The invention belongs to the technical field of MEMS, especially relates to a low voltage driving concave electrode electrostatic actuator and manufacturing method, electrostatic actuator includes elastic film as electrode and a plastic film as concave electrode, electrode surface and concave electrode on the surface enclosed space is formed between the electrode surface or concave; the electrode of the upper and lower surfaces are insulating film. The method includes: respectively on the two SOI film with silicon thickness and the thickness of the oxide layers, cleaning, thermal oxidation, vapor deposition of nitride layer after exposure, etching after bonding, finally by filling the epoxy resin and the curing shrinkage effect or by vacuum suction to form a concave structure. The concave electrode electrostatic actuator of the invention can be used for actuator actuator pump cavity or active valve, micro pump not only simplifies the process, but also can make the micro pump to reduce the driving voltage higher than 100V to tens of volts, greatly increases the driving force of electrostatic micro pump.
【技术实现步骤摘要】
一种低驱动电压凹面电极静电执行器及制作方法
本专利技术属于微机电
,尤其涉及一种低驱动电压凹面电极静电执行器及制作方法。
技术介绍
基于微机电技术的微型泵是微流体系统中的关键部件微泵作为微流体系统的驱动部件,在生物、化学、医疗、检疫以及国防等方面构建微分析系统(μTAs)有着广泛的用途。迄今为止,已有多种基于不同原理或结构类型的微泵问世。与传统工艺相比,应用微机电技术可在很大程度上降低微型泵的成本,提高其使用寿命和精度。现有机械式振动膜微泵的执行器多采用压电驱动方式或静电驱动方式。微泵泵腔薄膜在驱动力作用下往复运动,使腔体压力交替变化,在阀门和泵腔的共同作用下,实现泵浦功能。静电式微泵可以采用全硅的工艺,并且能够与IC工艺相兼容,在批量化生产上有很大的优势,且其驱动力较大、功耗低,有很大的应用前景。但是,由于通常所采用的平行电极执行器,在静电作用下实现平面电极的吸合,所需要的驱动电压偏高、驱动频率较高其振幅小,限制了其在诸多领域的应用。因此,降低驱动电压对于静电式微泵的应用有重要的意义。
技术实现思路
针对以往静电驱动电压过高的问题,本专利技术提供一种低驱动电压凹面电极静电执行器,包括:由弹性薄膜作为上电极和由塑性薄膜作为凹面电极,上电极的下表面和凹面电极的上表面之间形成闭合运动空间。所述上电极或凹面电极的上、下表面均为绝缘薄膜。所述上电极由具有弹性的硅薄膜层构成,其厚度为10-50微米。所述凹面电极由具有塑性形变能力的硅薄膜层构成,其厚度为10-80微米。所述封闭空间内的中心凹点下凹距离为5-50微米。所述绝缘薄膜的材料为氧化硅或氧化铝。所述上电极的下 ...
【技术保护点】
一种低驱动电压凹面电极静电执行器,其特征在于,包括:由弹性薄膜作为上电极和由塑性薄膜作为凹面电极,上电极的下表面和凹面电极的上表面之间形成封闭空间。
【技术特征摘要】
1.一种低驱动电压凹面电极静电执行器,其特征在于,包括:由弹性薄膜作为上电极和由塑性薄膜作为凹面电极,上电极的下表面和凹面电极的上表面之间形成封闭空间。2.根据权利要求1所述静电执行器,其特征在于,所述上电极或凹面电极的上、下表面均为绝缘薄膜。3.根据权利要求1所述静电执行器,其特征在于,所述上电极由具有弹性的硅薄膜层构成,其厚度为10-50微米。4.根据权利要求1所述静电执行器,其特征在于,所述凹面电极由具有塑性形变能力的硅薄膜层构成,其厚度为10-80微米。5.根据权利要求1所述静电执行器,其特征在于,所述封闭空间内的中心凹点下凹距离为5-50微米。6.根据权利要求2所述静电执行器,其特征在于,所述绝缘薄膜的材料为氧化硅或氧化铝。7.根据权利要求1所述静电执行器,其特征在于,所述上电极的下表面或凹面电极的上表面经过粗糙处理,形成厚度为10-100纳米的粗糙面。8.一种低驱动电压凹面电极静电执行器的制作方法,其特征在于,包括:步骤1、选取两片具备一定硅厚度和氧化层厚度的SOI片用于制作上电极和凹面电极,分别标记为SOI-T片和SOI-B片;步骤2、将两种SOI片分别进行标准RCA清洗后,进行湿法热氧化并采用低压化学...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏峰,赵鸿滨,苑鹏,杜军,
申请(专利权)人:北京有色金属研究总院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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