压电致动器及其所适用的微型流体控制装置制造方法及图纸

一种压电致动器，适用于一微型流体控制装置，包含：一悬浮板、一外框、数个支架以及一压电陶瓷板，该悬浮板为正方形型态具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该第二表面上具有一凸部，该外框环绕设置于该悬浮板的外侧具有一第一表面及相对应的一第二表面，且外框的第二表面与悬浮板的第二表面整面除了凸部的外区域为共平面，该支架连接于该悬浮板与该外框之间，具有长度介于1.11㎜至1.21㎜、宽度介于0.2㎜至0.6㎜，该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的该第一表面上。

Piezoelectric actuator and micro fluid control device suitable for the same

A piezoelectric actuator, suitable for a micro fluid control device comprises a suspension plate, a frame, a bracket and a piezoelectric ceramic plate, the suspension plate is a square pattern having a first surface and a corresponding second surface, and it has a convex surface on the outer circle of second. Set outside of the suspension plate has a first surface and a corresponding second surface, the second surface and the outer frame and suspension plate surface finishing second in addition to the co planar convex region, the bracket is connected between the suspension plate and the frame, with a length between 1.11 mm to 1.21 mm. The width between 0.2 mm to 0.6 mm, the piezoelectric ceramic plate having a length not greater than the length of the suspension plate, attached to the first surface of the suspension plate.

【技术实现步骤摘要】
压电致动器及其所适用的微型流体控制装置
本技术关于一种压电致动器，尤指一种适用于微型超薄且静音的微型流体控制装置的压电致动器。
技术介绍
目前于各领域中无论是医药、计算机科技、打印、能源等工业，产品均朝精致化及微小化方向发展，其中微型泵、喷雾器、喷墨头、工业打印装置等产品所包含的流体输送结构为其关键技术，因此，如何藉创新结构突破其技术瓶颈，为发展的重要内容。举例来说，于医药产业中，许多需要采用气压动力驱动的仪器或设备，通常采以传统马达及气压阀来达成其气体输送的目的。然而，受限于此等传统马达以及气体阀的体积限制，使得此类的仪器设备难以缩小其整体装置的体积，即难以实现薄型化的目标，更无法使之达成可携式的目的。此外，这些传统马达及气体阀于作动时亦会产生噪音的问题，导致使用上的不便利及不舒适。因此，如何发展一种可改善上述习知技术缺失，可使传统采用流体控制装置的仪器或设备达到体积小、微型化且静音，进而达成轻便舒适的可携式目的的微型流体控制装置及其压电致动器，实为目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种适用于可携式或穿戴式仪器或设备中的微型流体控制装置及其所采用的压电致动器，通过该压电致动器，具有悬浮板、外框及四支架，每一支架是垂直连接于悬浮板与外框之间，以提供弹性支撑，通过此垂直跨设于悬浮板与外框之间的支架，以减少悬浮板不均一的摆动，有助于增加悬浮板于Z轴上的振幅，以使悬浮板作动时更为稳定、一致，从而利于提升压电致动器作动的稳定性及效能。本技术的另一目的在于提供一种适用于可携式或穿戴式仪器或设备中的微型流体控制装置，通过压电致动器的悬浮板、外框、支架为一体成型金属板结构，并通过相同深度进行蚀刻出悬浮板的凸部及支架需求型态，使外框的第二表面、支架的第二表面及悬浮板的第二表面均为共平面的结构，可简化过去需因应外框的不同深度的进行多次蚀刻工艺，同时再通过设置于外框及共振片之间的胶层，涂布于外框于蚀刻后产生的粗糙表面，以致可增加胶层与外框之间结合强度，且由于外框的厚度相较于过往的制法是降低的，因此涂布该间隙的胶层的厚度增加，通过胶层的厚度增加，可有效改善胶层涂布的不均一性，降低悬浮板组装时水平方向的组装误差，并提升悬浮板垂直方向的动能利用效率，同时也可辅助吸收振动能量、并降低噪音达到静音的功效，且此微型化的压电致动器更可使微型流体控制装置的整体体积减小及薄型化，以达到轻便舒适的可携式目的。本技术的又一目的在于提供一种用于可携式或穿戴式仪器或设备中的微型流体控制装置，通过该压电致动器的悬浮板正方形型态的设计及悬浮板上还具有凸部的作动，使流体可由底座的进气板的进气孔流入，并沿相连通的总线孔及汇流腔室进行流动，通过共振片之中空孔洞以使流体于共振片及压电致动器之间形成的压缩腔室内产生压力梯度，进而使流体高速流动，流体的流量不会降低，也不会产生压力损失，并可继续传递达到获得较高的排出压力。为达上述目的，本技术的一较广义实施态样为提供一种压电致动器，包含一悬浮板，为正方形的型态，且可由一中心部到一外周部弯曲振动；一外框，环绕设置于该悬浮板的外侧；数个支架，每一该支架垂直连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑，且该支架具有长度介于1.11㎜至1.21㎜、宽度介于0.2㎜至0.6㎜；以及一压电陶瓷板，为正方形的型态，具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的该第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。为达上述目的，本技术的另一较广义实施态样为提供一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器，具有一悬浮板、一外框、四支架以及一压电陶瓷板，该悬浮板为正方形型态，且具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该第二表面上具有一凸部，该外框环绕设置于该悬浮板的外侧，且亦具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该外框的该第二表面与该悬浮板的该第二表面的该凸部之外的区域均为共平面，该支架连接于该悬浮板与该外框之间，且其长度介于1.11㎜至1.21㎜、宽度介于0.2㎜至0.6㎜，该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的该第一表面上；以及一壳体，包括一集气板及一底座，该集气板为周缘具有一侧壁以构成一容置空间的一框体结构，使该压电致动器设置于该容置空间中，而该底座由一进气板及一共振片相接合而成，并结合于该集气板的该容置空间中，以封闭该压电致动器，该进气板具有至少一进气孔及与之相连通的至少一总线孔，以构成一汇流腔室，该共振片设置固定于该进气板上，并具有一中空孔洞，相对于该进气板的该汇流腔室，且对应于该悬浮板的该凸部；其中，该压电致动器的该外框的该第二表面与该底座的该共振片之间设置一胶层，以使该压电致动器与该底座的该共振片之间维持构成需求的该压缩腔室的一间隙深度。附图说明图1A为本技术为较佳实施例的微型流体控制装置的正面分解结构示意图。图1B为图1A所示的微型流体控制装置的正面组合结构示意图。图2A为图1A所示的微型流体控制装置的背面分解结构示意图。图2B为图2A所示的微型流体控制装置的背面组合结构示意图。图3A为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的正面结构示意图。图3B为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的背面结构示意图。图3C为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的剖面结构示意图。图4A至图4E为图1A所示的微型流体控制装置的局部作动示意图。图5为图1B所示微型流体控制装置的剖面放大结构示意图。【符号说明】1：微型流体控制装置1a：壳体10：底座11：进气板11a：进气板的第二表面11b：进气板的第一表面110：进气孔111：汇流腔室112：总线孔12：共振片12a：可动部12b：固定部120：中空孔洞121：压缩腔室13：压电致动器130：悬浮板130a：悬浮板的第二表面130b：悬浮板的第一表面130c：凸部130d：中心部130e：外周部130f：侧边131：外框131a：外框的第二表面131b：外框的第一表面131c：内侧边132：支架132a：支架的第二表面132b：支架的第一表面133：压电陶瓷板134、151：导电接脚135：空隙136：胶层141、142：绝缘片15：导电片16：集气板16a：容置空间160：表面161：基准表面162：集气腔室163：第一贯穿孔164：第二贯穿孔165：第一卸压腔室166：第一出口腔室167：凸部结构168：侧壁h：间隙具体实施方式体现本技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本技术。本技术的压电致动器13是应用于微型流体控制装置1中，且微型流体控制装置1是可应用于医药生技、能源、计算机科技或是打印等工业，以用以传送流体，但不以此为限。请参阅图1A、图1B、图2A及图2B，图1A为本技术较佳实施例的微型流体控制装置的正面分解结构示意图，图1B为图1A所示的微型流体控制装置的正面组合结构示意图，图2A为图1A所示的微型流体控制装置的背面分解结构示意图，图2B为图2A所示的微型流体控制装置的背面组合结构示意图，图5为图1B所示微型流体控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电致动器，包含：一悬浮板，为正方形的型态，且可由一中心部到一外周部弯曲振动；一外框，环绕设置于该悬浮板的外侧；数个支架，每一该支架垂直连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑，且该支架具有长度介于1.11㎜至1.21㎜、宽度介于0.2㎜至0.6㎜；以及一压电陶瓷板，为正方形的型态，具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

【技术特征摘要】
1.一种压电致动器，包含：一悬浮板，为正方形的型态，且可由一中心部到一外周部弯曲振动；一外框，环绕设置于该悬浮板的外侧；数个支架，每一该支架垂直连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑，且该支架具有长度介于1.11㎜至1.21㎜、宽度介于0.2㎜至0.6㎜；以及一压电陶瓷板，为正方形的型态，具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。2.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，该些支架为四个支架。3.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，每一该支架的一端垂直连接于该悬浮板的一侧边，另一端垂直连接于该外框的一内侧边。4.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，该支架长度为1.16㎜。5.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，该支架宽度为0.4㎜。6.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，该压电陶瓷板具有介于0.05mm至0.3mm之间的厚度。7.如权利要求6所述的压电致动器，其特征在于，该压电陶瓷板厚度为0.10mm。8.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，该悬浮板的每一边长介于7.5mm至12mm之间，以及厚度介于0.1mm至0.4mm之间。9.如权利要求8所述的压电致动器，其特征在于，该悬浮板的每一边长介于7.5mm至8.5mm之间，及厚度为0.27mm。10.一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器，具有一悬浮板、一外框、四支架以及一压电陶瓷板，该悬浮板为正方形型态，且具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该第二表面上具有一凸部，该外框环绕设置于该悬浮板的外侧，且亦具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该外框的该第二表面与该悬浮板的该第二表面的该凸部之外的区域均为共平面，该支架连接于该悬浮板与该外框之间，具有且其长度介于1.11㎜至1.21㎜、宽度介于0.2㎜至0.6㎜，该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的该第一表面上；以及一壳体，包括一集气板及一底座，该集气板为周缘具有一侧壁以构成一容置空间的一框体结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永隆，黄启峰，陈世昌，廖家淯，廖鸿信，黄哲威，陈寿宏，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71