CN111271267B - 微机电泵模块 - Google Patents

Abstract

一种微机电泵模块，包含：一微处理器，发出一控制信号；一微机电芯片，电连接该微处理器，该微机电芯片包含：一芯片本体，为一长方形态样，具有一短边；多个微机电泵，设置于该芯片本体，且分别具有一第一电极及一第二电极；多个连接电极，设置于该芯片本体且邻近该短边，该多个连接电极分别电连接该多个微机电泵的该第一电极；以及至少一共电极，设置于该芯片本体且邻近该短边，该至少一共电极电连接该多个微机电泵的该第二电极；其中，该微处理器分别电连接该多个连接电极及该至少一共电极，以传输该控制信号至该多个微机电泵。

Description

微机电泵模块

【技术领域】

本案关于一种微机电泵模块，尤指一种利用共电极的设置来减少微处理器的接点，进而简化微机电泵接点与布线的微机电泵模块。

【背景技术】

随着科技的日新月异，流体输送装置的应用亦愈来愈多元化，举凡工业应用、生医应用、医疗保健、电子散热等等，甚至近来热门的穿戴式装置皆可见它的踨影，可见传统的泵已渐渐有朝向装置微小化的趋势，但传统的泵难以将尺寸缩小至公厘等级，故目前的微型流体输送装置仅能使用压电泵结构来作为微型流体传输装置。

而微机电泵虽可将泵的体积微小化至微米等级，但微米等级的微机电泵会因为过小的体积而限制流体传输量，故需要多个微机电泵搭配使用，请参考图1所示，目前的微机电泵模块皆是通过一个高阶微处理器1做个别控制，但高阶微处理器1本身成本高，且每个微机电泵2都必须要两个微处理器接脚11连接，增加了高阶微处理器1的成本，导致微机电泵模块成本居高不下，难以普及，因此，如何降低微机电泵模块的驱动端的成本为目前微机电泵首要克服的难关。

【发明内容】

本案的主要目的在于提供一种微机电泵模块，通过共电极来减少微处理器的接点，减少微机电泵模块的接点及布线，进一步简化微机电泵模块。

为达上述目的，本案的较广义实施态样为提供一种微机电泵模块，包含：一微处理器，发出一控制信号；一微机电芯片，电连接该微处理器，该微机电芯片包含：一芯片本体，为一长方形态样，具有一短边；多个微机电泵，设置于该芯片本体，且分别具有一第一电极及一第二电极；多个连接电极，设置于该芯片本体且邻近该短边，该多个连接电极分别电连接该多个微机电泵的该第一电极；以及至少一共电极，设置于该芯片本体且邻近该短边，该至少一共电极电连接该多个微机电泵的该第二电极；其中，该微处理器分别电连接该多个连接电极及该至少一共电极，以传输该控制信号至该多个微机电泵。

【附图说明】

图1为现有技术中微机电泵模块的示意图。

图2为本案微机电泵模块的示意图。

图3为本案微机电泵模块的微机电芯片的第二实施例示意图。

图4为本案微机电泵模块的微机电芯片的第三实施例示意图。

图5为本案微机电泵模块的微机电芯片的第四实施例示意图。

图6为本案微机电泵模块的微机电芯片的第五实施例示意图。

图7为本案微机电泵模块的微机电芯片的第六实施例示意图。

图8A为本案微机电泵的电连接示意图。

图8B为本案微处理器输出的控制信号的第一实施例示意图。

图8C为本案微处理器输出的控制信号的第二实施例示意图。

图8D为本案微处理器输出的控制信号的第三实施例示意图。

【具体实施方式】

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本案。

请参考图2，图2为本案微机电泵模块的示意图。微机电泵模块100包含：一微处理器3、一微机电芯片4。微机电芯片4电连接微处理器3，且微机电芯片4包含有一芯片本体41、多个微机电泵42、至少一共电极43以及多个连接电极44。芯片本体41是一长方形态样，且具有一长边41a及一短边41b。微机电泵42皆设置于芯片本体41上，且每个微机电泵42分别具有一第一电极42a及一第二电极42b。而至少一共电极43亦设置于芯片本体41上，且邻近短边41b，并且电连接所有微机电泵42的第二电极42b。该多个连接电极44设置于芯片本体41且邻近短边41b，该多个连接电极44分别电连接该多个微机电泵42的第一电极42a。其中，所有芯片本体41上的连接电极44与至少一共电极43皆分别电连接至微处理器3，借以接收微处理器3所发出的控制信号。此外，图2同样为本案微机电芯片的第一实施例示意图，至少一共电极43的数量包含一第一共电极43a。本实施例中的共电极43数量为一个，所有的微机电泵42的第二电极42b皆电连接至第一共电极43a。

请参考图3所示，图3为本案微机电泵模块的微机电芯片的第二实施例示意图。至少一共电极43包含有第一共电极43a及一第二共电极43b，前述的多个微机电泵42依位置区分为一第一微机电泵群组421及一第二微机电泵群组422，其中位于第一微机电泵群组421内的微机电泵42，其第二电极42b皆电连接至第一共电极43a，而位于第二微机电泵群组422内的微机电泵42，其第二电极42b皆电连接至第二共电极43b，借以达到分区控制的效果。本实施例中的共电极43的数量为两个。

请参考图4所示，图4为本案微机电泵模块的微机电芯片的第三实施例示意图。第三实施例与第二实施例相同，共电极43皆为两个，故共电极43同样具有第一共电极43a与第二共电极43b，惟第一共电极43a与第二共电极43b分开设置于芯片本体41的两侧，且第一共电极43a与第二共电极43b电连接，且前述的多个微机电泵42的第二电极42b同时电连接位于两侧的第一共电极43a与第二共电极43b。第三实施例可降低微机电泵42的第二电极42b与共电极43之间的阻抗，降低距离共电极43较远的第二电极42b的电力损耗。

请参考图5所示，图5为本案微机电泵模块的微机电芯片的第四实施例示意图，至少一共电极43包含有第一共电极43a、第二共电极43b、一第三共电极43c及一第四共电极43d。第一共电极43a与第三共电极43c间隔设置于芯片本体41的一侧，第二共电极43b与第四共电极43d间隔设置于芯片本体41的另一侧，而本实施例中，前述的多个微机电泵42依位置区域区分为第一微机电泵群组421、第二微机电泵群组422、一第三微机电泵群组423及一第四微机电泵群组424。第一微机电泵群组421为邻近第一共电极43a的微机电泵42所组成，第一共电极43a供位于第一微机电泵群组421内所有的微机电泵42的第二电极42b电连接；第二微机电泵群组422为邻近第二共电极43b的微机电泵42所组成，第二共电极43b供位于第二微机电泵群422内所有的微机电泵42的第二电极42b电连接；第三微机电泵群组423为邻近第三共电极43c的微机电泵42所组成，第三共电极43c供位于第三微机电泵群组423内所有的微机电泵42的第二电极42b电连接；第四微机电泵群组424为邻近第四共电极43d的微机电泵42所组成，第四共电极43d供位于第四微机电泵群组424内所有的微机电泵42的第二电极42b电连接，借以达到分区控制的效果。

请参考图6所示，图6为本案微机电泵模块的微机电芯片的第五实施例示意图。本实施例与第四实施例相同，具有第一共电极43a、第二共电极43b、第三共电极43c及第四共电极43d，且其设置位置也相同，差异点为本实施例中第一共电极43a电连接第二共电极43b，第三共电极43c电连接第四共电极43d，并将前述的多个微机电泵42区分为第一微机电泵群组421及第二微机电泵群组422。第一微机电泵群组421为邻近第一共电极43a或邻近第二共电极43b的微机电泵42所组成，第二微机电泵群组422为邻近第三共电极43c或邻近第四共电极43d的微机电泵42所组成，借此来达到分区控制的功效，且减少共电极43与第二电极42b之间的距离，降低电力传输的损耗。

请参考图7所示，图7为本案微机电泵模块的微机电芯片的第六实施例示意图，本实施例与第四实施例相同，具有第一共电极43a、第二共电极43b、第三共电极43c及第四共电极43d，且其设置位置也相同，差异点为本实施例中，第一共电极43a、第二共电极43b、第三共电极43c与第四共电极43d皆相互电连接，使得前述的多个微机电泵42的第二电极42b得以电连接距离其较近的共电极43，如邻近第一共电极43a的微机电泵42的第二电极42b便电连接至第一共电极43a，邻近第二共电极43b的微机电泵42的第二电极42b便电连接至第二共电极43b，以此类推，共电极43供给位置相近的微机电泵42，可降低各微机电泵42于传输电力的损耗。

请同时参考图2、图8A及图8B所示，图8A为本案微机电泵的电连接示意图，图8B为本案微处理器输出的控制信号的第一实施例示意图。微机电泵42更包含有一压电件42c，第一电极42a及第二电极42b将电压传递至压电件42c，使压电件42c因压电效应产生形变，进而改变微机电泵42的内部压力，以用来输送流体。微机电泵42的第一电极42a通过连接电极44电连接至微处理器3，第二电极42b通过共电极43电连接至微处理器3，其中，微处理器3所输出的控制信号包含有一定电压及一变电压。于本实施例中，变电压可为在一第一电压及一第二电压间切换的电压，而该定电压的电压值介于第一电压的电压值与第二电压的电压值之间，且定电压的电压值亦可为第一电压的电压值与第二电压的电压值的中间值±10％。举例来说，当第一电压为1.5V，第二电压为-1.5V时，定电压为0V；当第一电压为3V，第二电压为0V时，定电压为1.5V。微机电泵42的第二电极42b接受固定电压，第一电极42a接受持续变化于第一电压与第二电压之间的变电压，令压电件42c因第一电极42a与第二电极42b之间持续改变的电压差产生形变，借以传输流体。此外，请继续参考图8C及图8D，图8C为本案微处理器输出的控制信号的第二实施例示意图，图8D为本案微处理器输出的控制信号的第三实施例示意图。变电压亦可以是介于第一电压与第二电压之间连续变化的电压，控制信号除了第一实施例的方波外，亦可使用三角波(如图8C所示)及正弦波(如图8D所示)。

综上所述，本案提供一种微机电泵模块，通过让微处理器经由共电极将定电压传递至微机电泵的第二电极，再传输变电压至微机电泵的第一电极，仅需调变第一电极上的电压，便可改变第一电极与第二电极之间的电压差，成功驱动微机电泵的压电件，使其作动来传输流体。另外，共电极的设置可大幅减少微处理器的接脚，且在降低微处理器的成本的情况下，仍可有效地控制多个微机电泵。

本案得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

【符号说明】

100：微机电泵模块

1：高阶微处理器

11：微处理器接脚

2：微机电泵

3：微处理器

4：微机电芯片

41：芯片本体

41a：长边

41b：短边

42：微机电泵

42a：第一电极

42b：第二电极

42c：压电件

421：第一微机电泵群组

422：第二微机电泵群组

423：第三微机电泵群组

424：第四微机电泵群组

43：共电极

43a：第一共电极

43b：第二共电极

43c：第三共电极

43d：第四共电极

44：连接电极

Claims (5)

1.一种微机电泵模块，其特征在于，包含：

一微处理器，发出一控制信号；

一微机电芯片，电连接该微处理器，该微机电芯片包含：

一芯片本体，为一长方形态样，具有一短边；

多个微机电泵，设置于该芯片本体，且分别具有一第一电极及一第二电极；

多个连接电极，设置于该芯片本体且邻近该短边，该多个连接电极分别电连接该多个微机电泵的该第一电极；以及

至少一共电极，设置于该芯片本体且邻近该短边，该至少一共电极电连接该多个微机电泵的该第二电极；

其中，所有该芯片本体上的该多个连接电极与该至少一共电极均分别电连接至该微处理器，以传输该控制信号至该多个微机电泵，且该至少一共电极包含一第一共电极及一第二共电极，该多个微机电泵可区分为一第一微机电泵群组及一第二微机电泵群组，该第一微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第一共电极，该第二微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第二共电极，以对该多个微机电泵进行分区控制。

2.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，该至少一共电极更包含一第三共电极及一第四共电极。

3.如权利要求2所述的微机电泵模块，其特征在于，该多个微机电泵可区分为一第一微机电泵群组、一第二微机电泵群组、一第三微机电泵群组及一第四微机电泵群组，该第一微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第一共电极，该第二微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第二共电极，该第三微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第三共电极，该第四微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第四共电极。

4.如权利要求2所述的微机电泵模块，其特征在于，该多个微机电泵可区分为一第一微机电泵群组及一第二微机电泵群组，该第一微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第一共电极与该第二共电极，该第二微机电泵群组的该多个第二电极电连接该第三共电极与该第四共电极。

5.如权利要求2所述的微机电泵模块，其特征在于，该多个微机电泵的该第二电极电连接该第一共电极、该第二共电极、该第三共电极及该第四共电极。

Images