、およびコレット８１９ａ〜ｂ（クイックコネク
トフィッティングおよび／またはカートリッジとも呼ばれる）を貼り付けてもよい。さら
に詳しく言えば、コレット８１９ａ〜ｂは、押し込み式のカートリッジであってもよい。
さらに詳しく言えば、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂは、例えば、超音波溶接お
よび／または接着剤を使用して、主要ハウジング８０１に貼り付けられてもよく、バンジ
ョーフィッティング８１５ａ〜ｂは、弁アセンブリのチャンバ１４３ｂおよび１４３ｄと
流通状態にある。次いで、Ｏリング８１７ａ〜ｂおよびコレット８１９ａ〜ｂは、空気圧
式アクチュエータチャンバ１６３ａ〜ｂ（図３に示す）との流通状態を与える空気管を保
持するために、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂに挿入されてもよい。主要ハウジ
ング８０１は、流体の流れを制御するために、使用するパッケージングされたデバイスの
数およびその場所に応じて、３方弁または５方弁のいずれかを設けるために使用され得る
。
【０１１４】
上述したように、例えば、図２４〜図２６に示すように、パッケージングされた弁チッ
プを提供するために、フレームにマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）弁チップ１３１
がパッケージングされてもよい。弁アセンブリが適応可能および／または修理可能である
ように、主要ハウジング８０１のエンクロージャ８０３ａ〜ｄのそれぞれに対して、パッ
ケージングされた弁チップを選択的に抜き差ししてもよい。パッケージングされた弁チッ
プのガスケット７１５により、弁チップのそれぞれにある開口のみにエンクロージャ間の
流通状態が与えられるように、エンクロージャ８０３ａ〜ｄのそれぞれとの流体シールが
与えられる。さらに、パッケージングされた弁チップにある弁チップ１３１は、方向性を
有し、ガスケット７１５は、図４Ａ〜Ｆに対して上述したチャンバ１４３ａ〜ｅ間に流体
の流れを与えるために、パッケージングされた弁チップが主要ハウジング８０１において
配向されるように、特定のエンクロージャの所定の側と係合しなければならない。
【０１１５】
図３２に示すように、エンクロージャ８０３ａ〜ｄの各々（図３１に示す）は、図２４
〜図２７に対して上述したように、くさび形のバッフル７４１を含むそれぞれのパッケー
ジングされた弁チップを受け入れるためのくさび形のプロファイルを有してもよい。さら
に詳しく言えば、エンクロージャ８０３ａ〜ｄの各々は、ハウジング８０１のベース８５
１に隣接して比較的幅が広く、エンクロージャがベース８５１から離れて延在するにつれ
て狭くなるプロファイルを有してもよい。したがって、エンクロージャ８０３ａ〜ｄの各
々は、それぞれのパッケージングされた弁チップ（くさび形のバッフル７４１を含む）を
収容するように構成されてもよく、パッケージングされた弁チップの狭い部分およびリー
ド７１７がハウジング内に延在し、パッケージングされた弁チップの幅広い部分が、ハウ
ジング８０１のベース８５１に隣接する。
【０１１６】
くさび形のパッケージの幅広い部分は、ハウジング内に最初に挿入することができない
ため、ハウジング内にパッケージングされた弁チップを誤って挿入する可能性を低減する
ことができる。例えば、エンクロージャがくさび形であることにより、くさび形のチップ
アセンブリを逆さにまたは横に挿入する可能性が低減されることもある。さらに、くさび
形のチップアセンブリがエンクロージャに後向きに挿入されると、ベース８５１がハウジ
ング８０１と適切に係合せず、および／またはハウジング８０１とのシールを形成しない
場合、完全な挿入が達成されないこともある。
【０１１７】
さらに、くさび形のパッケージは、パッケージのガスケット７１５の圧迫が始まる前に
、それぞれのくさび形のエンクロージャ内に、著しい部分（例えば、５０％より多く、多
くの場合、７５％程度）の行程だけ挿入されてもよい。したがって、ガスケット７１５へ
のダメージを低減でき、および／または、くさび形のパッケージとくさび形のエンクロー
ジャとの間に、改良された流体シールが設けられることもある。
【０１１８】
上述したように、弁チップをパッケージングするために使用されるフレームのウィンド
ウの内寸は、パッケージングされた弁チップアセンブリの外寸を変更することなく、異な
るサイズの弁チップを収容できるように変更され得る。このように、同じ主要ハウジング
８０１が、異なる流量能力特性を有するエンクロージャ８０３ａ〜ｄにパッケージングさ
れた弁チップアセンブリを収容してもよい。言い換えれば、ＭＥＭＳ弁チップのサイズは
、パッケージングされた弁チップの同じ包絡線形状を維持しながら、異なる流量特性（例
えば、およそ０．００１Ｃｖ〜およそ１０Ｃｖの範囲）を与えるように変更されてもよい
。
【０１１９】
さらに、パッケージングされた弁チップの縁部上にある金属リード７１７の露出部分と
、主要ハウジング８０１の対応するリード８０５とを係合させて、弁チップの固定および
可撓性電極を主要ハウジング８０１のエンクロージャ８０３ａ〜ｄ内に差し込んだ状態で
、主要ハウジングの外側からの電気信号の通信を行ってもよい。
【０１２０】
図３３は、４つのパッケージングされた弁チップ、電子機器サブアセンブリ１００１、
および主要ハウジング８０１の非金属部分を除外したベース８５１を含む弁アセンブリを
示す。したがって、主要ハウジング８０１の電気リード８０５は視認でき、主要ハウジン
グの電気リード８０５とパッケージングされた弁アセンブリの電気リード７１７との結合
も視認できる。
【０１２１】
図３３に示すように、パッケージングされたチップアセンブリのリード７１７と接触す
る電気リード８０５の部分（またはタブ）が、リード８０５の長さに対して平行に（およ
び主要ハウジング８０１の長さに対して平行に）設けられてもよいように、電気リード８
０５の各々に湾曲部が設けられてもよい。したがって、リード７１７と接触する電気リー
ド８０５の部分は、強度を追加するために、その両端で支持されてもよい。さらに、主要
ハウジングのエンクロージャ内にパッケージングされたチップアセンブリが挿入されると
、パッケージングされたチップアセンブリのリード７１７は、挿入中にガスケット７１５
が圧迫されるときに、リード８０５のタブに沿って後ろおよび／または前にスライドして
もよい。このように、リード７１７および８０５の間の電気的結合の信頼性を高めること
ができる。
【０１２２】
さらに、マイクロバルブを保護するために、チャンバ１４３ａ〜ｅの１つ以上に、フィ
ルタが設けられてもよい。例えば、図３４に示すように、チャンバ１４３ｂおよび１４３
ｃに、排気フィルタ１０４１が設けられてもよく、チャンバ１４３ｃに、入力フィルタ１
０４３が設けられてもよい。チャンバ１４３ｃのフィルタが、高圧供給からの粒子および
／または他のデブリからマイクロバルブを保護してもよく、チャンバ１４３ｂおよび１４
３ｄにあるフィルタが、ポートからアクチュエータへ入り込んだ粒子および／または他の
デブリからマイクロバルブを保護してもよい。フィルタ１０４１および／または１０４３
は、ハウジング８０１と一体に製造されてもよく、および／または、フィルタ１０４１お
よび／または１０４３は、ハウジング８０１とは別々に製造されてもよい。例えば、フィ
ルタの１つ以上は、多孔性プラスチックフィルタ、多孔性金属フィルタ、ペーパーフィル
タ、乾燥フィルタ、合体フィルタ、ファイバフィルタ、薄膜フィルタ、メッシュフィルタ
／セパレータ、ミストセパレータ、ベーンセパレータ、サイクロンセパレータ、下降流セ
パレータ、レインアウトセパレータ、垂直流セパレータ、および／または水平セパレータ
であってもよい。
【０１２３】
入力フィルタ１０４３は、顧客によって与えられる高圧供給をフィルタリングするため
に使用されてもよい。高圧供給は、ハウジング８０１の外側でフィルタリングされてもよ
いが、弁の据え付け中に高圧供給内に有害な粒子が入り込むこともあり、および／または
、任意の外部フィルタリングから下流に入り込むこともある。一例として、入力フィルタ
１０４３は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）テープの粒子、パイプシーラント、および／また
は顧客の高圧供給フィルタ／レギュレータから下流の高圧供給パイプに存在する可能性の
ある他の粒子などの材料を捕らえるように構成されてもよい。したがって、供給経路にお
ける弁チップへのダメージが低減されることもある。さらに、入力フィルタ１０４３は、
空気が全ての方向に流れるように構成されてもよい。したがって、フィルタの１つのエリ
アが、汚染物質で閉塞された状態になれば、空気は、流れを著しく制限することなく、フ
ィルタの隣接したエリアに流れることができる。ハウジング８０１にある供給フィルタ１
０４３を示したが、供給フィルタ１０４３の代わりに、および／または、それに追加して
、他のフィルタが設けられてもよい。例えば、ベース８５１に、および／または、ベース
に結合された供給ラインに供給フィルタが設けられてもよい。
【０１２４】
排気フィルタ１０４１は、作動の結果として発生した粒子を含む可能性のあるアクチュ
エータの排気をフィルタリングするために使用されてもよい。例えば、アクチュエータの
排気は、乾燥した潤滑剤、シール、ロッドベアリング、および／またはアクチュエータ本
体の材料の微粒子を含むこともある。このような粒子をアクチュエータからフィルタリン
グすることによって、排気経路にある弁チップへのダメージを低減することができる。さ
らに、排気フィルタ１０４１は、空気が全ての方向に流れるように構成されてもよい。し
たがって、フィルタの１つのエリアが、汚染物質で閉塞された状態になれば、空気は、流
れを著しく制限することなく、フィルタの隣接したエリアにを流れることができる。ハウ
ジング８０１にある排気フィルタ１０４１を示したが、排気フィルタ１０４１の代わりに
、および／または、それに追加して、他のフィルタが設けられてもよい。例えば、排気フ
ィルタは、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂ、コレット８１９ａ〜ｂ、および／ま
たは空気圧式アクチュエータに設けられてもよい。
【０１２５】
バッフル７４１を使用して、バッフルと関連する弁チップとの間にバッフルチャンバが
設けられてもよく、取り扱いおよび／または組み立て中に、バッフルチャンバで弁チップ
の弁フラップが物理的に保護される。さらに、バッフルにあるオリフィスは、弁チップの
弁フラップにかけられた最大力が低減されるように、流体の流れを十分に制約してもよい
。さらに、バッフルチャンバの容積は、弁チップを流れる流体の層流がより迅速に得られ
、弁フラップの疲労が低減され得るように、弁ハウジングの関連するチャンバに対して十
分に小さいものであってもよい。このように、バッフルおよびシーケンス動作（図４Ａ〜
Ｆに対して記述）は、疲労低減、流れの改良などのために、弁チップが動作し得る圧力を
増大させるために、別々に、または組み合わせて使用できる。
【０１２６】
さらに、異なるサイズのオリフィスを有するバッフルが、同じ弁アセンブリの異なる弁
チップに対して与えられてもよい。例えば、図３４の５方弁には、アクチュエータポート
内により多くの流れを与えるバッフル７４１ｂ〜ｃと、アクチュエータポートからのより
制約された流れを与えるバッフル７４１ａおよび７４１ｄとが設けられてもよい。比較的
滑らかなピストン運動が与えられてもよく、および／または最大ピストン速度が低減され
てもよい。
【０１２７】
図３５〜図３６に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの電子機器サブア
センブリ１００１を示す。さらに詳しく言えば、電子機器サブアセンブリ１００１内のプ
リント回路基板が、主要ハウジング８０１に含まれた弁チップ１３１の動作を制御するた
めに使用される電子回路、および／またはソフトウェア、および／またはファームウェア
を含んでもよい。例えば、プリント回路基板は、プログラマブルロジックコントローラ（
ＰＬＣ）などのリモートデバイスによって命令されると、図４Ａ〜Ｆに対して上述した動
作に従って弁チップ１３１を制御および／または駆動するために、電子回路および／また
はソフトウェアを含んでもよい。
【０１２８】
プリント回路基板は、集積回路チップ、レジスタ、コンデンサ、および／またはインダ
クタを含んでもよい。さらに、プリント回路基板上のリードにより、主要ハウジング８０
１のリード８０５との電気的結合が得られてもよく、コネクタ１００５（５ピンモレック
スコネクタなど）により、ＰＬＣなどのリモートコントローラとの電気的接続が得られて
もよい。電子機器サブアセンブリは、ジャンパ、ディップスイッチ、シャント、ヒューズ
などの手段を使用して選択された１つの特定のプログラミング特性を用いて、メモリ（Ｒ
ＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど）に規定される複数の異なる動作特性を
与えるように構成されてもよい。さらに詳しく言えば、図４１〜図４４、図４５Ａ〜Ｂ、
および図４６Ａ〜Ｂに対して以下に記述するように、プリント回路基板は、１つ以上のカ
スタム回路（例えば、１つ以上の特定用途向け集積回路ＡＳＩＣデバイスを含む）を含ん
でもよい。２００４年７月２３日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉ
ｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙ Ａｃｔｕａｔｅｄ Ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ
Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」という発明
の名称のＫｅｖｉｎ Ｄｏｕｇｌａｓらの米国仮特許出願第６０／５９０，６９９号明細
書（以下、「Ｄｏｕｇｌａｓら」）に、弁アセンブリおよび／またはその電子機器サブア
センブリのさらなる動作について記述されている。同仮特許出願の内容全体を引用するこ
とにより本明細書の一部をなすものとする。
【０１２９】
通常動作中、電子機器サブアセンブリ１００１は、コネクタ１００５を介して制御信号
とともに動作電力を受けてもよい。また、電力異常が発生した場合、電子機器サブアセン
ブリが弁チップ１３１を所定のデフォルト条件にシーケンスすることができるように、バ
ッテリー１０１３などの代替電源が与えられてもよい。図３５および図３６にバッテリー
を示すが、他の代替電源（容量格納デバイスおよび／または燃料電池など）が使用されて
もよい。図３５および図３６に示すように、バッテリー１０１３は、バッテリーが取り替
えられるように、ヒンジ式の電池室カバー１０１５に設けられてもよい。ヒンジ１０１７
により、電池室カバーが開閉するようにしてもよく、ガスケット１０１９が、バッテリー
の電池室の外側にある汚染物質および／または湿気からバッテリー１０１３を保護しても
よい。バッテリーの電池室は、一体カバー１０１５およびガスケット１０１９を設けるた
めに、２段階ショットプロセスを使用して形成されてもよい。ディスクタイプのバッテリ
ーの場合、端子１０２１が、サブアセンブリ１００１の電子機器とバッテリー１０１３と
の間の電気的結合を与えてもよい。さらに、電子機器サブアセンブリは、外部供給電力を
使用した通常動作中、バッテリーを充電するように構成された回路を含んでもよい。した
がって、バッテリーの寿命が延びる場合もある。
【０１３０】
さらに、表示灯１０２３（発光ダイオードなど）が、現行の動作モード、外部電源の状
態、バッテリー状態などの指示を与えてもよい。さらに、手動制御機能コンタクト対１０
２５が、拡張または後退位置のいずれかまで関連するアクチュエータを手動で駆動するた
めに使用されてもよい。例えば、第１の対の手動制御機能コンタクトが、関連するアクチ
ュエータを後退位置へ手動で駆動するために、ドライバの先端または他のツールで電気的
に短絡されてもよく、さらに、第２の対の手動制御機能コンタクトが、関連するアクチュ
エータを拡張位置へ手動で駆動するために、ドライバの先端（または他のツール）で電気
的に短絡されてもよい。
【０１３１】
電子機器サブアセンブリ１００１はまた、弁チップ電極を駆動するために使用される高
電圧駆動回路（多段階チャージポンプなど）を含んでもよい。例えば、コネクタ１００５
を介して、２４Ｖの外部電源が与えられてもよく、高電圧駆動回路が、ハウジング８０１
のリード８０５、および弁チップのリード７１７を介して、弁チップ電極を駆動するため
に使用される１５０Ｖの出力を発生してもよい。プリント回路基板はまた、一対の直列接
続された対向するツェナーダイオードなどの過渡電圧抑制器（ＴＶＳ）を含んでもよい。
【０１３２】
電子機器サブアセンブリのコントローラが、外部電源をモニタし、外部電源の中断を検
出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄを所定のデフォルト条件に進めて、代替電源から得られ
たエネルギーを用いて、そのデフォルト条件を保つように構成されてもよい。例えば、外
部電源の中断を検出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄの現行条件が維持されてもよい。他の
形態において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、チャンバ１４３ａ〜ｅの
各々の間での流通が阻止されるように、弁チップ１３１ａ〜ｄを閉じてもよい。別の形態
において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ｂ〜ｃを閉じ
、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを開いてもよい。さらなる別の形態において、外部電
源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを閉じ、弁チ
ップ１３１ｂ〜ｃを開いてもよい。
【０１３３】
プリント回路基板を含む電子機器サブアセンブリ１００１は、図３５および図３６に示
すように、例えば、オーバーモールドプロセスを用いて、絶縁材料（プラスチック材料、
エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）に封入されても
よい。さらに詳しく言えば、電子機器を保護するために、比較的低い温度および圧力で硬
化可能なエポキシが使用されてもよい。電子機器サブアセンブリのリードが主要ハウジン
グ８０１のリード８０５と係合するように、主要ハウジング８０１上に装着する外部形状
の封入された電子機器サブアセンブリが与えられてもよい。
【０１３４】
例えば、５ピンコネクタ１００５は、電力（Ｖｃｃ）入力接続、接地（ＧＮＤ）入力接
続、ＡおよびＢ入力制御接続、および電力状態出力接続を与えてもよい。さらに、手動制
御機能コンタクト１０２５の各対は、不慮の接触の可能性を低減するために、オーバーモ
ールド成形されたハウジングに窪ませて形成されてもよい。さらに、手動制御機能コンタ
クトの対には、ハウジングのアクチュエータポート番号に対応するように、バッテリーカ
バーの隣接する部分上に、「２」および「４」のラベルがそれぞれつけられてもよい。
【０１３５】
さらに、オーバーモールドの拡張部８８８が、その後の組み立て中にベースおよびハウ
ジングに対して電子機器サブアセンブリ１００１の設置を誘導するように構成されてもよ
い。さらに詳しく言えば、拡張部８８８は、図３７〜図３８に対して以下に記述するベー
スの対応するスロットと係合してもよい。さらに、電子機器サブアセンブリ１００１の溝
８８５は、図３９および図４０に対して記述したような保持クリップと係合するように構
成されてもよい。
【０１３６】
図３７および図３８に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベース８５
１を示す。ベース８５１は、金属鋳造プロセスを用いて形成されてもよい。さらに詳しく
言えば、ベース８５１は、アルミニウムやステンレス鋼などの金属で形成されてもよく、
排気ポート１４２ａ〜ｂおよび供給ポート１４４ｃは、螺装されたねじ孔であってもよい
。主要ハウジング８０１をベース８５１に固定するために、さらなるねじ孔８５３ａ〜ｂ
が使用されてもよい。さらに、弁アセンブリを取り付けるためのベースに、隙間および／
または取り付け孔８５５（ポートに垂直および／または平行）が設けられてもよい。さら
に、連通スロット８５７が、ねじ孔と主要ハウジング８０１にあるそれぞれのチャンバと
の間に比較的狭い開口を設ける。
【０１３７】
ベースとして鋳造金属を使用することによって、孔にあるねじ筋の完全性がより容易に
維持される場合もある。さらに、保護および／または美的目的のために、鋳造アルミニウ
ムベース上にエポキシ仕上げが施されてもよい。他の形態において、ベース８５１は、螺
装された場所で金属インサートを使用して、射出成形された材料（プラスチック材料、エ
ラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）で形成されてもよ
い。図３７に示すように、ベース８５１の中子に溝８８９が形成されてもよく、溝８８９
は、電子機器サブアセンブリ１００１の拡張部８８８を収容するように構成されてもよい
。溝８８７は、図３９および図４０に対して以下に記述するように、保持クリップと結合
するように、ベース８５１に形成されてもよい。
【０１３８】
さらに、排気ポート１４２ａ〜ｂおよび供給ポート１４４ｃは、平底タップドリルで穴
があけられた後、雌ねじが切られてもよい。さらに、排気ポート１４２ａ〜ｂの連通スロ
ット８５７は、中心から外れて形成されてもよい。したがって、排気ポートが、弁チャン
バのそれぞれに対して中心に位置する必要がないため、弁アセンブリの長さが低減される
こともある。
【０１３９】
主要ハウジング８０１（図３１および図３２に示す）の底面にあるエンクロージャ内に
パッケージングされた弁チップ（例えば、図２４〜図２６に示す）を差し込み、ねじ８６
１を使用してベース８５１に主要ハウジング（パッケージングされた弁チップを含む）を
固定し、図３９および図４０に示すように、Ｕ字状の保持クリップ８８１を使用して、主
要ハウジング８０１およびベース８５１に電子機器サブアセンブリ１００１を取り付ける
ことによって弁アセンブリを完成してもよい。さらに詳しく言えば、Ｕ字状の保持クリッ
プ８８１は、コンポーネントを固定するために、主要ハウジング８０１の溝８８３、電子
機器サブアセンブリ１００１の溝８８５、およびベース８５１の溝８８７と結合するよう
に構成されてもよい。さらに、電子機器サブアセンブリ１００１の拡張部８８８は、ベー
ス８５１のスロット８８９と係合して整列するように構成されてもよい。
【０１４０】
同じ主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリは、５方、４方、３方、
または２方弁の動作用に構成され得る。５方動作の場合、図４Ａ〜Ｆに対して上述したよ
うに、例えば、図３４に示すように、主要ハウジングの底部のそれぞれのエンクロージャ
内に、４つのパッケージングされた弁チップが差し込まれてもよい。３方弁動作の場合、
電子機器サブアセンブリから最も離れた２つのエンクロージャの各々内に、パッケージン
グされた弁チップが差し込まれてもよく、チャンバ１４３ｄ〜ｅが永久に密封されるよう
に、電子機器サブアセンブリに最も近い２つのエンクロージャ内に、シーリングプラグ４
１３が差し込まれてもよい。上述したように、同じ電子機器サブアセンブリが、ジャンパ
、スイッチ、シャント、ヒューズ、または製造中および／または製造後に設定可能な他の
選択デバイスを使用してなされた選択に応じて、メモリ（ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ
、ＥＥＰＲＯＭなど）に規定される複数の動作モードの１つを与えるように構成されても
よい。例えば、スイッチ、シャント、ヒューズ、および／またはジャンパのセッティング
に応じて、５方、４方、３方、または２方動作のいずれかを制御するように、同じ電子機
器サブアセンブリを使用することができる。例えば、Ｄｏｕｇｌａｓらのものには、３方
および５方弁の動作が記述されている。
【０１４１】
さらなる他の形態において、主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリ
は、４方および／または２方弁動作用に構成することができる。４方動作の場合、ベース
は、排気チャンバ１４３ａおよび１４３ｅと同じ排気ポートとの間に流体結合が与えられ
るように修正されてもよい。他の方法では、４方動作には、図４Ａ〜Ｆに対して上述した
ように、４つの弁チップが与えられてもよい。他の形態において、一方向のオン／オフ流
れデバイスを与えるために、単一の弁チップを用いて、２方動作が与えられてもよい。１
つの弁チップと、他の弁チップの代替であるプラグとを用いて、図２８〜図３１のコンポ
ーネントを使用して、２方デバイスを与えることもできる。他の形態において、単一の弁
チップに対して、１つの入力ポート、１つの出力ポート、および１つのエンクロージャを
有するより小さなハウジングを用いて、２方デバイスを与えることもできる。
【０１４２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、カスタム回路（例えば、ＡＳＩＣとも呼ばれる
１つ以上の特定用途向け集積回路を含む）を使用して、図１４〜図１７および／または図
３５〜図３６に対して上述した電子機器サブアセンブリの電気的機能が与えられてもよい
。図４１は、本発明のいくつかの実施形態による回路２００１の機能ブロックを示すブロ
ック図であり、図４２は、図４１の回路２００１を含むプリント回路基板の要素を示す略
図である。
【０１４３】
図４１に示すように、回路２００１は、電力調整／制御回路２０１１、高電圧発生回路
２０１３、バッテリー検出／制御回路２０１５、デグリッチ／デバウンス論理回路２０１
７、シーケンスコントローラ（状態機械）回路２０１９、高電圧（ＨＶ）出力レベルシフ
タ回路２０２１、コンフィギュレーション回路２０２３、反転タイミング／制御回路２０
２５、および発光ダイオード（ＬＥＤ）ドライバ回路２０２７を含んでもよい。図示した
ように、電力調整／制御回路２０１１は、図１４〜図１７のコネクタ５０９のそれぞれを
通して、または図３５〜図３６のコネクタ１００５のそれぞれを通して、外部電源ＶＤＤ
および接地ＧＮＤ信号を受信してもよい。同様に、デグリッチ／デバウンス論理回路２０
１７は、図１４〜図１７のコネクタ５０９のそれぞれを通して、または図３５〜図３６の
コネクタ１００５のそれぞれを通して、入力制御信号ＡおよびＢを受信してもよい。バッ
テリー検出／制御回路２０１５は、バッテリー（図１４〜図１７のバッテリー５１３また
は図３５および図３６のバッテリー１０１３など）からバッテリー電源ＶＢａｔおよび接
地ＧＢａｔ信号を受信してもよい。
【０１４４】
ＨＶ出力レベルシフタ回路２０２１の出力Ｆ１〜Ｆ４およびＨＣｏｍＯおよびＨＣｏｍ
Ｅは、弁アセンブリの弁チップを駆動するために使用され、出力Ｆ１〜Ｆ４およびＨＣｏ
ｍＯおよびＨＣｏｍＥは、主要ハウジングのリード（図１３および図２０のリード４０５
、または図３１および図３３のリード８０５などを介して）を介して弁チップのそれぞれ
に結合される。さらに詳しく言えば、弁アセンブリの弁チップは、第１（電子サブアセン
ブリから最も離れた位置にある）から第４（電子機器サブアセンブリに最も近い位置にあ
る）として識別されてもよく、高電圧出力Ｆ１〜Ｆ４は、第１から第４の弁チップのそれ
ぞれに印加され、高電圧共通奇数ＨＣｏｍＯ信号は、第１および第３の弁チップに印加さ
れ、高電圧共通偶数ＨＣｏｍＥ信号は、第２および第４の弁チップに印加される。
【０１４５】
コンフィギュレーション論理回路２０２３は、接地または浮動のいずれかであってもよ
いコンフィギュレーション選択信号Ｃ１〜Ｃ３を受信してもよい。図４２に示すように、
回路２００１は、プリント回路基板上に設けられてもよく、コンフィギュレーション選択
信号／ピンＣ１〜Ｃ３の各々は、ジャンパＪ１〜Ｊ３または浮動のそれぞれを通して（そ
れぞれのジャンパを取り除くことによって）、接地に結合される。他の形態において、そ
れぞれのコンフィギュレーション選択信号／ピンＣ１〜Ｃ３の接地へのトレースは、それ
ぞれのコンフィギュレーション選択信号／ピンが接地または浮動のいずれかであるように
するために、パッケージング前に維持またはカットされてもよい。さらに、ＬＥＤドライ
バ回路２０２７の出力ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂは、それぞれのＬＥＤ１０２３を駆動
してもよい。
【０１４６】
図４１および図４２のカスタム回路は、結果的に得られる弁アセンブリを、従来のソレ
ノイド駆動弁のドロップイン代替品として使用するように構成されてもよい。したがって
、電子機器サブアセンブリの物理的および電気的インタフェースは、従来のソレノイド駆
動弁に使用される物理的および電気的インタフェースに準拠したものであってもよい。例
えば、デグリッチ／デバウンス論理回路２０１７は、ソレノイド駆動弁に使用される入力
制御信号ＡおよびＢを受信するように構成されてもよい。図４１および図４２に示すよう
に、４つの別々の高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４が与えられてもよく、各弁チップの負荷が、
ヒステリシス付きコンデンサＶＣ１〜ＶＣ４として効率的にモデリングできる。このよう
に、コンデンサＶＣ１〜ＶＣ４は、電子機器サブアセンブリにあるプリント回路基板上に
設けられた要素とは対照的に、主要弁ハウジングに設けられた弁チップを表す。さらに、
高作動電圧は、チャージポンプ、インダクタ回路、および／またはそれらの組み合わせ、
および／または当業者に公知の他の回路を使用して発生されてもよい。
【０１４７】
高電圧発生回路２０１３は、低電圧源（２４ボルトの外部電源信号ＶＤＤおよび／また
は３ボルトのバッテリー電源信号ＶＢａｔなど）を、２００ボルトＤＣ信号などの高電圧
信号に変換するように構成されてもよい。例えば、ＨＶ発生回路２０１３は、回路２００
１上に設けられた一連のチャージポンプを含んでもよい。さらに、または、図４１および
図４２に示すような他の形態において、回路２００１のサイズおよび／またはコストを低
減させながら、高電圧信号を発生させるために使用する１つ以上のブーストコンバータを
提供するために、外部インダクタコイルＬＬおよびＬＨが、外部レジスタＲＬおよびＲＨ
と並列に設けられてもよい。さらに、このように発生させた高電圧の絶対値は、異なる用
途で使用する異なる作動電圧に順応するように、および／または、製造変動から得られた
異なる回路（ＡＳＩＣなど）の特性の変動に順応するように調節されてもよい。その結果
得られる高電圧は、高電圧発生回路２０１３が活性のときを制御するために、ＨＶ発生回
路２０１３のコンパレータとともに使用されるデバイダの一部として、レジスタＨＶＡＲ
を使用して調節されてもよい。
【０１４８】
一次電源がなくなると（例えば、外部電源信号ＶＤＤがなくなると）、回路２００１を
含む電子機器サブアセンブリが、弁アセンブリが、ある状態を維持するか、または所望の
状態へ転移できるように構成されてもよい。したがって、回路を含む電子機器サブアセン
ブリは、外部電源信号ＶＤＤ（２４ボルト供給であってもよい）の損失中、無期限に弁チ
ップを所望の状態に維持しながら、静電作動式弁チップを介した漏出を解消するために、
バッテリー（図１５〜図１７のバッテリー５１３、図３６のバッテリー１０１３、および
／または図４２のバッテリー３０１３など）から十分なエネルギーを供給するように構成
されてもよい。
【０１４９】
電力損失を検出すると、特定の用途および電力損失時の入力の状態に応じて、高電圧出
力信号Ｆ１〜Ｆ４を所定の条件に切り換えるためのエネルギーが必要な場合もある。ＤＣ
外部電源信号ＶＤＤが損失および／または中断すると、高電圧出力信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３
、および／またはＦ４を維持するためのエネルギーを供給するために、比較的安価な３ボ
ルトリチウム一次バッテリーが使用されてもよい。他の形態において、３．０〜４．２ボ
ルトの範囲にある電圧出力を有する充電式リチウムイオンバッテリーが使用されてもよく
、回路２００１は、外部電源信号ＶＤＤが存在するとき、バッテリーを充電するように構
成される。
【０１５０】
外部電源信号ＶＤＤが利用可能な状態の通常動作中、デグリッチ／デバウンス論理回路
２０１７は、入力制御信号ＡおよびＢを受信および／またはフィルタリングしてもよく、
デグリッチ／デバウンス回路２０１７は、シーケンスコントローラ２０１９に入力制御信
号ＡおよびＢを与えてもよい。外部電源信号ＶＤＤが利用可能な場合、シーケンスコント
ローラ回路２０１９は、入力制御信号ＡおよびＢに応じて、およびコンフィギュレーショ
ン信号Ｃ１〜Ｃ３によって規定される回路コンフィギュレーションに応じて、ＨＶ出力レ
ベルシフタ回路２０２１の動作を命じる。外部電源信号ＶＤＤの損失中、バッテリー検出
／制御回路２０１５は、電力の損失を検出してもよく、電力損失信号が、検出／制御回路
２０１５によって発生され、シーケンスコントローラ回路２０１９に与えられてもよい。
外部電源信号ＶＤＤの損失中、シーケンスコントローラ回路２０１９は、（入力制御信号
ＡおよびＢに関係なく）コンフィギュレーション信号Ｃ１〜Ｃ３によって規定された電力
損失モードに応じて、ＨＶ出力レベルシフタ回路２０２１の動作を命じる。
【０１５１】
外部電源信号ＶＤＤの損失中の動作は、バッテリーから利用可能なエネルギーが制限さ
れているため、回路２００１の様々なコンポーネントの動作に影響を及ぼすこともある。
言い換えれば、回路２００１のコンポーネントの１つ以上は、バッテリーの寿命を延長す
るために、信号ＶＤＤの損失中に低電力モードで動作するように構成されてもよい。例え
ば、ＨＶ出力レベルシフタ回路２０２１は、低漏出動作を与えるように構成されてもよく
、ＨＶ発生回路２０１３の高電圧発生発振器が、信号ＶＤＤの損失中に「必要に応じて」
動作されてもよく、および／またはＬＥＤドライバ回路２０２７は、信号ＶＤＤの損失中
に漏出専用モードを与えるように構成されてもよい。バッテリーから流れる電流を低減す
ることによって、信号ＶＤＤの損失中にバッテリーを使用可能な期間を延長することがで
きる。
【０１５２】
さらに、バッテリー検出／制御回路２０１５は、低バッテリー電圧を検出し、例えば、
ＬＥＤ１０２３の一方または両方を点滅させることによって、バッテリーを取り替える必
要があることを指示するように構成されてもよい。さらに詳しく言えば、バッテリー検出
／制御回路２０１５は、定格負荷の下でバッテリー電圧を周期的にサンプリングしてもよ
く、バッテリー検出／制御回路２０１５は、（異なるバッテリータイプに順応するために
）バッテリー電圧信号ＶＢａｔがおよそ２ボルトに下がると、バッテリーの取り替えが必
要になることを指示してもよい。例えば、バッテリー検出／制御回路２０１５は、少なく
ともおよそ１０ＭΩの定格負荷を使用して、バッテリー電圧をサンプリングしてもよい。
【０１５３】
図４３の表１に、（図４１および図４２に示す回路２００１を含む電子機器サブアセン
ブリの）入出力間の論理関係が与えられる。指数関数的な増減（トランジスタを介して充
電および放電したコンデンサ）が、静電作動式弁チップを駆動するのに十分な場合がある
。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態によれば、波形成形（意図的なオーバーシ
ュートおよび設定電圧など）が与えられてもよい。図４３の表１において、Ｘは、それぞ
れの信号の「無関係」条件を表す。しかしながら、入力制御信号Ａおよび／またはＢの一
方または両方に対して、「無関係」条件が指示される場合、入力制御信号は、常に高電圧
または低電圧へ駆動されてもよい。
【０１５４】
図４３の表１に示すように、コンフィギュレーション信号Ｃ１およびＣ２が接地される
（０として示す）ことによって、５方３位置シリンダポートの排気コンフィギュレーショ
ンが与えられてもよい。信号ＶＤＤが存在する場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜
Ｆ４（０は開いた状態の弁を示し、１は閉じた状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号
ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示し、１はオンを示す）が示すように入力制御
信号ＡおよびＢに応答して駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地さ
れ、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件
に関係なく、第１および第４の弁チップが開かれ、第２および第３の弁チップが閉じられ
る（すなわち、両方のシリンダポートが排気される）ように、「００」状態に駆動されて
もよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が浮動し（１として示す）、信号ＶＤＤが中断
されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、電力中断
時の最後の状態に保持されてもよい。
【０１５５】
コンフィギュレーション信号Ｃ１が接地（０として示す）され、コンフィギュレーショ
ン信号Ｃ２が浮動（１として示す）する状態を与えることによって、５方３位置の全ての
ポートが阻止されたコンフィギュレーションが与えられてもよい。信号ＶＤＤが存在する
場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０は開いた状態の弁を示し、１は、閉じ
た状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示
し、１はオンを示す）が、示すように入力制御信号ＡおよびＢに応答して駆動されてもよ
い。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地され、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力
信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、弁チップの全てが閉じられる
（すなわち、両方のシリンダポートが、高圧および排気ポートから隔離される）ように、
「００」状態に駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が浮動し（１として
示す）、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの
条件に関係なく、電力中断時の最後の状態に保持されてもよい。
【０１５６】
コンフィギュレーション信号Ｃ１が浮動（１として示す）し、コンフィギュレーション
信号Ｃ２が接地（０として示す）される状態を与えることによって、５方３位置のシリン
ダポートが通電されたコンフィギュレーションが与えられてもよい。信号ＶＤＤが存在す
る場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０は開いた状態の弁を示し、１は閉じ
た状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示
し、１はオンを示す）が、示すように入力制御信号ＡおよびＢに応答して駆動されてもよ
い。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地され、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力
信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、第１および第４の弁チップが
閉じられ、第２および第３の弁チップが開かれる（すなわち、両方のアクチュエータポー
トが通電される）ように、「００」状態に駆動されてもよい。コンフィギュレーション信
号Ｃ３が浮動し（１として示す）、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４
は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、電力中断時の最後の状態に保持されてもよい
。
【０１５７】
コンフィギュレーション信号Ｃ１およびＣ２が浮動（１として示す）するという状態を
与えることによって、５方２位置のコンフィギュレーションが与えられてもよい。この場
合、１つの入力制御信号Ｂしか使用されず、したがって、入力制御信号Ａは、「無関係」
条件にある。信号ＶＤＤが存在する場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０は
開いた状態の弁を示し、１は閉じた状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号ＬＥＤ−Ａ
およびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示し、１はオンを示す）が、示すように入力制御信号Ｂに
応答して駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地され、信号ＶＤＤが
中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、第１
および第３の弁チップが開かれ、第２および第４の弁チップが閉じられるように、「０」
状態に駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が浮動し（１として示す）、
信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関
係なく、電力中断時の最後の状態に保持されてもよい。
【０１５８】
十分な期間、静電作動式弁チップに電圧が継続して印加されると、電荷の蓄積により、
動作停止を遅延してしまうことがある。本発明のいくつかの実施形態による用途では、数
日または数週間にもわたって所与の状態を維持することが必要な場合もあるため、電荷の
蓄積を低減する必要もある。この状況において、印加電圧の極性を周期的に反転させるこ
とによって、残留する電荷を低減でき、電荷蓄積および関連する作動遅延を低減させるこ
とができる。弁チップが静電的であるため、印加電圧の極性は重要ではない。さらに、弁
チップが全開する前に極性が反転できれば、デバイスの物理的動作に著しい影響を与える
可能性はない。
【０１５９】
したがって、回路は、著しい期間閉じたままにされた弁チップに印加されたＨＶ出力信
号（例えば、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、および／またはＦ４）の極性を周期的に反転させて、電
荷の蓄積を低減させるように構成されてもよい。高電圧発生回路２０１３においてオンチ
ップ発振器を使用すると、極性を切り換えるタイミングの信号を導出できる。発振の絶対
周期は、高電圧発生回路の機能の任意のものに対して重大なものではないこともある。
【０１６０】
極性の反転間を待機する時間の最小長さ（ｔrev）が、使用される弁チップの特性に基
づいて決定されてもよい。外部電源信号ＶＤＤの損失中に弁チップの状態を保持するため
にバッテリーが使用されているとき、電荷の蓄積が生じることもあるため、極性の反転は
、電力中断の間中に与えられてもよい。したがって、電力異常中にＨＶ発生回路の発振器
の継続的な動作が不要であるように、極性の反転は、ＨＶ発生回路２０１３が、電力異常
中に周期的に作動されるときにトリガされてもよい。さらに、入力制御信号ＡおよびＢが
、極性反転動作中に状態を変化すれば、極性反転は、新しい入力制御信号コマンドに応答
する前に完了してもよい。
【０１６１】
１つの状態から別の状態への切り換え時、例えば、図４Ａ〜Ｆに対して上述したように
、１つの動作状態から次へ遷移する間、シーケンスコントローラ回路２０１９が、動作停
止および／または作動の制御されたシーケンスを与えることが製品の機能に必要とされる
場合もある。言い換えれば、制御入力信号が変化した後および／または電力状態が変化し
た後、タイミング出力状態シーケンスが望まれることもある。さらに、極性反転は、実行
中に一連の中間状態を介したシーケンス制御を含んでもよい。さらに詳しく言えば、中間
状態を介したシーケンス制御により、特定の出力の組み合わせが少しの間にも生じず、あ
る中間条件が、定着するのに十分な時間与えられることもある。
【０１６２】
図４３の表１に示すように、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０１０１、１０１０、１１１１
、０１１０、および１００１）の５つの固有動作状態と、１つの動作状態から別の動作状
態への１４個の異なる遷移が存在してもよい。本発明のいくつかの実施形態による図４４
に、１４個の全ての状態変化のシーケンスの例を示す。また、図４４は、５つの極性反転
遷移（５つの動作状態の各々に対して）を実行するために使用されてもよいシーケンスを
示す。さらに、太字で示す状態へ切り換わる前に、最小時間遅延（ｔdel）が与えられて
もよい。さらに、図４４の極性反転シーケンスは、電力損失モード中に生じてもよい。し
たがって、電力異常中にバッテリー電力を使用して、高電圧信号遷移が要求されることも
ある。
【０１６３】
極性を最初に反転させた弁チップは、両端にゼロボルトが印加される状態を通過する。
図４４に、オーバーライン（すなわち、
【数１】
）を用いてこれらのゼロ交差
点を示す。ＨＶ出力信号対（例えば、Ｆ１およびＦ３、またはＦ２およびＦ４）の両方が
、共有する共通信号（例えば、ＨｃｏｍＯまたはＨｃｏｍＥ）のそれぞれに対してゼロ電
位差で駆動されるオーバーライン付き状態に回路２０１１が達した後、ＨＶ出力信号対の
それぞれに対する共有共通信号の極性を反転できる。ＨＶ出力信号が、極性反転動作の最
初に、共有共通信号のそれぞれに対してまず高電位にあれば、高電圧出力信号対およびそ
れぞれの共有共通信号は、遷移中、高電位に全て引き寄せられてもよく、次いで、高電圧
出力信号対は、共有共通信号のそれぞれに対して低電位に引き寄せられてもよい。ＨＶ出
力信号が、極性反転動作の最初に、共有共通信号のそれぞれに対してまず低電位にあれば
、高電圧出力信号対およびそれぞれの共有共通信号は、遷移中、低電位に全て引き寄せら
れてもよく、次いで、高電圧出力信号対は、共有共通信号のそれぞれに対して高電位に引
き寄せられてもよい。
【０１６４】
図４５Ａ〜Ｂは、回路２００１の入力／出力信号および／またはピンの概要を示す。ポ
テンシャル過電流に順応するために、これらのピンのいくつかに、複数のボンドパッドが
設けられてもよい。
【０１６５】
ＩＥＣ６１０００−４−２の準拠レベル２（４ｋＶ接触）に準拠して、回路２００１の
全ての入力／出力ピン上の回路２００１内に、静電放電（ＥＳＤ）回路保護が与えられて
もよい。さらに、入力制御信号ピン（ＡおよびＢ）および電源ピン（ＶＤＤおよびＧＮＤ
）には、ＩＥＣ６１０００−４−４、準拠レベル４に準拠して、外部電気的高速過渡（Ｅ
ＦＴ）回路が与えられてもよい。特に、主要電源信号／ピンＶＤＤと接地信号／ピンＧＮ
Ｄとの間に、過渡電圧抑制器ＴＶＳ（例えば、２つのツェナーダイオードを含む）および
／または蓄積コンデンサＳＣが与えられてもよい。さらに、外部電源Ｖｃｃと主要電源信
号／ピンＶＤＤとの間に、ダイオードＲＰＩが与えられてもよい。さらに、入力制御信号
／ピンＡおよびＢに、ダイオードＲＰ２およびＲＰ３が与えられてもよい。図４６Ａ〜Ｂ
は、本発明のいくつかの実施形態による回路２００１のデザインパラメータを示す。
【０１６６】
過渡電圧抑制器ＴＶＳが、入力電源信号Ｖｃｃ／ＶＤＤと接地ＧＮＤとの間に接続され
たツェナーダイオード対を含んでもよい。ツェナーダイオードは、図４２に示すように接
続されたカソードと直列に設置されてもよい。過渡電圧抑制器ＴＶＳは、過電圧保護を与
えてもよく、比較的大きな高速過渡からの保護を与えてもよい。過渡電圧抑制器ＴＶＳは
、電子機器サブアセンブリが信頼性のある過渡保護を行いやすいように、プリント回路基
板上に回路２００１から比較的離れた位置に設けられてもよい。電子機器サブアセンブリ
からプリント回路基板のトレースの容積、厚み、幅、長さ、および材料は、通常動作に有
効な信号経路を与えるとともに、上昇温度で過渡保護を与えるように選択されてもよい。
【０１６７】
電源ピンＶＤＤと外部電源Ｖｃｃ（２４ボルトＤＣ外部電源）との間の回路２００１と
直列に、反転極性ダイオードＲＰ１が設けられてもよく、反転極性ダイオードＲＰ１は、
回路２００１に反転極性保護を与えてもよい。追加のダイオードＲＰ２およびＲＰ３は、
入力制御信号／ピンＡおよびＢに反転極性保護を与えてもよい。過渡電圧抑制器ＴＶＳと
並列に蓄積コンデンサＳＣが設けられてもよく、蓄積コンデンサＳＣは、低域フィルタリ
ングを与えてもよい。蓄積コンデンサＳＣはまた、外部電源の損失中に、回路２００１へ
電力を与えるように蓄積デバイスとして作用してもよい。外部電力（すなわち、Ｖｃｃ）
が損失した後、蓄積コンデンサＳＣは、回路２００１が電力損失を検出し、および／また
は、回路がバッテリー３０１３へ切り換えられるまで、電力損失動作モードへ遷移を開始
してもよいように、十分な電流のソースとなることもある。
【０１６８】
高電圧発生回路２０１３は、蓄積コンデンサＨＶＳＣを充電するために使用される誘導
キックバックを作り出すために、レジスタＲＬおよび／またはＲＨと、インダクタＬＬお
よび／またはＬＨを使用して、高電圧ＨＶＤＤを発生してもよい。レジスタＲＬおよび／
またはＲＨは、最大キックバック電圧を制限するために使用されてもよく、それによって
、高電圧発生回路２０１３の切り換え回路にダメージを及ぼすことなく、十分に高い電圧
を発生する。
【０１６９】
インダクタの電流変化率は、その両端に印加された電圧に依存する。以下の式、Ｖ＝Ｌ
（ｄｉ／ｄｔ）を使用して、インダクタの両端にかかる電圧を計算することができ、イン
ダクタの両端の電圧を与えることで、インダクタを流れる電流がランプとして増大しても
よい。インダクタへ／から電流をソーシング／吸込むスイッチが開かれれば、インダクタ
を通る電流が、Ｖ＝Ｌｄｉ／ｄｔというインダクタの性質により突然変化できないために
、インダクタの両端にかかる電圧が増大することになる。スイッチが開くと、インダクタ
の両端にかかる電圧は、電流を流すのに十分なレベルまで突然増大する。レジスタＲＬお
よびＲＨをインダクタＬＬおよびＬＨと並列に設けることで、インダクタが発生する最大
電流を限定でき、回路２００１にダメージを与える可能性を低減できる。図４１に示すよ
うに、インダクタＬＨおよびレジスタＲＨを含む誘導キックバック回路は、充電ダイオー
ドＣＤ１を介して高電圧蓄積コンデンサＨＶＳＣを充電するために使用されてもよい。電
力異常中、インダクタＬＬおよびレジスタＲＬを含む誘導キックバック回路は、充電ダイ
オードＣＤ２を介して蓄積コンデンサＳＣを充電するために使用されてもよい。
【０１７０】
図４７Ａおよび図４７Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、弁ハウジング８０１
’、ベース８５１’、および電子機器サブアセンブリ１００１’を含む弁アセンブリの正
面斜視図および背面斜視図である。図４７Ａ〜Ｂのアセンブリにおいて、供給、排気、お
よびアクチュエータポートへの全ての結合が、ベース８５１’を介して設けられてもよい
。図示したように、螺装された結合部１４６ａ’および１４６ｂ’が、空気圧式シリンダ
用のアクチュエータポートを与えてもよく、螺装された結合部１４２ａ’および１４２ｂ
が、排気ポートを与えてもよく、螺装された結合部１４４ｃ’が、高圧供給ポートを与え
てもよい。このように、図４７Ａ〜Ｂの弁アセンブリは、図２８〜図４０の弁アセンブリ
およびコンポーネントに対して上述したものと同じ機能を提供することもある。さらに、
電子機器サブアセンブリ１００１’は、図３３、図３５〜図３６、および図３９〜図４０
に対して上述した電子機器サブアセンブリと同一のものであってもよい。
【０１７１】
さらに、弁ハウジング８０１’は、ベース８５１’とは反対の弁ハウジング８０１’の
表面上に、ポート（すなわち、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂまたはコレット８
１９ａ〜ｂ）がないということを除けば、図２８〜図３４および図３９〜図４０の弁ハウ
ジング８０１と同一のものであってもよい。図４７Ａ〜Ｂに示すように、ベース８５１’
とは反対の弁ハウジング８０１’の表面は、開口がなく平坦なものであってもよい。しか
しながら、弁ハウジング８０１’の内部は、図２８〜図３４および図３９〜図４０に対し
て上述したように、チャンバ、弁エンクロージャ、リードなどを含んでもよい。
【０１７２】
図４７Ａ〜Ｂの弁ハウジング８０１’および図２８〜図３４および図３９〜図４０の弁
ハウジング８０１は、いくつかの共有ツールを使用して製造されてもよい。さらに詳しく
言えば、弁ハウジング８０１および８０１’の下側部分を成形するために、同一の下側成
形ツールが使用されてもよく、同一の下側成形ツールは、弁ハウジング８０１および８０
１’のチャンバおよび弁エンクロージャを画定する。弁ハウジング８０１および８０１’
の異なる上側部分を成形するために、異なる上側成形ツールが使用されてもよい。さらに
詳しく言えば、同一の下側成形ツールは、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂを含む
弁ハウジング８０１を成形するために、第１の上側成形ツールとともに使用されてもよく
、同一の下側成形ツールは、ベース８５１’とは反対の弁ハウジング８０１’の表面に開
口をもたずに、弁ハウジング８０１’を成形するために、第２の上側成形ツールとともに
使用されてもよい。
【０１７３】
図４８に示すように、押出アルミニウムマニホールドベース８５１”が、複数の弁ハウ
ジング８０１ａ’〜８０１ｃ’および電子機器サブアセンブリ１００１ａ’〜１００１ｃ
’に同一の供給ポート１４４ｃ”および排気ポート１４４ａ〜ｂ’を与えてもよく、図４
７Ａ〜Ｂに対して上述したように、弁ハウジングおよび電子機器サブアセンブリが設けら
れる。さらに、マニホールドベース８５１”は、各弁ハウジングに対してアクチュエータ
ポート１４６ａａ〜１４６ａｆおよび１４６ｂａ〜１４６ｂｆの別々の対を与えてもよい
。このように、供給ポート１４４ｃ”と弁ハウジング８０１ａ’〜８１０ｃ’の各々の供
給チャンバとの間に、流体結合が設けられてもよい。同様に、排気ポート１４２ａ”およ
び１４２ｂ”と、弁ハウジング８０１ａ’〜８１０ｃ’の各々の排気チャンバのそれぞれ
との間に、流体結合が設けられてもよい。対照的に、アクチュエータポート１４６ａａお
よび１４６ｂａが、弁ハウジング８０１ａ’のアクチュエータチャンバのそれぞれに結合
されてもよく、弁ハウジング８０１ｂ’のアクチュエータチャンバのそれぞれに、アクチ
ュエータポート１４６ａｂおよび１４６ｂｂが結合されてもよく、弁ハウジング８０１ｃ
’のアクチュエータチャンバのそれぞれに、アクチュエータポート１４６ａｃおよび１４
６ｂｃが結合されてもよい。
【０１７４】
マニホールドベース８５１”に結合された追加の弁ハウジングに、追加のアクチュエー
タポート１４６ａｄ〜１４６ａｆおよび１４６ｂｄ〜１４６ｂｆが与えられてもよい。例
えば、図４８に示すマニホールドベース８５１”は、６つの弁アセンブリを受け入れるよ
うに構成される。図４８のマニホールドベース８５１”とともに、６つより少ない弁ハウ
ジングが使用されれば、供給ポート１４４ｃ”からの漏出を低減するために、使用されて
いない弁ハウジングの位置にキャップを取り付けてもよい。図４８に示すように、マニホ
ールドベース８５１”上の各弁ハウジングの位置は、それぞれのアクチュエータポートへ
および供給および排気ポートへの結合部８９３を含む。弁ハウジングが、マニホールドベ
ース８５１”の弁ハウジング位置に設けられなければ、漏出を低減するために、結合部８
９３（または少なくとも供給ポート１４４ｃ”への結合部）にキャップが取り付けられて
もよい。さらに、マニホールドベース８５１”には、（ドイツ工業標準規格による）ＤＩ
Ｎレール８９１用のコネクタなどの標準コネクタが設けられてもよい。
【０１７５】
例えば、マニホールドベース８５１”は、押出アルミニウムプロファイルから機械加工
されてもよく、ＤＩＮレール上に取り付けられてもよい。供給ポート１４４ｃ”および排
気ポート１４２ａ”および１４２ｂ”は、押出形成されてもよい。アクチュエータポート
１４６ａａ〜１４６ａｆおよび１４６ｂａ〜１４６ｂｆは、供給および排気ポートに垂直
な方向から、マニホールドベース８５１”内に機械加工されてもよい。供給ポート、排気
ポート、およびアクチュエータポートへの弁ハウジングの結合部８９３は、供給および排
気ポートに対して垂直およびアクチュエータポートに対して垂直な方向から、マニホール
ドベース内に機械加工されてもよい。
【０１７６】
本発明の実施形態による弁チップおよび／または弁アセンブリが、真空用途に使用され
てもよい。例えば、図４９Ａおよび図４９Ｂに示すように、弁アセンブリ４１４１が、弁
アセンブリの弁エンクロージャにおいて支持された２つの弁チップ４１３１ａ〜ｂによっ
て分離された３つのチャンバ４１４３ａ〜ｃを画定してもよい。さらに、真空ポンプに真
空ポート４１４２が結合されてもよく、圧力解放源（大気など）に解放ポート４１４４が
結合されてもよく、真空ツール４１４８（マイクロ電子ウェハを取り扱うために、マイク
ロ電子機器作製業界で使用されている真空ワンドなど）に出力ポート４１４６が結合され
てもよい。
【０１７７】
図４９Ａに示すように、出力ポート４１４６が、弁チップ４１３１ａを通して真空ポー
ト４１４３ａと結合されるように、弁チップ４１３１ｂの弁フラップを閉じながら、弁チ
ップ４１３１ａの弁フラップを開くことによって、真空ツール４１４８によって真空が適
用されてもよい。図４９Ｂに示すように、出力ポート４１４６が、弁チップ４１３１ｂを
通して解放ポート４１４３ｂと結合されるように、弁チップ４１３１ａの弁フラップを閉
じながら、弁チップ４１３１ｂの弁フラップを開くことによって、真空ツール４１４８か
ら真空が除去されてもよい。図４９Ａ〜Ｂには示していないが、弁チップ４１３１ａ〜ｂ
は、ユーザおよび／または他の入力に応答して、コントローラの制御下で動作されてもよ
い。
【０１７８】
例えば、弁アセンブリ４１４１は、弁エンクロージャ８０３ｃ〜ｄを密封するために使
用されるプラグを閉じた状態で図２８〜図３０の弁ハウジング８０１を使用して与えられ
てもよい。他の形態において、３つのチャンバ弁アセンブリが設けられてもよい。さらに
、弁チップ４１３１ａ〜ｂを保護するために、チャンバ４１４３ａ〜ｃの１つ以上に、フ
ィルタが設けられてもよい。さらに、弁チップ４１３１ａ〜ｂは、図６〜図９および／ま
たは図２４〜図２７に対して上述したようにパッケージングされてもよく、および／また
は、図２３〜図２６に対して上述したように、バッフルに弁チップ４１３１ａ〜ｂが設け
られてもよい。
【０１７９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、外部電源なしに比較的低い電力バッテリー（図
１５〜図１７のバッテリー５１３、図３６のバッテリー１０１３、および／または図４２
のバッテリー３０１３など）を使用して、弁アセンブリおよび関連する制御装置が動作さ
れてもよい。さらに、電気的接続が要求されないように、光通信、無線周波数通信、およ
び／または他のワイヤレス通信を経由して、制御信号を与えることもできる。このように
、このような弁アセンブリは、本質安全（ＩＳ）用途のＩＳ要求基準を満たすものであっ
てもよい。
【０１８０】
さらに、本発明のいくつかの実施形態によるマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）が
、従来の機械的弁より低い磨耗で動作してもよい。このように、本発明のいくつかの実施
形態によるＭＥＭＳ弁は、より少ない微粒子（磨耗から生じる）しか発生しないこともあ
る。したがって、本発明のいくつかの実施形態によるＭＥＭＳ弁は、半導体産業、製薬産
業、医療産業、生物医学産業などにおいて、汚染に対して最も敏感な用途に特に有用なこ
ともある。
【０１８１】
図５０Ａは、本発明の実施形態による集積空気圧弁およびシリンダアセンブリ５００１
の斜視図であり、図５０Ｂは、図５０Ａのアセンブリ５００１の断面図である。明確に示
すために、図５０Ａ〜Ｂの要素の寸法は、誇張しているものもある。さらに詳しく言えば
、アセンブリは、シリンダチューブ５００３（剛性金属シリンダチューブなど）、第１お
よび第２のエンドキャップ５００５および５００７、シリンダチューブ５００３にあるピ
ストン５００８、およびピストン５００８に結合され、第１のエンドキャップ５００５を
貫通して延在するロッド５００９を含んでもよい。さらに、無通電（すなわち、排気）状
態にある後退（デフォルト）位置へとピストン５００８およびロッド５００９を押すよう
に、シリンダチューブ５００３にばね５０１０が設けられてもよい。
【０１８２】
図５０Ｂに示すように、第２のエンドキャップ５００７は、第１、第２、および第３の
弁チャンバ５０１５ａ〜ｃを規定してもよい。第１の弁チャンバ５０１５ａは、高圧供給
５０１１に結合されるように構成されてもよく、第２の弁チャンバ５０１５ｂは、チュー
ブシリンダ５００３内のキャビティ５０１７に結合されるように構成されてもよく、第３
の弁チャンバは、低圧排気５０１９に結合されるように構成されてもよい。さらに、第２
のエンドキャップ５００７に、静電駆動式弁チップ５０２１ａ〜ｂが設けられてもよい。
さらに詳しく言えば、弁チップ５０２１ａは、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａお
よび５０１５ｂの間に設けられてもよく、弁チップ５０２１ａは、第１の弁チャンバ５０
１５ａから第２の弁チャンバ５０１５ｂへの流通を許容し、または印加電気信号に応答し
て、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａおよび５０１５ｂの間の流通を阻止するよう
に構成されてもよい。同様に、弁チップ５０２１ｂは、第２および第３の弁チャンバ５０
１５ｂおよび５０１５ｃ間に設けられてもよく、弁チップ５０２１ｂは、第２の弁チャン
バ５０１５ｂから第２第３の弁チャンバ５０１５ｃへの流通を許容し、または印加電気信
号に応答して、第２および第３の弁チャンバ５０１５ｂおよび５０１５ｃ間の流通を阻止
するように構成されてもよい。
【０１８３】
電気バス５０２５との結合部５０２３を経由して、第１および第２の弁チップ５０２１
ａ〜ｂに、電気信号が与えられてもよい。例えば、プログラマブルロジックコントローラ
（ＰＬＣ）から、電気バス５０２５および結合部５０２３上を通って、第２のエンドキャ
ップ２００７で拡張および後退信号が受信されてもよく、第２のエンドキャップ５００７
にある制御回路が、高電圧信号を発生し、および／またはシーケンス制御、電力損失動作
、極性反転などの論理を与える。他の形態において、拡張および後退信号の処理の一部ま
たは全てが、第２のエンドキャップ５００７の外側で生じてもよい。
【０１８４】
したがって、弁チップ５０２１ａ〜ｂは、ピストン５００８およびロッド５００９の拡
張および後退を制御するために、３方弁機能を与えてもよい。第１の条件において、弁チ
ップ５０２１ａは、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａ〜ｂ間の流通を実質的に阻止
するために閉じられてもよく、第２の弁チップ５０２１ｂは、第２および第３の弁チャン
バ５０１５ｂ〜ｃ間の流通を許容するように開かれてもよい。したがって、キャビティ５
０１７は、ばね５０１０がピストン５００８およびロッド５００９を後退位置へと押すよ
うに、第２の弁チップ５０２１ｂを介して低圧力排気５０１９へ結合されてもよい。
【０１８５】
第２の条件において、弁チップ５０２１ａは、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａ
〜ｂ間の流通を許容するように開かれてもよく、第２の弁チップ５０２１ｂは、第２およ
び第３の弁チャンバ５０１５ｂ〜ｃ間の流通を実質的に阻止するように閉じられてもよい
。したがって、キャビティ５０１７は、ピストン５００８およびロッド５００９が拡張位
置へ押されることで、ばね５０１０を圧縮するように、第１の弁チップ５０２１ａを介し
て高圧供給５０１９へ結合されてもよい。
【０１８６】
例えば、ピストン５００８と第１のエンドキャップ５００５との間のシリンダチューブ
５００３の第２のキャビティへの供給および排気圧力の結合部を制御するように、第１の
エンドキャップ５００５に２つの弁チップを同様に含むことによって、５方弁の機能が与
えられてもよい。したがって、両方のエンドキャップに、電気および圧力結合部が与えら
れてもよい。他の形態において、空気圧式結合部を２つのエンドキャップ間に設けて、エ
ンドキャップの一方に設けた４つの弁チップを使用して、５方動作が与えられてもよい。
５方弁動作の場合、ばね５０１５は不要になることもある。
【０１８７】
エンドキャップ５００５および５００７およびシリンダチューブ５００３は、別々に形
成された後に組み立てられてもよい。例えば、シリンダチューブ５００３の端部は、エン
ドキャップ５００５および５００７のそれぞれの雌ねじを受けるように螺装されてもよく
、チューブおよびエンドキャップは、当業者に公知の他の手段によって組み立てられても
よい。
【０１８８】
弁チップ５０２１ａ〜ｂは、図１〜図２、図５〜図９、および／または図２４〜図２７
に対して上述したように与えられても、および／またはパッケージングされてもよく、エ
ンドキャップ５００７は、成形、回転（例えば、旋盤上で）、機械加工、および／または
当業者に公知の他の手段によって、剛性材料で形成されてもよい。弁チャンバ５０１５ａ
〜ｃを含むエンドキャップ５００７を形成した後、エンドキャップ５００７にある開口内
に弁チップを挿入でき、エンドキャップ５００７（弁チップおよびベースを有する）をシ
リンダチューブ５００８に固定する前に、エンドキャップ５００７にある開口にベースを
固定できる。このように、エンドキャップ５００７は、剛性弁ハウジングを与えてもよく
、第１および第２の弁５０１５ａ〜ｂは、エンドキャップ５００７によって画定された剛
性弁ハウジングに与えられてもよく、エンドキャップ５００７によって画定された剛性弁
ハウジングは、シリンダチューブ５００３へ直接取り付けられてもよい。したがって、エ
ンドキャップ５００７によって画定された弁ハウジングとシリンダチューブ５００３との
間に、流体シールが設けられてもよい。
【０１８９】
ロッドを含む空気圧式アクチュエータを制御するために使用される弁アセンブリに関し
て、本発明の実施形態を上述してきたが、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブ
リは、磁気結合されたシリンダおよび／または回転アクチュエータなどのロッドがないシ
リンダを含む空気圧式アクチュエータを制御するために使用することもできる。例えば、
図５０Ａ〜Ｂの構造からロッド５００９をなくしてもよく、シリンダチューブ５００３内
のピストン５００８に、磁石が結合されてもよい。したがって、シリンダチューブ５００
３内のピストン５００８を使った磁石の動きを用いて、シリンダチューブ５００３の外側
のキャリッジの動きに影響を及ぼす。
【０１９０】
本発明は、特に、本発明の実施形態を参照しながら図示および記載してきたが、当業者
であれば、添付の特許請求の範囲およびそれと同等のものによって規定されたような本発
明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更がなされてもよ
いことを理解するであろう。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２００４年７月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／５９０，４８３
号明細書および２００４年７月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／５９０，６６
９号明細書の利益および優先権を主張する。上記の両仮特許出願の内容全体を引用するこ
とにより本明細書の一部をなすものとする。本出願はまた、本出願と同日に出願され、「
Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ Ａｓｓｅｍｂｌｉ
ｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」とい
う発明の名称の米国実用特許出願第＿＿＿＿＿号（代理人整理番号９４５１−４）に関連
し、同出願の内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、弁の分野に関し、特に、マイクロバルブおよびマイクロバルブアセンブリ、
ならびにそれらに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
流体の流れを制御するために、従来のソレノイド駆動空気圧弁が使用されてもよい。通
電時または電源切断時、ソレノイド駆動空気圧弁が、１つ以上の流体の流れを遮断および
／または許容してもよい。ソレノイド駆動空気圧弁の１つのアクチュエータは、電磁石で
ある。弁が通電されると、磁場が蓄積されて、ばねの作用に対してプランジャを引き、お
よび／または押す。電源切断時、プランジャは、ばねの作用により、元の位置に戻る。「
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ Ｏｆ Ｖａｌｖｅｓ」（ｏｍｅｇａ．ｃｏ
ｍ，Ｏｎｅ Ｏｍｅｇａ Ｄｒｉｖｅ，Ｓｔａｍｆｏｒｄ，ＣＴ，０６９０７，Ｊ−３〜
Ｊ−７）という文献に、一例として、ソレノイド駆動空気圧弁が記述されており、同文献
の内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００４】
弁を通る空気（または他の流体）の流れは、制御されたポート接続部の数および切り換
え位置の数の関係によるものであってもよい。方向弁の機能は、例えば、４／２方弁とも
呼ばれる４方２位置弁などの「方向」と「位置」の組み合わせで呼ぶことによって表して
もよい。「方向」という用語は、弁が有する制御された流路（ＩＳＯ記号では矢印で表示
）の数を定義する。「位置」という用語に関しては、空気圧方向弁が、（ＩＳＯ記号では
正方形で表示される）２つまたは３つの切り換え位置を有してもよい。
【０００５】
従来の５方２位置のソレノイド駆動空気圧弁（５／２弁）では、第１および第２のアク
チュエータポート、第１および第２の排気ポート、および吸気ポートの間で流体の流れが
制御されてもよい。ソレノイドが通電されると、５／２弁は、吸気ポートと第１のアクチ
ュエータポートとの間、および第２のアクチュエータポートと第２の排気ポートとの間に
流体結合を与えるものであってもよい。ソレノイドが電源切断されると、５／２弁は、吸
気ポートと第２のアクチュエータポートとの間、および第１のアクチュエータポートと第
１の排気ポートとの間に流体結合を与えるものであってもよい。このように、アクチュエ
ータポートに結合された空気圧式アクチュエータの動作を制御するために、５／２弁が使
用されてもよい。
【０００６】
しかしながら、ソレノイド駆動空気圧弁は、その耐用寿命を短縮しかねない機械的磨耗
を受けやすいこともある。さらに、ソレノイド駆動空気圧弁によって得られる機能が制限
されてしまうこともある。さらに、ソレノイド駆動空気圧弁が、電力の損失の場合に通電
位置を維持することができないこともある。
【発明の概要】
【０００７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、弁アセンブリが、５つのチャンバを画定する主
要ハウジングと、４つの弁と、コントローラとを含んでもよい。低圧排気ポートに第１の
チャンバが結合されてもよく、第１のアクチュエータポートに第２のチャンバが結合され
てもよく、高圧供給ポートに第３のチャンバが結合されてもよく、第２のアクチュエータ
ポートに第４のチャンバが結合されてもよく、低圧排気ポートに第５のチャンバが結合さ
れてもよい。さらに、第１および第２のチャンバ間に第１の弁があってもよく、第１の弁
は、第１の電気信号に応答して、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止し、第２および第３のチャンバ間に第２の弁があってもよく、第２の弁
は、第２の電気信号に応答して、第２のチャンバと第３のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止し、第３および第４のチャンバ間に第３の弁があってもよく、第３の弁
は、第３の電気信号に応答して、第３のチャンバと第４のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止し、第４および第５のチャンバ間に第４の弁があってもよく、第４の弁
は、第４の電気信号に応答して、第４のチャンバと第５のチャンバとの間の流通を許可ま
たは実質的に阻止する。
【０００８】
さらに、コントローラは、第１、第２、第３、および第４の電気信号をそれぞれの弁ア
センブリに対して発生するように構成されてもよく、コントローラは、一連の条件によっ
て弁を促すように構成されてもよい。第１の条件において、第２および第３のチャンバ間
および第４および第５のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャンバ間お
よび第３および第４のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第２および第４
の弁が開かれてもよく、第１および第３の弁が閉じられてもよい。第１の条件後の第２の
条件において、第２および第３のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャ
ンバ間、第３および第４のチャンバ間、第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に
阻止されるように、第２の弁が開かれてもよく、第１、第３、および第４の弁が閉じられ
てもよい。第２の条件後の第３の条件において、第２および第３のチャンバ間および第３
および第４のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャンバ間および第４お
よび第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、第２および第３の弁が開かれ
てもよく、第１および第４の弁が閉じられてもよい。第３の条件後の第４の条件において
、第３および第４のチャンバ間での流通が許可され、第１および第２のチャンバ間、第２
および第３のチャンバ間、第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるよ
うに、第３の弁が開かれてもよく、第１、第２、および第４の弁が閉じられてもよい。第
４の条件後の第５の条件において、第１および第２のチャンバ間および第３および第４の
チャンバ間での流通が許可され、第２および第３のチャンバ間および第４および第５のチ
ャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第１および第３の弁が開かれてもよく、
第２および第４の弁が閉じられてもよい。
【０００９】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁アセンブリが、低圧排気ポートに結合された第
１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合された第２のチャンバと、高圧供給
ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュエータポートに結合された第４の
チャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャンバとを有するハウジングを含んで
もよい。弁アセンブリは、第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、第２および第
３のチャンバ間にある第２の弁と、第３および第４のチャンバ間にある第３の弁と、第４
および第５のチャンバ間にある第４の弁とを含んでもよい。
【００１０】
第１の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチャンバおよび第４のチャンバ
から第５のチャンバへの流通が許可され、第１および第２のチャンバ間および第３および
第４のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第２および第４の弁が開かれて
もよく、第１および第３の弁が閉じられてもよい。第１の条件後、第２の条件を与えるた
めに、第３のチャンバから第２のチャンバへの流通が許可され、第１および第２のチャン
バ間、第３および第４のチャンバ間、および第４および第５のチャンバ間での流通が実質
的に阻止されるように、第２の弁が開かれてもよく、第１、第３、および第４の弁が閉じ
られてもよい。第２の条件後、第３の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチ
ャンバおよび第３のチャンバから第４のチャンバへの流通が許可され、第１および第２の
チャンバ間および第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第
２および第３の弁が開かれてもよく、第１および第４の弁が閉じられてもよい。
【００１１】
第３の条件後、第４の条件を与えるために、第３のチャンバから第４のチャンバへの流
通が許可され、第１および第２のチャンバ間、第２および第３のチャンバ間、および第４
および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、第３の弁が開かれてもよ
く、第１、第２、および第４の弁が閉じられてもよい。第４の条件後、第５の条件を与え
るために、第２のチャンバから第１のチャンバおよび第３のチャンバから第４のチャンバ
への流通が許可され、第２および第３のチャンバ間および第４および第５のチャンバ間で
の流通が実質的に阻止されるように、第１および第３の弁が開かれてもよく、第２および
第４の弁が閉じられてもよい。
【００１２】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁が、第１および第２の対向する面を有する基板
と、第１および第２の面間で基板を貫通する複数の孔と、その上にある一対の入力パッド
とを含んでもよい。基板上に複数の可撓性弁フラップが、基板にある少なくとも１つのそ
れぞれの孔と各可撓性弁フラップとを関連させて設けられてもよく、可撓性弁フラップは
、入力パッド対に印加された電気信号に応答して、それぞれの孔を開いたり、または実質
的に阻止したりするように構成されてもよい。さらに、基板の第１および第２の面の中央
部分が、フレームにある開口を通って露出され、フレームと基板の縁部との間に流体シー
ルが設けられるように、フレームが、基板の縁部で基板を取り囲み支持してもよい。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁チップが、第１および第２の面および第１およ
び第２の面との間にある開口を有する基板と、基板の面の１つ上にあり、開口の少なくと
も１つとそれぞれ関連させた複数の可撓性弁フラップとを含んでもよい。開口を有するフ
レームが形成されてもよく、弁チップは、フレームの開口に固定されてもよい。さらに詳
しく言えば、基板の第１および第２の面の中央部分が、フレームにある開口を通って露出
されてもよく、フレームと基板の縁部との間に流体シールが設けられてもよい。
【００１４】
本発明のさらなる実施形態によれば、弁アセンブリが、第１、第２、および第３のチャ
ンバを画定し、第１および第２のチャンバ間の第１の弁エンクロージャと、第２および第
３のチャンバ間の第２の弁エンクロージャを規定する主要ハウジングを含んでもよい。第
１の弁エンクロージャに、第１および第２の電気ハウジングリードの各々の部分を露出さ
せ、第２の弁エンクロージャに、第３および第４の電気ハウジングリードの部分を露出さ
せて、主要ハウジングに、第１、第２、第３、および第４の電気ハウジングリードが設け
られてもよい。
【００１５】
第１の弁エンクロージャにある第１の弁が、第１および第２の電気ハウジングリードと
電気的に結合されてもよく、第１の弁は、第１および第２の電気ハウジングリードに与え
られた電気信号に応答して、第１および第２のチャンバ間での流通を許容または実質的に
阻止するように構成される。第２の弁のエンクロージャにある第２の弁が、第３および第
４の電気ハウジングリードと電気的に結合されてもよく、第２の弁は、第３および第４の
電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応答して、第２および第３のチャンバ間の
流通を許可または実質的に阻止するように構成される。さらに、コントローラが、第１、
第２、第３、および第４の電気ハウジングリードに電気的に結合されてもよく、コントロ
ーラは、第１および第２のチャンバ間および第２および第３のチャンバ間での流通を許容
または実質的に阻止する電気信号を発生するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による静電駆動式弁の断面図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による静電駆動式弁のアレイを含む弁チップの平面図である。
【図３】空気圧式アクチュエータの制御を描いた、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの略図である。
【図４Ａ−４Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの一連の動作を示す略図である。
【図４Ｄ−４Ｆ】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの一連の動作を示す略図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による弁チップのパッケージングフレームの正面図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの平面図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による弁チップのパッケージングフレームの正面図である。
【図８】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの平面図である。
【図９】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレームの電気リードの平面図である。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングの分解図である。
【図１１】本発明のいくつかの実施形態による、組み立てられた状態を示す図１０の主要ハウジングの背面斜視図である。
【図１２】本発明のいくつかの実施形態による、組み立てられた状態を示す図１０の主要ハウジングの正面斜視図である。
【図１３】本発明のいくつかの実施形態による図１０の主要ハウジングの底面斜視図である。
【図１４】本発明のいくつかの実施形態による電子機器サブアセンブリの斜視図である。
【図１５】本発明のいくつかの実施形態による図１４の電子機器サブアセンブリのプリント回路基板の正面斜視図である。
【図１６】本発明のいくつかの実施形態による図１４の電子機器サブアセンブリの透視図である。
【図１７】本発明のいくつかの実施形態による図１４の電子機器サブアセンブリのプリント回路基板の背面斜視図である。
【図１８】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベースの斜視図である。
【図１９】電子機器サブアセンブリの封入を透視図で示した、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの正面斜視図である。
【図２０】弁チップアセンブリに対する主要ハウジングのリードの配向を示すために、主要ハウジングの非金属部分を除外した、本発明のいくつかの実施形態による図１９の弁アセンブリの斜視図である。
【図２１】パッケージングされた弁チップアセンブリを主要ハウジングのエンクロージャに挿入した、図１９の主要ハウジングの底面斜視図である。
【図２２】電子機器サブアセンブリの封入を透視図で示した、本発明のいくつかの実施形態による図１９のアセンブリの弁アセンブリの背面斜視図である。
【図２３】本発明のいくつかの実施形態によるバッフルの正面図である。
【図２４】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの異なる側面からの平面図である。
【図２５】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの異なる側面からの平面図である。
【図２６】本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングされた弁チップの分解図である。
【図２７】本発明の実施形態によるパッケージングフレーム用の電気リードの平面図である。
【図２８】本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングの分解図である。
【図２９】本発明のいくつかの実施形態による組み立てられた主要ハウジングの背面斜視図である。
【図３０】本発明のいくつかの実施形態による組み立てられた主要ハウジングの正面斜視図である。
【図３１】本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングの底面斜視図である。
【図３２】本発明のいくつかの実施形態による図２９および図３０の切断線Ｉ−Ｉ’の部分に沿って切り取った、主要ハウジングのエンクロージャとパッケージングされた弁チップの拡大断面図である。
【図３３】弁チップアセンブリに対する主要ハウジングのリードの配向を示すために、主要ハウジングの非金属部分を除外した、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの斜視図である。
【図３４】本発明のいくつかの実施形態による、フィルタを含む図２９および図３０の切断線Ｉ−Ｉ’に沿って切り取った弁アセンブリの断面図である。
【図３５】本発明のいくつかの実施形態による、バッテリーカバーがそれぞれ閉じた状態および開いた状態にある、電子機器サブアセンブリの斜視図である。
【図３６】本発明のいくつかの実施形態による、バッテリーカバーがそれぞれ閉じた状態および開いた状態にある、電子機器サブアセンブリの斜視図である。
【図３７】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベースの上面斜視図および底面斜視図である。
【図３８】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベースの上面斜視図および底面斜視図である。
【図３９】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの斜視図である。
【図４０】本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの斜視図である。
【図４１】本発明のいくつかの実施形態による電子機器サブアセンブリ用の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのカスタム回路の機能を示すブロック図である。
【図４２】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路を含む電子機器サブアセンブリの略図である。
【図４３】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路の入出力間の論理関係を示す表である。
【図４４】本発明のいくつかの実施形態による状態遷移の配列および極性の反転を示す表である。
【図４５Ａ】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路のピンの定義を示す表である。
【図４５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路のピンの定義を示す表である。
【図４６】本発明のいくつかの実施形態によるカスタム回路のデザインパラメータを示す表である。
【図４７】本発明のいくつかの実施形態による、弁ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリを含む弁アセンブリの正面斜視図および背面斜視図である。
【図４８】本発明のいくつかの実施形態による、複数の弁ハウジングおよび電子機器サブアセンブリを収容するように構成された共通ベースの斜視図である。
【図４９】本発明のいくつかの実施形態による真空用途の弁アセンブリを示す略図である。
【図５０】本発明の実施形態による、集積された空気圧弁およびシリンダアセンブリの斜視図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態が図示されている添付の図面を参照しながら、本発明について
さらに詳細に記載する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく
、本明細書に示す実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これら
の実施形態は、本開示が完全かつ完璧なものになり、当業者に対して本発明の範囲を全て
伝えるように提供されるものである。
【００１８】
図面において、層、領域、および／または線の厚みおよび／または幅は、明瞭にするた
めに誇張されている。また、層、領域、または基板などの要素が、別の要素上にあると言
及する場合、この要素が他の要素上に直接あり得るし、介在要素が存在することもあるこ
とを理解されたい。対照的に、層、領域、または基板などの要素が、別の要素上に直接あ
ると言及されれば、他の介在要素が存在しないということである。同様に、ある要素が別
の要素に「接続」または「結合」されると言及される場合、この要素は、他の要素に直接
接続または結合され得るし、介在要素が存在することもある。対照的に、ある要素が別の
要素に直接接続または直接結合されると言及される場合、他の介在要素は存在しないとい
うことである。および／またはという用語を本明細書において使用する場合、この用語は
、列挙した関連する項目の１つ以上の任意および全ての組み合わせを含む。
【００１９】
さらに、図面に示すように、１つの要素と別の要素との関係を記載するために、下方、
上、下、上側、および／または下側などの相対語が本明細書において使用されてもよい。
相対語が、図面に描かれた配向の他にも、デバイスの異なる配向を包含するように意図さ
れていることを理解されたい。例えば、図面の１つの図にあるデバイスをひっくり返せば
、他の要素の下方にあるものとして記載されていた要素が、今度は他の要素の上方に配向
されることになる。したがって、以下の例示的な用語は、上方および下方の配向の両方を
含み得る。
【００２０】
様々な領域、層、セクション、および／またはステップを記載するために、第１、第２
、第３などの用語を本明細書において使用するが、これらの領域、層、セクション、およ
び／またはステップは、これらの用語に限定されるべきではないことを理解されたい。こ
れらの用語は、１つの領域、層、セクション、またはステップを、別の領域、層、セクシ
ョン、またはステップと区別するために使用されるにすぎない。このように、本発明の教
示から逸脱することなく、以下に記述する第１の領域、層、セクション、またはステップ
を、第２の領域、層、セクション、またはステップと呼ぶこともでき、同様に、第２の領
域、層、セクション、またはステップを、第１の領域、層、セクション、またはステップ
と呼ぶこともできる。同様の参照番号は、本明細書の全体を通じて同様の要素をさす。
【００２１】
本明細書において使用する用語は、特定の実施形態のみを記載するためのものであり、
本発明を限定することを意図したものではない。「１つ」および「その」の単数形を本明
細書において使用する場合、これらは、文脈に特段の明記がない限り、複数形も同様に含
むことを意図したものである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（
ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書において使用する場合、言及した特徴
、完全体、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、
１つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／または
それらの群の存在または追加を排除するものではないということをさらに理解されたい。
【００２２】
特に定義しない限り、本明細書において使用する全ての用語（技術用語および科学用語
を含む）は、本発明が属する技術の当業者によって一般に理解されているものと同じ意味
を有する。一般に使用されている辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈に
おける意味と一貫した意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書において
特別に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されるものではな
いということをさらに理解されたい。
【００２３】
空気圧式アクチュエータにおいて、２つのアクチュエータチャンバが、ピストンによっ
て分離され、ピストンを動かすために、アクチュエータチャンバにおける圧力差が利用さ
れる。アクチュエータの外側で作動するデバイスにピストンの運動を伝達するために、ロ
ッドが使用され得る。空気圧式アクチュエータのアクチュエータチャンバの一方または両
方に対する空気の流出入を制御するために、本発明のいくつかの実施形態による弁アセン
ブリが使用され得る。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリが、別々の基板上に各々が設けられた
複数の弁アレイを含んでもよい。各弁は、基板を貫通する弁オリフィスと、弁オリフィス
をゲート制御するために使用された静電駆動式可撓性弁フラップとを含んでもよい。さら
に詳しく言えば、各可撓性弁フラップは、第１の端部で基板に固定され、他の全ての縁部
で自由であってもよい。さらに、各可撓性弁フラップの各々の自由端部は、各可撓性弁フ
ラップが、印加静電力がない場合に常時開であるように、基板から離れる方向にカールし
てもよい。弁フラップは、基板の上面に設けられてもよく、開いた弁オリフィスを通る流
れが、基板の底面にかかる高圧力から基板の上面にかかる低圧力までのものであってもよ
い。
【００２５】
図１に、本発明のいくつかの実施形態による個々の弁の構造を示す。図１に示すように
、弁１００は、基板１０１（シリコン基板など）と、基板１０１の上面にある第１および
第２の絶縁層１０３および１０７の間に設けられた固定電極１０５と、第３および第４の
絶縁層１０９および１１５の間に設けられた可撓性電極１１１とを含んでもよい。固定お
よび可撓性電極１０５および１１１は、例えば、各々が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ
、Ｗ、Ｐｔなどの金属層、および／または導電性高分子（例えば、ポリアニリン）および
／または導電性酸化膜（例えば、ＩＴＯ）などの他の可撓性導電材料の層を含んでもよい
。ある導電性金属膜（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、および／またはＰｔ）を使用す
る場合、可撓性フラップの絶縁層に適切な接着性を与えるために、導電性金属膜の上側お
よび／または下側表面上に、薄い接着層（例えば、Ｔｉおよび／またはＣｒ）が設けられ
てもよい。絶縁層１０３、１０７、１０９、および１１５の１つ以上は、ポリイミドまた
は他の感光性高分子などの高分子材料層であってもよい。別の実施形態において、第２の
絶縁層１０７または第３の絶縁層１０９の一方が省かれてもよく、および／または、第１
の絶縁層１０３が省かれてもよい。さらに、または他の形態において、絶縁層１０７およ
び／または絶縁層１０９が、酸化珪素（ＳｉＯ２）などのセラミック誘電体を含んでもよ
い。
【００２６】
第３および第４の絶縁層１０９および１１５、および可撓性電極１１１は、基板１０１
を貫通する弁オリフィス１１９のそれぞれに隣接した可撓性弁フラップ１１７を画定する
。弁孔は、基板を通して湿式化学エッチングおよび／またはディープ反応イオンエッチン
グを施すことによって形成されてもよい。可撓性弁フラップ１１７は、基板１０１の底面
から、弁オリフィス１１９を通って、基板１０１の上面にある可撓性弁フラップ１１７を
通過して流体が流れるように、固定電極１０５と可撓性電極１１１との間に静電引力がな
い場合に、基板の上面から離れて常時開位置へとカールするように構成されてもよい。弁
１００は、可撓性弁フラップ１１７が弁オリフィス１１９を阻止するように、固定電極１
０５と可撓性電極１１１との間に静電引力を生じさせることによって閉じされてもよい。
さらに詳しく言えば、弁フラップ１１７は、絶縁層１０９および１１５が所定の応力を有
するように作製することによって、基板１０１の上部から離れた常時開位置へカールする
ように作ることもできる。例えば、「Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｖａｌｖｅ Ｄｅ
ｖｉｃｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ」とい
う発明の名称の、Ｓｃｏｔｔ Ｈ．Ｇｏｏｄｗｉｎ−Ｊｏｈａｎｓｓｏｎらの米国特許第
６，５９０，２６７号明細書に、マイクロ電子機械静電弁デバイスが記述されており、同
特許の内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。図１に対して上
述したような弁フラップを使用するか、またはマイクロ機械加工ダイヤフラムなどの他の
可動弁部材を使用して、本発明の実施形態による静電駆動式弁が提供されてもよい。
【００２７】
図２に示す弁チップ１３１を提供するために、単一の基板の上面に、弁１００1-x,1-y
のアレイが設けられてもよい。図２に示すように、チップ１３１上の行列に複数の弁１０
０1-x,1-yが配設されてもよく、各弁１００1-x,1-yは、弁オリフィス１１９（または孔）
と、可撓性弁フラップ１１７とをそれぞれ含む（図１に図示）。さらに、弁チップ１３１
上の各弁１００1-x,1-yの固定電極１０５は、互いに電気的に接続されてもよく、チップ
１３１上の各弁１００1-x,1-yの可撓性電極１１１は、互いに電気的に接続されてもよい
ため、固定電極と可撓性電極との間に静電引力を生じるように、それらの間に電位を与え
ることができる。図２に、複数の弁（各弁が１つの弁フラップと１つのオリフィスとを含
む）が示されているが、本発明の実施形態による弁チップに対して、他の配置が与えられ
てもよい。例えば、本発明のいくつかの実施形態による弁チップが、単一の弁フラップと
、単一のオリフィスとを有する単一の弁を含んでもよい。他の形態において、弁チップが
、少なくとも１つの弁に複数のオリフィスを開閉するために使用される単一の弁フラップ
がある１つ以上の弁を含んでもよい。
【００２８】
したがって、弁１００1-x,1-yのアレイは、一斉に開閉することができる。さらに詳し
く言えば、アレイの固定電極１０５とアレイの可撓性電極１１１との間に閉電位を印加し
て、静電引力を生じさせることで、可撓性弁フラップ１１７の全てが、弁チップ１３１上
の弁オリフィス１１９の全てを閉じるようにすることができる。同様に、アレイの固定電
極１０５と可撓性電極１１１との間に開電位を印加して、静電引力を取り除くことで、可
撓性弁フラップ１１７の全てが、チップ１３１上の弁オリフィス１１９の全てを開くよう
にすることができる。チップ１３１上に共通して作動する弁１００1-x,1-yのアレイを設
けることによって、弁チップ１３１は、単一の弁を用いて可能であったものより多くの流
体の流れを調整することができる。このように、最大１．０Ｃｖまでの流量サイズを有す
る異なる流量サイズ（Ｃｖ）の弁チップが提供されてもよい。例えば、およそ０．００１
Ｃｖ〜およそ１０Ｃｖの範囲の流量サイズが与えられてもよい。（本明細書において使用
する場合、流量係数Ｃｖは、インペリアル単位系に基づいたものであり、１ｌｂ／ｉｎ2
の圧力降下、ＵＳガロン／分の単位で６０°Ｆで弁を通る水の流れとして定義される。）
流量サイズは、例えば、弁の数、弁オリフィスのサイズなどによって決定されてもよい。
このように、弁チップが大きいほど、流量サイズが大きくなることもある。他の形態にお
いて、同じチップ上の弁は、個別に対処され、別々に作動させてもよい。
【００２９】
図３に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリ１４１の略図を示す。図３に
示すように、４つの弁チップ１３１ａ〜ｄが、弁アセンブリ１４１の５つのチャンバ１４
３ａ〜ｅを分離する。さらに詳しく言えば、弁チップ１３１ａは、チャンバ１４３ａおよ
び１４３ｂを分離し、弁チップ１３１ｂは、チャンバ１４３ｂおよび１４３ｃを分離し、
弁チップ１３１ｃは、チャンバ１４３ｃおよび１４３ｄを分離し、弁チップ１３１ｄは、
チャンバ１４３ｄおよび１４３ｅを分離する。チャンバ１４３ａおよび１４３ｅは、低圧
排気ポート１４２ａおよび１４２ｂのそれぞれに結合され、チャンバ１４３ｂおよび１４
３ｄは、ポート１４６ａおよび１４６ｂを通って、空気圧式アクチュエータ１６１の（可
動ピストン１６５によって分離された）チャンバ１６３ａおよび１６３ｂのそれぞれに結
合され、チャンバ１４３ｃは、高圧供給ポート１４４ｃに結合される。したがって、弁チ
ップ１３１ａは、チャンバ１４３ｂからチャンバ１４３ａへの流体の流れを許可または阻
止するように構成される。弁チップ１３１ｂは、チャンバ１４３ｃからチャンバ１４３ｂ
への流体の流れを許可または阻止するように構成される。弁チップ１３１ｃは、チャンバ
１４３ｃからチャンバ１４３ｄへの流体の流れを許可または阻止するように構成される。
弁チップ１３１ｄは、チャンバ１４３ｄからチャンバ１４３ｅへの流体の流れを許可また
は阻止するように構成される。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、弁アセンブリ１４１および空気圧式アクチュエ
ータ１６１（シリンダとも呼ぶ）は、別々に生産された後に一体に結合されてもよい。こ
のように、顧客は、同じ仕入先または異なる仕入先から弁アセンブリおよび空気圧式アク
チュエータを別々に購入してもよい。本発明の他の実施形態によれば、弁アセンブリを空
気圧式アクチュエータに組み込んで（または集積して）、２つを１つのユニットとして生
産および／または販売してもよい。
【００３１】
以下、本発明のいくつかの実施形態による図４Ａ〜Ｆに対して、図３の弁アセンブリ１
４１の連続した動作条件についてさらに詳細に記述する。図４Ａに示す１つの可能性のあ
る始動条件において、弁チップ１３１ａ〜ｄ上の全ての弁１００ａ〜ｄの弁フラップが、
始動時、第１の条件で閉じられる。弁は、静電引力を弁の弁フラップに印加することによ
って閉状態に維持される。この始動条件において、供給チャンバ１４３ｃにのみゲージ圧
力があり、他のチャンバ１４３ａ〜ｂおよび１４３ｄ〜ｅのいずれにもゲージ圧力がない
。始動後の動作中、ゲージ圧力は、供給チャンバ１４３ｃおよびチャンバ１４３ｂまたは
１４３ｄの少なくとも１つに存在することになる。一例として、始動時、ピストン１６５
およびロッド１６７は、後退位置に示されている。
【００３２】
図４Ｂの第２の条件において、弁チップ１３１ｂおよび１３１ｄ上の弁１００ｂおよび
１００ｄの弁フラップが開かれているのに対して、弁チップ１３１ａおよび１３１ｃの弁
１００ａおよび１００ｃ上の弁フラップは閉じられている。チャンバ１４３ｃから１４３
ｂおよびチャンバ１４３ｄから１４３ｅへの圧力差により、弁１００ａおよび１００ｃの
弁フラップは、弁フラップが常時開位置までカールするように、印加された静電引力を低
減／排除することによって開くことができる。したがって、チャンバ１４３ｂおよび１６
３ａの圧力は上昇し、ピストン１６５およびロッド１６７は拡張し、チャンバ１６３ｂお
よび１４３ｄは、チャンバ１４３ｅおよび排気ポート１４２ｂを通して排気される。
【００３３】
図４Ｃの第３の条件において、弁チップ１３１ｄの弁１００ｄの弁フラップを閉じるこ
とができるように、チャンバ１４３ｄおよび１４３ｅの圧力の間に十分な均衡が達成され
てもよく、弁チップ１３１ｄの弁１００ｄを閉じるために、弁フラップ上の静電引力が利
用される。図４Ｄの第４の条件において、チャンバ１４３ｄが、図４Ｃの条件においてす
でに排気されているため、弁１００ｃの弁フラップを開くことができる。弁１００ｃの弁
フラップを閉じるために利用された静電力が除去されることで、弁１００ｂを開状態に維
持したまま、弁１００ｃは、図４Ｄに示すように、その弁フラップが常時開位置までカー
ルしながら開く。ピストン１６５が完全に拡張される前に弁１００ｃを開くことによって
、チャンバ１４３ｄおよび１６３ｂの上昇中の圧力が、ピストン運動を遅くすることもあ
る。
【００３４】
図４Ｅの第５の条件において、チャンバ１４３ｂおよび１４３ｃ間に均衡を達成でき、
弁チップ１３１ｂ上の弁１００ｂの弁フラップは、静電引力を印加することによって閉じ
ることができる。さらに、チャンバ１４３ｂの圧力を、チャンバ１４３ａの圧力に対して
上昇させることができる。
【００３５】
チャンバ１４３ａの圧力に対して、チャンバ１４３ｂの圧力を上昇させた後の図４Ｆの
第６の条件において、弁フラップが常時開位置までカールするように、弁１００ａの弁フ
ラップを閉じるために利用された静電力を除去することによって、弁チップ１３１ａ上の
弁１００ａの弁フラップを開くことができる。したがって、空気圧式アクチュエータチャ
ンバ１６３ａは、チャンバ１４３ａおよび１４３ｂを通って低圧排気ポート１４２ａに結
合され、空気圧式アクチュエータチャンバ１６３ｂは、チャンバ１４３ｃおよび１４３ｄ
を通って高圧供給ポート１４４ｃに結合される。図４Ｆの条件において、ピストン１６５
およびロッド１６７は後退する。チャンバ１４３ｃおよび１４３ｄの圧力が均衡し、チャ
ンバ１４３ａおよび１４３ｂの圧力が均衡すると、弁チップ１３１ａおよび１３１ｃの弁
１００ａおよび１００ｃは、それらの弁フラップに静電引力を印加することによって閉じ
られ、ピストン１６５およびロッド１６７を拡張および後退させるために、図４Ａ〜Ｆの
動作を繰り返すことができる。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、弁アセンブリ１４１の弁チップ１３１ａ〜ｄは
、ピストン１６５およびロッド１６７を拡張位置から後退位置へ動かすために、図４Ｂの
条件から図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆの条件へシーケンスしてもよい。弁アセンブリ
１４１の弁チップ１３１ａ〜ｄは、ピストン１６５およびロッド１６７を後退位置から拡
張位置へと動かすために、図４Ｆの条件から、図４Ｅ、図４Ｄ、図４Ｃ、図４Ｂの条件へ
シーケンスしてもよい。
【００３７】
このように、ピストン１６５を拡張および後退させるために、図４Ａ〜Ｆに対して上述
したシーケンス動作が用いられてもよい。しかしながら、ピストンを拡張するためのコマ
ンドが全て、ピストンを拡張または完全に拡張することになるわけではないし、ピストン
を後退するためのコマンドが全て、ピストンを後退または完全に後退することになるわけ
ではないことを理解されたい。例えば、前の拡張／後退が完了する前に、次のコマンドが
受信／開始されてもよい。さらに詳しく言えば、例えば、フォールト条件の検出、安全セ
ンサの作動、および／または電力異常の検出などの場合でも、前の拡張／後退が完了する
前に、次のコマンドが受信／開始されてもよい。
【００３８】
他の形態において、弁アセンブリの弁チップは、図４Ｆの条件から、弁チップ１３１ａ
および１３１ｄが閉状態で、弁チップ１３１ｂおよび１３１ｃが開状態である図４Ｄの条
件へシーケンスしてもよい。別の形態において、弁アセンブリの弁チップは、図４Ｆの条
件から、弁チップ１３１ｂおよび１３１ｃが閉状態で、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄ
が開状態である条件へシーケンスする。
【００３９】
図４Ａ〜Ｆに対して上述したシーケンス技術は、アクチュエータを拡張および後退する
ために弁アセンブリが動作し得る最大圧力を上昇させることもある。アレイの弁を開くこ
とに対する固有の動作制約は、弁チップの底面上により高い圧力が存在するため低減する
ことができる。弁の静電閉鎖力に近似する空気圧力からの力で弁を閉じるときに様々な制
約が生じることもある。このように、弁は、隣接するチャンバ間の圧力差を低減できるよ
うに選択的に開閉されてもよい。隣接するチャンバ間の圧力差を低減することによって、
弁チップの弁フラップが、元々存在していたものより著しく低い圧力差に対して閉じられ
るという状況が発生し得る。比較的高い圧力差が存在していたであろう状態において弁チ
ップの弁フラップを閉じるときに圧力差を低減するためには、比較的小さな時間遅延（例
えば、約１００マイクロ秒程度）で十分なこともある。
【００４０】
例えば、「Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍｅ
ｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｖａｌｖｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ａｎｄ Ｒ
ｅｌａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ」という発明の名称の、Ｓｃｏ
ｔｔ Ｈ．Ｇｏｏｄｗｉｎ−Ｊｏｈａｎｓｓｏｎらの米国特許第６，５９０，２６７号明
細書、「Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ａｃｔｕａｔｏｒ
Ｗｉｔｈ Ａｉｒ Ｇａｐ」という発明の名称の、Ｓｃｏｔｔ Ｈ．Ｇｏｏｄｗｉｎ−
Ｊｏｈａｎｓｓｏｎらの米国特許第６，２３６，４９１号明細書、および／または、国際
特許出願公開第０２／２２４９２号パンフレットに、マイクロ電子機械弁について記述さ
れている。これらの特許および公開公報の各々の内容全体を引用することにより本明細書
の一部をなすものとする。
【００４１】
さらに、例えば、図５〜図９に示すような本発明のいくつかの実施形態によるフレーム
を使用して、弁チップがパッケージングされてもよい。図６および図８に、パッケージン
グされた弁チップ（図２に対して上述したような弁チップ１３１を各々が含む）の別の実
施形態を示す。図５および図７に、弁チップがないパッケージングフレームの対応する実
施形態を示し、図９に、フレームがない電気リードの実施形態を示す。
【００４２】
例えば、図５に示すように、本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレー
ム２１１ａが、本体２１３ａと、ガスケット２１５ａと、電気リード２１７とを含んでも
よい。フレーム２１１ａは、ウィンドウ２１９ａと、ウィンドウ２１９ａを取り囲む窪ん
だ棚部２２１ａとを有する。さらに、トラフ２２３ａが、棚部２２１ａを取り囲んでもよ
い。棚部２２１ａとトラフ２２３ａとを組み合わせた幅は、およそ０．０２５インチ〜お
よそ０．０６０インチの範囲のものであってもよい。さらに詳しく言えば、棚部２２１ａ
とトラフ２２３ａとを組み合わせた幅は、およそ０．０５０インチ〜およそ０．０６０イ
ンチの範囲のものであってもよい。電気リード２１７は、打ち抜き金属で形成されてもよ
く、電気リード２１７は、スズでめっきされてもよく（およそ１５０マイクロインチ）、
次いで、金でめっきされてもよい（およそ４０マイクロインチ）。本体２１３ａは、射出
成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／また
はそれらの誘導体）で形成されてもよく、ガスケット２１５ａは、ゴム、ヴァイトン、お
よび／またはシリコーンなどの射出成形可撓性シーリング材料で形成されてもよい。ガス
ケット２１５ａにより、弁アセンブリの主要ハウジングに対して静的流体シールが与えら
れてもよい。
【００４３】
さらに詳しく言えば、本体２１３ａは、金型のインサートとして電気リード２１７を与
えて、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、お
よび／またはそれらの誘導体）で形成されてもよい。さらに、ガスケット２１５ａは、２
段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、本体２
１３ａと一体に形成されてもよい。棚部２２１ａは、弁チップの上面と底面とが流通状態
になるように露出させた状態にして、棚部によって片側の縁部で弁チップを支持できるよ
うに、本体２１３ａの周囲部分に対して窪ませて形成されてもよい。さらに、棚部２２１
ａは、引き続き設置された弁チップもまた本体２１３ａ内に窪ませて形成されるように、
十分に窪ませて形成されてもよい。さらに、電気リード２１７の部分が、引き続き設置さ
れた弁チップとの電気的接続（ワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ
、または当業者に公知の他の手段など）のために、ウィンドウ２１９ａに隣接して露出さ
れる。さらに、本体２１３ａの他の部分を弁チップにより接近して装着させた状態で、棚
部上に弁チップを設置するためのツールのスペースが得られるように、棚部２２１ａの部
分に隣接して、本体２１３ａのノッチ２２５ａが設けられてもよい。リード２１７を取り
囲む本体２１３ａの部分は、ワイヤボンディングの先端隙間を与えるために傾斜が付けら
れてもよい（例えば、およそ３０度）。一例として、本明細書において射出成形について
記述しているが、インサート成形および／またはブロー成形などの他の成形技術が使用さ
れてもよい。
【００４４】
次いで、トラフ２２３ａに接着剤が与えられ、棚部２２１ａ上に弁チップ１３１が設置
されると、接着剤が完全に硬化するまで、トラフ２２３ａにより接着剤を配置、定着、お
よび／または拡散制御することができる。さらに詳しく言えば、およそ０．０１５インチ
の幅の接着剤ビーズが使用されてもよい。弁チップは、光センサ機器を使用して、およそ
０．００５インチの精度で、棚部２２１ａ上に設置されてもよい。したがって、パッケー
ジングフレームの本体２１３ａ内に、指示標示が成形されてもよい。さらに詳しく言えば
、「Ｌ」、「Ｔ」、「＋」、または他の同様の文字に類似した外観を有する垂直の交差線
を含むように、指示標示が成形されてもよい。さらに、指示標示は、およそ０．０１０イ
ンチの深さを有してもよい。
【００４５】
棚部２２１ａ上に弁チップ１３１を固定するために使用される接着剤が、およそ１時間
、およそ摂氏１５０度（華氏３０２度）で硬化されてもよい。他の形態において、接着剤
は、長時間、低温で硬化されてもよい。例えば、本体２１３ａにポリカーボネートが使用
されてもよく、ポリカーボネートの融点温度は、およそ華氏４３０度〜およそ華氏４８０
度の範囲のものであってもよい。しかしながら、本体２１３ａの変形を低減するために、
接着剤の硬化温度が、およそ華氏１２５度〜およそ華氏２００度の範囲に維持されてもよ
い。他の形態において、接着剤として、ＵＶ硬化エポキシが使用されてもよい。
【００４６】
図６に示す構造を与えるために、弁チップ１３１の露出縁部の周りで、本体２１３ａの
部分２２９が変形されてもよい。接着剤は、弁チップ１３１と本体２１３ａとの間に流体
シールを与えてもよく、変形部分２２９が、本体２１３ａ内に弁チップを固定してもよい
。さらに詳しく言えば、本体２１３ａ内に弁チップ１３１を保持するために、被加熱ツー
ル（熱カシメなど）を使用して、本体２１３ａの部分２２９が変形されてもよい。したが
って、弁チップ１３１の縁部が、一方側では、棚部２２１ａによって、他方側では、本体
２１３ａの変形部分２２９によって支持されてもよい。さらに、リード２１７に隣接した
弁チップ１３１の表面が、リード２１７に対して、およそ０．０１０インチ、さらに、ノ
ッチ２２５ａ、棚部２２１ａ、およびトラフ２２３ａを取り囲む本体２１３ａの表面に対
して、およそ０．０３０インチだけ窪ませて形成されてもよい。
【００４７】
弁チップ１３１上で、第１の入力パッド（第１の金ボンドパッドなど）に、全ての固定
電極が電気的に接続されてもよく、第２の入力パッド（第２の金ボンドパッドなど）に、
全ての可撓性電極が電気的に接続されてもよく、入力パッドは、（例えば、金ワイヤボン
ディングなどのワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者
に公知の他の手段によって）ウィンドウ２１９ａに隣接した電気リード２１７のそれぞれ
の露出部分に電気的に接続されてもよい。弁チップ１３１の入力パッドと電気リード２１
７との間の電気的接続を保護するために、グローブトップポッティング２３１ａが使用さ
れ得る。電気リード２１７の部分は、弁アセンブリの主要ハウジングとの電気的結合用に
、本体２１３の縁部上で露出される。
【００４８】
図示した別の実施形態によれば、例えば、図７において、本発明のいくつかの実施形態
によるパッケージングフレーム２１１ｂが、本体２１３ｂと、ハウジングガスケット２１
５ｂと、電気リード２１７とを含んでもよい。フレーム２１１ｂは、ウィンドウ２１９ｂ
（貫通孔とも呼ぶ）と、ウィンドウ２１９ｂを取り囲む窪んだ棚部２２１ｂとを有する。
さらに、棚部２２１ｂ上に、チップガスケット２１６ｂが設けられてもよい。
【００４９】
棚部２２１ｂの幅は、およそ０．０２５インチ〜およそ０．０６０インチの範囲のもの
であってもよい。さらに詳しく言えば、棚部２２１ｂの幅は、およそ０．０５０インチ〜
およそ０．０６０インチの範囲のものであってもよい。電気リード２１７は、打ち抜き金
属で形成されてもよく、電気リード２１７は、スズでめっきされてもよく（およそ１５０
マイクロインチ）、次いで、金でめっきされてもよい（およそ４０マイクロインチ）。本
体２１３ｂは、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重
合体、および／またはそれらの誘導体）で形成されてもよく、ガスケット２１５ｂおよび
２１６ｂは、ゴム、ヴァイトン、および／またはシリコーンなどの射出成形可撓性シーリ
ング材料で形成されてもよい。ガスケット２１５ｂにより、主要ハウジングに対して静的
流体シールが与えられてもよい。ガスケット２１６ｂは、上部に設置された弁チップに対
して、静的流体シールを与えてもよい。
【００５０】
さらに詳しく言えば、本体２１３ｂは、金型のインサートとして電気リード２１７を与
えて、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、お
よび／またはそれらの誘導体）で形成されてもよい。さらに、ガスケット２１５ｂおよび
２１６ｂは、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使
用して、本体２１３ｂと一体に形成されてもよい。棚部２２１ｂは、流通状態になるよう
に弁チップの上面と底面とを露出させた状態にして、棚部２２１ｂおよびガスケット２１
６ｂによって片側の縁部で弁チップを支持できるように、本体２１３ｂの周囲部分に対し
て窪ませて形成されてもよい。さらに、棚部２２１ｂは、引き続き設置された弁チップも
また本体２１３ｂ内に窪ませて形成されるように、十分に窪ませて形成されてもよい。さ
らに、電気リード２１７の部分が、引き続き設置された弁チップとの電気的接続（ワイヤ
ボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者に公知の他の手段など
）のために、ウィンドウ２１９ｂに隣接して露出される。さらに、本体２１３ｂの他の部
分を弁チップにより接近して装着させた状態で、棚部上に弁チップを設置するためのツー
ルのスペースが得られるように、棚部２２１ｂの部分に隣接して、本体２１３ｂのノッチ
２２５ｂが設けられてもよい。リード２１７を取り囲む本体２１３ｂの部分は、ワイヤボ
ンディングの先端隙間を与えるために傾斜が付けられてもよい（例えば、およそ３０度）
。
【００５１】
ガスケット２１６ｂ上に、弁チップ１３１を設置することができ、ガスケット２１６ｂ
は、上部に設置された弁チップに対して、静的流体シールを与える。ガスケット２１６ｂ
の他の形態において、または追加して、弁チップを棚部に固定するために、打ち込み接着
テープが使用されてもよい。弁チップは、光センサ機器を使用して、およそ０．００５イ
ンチの精度で、ガスケット２１６ｂ上に設置されてもよい。したがって、パッケージング
フレームの本体２１３ｂ内に、指示標示が成形されてもよい。さらに詳しく言えば、「Ｌ
」、「Ｔ」、「＋」、または他の同様の文字に類似した外観を有する垂直の交差線を含む
ように、指示標示が成形されてもよい。さらに、指示標示は、およそ０．０１０インチの
深さを有してもよい。
【００５２】
図８に示す構造を与えるために、弁チップ１３１の露出縁部の周りで、本体２１３ｂの
部分２２９が変形されてもよい。変形部分２２９は、本体２１３ｂ内のガスケット２１６
ｂに対して、弁チップを固定してもよい。さらに詳しく言えば、本体２１３ｂ内に弁チッ
プ１３１を保持するために、被加熱ツール（熱カシメなど）を使用して、本体２１３ｂの
部分２２９が変形されてもよい。したがって、弁チップ１３１の縁部が、一方側では、棚
部２２１ｂおよびガスケット２１６ｂによって、他方側では、本体２１３ｂの変形部分２
２９によって支持されてもよい。さらに、リード２１７に隣接した弁チップ１３１の表面
が、リード２１７に対して、およそ０．０１０インチ、さらに、ノッチ２２５ｂおよび棚
部２２１ｂを取り囲む本体２１３ｂの表面に対して、およそ０．０３０インチだけ窪ませ
て形成されてもよい。
【００５３】
さらに、弁チップ１３１は、弁フラップ１１７を解放する前にパッケージングされても
よい。さらに詳しく言えば、弁フラップ１１７は、犠牲酸化物上に形成されてもよく、犠
牲酸化物は、パッケージングフレームに弁チップ１３１が組み立てられている間、維持さ
れてもよい。次いで、犠牲酸化物は、パッケージングフレームに著しいダメージを及ぼす
ことなく、ドライ（気相）ＨＦ（フッ化水素酸）除去を使用して除去されてもよい。さら
に詳しく言えば、パッケージングフレームは、ドライ（気相）ＨＦ除去からのダメージに
耐性を含みることがあるヴァイトンおよび／または他の材料で形成されてもよい。一例と
して、犠牲酸化物層について記述しているが、他の適切な気相および／または湿式化学エ
ッチャントとともに、他の犠牲層（犠牲金属層など）が使用されてもよい。
【００５４】
他の形態において、弁チップの弁フラップが、複数の弁チップを含むウェハからダイシ
ングする前、ダイシング後であるがパッケージングする前、またはパッケージングした後
のいずれかに、ウェットＨＦ酸エッチを使用して犠牲酸化物を除去することによって解放
されてもよい。さらに詳しく言えば、犠牲酸化物層は、およそ１０分間、４９％ＨＦ溶液
を使用して弁チップから除去されてもよく、ウェットエッチの後に、任意の残留ＨＦおよ
び／または水を除去するために、それぞれ２０分間、脱イオン（ＤＩ）水リンス、イソプ
ロピルアルコールリンス、および第１および第２のメタノールリンスが続いてもよい。ウ
ェット処理後、解放された弁フラップを有する弁チップは、任意の表面張力を低減するた
めの超臨界乾燥サイクルに含みて、メタノールが下塗りされてもよく、このときに表面張
力が低減されなければ、弁フラップと基板との間に静止摩擦が生じることがある。
【００５５】
さらに詳しく言えば、弁チップは、ドライヤチャンバ内に装填され、メタノールで被覆
されてもよく、次いで、およそ１２００ｐｓｉｇの圧力でチャンバからメタノールを取り
去るために、液体ＣＯ2が使用される。メタノールが全て取り去られると、チャンバは、
ＣＯ2を液相から気相へと転移させるために超臨界点（およそ摂氏３１度）を超えて加熱
され、ＣＯ2気体のシステムを排出するために、圧力が解放される。超臨界ＣＯ2の表面張
力は極めて低いため、ＣＯ2は、液体から気体への転移に伴って弁フラップを引き下げる
可能性が高くない。市販および／またはカスタムの超臨界ドライヤが使用されてもよい。
【００５６】
弁チップ上にある許容可能な数の弁フラップがうまく解放されていることを決定するた
めに、視覚検査を使用することもできる。特に、弁チップの表面は、弁フラップが解放さ
れ、弁チップが無通電にされるときに視認できるフラッパ下の露出シリコンとは色が異な
り、色の変動を検査することができる。他の形態において、解放後にウェハを通して光を
投影することができ、光検出器が、通電（閉）および無通電（開）弁チップ間の光差を検
出できる。いずれの例においても、検査を実行するために、機械視認システムを使用でき
る。
【００５７】
弁チップ１３１上で、第１の入力パッド（第１の金ボンドパッドなど）に、全ての固定
電極が電気的に接続されてもよく、第２の入力パッド（第２の金ボンドパッドなど）に、
全ての可撓性電極が電気的に接続されてもよく、入力パッドは、例えば、金ワイヤボンデ
ィングなどのワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者に
公知の他の手段を使用して、ウィンドウ２１９ｂに隣接した電気リード２１７のそれぞれ
の露出部分に電気的に接続されてもよい。弁チップ１３１の入力パッドと電気リード２１
７との間の電気的接続を保護するために、グローブトップポッティング２３１ｂが使用さ
れ得る。電気リード２１７の部分は、主要ハウジングとの電気的結合用に、本体２１３ｂ
の縁部上で露出される。
【００５８】
さらに、図５〜図８に示す本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレーム
を成形するために使用するツールは、同じ外寸を有するパッケージングフレームが、実質
的に同じ金型ツールを使用して異なるウィンドウ寸法で成形されるように適応されてもよ
い。例えば、異なるウィンドウサイズ、形状、および／または場所を与えるために異なる
金型リッドを使用して、異なるパッケージングフレームを形成するために、同じ金型ベー
スを使用できる。したがって、パッケージングフレームは、異なるサイズの弁チップに対
して効率的に作製されてもよい。さらに詳しく言えば、より低い流体流量能力を要する用
途のより小さな弁チップには、より小さなウィンドウが設けられてもよく、ワイヤボンデ
ィングに近接するように電気リードに隣接させて（中心に置くのではなく）、より小さな
ウィンドウが設けられてもよい。異なる弁チップサイズに対して同じ外寸を有するパッケ
ージングフレームを設けることによって、同じ主要ハウジングが、異なる動作特性を与え
るように、異なる能力／サイズのパッケージングされた弁チップを収容してもよい。
【００５９】
さらに、圧力スパイクを偏向し、および／または弁チップ１３１の静電弁フラップ上の
応力を低減するために、フレーム（２１１ａまたは２１１ｂ）の本体（２１３ａまたは２
１３ｂ）上に、バッフルが設けられてもよい。さらに詳しく言えば、バッフルは、可撓性
弁フラップおよび入力パッドを含む弁チップ１３１の側に隣接したガスケット（２１５ａ
または２１５ｂ）内の本体（２１３ａまたは２１３ｂ）上に設けられてもよい。さらに、
バッフルは、接着剤で本体（２１３ａまたは２１３ｂ）に固定されるプレートとして設け
られてもよい。
【００６０】
図２３に、バッフル９７１の１つの例を示す。図示したように、バッフル９７１は、貫
通するオリフィス９７３を含み、バッフル９７１の寸法は、バッフルが、弁チップ１３１
よりわずかに長く幅広いが、ガスケット（２１５ａまたは２１５ｂ）の内寸よりわずかに
小さい。したがって、バッフル９７１は、弁チップ１３１から間隔を置いて隣接して、ガ
スケット（２１５ａまたは２１５ｂ）内に固定されてもよい。さらに、バッフル９７１を
設置できるフレームの本体（２１３ａまたは２１３ｂ）に、窪みが設けられてもよく、窪
みは、バッフル９７１と弁チップ１３１との間の間隔を規定してもよい。さらに、バッフ
ル９７１は、電気リード２１７から最も離れた弁チップ１３１の一部分にオリフィス９７
３が隣接するように設置されてもよい。バッフル９７１を含むことによって、取り扱い中
およびその後の組み立て中に、弁チップ１３１の弁フラップが保護されてもよい。さらに
、バッフル９７１により、より多くの層流が弁チップ１３１を流れ、および／または、バ
ッフルとともにパッケージングされた弁チップを含む弁アセンブリのシーケンス速度が高
まることもある。他の形態において、バッフルを使用すると、シーケンスが不要になるこ
ともある。バッフル９７１は、単一の細長いオリフィスを有するように示されているが、
異なる形状、構成、および／または配向が与えられてもよく、および／または、複数のオ
リフィスが与えられてもよい。
【００６１】
バッフルを使用して、バッフルと関連する弁チップとの間にバッフルチャンバが設けら
れてもよく、取り扱いおよび／または組み立て中に、バッフルチャンバで弁チップの弁フ
ラップが物理的に保護される。さらに、バッフルにあるオリフィスは、弁チップの弁フラ
ップにかけられた最大力が低減されるように、流体の流れを十分に制約してもよい。さら
に、バッフルチャンバの容積は、弁チップを流れる流体の層流がより迅速に得られ、弁フ
ラップの疲労が低減され得るように、弁ハウジングの関連するチャンバに対して十分に小
さいものであってもよい。このように、バッフルおよびシーケンス動作（図４Ａ〜Ｆに対
して記述）は、疲労低減、流れの改良などのために、弁チップが動作し得る圧力を増大さ
せるために、別々に、または組み合わせて使用できる。
【００６２】
さらに、異なるサイズのオリフィスを有するバッフルが、同じ弁アセンブリの異なる弁
チップに対して与えられてもよい。例えば、アクチュエータポート内へのより多くの流れ
、およびアクチュエータポートからのより制約された流れを与えるバッフルを有する５方
弁により、比較的滑らかなピストン運動が得られることもあり、最大ピストン速度が低減
されてもよい。
【００６３】
図１３および図２１に対してさらに詳細に記述するように、主要ハウジングに対して、
パッケージングされた弁チップを抜き差しできる。したがって、１つ以上のパッケージン
グされた弁チップを含む弁アセンブリが、修理可能および／または適応可能であってもよ
い。このように、弁チップが動作不良の状態にある弁アセンブリの修理は、動作していな
いパッケージングされた弁チップを取り除き、新しいパッケージングされた弁チップを挿
入することによって行われてもよい。さらに、弁アセンブリの機能は、元のパッケージン
グされた弁チップを、異なる特性（弁チップの異なる流量能力および／またはサイズなど
）を有する新しいパッケージングされた弁チップに取り替えることによって変更されても
よい。
【００６４】
図１０〜図１３に、本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジングを示す。さらに
詳しく言えば、図１０に、主要ハウジング４０１および関連するコンポーネントの分解図
を示し、図１３に、主要ハウジングの底面斜視図を示す。図１３の底面図に示すように、
主要ハウジング４０１は、図３および図４Ａ〜Ｆに対して上述した弁アセンブリチャンバ
１４３ａ〜ｅを画定する。主要ハウジング４０１はまた、主要ハウジングの長さに垂直な
（図６および図８に対して上述したような）パッケージングされた弁チップを収容するよ
うに構成されたエンクロージャ４０３ａ〜ｄを含む。さらに、主要ハウジング４０１は、
エンクロージャ４０３ａ〜ｄにあるパッケージングされた弁チップの金属リード２１７に
信号を送信するために使用される導電リード４０５を含む。さらに、アセンブリのベース
（図１８に示す）に対して流体シールを与えるために、ベースガスケット４０７が含まれ
てもよく、主要ハウジングのリード４０５へ外部接続するためのシールを与えるために、
ＰＣＢガスケット４０９が含まれてもよい。
【００６５】
主要ハウジング４０１は、導電リード４０５をインサート成形して、絶縁材料（プラス
チック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）を
射出成形することによって形成されてもよく、ガスケット４０７および／または４０９は
、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、可
撓性シーリング材料で形成されてもよい。さらに詳しく言えば、図３および図４Ａ〜Ｆに
対して上述したように、成形ツールにより、高圧給気および低圧排気に対して５つの別々
のチャンバ１４３ａ〜ｅが作られる。主要ハウジングを射出成形するとき、チャンバ１４
３ａ〜ｅ間の内部孔の形成に対処できるように、孔４１１が、ハウジングの外側に含まれ
てもよい。ハウジングの外側にある孔４１１は、孔４１１を密封するために接着、溶接、
または貼り付けられてもよいプラグ４１３で密封されてもよい。さらに、圧力スパイクを
偏向し、および／または静電弁フラップ上の応力を低減するために、弁チップに隣接させ
てバッフルが設けられてもよい。例えば、バッフルは、弁チップ１３１の低圧側に隣接し
て主要ハウジング４０１にプレートとして設けられてもよい。上述したように、バッフル
は、主要ハウジング内に挿入する前に、弁チップをパッケージングするために使用された
パッケージングフレーム上に設けられてもよい。バッフルにより、より多くの層流が弁チ
ップを流れてもよく、バッフルを含む弁アセンブリのシーケンス速度が増大されてもよく
、および／またはバッフルは、シーケンスを不要にすることもある。
【００６６】
主要ハウジング４０１はまた、バンジョーフィッティング４１５ａ〜ｂ、Ｏリング４１
７ａ〜ｂ、およびコレット４１９ａ〜ｂ（クイックコネクトフィッティングおよび／また
はカートリッジとも呼ばれる）を貼り付けてもよい。さらに詳しく言えば、コレット４１
９ａ〜ｂは、押し込み式のカートリッジであってもよい。さらに詳しく言えば、バンジョ
ーフィッティング４１５ａ〜ｂは、例えば、超音波溶接および／または接着剤を使用して
、主要ハウジング４０１に貼り付けられてもよく、バンジョーフィッティング４１５ａ〜
ｂは、弁アセンブリのチャンバ１４３ｂおよび１４３ｄと流通状態にある。次いで、Ｏリ
ング４１７ａ〜ｂおよびコレット４１９ａ〜ｂは、空気圧式アクチュエータチャンバ１６
３ａ〜ｂ（図３に示す）との流通状態を与える空気管を保持するために、バンジョーフィ
ッティング４１５ａ〜ｂに挿入されてもよい。主要ハウジング４０１は、第５のチャンバ
（５方）の最外縁部、または第３および第４のチャンバ（３方）の間のいずれかにプラグ
４１３を設置することによって流体の流れを制御するために、使用するパッケージングさ
れたデバイスの数およびその場所に応じて、３方弁または５方弁のいずれかを設けるため
に使用され得る。
【００６７】
上述したように、例えば、図６および／または図８に示すように、パッケージングされ
た弁チップを提供するために、フレームにマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）弁チッ
プ１３１がパッケージングされてもよい。弁アセンブリが適応可能および／または修理可
能であるように、主要ハウジング４０１のエンクロージャ４０３ａ〜ｄのそれぞれに対し
て、パッケージングされた弁チップを抜き差ししてもよい。パッケージングされた弁チッ
プのガスケット２１５ａまたは２１５ｂにより、弁チップのそれぞれにある開口のみにエ
ンクロージャ間の流通状態が与えられるように、エンクロージャ４０３ａ〜ｄのそれぞれ
との流体シールが与えられる。さらに、パッケージングされた弁チップにある弁チップ１
３１は、方向性を有し、ガスケット２１５ａまたは２１５ｂは、図４Ａ〜Ｆに対して上述
したチャンバ１４３ａ〜ｅ間に流体の流れを与えるために、パッケージングされた弁チッ
プが主要ハウジング４０１において配向されるように、特定のエンクロージャの所定の側
と係合しなければならない。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態において、弁アセンブリの異なる流路を通る異なる流体の
流れを与えることが望ましい場合がある。例えば、主要ハウジング４０１の異なるエンク
ロージャ４０３ａ〜ｄは、パッケージングされた弁チップに異なる流量特性をもたせて実
装されてもよい。さらに詳しく言えば、パッケージングされた弁チップに比較的少数のお
よび／または小さな弁オリフィス（孔）を設けて実装されてもよいエンクロージャ４０３
ａ〜ｄもあれば、パッケージングされた弁チップに比較的多数および／または大きな弁オ
リフィス（孔）を設けて実装されてもよいエンクロージャもあり、およびパッケージング
された弁チップの全ては、同じ外寸を有してもよい。さらに、比較的少数のおよび／また
は小さな弁オリフィス（孔）を有するパッケージングされた弁チップには、比較的少数の
および／または小さなバッフルオリフィス（孔）を有するバッフルが設けられてもよく、
比較的多数および／または大きなオリフィス（孔）を有するパッケージングされた弁チッ
プには、比較的多数および／または大きなバッフルオリフィス（孔）を有するバッフルが
設けられてもよい。他の形態において、異なる数および／またはサイズのバッフルオリフ
ィス（孔）を有するバッフルを設けることによって、同じ数およびサイズの弁オリフィス
（孔）を有する異なるパッケージングされた弁チップによって、異なる流れが与えられて
もよい。
【００６９】
上述したように、弁チップをパッケージングするために使用されるフレームのウィンド
ウの内寸は、パッケージングされた弁チップアセンブリの外寸を変更することなく、異な
るサイズの弁チップを収容できるように変更され得る。このように、同じ主要ハウジング
４０１が、異なる流量能力特性を有するエンクロージャ４０３ａ〜ｄにパッケージングさ
れた弁チップアセンブリを収容してもよい。言い換えれば、ＭＥＭＳ弁チップのサイズは
、パッケージングされた弁チップの同じ包絡線形状を維持しながら、異なる流量特性（例
えば、およそ０．００１Ｃｖ〜およそ１０Ｃｖの範囲）を与えるように変更されてもよい
。
【００７０】
さらに、パッケージングされた弁の縁部上にある金属リード２１７の露出部分と、主要
ハウジング４０１の対応するリードとを係合させて、弁チップの固定および可撓性電極を
主要ハウジング４０１のエンクロージャ４０３ａ〜ｄ内に差し込んだ状態で、主要ハウジ
ングの外側からの電気信号の通信を行ってもよい。
【００７１】
図１０〜図１３には示していないが、マイクロバルブを保護するために、チャンバ１４
３ａ〜ｅの１つ以上に、フィルタが設けられてもよい。例えば、チャンバ１４３ｃのフィ
ルタが、高圧供給からの粒子および／または他のデブリからマイクロバルブを保護しても
よく、チャンバ１４３ｂおよび１４３ｄにあるフィルタが、排気サイクル中にアクチュエ
ータから入り込んだ粒子および／または他のデブリからマイクロバルブを保護してもよい
。
【００７２】
図１４〜図１７に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの電子機器サブア
センブリ５０１を示す。さらに詳しく言えば、プリント回路基板５０３が、主要ハウジン
グ４０１に含まれた弁チップ１３１の動作を制御するために使用される電子回路、および
／またはソフトウェア、および／またはファームウェアを含んでもよい。例えば、プリン
ト回路基板５０３は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などのリモートデ
バイスによって命令されると、図４Ａ〜Ｆに対して上述した動作に従って弁チップ１３１
を制御および／または駆動するために、電子回路および／またはソフトウェアを含んでも
よい。
【００７３】
プリント回路基板は、集積回路チップ５０５、レジスタ、コンデンサ、および／または
インダクタを含んでもよい。さらに、プリント回路基板５０３上のリード５０７により、
主要ハウジング４０１のリードとの電気的結合が得られてもよく、１つ以上のコネクタ５
０９（モレックス（Ｍｏｌｅｘ）コネクタなど）により、ＰＬＣなどのリモートコントロ
ーラとの電気的接続が得られてもよい。プリント回路基板は、複数の異なる動作特性を与
えるように構成されてもよく、ジャンパ５１１、またはディップスイッチ、シャント５１
０などの他の手段を使用して、１つのプログラミング特性が選択される。さらに詳しく言
えば、図４１〜図４４、図４５Ａ〜Ｂ、および図４６Ａ〜Ｂに対して以下に記述するよう
に、プリント回路基板は、１つ以上のカスタム回路（例えば、特定用途向け集積回路ＡＳ
ＩＣデバイス）を含んでもよい。２００４年７月２３日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ
Ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙ Ａｃｔｕａｔｅｄ
Ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅｓ」という発明の名称のＫｅｖｉｎ Ｄｏｕｇｌａｓらの米国仮特許出願第６０／
５９０，６９９号明細書（以下、「Ｄｏｕｇｌａｓら」）に、弁アセンブリおよび／また
はその電子機器サブアセンブリのさらなる動作について記述されている。同仮特許出願の
内容全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【００７４】
通常動作中、プリント回路基板５０３は、コネクタ５０９を介して制御信号とともに動
作電力を受けてもよい。また、電力異常が発生した場合、プリント回路基板が弁チップ１
３１を所定のデフォルト条件にシーケンスすることができるように、バッテリー５１３な
どの代替電源が与えられてもよい。図１５にバッテリーを示すが、他の代替電源（容量格
納デバイスおよび／または燃料電池など）が使用されてもよい。プリント回路基板５０３
はまた、弁チップ電極を駆動するために使用される高電圧駆動回路（多段階チャージポン
プなど）を含んでもよい。例えば、コネクタ５０９を介して、２４Ｖの外部電源が与えら
れてもよく、高電圧駆動回路が、リード５０７、リード４０５、およびリード２１７を介
して、弁チップ電極を駆動するために使用される１５０Ｖの出力を発生してもよい。プリ
ント回路基板はまた、過渡電圧抑制（ＴＶＳ）デバイス５１７（一対の直列接続された対
向するツェナーダイオード）を含んでもよい。
【００７５】
電子機器サブアセンブリのコントローラが、外部電源をモニタし、外部電源の中断を検
出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄを所定のデフォルト条件に進めて、代替電源から得られ
たエネルギーを用いて、そのデフォルト条件を保つように構成されてもよい。例えば、外
部電源の中断を検出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄの現行条件が維持されてもよい。他の
形態において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、チャンバ１４３ａ〜ｅの
各々の間での流通が阻止されるように、弁チップ１３１ａ〜ｄを閉じてもよい。別の形態
において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ｂ〜ｃを閉じ
、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを開いてもよい。さらなる別の形態において、外部電
源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを閉じ、弁チ
ップ１３１ｂ〜ｃを開いてもよい。
【００７６】
プリント回路基板５０３およびバッテリー５１３を含む電子機器サブアセンブリ５０１
は、図１４および図１６に示すように、例えば、オーバーモールドプロセスを用いて、絶
縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれ
らの誘導体）に封入されてもよい。さらに詳しく言えば、電子機器を保護するために、比
較的低い温度および圧力で硬化可能なエポキシが使用されてもよい。プリント回路基板５
０３のリード５０７が主要ハウジング４０１のリード４０５と係合するように、主要ハウ
ジング４０１上に装着する外部形状の封入された電子機器サブアセンブリが与えられても
よい。
【００７７】
他の形態において、バッテリーまたは他の電力格納デバイスが、電子機器サブアセンブ
リから取り外し可能なものであってもよく、および／または、バッテリーが、電子機器サ
ブアセンブリの封入の外側に設けられてもよい。したがって、バッテリーの取り替えが、
より簡単なものになる場合もある。例えば、電子機器サブアセンブリに電力および／また
は制御信号を供給するために使用されるケーブルに、バッテリーが設けられてもよい。さ
らに、電子機器サブアセンブリは、外部供給電力を使用した通常動作中、バッテリーを充
電するように構成された回路を含んでもよい。したがって、バッテリーの寿命が延びる場
合もある。
【００７８】
図１８に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベース６０１を示す。ベ
ース６０１は、金属鋳造プロセスを用いて形成されてもよい。さらに詳しく言えば、ベー
ス６０１は、アルミニウムやステンレス鋼などの金属で形成されてもよく、排気ポート１
４２ａ〜ｂおよび供給ポート１４４ｃは、螺装されたねじ孔であってもよい。主要ハウジ
ング４０１をベース６０１に固定するために、さらなるねじ孔６０３ａ〜ｂが使用されて
もよい。さらに、弁アセンブリを取り付けるためのベースに、隙間および／または取り付
け孔６０５（ポートに垂直および／または平行）が設けられてもよい。
【００７９】
ベースとして鋳造金属を使用することによって、孔にあるねじ筋の完全性がより容易に
維持される場合もある。さらに、保護および／または美的目的のために、鋳造アルミニウ
ムベース上にエポキシ仕上げが施されてもよい。他の形態において、ベース６０１は、螺
装された場所で金属インサートを使用して、射出成形された材料（プラスチック材料、エ
ラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）で形成されてもよ
い。
【００８０】
主要ハウジング４０１（図２１に示す）の底面にあるエンクロージャ内にパッケージン
グされた弁チップ（例えば、図６および図８に示す）を差し込み、ねじ７０１を使用して
ベース６０１に主要ハウジング（パッケージングされた弁チップを含む）を固定し、図１
９および図２１〜図２２に示すように、主要ハウジングに電子機器サブアセンブリを差し
込むことによって弁アセンブリを完成してもよい。図２０は、主要ハウジングのリードを
視認でき、リード２１７、４０５、および５０７の相互接続を視認できるように、主要ハ
ウジングの非金属部分を図示していない弁アセンブリを示す。
【００８１】
同じ主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリは、５方弁または３方弁
動作のいずれかに対して構成することができる。図４Ａ〜Ｆに対して上述したように、５
方動作の場合、例えば、図２１に示すように、主要ハウジングの底部にあるエンクロージ
ャのそれぞれに、４つのパッケージングされた弁チップが差し込まれてもよい。３方弁動
作の場合、電子機器サブアセンブリから最も離れた２つのエンクロージャ内の各々に、パ
ッケージングされた弁チップが差し込まれてもよく、チャンバ１４３ｄ〜ｅが永久に密封
されるように、電子機器サブアセンブリに最も近い２つのエンクロージャ内に、シーリン
グプラグ４１３が差し込まれてもよい。上述したように、同じ電子機器サブアセンブリが
、ジャンパ、スイッチ、シャント、ヒューズ、または製造中および／または製造後に設定
可能な他の選択デバイスを使用してなされた選択に応じて、メモリ（ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、
ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど）に画定される複数の動作モードの１つを与えるように構
成されてもよい。例えば、スイッチ、シャント、ヒューズ、および／またはジャンパのセ
ッティングに応じて、５方、４方、３方、または２方動作のいずれかを制御するように、
同じ電子機器サブアセンブリを使用することができる。例えば、Ｄｏｕｇｌａｓらのもの
には、３方および５方弁の動作が記述されている。
【００８２】
さらなる他の形態において、主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリ
は、４方および／または２方弁動作用に構成することができる。４方動作の場合、ベース
は、排気チャンバ１４３ａおよび１４３ｅと同じ排気ポートとの間に流体結合が与えられ
るように修正されてもよい。他の方法では、４方動作には、図４Ａ〜Ｆに対して上述した
ように、４つの弁チップが与えられてもよい。他の形態において、一方向のオン／オフ流
れデバイスを与えるために、単一の弁チップを用いて、２方動作が与えられてもよい。１
つの弁チップおよび他の弁チップの代替であるプラグとともに図１０〜図１３のコンポー
ネントを使用して、２方デバイスを与えることもできる。他の形態において、単一の弁チ
ップに対して、１つの入力ポート、１つの出力ポート、および１つのエンクロージャを有
するより小さなハウジングを用いて、２方デバイスを与えることもできる。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、５方動作用に構成された弁アセンブリにおいて
、５つのチャンバ１４３ａ〜ｅの各々の間で空気路を独立して制御できることで、同じ弁
アセンブリが、「全シリンダポート排気」弁、「全シリンダポート阻止」弁、または「全
シリンダポート通電」弁として機能してもよい。このように、本発明のいくつかの実施形
態による弁アセンブリが、電子機器サブアセンブリのプログラミング、電子機器サブアセ
ンブリのプログラムの選択、および／または、主要ハウジングのエンクロージャ内へのパ
ッケージングされた弁チップアセンブリおよび／またはシーリングプラグの差し込みに基
づいて、任意の市販の弁タイプの機能を複製してもよい。
【００８４】
さらに、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリにより、新規の弁タイプが実
施されてもよいように、空気流が独立して制御されてもよい。例えば、バッテリーなどの
バックアップ電源を用いて、システム電力が失われた場合に特有の機能が与えられてもよ
い。さらに詳しく言えば、弁および空気圧式アクチュエータは、停電中の最後の位置（デ
フォルト条件の想定とは対照的）を保持してもよい。
【００８５】
さらに、電子機器サブアセンブリ用のカスタム集積回路デバイス（例えば、特定用途向
け集積回路デバイス）などの回路が、同じ物理的な弁アセンブリ（弁チップの主要ハウジ
ング、ベース、電子機器サブアセンブリなどを含む）が、任意の弁タイプの機能を提供で
きる異なるプログラムを与えてもよい。例えば、電子機器サブアセンブリの複数のプログ
ラムの１つが、特定の電圧レベルまで入力ピンを引くことによって、インタフェース（シ
リアルインタフェースなど）を使用して電子機器サブアセンブリのチップをプログラミン
グし、ヒュージブルリンクを選択的に破棄し、１つ以上のジャンパをカットおよび／また
は維持し、２つ以上のピン間にシャントを配置および／または省略し、スイッチの位置を
選択することによって選択されてもよい。
【００８６】
本発明のさらなる実施形態による弁アセンブリは、静電駆動式弁を通る流体の流れを制
御するために、パルス幅変調を使用してもよい。例えば、弁を通る流体の流れを決定する
ためにデューティーサイクルを使用して所定の周波数で静電駆動式弁フラップを開閉する
ために、パルス幅変調が使用されてもよい。例えば、１００％のデューティーサイクルが
全流量を与えてもよく、５０％のデューティーサイクルが半流量を与えてもよく、０％の
デューティーサイクルが、全く流量を与えないものであってもよい。例えば、弁チップ１
３１ａ〜ｄを作動させるためにパルス幅変調を使用することによって、ロッド１６７が拡
張および後退する速度が制御されてもよい。さらに、ロッドの拡張または後退に伴ってデ
ューティーサイクルを変更することによって、ロッドが拡張および／または後退するとき
に、ロッド１６７の加速および／または減速が制御されてもよい。例えば、慣性を解消す
るために、拡張および／または後退の最初でより大きなデューティーサイクルで、それぞ
れの弁チップが作動されてもよく、ロッドが完全に拡張および／または後退位置に近付く
につれて低減されたデューティーサイクルで、それぞれの弁チップが作動されてもよい。
【００８７】
さらに、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリに、１つ以上のフィルタが設
けられてもよい。例えば、高圧供給ポート１４４ｃおよび／またはアクチュエータポート
１４６ａおよび１４６ｂに、フィルタが設けられてもよい。さらに、または他の形態にお
いて、排気ポート１４２ａおよび１４２ｂに、フィルタが設けられてもよい。供給ポート
１４４ｃおよび／または排気ポート１４２ａおよび１４２ｂにあるフィルタは、図１８の
ベース６０１上および／または内に設けられてもよい。アクチュエータポート１４６ａお
よび１４６ｂにあるフィルタは、主要ハウジング４０１の内外、バンジョーフィッティン
グ４１５ａおよび４１５ｂの内外、および／またはコレット４１９ａおよび４１９ｂに設
けられてもよい。フィルタを使用することで、弁オリフィスの填塞、および／または、弁
が閉じられたときに、弁フラップとそれぞれのオリフィスとの間の密封性の低減によって
、弁アセンブリの動作を劣化してしまう可能性のあるダスト、オイル、および／または水
などの汚染物質から弁アセンブリを保護してもよい。
【００８８】
図２４〜図２６に、くさび形のバッフル７４１、フレーム７１１、およびリード７１７
を有するパッケージングされた弁チップ（図２に対して上述したように、弁チップ１３１
を含む）のさらなる実施形態を示す。図２７に、フレーム７１１から分離した本発明のい
くつかの実施形態による電気リード７１７を示す。
【００８９】
例えば、図２４〜図２６に示すように、本発明のいくつかの実施形態によるパッケージ
ングフレーム７１１は、本体７１３、ガスケット７１５、および電気リード７１７を含ん
でもよい。フレーム７１１は、ウィンドウを有してもよく、ウィンドウの周りには窪んだ
棚部があり、図５〜図６および／または図７〜図８に対して上述したように、トラフが棚
部を取り囲んでもよい。棚部とトラフとを組み合わせた幅は、およそ０．０２５インチ〜
およそ０．０６０インチの範囲のものであってもよい。さらに詳しく言えば、棚部とトラ
フとを組み合わせた幅は、およそ０．０５０インチ〜およそ０．０６０インチの範囲のも
のであってもよい。電気リード７１７は、打ち抜き金属で形成されてもよく、電気リード
７１７は、スズでめっきされてもよく（およそ１５０マイクロインチ）、次いで、金でめ
っきされてもよい（およそ４０マイクロインチ）。本体７１３は、射出成形絶縁材料（プ
ラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体
）で形成されてもよく、ガスケット７１５は、ゴム、ヴァイトン、および／またはシリコ
ーンなどの射出成形可撓性シーリング材料で形成されてもよい。ガスケット７１５により
、弁アセンブリの主要ハウジングに対して静的流体シールが与えられてもよい。
【００９０】
さらに詳しく言えば、本体７１３は、金型のインサートとして電気リード７１７を与え
て、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、およ
び／またはそれらの誘導体）で形成されてもよい。さらに、ガスケット７１５は、２段階
ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、本体７１３
と一体に形成されてもよい。棚部は、流通状態になるように弁チップの上面と底面とを露
出させた状態にして、棚部によって片側の縁部で弁チップを支持できるように、本体７１
３の周囲部分に対して窪ませて形成されてもよい。さらに、棚部は、引き続き設置された
弁チップもまた本体７１３内に窪ませて形成されるように、十分に窪ませて形成されても
よい。さらに、電気リード７１７の部分が、引き続き設置された弁チップとの電気的接続
（ワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者に公知の他の
手段など）のために、ウィンドウに隣接して露出される。さらに、本体７１３の他の部分
を弁チップにより接近して装着させた状態で、棚部上に弁チップを設置するためのツール
のスペースが得られるように、棚部の部分に隣接して、本体７１３のノッチ７２５が設け
られてもよい。リード７１７を取り囲む本体７１３の部分は、ワイヤボンディングの先端
隙間を与えるために傾斜が付けられてもよい（例えば、およそ３０度）。
【００９１】
次いで、本体７１３のトラフに接着剤が与えられ、ウィンドウを取り囲む本体７１３の
棚部上に弁チップ１３１が設置されると、接着剤が完全に硬化するまで、トラフにより接
着剤を配置、定着、および／または拡散制御することができる。さらに詳しく言えば、お
よそ０．０１５インチの幅の接着剤ビーズが使用されてもよい。弁チップは、光センサ機
器を使用して、およそ０．００５インチの精度で、本体７１３の棚部上に設置されてもよ
い。したがって、パッケージングフレームの本体７１３内に、指示標示が成形されてもよ
い。さらに詳しく言えば、「Ｌ」、「Ｔ」、「＋」、または他の同様の文字に類似した外
観を有する垂直の交差線を含むように、指示標示が成形されてもよい。さらに、指示標示
は、およそ０．０１０インチの深さを有してもよい。
【００９２】
本体７１３の棚部上に弁チップ１３１を固定するために使用される接着剤が、およそ１
時間、およそ摂氏１５０度（華氏３０２度）で硬化されてもよい。他の形態において、接
着剤は、長時間、低温で硬化されてもよい。例えば、本体７１３にポリカーボネートが使
用されてもよく、ポリカーボネートの融点温度は、およそ華氏４３０度〜およそ華氏４８
０度の範囲のものであってもよい。しかしながら、本体７１３の変形を低減するために、
接着剤の硬化温度が、およそ華氏１２５度〜およそ華氏２００度の範囲に維持されてもよ
い。他の形態において、接着剤として、ＵＶ硬化エポキシが使用されてもよい。
【００９３】
図２６に示す構造を与えるために、弁チップ１３１の露出縁部の周りで、本体７１３の
部分７２９が変形されてもよい。接着剤は、弁チップ１３１と本体７１３との間に流体シ
ールを与えてもよく、変形部分７２９が、本体７１３内に弁チップを固定してもよい。さ
らに詳しく言えば、本体７１３内に弁チップ１３１を保持するために、被加熱ツール（熱
カシメなど）を使用して、本体７１３の部分７２９が変形されてもよい。したがって、弁
チップ１３１の縁部が、一方側では、本体７１３の棚部によって、他方側では、本体７１
３の変形部分７２９によって支持されてもよい。さらに、リード７１７に隣接した弁チッ
プ１３１の表面が、リード７１７に対して、およそ０．０１０インチ、さらに、ノッチ７
２５、棚部、およびトラフを取り囲む本体７１３の表面に対して、およそ０．０３０イン
チだけ窪ませて形成されてもよい。
【００９４】
弁チップ１３１上で、第１の入力パッド（第１の金ボンドパッドなど）に、全ての固定
電極が電気的に接続されてもよく、第２の入力パッド（第２の金ボンドパッドなど）に、
全ての可撓性電極が電気的に接続されてもよく、入力パッドは、（例えば、金ワイヤボン
ディングなどのワイヤボンディング、はんだバンプ形成、導電性エポキシ、または当業者
に公知の他の手段によって）本体７１３を介してウィンドウに隣接した電気リード７１７
のそれぞれの露出部分に電気的に接続されてもよい。弁チップ１３１の入力パッドと電気
リード７１７との間の電気的接続を保護するために、グローブトップポッティング７３１
が使用され得る。電気リード７１７の部分は、弁アセンブリの主要ハウジングとの電気的
結合用に、本体７１３の縁部上で露出される。
【００９５】
他の実施形態によれば、パッケージングフレーム７１１は、弁チップ１３１とパッケー
ジングフレームの本体との間に流体シールを与えるために、図７および図８に対して上述
したものに類似したチップガスケットを使用してもよい。前述したように、本体７１３は
、射出成形絶縁材料（プラスチック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および
／またはそれらの誘導体）で形成されてもよく、上述したガスケット７１５および追加の
チップガスケットは、ゴム、ヴァイトン、および／またはシリコーンなどの射出成形可撓
性シーリング材料で形成されてもよい。ガスケット７１５は、主要ハウジングに対して静
的流体シールを与えてもよく、チップガスケットは、上部に設置された弁チップに対して
、静的流体シールを与えてもよい。さらに、ガスケット７１５およびチップガスケットは
、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、本
体７１３と一体に形成されてもよい。チップガスケットの他の形態において、または追加
して、弁チップを棚部に固定するために、打ち込み接着テープが使用されてもよい。
【００９６】
さらに、弁チップ１３１は、弁フラップ１１７を解放する前にパッケージングされても
よい。さらに詳しく言えば、弁フラップ１１７は、犠牲酸化物上に形成されてもよく、犠
牲酸化物は、パッケージングフレームに弁チップ１３１が組み立てられている間、維持さ
れてもよい。次いで、犠牲酸化物は、パッケージングフレームに著しいダメージを及ぼす
ことなく、ドライ（気相）ＨＦ除去を使用して除去されてもよい。さらに詳しく言えば、
パッケージングフレームは、ドライ（気相）ＨＦ除去からのダメージに耐性を含みること
があるヴァイトンおよび／または他の材料で形成されてもよい。
【００９７】
他の形態において、弁チップの弁フラップが、複数の弁チップを含むウェハからダイシ
ングする前、ダイシング後であるがパッケージングする前、またはパッケージングした後
のいずれかに、ウェットＨＦ酸エッチを使用して犠牲酸化物を除去することによって解放
されてもよい。さらに詳しく言えば、犠牲酸化物層は、およそ１０分間、４９％ＨＦ溶液
を使用して弁チップから除去されてもよく、ウェットエッチの後に、任意の残留ＨＦおよ
び／または水を除去するために、それぞれ２０分間、脱イオン（ＤＩ）水リンス、イソプ
ロピルアルコールリンス、および第１および第２のメタノールリンスが続いてもよい。ウ
ェット処理後、解放された弁フラップを有する弁チップは、任意の表面張力を低減するた
めの超臨界乾燥サイクルに含みて、メタノールが下塗りされてもよく、このときに表面張
力が低減されなければ、弁フラップと基板との間に静止摩擦が生じることがある。
【００９８】
さらに詳しく言えば、弁チップは、ドライヤチャンバ内に装填され、メタノールで被覆
されてもよく、次いで、およそ１２００ｐｓｉｇの圧力でチャンバからメタノールを取り
去るために、液体ＣＯ2が使用されてもよい。メタノールが全て取り去られると、チャン
バは、ＣＯ2を液相から気相へと転移させるために超臨界点（およそ摂氏３１度）を超え
て加熱され、ＣＯ2気体のシステムを排出するために、圧力が解放される。超臨界ＣＯ2の
表面張力は極めて低いため、ＣＯ2は、液体から気体への転移に伴って弁フラップを引き
下げる可能性が高くない。市販および／またはカスタムの超臨界ドライヤが使用されても
よい。
【００９９】
弁チップ上にある許容可能な数の弁フラップがうまく解放されていることを決定するた
めに、視覚検査を使用することもできる。特に、弁チップの表面は、弁フラップが解放さ
れ、弁チップが無通電にされるときに視認できるフラッパ下の露出シリコンとは色が異な
り、色の変動を検査することができる。他の形態において、解放後にウェハを通して光を
投影することができ、光検出器が、非解放（閉）および解放（開）弁チップ間の光差を検
出できる。いずれの例においても、検査を実行するために、機械視認システムを使用でき
る。
【０１００】
さらに、図２４〜図２６に示す本発明のいくつかの実施形態によるパッケージングフレ
ームを成形するために使用するツールは、同じ外寸を有するパッケージングフレームが、
実質的に同じ金型ツールを使用して異なるウィンドウ寸法で成形されるように適応されて
もよい。例えば、異なるウィンドウサイズ、形状、および／または場所を与えるために異
なる金型リッドを使用して、異なるパッケージングフレームを形成するために、同じ金型
ベースを使用できる。したがって、パッケージングフレームは、異なるサイズの弁チップ
に対して効率的に作製されてもよい。さらに詳しく言えば、より低い流体流量能力を要す
る用途のより小さな弁チップには、より小さなウィンドウが設けられてもよく、ワイヤボ
ンディングに近接するように電気リードに隣接させて（中心に置くのではなく）、より小
さなウィンドウが設けられてもよい。異なる弁チップサイズに対して同じ外寸を有するパ
ッケージングフレームを設けることによって、同じ主要ハウジングが、異なる動作特性を
与えるように、異なる能力／サイズのパッケージングされた弁チップを収容してもよい。
【０１０１】
図２４〜図２６にさらに示すように、圧力スパイクを偏向し、および／または弁チップ
１３１の静電弁フラップ上の応力を低減するために、フレーム７１１の本体７１３上に、
くさび形のバッフル７４１が設けられてもよい。さらに詳しく言えば、バッフル７４１は
、可撓性弁フラップおよび入力パッドを含む弁チップ１３１の側に隣接した本体７１３上
に設けられてもよい。バッフル７４１を含むことによって、取り扱い中およびその後の組
み立て中に、弁チップ１３１の弁フラップ１１７が保護されてもよい。さらに、バッフル
７４１により、より多くの層流が弁チップ１３１を流れ、バッフルとともにパッケージン
グされた弁チップを含む弁アセンブリのシーケンス速度が高まり、および／またはシーケ
ンスが不要になることもある。バッフル７４１は、４つの一般に円形のオリフィス７４３
を有するように示されているが、異なる形状、構成、および／または配向が与えられても
よく、および／または、単一のオリフィスなどのより小数のオリフィスが与えられてもよ
い。
【０１０２】
バッフル７４１は、４つのピン７４５ａ〜ｂおよび７４７ａ〜ｂおよび熱カシメ動作を
用いて、フレーム７１１の本体７１３に付着してもよい。さらに詳しく言えば、ピン７４
５ａ〜ｂは、フレーム７１１の本体７１３に成形され、バッフル７４１内に成形された貫
通孔７４９ａ〜ｂと係合するように構成されてもよい。ピン７４７ａ〜ｂは、バッフル７
４１に成形され、フレーム７１１の本体７１３内に成形された貫通孔７５１ａ〜ｂと係合
するように構成されてもよい。図２４〜図２６に示すように、ピン７４５ａ〜ｂおよび７
４７ａ〜ｂおよび貫通孔７４９ａ〜ｂおよび７５１ａ〜ｂを配設することによって、本体
７１３に対するバッフル７４１の所望の配向が与えられることで、アセンブリの誤差を低
減できる。言い換えれば、図２４〜図２６に示すピンおよび孔の配置により、くさび形の
バッフル７４１の比較的薄い部分が電気リード７１７に隣接して配設され、くさび形のバ
ッフル７４１の比較的幅広の部分が、電気リード７１７から離れて配設される。バッフル
７４１は、本体７１３に使用されるのと同じ材料で成形されてもよく、異なる材料が使用
されてもよい。
【０１０３】
バッフル７４１にある貫通孔７４９ａ〜ｂには、本体７１３の反対側にカウンターボア
（すなわち、より幅が広い部分）が設けられてもよく、本体７１３にある貫通孔７５１ａ
〜ｂには、バッフル７４１の反対側にカウンターボアが設けられてもよい。したがって、
ピン７４５ａ〜ｂおよび７４７ａ〜ｂは、貫通孔７４９ａ〜ｂおよび７５１ａ〜ｂのそれ
ぞれと係合されてもよく、本体７１３にバッフル７４１を固定するために、ピン上で熱カ
シメ動作が用いられてもよい。貫通孔にカウンターボアを設けることによって、熱カシメ
動作の結果としてバッフル７４１および／または本体７１３の外側面が著しく変形しない
ように、ピンから熱カシメ材料が移動する余地が与えられてもよい。
【０１０４】
図２４〜図２６にさらに示すように、バッフル７４１は、複数の貫通するオリフィス７
４３を含んでもよい。さらに、バッフル７４１は、弁チップ１３１のフラッパ側に隣接し
て設けられてもよく、ガスケット７１５は、弁チップ１３１の裏側に隣接して設けられて
もよい。このように、弁チップ１３１の裏側は、高圧環境（チャンバなど）と連通しても
よく、バッフル７４１のオリフィス７４３は、比較的低圧の環境（チャンバなど）と連通
してもよく、弁チップ１３１は、高圧環境から弁チップを通って、バッフル７４１のオリ
フィス７４３を通って、低圧環境までの流れを許容または阻止してもよい。したがって、
バッフル７４１は、取り扱い中および／またはその後の組み立て中に、弁チップ１３１の
フラッパ側を保護してもよい。
【０１０５】
さらに、バッフル７４１は、弁チップ１３１の両端の圧力差を制御してもよいことで、
音波空気流および／または全入力圧力に対して開および／または閉するのに、弁チップ１
３１のフラッパが不要になる。バッフル７４１を設けることによって、流れが制約されて
もよいように、および／または、弁を閉じなければならない圧力が低減されてもよいよう
に、バッフル７４１と弁チップ１３１との間にリザーバが設けられる。言い換えれば、パ
ッケージングされた弁チップの両端の全圧力降下が、弁チップ１３１の両端で全圧力降下
を感じることがないように、弁チップ１３１の両端の第１の圧力降下と、バッフル７４１
の両端の第２の圧力降下との間で分割されてもよい。バッフル７４１により、弁アセンブ
リで使用された弁チップ１３１の弁フラップは、低減された圧力に対して比較的短い期間
（例えば、１００マイクロ秒未満）で開および／または閉できるようになってもよいため
、弁チップ１３１を通る流体の流れは、例えば、図４Ａ〜Ｆに対して上述したような特定
のシーケンスステップを要することなく、「意のままに」方向転換されてもよい。他の実
施形態において、図４Ａ〜Ｆのシーケンス動作は、さらに高い圧力で動作を与えるために
、バッフル７４１とともにパッケージングされた弁チップ１３１とともに使用されてもよ
い。
【０１０６】
弁チップ１３１およびアセンブリを通る背圧および流体の流れを制御するために、オリ
フィス７４３のサイズ、場所、および数が使用されてもよい。図２４〜図２６に示すよう
に、オリフィス７４３は、弁チップ１３１の外側の角に隣接して設けられてもよいが、オ
リフィス７４３の他の配向、位置、形状などが与えられてもよい。バッフル７４１を用い
て、弁チップ１３１の弁フラッパが、バッフル７４１および弁チップ１３１を含むアセン
ブリの両端の全圧力の一部のみに対して開および／または閉してもよく、乱流の期間が低
減されることがある。したがって、弁フラップを開および／または閉するための応答時間
が短縮されることもあり、機能が改良されることもあり、および／または信頼性が高めら
れることもある。さらに、シーケンスが不調になることもある。
【０１０７】
また、バッフル７４３がくさび形状であることで、主要ハウジング内にパッケージング
された弁チップを組み立てやすくなることもある。さらに詳しく言えば、くさび形状によ
り、ガスケット７１５の圧迫が始まる前に、弁ハウジングの対応するくさび形のエンクロ
ージャ内に、およそ３／４（すなわち、７５％）の行程だけ、パッケージングされた弁チ
ップを挿入することができることもある。したがって、その後の組み立て中、ガスケット
７１５へのダメージが低減されることもある。
【０１０８】
図２４〜図２６に示すように、ガスケット７１５は、弁チップ１３１の背面に隣接し、
バッフル７４１とは反対側の本体７１３の側に設けられてもよい。このように、ガスケッ
ト７１５は、組み立て中、本体７１３に弁チップ１３１を固定するために使用された接着
剤、熱カシメ動作などから保護されてもよい。図２４〜図２６に示すようにガスケット７
１５を設置することによって、ガスケット７１５とバッフル７４１との間の干渉が低減さ
れてもよい。
【０１０９】
さらに、電気リード７１７は、リードのワイヤボンド部分７１７ａが、弁チップ１３１
に実質的に平行であるとともに、リードの外部部分７１７ｂが、弁チップ１３１に対して
実質的に垂直であるように、図２７に示すように形成されてもよい。さらに、主要ハウジ
ングのリードとの相互接続を高めるために、リードの外部部分７１７ｂ上に、ディンプル
７１７ｃが設けられてもよい。
【０１１０】
図２４〜図２６のパッケージングされた弁チップは、図２８〜図３４に対してさらに詳
細に記述するように、主要ハウジングに対して抜き差しできる。したがって、１つ以上の
パッケージングされた弁チップを含む弁アセンブリが、修理可能および／または適応可能
であってもよい。このように、弁チップが動作不良の状態にある弁アセンブリの修理は、
動作していないパッケージングされた弁チップを取り除き、新しいパッケージングされた
弁チップを挿入することによって行われてもよい。さらに、弁アセンブリの機能は、元の
パッケージングされた弁チップを、異なる特性（弁チップの異なる流量能力および／また
はサイズなど）を有する新しいパッケージングされた弁チップに取り替えることによって
変更されてもよい。
【０１１１】
図２８〜図３１に、本発明のいくつかの実施形態による主要ハウジング８０１を示す。
さらに詳しく言えば、図２８に、主要ハウジング８０１および関連するコンポーネントの
分解図を示し、図３１に、主要ハウジングの底面斜視図を示す。図３１の底面図に示すよ
うに、主要ハウジング８０１は、図３および図４Ａ〜Ｆに対して上述した弁アセンブリチ
ャンバ１４３ａ〜ｅを規定する。主要ハウジング８０１はまた、主要ハウジングの長さに
垂直な（図２４〜図２７に対して上述したような）パッケージングされた弁チップを収容
するように構成されたエンクロージャ８０３ａ〜ｄを含む。さらに、主要ハウジング８０
１は、エンクロージャ８０３ａ〜ｄにあるパッケージングされた弁チップの金属リード７
１７に信号を送信するために使用される導電リード８０５を含む。アセンブリのベース（
例えば、図３７および図３８に示す）に対して流体シールを与えるために、外周ベースガ
スケット８０７が含まれてもよく、主要ハウジングのリード８０５へ外部接続するための
シールを与えるために、ＰＣＢガスケット８０９が含まれてもよい。
【０１１２】
主要ハウジング８０１は、導電リード８０５をインサート成形して、絶縁材料（プラス
チック材料、エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）を
射出成形することによって形成されてもよく、ガスケット８０７および／または８０９は
、２段階ショット成形プロセスおよび／またはオーバーモールドプロセスを使用して、可
撓性シーリング材料で形成されてもよい。さらに詳しく言えば、図３および図４Ａ〜Ｆに
対して上述したように、成形ツールにより、高圧給気および低圧排気に対して５つの別々
のチャンバ１４３ａ〜ｅが作られる。主要ハウジングを射出成形するとき、チャンバ１４
３ａ〜ｅ間の内部孔の形成に対処できるように、孔が、ハウジングの外側に含まれてもよ
く、ハウジングの外側にある孔は、孔を密封するために接着、溶接、または貼り付けられ
てもよいプラグで密封されてもよい。
【０１１３】
図２８〜図３０に示すように、主要ハウジング８０１はまた、バンジョーフィッティン
グ８１５ａ〜ｂ、Ｏリング８１７ａ〜ｂ、およびコレット８１９ａ〜ｂ（クイックコネク
トフィッティングおよび／またはカートリッジとも呼ばれる）を貼り付けてもよい。さら
に詳しく言えば、コレット８１９ａ〜ｂは、押し込み式のカートリッジであってもよい。
さらに詳しく言えば、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂは、例えば、超音波溶接お
よび／または接着剤を使用して、主要ハウジング８０１に貼り付けられてもよく、バンジ
ョーフィッティング８１５ａ〜ｂは、弁アセンブリのチャンバ１４３ｂおよび１４３ｄと
流通状態にある。次いで、Ｏリング８１７ａ〜ｂおよびコレット８１９ａ〜ｂは、空気圧
式アクチュエータチャンバ１６３ａ〜ｂ（図３に示す）との流通状態を与える空気管を保
持するために、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂに挿入されてもよい。主要ハウジ
ング８０１は、流体の流れを制御するために、使用するパッケージングされたデバイスの
数およびその場所に応じて、３方弁または５方弁のいずれかを設けるために使用され得る
。
【０１１４】
上述したように、例えば、図２４〜図２６に示すように、パッケージングされた弁チッ
プを提供するために、フレームにマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）弁チップ１３１
がパッケージングされてもよい。弁アセンブリが適応可能および／または修理可能である
ように、主要ハウジング８０１のエンクロージャ８０３ａ〜ｄのそれぞれに対して、パッ
ケージングされた弁チップを選択的に抜き差ししてもよい。パッケージングされた弁チッ
プのガスケット７１５により、弁チップのそれぞれにある開口のみにエンクロージャ間の
流通状態が与えられるように、エンクロージャ８０３ａ〜ｄのそれぞれとの流体シールが
与えられる。さらに、パッケージングされた弁チップにある弁チップ１３１は、方向性を
有し、ガスケット７１５は、図４Ａ〜Ｆに対して上述したチャンバ１４３ａ〜ｅ間に流体
の流れを与えるために、パッケージングされた弁チップが主要ハウジング８０１において
配向されるように、特定のエンクロージャの所定の側と係合しなければならない。
【０１１５】
図３２に示すように、エンクロージャ８０３ａ〜ｄの各々（図３１に示す）は、図２４
〜図２７に対して上述したように、くさび形のバッフル７４１を含むそれぞれのパッケー
ジングされた弁チップを受け入れるためのくさび形のプロファイルを有してもよい。さら
に詳しく言えば、エンクロージャ８０３ａ〜ｄの各々は、ハウジング８０１のベース８５
１に隣接して比較的幅が広く、エンクロージャがベース８５１から離れて延在するにつれ
て狭くなるプロファイルを有してもよい。したがって、エンクロージャ８０３ａ〜ｄの各
々は、それぞれのパッケージングされた弁チップ（くさび形のバッフル７４１を含む）を
収容するように構成されてもよく、パッケージングされた弁チップの狭い部分およびリー
ド７１７がハウジング内に延在し、パッケージングされた弁チップの幅広い部分が、ハウ
ジング８０１のベース８５１に隣接する。
【０１１６】
くさび形のパッケージの幅広い部分は、ハウジング内に最初に挿入することができない
ため、ハウジング内にパッケージングされた弁チップを誤って挿入する可能性を低減する
ことができる。例えば、エンクロージャがくさび形であることにより、くさび形のチップ
アセンブリを逆さにまたは横に挿入する可能性が低減されることもある。さらに、くさび
形のチップアセンブリがエンクロージャに後向きに挿入されると、ベース８５１がハウジ
ング８０１と適切に係合せず、および／またはハウジング８０１とのシールを形成しない
場合、完全な挿入が達成されないこともある。
【０１１７】
さらに、くさび形のパッケージは、パッケージのガスケット７１５の圧迫が始まる前に
、それぞれのくさび形のエンクロージャ内に、著しい部分（例えば、５０％より多く、多
くの場合、７５％程度）の行程だけ挿入されてもよい。したがって、ガスケット７１５へ
のダメージを低減でき、および／または、くさび形のパッケージとくさび形のエンクロー
ジャとの間に、改良された流体シールが設けられることもある。
【０１１８】
上述したように、弁チップをパッケージングするために使用されるフレームのウィンド
ウの内寸は、パッケージングされた弁チップアセンブリの外寸を変更することなく、異な
るサイズの弁チップを収容できるように変更され得る。このように、同じ主要ハウジング
８０１が、異なる流量能力特性を有するエンクロージャ８０３ａ〜ｄにパッケージングさ
れた弁チップアセンブリを収容してもよい。言い換えれば、ＭＥＭＳ弁チップのサイズは
、パッケージングされた弁チップの同じ包絡線形状を維持しながら、異なる流量特性（例
えば、およそ０．００１Ｃｖ〜およそ１０Ｃｖの範囲）を与えるように変更されてもよい
。
【０１１９】
さらに、パッケージングされた弁チップの縁部上にある金属リード７１７の露出部分と
、主要ハウジング８０１の対応するリード８０５とを係合させて、弁チップの固定および
可撓性電極を主要ハウジング８０１のエンクロージャ８０３ａ〜ｄ内に差し込んだ状態で
、主要ハウジングの外側からの電気信号の通信を行ってもよい。
【０１２０】
図３３は、４つのパッケージングされた弁チップ、電子機器サブアセンブリ１００１、
および主要ハウジング８０１の非金属部分を除外したベース８５１を含む弁アセンブリを
示す。したがって、主要ハウジング８０１の電気リード８０５は視認でき、主要ハウジン
グの電気リード８０５とパッケージングされた弁アセンブリの電気リード７１７との結合
も視認できる。
【０１２１】
図３３に示すように、パッケージングされたチップアセンブリのリード７１７と接触す
る電気リード８０５の部分（またはタブ）が、リード８０５の長さに対して平行に（およ
び主要ハウジング８０１の長さに対して平行に）設けられてもよいように、電気リード８
０５の各々に湾曲部が設けられてもよい。したがって、リード７１７と接触する電気リー
ド８０５の部分は、強度を追加するために、その両端で支持されてもよい。さらに、主要
ハウジングのエンクロージャ内にパッケージングされたチップアセンブリが挿入されると
、パッケージングされたチップアセンブリのリード７１７は、挿入中にガスケット７１５
が圧迫されるときに、リード８０５のタブに沿って後ろおよび／または前にスライドして
もよい。このように、リード７１７および８０５の間の電気的結合の信頼性を高めること
ができる。
【０１２２】
さらに、マイクロバルブを保護するために、チャンバ１４３ａ〜ｅの１つ以上に、フィ
ルタが設けられてもよい。例えば、図３４に示すように、チャンバ１４３ｂおよび１４３
ｃに、排気フィルタ１０４１が設けられてもよく、チャンバ１４３ｃに、入力フィルタ１
０４３が設けられてもよい。チャンバ１４３ｃのフィルタが、高圧供給からの粒子および
／または他のデブリからマイクロバルブを保護してもよく、チャンバ１４３ｂおよび１４
３ｄにあるフィルタが、ポートからアクチュエータへ入り込んだ粒子および／または他の
デブリからマイクロバルブを保護してもよい。フィルタ１０４１および／または１０４３
は、ハウジング８０１と一体に製造されてもよく、および／または、フィルタ１０４１お
よび／または１０４３は、ハウジング８０１とは別々に製造されてもよい。例えば、フィ
ルタの１つ以上は、多孔性プラスチックフィルタ、多孔性金属フィルタ、ペーパーフィル
タ、乾燥フィルタ、合体フィルタ、ファイバフィルタ、薄膜フィルタ、メッシュフィルタ
／セパレータ、ミストセパレータ、ベーンセパレータ、サイクロンセパレータ、下降流セ
パレータ、レインアウトセパレータ、垂直流セパレータ、および／または水平セパレータ
であってもよい。
【０１２３】
入力フィルタ１０４３は、顧客によって与えられる高圧供給をフィルタリングするため
に使用されてもよい。高圧供給は、ハウジング８０１の外側でフィルタリングされてもよ
いが、弁の据え付け中に高圧供給内に有害な粒子が入り込むこともあり、および／または
、任意の外部フィルタリングから下流に入り込むこともある。一例として、入力フィルタ
１０４３は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）テープの粒子、パイプシーラント、および／また
は顧客の高圧供給フィルタ／レギュレータから下流の高圧供給パイプに存在する可能性の
ある他の粒子などの材料を捕らえるように構成されてもよい。したがって、供給経路にお
ける弁チップへのダメージが低減されることもある。さらに、入力フィルタ１０４３は、
空気が全ての方向に流れるように構成されてもよい。したがって、フィルタの１つのエリ
アが、汚染物質で閉塞された状態になれば、空気は、流れを著しく制限することなく、フ
ィルタの隣接したエリアに流れることができる。ハウジング８０１にある供給フィルタ１
０４３を示したが、供給フィルタ１０４３の代わりに、および／または、それに追加して
、他のフィルタが設けられてもよい。例えば、ベース８５１に、および／または、ベース
に結合された供給ラインに供給フィルタが設けられてもよい。
【０１２４】
排気フィルタ１０４１は、作動の結果として発生した粒子を含む可能性のあるアクチュ
エータの排気をフィルタリングするために使用されてもよい。例えば、アクチュエータの
排気は、乾燥した潤滑剤、シール、ロッドベアリング、および／またはアクチュエータ本
体の材料の微粒子を含むこともある。このような粒子をアクチュエータからフィルタリン
グすることによって、排気経路にある弁チップへのダメージを低減することができる。さ
らに、排気フィルタ１０４１は、空気が全ての方向に流れるように構成されてもよい。し
たがって、フィルタの１つのエリアが、汚染物質で閉塞された状態になれば、空気は、流
れを著しく制限することなく、フィルタの隣接したエリアにを流れることができる。ハウ
ジング８０１にある排気フィルタ１０４１を示したが、排気フィルタ１０４１の代わりに
、および／または、それに追加して、他のフィルタが設けられてもよい。例えば、排気フ
ィルタは、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂ、コレット８１９ａ〜ｂ、および／ま
たは空気圧式アクチュエータに設けられてもよい。
【０１２５】
バッフル７４１を使用して、バッフルと関連する弁チップとの間にバッフルチャンバが
設けられてもよく、取り扱いおよび／または組み立て中に、バッフルチャンバで弁チップ
の弁フラップが物理的に保護される。さらに、バッフルにあるオリフィスは、弁チップの
弁フラップにかけられた最大力が低減されるように、流体の流れを十分に制約してもよい
。さらに、バッフルチャンバの容積は、弁チップを流れる流体の層流がより迅速に得られ
、弁フラップの疲労が低減され得るように、弁ハウジングの関連するチャンバに対して十
分に小さいものであってもよい。このように、バッフルおよびシーケンス動作（図４Ａ〜
Ｆに対して記述）は、疲労低減、流れの改良などのために、弁チップが動作し得る圧力を
増大させるために、別々に、または組み合わせて使用できる。
【０１２６】
さらに、異なるサイズのオリフィスを有するバッフルが、同じ弁アセンブリの異なる弁
チップに対して与えられてもよい。例えば、図３４の５方弁には、アクチュエータポート
内により多くの流れを与えるバッフル７４１ｂ〜ｃと、アクチュエータポートからのより
制約された流れを与えるバッフル７４１ａおよび７４１ｄとが設けられてもよい。比較的
滑らかなピストン運動が与えられてもよく、および／または最大ピストン速度が低減され
てもよい。
【０１２７】
図３５〜図３６に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリの電子機器サブア
センブリ１００１を示す。さらに詳しく言えば、電子機器サブアセンブリ１００１内のプ
リント回路基板が、主要ハウジング８０１に含まれた弁チップ１３１の動作を制御するた
めに使用される電子回路、および／またはソフトウェア、および／またはファームウェア
を含んでもよい。例えば、プリント回路基板は、プログラマブルロジックコントローラ（
ＰＬＣ）などのリモートデバイスによって命令されると、図４Ａ〜Ｆに対して上述した動
作に従って弁チップ１３１を制御および／または駆動するために、電子回路および／また
はソフトウェアを含んでもよい。
【０１２８】
プリント回路基板は、集積回路チップ、レジスタ、コンデンサ、および／またはインダ
クタを含んでもよい。さらに、プリント回路基板上のリードにより、主要ハウジング８０
１のリード８０５との電気的結合が得られてもよく、コネクタ１００５（５ピンモレック
スコネクタなど）により、ＰＬＣなどのリモートコントローラとの電気的接続が得られて
もよい。電子機器サブアセンブリは、ジャンパ、ディップスイッチ、シャント、ヒューズ
などの手段を使用して選択された１つの特定のプログラミング特性を用いて、メモリ（Ｒ
ＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど）に規定される複数の異なる動作特性を
与えるように構成されてもよい。さらに詳しく言えば、図４１〜図４４、図４５Ａ〜Ｂ、
および図４６Ａ〜Ｂに対して以下に記述するように、プリント回路基板は、１つ以上のカ
スタム回路（例えば、１つ以上の特定用途向け集積回路ＡＳＩＣデバイスを含む）を含ん
でもよい。２００４年７月２３日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉ
ｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙ Ａｃｔｕａｔｅｄ Ｍｉｃｒｏｖａｌｖｅ
Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ Ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」という発明
の名称のＫｅｖｉｎ Ｄｏｕｇｌａｓらの米国仮特許出願第６０／５９０，６９９号明細
書（以下、「Ｄｏｕｇｌａｓら」）に、弁アセンブリおよび／またはその電子機器サブア
センブリのさらなる動作について記述されている。同仮特許出願の内容全体を引用するこ
とにより本明細書の一部をなすものとする。
【０１２９】
通常動作中、電子機器サブアセンブリ１００１は、コネクタ１００５を介して制御信号
とともに動作電力を受けてもよい。また、電力異常が発生した場合、電子機器サブアセン
ブリが弁チップ１３１を所定のデフォルト条件にシーケンスすることができるように、バ
ッテリー１０１３などの代替電源が与えられてもよい。図３５および図３６にバッテリー
を示すが、他の代替電源（容量格納デバイスおよび／または燃料電池など）が使用されて
もよい。図３５および図３６に示すように、バッテリー１０１３は、バッテリーが取り替
えられるように、ヒンジ式の電池室カバー１０１５に設けられてもよい。ヒンジ１０１７
により、電池室カバーが開閉するようにしてもよく、ガスケット１０１９が、バッテリー
の電池室の外側にある汚染物質および／または湿気からバッテリー１０１３を保護しても
よい。バッテリーの電池室は、一体カバー１０１５およびガスケット１０１９を設けるた
めに、２段階ショットプロセスを使用して形成されてもよい。ディスクタイプのバッテリ
ーの場合、端子１０２１が、サブアセンブリ１００１の電子機器とバッテリー１０１３と
の間の電気的結合を与えてもよい。さらに、電子機器サブアセンブリは、外部供給電力を
使用した通常動作中、バッテリーを充電するように構成された回路を含んでもよい。した
がって、バッテリーの寿命が延びる場合もある。
【０１３０】
さらに、表示灯１０２３（発光ダイオードなど）が、現行の動作モード、外部電源の状
態、バッテリー状態などの指示を与えてもよい。さらに、手動制御機能コンタクト対１０
２５が、拡張または後退位置のいずれかまで関連するアクチュエータを手動で駆動するた
めに使用されてもよい。例えば、第１の対の手動制御機能コンタクトが、関連するアクチ
ュエータを後退位置へ手動で駆動するために、ドライバの先端または他のツールで電気的
に短絡されてもよく、さらに、第２の対の手動制御機能コンタクトが、関連するアクチュ
エータを拡張位置へ手動で駆動するために、ドライバの先端（または他のツール）で電気
的に短絡されてもよい。
【０１３１】
電子機器サブアセンブリ１００１はまた、弁チップ電極を駆動するために使用される高
電圧駆動回路（多段階チャージポンプなど）を含んでもよい。例えば、コネクタ１００５
を介して、２４Ｖの外部電源が与えられてもよく、高電圧駆動回路が、ハウジング８０１
のリード８０５、および弁チップのリード７１７を介して、弁チップ電極を駆動するため
に使用される１５０Ｖの出力を発生してもよい。プリント回路基板はまた、一対の直列接
続された対向するツェナーダイオードなどの過渡電圧抑制器（ＴＶＳ）を含んでもよい。
【０１３２】
電子機器サブアセンブリのコントローラが、外部電源をモニタし、外部電源の中断を検
出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄを所定のデフォルト条件に進めて、代替電源から得られ
たエネルギーを用いて、そのデフォルト条件を保つように構成されてもよい。例えば、外
部電源の中断を検出すると、弁チップ１３１ａ〜ｄの現行条件が維持されてもよい。他の
形態において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、チャンバ１４３ａ〜ｅの
各々の間での流通が阻止されるように、弁チップ１３１ａ〜ｄを閉じてもよい。別の形態
において、外部電源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ｂ〜ｃを閉じ
、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを開いてもよい。さらなる別の形態において、外部電
源の中断を検出すると、コントローラは、弁チップ１３１ａおよび１３１ｄを閉じ、弁チ
ップ１３１ｂ〜ｃを開いてもよい。
【０１３３】
プリント回路基板を含む電子機器サブアセンブリ１００１は、図３５および図３６に示
すように、例えば、オーバーモールドプロセスを用いて、絶縁材料（プラスチック材料、
エラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）に封入されても
よい。さらに詳しく言えば、電子機器を保護するために、比較的低い温度および圧力で硬
化可能なエポキシが使用されてもよい。電子機器サブアセンブリのリードが主要ハウジン
グ８０１のリード８０５と係合するように、主要ハウジング８０１上に装着する外部形状
の封入された電子機器サブアセンブリが与えられてもよい。
【０１３４】
例えば、５ピンコネクタ１００５は、電力（Ｖｃｃ）入力接続、接地（ＧＮＤ）入力接
続、ＡおよびＢ入力制御接続、および電力状態出力接続を与えてもよい。さらに、手動制
御機能コンタクト１０２５の各対は、不慮の接触の可能性を低減するために、オーバーモ
ールド成形されたハウジングに窪ませて形成されてもよい。さらに、手動制御機能コンタ
クトの対には、ハウジングのアクチュエータポート番号に対応するように、バッテリーカ
バーの隣接する部分上に、「２」および「４」のラベルがそれぞれつけられてもよい。
【０１３５】
さらに、オーバーモールドの拡張部８８８が、その後の組み立て中にベースおよびハウ
ジングに対して電子機器サブアセンブリ１００１の設置を誘導するように構成されてもよ
い。さらに詳しく言えば、拡張部８８８は、図３７〜図３８に対して以下に記述するベー
スの対応するスロットと係合してもよい。さらに、電子機器サブアセンブリ１００１の溝
８８５は、図３９および図４０に対して記述したような保持クリップと係合するように構
成されてもよい。
【０１３６】
図３７および図３８に、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブリのベース８５
１を示す。ベース８５１は、金属鋳造プロセスを用いて形成されてもよい。さらに詳しく
言えば、ベース８５１は、アルミニウムやステンレス鋼などの金属で形成されてもよく、
排気ポート１４２ａ〜ｂおよび供給ポート１４４ｃは、螺装されたねじ孔であってもよい
。主要ハウジング８０１をベース８５１に固定するために、さらなるねじ孔８５３ａ〜ｂ
が使用されてもよい。さらに、弁アセンブリを取り付けるためのベースに、隙間および／
または取り付け孔８５５（ポートに垂直および／または平行）が設けられてもよい。さら
に、連通スロット８５７が、ねじ孔と主要ハウジング８０１にあるそれぞれのチャンバと
の間に比較的狭い開口を設ける。
【０１３７】
ベースとして鋳造金属を使用することによって、孔にあるねじ筋の完全性がより容易に
維持される場合もある。さらに、保護および／または美的目的のために、鋳造アルミニウ
ムベース上にエポキシ仕上げが施されてもよい。他の形態において、ベース８５１は、螺
装された場所で金属インサートを使用して、射出成形された材料（プラスチック材料、エ
ラストマー材料、重合体、共重合体、および／またはそれらの誘導体）で形成されてもよ
い。図３７に示すように、ベース８５１の中子に溝８８９が形成されてもよく、溝８８９
は、電子機器サブアセンブリ１００１の拡張部８８８を収容するように構成されてもよい
。溝８８７は、図３９および図４０に対して以下に記述するように、保持クリップと結合
するように、ベース８５１に形成されてもよい。
【０１３８】
さらに、排気ポート１４２ａ〜ｂおよび供給ポート１４４ｃは、平底タップドリルで穴
があけられた後、雌ねじが切られてもよい。さらに、排気ポート１４２ａ〜ｂの連通スロ
ット８５７は、中心から外れて形成されてもよい。したがって、排気ポートが、弁チャン
バのそれぞれに対して中心に位置する必要がないため、弁アセンブリの長さが低減される
こともある。
【０１３９】
主要ハウジング８０１（図３１および図３２に示す）の底面にあるエンクロージャ内に
パッケージングされた弁チップ（例えば、図２４〜図２６に示す）を差し込み、ねじ８６
１を使用してベース８５１に主要ハウジング（パッケージングされた弁チップを含む）を
固定し、図３９および図４０に示すように、Ｕ字状の保持クリップ８８１を使用して、主
要ハウジング８０１およびベース８５１に電子機器サブアセンブリ１００１を取り付ける
ことによって弁アセンブリを完成してもよい。さらに詳しく言えば、Ｕ字状の保持クリッ
プ８８１は、コンポーネントを固定するために、主要ハウジング８０１の溝８８３、電子
機器サブアセンブリ１００１の溝８８５、およびベース８５１の溝８８７と結合するよう
に構成されてもよい。さらに、電子機器サブアセンブリ１００１の拡張部８８８は、ベー
ス８５１のスロット８８９と係合して整列するように構成されてもよい。
【０１４０】
同じ主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリは、５方、４方、３方、
または２方弁の動作用に構成され得る。５方動作の場合、図４Ａ〜Ｆに対して上述したよ
うに、例えば、図３４に示すように、主要ハウジングの底部のそれぞれのエンクロージャ
内に、４つのパッケージングされた弁チップが差し込まれてもよい。３方弁動作の場合、
電子機器サブアセンブリから最も離れた２つのエンクロージャの各々内に、パッケージン
グされた弁チップが差し込まれてもよく、チャンバ１４３ｄ〜ｅが永久に密封されるよう
に、電子機器サブアセンブリに最も近い２つのエンクロージャ内に、シーリングプラグ４
１３が差し込まれてもよい。上述したように、同じ電子機器サブアセンブリが、ジャンパ
、スイッチ、シャント、ヒューズ、または製造中および／または製造後に設定可能な他の
選択デバイスを使用してなされた選択に応じて、メモリ（ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ
、ＥＥＰＲＯＭなど）に規定される複数の動作モードの１つを与えるように構成されても
よい。例えば、スイッチ、シャント、ヒューズ、および／またはジャンパのセッティング
に応じて、５方、４方、３方、または２方動作のいずれかを制御するように、同じ電子機
器サブアセンブリを使用することができる。例えば、Ｄｏｕｇｌａｓらのものには、３方
および５方弁の動作が記述されている。
【０１４１】
さらなる他の形態において、主要ハウジング、ベース、および電子機器サブアセンブリ
は、４方および／または２方弁動作用に構成することができる。４方動作の場合、ベース
は、排気チャンバ１４３ａおよび１４３ｅと同じ排気ポートとの間に流体結合が与えられ
るように修正されてもよい。他の方法では、４方動作には、図４Ａ〜Ｆに対して上述した
ように、４つの弁チップが与えられてもよい。他の形態において、一方向のオン／オフ流
れデバイスを与えるために、単一の弁チップを用いて、２方動作が与えられてもよい。１
つの弁チップと、他の弁チップの代替であるプラグとを用いて、図２８〜図３１のコンポ
ーネントを使用して、２方デバイスを与えることもできる。他の形態において、単一の弁
チップに対して、１つの入力ポート、１つの出力ポート、および１つのエンクロージャを
有するより小さなハウジングを用いて、２方デバイスを与えることもできる。
【０１４２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、カスタム回路（例えば、ＡＳＩＣとも呼ばれる
１つ以上の特定用途向け集積回路を含む）を使用して、図１４〜図１７および／または図
３５〜図３６に対して上述した電子機器サブアセンブリの電気的機能が与えられてもよい
。図４１は、本発明のいくつかの実施形態による回路２００１の機能ブロックを示すブロ
ック図であり、図４２は、図４１の回路２００１を含むプリント回路基板の要素を示す略
図である。
【０１４３】
図４１に示すように、回路２００１は、電力調整／制御回路２０１１、高電圧発生回路
２０１３、バッテリー検出／制御回路２０１５、デグリッチ／デバウンス論理回路２０１
７、シーケンスコントローラ（状態機械）回路２０１９、高電圧（ＨＶ）出力レベルシフ
タ回路２０２１、コンフィギュレーション回路２０２３、反転タイミング／制御回路２０
２５、および発光ダイオード（ＬＥＤ）ドライバ回路２０２７を含んでもよい。図示した
ように、電力調整／制御回路２０１１は、図１４〜図１７のコネクタ５０９のそれぞれを
通して、または図３５〜図３６のコネクタ１００５のそれぞれを通して、外部電源ＶＤＤ
および接地ＧＮＤ信号を受信してもよい。同様に、デグリッチ／デバウンス論理回路２０
１７は、図１４〜図１７のコネクタ５０９のそれぞれを通して、または図３５〜図３６の
コネクタ１００５のそれぞれを通して、入力制御信号ＡおよびＢを受信してもよい。バッ
テリー検出／制御回路２０１５は、バッテリー（図１４〜図１７のバッテリー５１３また
は図３５および図３６のバッテリー１０１３など）からバッテリー電源ＶＢａｔおよび接
地ＧＢａｔ信号を受信してもよい。
【０１４４】
ＨＶ出力レベルシフタ回路２０２１の出力Ｆ１〜Ｆ４およびＨＣｏｍＯおよびＨＣｏｍ
Ｅは、弁アセンブリの弁チップを駆動するために使用され、出力Ｆ１〜Ｆ４およびＨＣｏ
ｍＯおよびＨＣｏｍＥは、主要ハウジングのリード（図１３および図２０のリード４０５
、または図３１および図３３のリード８０５などを介して）を介して弁チップのそれぞれ
に結合される。さらに詳しく言えば、弁アセンブリの弁チップは、第１（電子サブアセン
ブリから最も離れた位置にある）から第４（電子機器サブアセンブリに最も近い位置にあ
る）として識別されてもよく、高電圧出力Ｆ１〜Ｆ４は、第１から第４の弁チップのそれ
ぞれに印加され、高電圧共通奇数ＨＣｏｍＯ信号は、第１および第３の弁チップに印加さ
れ、高電圧共通偶数ＨＣｏｍＥ信号は、第２および第４の弁チップに印加される。
【０１４５】
コンフィギュレーション論理回路２０２３は、接地または浮動のいずれかであってもよ
いコンフィギュレーション選択信号Ｃ１〜Ｃ３を受信してもよい。図４２に示すように、
回路２００１は、プリント回路基板上に設けられてもよく、コンフィギュレーション選択
信号／ピンＣ１〜Ｃ３の各々は、ジャンパＪ１〜Ｊ３または浮動のそれぞれを通して（そ
れぞれのジャンパを取り除くことによって）、接地に結合される。他の形態において、そ
れぞれのコンフィギュレーション選択信号／ピンＣ１〜Ｃ３の接地へのトレースは、それ
ぞれのコンフィギュレーション選択信号／ピンが接地または浮動のいずれかであるように
するために、パッケージング前に維持またはカットされてもよい。さらに、ＬＥＤドライ
バ回路２０２７の出力ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂは、それぞれのＬＥＤ１０２３を駆動
してもよい。
【０１４６】
図４１および図４２のカスタム回路は、結果的に得られる弁アセンブリを、従来のソレ
ノイド駆動弁のドロップイン代替品として使用するように構成されてもよい。したがって
、電子機器サブアセンブリの物理的および電気的インタフェースは、従来のソレノイド駆
動弁に使用される物理的および電気的インタフェースに準拠したものであってもよい。例
えば、デグリッチ／デバウンス論理回路２０１７は、ソレノイド駆動弁に使用される入力
制御信号ＡおよびＢを受信するように構成されてもよい。図４１および図４２に示すよう
に、４つの別々の高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４が与えられてもよく、各弁チップの負荷が、
ヒステリシス付きコンデンサＶＣ１〜ＶＣ４として効率的にモデリングできる。このよう
に、コンデンサＶＣ１〜ＶＣ４は、電子機器サブアセンブリにあるプリント回路基板上に
設けられた要素とは対照的に、主要弁ハウジングに設けられた弁チップを表す。さらに、
高作動電圧は、チャージポンプ、インダクタ回路、および／またはそれらの組み合わせ、
および／または当業者に公知の他の回路を使用して発生されてもよい。
【０１４７】
高電圧発生回路２０１３は、低電圧源（２４ボルトの外部電源信号ＶＤＤおよび／また
は３ボルトのバッテリー電源信号ＶＢａｔなど）を、２００ボルトＤＣ信号などの高電圧
信号に変換するように構成されてもよい。例えば、ＨＶ発生回路２０１３は、回路２００
１上に設けられた一連のチャージポンプを含んでもよい。さらに、または、図４１および
図４２に示すような他の形態において、回路２００１のサイズおよび／またはコストを低
減させながら、高電圧信号を発生させるために使用する１つ以上のブーストコンバータを
提供するために、外部インダクタコイルＬＬおよびＬＨが、外部レジスタＲＬおよびＲＨ
と並列に設けられてもよい。さらに、このように発生させた高電圧の絶対値は、異なる用
途で使用する異なる作動電圧に順応するように、および／または、製造変動から得られた
異なる回路（ＡＳＩＣなど）の特性の変動に順応するように調節されてもよい。その結果
得られる高電圧は、高電圧発生回路２０１３が活性のときを制御するために、ＨＶ発生回
路２０１３のコンパレータとともに使用されるデバイダの一部として、レジスタＨＶＡＲ
を使用して調節されてもよい。
【０１４８】
一次電源がなくなると（例えば、外部電源信号ＶＤＤがなくなると）、回路２００１を
含む電子機器サブアセンブリが、弁アセンブリが、ある状態を維持するか、または所望の
状態へ転移できるように構成されてもよい。したがって、回路を含む電子機器サブアセン
ブリは、外部電源信号ＶＤＤ（２４ボルト供給であってもよい）の損失中、無期限に弁チ
ップを所望の状態に維持しながら、静電作動式弁チップを介した漏出を解消するために、
バッテリー（図１５〜図１７のバッテリー５１３、図３６のバッテリー１０１３、および
／または図４２のバッテリー３０１３など）から十分なエネルギーを供給するように構成
されてもよい。
【０１４９】
電力損失を検出すると、特定の用途および電力損失時の入力の状態に応じて、高電圧出
力信号Ｆ１〜Ｆ４を所定の条件に切り換えるためのエネルギーが必要な場合もある。ＤＣ
外部電源信号ＶＤＤが損失および／または中断すると、高電圧出力信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３
、および／またはＦ４を維持するためのエネルギーを供給するために、比較的安価な３ボ
ルトリチウム一次バッテリーが使用されてもよい。他の形態において、３．０〜４．２ボ
ルトの範囲にある電圧出力を有する充電式リチウムイオンバッテリーが使用されてもよく
、回路２００１は、外部電源信号ＶＤＤが存在するとき、バッテリーを充電するように構
成される。
【０１５０】
外部電源信号ＶＤＤが利用可能な状態の通常動作中、デグリッチ／デバウンス論理回路
２０１７は、入力制御信号ＡおよびＢを受信および／またはフィルタリングしてもよく、
デグリッチ／デバウンス回路２０１７は、シーケンスコントローラ２０１９に入力制御信
号ＡおよびＢを与えてもよい。外部電源信号ＶＤＤが利用可能な場合、シーケンスコント
ローラ回路２０１９は、入力制御信号ＡおよびＢに応じて、およびコンフィギュレーショ
ン信号Ｃ１〜Ｃ３によって規定される回路コンフィギュレーションに応じて、ＨＶ出力レ
ベルシフタ回路２０２１の動作を命じる。外部電源信号ＶＤＤの損失中、バッテリー検出
／制御回路２０１５は、電力の損失を検出してもよく、電力損失信号が、検出／制御回路
２０１５によって発生され、シーケンスコントローラ回路２０１９に与えられてもよい。
外部電源信号ＶＤＤの損失中、シーケンスコントローラ回路２０１９は、（入力制御信号
ＡおよびＢに関係なく）コンフィギュレーション信号Ｃ１〜Ｃ３によって規定された電力
損失モードに応じて、ＨＶ出力レベルシフタ回路２０２１の動作を命じる。
【０１５１】
外部電源信号ＶＤＤの損失中の動作は、バッテリーから利用可能なエネルギーが制限さ
れているため、回路２００１の様々なコンポーネントの動作に影響を及ぼすこともある。
言い換えれば、回路２００１のコンポーネントの１つ以上は、バッテリーの寿命を延長す
るために、信号ＶＤＤの損失中に低電力モードで動作するように構成されてもよい。例え
ば、ＨＶ出力レベルシフタ回路２０２１は、低漏出動作を与えるように構成されてもよく
、ＨＶ発生回路２０１３の高電圧発生発振器が、信号ＶＤＤの損失中に「必要に応じて」
動作されてもよく、および／またはＬＥＤドライバ回路２０２７は、信号ＶＤＤの損失中
に漏出専用モードを与えるように構成されてもよい。バッテリーから流れる電流を低減す
ることによって、信号ＶＤＤの損失中にバッテリーを使用可能な期間を延長することがで
きる。
【０１５２】
さらに、バッテリー検出／制御回路２０１５は、低バッテリー電圧を検出し、例えば、
ＬＥＤ１０２３の一方または両方を点滅させることによって、バッテリーを取り替える必
要があることを指示するように構成されてもよい。さらに詳しく言えば、バッテリー検出
／制御回路２０１５は、定格負荷の下でバッテリー電圧を周期的にサンプリングしてもよ
く、バッテリー検出／制御回路２０１５は、（異なるバッテリータイプに順応するために
）バッテリー電圧信号ＶＢａｔがおよそ２ボルトに下がると、バッテリーの取り替えが必
要になることを指示してもよい。例えば、バッテリー検出／制御回路２０１５は、少なく
ともおよそ１０ＭΩの定格負荷を使用して、バッテリー電圧をサンプリングしてもよい。
【０１５３】
図４３の表１に、（図４１および図４２に示す回路２００１を含む電子機器サブアセン
ブリの）入出力間の論理関係が与えられる。指数関数的な増減（トランジスタを介して充
電および放電したコンデンサ）が、静電作動式弁チップを駆動するのに十分な場合がある
。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態によれば、波形成形（意図的なオーバーシ
ュートおよび設定電圧など）が与えられてもよい。図４３の表１において、Ｘは、それぞ
れの信号の「無関係」条件を表す。しかしながら、入力制御信号Ａおよび／またはＢの一
方または両方に対して、「無関係」条件が指示される場合、入力制御信号は、常に高電圧
または低電圧へ駆動されてもよい。
【０１５４】
図４３の表１に示すように、コンフィギュレーション信号Ｃ１およびＣ２が接地される
（０として示す）ことによって、５方３位置シリンダポートの排気コンフィギュレーショ
ンが与えられてもよい。信号ＶＤＤが存在する場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜
Ｆ４（０は開いた状態の弁を示し、１は閉じた状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号
ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示し、１はオンを示す）が示すように入力制御
信号ＡおよびＢに応答して駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地さ
れ、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件
に関係なく、第１および第４の弁チップが開かれ、第２および第３の弁チップが閉じられ
る（すなわち、両方のシリンダポートが排気される）ように、「００」状態に駆動されて
もよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が浮動し（１として示す）、信号ＶＤＤが中断
されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、電力中断
時の最後の状態に保持されてもよい。
【０１５５】
コンフィギュレーション信号Ｃ１が接地（０として示す）され、コンフィギュレーショ
ン信号Ｃ２が浮動（１として示す）する状態を与えることによって、５方３位置の全ての
ポートが阻止されたコンフィギュレーションが与えられてもよい。信号ＶＤＤが存在する
場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０は開いた状態の弁を示し、１は、閉じ
た状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示
し、１はオンを示す）が、示すように入力制御信号ＡおよびＢに応答して駆動されてもよ
い。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地され、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力
信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、弁チップの全てが閉じられる
（すなわち、両方のシリンダポートが、高圧および排気ポートから隔離される）ように、
「００」状態に駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が浮動し（１として
示す）、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの
条件に関係なく、電力中断時の最後の状態に保持されてもよい。
【０１５６】
コンフィギュレーション信号Ｃ１が浮動（１として示す）し、コンフィギュレーション
信号Ｃ２が接地（０として示す）される状態を与えることによって、５方３位置のシリン
ダポートが通電されたコンフィギュレーションが与えられてもよい。信号ＶＤＤが存在す
る場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０は開いた状態の弁を示し、１は閉じ
た状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号ＬＥＤ−ＡおよびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示
し、１はオンを示す）が、示すように入力制御信号ＡおよびＢに応答して駆動されてもよ
い。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地され、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力
信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、第１および第４の弁チップが
閉じられ、第２および第３の弁チップが開かれる（すなわち、両方のアクチュエータポー
トが通電される）ように、「００」状態に駆動されてもよい。コンフィギュレーション信
号Ｃ３が浮動し（１として示す）、信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４
は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、電力中断時の最後の状態に保持されてもよい
。
【０１５７】
コンフィギュレーション信号Ｃ１およびＣ２が浮動（１として示す）するという状態を
与えることによって、５方２位置のコンフィギュレーションが与えられてもよい。この場
合、１つの入力制御信号Ｂしか使用されず、したがって、入力制御信号Ａは、「無関係」
条件にある。信号ＶＤＤが存在する場合の通常動作中、高電圧出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０は
開いた状態の弁を示し、１は閉じた状態の弁を示す）、およびＬＥＤ出力信号ＬＥＤ−Ａ
およびＬＥＤ−Ｂ（０はオフを示し、１はオンを示す）が、示すように入力制御信号Ｂに
応答して駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が接地され、信号ＶＤＤが
中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関係なく、第１
および第３の弁チップが開かれ、第２および第４の弁チップが閉じられるように、「０」
状態に駆動されてもよい。コンフィギュレーション信号Ｃ３が浮動し（１として示す）、
信号ＶＤＤが中断されると、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４は、入力信号ＡおよびＢの条件に関
係なく、電力中断時の最後の状態に保持されてもよい。
【０１５８】
十分な期間、静電作動式弁チップに電圧が継続して印加されると、電荷の蓄積により、
動作停止を遅延してしまうことがある。本発明のいくつかの実施形態による用途では、数
日または数週間にもわたって所与の状態を維持することが必要な場合もあるため、電荷の
蓄積を低減する必要もある。この状況において、印加電圧の極性を周期的に反転させるこ
とによって、残留する電荷を低減でき、電荷蓄積および関連する作動遅延を低減させるこ
とができる。弁チップが静電的であるため、印加電圧の極性は重要ではない。さらに、弁
チップが全開する前に極性が反転できれば、デバイスの物理的動作に著しい影響を与える
可能性はない。
【０１５９】
したがって、回路は、著しい期間閉じたままにされた弁チップに印加されたＨＶ出力信
号（例えば、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、および／またはＦ４）の極性を周期的に反転させて、電
荷の蓄積を低減させるように構成されてもよい。高電圧発生回路２０１３においてオンチ
ップ発振器を使用すると、極性を切り換えるタイミングの信号を導出できる。発振の絶対
周期は、高電圧発生回路の機能の任意のものに対して重大なものではないこともある。
【０１６０】
極性の反転間を待機する時間の最小長さ（ｔrev）が、使用される弁チップの特性に基
づいて決定されてもよい。外部電源信号ＶＤＤの損失中に弁チップの状態を保持するため
にバッテリーが使用されているとき、電荷の蓄積が生じることもあるため、極性の反転は
、電力中断の間中に与えられてもよい。したがって、電力異常中にＨＶ発生回路の発振器
の継続的な動作が不要であるように、極性の反転は、ＨＶ発生回路２０１３が、電力異常
中に周期的に作動されるときにトリガされてもよい。さらに、入力制御信号ＡおよびＢが
、極性反転動作中に状態を変化すれば、極性反転は、新しい入力制御信号コマンドに応答
する前に完了してもよい。
【０１６１】
１つの状態から別の状態への切り換え時、例えば、図４Ａ〜Ｆに対して上述したように
、１つの動作状態から次へ遷移する間、シーケンスコントローラ回路２０１９が、動作停
止および／または作動の制御されたシーケンスを与えることが製品の機能に必要とされる
場合もある。言い換えれば、制御入力信号が変化した後および／または電力状態が変化し
た後、タイミング出力状態シーケンスが望まれることもある。さらに、極性反転は、実行
中に一連の中間状態を介したシーケンス制御を含んでもよい。さらに詳しく言えば、中間
状態を介したシーケンス制御により、特定の出力の組み合わせが少しの間にも生じず、あ
る中間条件が、定着するのに十分な時間与えられることもある。
【０１６２】
図４３の表１に示すように、ＨＶ出力信号Ｆ１〜Ｆ４（０１０１、１０１０、１１１１
、０１１０、および１００１）の５つの固有動作状態と、１つの動作状態から別の動作状
態への１４個の異なる遷移が存在してもよい。本発明のいくつかの実施形態による図４４
に、１４個の全ての状態変化のシーケンスの例を示す。また、図４４は、５つの極性反転
遷移（５つの動作状態の各々に対して）を実行するために使用されてもよいシーケンスを
示す。さらに、太字で示す状態へ切り換わる前に、最小時間遅延（ｔdel）が与えられて
もよい。さらに、図４４の極性反転シーケンスは、電力損失モード中に生じてもよい。し
たがって、電力異常中にバッテリー電力を使用して、高電圧信号遷移が要求されることも
ある。
【０１６３】
極性を最初に反転させた弁チップは、両端にゼロボルトが印加される状態を通過する。
図４４に、オーバーライン（すなわち、
【数１】
）を用いてこれらのゼロ交差
点を示す。ＨＶ出力信号対（例えば、Ｆ１およびＦ３、またはＦ２およびＦ４）の両方が
、共有する共通信号（例えば、ＨｃｏｍＯまたはＨｃｏｍＥ）のそれぞれに対してゼロ電
位差で駆動されるオーバーライン付き状態に回路２０１１が達した後、ＨＶ出力信号対の
それぞれに対する共有共通信号の極性を反転できる。ＨＶ出力信号が、極性反転動作の最
初に、共有共通信号のそれぞれに対してまず高電位にあれば、高電圧出力信号対およびそ
れぞれの共有共通信号は、遷移中、高電位に全て引き寄せられてもよく、次いで、高電圧
出力信号対は、共有共通信号のそれぞれに対して低電位に引き寄せられてもよい。ＨＶ出
力信号が、極性反転動作の最初に、共有共通信号のそれぞれに対してまず低電位にあれば
、高電圧出力信号対およびそれぞれの共有共通信号は、遷移中、低電位に全て引き寄せら
れてもよく、次いで、高電圧出力信号対は、共有共通信号のそれぞれに対して高電位に引
き寄せられてもよい。
【０１６４】
図４５Ａ〜Ｂは、回路２００１の入力／出力信号および／またはピンの概要を示す。ポ
テンシャル過電流に順応するために、これらのピンのいくつかに、複数のボンドパッドが
設けられてもよい。
【０１６５】
ＩＥＣ６１０００−４−２の準拠レベル２（４ｋＶ接触）に準拠して、回路２００１の
全ての入力／出力ピン上の回路２００１内に、静電放電（ＥＳＤ）回路保護が与えられて
もよい。さらに、入力制御信号ピン（ＡおよびＢ）および電源ピン（ＶＤＤおよびＧＮＤ
）には、ＩＥＣ６１０００−４−４、準拠レベル４に準拠して、外部電気的高速過渡（Ｅ
ＦＴ）回路が与えられてもよい。特に、主要電源信号／ピンＶＤＤと接地信号／ピンＧＮ
Ｄとの間に、過渡電圧抑制器ＴＶＳ（例えば、２つのツェナーダイオードを含む）および
／または蓄積コンデンサＳＣが与えられてもよい。さらに、外部電源Ｖｃｃと主要電源信
号／ピンＶＤＤとの間に、ダイオードＲＰＩが与えられてもよい。さらに、入力制御信号
／ピンＡおよびＢに、ダイオードＲＰ２およびＲＰ３が与えられてもよい。図４６Ａ〜Ｂ
は、本発明のいくつかの実施形態による回路２００１のデザインパラメータを示す。
【０１６６】
過渡電圧抑制器ＴＶＳが、入力電源信号Ｖｃｃ／ＶＤＤと接地ＧＮＤとの間に接続され
たツェナーダイオード対を含んでもよい。ツェナーダイオードは、図４２に示すように接
続されたカソードと直列に設置されてもよい。過渡電圧抑制器ＴＶＳは、過電圧保護を与
えてもよく、比較的大きな高速過渡からの保護を与えてもよい。過渡電圧抑制器ＴＶＳは
、電子機器サブアセンブリが信頼性のある過渡保護を行いやすいように、プリント回路基
板上に回路２００１から比較的離れた位置に設けられてもよい。電子機器サブアセンブリ
からプリント回路基板のトレースの容積、厚み、幅、長さ、および材料は、通常動作に有
効な信号経路を与えるとともに、上昇温度で過渡保護を与えるように選択されてもよい。
【０１６７】
電源ピンＶＤＤと外部電源Ｖｃｃ（２４ボルトＤＣ外部電源）との間の回路２００１と
直列に、反転極性ダイオードＲＰ１が設けられてもよく、反転極性ダイオードＲＰ１は、
回路２００１に反転極性保護を与えてもよい。追加のダイオードＲＰ２およびＲＰ３は、
入力制御信号／ピンＡおよびＢに反転極性保護を与えてもよい。過渡電圧抑制器ＴＶＳと
並列に蓄積コンデンサＳＣが設けられてもよく、蓄積コンデンサＳＣは、低域フィルタリ
ングを与えてもよい。蓄積コンデンサＳＣはまた、外部電源の損失中に、回路２００１へ
電力を与えるように蓄積デバイスとして作用してもよい。外部電力（すなわち、Ｖｃｃ）
が損失した後、蓄積コンデンサＳＣは、回路２００１が電力損失を検出し、および／また
は、回路がバッテリー３０１３へ切り換えられるまで、電力損失動作モードへ遷移を開始
してもよいように、十分な電流のソースとなることもある。
【０１６８】
高電圧発生回路２０１３は、蓄積コンデンサＨＶＳＣを充電するために使用される誘導
キックバックを作り出すために、レジスタＲＬおよび／またはＲＨと、インダクタＬＬお
よび／またはＬＨを使用して、高電圧ＨＶＤＤを発生してもよい。レジスタＲＬおよび／
またはＲＨは、最大キックバック電圧を制限するために使用されてもよく、それによって
、高電圧発生回路２０１３の切り換え回路にダメージを及ぼすことなく、十分に高い電圧
を発生する。
【０１６９】
インダクタの電流変化率は、その両端に印加された電圧に依存する。以下の式、Ｖ＝Ｌ
（ｄｉ／ｄｔ）を使用して、インダクタの両端にかかる電圧を計算することができ、イン
ダクタの両端の電圧を与えることで、インダクタを流れる電流がランプとして増大しても
よい。インダクタへ／から電流をソーシング／吸込むスイッチが開かれれば、インダクタ
を通る電流が、Ｖ＝Ｌｄｉ／ｄｔというインダクタの性質により突然変化できないために
、インダクタの両端にかかる電圧が増大することになる。スイッチが開くと、インダクタ
の両端にかかる電圧は、電流を流すのに十分なレベルまで突然増大する。レジスタＲＬお
よびＲＨをインダクタＬＬおよびＬＨと並列に設けることで、インダクタが発生する最大
電流を限定でき、回路２００１にダメージを与える可能性を低減できる。図４１に示すよ
うに、インダクタＬＨおよびレジスタＲＨを含む誘導キックバック回路は、充電ダイオー
ドＣＤ１を介して高電圧蓄積コンデンサＨＶＳＣを充電するために使用されてもよい。電
力異常中、インダクタＬＬおよびレジスタＲＬを含む誘導キックバック回路は、充電ダイ
オードＣＤ２を介して蓄積コンデンサＳＣを充電するために使用されてもよい。
【０１７０】
図４７Ａおよび図４７Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、弁ハウジング８０１
’、ベース８５１’、および電子機器サブアセンブリ１００１’を含む弁アセンブリの正
面斜視図および背面斜視図である。図４７Ａ〜Ｂのアセンブリにおいて、供給、排気、お
よびアクチュエータポートへの全ての結合が、ベース８５１’を介して設けられてもよい
。図示したように、螺装された結合部１４６ａ’および１４６ｂ’が、空気圧式シリンダ
用のアクチュエータポートを与えてもよく、螺装された結合部１４２ａ’および１４２ｂ
が、排気ポートを与えてもよく、螺装された結合部１４４ｃ’が、高圧供給ポートを与え
てもよい。このように、図４７Ａ〜Ｂの弁アセンブリは、図２８〜図４０の弁アセンブリ
およびコンポーネントに対して上述したものと同じ機能を提供することもある。さらに、
電子機器サブアセンブリ１００１’は、図３３、図３５〜図３６、および図３９〜図４０
に対して上述した電子機器サブアセンブリと同一のものであってもよい。
【０１７１】
さらに、弁ハウジング８０１’は、ベース８５１’とは反対の弁ハウジング８０１’の
表面上に、ポート（すなわち、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂまたはコレット８
１９ａ〜ｂ）がないということを除けば、図２８〜図３４および図３９〜図４０の弁ハウ
ジング８０１と同一のものであってもよい。図４７Ａ〜Ｂに示すように、ベース８５１’
とは反対の弁ハウジング８０１’の表面は、開口がなく平坦なものであってもよい。しか
しながら、弁ハウジング８０１’の内部は、図２８〜図３４および図３９〜図４０に対し
て上述したように、チャンバ、弁エンクロージャ、リードなどを含んでもよい。
【０１７２】
図４７Ａ〜Ｂの弁ハウジング８０１’および図２８〜図３４および図３９〜図４０の弁
ハウジング８０１は、いくつかの共有ツールを使用して製造されてもよい。さらに詳しく
言えば、弁ハウジング８０１および８０１’の下側部分を成形するために、同一の下側成
形ツールが使用されてもよく、同一の下側成形ツールは、弁ハウジング８０１および８０
１’のチャンバおよび弁エンクロージャを画定する。弁ハウジング８０１および８０１’
の異なる上側部分を成形するために、異なる上側成形ツールが使用されてもよい。さらに
詳しく言えば、同一の下側成形ツールは、バンジョーフィッティング８１５ａ〜ｂを含む
弁ハウジング８０１を成形するために、第１の上側成形ツールとともに使用されてもよく
、同一の下側成形ツールは、ベース８５１’とは反対の弁ハウジング８０１’の表面に開
口をもたずに、弁ハウジング８０１’を成形するために、第２の上側成形ツールとともに
使用されてもよい。
【０１７３】
図４８に示すように、押出アルミニウムマニホールドベース８５１”が、複数の弁ハウ
ジング８０１ａ’〜８０１ｃ’および電子機器サブアセンブリ１００１ａ’〜１００１ｃ
’に同一の供給ポート１４４ｃ”および排気ポート１４４ａ〜ｂ’を与えてもよく、図４
７Ａ〜Ｂに対して上述したように、弁ハウジングおよび電子機器サブアセンブリが設けら
れる。さらに、マニホールドベース８５１”は、各弁ハウジングに対してアクチュエータ
ポート１４６ａａ〜１４６ａｆおよび１４６ｂａ〜１４６ｂｆの別々の対を与えてもよい
。このように、供給ポート１４４ｃ”と弁ハウジング８０１ａ’〜８１０ｃ’の各々の供
給チャンバとの間に、流体結合が設けられてもよい。同様に、排気ポート１４２ａ”およ
び１４２ｂ”と、弁ハウジング８０１ａ’〜８１０ｃ’の各々の排気チャンバのそれぞれ
との間に、流体結合が設けられてもよい。対照的に、アクチュエータポート１４６ａａお
よび１４６ｂａが、弁ハウジング８０１ａ’のアクチュエータチャンバのそれぞれに結合
されてもよく、弁ハウジング８０１ｂ’のアクチュエータチャンバのそれぞれに、アクチ
ュエータポート１４６ａｂおよび１４６ｂｂが結合されてもよく、弁ハウジング８０１ｃ
’のアクチュエータチャンバのそれぞれに、アクチュエータポート１４６ａｃおよび１４
６ｂｃが結合されてもよい。
【０１７４】
マニホールドベース８５１”に結合された追加の弁ハウジングに、追加のアクチュエー
タポート１４６ａｄ〜１４６ａｆおよび１４６ｂｄ〜１４６ｂｆが与えられてもよい。例
えば、図４８に示すマニホールドベース８５１”は、６つの弁アセンブリを受け入れるよ
うに構成される。図４８のマニホールドベース８５１”とともに、６つより少ない弁ハウ
ジングが使用されれば、供給ポート１４４ｃ”からの漏出を低減するために、使用されて
いない弁ハウジングの位置にキャップを取り付けてもよい。図４８に示すように、マニホ
ールドベース８５１”上の各弁ハウジングの位置は、それぞれのアクチュエータポートへ
および供給および排気ポートへの結合部８９３を含む。弁ハウジングが、マニホールドベ
ース８５１”の弁ハウジング位置に設けられなければ、漏出を低減するために、結合部８
９３（または少なくとも供給ポート１４４ｃ”への結合部）にキャップが取り付けられて
もよい。さらに、マニホールドベース８５１”には、（ドイツ工業標準規格による）ＤＩ
Ｎレール８９１用のコネクタなどの標準コネクタが設けられてもよい。
【０１７５】
例えば、マニホールドベース８５１”は、押出アルミニウムプロファイルから機械加工
されてもよく、ＤＩＮレール上に取り付けられてもよい。供給ポート１４４ｃ”および排
気ポート１４２ａ”および１４２ｂ”は、押出形成されてもよい。アクチュエータポート
１４６ａａ〜１４６ａｆおよび１４６ｂａ〜１４６ｂｆは、供給および排気ポートに垂直
な方向から、マニホールドベース８５１”内に機械加工されてもよい。供給ポート、排気
ポート、およびアクチュエータポートへの弁ハウジングの結合部８９３は、供給および排
気ポートに対して垂直およびアクチュエータポートに対して垂直な方向から、マニホール
ドベース内に機械加工されてもよい。
【０１７６】
本発明の実施形態による弁チップおよび／または弁アセンブリが、真空用途に使用され
てもよい。例えば、図４９Ａおよび図４９Ｂに示すように、弁アセンブリ４１４１が、弁
アセンブリの弁エンクロージャにおいて支持された２つの弁チップ４１３１ａ〜ｂによっ
て分離された３つのチャンバ４１４３ａ〜ｃを画定してもよい。さらに、真空ポンプに真
空ポート４１４２が結合されてもよく、圧力解放源（大気など）に解放ポート４１４４が
結合されてもよく、真空ツール４１４８（マイクロ電子ウェハを取り扱うために、マイク
ロ電子機器作製業界で使用されている真空ワンドなど）に出力ポート４１４６が結合され
てもよい。
【０１７７】
図４９Ａに示すように、出力ポート４１４６が、弁チップ４１３１ａを通して真空ポー
ト４１４３ａと結合されるように、弁チップ４１３１ｂの弁フラップを閉じながら、弁チ
ップ４１３１ａの弁フラップを開くことによって、真空ツール４１４８によって真空が適
用されてもよい。図４９Ｂに示すように、出力ポート４１４６が、弁チップ４１３１ｂを
通して解放ポート４１４３ｂと結合されるように、弁チップ４１３１ａの弁フラップを閉
じながら、弁チップ４１３１ｂの弁フラップを開くことによって、真空ツール４１４８か
ら真空が除去されてもよい。図４９Ａ〜Ｂには示していないが、弁チップ４１３１ａ〜ｂ
は、ユーザおよび／または他の入力に応答して、コントローラの制御下で動作されてもよ
い。
【０１７８】
例えば、弁アセンブリ４１４１は、弁エンクロージャ８０３ｃ〜ｄを密封するために使
用されるプラグを閉じた状態で図２８〜図３０の弁ハウジング８０１を使用して与えられ
てもよい。他の形態において、３つのチャンバ弁アセンブリが設けられてもよい。さらに
、弁チップ４１３１ａ〜ｂを保護するために、チャンバ４１４３ａ〜ｃの１つ以上に、フ
ィルタが設けられてもよい。さらに、弁チップ４１３１ａ〜ｂは、図６〜図９および／ま
たは図２４〜図２７に対して上述したようにパッケージングされてもよく、および／また
は、図２３〜図２６に対して上述したように、バッフルに弁チップ４１３１ａ〜ｂが設け
られてもよい。
【０１７９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、外部電源なしに比較的低い電力バッテリー（図
１５〜図１７のバッテリー５１３、図３６のバッテリー１０１３、および／または図４２
のバッテリー３０１３など）を使用して、弁アセンブリおよび関連する制御装置が動作さ
れてもよい。さらに、電気的接続が要求されないように、光通信、無線周波数通信、およ
び／または他のワイヤレス通信を経由して、制御信号を与えることもできる。このように
、このような弁アセンブリは、本質安全（ＩＳ）用途のＩＳ要求基準を満たすものであっ
てもよい。
【０１８０】
さらに、本発明のいくつかの実施形態によるマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）が
、従来の機械的弁より低い磨耗で動作してもよい。このように、本発明のいくつかの実施
形態によるＭＥＭＳ弁は、より少ない微粒子（磨耗から生じる）しか発生しないこともあ
る。したがって、本発明のいくつかの実施形態によるＭＥＭＳ弁は、半導体産業、製薬産
業、医療産業、生物医学産業などにおいて、汚染に対して最も敏感な用途に特に有用なこ
ともある。
【０１８１】
図５０Ａは、本発明の実施形態による集積空気圧弁およびシリンダアセンブリ５００１
の斜視図であり、図５０Ｂは、図５０Ａのアセンブリ５００１の断面図である。明確に示
すために、図５０Ａ〜Ｂの要素の寸法は、誇張しているものもある。さらに詳しく言えば
、アセンブリは、シリンダチューブ５００３（剛性金属シリンダチューブなど）、第１お
よび第２のエンドキャップ５００５および５００７、シリンダチューブ５００３にあるピ
ストン５００８、およびピストン５００８に結合され、第１のエンドキャップ５００５を
貫通して延在するロッド５００９を含んでもよい。さらに、無通電（すなわち、排気）状
態にある後退（デフォルト）位置へとピストン５００８およびロッド５００９を押すよう
に、シリンダチューブ５００３にばね５０１０が設けられてもよい。
【０１８２】
図５０Ｂに示すように、第２のエンドキャップ５００７は、第１、第２、および第３の
弁チャンバ５０１５ａ〜ｃを規定してもよい。第１の弁チャンバ５０１５ａは、高圧供給
５０１１に結合されるように構成されてもよく、第２の弁チャンバ５０１５ｂは、チュー
ブシリンダ５００３内のキャビティ５０１７に結合されるように構成されてもよく、第３
の弁チャンバは、低圧排気５０１９に結合されるように構成されてもよい。さらに、第２
のエンドキャップ５００７に、静電駆動式弁チップ５０２１ａ〜ｂが設けられてもよい。
さらに詳しく言えば、弁チップ５０２１ａは、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａお
よび５０１５ｂの間に設けられてもよく、弁チップ５０２１ａは、第１の弁チャンバ５０
１５ａから第２の弁チャンバ５０１５ｂへの流通を許容し、または印加電気信号に応答し
て、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａおよび５０１５ｂの間の流通を阻止するよう
に構成されてもよい。同様に、弁チップ５０２１ｂは、第２および第３の弁チャンバ５０
１５ｂおよび５０１５ｃ間に設けられてもよく、弁チップ５０２１ｂは、第２の弁チャン
バ５０１５ｂから第２第３の弁チャンバ５０１５ｃへの流通を許容し、または印加電気信
号に応答して、第２および第３の弁チャンバ５０１５ｂおよび５０１５ｃ間の流通を阻止
するように構成されてもよい。
【０１８３】
電気バス５０２５との結合部５０２３を経由して、第１および第２の弁チップ５０２１
ａ〜ｂに、電気信号が与えられてもよい。例えば、プログラマブルロジックコントローラ
（ＰＬＣ）から、電気バス５０２５および結合部５０２３上を通って、第２のエンドキャ
ップ２００７で拡張および後退信号が受信されてもよく、第２のエンドキャップ５００７
にある制御回路が、高電圧信号を発生し、および／またはシーケンス制御、電力損失動作
、極性反転などの論理を与える。他の形態において、拡張および後退信号の処理の一部ま
たは全てが、第２のエンドキャップ５００７の外側で生じてもよい。
【０１８４】
したがって、弁チップ５０２１ａ〜ｂは、ピストン５００８およびロッド５００９の拡
張および後退を制御するために、３方弁機能を与えてもよい。第１の条件において、弁チ
ップ５０２１ａは、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａ〜ｂ間の流通を実質的に阻止
するために閉じられてもよく、第２の弁チップ５０２１ｂは、第２および第３の弁チャン
バ５０１５ｂ〜ｃ間の流通を許容するように開かれてもよい。したがって、キャビティ５
０１７は、ばね５０１０がピストン５００８およびロッド５００９を後退位置へと押すよ
うに、第２の弁チップ５０２１ｂを介して低圧力排気５０１９へ結合されてもよい。
【０１８５】
第２の条件において、弁チップ５０２１ａは、第１および第２の弁チャンバ５０１５ａ
〜ｂ間の流通を許容するように開かれてもよく、第２の弁チップ５０２１ｂは、第２およ
び第３の弁チャンバ５０１５ｂ〜ｃ間の流通を実質的に阻止するように閉じられてもよい
。したがって、キャビティ５０１７は、ピストン５００８およびロッド５００９が拡張位
置へ押されることで、ばね５０１０を圧縮するように、第１の弁チップ５０２１ａを介し
て高圧供給５０１９へ結合されてもよい。
【０１８６】
例えば、ピストン５００８と第１のエンドキャップ５００５との間のシリンダチューブ
５００３の第２のキャビティへの供給および排気圧力の結合部を制御するように、第１の
エンドキャップ５００５に２つの弁チップを同様に含むことによって、５方弁の機能が与
えられてもよい。したがって、両方のエンドキャップに、電気および圧力結合部が与えら
れてもよい。他の形態において、空気圧式結合部を２つのエンドキャップ間に設けて、エ
ンドキャップの一方に設けた４つの弁チップを使用して、５方動作が与えられてもよい。
５方弁動作の場合、ばね５０１５は不要になることもある。
【０１８７】
エンドキャップ５００５および５００７およびシリンダチューブ５００３は、別々に形
成された後に組み立てられてもよい。例えば、シリンダチューブ５００３の端部は、エン
ドキャップ５００５および５００７のそれぞれの雌ねじを受けるように螺装されてもよく
、チューブおよびエンドキャップは、当業者に公知の他の手段によって組み立てられても
よい。
【０１８８】
弁チップ５０２１ａ〜ｂは、図１〜図２、図５〜図９、および／または図２４〜図２７
に対して上述したように与えられても、および／またはパッケージングされてもよく、エ
ンドキャップ５００７は、成形、回転（例えば、旋盤上で）、機械加工、および／または
当業者に公知の他の手段によって、剛性材料で形成されてもよい。弁チャンバ５０１５ａ
〜ｃを含むエンドキャップ５００７を形成した後、エンドキャップ５００７にある開口内
に弁チップを挿入でき、エンドキャップ５００７（弁チップおよびベースを有する）をシ
リンダチューブ５００８に固定する前に、エンドキャップ５００７にある開口にベースを
固定できる。このように、エンドキャップ５００７は、剛性弁ハウジングを与えてもよく
、第１および第２の弁５０１５ａ〜ｂは、エンドキャップ５００７によって画定された剛
性弁ハウジングに与えられてもよく、エンドキャップ５００７によって画定された剛性弁
ハウジングは、シリンダチューブ５００３へ直接取り付けられてもよい。したがって、エ
ンドキャップ５００７によって画定された弁ハウジングとシリンダチューブ５００３との
間に、流体シールが設けられてもよい。
【０１８９】
ロッドを含む空気圧式アクチュエータを制御するために使用される弁アセンブリに関し
て、本発明の実施形態を上述してきたが、本発明のいくつかの実施形態による弁アセンブ
リは、磁気結合されたシリンダおよび／または回転アクチュエータなどのロッドがないシ
リンダを含む空気圧式アクチュエータを制御するために使用することもできる。例えば、
図５０Ａ〜Ｂの構造からロッド５００９をなくしてもよく、シリンダチューブ５００３内
のピストン５００８に、磁石が結合されてもよい。したがって、シリンダチューブ５００
３内のピストン５００８を使った磁石の動きを用いて、シリンダチューブ５００３の外側
のキャリッジの動きに影響を及ぼす。
【０１９０】
本発明は、特に、本発明の実施形態を参照しながら図示および記載してきたが、当業者
であれば、添付の特許請求の範囲およびそれと同等のものによって規定されたような本発
明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更がなされてもよ
いことを理解するであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合さ
れた第２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュ
エータポートに結合された第４のチャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャン
バの５つのチャンバを画定する主要ハウジングと、
第１の電気信号に応答して、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、
第２の電気信号に応答して、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と、
第３の電気信号に応答して、前記第３のチャンバと前記第４のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第３および第４のチャンバ間にある第３の弁と、
第４の電気信号に応答して、前記第４のチャンバと前記第５のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第４および第５のチャンバ間にある第４の弁と、
以下の条件シーケンスによって前記弁を促すように構成され、前記第１、第２、第３、
および第４の電気信号をそれぞれの弁アセンブリに対して発生するように構成されたコン
トローラとを含む弁アセンブリであって、
第１の条件において、前記第２および前記第３のチャンバ間および前記第４および前記
第５のチャンバ間での流通が許可され、前記第１および前記第２のチャンバ間および前記
第３および前記第４のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第２および
第４の弁を開き、前記第１および第３の弁を閉じ、
前記第１の条件後の第２の条件において、前記第２および第３のチャンバ間での流通が
許可され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、前記第
４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第２の弁を開き、
前記第１、第３、および第４の弁を閉じ、
前記第２の条件後の第３の条件において、前記第２および第３のチャンバ間および前記
第３および第４のチャンバ間での流通が許可され、前記第１および第２のチャンバ間およ
び前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２および
第３の弁を開き、前記第１および第４の弁を閉じ、
前記第３の条件後の第４の条件において、前記第３および第４のチャンバ間での流通が
許可され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２および第３のチャンバ間、前記第
４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第３の弁を開き、
前記第１、第２、および第４の弁を閉じ、
前記第４の条件後の第５の条件において、前記第１および第２のチャンバ間および前記
第３および第４のチャンバ間での流通が許可され、前記第２および第３のチャンバ間およ
び前記第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第１およ
び第３の弁を開き、前記第２および第４の弁を閉じる、弁アセンブリ。
【請求項２】
前記コントローラが、
前記第１の条件の前の初期条件において、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２
および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および第５
のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４の
弁を閉じる条件をさらに含む条件シーケンスを与えるように構成される、請求項１に記載
の弁アセンブリ。
【請求項３】
前記コントローラが、
前記第５の条件の後の第６の条件において、前記第１および第２のチャンバ間、前記第
２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および第
５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４
の弁を閉じる条件をさらに含む条件シーケンスを与えるように構成される、請求項１に記
載の弁アセンブリ。
【請求項４】
前記コントローラが、
前記第５の条件の後の第６の条件において、前記第２および第３のチャンバ間および第
３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように前記第２および第３の弁を
閉じ、前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が
許容されるように、前記第１および第４の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンスを与
えるように構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項５】
前記コントローラが、
前記第５の条件後の第６の条件において、前記第１および第２のチャンバ間および前記
第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１および第４の
弁を閉じ、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流
通が許容されるように、前記第２および第３の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンス
を与えるように構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項６】
前記コントローラが、
前記第１の条件の前の初期条件において、前記第２および第３のチャンバ間および前記
第３および第４のチャンバ間の流通状態が実質的に阻止されるように前記第２および第３
の弁を閉じ、前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の
流通が許容されるように前記第１および第４の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンス
を与えるようにさらに構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項７】
前記コントローラが、
前記第１の条件前の初期条件において、前記第１および第２のチャンバ間および前記第
４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１および第４の弁
を閉じ、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通
が許容されるように、前記第２および第３の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンスを
与えるように構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項８】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合さ
れた第２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュ
エータポートに結合された第４のチャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャン
バとを有するハウジングを含み、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、前
記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と、前記第３および第４のチャンバ間にあ
る第３の弁と、前記第４および第５のチャンバ間にある第４の弁とをさらに含む弁アセン
ブリの動作方法であって、
第１の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチャンバおよび第３のチャンバ
から第４のチャンバへの流通が許容され、第１および第２のチャンバ間および第３および
第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２および第４の弁を開き、
前記第１および第３の弁を閉じるステップと、
前記第１の条件の後、第２の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチャンバ
への流通が許容され、第１および第２のチャンバ間、第３および第４のチャンバ間、第４
および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２の弁を開き、前記
第１、第３、および第４の弁を閉じるステップと、
前記第２の条件の後、第３の条件を与えるために、前記第３のチャンバから前記第２の
チャンバおよび前記第３のチャンバから前記第４のチャンバへの流通が許容され前記第１
および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止さ
れるように、前記第２および第３の弁を開き、前記第１および第４の弁を閉じるステップ
と、
前記第３の条件の後、第４の条件を与えるために、前記第３のチャンバから前記第４の
チャンバへの流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２および第３の
チャンバ間、および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように
、前記第３の弁を開き、前記第１、第２、および第４の弁を閉じるステップと、
第４の条件の後に、第５の条件を与えるために、第２のチャンバから第１のチャンバお
よび第３のチャンバから第４のチャンバへの流通が許容され、第２および第３のチャンバ
間および第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１およ
び第３の弁を開き、前記第２および第４の弁を閉じるステップと
を含んでなる、方法。
【請求項９】
前記第１の条件の前に、初期条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間、
前記第２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、前記第４および第
５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４
の弁を閉じるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第５の条件の後、第６の条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間、
前記第２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４お
よび第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、およ
び第４の弁を閉じるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第５の条件の後、第６の条件を与えるために、前記第２および第３のチャンバ間お
よび前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第１および第２の
チャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第２
および第３の弁を閉じ、前記第１および第４の弁を開く条件をさらに含む、請求項８に記
載の方法。
【請求項１２】
前記第５の条件の後、前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチ
ャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３お
よび第４のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第１および第４の弁を閉じ、前記
第２および第３の弁を開くステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の条件の前に、初期条件を与えるために、前記第２および第３のチャンバ間お
よび前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第１および第２の
チャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第２
および第３の弁を閉じ、前記第１および第４の弁を開くステップをさらに含む、請求項８
に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の条件の前に、初期条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間お
よび前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第２および第３の
チャンバ間および第３および第４のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第１およ
び第４の弁を閉じ、前記第２および第３の弁を開くステップをさらに含む、請求項８に記
載の方法。
【請求項１５】
前記第１および第５のチャンバが、同一の低圧排気ポートに結合される、請求項８に記
載の方法。
【請求項１６】
前記第１および第５のチャンバが、異なる低圧排気ポートに結合される、請求項８に記
載の方法。
【請求項１７】
前記弁の各々が、複数の弁フラップをそれぞれ含む弁チップをそれぞれ含む、請求項８
に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の弁チップが、前記第２の弁チップから間隔を置いて設けられる、請求項１７
に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の弁チップが、前記第２の弁チップに対して平行である、請求項１７に記載の
方法。
【請求項２０】
前記第１および第５の条件の各々の間、外部電源をモニタするステップと、
前記第１の条件中に前記外部電源の中断を検出すると、前記第１の条件を維持するステ
ップと、
前記第５の条件中に前記外部電源の中断を検出すると、前記第５の条件を維持するステ
ップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の各条件中、外部電源をモニタするス
テップと、
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の任意の条件中に前記外部電源の中断
を検出すると、デフォルト条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間、前記
第２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および
第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第
４の弁を閉じるステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の各条件中、外部電源をモニタするス
テップと、
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の任意の条件中に前記外部電源の中断
を検出すると、デフォルト条件を与えるために、前記第２および第３のチャンバ間および
前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第１および第２のチャ
ンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第２およ
び第３の弁を閉じ、前記第１および第４の弁を開くステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の各条件中、外部電源をモニタするス
テップと、
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の任意の条件中に前記外部電源の中断
を検出すると、デフォルト条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間および
前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第２および第３のチャ
ンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第１およ
び第４の弁を閉じ、前記第２および第３の弁を開くステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２４】
第１および第２の対向する面、前記第１および第２の面の間にある基板を貫通する孔、
および入力パッド対を有する基板と、
前記基板にある前記孔と関連付けられ、前記入力パッド対に印加された電気信号に応答
して、前記孔を開き、または実質的に阻止するように構成された、前記基板上にある可動
弁部材と、
前記基板の前記第１および第２の面の中央部分が、前記フレームにある開口を通って露
出され、前記フレームと前記基板の縁部との間に流体シールが設けられるように、縁部で
前記基板を取り囲み支持するフレームと
を含んでなる、弁。
【請求項２５】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項２４に記載の弁。
【請求項２６】
前記フレームにある第１および第２の導電リードをさらに含み、前記第１および第２の
導電リードが、前記基板上の入力パッドのそれぞれに電気的に結合されている、請求項２
４に記載の弁。
【請求項２７】
前記第１および第２の導電リードの部分が、前記フレームの外側縁部に沿って露出され
ている、請求項２６に記載の弁。
【請求項２８】
前記第１および第２の導電リードの露出部分が、前記基板に対して実質的に垂直な方向
に配向されている、請求項２７に記載の弁。
【請求項２９】
前記第１および第２の導電リードの前記露出部分が、前記フレームにある露出された貫
通スロットである、請求項２７に記載の弁。
【請求項３０】
前記第１および第２の導電リードが、前記入力パッドのそれぞれにワイヤボンディング
される、請求項２６に記載の弁。
【請求項３１】
前記フレームの厚みが、前記基板の厚みより大きく、前記フレームが、前記フレームに
ある開口に沿って窪んだ棚部を含み、前記基板の縁部が、前記窪んだ棚部によって支持さ
れている、請求項２４に記載の弁。
【請求項３２】
前記窪んだ棚部と前記基板の縁部との間に可撓性ガスケットをさらに含む、請求項３１
に記載の弁。
【請求項３３】
前記基板の前記縁部が、前記ガスケットおよび前記窪んだ棚部に固定され、前記フレー
ムの部分が、前記窪んだ棚部の反対にある前記基板の縁部と重なり合っている、請求項３
１に記載の弁。
【請求項３４】
前記基板の前記縁部が、接着剤を使用して、前記窪んだ棚部に固定されている、請求項
３１に記載の弁。
【請求項３５】
前記フレーム上にあり、前記基板から間隔を置いて設けられ、少なくとも１つの開口が
貫通するバッフルをさらに含む、請求項２４に記載の弁。
【請求項３６】
前記弁部材が、前記基板と前記バッフルとの間にある、請求項３５に記載の弁。
【請求項３７】
前記バッフルおよび前記基板が、それらの間にバッフルチャンバを画定している、請求
項３５に記載の弁。
【請求項３８】
前記バッフルが、前記基板を通る複数の孔と直列に流体の流れに制約を与える、請求項
３５に記載の弁。
【請求項３９】
前記バッフルが、くさび形状を有する、請求項３５に記載の弁。
【請求項４０】
前記フレームの第１の縁部上にある第１および第２の導電リードをさらに含み、前記第
１および第２の導電リードは、前記基板上の入力パッドのそれぞれに電気的に結合され、
前記バッフルの薄い部分が、前記フレームの前記第１の縁部に隣接し、前記バッフルの幅
広い部分が、前記第１の縁部とは反対の前記フレームの第２の縁部に隣接している、請求
項３９に記載の弁。
【請求項４１】
前記バッフル、前記フレーム、および前記基板が、エンクロージャを規定し、前記エン
クロージャが、前記可動弁部材を含む、請求項３５に記載の弁。
【請求項４２】
前記フレームが可撓性ガスケットと前記バッフルとの間にあるように、前記フレーム上
に可撓性ガスケットをさらに含む、請求項３５に記載の弁。
【請求項４３】
前記フレーム上に可撓性ガスケットをさらに含み、前記基板が、前記ガスケットに対し
て前記フレームに窪ませて形成され、前記可撓性ガスケットが、前記基板の周囲によって
規定された寸法より大きな寸法を有する開口を画定する、請求項２４に記載の弁。
【請求項４４】
前記フレームが、剛性高分子材料を含む、請求項２４に記載の弁。
【請求項４５】
第１および第２の面、および前記第１および第２の面の間にある基板を貫通する孔を有
する基板と、前記孔と関連させて、前記基板の面の一方の上にある可動弁部材を含む弁チ
ップのパッケージング方法であって、
開口を有するフレームを形成するステップと、
前記基板の前記第１および第２の面の中央部分が、前記フレームにある開口を介して露
出され、前記フレームと前記基板の縁部との間に、流体シールが設けられるように、前記
フレームの前記開口に前記弁チップを固定するステップと
を含んでなる、方法。
【請求項４６】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記フレームの形成ステップが、前記弁チップとは別に前記フレームを成形するステッ
プを含み、前記弁チップの固定ステップが、成形完了後に前記フレームの前記開口に前記
弁チップを固定するステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記弁チップが、前記基板上に１対の入力パッドを含み、前記フレームを設けるステッ
プが、前記フレームに前記第１および第２の導電リードを設けるステップを含み、
前記開口に前記弁チップを固定した後、前記基板上の前記入力パッドのそれぞれに前記
第１および第２の導電リードを電気的に結合するステップをさらに含む、請求項４５に記
載の方法。
【請求項４９】
前記第１および第２の導電リードの部分が、前記フレームの外側縁部に沿って露出され
る、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記第１および第２の導電リードの露出部分が、前記基板に対して実質的に垂直な方向
に配向されている、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１および第２の導電リードの前記露出部分が、前記フレームにある露出された貫
通スロットである、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１および第２の導電リードを電気的に結合するステップが、前記入力パッドのそ
れぞれに前記第１および第２の導電リードをワイヤボンディングすることを含む、請求項
４８に記載の方法。
【請求項５３】
前記フレームの厚みが、前記基板の厚みより大きく、前記フレームが、前記フレームに
ある開口に沿って窪んだ棚部を含み、前記基板の縁部が、前記窪んだ棚部によって支持さ
れる、請求項４５に記載の方法。
【請求項５４】
前記開口に前記弁チップを固定する前に、前記窪んだ棚部上に可撓性ガスケットを形成
するステップをさらに含み、前記弁チップを固定するステップが、前記可撓性ガスケット
の前記基板の縁部を固定することを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記フレームの形成ステップおよび前記可撓性ガスケットの形成ステップが、前記フレ
ームに対して第１の材料の第１のショットを使用し、前記ガスケットに対して第２の材料
の第２のショットを使用して、前記フレームおよび前記ガスケットを成形することを含む
、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記弁チップの固定ステップが、前記窪んだ棚部と前記フレームの変形部分との間に、
前記基板の縁部が固定されるように、前記窪んだ棚部の反対にある前記基板の縁部と重な
り合うように、前記窪んだ棚部上に弁チップを設置した後、前記フレームの部分を変形す
ることを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５７】
前記弁チップの固定ステップが、前記基板の縁部と前記窪んだ棚部との間に接着剤を設
けることを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５８】
前記フレーム上にバッフルを設けるステップをさらに含み、少なくとも１つの貫通開口
を有する該バッフルが、前記基板から間隔を置いて設けられている、請求項４５に記載の
方法。
【請求項５９】
前記バッフルが、前記基板を通る複数の孔と直列に流体の流れに制約を与える、請求項
５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記バッフルが、くさび形状を有する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
前記フレームが、前記フレームの第１の縁部上に第１および第２の導電リードを含み、
前記第１および第２の導電リードが、前記基板上の前記入力パッドのそれぞれの電気的に
結合され、前記バッフルの第３の薄い部分が、前記フレームの前記第１の縁部に隣接し、
前記バッフルの幅広い部分が、前記第１の縁部と反対の前記フレームの第２の縁部に隣接
する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記バッフル、前記フレーム、および前記基板が、エンクロージャを規定し、前記エン
クロージャが、前記可動弁部材を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
前記フレームが前記可撓性ガスケットと前記バッフルとの間にあるように、前記フレー
ム上に可撓性ガスケットを形成するステップをさらに含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６４】
前記開口に前記弁チップを固定する前に、前記フレーム上に可撓性ガスケットを形成す
るステップをさらに含み、前記可撓性ガスケットが、前記基板の周囲によって規定される
寸法より大きい寸法を有する開口を規定している、請求項４５に記載の方法。
【請求項６５】
前記フレームの形成ステップおよび前記可撓性ガスケットの形成ステップが、前記フレ
ームに対して第１の材料の第１のショットを使用し、前記ガスケットに対して第２の材料
の第２のショットを使用して、前記フレームおよび前記ガスケットを成形するステップを
含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記フレームが、剛性高分子材料を含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項６７】
第１および第２のチャンバを規定するハウジングと、前記第１および第２のチャンバ間
にある弁チップエンクロージャとを、前記第１および第２のチャンバおよび前記弁チップ
エンクロージャが一端部で開いた状態で設けるステップと、
前記フレームの前記開口に前記弁チップを固定した後、前記弁チップエンクロージャに
前記フレームを挿入するステップと、
前記弁チップエンクロージャに前記フレームを挿入した後、前記第１および前記第２の
チャンバが前記弁チップによって分離されるように、前記ハウジングの開いた端部上にベ
ースを固定するステップと
を含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項６８】
前記ハウジングが、前記第１のチャンバ内へおよび／または前記第１のチャンバからの
流通を与える第１のポートを含み、前記ベースが、前記第２のチャンバ内へおよび／また
は前記第２のチャンバからの流通を与える第２のポートを含む、請求項６７に記載の方法
。
【請求項６９】
第１、第２、および第３のチャンバを規定し、前記第１および第２のチャンバ間に第１
の弁エンクロージャを、および前記第２および第３のチャンバ間に第２の弁エンクロージ
ャをさらに規定する主要ハウジングと、
前記第１の弁エンクロージャにおいて第１および第２の電気ハウジングリードの各々の
部分を露出させ、前記第２の弁エンクロージャにおいて第３および第４の電気ハウジング
リードの部分を露出させた、前記主要ハウジングにある第１、第２、第３、および第４の
電気ハウジングリードと、
前記第１の弁エンクロージャにあり、前記第１および第２の電気ハウジングリードと電
気的に結合され、前記第１および第２の電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応
答して、前記第１および第２のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構
成された、第１の弁と、
前記第２の弁エンクロージャにあり、前記第３および第４の電気ハウジングリードと電
気的に結合され、前記第３および第４の電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応
答して、前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構
成された、第２の弁と、
前記第１、第２、第３、および第４の電気ハウジングリードに電気的に結合され、前記
第１および第２のチャンバ間および前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または
実質的に阻止するために前記電気信号を発生させるように構成された、コントローラと
を含んでなる、弁アセンブリ。
【請求項７０】
前記第１の弁が、複数の孔が貫通する第１の平面基板を含み、前記第２の弁が、複数の
孔が貫通する第２の平面基板を含む、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７１】
前記第１および第２の平面基板が、互いに対して実質的に平行である、請求項７０に記
載の弁アセンブリ。
【請求項７２】
前記第１の弁が、その表面上に複数の可撓性弁フラップを含み、前記可撓性弁フラップ
が、前記第１および第２の電気ハウジングリードに印加される電気信号に応答して、それ
ぞれの孔を開き、または実質的に阻止するように構成される、請求項７０に記載の弁アセ
ンブリ。
【請求項７３】
前記第１、第２、および／または第３のチャンバの少なくとも１つにフィルタをさらに
含む、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７４】
前記第１の弁が、複数の孔が貫通する平面基板と、前記平面基板の中央部分が、前記フ
レームにある開口を通って露出され、前記フレームと前記基板の縁部との間に流体シール
が与えられるように、縁部分で前記平面基板を取り囲み支持するフレームとを含む、請求
項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７５】
前記第１の弁が、前記バッフル、前記フレーム、および前記平面基板が、前記エンクロ
ージャを規定するように、前記フレーム上にバッフルをさらに含み、前記バッフルが、少
なくとも１つの開口を含む、請求項７４に記載の弁アセンブリ。
【請求項７６】
前記第１の弁が、くさび形のプロファイルを有する、請求項７４に記載の弁アセンブリ
。
【請求項７７】
前記主要ハウジングが、第４のチャンバと、前記第３および第４のチャンバ間にある第
３の弁エンクロージャとをさらに規定し、
前記第３の弁エンクロージャに前記第２および第５の電気ハウジングリードの各々の部
分を露出させた、前記主要ハウジングにある第５の電気ハウジングリードと、
前記第３の弁エンクロージャにあり、前記第５および第２の電気ハウジングリードと電
気的に結合され、前記第５および第２の電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応
答して、前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構
成された、第３の弁とをさらに含み、
前記コントローラが、前記第５の電気ハウジングリードに電気的に結合され、前記コン
トローラが、前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するため
に前記電気信号を発生するように構成された、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７８】
前記第１の弁と前記第１の弁エンクロージャとの間に流体シールを与える第１の可撓性
ガスケットと、
前記第２の弁と前記第２の弁エンクロージャとの間に流体シールを与える第２の可撓性
ガスケットとをさらに含む、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７９】
第１および第２のチャンバを規定する弁ハウジングと、
孔が貫通した平面基板および前記孔に隣接した可動弁部材を含み、前記第１および第２
のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成された、前記第１および第
２のチャンバ間のハウジングにある弁と、
前記ハウジングの前記第２のチャンバにあるフィルタと
を含んでなる、弁アセンブリ。
【請求項８０】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項８１】
前記弁ハウジングが、第３のチャンバをさらに規定し、
前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成され
た、前記第２および第３のチャンバ間のハウジングにある第２の弁をさらに含む、請求項
７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項８２】
前記ハウジングの前記第３のチャンバに第２のフィルタをさらに含む、請求項８１に記
載の弁アセンブリ。
【請求項８３】
前記弁ハウジングが、第４のチャンバをさらに規定し、
前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成され
た、前記第３および第４のチャンバ間のハウジングにある第３の弁をさらに含む、請求項
８１に記載の弁アセンブリ。
【請求項８４】
前記ハウジングの前記第４のチャンバに第２のフィルタをさらに含む、請求項８３に記
載の弁アセンブリ。
【請求項８５】
前記弁ハウジングが、第５のチャンバをさらに規定し、
前記第４および第５のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成され
た、前記第４および第５のチャンバ間のハウジングにある第４の弁をさらに含む、請求項
８３に記載の弁アセンブリ。
【請求項８６】
前記第４のチャンバに第２のフィルタをさらに含む、請求項８５に記載の弁アセンブリ
。
【請求項８７】
前記第３のチャンバに第３のフィルタをさらに含む、請求項８６に記載の弁アセンブリ
。
【請求項８８】
前記第３のチャンバが、高圧流体供給に結合されるように構成され、前記第２および第
４のチャンバが、シリンダのポートのそれぞれに結合されるように構成され、前記第１お
よび第５のチャンバが、低圧排気に結合されるように構成される、請求項８５に記載の弁
アセンブリ。
【請求項８９】
前記弁が、静電駆動式弁を含む、請求項７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項９０】
前記静電駆動式弁が、孔が貫通した基板と、前記孔に隣接した前記第１のチャンバに対
面する前記基板の表面上にある可動弁部材とを含む、請求項８９に記載の弁アセンブリ。
【請求項９１】
前記ハウジングが、前記第１および第２のチャンバへの開口を有する主要部分と、前記
第１および第２のチャンバへの前記主要部分にある開口を密封するために、前記主要部分
に固定されたベース部分とを含む、請求項７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項９２】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合さ
れた第２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュ
エータポートに結合された第４のチャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャン
バとを有するハウジングを含み、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、前
記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と、前記第３および第４のチャンバ間にあ
る第３の弁と、前記第４および第５のチャンバ間にある第４の弁とをさらに含む弁アセン
ブリの動作方法であって、
前記第３のチャンバから前記第２のチャンバおよび前記第３のチャンバから前記第４の
チャンバへの流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間および前記第３および第
４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２および第４の弁へ開電気信
号を印加することによって、および前記第１および第３の弁に閉電気信号を印加すること
によって、第１の条件を与えるステップと、
前記第２のチャンバから前記第１のチャンバおよび前記第３のチャンバから前記第４の
チャンバへの流通が許容され、前記第２および第３のチャンバ間および前記第４および第
５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１および第３の弁へ開電気信
号を印加することによって、および前記第２および第４の弁に閉電気信号を印加すること
によって、第２の条件を与えるステップと
を含んでなる、方法。
【請求項９３】
前記第１及び第２のチャンバ間および前記第２および第３のチャンバ間の流通が実質的
に阻止されるように、少なくとも前記第１および第２の弁を閉じることによって、または
、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質
的に阻止されるように、少なくとも前記第２および第３の弁を閉じることによって、また
は、前記第３および第４のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実
質的に阻止されるように、少なくとも前記第３および第４の弁を閉じることによって、ま
たは、前記第１および第２のチャンバ間および前記第２および第３のチャンバ間の流通が
許容されるように、少なくとも前記第１および第２の弁を開くことによって、または、前
記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が許容され
るように、少なくとも前記第２および第３の弁を開くことによって、または、前記第３お
よび第４のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように
、少なくとも前記第３および第４の弁を開くことによって、第３の条件を与えるステップ
をさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質
的に阻止されるように、少なくとも前記第１および第４の弁を閉じることによって、また
は、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が実
質的に阻止されるように、少なくとも前記第２および第３の弁を閉じることによって、第
３の条件を与えるステップをさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９５】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第２のチャンバへの
流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、
および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２の
弁を開き、前記第１、第３、および第４の弁を閉じることを含む、請求項９４に記載の方
法。
【請求項９６】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第２のチャンバおよ
び前記第３のチャンバから前記第４のチャンバへの流通が許容され、前記第１および第２
のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように
、前記第２および第３の弁を開き、前記第１および第４の弁を閉じることを含む、請求項
９４に記載の方法。
【請求項９７】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第４のチャンバへの
流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２および第３のチャンバ間、
および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第３の
弁を開き、前記第１、第２、および第４の弁を閉じることを含む、請求項９４に記載の方
法。
【請求項９８】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第２のチャンバから前記第１のチャンバおよ
び前記第４のチャンバから前記第５のチャンバへの流通が許容され、前記第２および第３
のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように
、前記第１および第４の弁を開き、前記第２および第３の弁を閉じることを含む、請求項
９４に記載の方法。
【請求項９９】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２およ
び第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および第５のチ
ャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４の弁を
閉じることを含む、請求項９４に記載の方法。
【請求項１００】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２の条件を与えるステップの間
の時間に、中間条件として前記第３の条件を与えることを含む、請求項９４に記載の方法
。
【請求項１０１】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２の条件を与える前の時間に、
初期条件として前記第３の条件を与えることを含む、請求項９４に記載の方法。
【請求項１０２】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２の条件を与えるステップの後
の時間に、最終条件として前記第３の条件を与えることを含む、請求項９４に記載の方法
。
【請求項１０３】
前記第１の条件を与えるステップが、前記第２の条件を与える時間に先行するものであ
る、請求項９４に記載の方法。
【請求項１０４】
前記第２の条件を与えるステップが、前記第１の条件を与える時間に先行するものであ
る、請求項９４に記載の方法。
【請求項１０５】
前記弁の各々が、静電駆動式弁を含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項１０６】
前記弁アセンブリが、外部電源への結合部を含み、
前記第１および第２の条件の各条件を与えている間に、外部電源をモニタするステップ
と、
前記第１の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第１の条件を維持するステップと、
前記第２の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第２の条件を維持するステップと
をさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項１０７】
前記弁アセンブリが、バックアップ電源への結合部をさらに含み、前記外部電源の中断
中に前記第１の条件を維持するステップが、前記バックアップ電源を使用して前記第１の
条件を維持することを含み、前記外部電源の中断中に前記第２の条件を維持するステップ
が、前記バックアップ電源を使用して前記第２の条件を維持することを含む、請求項１０
６に記載の方法。
【請求項１０８】
前記バックアップ電源が、バッテリーを含む、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
第１、第２、および第３のチャンバを画定する弁ハウジングと、
第１の弁基板を含み、前記第１および第２のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、
第２の弁基板を含み、前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と
を含んでなり、前記第１の基板と前記第２の基板とが別個のものである、弁アセンブリ
。
【請求項１１０】
前記第１および第２の基板が、平行ではない、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１１】
前記第１および第２の弁が、第１および第２の静電駆動式弁を含む、請求項１０９に記
載の弁アセンブリ。
【請求項１１２】
前記第１の基板が、第１の貫通孔と、前記第１の孔に隣接した第１の弁部材とを含み、
前記第１の弁部材が、印加された第１の電気信号に応答して、前記第１の孔を開閉するよ
うに構成され、前記第２の基板が、第２の貫通孔と、前記第２の孔に隣接した第２の弁部
材とを含み、前記第２の弁部材が、印加された第２の電気信号に応答して、前記第２の孔
を開閉するように構成された、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１３】
前記第１および第２の弁部材が、第１および第２の可撓性弁フラップをそれぞれ含む、
請求項１１２に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１４】
前記第１の弁と前記第１および第２のチャンバの一方との間にバッフルをさらに含み、
前記バッフルが、前記バッフルと前記弁との間にバッフルチャンバを規定し、前記バッフ
ルが、貫通するオリフィスを含む、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１５】
前記第１および第２のチャンバの少なくとも１つにフィルタをさらに含む、請求項１０
９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１６】
前記弁ハウジングが、第４および第５のチャンバをさらに画定しており、
第３の弁基板を含み、前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第３および第４のチャンバ間にある第３の弁と、
第４の弁基板を含み、前記第４および第５のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第４および第５のチャンバ間の第４の弁と
をさらに含み、前記第１、第２、第３、および第４の基板が別個のものである、請求項
１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１７】
前記第１および第２の弁の各々に結合され、前記第１および第２の弁の開閉を制御する
ように構成されたコントローラをさらに含む、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１８】
前記コントローラと前記第１の弁との間に、第１の電気信号結合部が設けられ、前記コ
ントローラと前記第２の弁との間に、第２の電気信号結合部が与えられ、前記第１および
第２の結合部が異なる、請求項１１７に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１９】
前記第２の弁チャンバが、チューブの内部と流通状態になるように、チューブの第１の
端部に弁ハウジングが取り付けられたチューブと、
ピストンと前記弁ハウジングとの間にキャビティを規定する前記チューブにあるピスト
ンと、
前記チューブの第２の端部上にあるエンドキャップと
をさらに含む、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１２０】
前記弁ハウジングが、前記チューブの第１の端部を密封するエンドキャップを与える、
請求項１１９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１２１】
前記弁ハウジングが、剛性弁ハウジングを含み、前記第１および第２の弁が、剛性弁ハ
ウジングにあり、前記剛性弁ハウジングが、前記チューブに直接取り付けられている、請
求項１１９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１２２】
第１、第２、および第３のチャンバを規定するハウジングを形成するステップを含み、
前記第１および第２のチャンバが、弁チップの第１の弁エンクロージャによって分離され
、前記第２および第３のチャンバが、弁チップの第２の弁エンクロージャによって分離さ
れ、チャンバおよび弁エンクロージャが、前記ハウジングの開端部で開かれ、
前記ハウジングを形成した後、前記弁エンクロージャの一方に弁チップを挿入するステ
ップを含み、前記弁チップが、孔がある基板と、前記弁孔を開閉するように構成された可
動弁部材とを含み、前記弁チップの両側が、前記弁エンクロージャの両側上のチャンバに
露出され、
前記弁チップを挿入した後、前記ハウジングの開端部にベースを固定することによって
、前記チャンバおよび前記弁エンクロージャを閉じるステップを含む、弁アセンブリの形
成方法。
【請求項１２３】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２４】
前記ハウジングが、第４および第５のチャンバをさらに規定し、前記第３および第４の
チャンバが、弁チップの第３の弁エンクロージャによって分離され、前記第４および第５
のチャンバが、弁チップの第４の弁エンクロージャによって分離される、請求項１２２に
記載の方法。
【請求項１２５】
弁チップを挿入するステップが、前記第１の弁エンクロージャに第１の弁チップを挿入
するステップと、前記第２の弁エンクロージャに第２の弁チップを挿入するステップと、
前記第３の弁エンクロージャに第３の弁チップを挿入するステップと、前記第４の弁エン
クロージャに第４の弁チップを挿入するステップとを含む、請求項１２４に記載の方法。
【請求項１２６】
前記ベースを固定する前に、前記プラグの両側のチャンバが、互いから密封されるよう
に、前記弁エンクロージャの他方にシーリングプラグを挿入するステップをさらに含む、
請求項１２４に記載の方法。
【請求項１２７】
前記ハウジングが、前記第２のチャンバから前記ハウジングを通って流通を与える第１
の出力ポートと、前記第４のチャンバから前記ハウジングを通って流通を与える第２の出
力ポートとを含み、前記ベースが、前記第１のチャンバから前記ベースを通って流通を与
える第１の排気ポートと、前記第３のチャンバから前記ベースを通って流通を与える供給
ポートと、前記第５のチャンバからベースを通って流通を与える第２の排気ポートとを含
む、請求項１２４に記載の方法。
【請求項１２８】
前記ハウジングが、前記弁チップから前記ハウジングの外側へ電気的結合を与える導電
リードを含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２９】
前記ハウジングを形成するステップが、前記ハウジングを成形し、前記ハウジングを成
形する間にインサートとして前記リードを与えることを含む、請求項１２２に記載の方法
。
【請求項１３０】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、アクチュエータポートに結合された第
２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバとを有するハウジングを含
み、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、前記第２および第３のチャンバ
間にある第２の弁とをさらに含む弁アセンブリの動作方法であって、
前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへの流通が許容され、前記第２および第３
のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、第１の条件を与えるステップと、
前記第２のチャンバから前記第３のチャンバへの流通が許容され、前記第１および第２
のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、第２の条件を与えるステップと、
前記第１および第２の条件の各条件を与えている間に、外部電源をモニタするステップ
と、
前記第１の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第１の条件を維持するステップと、
前記第２の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第２の条件を維持するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項１３１】
前記外部電源の中断中に前記第１の条件を維持するステップが、バックアップ電源を使
用して前記第１の条件を維持することを含み、前記外部電源の中断中に前記第２の条件を
維持するステップが、前記バックアップ電源を使用して前記第２の条件を維持することを
含む、請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３２】
前記バックアップ電源が、バッテリーを含む、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３３】
前記弁アセンブリが、第２のアクチュエータポートに結合された第４のチャンバと、低
圧排気ポートに結合された第５のチャンバと、前記第３および第４のチャンバ間の第３の
弁とをさらに含み、前記第１の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第
４のチャンバへの流通を許容し、前記第４および第５のチャンバ間の流通を実質的に阻止
するステップをさらに含み、前記第２の条件を与えるステップが、前記第４のチャンバか
ら前記第５のチャンバへの流通を許容し、前記第３および第４のチャンバ間の流通を実質
的に阻止するステップをさらに含む、請求項１２０に記載の方法。
【請求項１】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合さ
れた第２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュ
エータポートに結合された第４のチャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャン
バの５つのチャンバを画定する主要ハウジングと、
第１の電気信号に応答して、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、
第２の電気信号に応答して、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と、
第３の電気信号に応答して、前記第３のチャンバと前記第４のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第３および第４のチャンバ間にある第３の弁と、
第４の電気信号に応答して、前記第４のチャンバと前記第５のチャンバとの間の流通を
許可または実質的に阻止する、前記第４および第５のチャンバ間にある第４の弁と、
以下の条件シーケンスによって前記弁を促すように構成され、前記第１、第２、第３、
および第４の電気信号をそれぞれの弁アセンブリに対して発生するように構成されたコン
トローラとを含む弁アセンブリであって、
第１の条件において、前記第２および前記第３のチャンバ間および前記第４および前記
第５のチャンバ間での流通が許可され、前記第１および前記第２のチャンバ間および前記
第３および前記第４のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第２および
第４の弁を開き、前記第１および第３の弁を閉じ、
前記第１の条件後の第２の条件において、前記第２および第３のチャンバ間での流通が
許可され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、前記第
４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第２の弁を開き、
前記第１、第３、および第４の弁を閉じ、
前記第２の条件後の第３の条件において、前記第２および第３のチャンバ間および前記
第３および第４のチャンバ間での流通が許可され、前記第１および第２のチャンバ間およ
び前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２および
第３の弁を開き、前記第１および第４の弁を閉じ、
前記第３の条件後の第４の条件において、前記第３および第４のチャンバ間での流通が
許可され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２および第３のチャンバ間、前記第
４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第３の弁を開き、
前記第１、第２、および第４の弁を閉じ、
前記第４の条件後の第５の条件において、前記第１および第２のチャンバ間および前記
第３および第４のチャンバ間での流通が許可され、前記第２および第３のチャンバ間およ
び前記第４および第５のチャンバ間での流通が実質的に阻止されるように、前記第１およ
び第３の弁を開き、前記第２および第４の弁を閉じる、弁アセンブリ。
【請求項２】
前記コントローラが、
前記第１の条件の前の初期条件において、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２
および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および第５
のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４の
弁を閉じる条件をさらに含む条件シーケンスを与えるように構成される、請求項１に記載
の弁アセンブリ。
【請求項３】
前記コントローラが、
前記第５の条件の後の第６の条件において、前記第１および第２のチャンバ間、前記第
２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および第
５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４
の弁を閉じる条件をさらに含む条件シーケンスを与えるように構成される、請求項１に記
載の弁アセンブリ。
【請求項４】
前記コントローラが、
前記第５の条件の後の第６の条件において、前記第２および第３のチャンバ間および第
３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように前記第２および第３の弁を
閉じ、前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が
許容されるように、前記第１および第４の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンスを与
えるように構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項５】
前記コントローラが、
前記第５の条件後の第６の条件において、前記第１および第２のチャンバ間および前記
第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１および第４の
弁を閉じ、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流
通が許容されるように、前記第２および第３の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンス
を与えるように構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項６】
前記コントローラが、
前記第１の条件の前の初期条件において、前記第２および第３のチャンバ間および前記
第３および第４のチャンバ間の流通状態が実質的に阻止されるように前記第２および第３
の弁を閉じ、前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の
流通が許容されるように前記第１および第４の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンス
を与えるようにさらに構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項７】
前記コントローラが、
前記第１の条件前の初期条件において、前記第１および第２のチャンバ間および前記第
４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１および第４の弁
を閉じ、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通
が許容されるように、前記第２および第３の弁を開く条件をさらに含む条件シーケンスを
与えるように構成される、請求項１に記載の弁アセンブリ。
【請求項８】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合さ
れた第２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュ
エータポートに結合された第４のチャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャン
バとを有するハウジングを含み、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、前
記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と、前記第３および第４のチャンバ間にあ
る第３の弁と、前記第４および第５のチャンバ間にある第４の弁とをさらに含む弁アセン
ブリの動作方法であって、
第１の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチャンバおよび第３のチャンバ
から第４のチャンバへの流通が許容され、第１および第２のチャンバ間および第３および
第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２および第４の弁を開き、
前記第１および第３の弁を閉じるステップと、
前記第１の条件の後、第２の条件を与えるために、第３のチャンバから第２のチャンバ
への流通が許容され、第１および第２のチャンバ間、第３および第４のチャンバ間、第４
および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２の弁を開き、前記
第１、第３、および第４の弁を閉じるステップと、
前記第２の条件の後、第３の条件を与えるために、前記第３のチャンバから前記第２の
チャンバおよび前記第３のチャンバから前記第４のチャンバへの流通が許容され前記第１
および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止さ
れるように、前記第２および第３の弁を開き、前記第１および第４の弁を閉じるステップ
と、
前記第３の条件の後、第４の条件を与えるために、前記第３のチャンバから前記第４の
チャンバへの流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２および第３の
チャンバ間、および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように
、前記第３の弁を開き、前記第１、第２、および第４の弁を閉じるステップと、
第４の条件の後に、第５の条件を与えるために、第２のチャンバから第１のチャンバお
よび第３のチャンバから第４のチャンバへの流通が許容され、第２および第３のチャンバ
間および第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１およ
び第３の弁を開き、前記第２および第４の弁を閉じるステップと
を含んでなる、方法。
【請求項９】
前記第１の条件の前に、初期条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間、
前記第２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、前記第４および第
５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４
の弁を閉じるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第５の条件の後、第６の条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間、
前記第２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４お
よび第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、およ
び第４の弁を閉じるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第５の条件の後、第６の条件を与えるために、前記第２および第３のチャンバ間お
よび前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第１および第２の
チャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第２
および第３の弁を閉じ、前記第１および第４の弁を開く条件をさらに含む、請求項８に記
載の方法。
【請求項１２】
前記第５の条件の後、前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチ
ャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３お
よび第４のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第１および第４の弁を閉じ、前記
第２および第３の弁を開くステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の条件の前に、初期条件を与えるために、前記第２および第３のチャンバ間お
よび前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第１および第２の
チャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第２
および第３の弁を閉じ、前記第１および第４の弁を開くステップをさらに含む、請求項８
に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の条件の前に、初期条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間お
よび前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第２および第３の
チャンバ間および第３および第４のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第１およ
び第４の弁を閉じ、前記第２および第３の弁を開くステップをさらに含む、請求項８に記
載の方法。
【請求項１５】
前記第１および第５のチャンバが、同一の低圧排気ポートに結合される、請求項８に記
載の方法。
【請求項１６】
前記第１および第５のチャンバが、異なる低圧排気ポートに結合される、請求項８に記
載の方法。
【請求項１７】
前記弁の各々が、複数の弁フラップをそれぞれ含む弁チップをそれぞれ含む、請求項８
に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の弁チップが、前記第２の弁チップから間隔を置いて設けられる、請求項１７
に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の弁チップが、前記第２の弁チップに対して平行である、請求項１７に記載の
方法。
【請求項２０】
前記第１および第５の条件の各々の間、外部電源をモニタするステップと、
前記第１の条件中に前記外部電源の中断を検出すると、前記第１の条件を維持するステ
ップと、
前記第５の条件中に前記外部電源の中断を検出すると、前記第５の条件を維持するステ
ップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の各条件中、外部電源をモニタするス
テップと、
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の任意の条件中に前記外部電源の中断
を検出すると、デフォルト条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間、前記
第２および第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および
第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第
４の弁を閉じるステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の各条件中、外部電源をモニタするス
テップと、
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の任意の条件中に前記外部電源の中断
を検出すると、デフォルト条件を与えるために、前記第２および第３のチャンバ間および
前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第１および第２のチャ
ンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第２およ
び第３の弁を閉じ、前記第１および第４の弁を開くステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の各条件中、外部電源をモニタするス
テップと、
前記第１、第２、第３、第４、および第５の条件の任意の条件中に前記外部電源の中断
を検出すると、デフォルト条件を与えるために、前記第１および第２のチャンバ間および
前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止され、前記第２および第３のチャ
ンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が許容されるように、前記第１およ
び第４の弁を閉じ、前記第２および第３の弁を開くステップと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項２４】
第１および第２の対向する面、前記第１および第２の面の間にある基板を貫通する孔、
および入力パッド対を有する基板と、
前記基板にある前記孔と関連付けられ、前記入力パッド対に印加された電気信号に応答
して、前記孔を開き、または実質的に阻止するように構成された、前記基板上にある可動
弁部材と、
前記基板の前記第１および第２の面の中央部分が、前記フレームにある開口を通って露
出され、前記フレームと前記基板の縁部との間に流体シールが設けられるように、縁部で
前記基板を取り囲み支持するフレームと
を含んでなる、弁。
【請求項２５】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項２４に記載の弁。
【請求項２６】
前記フレームにある第１および第２の導電リードをさらに含み、前記第１および第２の
導電リードが、前記基板上の入力パッドのそれぞれに電気的に結合されている、請求項２
４に記載の弁。
【請求項２７】
前記第１および第２の導電リードの部分が、前記フレームの外側縁部に沿って露出され
ている、請求項２６に記載の弁。
【請求項２８】
前記第１および第２の導電リードの露出部分が、前記基板に対して実質的に垂直な方向
に配向されている、請求項２７に記載の弁。
【請求項２９】
前記第１および第２の導電リードの前記露出部分が、前記フレームにある露出された貫
通スロットである、請求項２７に記載の弁。
【請求項３０】
前記第１および第２の導電リードが、前記入力パッドのそれぞれにワイヤボンディング
される、請求項２６に記載の弁。
【請求項３１】
前記フレームの厚みが、前記基板の厚みより大きく、前記フレームが、前記フレームに
ある開口に沿って窪んだ棚部を含み、前記基板の縁部が、前記窪んだ棚部によって支持さ
れている、請求項２４に記載の弁。
【請求項３２】
前記窪んだ棚部と前記基板の縁部との間に可撓性ガスケットをさらに含む、請求項３１
に記載の弁。
【請求項３３】
前記基板の前記縁部が、前記ガスケットおよび前記窪んだ棚部に固定され、前記フレー
ムの部分が、前記窪んだ棚部の反対にある前記基板の縁部と重なり合っている、請求項３
１に記載の弁。
【請求項３４】
前記基板の前記縁部が、接着剤を使用して、前記窪んだ棚部に固定されている、請求項
３１に記載の弁。
【請求項３５】
前記フレーム上にあり、前記基板から間隔を置いて設けられ、少なくとも１つの開口が
貫通するバッフルをさらに含む、請求項２４に記載の弁。
【請求項３６】
前記弁部材が、前記基板と前記バッフルとの間にある、請求項３５に記載の弁。
【請求項３７】
前記バッフルおよび前記基板が、それらの間にバッフルチャンバを画定している、請求
項３５に記載の弁。
【請求項３８】
前記バッフルが、前記基板を通る複数の孔と直列に流体の流れに制約を与える、請求項
３５に記載の弁。
【請求項３９】
前記バッフルが、くさび形状を有する、請求項３５に記載の弁。
【請求項４０】
前記フレームの第１の縁部上にある第１および第２の導電リードをさらに含み、前記第
１および第２の導電リードは、前記基板上の入力パッドのそれぞれに電気的に結合され、
前記バッフルの薄い部分が、前記フレームの前記第１の縁部に隣接し、前記バッフルの幅
広い部分が、前記第１の縁部とは反対の前記フレームの第２の縁部に隣接している、請求
項３９に記載の弁。
【請求項４１】
前記バッフル、前記フレーム、および前記基板が、エンクロージャを規定し、前記エン
クロージャが、前記可動弁部材を含む、請求項３５に記載の弁。
【請求項４２】
前記フレームが可撓性ガスケットと前記バッフルとの間にあるように、前記フレーム上
に可撓性ガスケットをさらに含む、請求項３５に記載の弁。
【請求項４３】
前記フレーム上に可撓性ガスケットをさらに含み、前記基板が、前記ガスケットに対し
て前記フレームに窪ませて形成され、前記可撓性ガスケットが、前記基板の周囲によって
規定された寸法より大きな寸法を有する開口を画定する、請求項２４に記載の弁。
【請求項４４】
前記フレームが、剛性高分子材料を含む、請求項２４に記載の弁。
【請求項４５】
第１および第２の面、および前記第１および第２の面の間にある基板を貫通する孔を有
する基板と、前記孔と関連させて、前記基板の面の一方の上にある可動弁部材を含む弁チ
ップのパッケージング方法であって、
開口を有するフレームを形成するステップと、
前記基板の前記第１および第２の面の中央部分が、前記フレームにある開口を介して露
出され、前記フレームと前記基板の縁部との間に、流体シールが設けられるように、前記
フレームの前記開口に前記弁チップを固定するステップと
を含んでなる、方法。
【請求項４６】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記フレームの形成ステップが、前記弁チップとは別に前記フレームを成形するステッ
プを含み、前記弁チップの固定ステップが、成形完了後に前記フレームの前記開口に前記
弁チップを固定するステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記弁チップが、前記基板上に１対の入力パッドを含み、前記フレームを設けるステッ
プが、前記フレームに前記第１および第２の導電リードを設けるステップを含み、
前記開口に前記弁チップを固定した後、前記基板上の前記入力パッドのそれぞれに前記
第１および第２の導電リードを電気的に結合するステップをさらに含む、請求項４５に記
載の方法。
【請求項４９】
前記第１および第２の導電リードの部分が、前記フレームの外側縁部に沿って露出され
る、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記第１および第２の導電リードの露出部分が、前記基板に対して実質的に垂直な方向
に配向されている、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１および第２の導電リードの前記露出部分が、前記フレームにある露出された貫
通スロットである、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１および第２の導電リードを電気的に結合するステップが、前記入力パッドのそ
れぞれに前記第１および第２の導電リードをワイヤボンディングすることを含む、請求項
４８に記載の方法。
【請求項５３】
前記フレームの厚みが、前記基板の厚みより大きく、前記フレームが、前記フレームに
ある開口に沿って窪んだ棚部を含み、前記基板の縁部が、前記窪んだ棚部によって支持さ
れる、請求項４５に記載の方法。
【請求項５４】
前記開口に前記弁チップを固定する前に、前記窪んだ棚部上に可撓性ガスケットを形成
するステップをさらに含み、前記弁チップを固定するステップが、前記可撓性ガスケット
の前記基板の縁部を固定することを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記フレームの形成ステップおよび前記可撓性ガスケットの形成ステップが、前記フレ
ームに対して第１の材料の第１のショットを使用し、前記ガスケットに対して第２の材料
の第２のショットを使用して、前記フレームおよび前記ガスケットを成形することを含む
、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記弁チップの固定ステップが、前記窪んだ棚部と前記フレームの変形部分との間に、
前記基板の縁部が固定されるように、前記窪んだ棚部の反対にある前記基板の縁部と重な
り合うように、前記窪んだ棚部上に弁チップを設置した後、前記フレームの部分を変形す
ることを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５７】
前記弁チップの固定ステップが、前記基板の縁部と前記窪んだ棚部との間に接着剤を設
けることを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５８】
前記フレーム上にバッフルを設けるステップをさらに含み、少なくとも１つの貫通開口
を有する該バッフルが、前記基板から間隔を置いて設けられている、請求項４５に記載の
方法。
【請求項５９】
前記バッフルが、前記基板を通る複数の孔と直列に流体の流れに制約を与える、請求項
５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記バッフルが、くさび形状を有する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
前記フレームが、前記フレームの第１の縁部上に第１および第２の導電リードを含み、
前記第１および第２の導電リードが、前記基板上の前記入力パッドのそれぞれの電気的に
結合され、前記バッフルの第３の薄い部分が、前記フレームの前記第１の縁部に隣接し、
前記バッフルの幅広い部分が、前記第１の縁部と反対の前記フレームの第２の縁部に隣接
する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記バッフル、前記フレーム、および前記基板が、エンクロージャを規定し、前記エン
クロージャが、前記可動弁部材を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
前記フレームが前記可撓性ガスケットと前記バッフルとの間にあるように、前記フレー
ム上に可撓性ガスケットを形成するステップをさらに含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６４】
前記開口に前記弁チップを固定する前に、前記フレーム上に可撓性ガスケットを形成す
るステップをさらに含み、前記可撓性ガスケットが、前記基板の周囲によって規定される
寸法より大きい寸法を有する開口を規定している、請求項４５に記載の方法。
【請求項６５】
前記フレームの形成ステップおよび前記可撓性ガスケットの形成ステップが、前記フレ
ームに対して第１の材料の第１のショットを使用し、前記ガスケットに対して第２の材料
の第２のショットを使用して、前記フレームおよび前記ガスケットを成形するステップを
含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記フレームが、剛性高分子材料を含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項６７】
第１および第２のチャンバを規定するハウジングと、前記第１および第２のチャンバ間
にある弁チップエンクロージャとを、前記第１および第２のチャンバおよび前記弁チップ
エンクロージャが一端部で開いた状態で設けるステップと、
前記フレームの前記開口に前記弁チップを固定した後、前記弁チップエンクロージャに
前記フレームを挿入するステップと、
前記弁チップエンクロージャに前記フレームを挿入した後、前記第１および前記第２の
チャンバが前記弁チップによって分離されるように、前記ハウジングの開いた端部上にベ
ースを固定するステップと
を含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項６８】
前記ハウジングが、前記第１のチャンバ内へおよび／または前記第１のチャンバからの
流通を与える第１のポートを含み、前記ベースが、前記第２のチャンバ内へおよび／また
は前記第２のチャンバからの流通を与える第２のポートを含む、請求項６７に記載の方法
。
【請求項６９】
第１、第２、および第３のチャンバを規定し、前記第１および第２のチャンバ間に第１
の弁エンクロージャを、および前記第２および第３のチャンバ間に第２の弁エンクロージ
ャをさらに規定する主要ハウジングと、
前記第１の弁エンクロージャにおいて第１および第２の電気ハウジングリードの各々の
部分を露出させ、前記第２の弁エンクロージャにおいて第３および第４の電気ハウジング
リードの部分を露出させた、前記主要ハウジングにある第１、第２、第３、および第４の
電気ハウジングリードと、
前記第１の弁エンクロージャにあり、前記第１および第２の電気ハウジングリードと電
気的に結合され、前記第１および第２の電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応
答して、前記第１および第２のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構
成された、第１の弁と、
前記第２の弁エンクロージャにあり、前記第３および第４の電気ハウジングリードと電
気的に結合され、前記第３および第４の電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応
答して、前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構
成された、第２の弁と、
前記第１、第２、第３、および第４の電気ハウジングリードに電気的に結合され、前記
第１および第２のチャンバ間および前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または
実質的に阻止するために前記電気信号を発生させるように構成された、コントローラと
を含んでなる、弁アセンブリ。
【請求項７０】
前記第１の弁が、複数の孔が貫通する第１の平面基板を含み、前記第２の弁が、複数の
孔が貫通する第２の平面基板を含む、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７１】
前記第１および第２の平面基板が、互いに対して実質的に平行である、請求項７０に記
載の弁アセンブリ。
【請求項７２】
前記第１の弁が、その表面上に複数の可撓性弁フラップを含み、前記可撓性弁フラップ
が、前記第１および第２の電気ハウジングリードに印加される電気信号に応答して、それ
ぞれの孔を開き、または実質的に阻止するように構成される、請求項７０に記載の弁アセ
ンブリ。
【請求項７３】
前記第１、第２、および／または第３のチャンバの少なくとも１つにフィルタをさらに
含む、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７４】
前記第１の弁が、複数の孔が貫通する平面基板と、前記平面基板の中央部分が、前記フ
レームにある開口を通って露出され、前記フレームと前記基板の縁部との間に流体シール
が与えられるように、縁部分で前記平面基板を取り囲み支持するフレームとを含む、請求
項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７５】
前記第１の弁が、前記バッフル、前記フレーム、および前記平面基板が、前記エンクロ
ージャを規定するように、前記フレーム上にバッフルをさらに含み、前記バッフルが、少
なくとも１つの開口を含む、請求項７４に記載の弁アセンブリ。
【請求項７６】
前記第１の弁が、くさび形のプロファイルを有する、請求項７４に記載の弁アセンブリ
。
【請求項７７】
前記主要ハウジングが、第４のチャンバと、前記第３および第４のチャンバ間にある第
３の弁エンクロージャとをさらに規定し、
前記第３の弁エンクロージャに前記第２および第５の電気ハウジングリードの各々の部
分を露出させた、前記主要ハウジングにある第５の電気ハウジングリードと、
前記第３の弁エンクロージャにあり、前記第５および第２の電気ハウジングリードと電
気的に結合され、前記第５および第２の電気ハウジングリードに与えられた電気信号に応
答して、前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構
成された、第３の弁とをさらに含み、
前記コントローラが、前記第５の電気ハウジングリードに電気的に結合され、前記コン
トローラが、前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するため
に前記電気信号を発生するように構成された、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７８】
前記第１の弁と前記第１の弁エンクロージャとの間に流体シールを与える第１の可撓性
ガスケットと、
前記第２の弁と前記第２の弁エンクロージャとの間に流体シールを与える第２の可撓性
ガスケットとをさらに含む、請求項６９に記載の弁アセンブリ。
【請求項７９】
第１および第２のチャンバを規定する弁ハウジングと、
孔が貫通した平面基板および前記孔に隣接した可動弁部材を含み、前記第１および第２
のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成された、前記第１および第
２のチャンバ間のハウジングにある弁と、
前記ハウジングの前記第２のチャンバにあるフィルタと
を含んでなる、弁アセンブリ。
【請求項８０】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項８１】
前記弁ハウジングが、第３のチャンバをさらに規定し、
前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成され
た、前記第２および第３のチャンバ間のハウジングにある第２の弁をさらに含む、請求項
７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項８２】
前記ハウジングの前記第３のチャンバに第２のフィルタをさらに含む、請求項８１に記
載の弁アセンブリ。
【請求項８３】
前記弁ハウジングが、第４のチャンバをさらに規定し、
前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成され
た、前記第３および第４のチャンバ間のハウジングにある第３の弁をさらに含む、請求項
８１に記載の弁アセンブリ。
【請求項８４】
前記ハウジングの前記第４のチャンバに第２のフィルタをさらに含む、請求項８３に記
載の弁アセンブリ。
【請求項８５】
前記弁ハウジングが、第５のチャンバをさらに規定し、
前記第４および第５のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻止するように構成され
た、前記第４および第５のチャンバ間のハウジングにある第４の弁をさらに含む、請求項
８３に記載の弁アセンブリ。
【請求項８６】
前記第４のチャンバに第２のフィルタをさらに含む、請求項８５に記載の弁アセンブリ
。
【請求項８７】
前記第３のチャンバに第３のフィルタをさらに含む、請求項８６に記載の弁アセンブリ
。
【請求項８８】
前記第３のチャンバが、高圧流体供給に結合されるように構成され、前記第２および第
４のチャンバが、シリンダのポートのそれぞれに結合されるように構成され、前記第１お
よび第５のチャンバが、低圧排気に結合されるように構成される、請求項８５に記載の弁
アセンブリ。
【請求項８９】
前記弁が、静電駆動式弁を含む、請求項７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項９０】
前記静電駆動式弁が、孔が貫通した基板と、前記孔に隣接した前記第１のチャンバに対
面する前記基板の表面上にある可動弁部材とを含む、請求項８９に記載の弁アセンブリ。
【請求項９１】
前記ハウジングが、前記第１および第２のチャンバへの開口を有する主要部分と、前記
第１および第２のチャンバへの前記主要部分にある開口を密封するために、前記主要部分
に固定されたベース部分とを含む、請求項７９に記載の弁アセンブリ。
【請求項９２】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、第１のアクチュエータポートに結合さ
れた第２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバと、第２のアクチュ
エータポートに結合された第４のチャンバと、低圧排気ポートに結合された第５のチャン
バとを有するハウジングを含み、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、前
記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と、前記第３および第４のチャンバ間にあ
る第３の弁と、前記第４および第５のチャンバ間にある第４の弁とをさらに含む弁アセン
ブリの動作方法であって、
前記第３のチャンバから前記第２のチャンバおよび前記第３のチャンバから前記第４の
チャンバへの流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間および前記第３および第
４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２および第４の弁へ開電気信
号を印加することによって、および前記第１および第３の弁に閉電気信号を印加すること
によって、第１の条件を与えるステップと、
前記第２のチャンバから前記第１のチャンバおよび前記第３のチャンバから前記第４の
チャンバへの流通が許容され、前記第２および第３のチャンバ間および前記第４および第
５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１および第３の弁へ開電気信
号を印加することによって、および前記第２および第４の弁に閉電気信号を印加すること
によって、第２の条件を与えるステップと
を含んでなる、方法。
【請求項９３】
前記第１及び第２のチャンバ間および前記第２および第３のチャンバ間の流通が実質的
に阻止されるように、少なくとも前記第１および第２の弁を閉じることによって、または
、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質
的に阻止されるように、少なくとも前記第２および第３の弁を閉じることによって、また
は、前記第３および第４のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実
質的に阻止されるように、少なくとも前記第３および第４の弁を閉じることによって、ま
たは、前記第１および第２のチャンバ間および前記第２および第３のチャンバ間の流通が
許容されるように、少なくとも前記第１および第２の弁を開くことによって、または、前
記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が許容され
るように、少なくとも前記第２および第３の弁を開くことによって、または、前記第３お
よび第４のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が許容されるように
、少なくとも前記第３および第４の弁を開くことによって、第３の条件を与えるステップ
をさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記第１および第２のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質
的に阻止されるように、少なくとも前記第１および第４の弁を閉じることによって、また
は、前記第２および第３のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が実
質的に阻止されるように、少なくとも前記第２および第３の弁を閉じることによって、第
３の条件を与えるステップをさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９５】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第２のチャンバへの
流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、
および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第２の
弁を開き、前記第１、第３、および第４の弁を閉じることを含む、請求項９４に記載の方
法。
【請求項９６】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第２のチャンバおよ
び前記第３のチャンバから前記第４のチャンバへの流通が許容され、前記第１および第２
のチャンバ間および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように
、前記第２および第３の弁を開き、前記第１および第４の弁を閉じることを含む、請求項
９４に記載の方法。
【請求項９７】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第４のチャンバへの
流通が許容され、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２および第３のチャンバ間、
および前記第４および第５のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第３の
弁を開き、前記第１、第２、および第４の弁を閉じることを含む、請求項９４に記載の方
法。
【請求項９８】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第２のチャンバから前記第１のチャンバおよ
び前記第４のチャンバから前記第５のチャンバへの流通が許容され、前記第２および第３
のチャンバ間および前記第３および第４のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように
、前記第１および第４の弁を開き、前記第２および第３の弁を閉じることを含む、請求項
９４に記載の方法。
【請求項９９】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２のチャンバ間、前記第２およ
び第３のチャンバ間、前記第３および第４のチャンバ間、および前記第４および第５のチ
ャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、前記第１、第２、第３、および第４の弁を
閉じることを含む、請求項９４に記載の方法。
【請求項１００】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２の条件を与えるステップの間
の時間に、中間条件として前記第３の条件を与えることを含む、請求項９４に記載の方法
。
【請求項１０１】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２の条件を与える前の時間に、
初期条件として前記第３の条件を与えることを含む、請求項９４に記載の方法。
【請求項１０２】
前記第３の条件を与えるステップが、前記第１および第２の条件を与えるステップの後
の時間に、最終条件として前記第３の条件を与えることを含む、請求項９４に記載の方法
。
【請求項１０３】
前記第１の条件を与えるステップが、前記第２の条件を与える時間に先行するものであ
る、請求項９４に記載の方法。
【請求項１０４】
前記第２の条件を与えるステップが、前記第１の条件を与える時間に先行するものであ
る、請求項９４に記載の方法。
【請求項１０５】
前記弁の各々が、静電駆動式弁を含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項１０６】
前記弁アセンブリが、外部電源への結合部を含み、
前記第１および第２の条件の各条件を与えている間に、外部電源をモニタするステップ
と、
前記第１の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第１の条件を維持するステップと、
前記第２の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第２の条件を維持するステップと
をさらに含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項１０７】
前記弁アセンブリが、バックアップ電源への結合部をさらに含み、前記外部電源の中断
中に前記第１の条件を維持するステップが、前記バックアップ電源を使用して前記第１の
条件を維持することを含み、前記外部電源の中断中に前記第２の条件を維持するステップ
が、前記バックアップ電源を使用して前記第２の条件を維持することを含む、請求項１０
６に記載の方法。
【請求項１０８】
前記バックアップ電源が、バッテリーを含む、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
第１、第２、および第３のチャンバを画定する弁ハウジングと、
第１の弁基板を含み、前記第１および第２のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、
第２の弁基板を含み、前記第２および第３のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第２および第３のチャンバ間にある第２の弁と
を含んでなり、前記第１の基板と前記第２の基板とが別個のものである、弁アセンブリ
。
【請求項１１０】
前記第１および第２の基板が、平行ではない、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１１】
前記第１および第２の弁が、第１および第２の静電駆動式弁を含む、請求項１０９に記
載の弁アセンブリ。
【請求項１１２】
前記第１の基板が、第１の貫通孔と、前記第１の孔に隣接した第１の弁部材とを含み、
前記第１の弁部材が、印加された第１の電気信号に応答して、前記第１の孔を開閉するよ
うに構成され、前記第２の基板が、第２の貫通孔と、前記第２の孔に隣接した第２の弁部
材とを含み、前記第２の弁部材が、印加された第２の電気信号に応答して、前記第２の孔
を開閉するように構成された、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１３】
前記第１および第２の弁部材が、第１および第２の可撓性弁フラップをそれぞれ含む、
請求項１１２に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１４】
前記第１の弁と前記第１および第２のチャンバの一方との間にバッフルをさらに含み、
前記バッフルが、前記バッフルと前記弁との間にバッフルチャンバを規定し、前記バッフ
ルが、貫通するオリフィスを含む、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１５】
前記第１および第２のチャンバの少なくとも１つにフィルタをさらに含む、請求項１０
９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１６】
前記弁ハウジングが、第４および第５のチャンバをさらに画定しており、
第３の弁基板を含み、前記第３および第４のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第３および第４のチャンバ間にある第３の弁と、
第４の弁基板を含み、前記第４および第５のチャンバ間の流通を許容または実質的に阻
止するように構成された、前記第４および第５のチャンバ間の第４の弁と
をさらに含み、前記第１、第２、第３、および第４の基板が別個のものである、請求項
１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１７】
前記第１および第２の弁の各々に結合され、前記第１および第２の弁の開閉を制御する
ように構成されたコントローラをさらに含む、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１８】
前記コントローラと前記第１の弁との間に、第１の電気信号結合部が設けられ、前記コ
ントローラと前記第２の弁との間に、第２の電気信号結合部が与えられ、前記第１および
第２の結合部が異なる、請求項１１７に記載の弁アセンブリ。
【請求項１１９】
前記第２の弁チャンバが、チューブの内部と流通状態になるように、チューブの第１の
端部に弁ハウジングが取り付けられたチューブと、
ピストンと前記弁ハウジングとの間にキャビティを規定する前記チューブにあるピスト
ンと、
前記チューブの第２の端部上にあるエンドキャップと
をさらに含む、請求項１０９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１２０】
前記弁ハウジングが、前記チューブの第１の端部を密封するエンドキャップを与える、
請求項１１９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１２１】
前記弁ハウジングが、剛性弁ハウジングを含み、前記第１および第２の弁が、剛性弁ハ
ウジングにあり、前記剛性弁ハウジングが、前記チューブに直接取り付けられている、請
求項１１９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１２２】
第１、第２、および第３のチャンバを規定するハウジングを形成するステップを含み、
前記第１および第２のチャンバが、弁チップの第１の弁エンクロージャによって分離され
、前記第２および第３のチャンバが、弁チップの第２の弁エンクロージャによって分離さ
れ、チャンバおよび弁エンクロージャが、前記ハウジングの開端部で開かれ、
前記ハウジングを形成した後、前記弁エンクロージャの一方に弁チップを挿入するステ
ップを含み、前記弁チップが、孔がある基板と、前記弁孔を開閉するように構成された可
動弁部材とを含み、前記弁チップの両側が、前記弁エンクロージャの両側上のチャンバに
露出され、
前記弁チップを挿入した後、前記ハウジングの開端部にベースを固定することによって
、前記チャンバおよび前記弁エンクロージャを閉じるステップを含む、弁アセンブリの形
成方法。
【請求項１２３】
前記可動弁部材が、可撓性弁フラップを含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２４】
前記ハウジングが、第４および第５のチャンバをさらに規定し、前記第３および第４の
チャンバが、弁チップの第３の弁エンクロージャによって分離され、前記第４および第５
のチャンバが、弁チップの第４の弁エンクロージャによって分離される、請求項１２２に
記載の方法。
【請求項１２５】
弁チップを挿入するステップが、前記第１の弁エンクロージャに第１の弁チップを挿入
するステップと、前記第２の弁エンクロージャに第２の弁チップを挿入するステップと、
前記第３の弁エンクロージャに第３の弁チップを挿入するステップと、前記第４の弁エン
クロージャに第４の弁チップを挿入するステップとを含む、請求項１２４に記載の方法。
【請求項１２６】
前記ベースを固定する前に、前記プラグの両側のチャンバが、互いから密封されるよう
に、前記弁エンクロージャの他方にシーリングプラグを挿入するステップをさらに含む、
請求項１２４に記載の方法。
【請求項１２７】
前記ハウジングが、前記第２のチャンバから前記ハウジングを通って流通を与える第１
の出力ポートと、前記第４のチャンバから前記ハウジングを通って流通を与える第２の出
力ポートとを含み、前記ベースが、前記第１のチャンバから前記ベースを通って流通を与
える第１の排気ポートと、前記第３のチャンバから前記ベースを通って流通を与える供給
ポートと、前記第５のチャンバからベースを通って流通を与える第２の排気ポートとを含
む、請求項１２４に記載の方法。
【請求項１２８】
前記ハウジングが、前記弁チップから前記ハウジングの外側へ電気的結合を与える導電
リードを含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２９】
前記ハウジングを形成するステップが、前記ハウジングを成形し、前記ハウジングを成
形する間にインサートとして前記リードを与えることを含む、請求項１２２に記載の方法
。
【請求項１３０】
低圧排気ポートに結合された第１のチャンバと、アクチュエータポートに結合された第
２のチャンバと、高圧供給ポートに結合された第３のチャンバとを有するハウジングを含
み、前記第１および第２のチャンバ間にある第１の弁と、前記第２および第３のチャンバ
間にある第２の弁とをさらに含む弁アセンブリの動作方法であって、
前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへの流通が許容され、前記第２および第３
のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、第１の条件を与えるステップと、
前記第２のチャンバから前記第３のチャンバへの流通が許容され、前記第１および第２
のチャンバ間の流通が実質的に阻止されるように、第２の条件を与えるステップと、
前記第１および第２の条件の各条件を与えている間に、外部電源をモニタするステップ
と、
前記第１の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第１の条件を維持するステップと、
前記第２の条件を与えている間に前記外部電源の中断を検出すると、前記外部電源の中
断中に前記第２の条件を維持するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項１３１】
前記外部電源の中断中に前記第１の条件を維持するステップが、バックアップ電源を使
用して前記第１の条件を維持することを含み、前記外部電源の中断中に前記第２の条件を
維持するステップが、前記バックアップ電源を使用して前記第２の条件を維持することを
含む、請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３２】
前記バックアップ電源が、バッテリーを含む、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３３】
前記弁アセンブリが、第２のアクチュエータポートに結合された第４のチャンバと、低
圧排気ポートに結合された第５のチャンバと、前記第３および第４のチャンバ間の第３の
弁とをさらに含み、前記第１の条件を与えるステップが、前記第３のチャンバから前記第
４のチャンバへの流通を許容し、前記第４および第５のチャンバ間の流通を実質的に阻止
するステップをさらに含み、前記第２の条件を与えるステップが、前記第４のチャンバか
ら前記第５のチャンバへの流通を許容し、前記第３および第４のチャンバ間の流通を実質
的に阻止するステップをさらに含む、請求項１２０に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ−４Ｃ】
【図４Ｄ−４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５Ａ】
【図４５Ｂ】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図２】
【図３】
【図４Ａ−４Ｃ】
【図４Ｄ−４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５Ａ】
【図４５Ｂ】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【公開番号】特開２０１２−７７３３（Ｐ２０１２−７７３３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９５９６（Ｐ２０１１−１５９５９６）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【分割の表示】特願２００７−５２２８０２（Ｐ２００７−５２２８０２）の分割
【原出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（５０７０２３３８２）エイエフエイ・コントロールズ，リミテッド・ライアビリティ・カンパニー (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【分割の表示】特願２００７−５２２８０２（Ｐ２００７−５２２８０２）の分割
【原出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（５０７０２３３８２）エイエフエイ・コントロールズ，リミテッド・ライアビリティ・カンパニー (3)
【Ｆターム（参考）】
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