CN111502968A - 微机电泵模块 - Google Patents

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Abstract

一种微机电泵模块，包含一微机电芯片。微机电芯片包含：一芯片本体，为一长方形态样，具有二长边以及二短边；多个微机电泵，设置于芯片本体，且分别具有一第一电极及一第二电极；多个第一连接点，设置于芯片本体，且电性连接微机电泵的第一电极；多个第二连接点，设置于芯片本体，且电性连接微机电泵的第二电极；至少一第一控制电极，设置于芯片本体，且电性连接第一连接点；以及至少一第二控制电极，设置于芯片本体，且电性连接第二连接点。至少一第一控制电极以及至少一第二控制电极分别设置在芯片本体的相对两侧。

Description

微机电泵模块
【技术领域】
本案关于一种微机电泵模块，尤指一种利用新颖布局方式来降低芯片面积的微机电泵模块。
【背景技术】
随着科技的日新月异，传统的流体输送装置已朝向装置微小化、流量极大化的方向进行。在应用上也愈来愈多元化，举凡工业应用、生医应用、医疗保健、电子散热到近来热门的穿戴式装置皆可见它的踨影。
而近年来微机电相关制程以一体成型的方式来达成流体输送装置的芯片化，如图1所示，传统微机电泵模块9包含一芯片本体90以及多个微机电泵91。多个微机电泵91一体成型设置于芯片本体90上，并且每一微机电泵91具有多个控制电极91a。
然而，芯片化的流体输送装置所包含的控制电极91a往往占据很大的面积，使得芯片成本无法降低。因此如何利用创新的结构以减少控制电极91a所占据的面积，借以降低芯片成本，为目前需要解决的议题。
【发明内容】
本案的主要目的在于提供一种微机电泵模块，利用新颖的布局方式，使得控制电极数量极少化，借以降低整体芯片面积，进而降低芯片成本。
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，包含一微机电芯片。微机电芯片包含：一芯片本体，为一长方形态样，具有二长边以及二短边；多个微机电泵，设置于芯片本体，且分别具有一第一电极及一第二电极；多个第一连接点，设置于芯片本体，且电性连接微机电泵的第一电极；多个第二连接点，设置于芯片本体，且电性连接微机电泵的第二电极；至少一第一控制电极，设置于芯片本体，且电性连接第一连接点；以及至少一第二控制电极，设置于芯片本体，且电性连接第二连接点。至少一第一控制电极以及至少一第二控制电极分别设置在芯片本体的相对两侧。
【附图说明】
图1为先前技术中微机电泵模块的示意图。
图2为本案第一实施例的微机电泵模块的示意图。
图3为本案第二实施例的微机电泵模块的示意图。
图4为本案第三实施例的微机电泵模块的示意图。
图5为本案第四实施例的微机电泵模块的示意图。
图6为本案第五实施例的微机电泵模块的示意图。
图7为本案第六实施例的微机电泵模块的示意图。
图8为本案微机电泵的电性连接示意图。
图9A为本案微机电泵模块的控制信号的第一态样示意图。
图9B为本案微机电泵模块的控制信号的第二态样示意图。
图9C为本案微机电泵模块的控制信号的第三态样示意图。
图9D为本案微机电泵模块的控制信号的第四态样示意图。
图9E为本案微机电泵模块的控制信号的第五态样示意图。
图9F为本案微机电泵模块的控制信号的第六态样示意图。
【具体实施方式】
体现本案特征与优点的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。
请参阅图2，于本案第一实施例中，微机电泵模块100I包含一微机电芯片100。微机电芯片100包含一芯片本体10、多个微机电泵20、至少一第一控制电极30I、多个第一连接点31、至少一第二控制电极40I以及多个第二连接点41。芯片本体10为一长方形态样，且具有相对的二长边11以及相对的二短边12。微机电泵20设置于芯片本体10上，且每一个微机电泵20分别具有一第一电极21a以及一第二电极21b。第一连接点31设置于芯片本体10上，且分别电性连接微机电泵20的第一电极21a。第二连接点41设置于芯片本体10上，且每一第二连接点41电性连接相对应的多个微机电泵20的第二电极21b，例如但不限为电性连接相对应的两个多个微机电泵20的第二电极21b。至少一第一控制电极30I设置于芯片本体10上，且电性连接所有第一连接点31。至少一第二控制电极40I设置于芯片本体10上，且电性连接所有第二连接点41。至少一第一控制电极30I以及至少一第二控制电极40I分别设置在芯片本体10的相对两侧，且分别邻近芯片本体10的二短边12。至少一第一控制电极30I以及至少一第二控制电极40I与芯片本体10的二长边11距离相等。于本案第一实施例中，第一控制电极30I以及第二控制电极40I的数量分别各为一个，但不以此为限，第一控制电极30I以及第二控制电极40I的数量可依设计需求而变更。
请参阅图3，于本案第二实施例中，微机电泵模块100II与本案第一实施例的微机电泵模块100I的结构大致相同，不同之处在于本案第二实施例中，第一控制电极30II以及第二控制电极40II与芯片本体10二长边11的距离不相等。芯片本体10的二长边11分别为第一长边11a以及第二长边11b。于本案第二实施例中，第一控制电极30II以及第二控制电极40II邻近第一长边11a而设置。于本案第二实施例中，第一控制电极30II以及第二控制电极40II的数量分别各为一个，但不以此为限，第一控制电极30II以及第二控制电极40II的数量可依设计需求而变更。
请参阅图4，于本案第三实施例中，微机电泵模块100III与本案第二实施例的微机电泵模块100II的结构大致相同，不同之处在于本案第三实施例中，第一控制电极30III以及第二控制电极40III邻近第二长边11b而设置。于本案第三实施例中，第一控制电极30III以及第二控制电极40III的数量分别各为一个，但不以此为限，第一控制电极30III以及第二控制电极40III的数量可依设计需求而变更。
请参阅图5，于本案第四实施例中，微机电泵模块100IV与本案第一实施例的微机电泵模块100I的结构大致相同，不同的处在于本案第四实施例中，每一第一连接点31电性连接相对应的多个微机电泵20的第一电极21a，例如但不限为电性连接相对应的两个微机电泵20的第一电21a；第一控制电极30IV以及第二控制电极40IV分别设置在芯片本体10的相对两侧，且分别邻近芯片本体10的二长边11；以及第一控制电极30IV以及第二控制电极40IV与芯片本体10的二短边12距离相等。于本案第四实施例中，第一控制电极30IV以及第二控制电极40IV的数量分别各为一个，但不以此为限，第一控制电极30IV以及第二控制电极40IV的数量可依设计需求而变更。
请参阅图6，于本案第五实施例中，微机电泵模块100V与本案第四实施例的微机电泵模块100IV的结构大致相同，不同之处在于本案第五实施例中，芯片本体10的二短边12分别为第一短边12a以及第二短边12b，第一控制电极30V以及第二控制电极40V与芯片本体10的二短边12距离不相等，并且第一控制电极30V以及第二控制电极40V邻近第一短边12a而设置。于本案第五实施例中，第一控制电极30V以及第二控制电极40V的数量分别各为一个，但不以此为限，第一控制电极30V以及第二控制电极40V的数量可依设计需求而变更。
请参阅图7，于本案第六实施例中，微机电泵模块100VI与本案第五实施例的微机电泵模块100V的结构大致相同，不同之处在于本案第六实施例中，第一控制电极30VI以及第二控制电极40VI邻近第二短边12b而设置。于本案第六实施例中，第一控制电极30VI以及第二控制电极40VI的数量分别各为一个，但不以此为限，第一控制电极30VI以及第二控制电极40VI的数量可依设计需求而变更。
值得注意的是，相较于本案第二实施例以及第三实施例，于本案第一实施例中，由于第一控制电极30I以及第二控制电极40I与芯片本体10的二长边11距离相等，微机电泵20的第一电极21a与第一控制电极30I之间的阻抗以及微机电泵20的第二电极21b与第二控制电极40I之间的阻抗分布平均，借此微机电泵20的第一电极21a与第二电极21b的电力损耗较平均。同样地，相较于本案第五实施例以及第六实施例，于本案第四实施例中，由于第一控制电极30IV以及第二控制电极40IV与芯片本体10的二短边12距离相等，微机电泵20的第一电极21a与第一控制电极30IV之间的阻抗以及微机电泵20的第二电极21b与第二控制电极40IV之间的阻抗分布平均，借此微机电泵20的第一电极21a与第二电极21b的电力损耗较平均。
请参阅图8，于本案各实施例中，每一微机电泵20更包含一压电件21c。第一电极21a及第二电极21b将电压传递至压电件21c，使得压电件21c因压电效应产生形变，进而改变每一微机电泵20的内部压力，借以用来输送流体。每一微机电泵20的第一电极21a通过第一连接点31电性连接至一微处理器(图未示)，每一第二电极21b通过第二连接点41电性连接至微处理器(图未示)。于第一控制方法中，微处理器输出一控制信号包含有一定电压及一变电压，于本案各实施例中，变电压可为在一第一电压及一第二电压间切换的电压值，且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。第一控制电极30I、30II、30III、30IV、30V、30VI接受定电压，而第二控制电极40I、40II、40III、40IV、40V、40VI接受变电压，变电压可为介于第一电压与第二电压之间连续变化的电压，令压电件21c因第一电极21a与第二电极21b之间持续改变的电压差产生形变，用以传输流体。
请参阅图9A至图9C，于本案第一控制方法的各实施例中，控制信号的第一态样可为如图9A所示的一方波，第二态样可为如图9B所示的一正弦波，第三态样可为如图9C所示的一三角波，但不以此为限，控制信号的波形可依需求而变化。
请参阅图9D至图9F，于第二控制方法中，微处理器提供的控制信号包含两种变电压，变电压可为连续交替的电压。第一控制电极30I、30II、30III、30IV、30V、30VI接受第一变电压，而第二控制电极40I、40II、40III、40IV、40V、40VI接受第二变电压，第一变电压以及第二变电压皆具有一高电压点(High)以及一低电压点(Low)。以图9D说明，在第一时间区间T1时，第一变电压为High信号、第二变电压为Low信号；在第二时间区间T2时，第一变电压为Low信号、第二变电压为High信号；以及在第三时间区间T3时，第一变电压为High信号、第二变电压为Low信号，如此持续提供交替信号，令压电件21c因第一电极21a与第二电极21b之间持续改变的电压差产生形变，用以传输流体。控制信号的第四态样可为如图9D所示的二方波，第五态样可为如图9E所示的二半弦波，第六态样可为如图9F所示的二三角半波，但不以此为限，控制信号的波形可依需求而变化。于本案各实施例中，第一变电压与第二变电压的Low信号为0V，但不以此为限，可依需求而变更。
综上所述，本案提供一种微机电泵模块，利用新颖的布局方式，使得控制电极数量极少化，借以降低整体芯片面积，进而降低芯片成本，并且利用提供不同的控制信号来驱动微机电泵，借以传输流体。
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】
100I、100II、100III、100IV、100V、100VI：微机电泵模块
100：微机电芯片
10：芯片本体
11：长边
11a：第一长边
11b：第二长边
12：短边
12a：第一短边
12b：第二短边
20：微机电泵
21a：第一电极
21b：第二电极
21c：压电件
30I、30II、30III、30IV、30V、30VI：第一控制电极
31：第一连接点
40I、40II、40III、40IV、40V、40VI：第二控制电极
41：第二连接点
9：微机电泵模块
90：芯片本体
91：微机电泵
91a：控制电极
T1～T30：时间区间

Claims (12)

1.一种微机电泵模块，其特征在于，包含：
一微机电芯片，包含：
一芯片本体，为一长方形态样，具有二长边以及二短边；
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；
多个第一连接点，设置于该芯片本体，且电性连接该多个微机电泵的该第一电极；
多个第二连接点，设置于该芯片本体，且电性连接该多个微机电泵的该第二电极；
至少一第一控制电极，设置于该芯片本体，且电性连接该多个第一连接点；以及
至少一第二控制电极，设置于该芯片本体，且电性连接该多个第二连接点；
其中，该至少一第一控制电极以及该至少一第二控制电极分别设置在该芯片本体的相对两侧。
2.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，该多个第一连接点分别电性连接该多个微机电泵的该第一电极。
3.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，每一该第一连接点电性连接相对应的多个该微机电泵的该第一电极。
4.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，每一该第二连接点电性连接相对应的多个该微机电泵的该第二电极。
5.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，该至少一第一控制电极以及该至少一第二控制电极分别邻近该芯片本体的该二短边。
6.如权利要求5所述的微机电泵模块，其特征在于，该至少一第一控制电极以及该至少一第二控制电极与该芯片本体的该二长边距离相等。
7.如权利要求5所述的微机电泵模块，其特征在于，该至少一第一控制电极以及该至少一第二控制电极与该芯片本体的该二长边距离不相等。
8.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，该至少一第一控制电极以及该至少一第二控制电极分别邻近该芯片本体的该二长边。
9.如权利要求8所述的微机电泵模块，其特征在于，该至少一第一控制电极以及该至少一第二控制电极与该芯片本体的该二短边距离相等。
10.如权利要求8所述的微机电泵模块，其特征在于，该至少一第一控制电极以及该至少一第二控制电极与该芯片本体的该二短边距离不相等。
11.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，：
每一该微机电泵更包含一压电件；
该至少一第一控制电极接受为一定电压的控制信号，且该至少一第二控制电极接受为一变电压的控制信号；以及
该变电压为在一第一电压及一第二电压间切换的电压值，且该定电压的电压值介于该第一电压的电压值与该第二电压的电压值之间，使得该压电件因该第一电极与该第二电极之间持续改变的电压差产生形变，用以传输流体。
12.如权利要求1所述的微机电泵模块，其特征在于，：
每一该微机电泵更包含一压电件；
该至少一第一控制电极接受为一第一变电压的控制信号，且该至少一第二控制电极接受为一第二变电压的控制信号；
该第一变电压以及该第二变电压为连续交替的电压，并且皆具有一高电压点以及一低电压点；以及
该至少一第一控制电极及该至少一第二控制电极持续接收交替信号，使得该压电件因该第一电极与该第二电极之间持续改变的电压差产生形变，用以传输流体。
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