利用记忆合金驱动的微泵制造技术

本发明专利技术公开了一种利用记忆合金驱动的微泵，包括驱动层、收缩扩张层和基座，所述的驱动层包括记忆合金电阻条和C形硅罩，泵腔截面为圆形，记忆合金电阻条为圆形双螺旋式结构；所述的收缩扩张层包括扩散管和收缩管，两管之间设有圆柱形有机玻璃腔，有机玻璃腔与泵腔穿通，同时描述了驱动层和收缩扩张层的制备工艺与键合工艺，本发明专利技术的微形泵为主要部件的控制系统具有响应速度快、体积小、集成度及控制精度高、可靠性好、有利于批量生产、成本低等优点。

Micro pump driven by memory alloy

The invention discloses a micropump driven by a memory alloy, which comprises a driving layer, a shrinkage expansion layer and a base. The driving layer comprises a memory alloy resistance bar and a C-shaped silicon cover. The pump cavity section is circular, and the memory alloy resistance bar is a circular double helix structure. The shrinkage expansion layer comprises a diffusion tube and a shrinkage tube. A cylindrical plexiglass cavity is arranged between the tubes, and the plexiglass cavity penetrates the pump cavity. Meanwhile, the preparation process and bonding process of the driving layer and the contraction and expansion layer are described. The control system of the micro-pump as the main component of the invention has fast response speed, small volume, high integration and control precision, good reliability, and is beneficial to batch production. The advantages of production and low cost.

【技术实现步骤摘要】
利用记忆合金驱动的微泵
本专利技术涉及一种利用记忆合金驱动的微泵。
技术介绍
近年来，微形机械的研究正在高速发展，已制作出微传感器、微形机械零件、微流动系统、微执行器以及更为复杂的微机械电子系统等多种微机械结构，其中微流动系统是MEMS的一个重要分支，近年来已经成为热门的研究领域。目前，微流体系统在医药(如体液检测、药物输送)、计算机(如CPU冷却)、生化(如微分析系统、基因筛选)、交通(如燃料喷射)和环境监测等方面已显现出广阔的应用前景。其中微形喷墨打印头、微生物化学分析系统等有些成果己经比较成熟。微泵作为一种重要的微流动系统器件，能够精确检测和控制流量，是微流动系统发展水平的重要标志，也代表MEMS的发展概况。微泵的类形多种多样，分类方法众多。按照其结构，可将微泵分为机械式微泵和非机械式微泵，机械式微泵靠活动部件来传输控制流体，而非机械式微泵则没有任何活动部件。机械式微泵按照其驱动方式可分为压电驱动、静电驱动、电磁驱动、热驱动、双金属效应驱动和形状记忆驱动等。其中，压电、静电、电磁属于高频驱动，所制备的泵流量较大，但需要的工作电压较高。而热气功、双金属效应、形状记忆效应驱动属低频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用记忆合金驱动的微泵，其特征是：包括驱动层（2）、收缩扩张层（3）和基座（4），所述的驱动层（2）包括记忆合金电阻条（1）和C形硅罩（21），泵腔截面为圆形，记忆合金电阻条（1）为圆形双螺旋式结构；所述的收缩扩张层（3）包括扩散管（6）和收缩管（5），两管之间设有圆柱形有机玻璃腔（7），有机玻璃腔（7）与泵腔穿通。

【技术特征摘要】
1.利用记忆合金驱动的微泵，其特征是：包括驱动层（2）、收缩扩张层（3）和基座（4），所述的驱动层（2）包括记忆合金电阻条（1）和C形硅罩（21），泵腔截面为圆形，记忆合金电阻条（1）为圆形双螺旋式结构；所述的收缩扩张层（3）包括扩散管（6）和收缩管（5），两管之间设有圆柱形有机玻璃腔（7），有机玻璃腔（7）与泵腔穿通。2.根据权利要求1所述的利用记忆合金驱动的微泵，其特征是：所述的双螺旋合金电阻条（1）的宽度为250um，条间距为1OOum，电极是边长为2.5mm的正方形。3.根据权利要求1所述的利用记忆合金驱动的微泵，其特征是：所述的扩散管（6）和收缩管（5）的总长度为5mm，其中最宽长度为1.25mm，出入水口（8）的边长为2.5mm。4.根据权利要求1所述的利用记忆合金驱动的微泵，其特征是：所述的驱动层（2）的制作工艺如下：S1，选择100晶向双面抛光的硅片,直径100mm，厚度为500um,然后用浓硫酸、1号液和2号液对硅片进行清洗；其中1号液的体积比是NH4OH:H2O2:H2O=1:2:5，2号液的体积比是HCl:H2O2:H2O=1:2:8；S2，第二步:氧化,采用干一湿一干的方法对硅片进行氧化，干氧时间为20分钟，湿氧时间为40分钟，在温度为1180℃，压强为101kPa的氧化炉中进行；S3，甩胶，利用光刻胶将氧化后的硅片固定在卡盘上，卡盘的转速为4000r/min，甩胶60秒，使光刻胶能够均匀的覆盖在氧化硅的表面；S4，前烘，将甩胶后的片子放入温度为80℃的烘干箱中烘干，时间为20分钟；S5，曝光、光刻，在掩膜片上使用250W、波长λ=436nm紫外线的光刻工艺，曝光时间是10s，掩膜片是利用Prote199se做出的胶膜；S6，显影、定影，利用2次丁酮和1次丙酮对硅片进行显影和定影，显影和定影的时间均为55s；S7，坚膜,将定影后的硅片放入200℃的烘干箱中坚膜40分钟；S8，利用腐刻液刻蚀SiO2，露出腐蚀窗口；S9，去胶；S10，利用EPW腐蚀液对硅片进行腐蚀，腐蚀出c形硅杯；S11，利用腐刻液刻蚀SiO2；S12，磁控溅射形状记忆合金；S13,晶化处理；S14,光刻；S15，腐蚀出双螺旋式合金电阻条，腐蚀液为:HF:HNO3:H2O2:H20=15%:15%:2%:68%，室温条件下腐蚀1分钟；S16，去胶。5.根据权利要求1所述的利用记忆合...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪爱保，汪军平，
申请(专利权)人：安徽铜陵科力阀门有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34