CN204517632U - 一种多组电极平铺式电流体动力微泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多组电极平铺式电流体动力微泵，包括电极片和盖合在电极片上的腔室盖板，腔室盖板的外围与电极片密封结合；在电极片上与腔室盖板的结合面上，由三组相同的梳齿状电极阵列，在腔室盖板上与电极片的结合面上开设有日字型沟槽，沟槽内、对应于电极的末端和始端位置分别开设有液体流出口和液体流入口。腔室盖板上的液体流入口作为微泵入口，使液体分布在日字型沟槽之间、三组梳齿状电极阵列的集电极与发射极之间，并通过液体流出口完成并联液体汇合流出，有效提高微泵效率，可大幅度提升电流体动力泵的动力效果，从而使芯片的热量能及时排出，克服了现有技术由于芯片不能及时散热，而导致易损坏、工作不稳定等缺点。

Description

一种多组电极平铺式电流体动力微泵

技术领域

本实用新型涉及微电子散热领域和微流控领域，尤其涉及一种多组电极平铺式电流体动力微泵。

背景技术

在微电子散热领域，随着电子元器件的集成度越来越高，电子芯片的功率密度不断增加，其热流密度也开始显著增加。芯片的温度极大地影响着芯片的寿命，为保证芯片能够在适宜的温度范围内工作，必须采用良好的散热解决方案将其产生的热量及时排出。

在微通道热沉中对工质进行强制对流会使散热效果显著提高；而通过对芯片热源的研究发现，从芯片上部散失的热量约占总散热量的20％，总热量的80％是集中于芯片的底部，而目前最常用的风冷和传统的液体冷却技术只是针对芯片上方局部进行散热，不能从根本上解决问题。因此为满足未来电子产品的散热需求，研究人员提出新型冷却方案，即针对芯片热源核心部分制备微通道散热结构，将芯片与微通道结构集成，采用液体冷却的方式来对芯片的温度进行调控。

然而，液体工质在微通道结构中流动会产生很高的流动压差，常规的流体驱动方法(如常规齿轮泵，柱塞泵等)在微通道中是不适用的，同时集成的芯片对尺寸又有着严格的限制；这就需要一种既不占用太多体积又能够为微流道中流体提供充足动力，稳定工作的驱动装置来作为工质流动的动力源。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种多组电极平铺式电流体动力微泵，解决了现有技术中，由于微泵效率及动力性能低，使芯片的热量不能及时排出而导致芯片极易损坏、工作不稳定等缺点。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种多组电极平铺式电流体动力微泵，包括电极片4和盖合在电极片4上的腔室盖板3，所述腔室盖板3的外围与电极片4密封结合；

在电极片上与腔室盖板3的结合面上，由三组结构相同的电极并列平铺组成，每组电极均由向上凸起的集电极和发射极构成，集电极与发射极之间相互间隔并交错排布，构成三组梳齿状电极阵列5；每组梳齿状电极阵列5中的集电极和发射极末端分别用导线引至梳齿状电极阵列之外；

在腔室盖板3上与电极片的结合面上开设有“日”字型沟槽3-1，在“日”字型沟槽3-1内、对应于电极的末端和始端位置分别开设有液体流出口1和液体流入口2。

所述“日”字型沟槽3-1与三组梳齿状电极阵列构成三组并联液体腔室，三组梳齿状电极阵列同时产生电场，分别作用于并联腔室内液体；腔室盖板3上的液体流入口2作为微泵入口，使液体分布在“日”字型沟槽3-1之间、三组梳齿状电极阵列5的集电极与发射极之间，并通过液体流出口1完成并联液体汇合流出。

在“日”字型沟槽3-1中，上中下三条相互平行的沟槽分别各自对应一组梳齿状电极阵列；左右两条相互平行的沟槽分别各自对应于电极的末端和始端的端部位置。

三组梳齿状电极阵列5的发射极末端均连接直流电源正极，集电极末端均连接直流电源负极。

所述“日”字型沟槽3-1的槽宽3mm、槽深0.3mm。

所述腔室盖板3由聚四氟乙烯材料制成。

所述液体流入口2和液体流出口1的连接管为硅胶管。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

腔室盖板上的“日”字型沟槽与三组梳齿状电极阵列构成三组并联液体腔室，三组梳齿状电极阵列同时产生电场，分别作用于并联腔室内液体，增强了电场对液体中离子的拖拽作用；腔室盖板上的液体流入口作为微泵入口，使液体分布在“日”字型沟槽之间、三组梳齿状电极阵列的集电极与发射极之间，并通过液体流出口完成并联液体汇合流出，有效提高微泵的效率，可以大幅度提升电流体动力泵的动力效果，为芯片的及时散热提供了保障。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中的腔室盖板结构示意图。

图3为图1中的三组梳齿状电极阵列分布结构示意图；其中，A表示发射极，B表示集电极。

图4为本实用新型多组电极平铺式电流体动力微泵液体流动示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1至图4所示。本实用新型一种多组电极平铺式电流体动力微泵，包括电极片4和盖合在电极片4上的腔室盖板3，所述腔室盖板3的外围与电极片4密封结合；

在电极片上与腔室盖板3的结合面上，由三组结构相同的电极并列平铺组成，每组电极均由向上凸起的集电极和发射极构成，集电极与发射极之间相互间隔并交错排布，构成三组梳齿状电极阵列5；每组梳齿状电极阵列5中的集电极和发射极末端分别用导线引至梳齿状电极阵列之外；

相邻的集电极与发射极构成一对电极对，电极对对数均为24对。三组梳齿状电极阵列5中的电极梳线线宽为0.3mm，所述电极对的两个梳线之间的距离为0.2mm，电极对之间的距离为0.3mm。

在腔室盖板3上与电极片的结合面上开设有“日”字型沟槽3-1，在“日”字型沟槽3-1内、对应于电极的末端和始端位置分别开设有液体流出口1和液体流入口2。每组梳齿状电极阵列5的电极部分外围尺寸均为26.1mm×6.6mm，以保证每组电极对结构布满相对应“日”字型沟槽3-1底部。相邻梳齿状电极阵列5之间间隔宽度为2.4mm。

所述“日”字型沟槽3-1与三组梳齿状电极阵列构成三组并联液体腔室，三组梳齿状电极阵列同时产生电场，分别作用于并联腔室内液体；腔室盖板3上的液体流入口2作为微泵入口，使液体分布在“日”字型沟槽3-1之间、三组梳齿状电极阵列5的集电极与发射极之间，并通过液体流出口1完成并联液体汇合流出。

在“日”字型沟槽3-1中，上中下三条相互平行的沟槽分别各自对应一组梳齿状电极阵列；左右两条相互平行的沟槽分别各自对应于电极的末端和始端的端部位置。

三组梳齿状电极阵列5的发射极末端均连接直流电源正极，集电极末端均连接直流电源负极，利用直流电源(500V)电流体动力效应驱动液体流动。

所述“日”字型沟槽3-1的槽宽3mm、槽深0.3mm、沿梳齿状电极阵列5长度方向为18mm、上中下三条相互平行的沟槽间隔宽度为6mm。

所述腔室盖板3由聚四氟乙烯材料制成。

所述液体流入口2和液体流出口1的连接管为硅胶管，孔直径均为3mm，在俯视平面投影距离15mm。硅胶管外径为3mm，内径为1mm。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多组电极平铺式电流体动力微泵，其特征在于包括电极片(4)和盖合在电极片(4)上的腔室盖板(3)，所述腔室盖板(3)的外围与电极片(4)密封结合；

在电极片上与腔室盖板(3)的结合面上，由三组结构相同的电极并列平铺组成，每组电极均由向上凸起的集电极和发射极构成，集电极与发射极之间相互间隔并交错排布，构成三组梳齿状电极阵列(5)；每组梳齿状电极阵列(5)中的集电极和发射极末端分别用导线引至梳齿状电极阵列之外；

在腔室盖板(3)上与电极片的结合面上开设有”日”字型沟槽(3-1)，在”日”字型沟槽(3-1)内、对应于电极的末端和始端位置分别开设有液体流出口(1)和液体流入口(2)。

2.根据权利要求1所述的多组电极平铺式电流体动力微泵，其特征在于：所述”日”字型沟槽(3-1)与三组梳齿状电极阵列构成三组并联液体腔室，三组梳齿状电极阵列同时产生电场，分别作用于并联腔室内液体；腔室盖板(3)上的液体流入口(2)作为微泵入口，使液体分布在”日”字型沟槽(3-1)之间、三组梳齿状电极阵列(5)的集电极与发射极之间，并通过液体流出口(1)完成并联液体汇合流出。

3.根据权利要求1所述的多组电极平铺式电流体动力微泵，其特征在于：在”日”字型沟槽(3-1)中，上中下三条相互平行的沟槽分别各自对应一组梳齿状电极阵列；左右两条相互平行的沟槽分别各自对应于电极的末端和始端的端部位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多组电极平铺式电流体动力微泵，其特征在于：三组梳齿状电极阵列(5)的发射极末端均连接直流电源正极，集电极末端均连接直流电源负极。

5.根据权利要求4所述的多组电极平铺式电流体动力微泵，其特征在于：所述”日”字型沟槽(3-1)的槽宽3mm、槽深0.3mm。

6.根据权利要求4所述的多组电极平铺式电流体动力微泵，其特征在于：所述腔室盖板(3)由聚四氟乙烯材料制成。

7.根据权利要求4所述的多组电极平铺式电流体动力微泵，其特征在于：所述液体流入口(2)和液体流出口(1)的连接管为硅胶管。