微流体致动器的制造方法技术

技术编号:24962891 阅读:27 留言:0更新日期:2020-07-21 15:01
一种微流体致动器的制造方法,包含以下步骤:提供第一基板沉积腔体层;腔体层沉积蚀刻振动层;振动层沉积蚀刻第一金属层;第一金属层沉积蚀刻压电致动层;压电致动层沉积蚀刻隔离层;隔离层涂布显影第一光阻层;第一光阻层沉积掀离第二金属层;第二金属层镀膜蚀刻防水层;防水层涂布显影第二光阻层;提供第二基板滚压蚀刻薄膜胶层以及入口层;入口层涂布显影流道层;流道层滚压蚀刻共振层;共振层翻转对位以及晶圆接合于光阻层上;第一基板沉积蚀刻罩幕层;腔体层蚀刻储流腔室;入口层滚压显影第三光阻层;以及第一基板粘贴阵列孔片。

【技术实现步骤摘要】
微流体致动器的制造方法
本案关于一种微流体致动器的制造方法,尤指一种使用微机电面型及体型加工制程制出的微流体致动器的制造方法。
技术介绍
目前于各领域中无论是医药、电脑科技、打印、能源等工业,产品均朝精致化及微小化方向发展,其中微帮浦、喷雾器、喷墨头、工业打印装置等产品所包含的流体致动器为其关键技术。随着科技的日新月异,流体输送结构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,甚至近来热门的穿戴式装置皆可见它的踨影,可见传统的流体致动器已渐渐有朝向装置微小化、流量极大化的趋势。现有技术中已发展多种微机电制程制出的微流体致动器,然而,借创新结构增进流体传输的功效,仍为发展的重要内容。
技术实现思路
本案的目的是提供一种有阀式微流体致动器的制造方法,使用微机电制程制作,可传输流体。本案的微流体致动器使用微机电面型及体型加工制程,并辅以封装技术制作而成。本案的一广义实施态样为一种微流体致动器的制造方法,包含以下步骤:1.提供第一基板沉积一腔体层;2.腔体层沉积蚀刻振动层;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流体致动器的制造方法,其特征在于,包含以下步骤:/n1)提供一第一基板沉积一腔体层,该第一基板具有一第一表面及一第二表面,是透过一氧化材料沉积于该第一基板的该第一表面上,以形成该腔体层;/n2)该腔体层沉积蚀刻一振动层,是先透过一氮化材料沉积于该腔体层上以形成该振动层,再透过蚀刻形成一振动区以及多个流体沟槽;/n3)该振动层沉积蚀刻一第一金属层,是先透过一第一金属材料沉积于该振动层上以形成该第一金属层,再透过蚀刻形成一下电极区、多个阻障区以及多个间隙;/n4)该第一金属层沉积蚀刻一压电致动层,是先透过一压电材料沉积于该第一金属层上以形成该压电致动层,再透过蚀刻于对应该第一金属层的该下...

【技术特征摘要】
1.一种微流体致动器的制造方法,其特征在于,包含以下步骤:
1)提供一第一基板沉积一腔体层,该第一基板具有一第一表面及一第二表面,是透过一氧化材料沉积于该第一基板的该第一表面上,以形成该腔体层;
2)该腔体层沉积蚀刻一振动层,是先透过一氮化材料沉积于该腔体层上以形成该振动层,再透过蚀刻形成一振动区以及多个流体沟槽;
3)该振动层沉积蚀刻一第一金属层,是先透过一第一金属材料沉积于该振动层上以形成该第一金属层,再透过蚀刻形成一下电极区、多个阻障区以及多个间隙;
4)该第一金属层沉积蚀刻一压电致动层,是先透过一压电材料沉积于该第一金属层上以形成该压电致动层,再透过蚀刻于对应该第一金属层的该下电极区的位置定义一作动区;
5)该压电致动层沉积蚀刻一隔离层,是先透过该氧化材料沉积于该第一金属层以及该压电致动层上以形成该隔离层,再透过蚀刻于该多个间隙内形成多个间隙壁;
6)该隔离层涂布显影一第一光阻层,是先透过一第一光阻材料涂布于该第一金属层、该压电致动层以及该隔离层上以形成该第一光阻层,再透过显影形成一第一光阻区;
7)该第一光阻层沉积掀离一第二金属层,是先透过一第二金属材料沉积于该第一金属层、该压电致动层、该隔离层以及该第一光阻层上以形成该第二金属层,再透过掀离形成一上电极区、一上电极焊垫以及一下电极焊垫;
8)该第二金属层镀膜蚀刻一防水层,是先透过一防水材料镀膜于该第一金属层、该隔离层以及该第二金属层上以形成该防水层,再透过蚀刻露出该上电极焊垫以及该下电极焊垫;
9)该防水层涂布显影一第二光阻层,是先透过一第二光阻材料涂布于该第一金属层、该第二金属层以及该防水层上以形成该第二光阻层,再透过显影形成多个第二光阻孔洞以及一第二光阻开口;
10)提供一第二基板滚压蚀刻一薄膜胶层以及一入口层,是先透过一薄膜材料滚压于该第二基板上以形成该薄膜胶层,再透过一聚合材料滚压于该薄膜胶层上以形成该入口层,最后透过蚀刻形成多个流体入口;
11)该入口层涂布显影一流道层,是先透过第二光阻材料涂布于该入口层上以形成该流道层,再透过显影形成多个流道入口、一腔体开口以及多个入流通道;
12)该流道层滚压蚀刻一共振层,是先透过聚合材料滚压于该流道层上以形成该共振层,借以定义出一入流腔室,再透过蚀刻形成一腔体通孔;
13)该共振层翻转对位以及晶圆接合于该第二光阻层上,是先透过翻转对位以及晶圆接合将共振层接合于该第二光阻层上,借以定义出一共振腔室,再透过浸泡移除该第二基板;
14)该第一基板沉积蚀刻一罩幕层,是先透过氧化材料沉积于该第一基板的该第二表面以形成该罩幕层,再透过蚀刻形成一罩幕开口以及多个罩幕孔洞,再透过蚀刻形成该第一基板的一出口沟槽,再透过该氧化材料沉积于该出口沟槽内以再次形成罩幕层,再透过蚀刻形成多个第一罩幕通孔以及多个第二罩幕通孔,最后透过蚀刻形成该第一基板的多个第一出流孔洞以及多个第二出流孔洞;
15)该腔体层蚀刻一储流腔室,是透过蚀刻形成该储流腔室并移除该罩幕层;
16)该入口层滚压显影一第三光阻层,是先透过一第三光阻材料滚压于该入口层上以形成该第三光阻层,再透过显影形成多个第三光阻开口,最后透过蚀刻露出该上电极焊垫以及该下电极焊垫;以及
17)该第一基板粘贴一阵列孔片,是透过粘贴将该阵列孔片贴覆至该第一基板的该出口沟槽内。


2.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该出口沟槽与该多个第一出流孔洞以及该多个第二出流孔洞相连通,该多个第二出流孔洞设置在该多个第一出流孔洞的外侧。


3.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该储流腔室与该多个第一出流孔洞以及该多个第二出流孔洞相连通。


4.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该多个流体沟槽对称形成于该振动层的相对两侧,以定义出该振动区。


5.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该下电极区形成于对应该振动层的该振动区的位置,该多个间隙形成于该下电极区与该多个阻障区之间,该多个阻障区对应形成于该多个流体沟槽之外侧位置。


6.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该多个流道入口分别与该入口层的该多个流体入口相连通,该多个入流通道以及该多个流道入口围绕设置于该入流腔室周围,该多个入流通道连通于该多个流道入口与该入流腔室之间。


7.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该阵列孔片具有多个孔片孔洞,该多个孔片孔洞与该多个第一出流孔洞以及该多个第二出流孔洞相互错位设置,借此封闭该第一基板的该多个第一出流孔洞以及该多个第二出流孔洞。


8.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该上电极焊垫以及该下电极焊垫分别形成于该压电致动层的相对两侧。


9.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,每一该第二出流孔洞具有一孔径大于每一该第一出流孔洞的孔径。


10.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该基板还透过蚀刻制程形成多个辅助沟槽,对称形成于该出口沟槽的相对两侧。


11.如权利要求10所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,每一该辅助沟槽与该出口沟槽之间形成一定位柱,该定位柱用以定位该阵列孔片。


12.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该基板为一硅基材。


13.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该氧化材料为一二氧化硅材料。


14.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该氮化材料为一氮化硅材料。


15.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该第一金属材料为一氮化钛金属材料。


16.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该第一金属材料为一钽金属材料。


17.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该第一光阻材料为一负光阻。


18.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该第一光阻材料为一厚膜光阻。


19.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该第三光阻材料为一干膜光阻。


20.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该第二金属材料为一金金属材料。


21.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该第二金属材料为一铝金属材料。


22.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该防水材料为一聚对二甲苯材质。


23.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该聚合材料为一聚酰亚胺材质。


24.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该基板透过深反应性离子蚀刻制程形成该多个第一出流孔洞以及该多个第二出流孔洞。


25.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该腔体层透过湿蚀刻制程形成该储流腔室。


26.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该共振层透过干蚀刻制程形成该腔体通孔。


27.如权利要求1所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,该共振层透过激光蚀刻制程形成该腔体通孔。


28.如权利要求7所述的微流体致动器的制造方法,其特征在于,提供具有不同相位电荷的驱动电源至该上电极焊垫以及该下电极焊垫,以驱动并控制该振动层的该振动区产生上下位移,使流体自该多个流体入口吸入,通过该多个入流通道流至该入流腔室,再通过该腔体通孔流至该共振腔室,最后通过该多个流体沟槽流至该储流腔室,再最后受挤压经由该多个第一出流孔洞以及该多个第二出流孔洞并推开该阵列孔片后自该多个孔片孔洞排出以完成流体传输。


29.如权利要求28所述的微...

【专利技术属性】
技术研发人员:莫皓然余荣侯张正明戴贤忠廖文雄黄启峰韩永隆郭俊毅
申请(专利权)人:研能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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