[实用新型]微流体致动器

说明书

一种微流体致动器，包含基板、腔体层、振动层、下电极层、压电致动层、上电极层、孔板层以及流道层。基板通过蚀刻制程形成出流孔洞、第一进流孔洞以及第二进流孔洞。腔体层形成于基板上，并通过蚀刻制程形成储流腔室。振动层形成于腔体层上。下电极层形成于振动层上。压电致动层形成于下电极层上。上电极层形成于压电致动层上。孔板层通过蚀刻制程形成出流口及进流口。流道层形成于孔板层之上，通过光刻制程形成出流通道及进流通道，并接合于基板。提供驱动电源至上电极层以及下电极层，以驱动并控制振动层产生上下位移，以完成流体传输。

【技术领域】

本案关于一种致动器，尤指一种使用微机电半导体薄膜制作的微流体致动器。

【背景技术】

目前于各领域中无论是医药、电脑科技、打印、能源等工业，产品均朝精致化及微小化方向发展，其中微泵、喷雾器、喷墨头、工业打印装置等产品所包含的流体致动器为其关键技术。

随着科技的日新月异，流体输送结构的应用上亦愈来愈多元化，举凡工业应用、生医应用、医疗保健、电子散热等等，甚至近来热门的穿戴式装置皆可见它的踨影，可见传统的流体致动器已渐渐有朝向装置微小化、流量极大化的趋势。

于现有技术中，虽已有利用微机电制程制出的微流体致动器，但由于已知的微流体致动器在作动时，压电层的位移量过小导致所传输的流量不足，是以，如何借创新结构突破其技术瓶颈，为发展的重要内容。

【实用新型内容】

本案的主要目的是提供一种微流体致动器，使用微机电半导体制程制作，可传输流体。本案的微流体致动器使用半导体薄膜制作，其储流腔室的深度可设计的非常浅，借以增加作动时的流体压缩比，来弥补压电层位移量过小的缺点。

本案的一广义实施态样为一种微流体致动器，包含一基板、一腔体层、一振动层、一下电极层、一压电致动层、一上电极层、一孔板层以及一流道层。基板具有一第一表面及一第二表面，通过蚀刻制程形成一出口沟槽、二进口沟槽、一出流孔洞、多个第一进流孔洞以及二第二进流孔洞。出口沟槽与出流孔洞相连通。每一个进口沟槽与部分的多个第一进流孔洞以及相对应的第二进流孔洞相连通。进口沟槽分别对称设置在出口沟槽的两侧。多个第一进流孔洞对称设置在出流孔洞的两侧。第二进流孔洞分别对称设置在出流孔洞的两侧，且于多个第一进流孔洞的一端。腔体层通过沉积制程形成于基板的第一表面上，且通过蚀刻制程形成一储流腔室。储流腔室与出流孔洞、多个第一进流孔洞以及第二进流孔洞相连通。振动层通过沉积制程形成于腔体层上。下电极层通过沉积制程及蚀刻制程形成于振动层上。压电致动层通过沉积制程及蚀刻制程形成于下电极层上。上电极层通过沉积制程及蚀刻制程形成于压电致动层上。孔板层通过蚀刻制程形成一出流口以及二进流口。进流口分别对称设置在出流口的两侧。流道层通过一干膜材料滚压制程形成于孔板层之上、通过光刻制程形成一出流通道、二进流通道以及多个柱状结构、以及通过覆晶对位制程与热压制程接合于基板的第二表面。进流通道分别对称设置在出流通道的两侧。多个柱状结构对称设置在出流通道的两侧。孔板层的出流口借由出流通道与基板的出口沟槽相连通。孔板层的进流口分别借由进流通道与基板的进口沟槽相连通。提供具有不同相位电荷的驱动电源至上电极层以及下电极层，以驱动并控制振动层产生上下位移，使流体自进流口吸入，通过多个第一进流孔洞以及第二进流孔洞流至储流腔室，最后受挤压经由出流孔洞后自出流口排出以完成流体传输。

【附图说明】

图1为本案微流体致动器的第一实施例的剖面示意图。

图2A至第2K图为本案第一实施例的制造步骤分解示意图。

图3为本案第一实施例的俯视示意图。

图4为本案第一实施例的仰视示意图。

图5A至图5C为本案第一实施例的进流孔洞的蚀刻步骤分解示意图。

图6A至图6B为本案第一实施例的作动示意图。