发明名称 PDMS无阀微帮浦结构及其制程
摘要 一种PDMS无阀微帮浦结构及其制程,PDMS无阀微帮浦结构系包括一PDMS结构体、一设置于PDMS结构体上之薄膜、及一设置于薄膜上之压电致动器;PDMS结构体上,又包括凹陷形成连通流道结构之一输入槽体、一输入喷嘴结构、一腔体、一输出喷嘴结构、及一输出槽体;其中,压电致动器系相对设置于腔体上方,以藉由其对腔体之上下作动,控制PDMS无阀微帮浦结构内之流体流动;而以PDMS作为PDMS结构体之材料,乃得利用翻模制程降低生产成本,并获致结构简单、并具弹性与较佳生物相容性之微帮浦结构。
申请公布号 TWI256374 申请公布日期 2006.06.11
申请号 TW093130898 申请日期 2004.10.12
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 刘敏生;王启川;杨秉纯;郑有青;张文政
分类号 B81B7/02;G03G15/20 主分类号 B81B7/02
代理机构 代理人
主权项 1.一种PDMS无阀微帮浦结构,系包括: 一PDMS结构体,又包括一上表面,该上表面上更凹陷 成形有: 一腔体; 一输入槽体,系位于该腔体之周边,并以一输入喷 嘴结构与该腔体形成一流道连接;及 一输出槽体,亦位于该腔体之该周边,并以一输出 喷嘴结构与该腔体形成另一流道连接; 一薄膜,又包括一中间挖孔,系以密封该输入槽体 、输入喷嘴结构、输出槽体、与输出喷嘴结构之 方式贴置于该PDMS结构体之该上表面上,该中间挖 孔系对应于该腔体位置中;以及 一压电致动器,系以一预定周边密封固定方式、相 对该中间挖孔、设置于该薄膜上。 2.如申请专利范围第1项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该薄膜系为一PDMS材质之薄膜者。 3.如申请专利范围第1项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该薄膜系为一厚度介于200~300m间之 薄膜者。 4.如申请专利范围第1项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该预定周边密封固定方式系为一节点 支撑方式者。 5.如申请专利范围第1项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该预定周边密封固定方式系为一周边 支撑方式者。 6.如申请专利范围第1项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该预定周边密封固定方式系为一周边 固定方式者。 7.如申请专利范围第1项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该压电致动器之一底部系涂抹有一层 PDMS材料。 8.如申请专利范围第1项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该压电致动器系又包括: 一压电片; 一重叠在该压电片下之铜片; 一绝缘层,系设于该压电片与该铜片间,以避免该 压电片与该铜片间之短路;以及 一底层,系设于该铜片下,以隔绝该铜片与该薄膜 该中间挖孔下该流道中之流体接触。 9.如申请专利范围第8项所述之PDMS无阀微帮浦结构 ,其中所述之该绝缘层系为一PDMS材料层者。 10.如申请专利范围第8项所述之PDMS无阀微帮浦结 构,其中所述之该底层系为一PDMS材料层者。 11.一种PDMS无阀微帮浦结构体之制程,系包括: 预备一母模,该母模之顶面上又包括一成形突出结 构; 将一调配PDMS材料浇置于该母模之该顶面上,并完 全覆盖该成形突出结构; 将该浇置之PDMS材料与该母模进行一预定烘烤固化 程序; 完成该预定烘烤固化程序后,将固化后之该PDMS材 料自该母模上取下,即完成该PDMS无阀微帮浦结构 体之制作;其中,该母模上之该成形突出结构即于 该PDMS无阀微帮浦结构体上相对形成凹陷之一腔体 、一输入槽体、一输入喷嘴结构、一输出槽体、 及一输出喷嘴结构。 12.如申请专利范围第11项所述之PDMS无阀微帮浦结 构体之制程,其中所述之该母模系以一PMMA材料制 成。 13.如申请专利范围第11项所述之PDMS无阀微帮浦结 构体之制程,其中所述之该PDMS材料于浇置前系以 一PDMS短链分子与一交联剂以10比1之比例配置。 14.如申请专利范围第13项所述之PDMS无阀微帮浦结 构体之制程,其中所述之该PDMS短链分子与该交联 剂系以一磁石搅拌器混合,并于一预定时间之搅拌 后,调低搅拌转速,以使该PDMS材料脱泡。 15.如申请专利范围第11项所述之PDMS无阀微帮浦结 构体之制程,其中所述之该预定烘烤固化程序系为 一真空烘箱程序,乃是先进行一20-30分钟之减压去 除气泡步骤,再加热至110-130℃,加热时间为2-4小时, 之后,再以自然冷却降温。 16.一种压电无阀式微帮浦装置之制程,系包括: 预备一固化完成之PDMS结构体,该PDMS结构体之一上 表面上又包括凹陷之一腔体、一输入槽体、一输 入喷嘴结构、一输出槽体、及一输出喷嘴结构; 将一具有一中间挖孔之薄膜黏贴于该PDMS结构体之 该上表面上;其中,该薄膜于黏贴完成后,系密封该 输入槽体、该输入喷嘴结构、该输出槽体、与该 输出喷嘴结构,而该中间挖孔则对应在该腔体位置 上; 将一压电致动器以一预定周边密封固定方式固定 在该薄膜上;其中,该压电致动器系完全覆盖该中 间挖孔;以及 将该PDMS结构体、该薄膜、与该压电致动器之组合 进行一烘烤固化程序后,即完成该压电无阀式微帮 浦装置之制程。 17.如申请专利范围第16项所述之压电无阀式微帮 浦装置之制程,其中所述之该薄膜系为一PDMS薄膜 者。 18.如申请专利范围第16项所述之压电无阀式微帮 浦装置之制程,其中所述之该薄膜系为一厚度介于 200~300m间之薄膜者。 19.如申请专利范围第16项所述之压电无阀式微帮 浦装置之制程,其中所述之该烘烤固化程序系为一 真空烘箱程序,温度为110-130℃,加热时间为2-4小时 。 20.如申请专利范围第16项所述之压电无阀式微帮 浦装置之制程,其中所述之该预定周边密封固定方 式系为一节点支撑方式者。 21.如申请专利范围第16项所述之压电无阀式微帮 浦装置之制程,其中所述之该预定周边密封固定方 式系为一周边支撑方式者。 22.如申请专利范围第16项所述之压电无阀式微帮 浦装置之制程,其中所述之该预定周边密封固定方 式系为一周边固定方式者。 23.如申请专利范围第16项所述之压电无阀式微帮 浦装置之制程,其中在进行该「将一压电致动器以 一预定周边密封固定方式固定在该薄膜上」前,先 于该压电致动器之一底部先涂上一层PDMS溶液。 图式简单说明: 第一图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构一较佳实施 例之立体分解示意图; 第二图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构之PDMS结构 体一较佳制程之流程图; 第三图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构一较佳组合 制程之流程图; 第四图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构较佳实施侧 组合后一剖面之示意图; 第五图系为第四图一运用状态之示意图; 第六图系为第四图另一运用状态之示意图; 第七图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构之压电致动 器一支撑实施例之示意图; 第八图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构之压电致动 器另一支撑实施例之示意图; 第九图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构之压电致动 器再一支撑实施例之示意图;以及 第十图系为本发明PDMS无阀微帮浦结构之压电致动 器之放大剖面示意图。
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