一种基于MEMS工艺的压电微泵及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MEMS工艺的压电微泵及其制备方法，泵主体结构包括依次层叠设置的第三结构层、第二结构层、第一结构层和压电激励单元，压电激励电源包括依次层叠设置的底电极、压电薄膜和顶电极，第二结构层内部开设腔体，腔体靠近第一结构层的端口纵向投影面积范围内的第一结构层为振膜，第二结构层侧壁靠近第三结构层的位置开设与腔体连通的第一通道。该制备方法包括以下步骤：备片；生长及图形化压电层；图形化底硅；底部封装，本发明专利技术实施例利用MEMS工艺实现压电驱动结构、流道结构全部通过半导体材料和工艺完成加工制造，一体成型，代替传统的粘合，避免了因组装带来的连接不紧密、漏气等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有柔性工作元件的泵，尤其涉及一种基于mems工艺的压电微泵及其制备方法。

技术介绍

1、mems压电微泵是种新型流体驱动器。它不需要附加驱动电机，而是利用压电薄膜的逆压电效应使压电振膜产生变形，再由变形产生泵腔的容积变化实现流体输出或者利用压电振膜产生波动来传输液体或气体。

2、现有技术，压电泵大多通过压电陶瓷片作为驱动部件，腔体、流道、进气结构、出气结构都是金属、高分子聚合物、玻璃等材质制造，然后粘合组装，工序复杂的同时，器件一致性低，在组装的过程中容易出现连接不紧密或漏气等问题。

3、综上所述，本申请现提出基于mems技术的压电薄膜微泵及其制备工艺解决上述出现的问题。

4、经检索，专利申请号为：cn202111290662.3、名称为“一种基于压电振膜的高精度mems微泵”的中国专利公开了一种通过泵主体为基片通过刻蚀、键合工艺形成的三层结构，主要材质为硅，生物兼容的同时比pdms等聚合物制作的微泵精度高，该专利的不足之处在于：该三层结构为键合工艺，在一定程度上影响结构和结构之间的对准。

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【技术保护点】

1.一种基于MEMS工艺的压电微泵，包括泵主体结构(1)，其特征在于，泵主体结构(1)包括依次层叠设置的第三结构层(14)、第二结构层(13)、第一结构层(12)和压电激励单元(11)，所述压电激励单元(11)包括依次层叠设在第一结构层(12)上的底电极(111)、压电薄膜(112)和顶电极(113)；

2.根据权利要求1所述的基于MEMS工艺的压电微泵，其特征在于，所述第一结构层(12)通过第一生长层(121)与第二结构层(13)连接；和/或

3.根据权利要求2所述的基于MEMS工艺的压电微泵，其特征在于，所述第三结构层(14)、第二结构层(13)和第一结构层(...

【技术特征摘要】

1.一种基于mems工艺的压电微泵，包括泵主体结构(1)，其特征在于，泵主体结构(1)包括依次层叠设置的第三结构层(14)、第二结构层(13)、第一结构层(12)和压电激励单元(11)，所述压电激励单元(11)包括依次层叠设在第一结构层(12)上的底电极(111)、压电薄膜(112)和顶电极(113)；

2.根据权利要求1所述的基于mems工艺的压电微泵，其特征在于，所述第一结构层(12)通过第一生长层(121)与第二结构层(13)连接；和/或

3.根据权利要求2所述的基于mems工艺的压电微泵，其特征在于，所述第三结构层(14)、第二结构层(13)和第一结构层(12)均为硅结构层。

4.根据权利要求1所述的基于mems工艺的压电微泵，其特征在于，所述腔体(131)为圆台结构，所述腔体(131)靠近第一结构层(12)的端口面积小于所述腔体(131)靠近第三结构层(14)的端口面积。

5.根据权利要求1所述的基于mems工艺的压电微泵，其特征在于，流经腔体(131)的介质为气体时，还包括封装结构(4)，所述封装结构(4)用于封装泵主体结构(1)，所述封装结构(4)顶部开设进气口(41)，所述封装结构(4)侧壁对应第一通道(132b)的位置开设出气口(42)。

6.根据权利要求1所述的基于mems工艺的压电微泵，其特征在于，所述第二结构层(13)底部与第一通道(132b)相对的侧壁开设有与所述腔体(131)连通的第二通道(132a)。

7.根据权利要求6所述的基于mems工艺的压电微泵，其特征在于，第一通道(132b)的截面面积为从远离腔体(131)的一侧向靠近腔体(131)的一侧逐渐变小；和/或

8.根据权利要求1所述的基于mems工艺的压电微泵，其特征在于，所述第二通道(132a)的规格大...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦风，李岚硕，
申请(专利权)人：广州蜂鸟传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：