[發明專利]微流體致動器模塊

有效

• 申請號: 201910247879.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111750142B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 莫皓然;余榮侯;張正明;戴賢忠;廖文雄;黃啟峰;韓永隆;李偉銘
• 申請（專利權）人: 研能科技股份有限公司
• 主分類號: F16K11/20
• 分類號: F16K11/20;F16K31/02;F15B13/02
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;鄭特強

一種微流體致動器模塊，包含：一第一基板，通過蝕刻制程形成多個流體出口以及多個噴口；一第一光阻層，通過顯影制程形成一連通流道；一閥層，通過蝕刻制程形成多個出口閥以及多個入口閥；一第二基板，通過蝕刻制程定義多個振動區；一第二光阻層，通過滾壓制程形成于該第二基板上，通過顯影制程與第二基板共同形成多個振動腔室；一壓電層，通過切割制程定義多個致動區；以及一電極層，具有多個上電極區以及多個下電極區。提供驅動電源驅動振動區產生往復式位移，使流體自連通流道吸入，再由噴口排出以完成流體傳輸。

技術領域

本案關于一種致動器模塊，尤指一種使用微機電面型及體型加工制程制作的微流體致動器模塊。

背景技術

目前于各領域中無論是醫藥、電腦科技、打印、能源等工業，產品均朝精致化及微小化方向發展，其中微幫浦、噴霧器、噴墨頭、工業打印裝置等產品所包含的流體致動器為其關鍵技術。

隨著科技的日新月異，流體輸送結構的應用上亦愈來愈多元化，舉凡工業應用、生醫應用、醫療保健、電子散熱……等，甚至近來熱門的穿戴式裝置皆可見它的踨影，可見傳統的流體致動器已漸漸有朝向裝置微小化、流量極大化的趨勢。

現有技術中已發展多種微機電制程制出的微流體致動器，然而，借創新結構增進流體傳輸的功效，仍為發展的重要內容。

發明內容

本案的主要目的是提供一種微流體致動器模塊，使用微機電面型及體型加工制程，并輔以精密封裝技術一體成型制作而成。

本案的一廣義實施態樣為一種微流體致動器模塊，包含一第一基板、一第一保護層、一第一光阻層、一閥層、一第二基板、一第二光阻層、一導電膠層、一壓電層以及一電極層。第一基板具有一第一表面及一第二表面，通過蝕刻制程形成多個流體出口以及多個噴口。流體出口分別與噴口相連通。第一保護層通過沉積制程形成于第一基板的第一表面上，且通過蝕刻制程形成出口開口。出口開口分別通過流體出口與噴口相連通。第一光阻層通過滾壓制程形成于第一保護層上，且通過顯影制程形成一連通流道、多個入口流道、多個閥座以及多個腔體開口。閥層通過翻轉對位制程接合于第一光阻層，并通過蝕刻制程形成多個出口閥、多個入口閥以及一第一流道開口。第一流道開口與第一光阻層的連通流道相連通。第二基板通過蝕刻制程形成多個振動開口，并定義多個振動區。振動區分別與振動開口的位置相對應。第二光阻層通過滾壓制程形成于第二基板上，通過顯影制程形成多個腔體孔洞以及一第二流道開口，并通過覆晶制程與閥層熱壓接合。腔體孔洞分別與第二基板的振動開口以及第一光阻層的腔體開口相連通，借以形成多個振動腔室。第二流道開口通過閥層的第一流道開口與第一光阻層的連通流道相連通。導電膠層通過網印制程形成于第二基板上。壓電層通過粘貼制程形成于導電膠層上，并通過切割制程定義多個致動區。電極層通過焊接制程形成于壓電層以及第二基板上，并具有多個上電極區以及多個下電極區。提供具有不同相位電荷的驅動電源至上電極區以及下電極區，借以驅動并控制第二基板的振動區產生往復式位移，使流體自連通流道吸入，通過入口流道后推開入口閥流至振動腔室，最后受擠壓，推開出口閥后通過流體出口再自噴口排出以完成流體傳輸。

附圖說明

圖1為本案微流體致動器模塊的部分剖面示意圖。

圖2A至圖2T為本案微流體致動器模塊的微流體致動器的制造步驟分解示意圖。

圖3為本案微流體致動器模塊的俯視示意圖。

圖4為本案微流體致動器模塊的另一俯視示意圖。

圖5A及圖5B為本案微流體致動器模塊的微流體致動器的作動示意圖。

圖6A至圖6E為本案微流體致動器的閥的不同型態的俯視剖面示意圖。

圖7為本案微流體致動器模塊的驅動電路示意圖。

附圖標記說明

100：微流體致動器模塊

10：微流體致動器