[发明专利]微机电泵

说明书

一种微机电泵，包含：第一基板；第一氧化层，具有汇流通道及汇流腔室；第二基板，结合至第一基板，包含：硅芯片层，具有：致动部，呈圆形，具有极限应力值及作动应力值；外周部，呈中空环状，环绕于致动部的外围；连接部，位于致动部与外周部之间；以及流体通道，环绕于致动部的外围，且位于连接部之间；第二氧化层，形成于硅芯片层上，并与硅芯片层定义振动腔室；硅材层，呈圆形，位于第二氧化层且结合至第一氧化层；以及压电组件，呈圆形，设于致动部，具有压电应力值；其中极限应力值大于作动应力值，作动应力值大于压电应力值。

技术领域

本案是关于一种微机电泵，尤指一种透过半导体制程来制作微机电泵。

背景技术

随着科技的日新月异，流体输送装置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踪影，可见传统的泵已渐渐有朝向装置微小化、流量极大化的趋势，而微机电泵能够将流体输送装置的尺寸大幅度地缩小，故微机电泵明显为当下微型化的流体输送装置的主要发展方向。

请参考图1所示，图1为目前微机电泵的一作动片1a及一压电片1b，作动片1a包含一致动部11a、一外周部12a、多个连接部13a及多个空隙14a，透过施加交流电压至压电片1b上，使压电片1b为压电材料，将因应交流电压的电压值与频率开始经由逆压电效应产生形变，来带动相连的致动部11a上、下位移，透过致动部11a的位移来推动流体，使流体由空隙14a排出，其中，目前的作动片1a的致动部11a、外周部12a及压电片1b皆为方形，故有压电片1b的四边与致动部11a的四边之间的距离不等长的情况发生，例如压电片1b的四角与致动部11a的四角之间的第一间距L1大于压电片1b的四边与致动部11a四边的第二间距L2，使得压电片1b在带动致动部11a的时候受力不均，造成致动部11a产生最大位移的地方并非在致动部11a的中心区域，而是变成在致动部11a的四角位置，将会有传输效率下降的问题；因此，如何提升微机电泵的效率外，还能够稳定的作动为当前主要的研究方向。

发明内容

本案的主要目的在于提供一种微机电泵，用以半导体制程所制造的微米等级的微机电泵，来减少体积对于泵的限制。

为达上述目的，本案的较广义实施态样为提供一种微机电泵，包含：一第一基板，具有多个流入孔，该多个流入孔呈锥形；一第一氧化层，叠设该第一基板，该第一氧化层具有多个汇流通道及一汇流腔室，该多个汇流通道连通于该汇流腔室及该多个流入孔之间；一第二基板，并结合至该第一基板，包含：一硅芯片层，具有：一致动部，呈圆形，具有一极限应力值及一作动应力值；一外周部，呈中空环状，环绕于该致动部的外围；多个连接部，分别连接于该致动部与该外周部之间；以及多个流体通道，环绕于该致动部的外围，且分别位于该多个连接部之间；一第二氧化层，形成于该硅芯片层上，呈中空环状，并与该硅芯片层定义一振动腔室；一硅材层，呈圆形，位于该第二氧化层且结合至该第一氧化层，具有：一穿孔，形成于该硅材层的中心；一振动部，位于该穿孔的周边区域；以及一固定部，位于该硅材层的周缘区域；以及一压电组件，呈圆形，叠设于该硅芯片层的该致动部，具有一压电应力值；其中，该极限应力值大于该作动应力值，该作动应力值大于该压电应力值。

附图说明

图1为先前技术中作动片与压电片的示意图。

图2A为本案的微机电泵剖面示意图。

图2B为本案的微机电泵分解示意图。

图3A至图3C为图2A所示的微机电泵的作动示意图。

1a：作动片

11a：致动部

12a：外周部

13a：连接部

14a：空隙

1b：压电片

100：微机电泵