发明名称 放电驱动式微帮浦及其制造方法
摘要 本发明提供一种放电驱动式微帮浦及其制造方法,其系基于微放电原理及双腔体设计,以第一腔体充填驱动流体,第二腔体充填待驱动流体。藉由一对制作于第一腔体问的电极,施加脉冲电压导致电极间产生放电行为,放电作用在该驱动流体使其产生高温,该驱动流体因此受热膨胀或高温汽化产生气泡挤压位于第二腔体之待驱动流体,达成待驱动流体液滴喷出之功能。
申请公布号 TW502004 申请公布日期 2002.09.11
申请号 TW091102459 申请日期 2002.02.08
申请人 祥群科技股份有限公司 发明人 吴宪明;周正三
分类号 B81B3/00 主分类号 B81B3/00
代理机构 代理人 林火泉 台北市忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种放电驱动式微帮浦,其系利用微放电原理来产生驱动力及一半导体微加工技术制作之双腔体结构,包括第一腔体充填驱动流体,第二腔体充填待驱动流体;以及藉由一对制作于第一腔体间的电极,施加脉冲电压导致电极间产生放电行为,放电作用在该驱动流体使其产生高温,该驱动流体因此受热膨胀或高温汽化产生气泡挤压位于该第二腔体之待驱动流体,使该待驱动流体液滴喷出。2.如申请专利范围第1项所述之放电驱动式微帮浦,其中该驱动流体为高纯度水。3.如申请专利范围第1项所述之放电驱动式微帮浦,其中该驱动流体为空气或高阻抗有机溶剂。4.如申请专利范围第1项所述之放电驱动式微帮浦,其中该待驱动流体为墨水。5.如申请专利范围第1项所述之放电驱动式微帮浦,其中该待驱动流体为生物及化学样品。6.一种放电驱动式微帮浦,包括:一基板,其系具有第一面及第二面;一第一腔体,位于该基板的第一面上,且该第一腔体系充满一驱动流体;一喷射孔,位于该第一腔体上表面;一对电极,位于该第一腔体上下表面,其中该下电极系位于该喷射孔下方,而该上电极系环绕于该喷射孔;一V型槽,位于该基板的第二面,并蚀穿该基板,该V型槽底部设有之小方形孔系连接该第一腔体,该V型槽系作为导通该驱动流体的连接歧道,以连接该第一腔体与该驱动流体供应槽;一出射板,位于该基板的第一面及该第一腔体上;一第二腔体,位在该出射板与该第一腔体间,该第二腔体充满了一待驱动流体;以及一出射孔,设置于该出射板上且位于该喷射孔上方,以藉由该对电极,施加脉冲电压导致放电所产生之高温,使该第一腔体内之驱动流体受温膨胀或高温汽化产生气泡,透过该喷射孔挤压位于第二腔体之待驱动流体,可以将该待驱动流体由该出射孔挤压而出。7.如申请专利范围第6项所述之放电驱动式微帮浦,其中该驱动流体系选自高纯度水、空气或高阻抗有机溶剂。8.如申请专利范围第6项所述之放电驱动式微帮浦,其中该待驱动流体为墨水或生物及化学样品。9.一种放电驱动式微帮浦之制造方法,包括下列步骤:提供一基板,其系具有第一面及第二面;沈积一绝缘层于该矽基板的第一面,并利用光刻技术定义一接触孔,以裸露部份之该矽基板;沈积并定义第一电极于该绝缘层上;沈积并定义一牺牲层于该第一电极及该接触孔上方;沈积并定义第二电极于该牺牲层及该绝缘层上方,并定义该第二电极中央区域的开口为一喷射孔;形成一V型凹槽于该基板的第二面,该V型凹槽底部系连接于该接触孔;去除该牺牲层,以形成一第一腔体;组装一具有出射孔的出射板于该第一腔体上方,以形成一第二腔体;以及注满驱动流体及待驱动流体于该第一腔体及该第二腔体中。10.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该绝缘层之材料为氮化矽者。11.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该第一、二电极之材质为多晶矽者。12.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该第一、二电极之材质为碳化矽者。13.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该第一、二电极之材质为高硬度金属如白金及钨等。14.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该牺牲层之厚度系介于1-10微米。15.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该牺牲层之材质为氧化矽者。16.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该牺牲层之材质为多晶矽者。17.如申请专利范围第9项所述之放电驱动式微帮浦之制造方法,其中该牺牲层之材质为高分子材料。图式简单说明:第一图为本发明放电驱动式微帮浦之结构剖视图。第二图为第一图所示微帮浦之操作原理示意图。第三a图至第三e图为本发明制造方法之各流程步骤剖视图。
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