实现注入电荷驱动的微泵芯片结构制造技术

本发明专利技术涉及一种实现注入电荷驱动的微泵芯片结构，包括泵腔体和两个扩展腔体和两个被动阀构成，所述的微泵芯片由上极板和下极板通过熔融材料层键合构成，所述的上极板和下极板均由键合框架和通过矩形环弹簧支撑的悬挂矩形板构成，且上极板和下极板的键合框架内都连接在键合框架上的连续无孔复合薄膜。采用了本发明专利技术的实现注入电荷驱动的微泵芯片结构，以静电排斥力取代弹簧力作为驱动的回复力设计，使得弹簧力可做独立设计，避免了设计过程中的许多冲突，还可发挥弹簧力的作用来改进微泵的性能。利用这种特性，可对微泵进行紧凑设计，即可避免极板互撞，增加长期可靠性；并充分减小无用泵腔体空间，增加微泵的有效压缩，进一步提高微泵的整体性能。高微泵的整体性能。高微泵的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
实现注入电荷驱动的微泵芯片结构


[0001]本专利技术涉及微电子机械系统领域，尤其涉及MEMS气体微泵芯片设计领域，具体是指一种实现注入电荷驱动的微泵芯片结构。

技术介绍

[0002]到目前为止，对于MEMS微泵，人们尝试了很多驱动方法，包括静电式、压电式、热气动式、记忆合金式、双金属式、电磁式和相变式等(详见《医疗卫生装备》2010年02月，第31卷，第02期，第46页)，但仍没有获得完全理想的驱动原理。电容式静电驱动原理的最突出的优点是功耗低、结构简单、易与IC工艺相容、适合批量生产。然而，其最大的缺点是驱动电压高(高到200V)，严重限制了研制的微泵在微系统中的应用；而且，高电压还带来了系列可靠性问题。电容式静电驱动的静电力来自于对电容充电后在平行的两极板上聚积的异种电荷产生的相互吸引力；而极板间的恢复力来自于悬挂极板的悬臂所产生的弹性力。在极板从平衡位置启动运动时，电容极板间距最大，电容最小。在同样的驱动电压下，极板上所充电荷量最少，产生的静电力最小。此时，唯有增加驱动电压来增大静电力。然而，在高电压驱动下，在两极板相互靠近过程中，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现注入电荷驱动的微泵芯片结构，其特征在于，所述的芯片结构包括泵腔体和两个扩展腔体和两个被动阀构成，所述的微泵芯片由上极板和下极板通过熔融材料层键合构成，所述的上极板和下极板均由键合框架和通过矩形环弹簧支撑的悬挂矩形板构成，且上极板和下极板的键合框架内都连接在键合框架上的连续无孔复合薄膜；所述的泵腔体由键合框架内两复合薄膜之间隔离所形成的空间构成，所述的两个扩展腔体为复合膜运动行程扩展腔体，与所述的泵腔体构成泵体，所述的扩展腔体分别通过打孔的玻璃板覆盖。2.根据权利要求1所述的实现注入电荷驱动的微泵芯片结构，其特征在于，所述的泵体的左侧有气体输入被动阀，由气体引导管、阀簧片、阀座和气体进口构成，在泵体的右侧有气体输出被动阀，由气体引导管和阀座、阀簧片和气体出口构成，气体输入被动阀和气体输出被动阀通过内部气体微通道与泵腔体连接，所述的气体进口和气体出口有气体胶管接头，便于气体在输入和输出端点的引入引出控制。3.根据权利要求1所述的实现注入电荷驱动的微泵芯片结构，其特征在于，所述的芯片结构具有两块悬挂矩形板，对称布置两组驱动单元阵列，所述的驱动单元阵列由多个注入电荷驱动单元构成，所述的驱动单元均由电荷注入极、电荷存储极、电荷注入控制窗口、电荷注入控制极和电荷注入窗口构成，所述的电荷注入控制极和电荷注入极构成本驱动单元的屏蔽体。4.根据权利要求1所述的实现注入电荷驱动的微泵芯片结构，其特征在于，所述的上极板的悬挂矩形板包括第一驱动单元阵列和第二驱动单元阵列，所述的下极板的悬挂矩形板包括第三驱动单元阵列和第四驱动单元阵列，所述的第一驱动单元阵列、第二驱动单元阵列、第三驱动单元阵列和第四驱动单元阵列均分别通过至少两个驱动单元构成。5.根据权利要求4所述的实现注入电荷驱动的微泵芯片结构，其特征在于，所述的第一驱动单元阵列的每个驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤玉生，汤易天，
申请(专利权)人：汤易天，
类型：发明
国别省市：