CN110805547A - 集成于pcb上的压电致动流体泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集成于PCB上的压电致动流体泵，包括PCB基板、泵作用单元和至少两个压电致动流体阀，泵作用单元分别通过流道与每个压电致动流体阀连接。其中泵作用单元由PCB工艺加工的泵腔壁和覆盖并固定在泵腔壁上的压电单晶执行器构成。压电致动流体阀由PCB工艺加工的阀腔壁、阀口部和覆盖并固定在阀腔壁上的压电单晶执行器构成。通过驱动泵作用单元和压电致动流体阀的压电单晶执行器，使它们有序动作实现流体流量、流速和流向的精确控制功能。本流体泵适宜于集成于PCB上，具有精密操控流体流量、流速和流向的功能，且能够实现与其它微小流控部件集成，从而为复杂的微小流控系统提供流体驱动动力源的功能。

Description

集成于PCB上的压电致动流体泵

技术领域

本发明属于微流体机械技术领域，具体涉及压电单晶执行器为动力源的压电致动流体泵与PCB的结合技术。

背景技术

借由压电单晶执行器为动力源的压电致动流体泵由于其体积微小、能耗低以及结构形式灵活多变，作为芯片散热系统、芯片实验室等微小流控系统或装置的流体驱动源有其独特的优势。

目前，芯片散热系统、芯片实验室等微小流控系统或装置普遍采用外置流体泵进行驱动，需要额外配置驱动流体泵的电源线和输送液体的管路，使得整个系统的集成度较低，而且管路中存在较大的压力损失，造成流体泵的驱动力和控制能力降低，这是流体泵未普及在这些应用场合的重要原因。

为了解决这些问题，国内外学者主要对流体泵的驱动方式、加工工艺与结构组成进行研究。根据微体泵的驱动方式，可分为压电驱动式、静电驱动式、电磁驱动式以及热气动驱动式等。基于逆压电效应的压电致动流体泵不仅具有以微升甚至毫升为单位驱动液体的能力，而且具有结构简单、驱动力大与电磁干扰弱的优点，因此压电致动流体泵适合与微小流控系统其它部件实现集成化。一些学者为了减小流体泵的体积，开始研究流体泵的加工工艺，通常的加工工艺分为硅加工工艺、玻璃和石英加工工艺以及高分子聚合物加工工艺。尽管以硅和高分子聚合物构成的流体泵的体积比金属加工的流体泵的体积小，但由此组成的微小系统仍需要配置管路，且难与微小流控系统其它部件实现集成化，未解决流体泵控制能力弱与集成度低的问题。中国发明专利申请200810069378.1提出一种具有主动精确控制能力的流体泵，其能达到较低的流量和极高的控制精度，但并未公开流体泵与微小流控其它部件实现集成的结构。另外，该流体泵采用的单压电单晶执行器结构形式，限制了泵腔的压缩比，泵流量的提高也受到一定限制。

由于各国学者在流体泵如何与微小流控其它部件实现集成的方面上未提出一个有效的方案，流体泵在系统中仍存在控制能力弱、集成程度低以及泵流量有待进一步提高等问题。因此，需要在流体泵的集成结构以及泵体自身结构优化上做出新的突破。

发明内容

本发明的目的在于提出一种集成于PCB上的压电致动流体泵，通过该种流体泵降低与微小流控系统其它部件集成的难度，使得流体泵直接作用于微小流控系统，提高流体泵的控制能力与系统的集成程度。

本发明的技术方案如下：

一种集成于PCB上的压电致动流体泵，其包括PCB基板、集成于PCB上的泵作用单元和至少两个压电致动流体阀，所述泵作用单元分别通过流道与每个压电致动流体阀连接，所述压电致动流体阀根据需要作为进液阀或出液阀，流体通过进液阀流入泵腔，最终于出液阀流出。

其中所述泵作用单元由PCB工艺加工的泵腔壁和覆盖并固定在泵腔壁上的压电单晶执行器构成。

所述压电致动流体阀由PCB工艺加工的阀腔壁、阀口部和覆盖并固定在阀腔壁上并开/关闭阀口的压电单晶执行器构成。所述阀口部的顶面高出阀底面，形成与压电单晶执行器接触的面边界，所述压电单晶执行器通过阀腔壁焊接在PCB上，并与阀口部的面边界贴合或分离，形成开/闭关系，所述阀口部为流体泵的进/出液口。在不施加电压或者施加负电压时，压电单晶执行器的底部与阀口部的面边界紧密靠在一起，进液口/出液口被关闭，液体无法从进液口流入或流出，此时即使泵作用单元工作，流体泵也不工作。因此，该压电致动流体泵是常闭型压电致动流体泵，具有良好的止流特性。

在PCB基板上焊接PCB接线端子，与压电单晶执行器构成电气连接，通过驱动泵作用单元和压电致动流体阀的压电单晶执行器，使它们有序动作，实现流体的泵入和泵出。对流体的流量、流速和流向进行精确控制。驱动电压采用多路输入信号，每路输入信号分别作用于进液阀、出液阀与泵作用单元的压电单晶执行器上，进液阀的压电单晶执行器首先被施加驱动电压，作用于泵作用单元的压电单晶执行器的驱动电压的相位滞后作用于进液阀的压电单晶执行器的驱动电压的相位，作用于出液阀的压电单晶执行器的驱动电压的相位滞后作用于泵作用单元的压电单晶执行器的驱动电压的相位，通过改变作用于进液阀、出液阀与泵作用单元的压电单晶执行器上的驱动电压的幅值、频率和相位，控制压电致动流体泵的流量、流速、流向与背压。

具体的，所述泵作用单元的泵腔壁和压电致动流体阀的阀腔壁和阀口部是通过PCB工艺加工后焊接在PCB基板上，或者直接在PCB基板上加工形成。

所述通过PCB工艺加工后焊接在PCB基板上的泵腔壁和阀腔壁为环形件，环形件的上下两端面均为全敷铜层，一端面焊接在PCB基板上的敷铜焊盘上，另一端面上焊接压电单晶执行器，从而形成封闭的泵腔室和阀腔室。

所述直接在PCB基板上加工形成的泵腔壁和阀腔壁是由在PCB基板上运用PCB工艺向下加工出凹槽而形成，或者是在PCB基板上运用PCB工艺将全敷铜层镀高而形成。

作为本发明的优选结构，所述直接在PCB基板上加工形成的泵腔壁是采用PCB工艺在PCB基板上直接加工出的上下贯通的圆柱形腔，在圆柱形腔的上下两面均覆盖固定压电单晶执行器，形成双压电单晶执行器结构，通过该种结构能有效提高压电致动流体泵的泵腔压缩比，提高压电致动流体泵的流量。

进一步，所述阀口部为圆柱或圆台，并于圆柱或圆台中心加工出中心通孔作为进/出液通道，圆柱或圆台下端面为全敷铜层，通过PCB工艺加工后焊接在PCB基板上的敷铜焊盘上，或者直接在PCB基板上加工形成，所述阀口部与PCB基板上的通孔同轴贯通，其上端面与压电单晶执行器配合，形成开/闭两种状态。

优选地，所述泵作用单元的泵腔壁、压电致动流体阀的阀腔壁为圆环柱形，压电单晶执行器为圆盘形。

优选地，所述泵作用单元的泵腔壁和压电致动流体阀的阀腔壁上均开有向外联通的槽口，通过流道连接，所述流道是通过PCB工艺加工后焊接在PCB基板上，或者直接在PCB基板上加工形成。

优选地，所述压电单晶执行器由压电陶瓷与基片粘接而成，压电单晶执行器的基片边缘焊接固定在阀腔壁或泵腔壁上，构成固支边结构，压电单晶执行器的负极与系统电源地相连，压电单晶执行器的正级与系统电源正极相连。

进一步，所述压电单晶执行器的基片下方加入至少一层基底膜层，根据具体工作场所改变每层结构的材料、厚度、直径等，以此达到改变压电单晶执行器挠度、固有频率等参数。

本发明具有下述优点：

1. 本发明的压电致动流体泵是将泵的各个部件通过PCB加工而成并焊接于PCB基板或直接在PCB基板上加工而成，其具有结构简单、体积小和完全兼容PCB工艺的优点，适宜于集成于PCB上。

2. 本发明的压电致动流体泵的PCB基板可以集成驱动电源和传感器等电路，易与微小流控系统其它部件实现集成化，提高了微小流控系统的集成程度。

3. 本发明的压电致动流体泵的优选结构是采用在PCB基板上直接加工出贯通的圆柱形腔形成泵腔壁，在圆柱形腔的上下两面覆盖固定压电单晶执行器，形成双压电单晶执行器结构，该结构既使得泵与PCB基板高度集成化，又能显著提高压电致动流体泵的流量。

3．本发明的压电致动流体泵采用一种具有高出阀底面的面边界的流体阀构成进液阀和出液阀，由于一般的阀口不会高出阀底面，只是和阀底面平齐，而本发明采用了具有面边界的圆环或圆锥形成阀口部，面边界高出阀底面，与压电单晶执行器配合，使得阀不工作时具有极高的止流特性和主动控制流体的能力。

4. 本发明的压电致动流体泵通过PCB电装工艺焊接而成或者直接在PCB基板上加工而成，构成的腔室与流道密封性好，使得液体不会与电子元件直接接触，无漏液导致的电子元件失效问题。

5. 本发明的压电致动流体泵可以通过控制流体阀实现双向泵送，改变作用于驱动流体阀和泵作用单元的圆盘型压电单晶执行器的控制信号的频率、幅值、相位关系可以改变流体泵的流量、流速和流向等状态。

附图说明

图1为具体实施例一中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵工作在止流状态时的原理示意图；

图2为具体实施例一中本发明的压电致动流体泵的PCB基板的结构示意图，其中图2（a）为PCB基板上表面的结构示意图，图2（b）为PCB基板下表面的结构示意图；

图3为具体实施例一中本发明的泵作用单元的腔室壁的结构示意图；

图4为具体实施例一中本发明的流体阀的腔室壁的结构示意图；

图5为具体实施例一中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的电装工艺流程；

图6为具体实施例一中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种四相位泵送循环对应的三路驱动电压；

图7为具体实施例一中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种四相位泵送循环过程；

图8为具体实施例二中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种实施结构示意图；

图9为具体实施例三中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种实施结构示意图；

图10为具体实施例四中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种实施结构示意图；

图11为具体实施例五中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种具体实施结构装配体俯视图；

图12为具体实施例五中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种具体实施结构PCB基板俯视图；

图13为具体实施例五中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种具体实施结构PCB基板仰视图；

图14为具体实施例六中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种实施结构示意图；

图15为具体实施例七中本发明的集成于PCB上的压电致动流体泵的一种实施结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例一：

图1为集成于PCB上的压电致动流体泵工作在止流状态时的原理示意图。集成于PCB上的压电致动流体泵由焊接在PCB基板1上的一个圆柱形泵作用单元10和两个压电致动流体阀4、16构成，且圆柱形泵作用单元10通过两侧的流道8、13与两个压电致动流体阀4、16连接。压电致动流体阀4、16是以圆环柱体作为阀口部，压电致动流体阀4、16的上端面为与压电致动流体阀4、16配合的圆环面边界3、15。采用的泵作用单元10具有两个中心对称的圆盘型压电单晶执行器11、32，其泵腔壁是采用PCB工艺直接在PCB基板1上加工出中心通孔而获得，圆盘型压电单晶执行器11、32通过安装在PCB基板1的中心通孔的两面形成圆柱形泵腔12，且圆柱形泵作用单元10通过两侧的流道8、13与两个具有圆环面边界的压电致动流体阀4、16连接。泵作用单元10所具有的两个具有圆盘型压电单晶执行器11、32可以同时工作，也可以使其中一个圆盘型压电单晶执行器11（或32）工作。

其中圆柱形泵作用单元10由PCB工艺加工的泵腔壁9和由固定并覆盖在泵腔壁9上的圆盘形压电单晶执行器11以及固定在PCB基板1上的圆盘形压电单晶执行器32构成，圆盘形压电单晶执行器11通过泵腔壁9安装在PCB基板1上，圆盘形压电单晶执行器32通过PCB基板1在相应位置加工的圆环形敷铜焊盘91焊接于PCB基板1上，共同构成圆柱形泵腔12。

压电致动流体阀4（或16）由PCB工艺加工的阀腔壁2（或14）、PCB工艺加工的具有圆环面边界3（或15）的阀口部和固定并覆盖在阀腔壁2（或14）上的圆盘形压电单晶执行器5（或17）构成。由PCB工艺加工的具有圆环面边界3（或15）的阀口部安装在PCB基板1上并位于圆环柱形阀腔6（或18）中心，当圆盘形压电单晶执行器5（或17）通过阀腔壁2（或14）焊接在PCB上后自然与圆环面边界3（或15）形成微流体边界。阀口部的通孔和与其同轴的PCB基板的通孔构成流体泵的进/出液通道7（或19）。在无驱动电压作用于圆盘形压电单晶执行器5、17时，构成流体阀4、16的圆盘型压电单晶执行器5、17的底部与圆环面边界3、15紧密靠在一起，将圆环柱形阀腔6、18与进液口7（或19）、出液口19（或7）隔开，进液口7（或19）和出液口19（或7）被关闭，液体无法从进液口7（或19）流入到出液口19（或7），此时即使泵作用单元10工作，流体泵也不工作。因此，采用具有圆环面边界3、15的压电致动流体阀4、16构成集成于PCB上的压电致动流体泵是常闭型压电致动流体泵。

图2是本实施例的压电致动流体泵的PCB基板的结构示意图，图2（a）为PCB基板上表面的结构示意图，图2（b）为PCB基板下表面的结构示意图。先取一块常规1.6 mm板厚的矩形双面敷铜PCB板，于PCB的中心位置处设计一个专为焊接泵作用单元的泵腔壁9的圆环形敷铜焊盘22，焊接压电单晶执行器32的圆环形敷铜焊盘91，于其两侧上设计两个圆形通孔作为进出液口7、19，在与进出液口7、19同轴处设计出用来焊接阀腔壁2、14的圆环形敷铜焊盘20、23和圆环面边界3、15的圆环形焊盘21、24，在PCB基板设计四个PCB接线端子的焊盘25、26、27、92，PCB接线端子作为压电单晶执行器5、11、17、32的电气输入接口。

图3为本实施例所述泵作用单元的泵腔壁9的结构示意图，泵腔壁为由PCB工艺加工的具有内径和外径尺寸的圆环形双面板，上下两面均为全敷铜层。所述泵作用单元的泵腔壁的焊接在PCB基板的一面上开有两个中心对称的凹槽28。

图4为本实施例所述流体阀的阀腔壁2（或14）的结构示意图，阀腔壁为由PCB工艺加工的具有内径和外径尺寸的圆环形双面板，上下两面均为全敷铜层。所述微流体阀的腔室壁的焊接在PCB基板的一面上开有一个凹槽29。

图5为本实施例所述的压电致动微流体泵集成于PCB上的电装工艺流程：

(a)酒精清洗图5(a)所示的流体泵基板1表面，除去焊盘上的灰尘以及各种污染物，使其具有良好的焊接特性。

(b)在PCB基板的进/出液口处圆环形焊盘21、24各焊接一个圆环面边界，如图5(b)所示。

(c)在PCB基板中间的圆环形焊盘22上焊接一个泵作用单元的泵腔壁9，在其两侧圆环形焊盘20、23上各焊接一个流体阀的阀腔壁2、14，其凹槽29向下，使三个腔室壁的凹槽28、29的中心线重合，且流体阀的腔室壁的凹槽29朝向泵作用单元的腔室壁9。再在流体阀的阀腔壁与泵作用单元的泵腔壁2、9（和9、14）的凹槽处各放置一根微细管道8（和13），如图5(c)所示。

(d) 在三个腔室壁2、9、14的焊盘与圆环形敷铜焊盘91上安装圆盘型压电单晶执行器5、11、17、32，完成压电致动流体泵的PCB集成，如图5(d)所示。

图6为本实施例集成于PCB上的压电致动微流体泵的一种四相位泵送循环对应的三路驱动电压，其中泵作用单元的压电单晶执行器11、32采用同一路驱动电压共同驱动，使压电单晶执行器11、32同时工作。驱动信号采用同频率的正弦信号（或方波）作用于构成流体阀4、16与泵作用单元10的圆盘形压电单晶执行器5、11、17、32，流体阀4（或16）的圆盘型压电单晶执行器5（或17）首先被施加驱动电压，作用于泵作用单元10的圆盘型压电单晶执行器11、32的驱动电压的相位滞后作用于流体阀4（或16）的圆盘型压电单晶执行器5（或17）的驱动电压1/4周期，作用于流体阀16（或4）的圆盘型压电单晶执行器17（或5）的驱动电压的相位滞后作用于泵作用单元10的圆盘型压电单晶执行器11、32的驱动电压1/4周期。通过改变作用于构成流体阀4、16与泵作用单元10的圆盘形压电单晶执行器5、11、17、32驱动电压的幅值、频率和相位控制压电致动微流体泵的流量与背压。

图7为本实施例集成于PCB上的压电致动流体泵的一种四相位泵送循环过程，压电致动流体泵是靠驱动构成流体阀4、16和泵作用单元10的圆盘形压电单晶执行器5、11、17、32的有序动作实现流体的自注入、泵入和泵出。在图7(a)所示的是流体泵工作在阶段1的状态，此时，进液阀4被施加正向电压而开启，而泵作用单元10与出液阀16不工作，少量的流体30被吸入到进液通道7中。在阶段2，如图7(b)所示，泵作用单元的圆盘型压电单晶执行器11、32在正电压驱动拱起，在泵腔12内产生负压，由于进液阀4仍处于开启状态且出液阀16关闭，大量流体30从进液通道7被输送到泵腔12中。如图7(c)所示，在阶段3中，进液阀4关闭而出液阀16开启，流体30沿着指定的泵送方向流向出液阀的阀腔18。最后，如图7(d)所示，泵作用单元的圆盘型压电单晶执行器11、32在阶段4时向泵腔内振动并在泵腔12中产生正压，从出液通道19喷射出大量的流体30。通过向圆盘型压电单晶执行器5、11、17、32施加周期性信号，使得泵作用单元的圆盘型压电单晶执行器11、32上下往复运动，再配合具有圆环面边界3、15的流体阀4、16的控制，从而流体泵驱动流体形成单向连续稳定流动。

实施例二：

图8为集成于PCB上的压电致动流体泵的另一种实施例的原理示意图，与实施例一不同的是，泵腔12不采用贯通形式，圆柱形泵作用单元10和流体阀4、16全部在PCB基板1的一侧放置。该种结构与实施例一相比，工作功耗降低，流量减小，适用于对流量要求较低，但对工作功耗有严格要求的场合使用。

实施例三：

图9为集成于PCB上的压电致动流体泵的另一种实施例的原理示意图，与实施例一不同的是，流体阀4、16的阀口部采用锥型口边界34、35，其余部分与实施例二一致。本实施例与实施案二相比，泵送能力提升，但止流特性会有所下降，适用于对流量要求较高的应用场所。

实施例四：

图10为集成于PCB上的压电致动流体泵的另一种实施例的原理示意图，与实施例二不同的是，将圆盘型压电单晶执行器的下方加入基底膜层36、37、38，形成多层式圆盘型压电单晶执行器39、40、41。但在实际使用中，包含但不仅限于这种三层结构的圆盘型压电单晶执行器，即根据具体情况，还可为四层、五层甚至更多层结构。该种多层式圆盘型压电单晶执行器39、40、41，可以根据具体工作场所改变每层结构的材料、厚度、直径等，以此来达到改变圆盘型压电单晶执行器挠度、固有频率等参数，使得集成于PCB上的压电致动流体泵适用于更加广泛的场所。

实施例五：

图11为集成于PCB上的压电致动流体泵的一种具体实施结构装配体俯视图，图12为该压电致动流体泵的PCB基板俯视图，图13为该压电致动流体泵的PCB基板仰视图。该压电致动流体泵为一种多阀压电致动流体泵，可以根据输入电信号的不同，控制任意阀开阀闭，实现控制流体流向的目的。所以的阀都可以为进液阀也可以为出液阀。其中阀腔圆盘型压电单晶执行器41、44、45、48置于阀腔壁51、57、61、67上方，泵作用单元圆盘型压电单晶执行器40置于泵腔壁55上方。于PCB基板上加工出阀腔室52、58、62、68与泵腔室54，于PCB基本上加工出圆环面边界49、59、63、69，于PCB基板上加工出进/出液口50、60、64、70，于PCB基板上加工出连接泵腔室54与阀腔室52、58、62、68的流道53、56、65、66并于流道上方安装流道盖42、43、46、47，形成该压电致动流体泵。

实施例六：

图14为集成于PCB上的压电致动流体泵的另一种实施例的原理示意图，该结构的

是于PCB基板1上开槽加工出流体阀4、16，圆环面边界79、80，泵作用单元10，流道73、76，进出液口7、19，其中阀腔壁71、77于圆盘型单晶执行器5、17形成阀腔室72、78，泵腔壁74与圆盘型压电单晶执行器11形成泵腔室75。本实施案例能将压电致动流体泵的体积进一步缩小。本实施案例于PCB基板1上开槽的加工过程同样适用于具体实施例一、具体实施例三、具体实施例四、具体实施例五的流体泵结构形式。

实施例七：

图15为集成于PCB上的压电致动流体泵的另一种实施例的原理示意图，该结构是于PCB基板1上运用PCB工艺将PCB基板1中的铜层镀高形成出流体阀4、16，圆环面边界83、90，泵作用单元10，流道84、87，进出液口7、19，其中阀腔壁81、88于圆盘型单晶执行器5、17形成阀腔室82、89，泵腔壁85与圆盘型压电单晶执行器11形成泵腔室86。本实施案例可以增大压电致动流体泵工作时泵腔的压缩比，提高压电致动流体泵运送液体的流速。本实施案例于PCB基板1上运用PCB工艺将PCB基板1中的铜层镀高的加工过程同样适用于具体实施例一、具体实施例三、具体实施例四、具体实施例五的流体泵结构形式。

Claims (10)

1.一种集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：包括PCB基板、集成于PCB上的泵作用单元和至少两个压电致动流体阀，所述泵作用单元分别通过流道与每个压电致动流体阀连接，所述压电致动流体阀根据需要作为进液阀或出液阀；

其中所述泵作用单元由PCB工艺加工的泵腔壁和覆盖并固定在泵腔壁上的压电单晶执行器构成；

所述压电致动流体阀由PCB工艺加工的阀腔壁、阀口部和覆盖并固定在阀腔壁上并开/关阀口的压电单晶执行器构成；所述阀口部的顶面高出阀底部，形成与压电单晶执行器接触的面边界，所述压电单晶执行器通过阀腔壁焊接在PCB上，并与阀口部的面边界贴合或分离，形成开/闭关系，所述阀口部为流体泵的进/出液口；

在PCB基板上焊接PCB接线端子，与压电单晶执行器构成电气连接，通过驱动泵作用单元和压电致动流体阀的压电单晶执行器，使它们有序动作实现流体流量、流速和流向的精确控制功能；

驱动电压采用多路输入信号，每路输入信号分别作用于进液阀、出液阀与泵作用单元的压电单晶执行器，进液阀的压电单晶执行器首先被施加驱动电压，作用于泵作用单元的压电单晶执行器的驱动电压的相位滞后作用于进液阀的压电单晶执行器的驱动电压的相位，作用于出液阀的压电单晶执行器的驱动电压的相位滞后作用于泵作用单元的压电单晶执行器的驱动电压的相位，通过改变作用于进液阀、出液阀与泵作用单元的压电单晶执行器上的驱动电压的幅值、频率和相位，控制压电致动流体泵的流量、流速、流向与背压。

2.根据权利要求1所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述泵作用单元的泵腔壁和压电致动流体阀的阀腔壁和阀口部是通过PCB工艺加工后焊接在PCB基板上，或者直接在PCB基板上加工形成。

3.根据权利要求2所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述通过PCB工艺加工后焊接在PCB基板上的泵腔壁和阀腔壁为环形件，环形件的上下两端面均为全敷铜层，一端面焊接在PCB基板上的敷铜焊盘上，另一端面上焊接压电单晶执行器，从而形成封闭的泵腔室和阀腔室。

4.根据权利要求2所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述直接在PCB基板上加工形成的泵腔壁和阀腔壁是由在PCB基板上运用PCB工艺向下加工出凹槽而形成，或者是在PCB基板上运用PCB工艺将全敷铜层镀高而形成。

5.根据权利要求2所述所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述直接在PCB基板上加工形成的泵腔壁是采用PCB工艺在PCB基板上直接加工出的上下贯通的圆柱形腔，在圆柱形腔的上下两面均覆盖固定压电单晶执行器，形成双压电单晶执行器结构，该结构能有效提高压电致动流体泵的泵腔压缩比，提高压电致动流体泵的流量。

6.根据权利要求2所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述阀口部为圆柱或圆台，并于圆柱或圆台中心加工出中心通孔作为进/出液通道，圆柱或圆台的下端面为全敷铜层，通过PCB工艺加工后焊焊接在PCB基板上的敷铜焊盘上，或者直接在PCB基板上加工形成，所述阀口部与PCB基板上的通孔同轴贯通，圆柱或圆台的上端面为面边界，与压电单晶执行器配合，形成开/闭两种状态。

7.根据权利要求1-6之任一项所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述泵作用单元的泵腔壁、压电致动流体阀的阀腔壁为圆环柱形，压电单晶执行器为圆盘形。

8.根据权利要求1-6之任一项所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述泵作用单元的泵腔壁和压电致动流体阀的阀腔壁上均开有向外联通的槽口，通过流道连接，所述流道是通过PCB工艺加工后焊接在PCB基板上，或者直接在PCB基板上加工形成。

9.根据权利要求1-6之任一项所述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述压电单晶执行器由压电陶瓷与基片粘接而成，压电单晶执行器的基片边缘焊接固定在阀腔壁或泵腔壁上，构成固支边结构，压电单晶执行器的负极与系统电源地相连，压电单晶执行器的正级与系统电源正极相连。

10.根据权利要求所8述的集成于PCB上的压电致动流体泵，其特征在于：所述压电单晶执行器的基片下方加入至少一层基底膜层，根据具体工作场所改变每层结构的材料、厚度、直径等，以此达到改变压电单晶执行器挠度、固有频率等参数。

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