IT201900005808A1 - Dispositivo mems a micropompa per la movimentazione o eiezione di un fluido, in particolare microsoffiante o flussimetro - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

"DISPOSITIVO MEMS A MICROPOMPA PER LA MOVIMENTAZIONE O EIEZIONE DI UN FLUIDO, IN PARTICOLARE MICROSOFFIANTE O FLUSSIMETRO"

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo MEMS a micropompa per la movimentazione o eiezione di un fluido, in particolare microsoffiante (″microblower″) o flussimetro.

Sono note micropompe in grado di movimentare piccole quantità di un fluido, quale un liquido o un gas, per scopi di raffreddamento di piccoli componenti, per l'alimentazione di molecole di gas specifiche per scopi di somministrazione di medicinali o per scopi di analisi di flusso. In particolare, sono noti dispositivi a micropompa che sfruttano la capacità dei materiali piezoelettrici di deflettere una membrana quando polarizzati ad una tensione alternata opportuna.

Ad esempio, US 2009/0232683 descrive un microblower piezoelettrico formato da una pila di piastrine (″plates″), opportunamente sagomate, sovrapposte reciprocamente e incollate, di metallo o di resina dura. In particolare il microblower descritto in tale documento comprende un corpo alloggiante una camera chiusa su un primo lato da una prima parete e su un lato opposto da una piastrina vibrante (pure di metallo o resina flessibile, quale resina epossidica). La piastrina vibrante è fissata al corpo e porta un elemento piezoelettrico. La prima parete presenta un primo foro in contatto fluidico con un percorso di alimentazione di un fluido. Il percorso di alimentazione è formato da una apposita piastrina sagomata disposta fra la prima parete e una seconda parete ed ha un ingresso fluido ed un'uscita di eiezione fluido. L'uscita di eiezione fluido è formata da un secondo foro disposto nella seconda parete, in modo allineato al primo foro.

L'elemento piezoelettrico è fissato sul retro della piastrina vibrante per formare una membrana unimorfa che, quando l'elemento piezoelettrico polarizzato da una tensione alternata, si piega (″bend″) in direzioni opposte, con moto alternato, riducendo e aumentando il volume della camera nel corpo. Tale variazione di volume provoca alternativamente un richiamo di fluido dall'ingresso del percorso di alimentazione e la sua espulsione attraverso l'uscita di eiezione, in modo alternato.

Con tale struttura, è quindi possibile movimentare con precisione piccole quantità di fluido, superiori a 0,2 ml/min; il microblower può essere quindi utilizzato per raffreddare dispositivi elettronici con aria.

E' tuttavia desiderabile avere a disposizione dispositivi a micropompa in grado di movimentare con elevata precisione quantità di fluido variabili da valori molto bassi a valori più elevati.

Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo a micropompa di struttura semplice ed economica che consenta di movimentare quantità di fluidi variabili, da valori molto bassi a valori elevati, con elevata precisione.

Secondo la presente invenzione vengono realizzati un dispositivo a micropompa e il relativo procedimento di fabbricazione, come definiti nelle rivendicazioni allegate.

Per la comprensione della presente invenzione ne vengono ora descritte forme di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 è una vista dal basso di una forma di realizzazione del presente dispositivo a micropompa;

- la figura 2 mostra una sezione trasversale attraverso una porzione del dispositivo di figura 1, relativa a una pluralità di elementi attuatori affiancati;

- la figura 3 mostra una sezione trasversale ingrandita attraverso una porzione del dispositivo di figura 1, relativa ad un elemento attuatore singolo;

- la figura 4 è una vista ingrandita dal basso dell'elemento attuatore di figura 3;

- la figura 5 è una sezione trasversale ingrandita di una porzione dell'elemento attuatore di figura 3;

- le figure 6A-6I mostrano sezioni trasversali di un elemento attuatore, analoghe a quella di figura 4, in successive fasi di fabbricazione; e

- la figura 7 è una vista dal basso di una diversa forma di realizzazione del presente dispositivo a micropompa.

La figura 1 mostra schematicamente un dispositivo a micropompa 1 realizzato in tecnologia MEMS e integrato in una piastrina (″die″) 2.

Il dispositivo a micropompa 1 comprende una pluralità di singoli elementi attuatori 5 disposti affiancati reciprocamente, ad esempio allineati su righe e colonne. Nell'esempio di realizzazione di figura 1, gli elementi attuatori 5 presentano forma circolare (si veda anche la figura 4).

Ciascun elemento attuatore 5 è collegato indipendentemente, tramite connessioni elettriche 6 e piazzole di contatto 7, mostrate schematicamente, ad un'unità di comando 8, generalmente realizzata in una diversa piastrina 9, ad esempio realizzata come ASIC (Application Specific Integrated Circuit). In alternativa, gli elementi attuatori 5 possono essere collegati a gruppi, in cui gli elementi attuatori 5 di un gruppo vengono comandati separatamente e i gruppi sono comandabili separatamente, per ridurre il numero e semplificare le connessioni elettriche.

Con riferimento alla figura 2, la piastrina 2 comprende un corpo 3 di materiale semiconduttore, quale silicio, monolitico, avente una prima ed una seconda faccia principale 3A, 3B e formante la pluralità di elementi attuatori 5.

Ciascun elemento attuatore 5 comprende un percorso fluidico di ingresso 10 ed aperture di uscita 11. Nella forma di realizzazione mostrata, il fluidico percorso di ingresso 10 sbocca sulla prima faccia principale 3A, mediante aperture di ingresso 12. Le aperture di uscita 11 sono disposte sulla seconda faccia principale 3B, qui una per ogni elemento attuatore 5. Le aperture di ingresso 12 possono essere collegate ad un circuito fluidico esterno non mostrato, ad esempio per consentire l'aspirazione di un liquido o un gas contenuto in un serbatoio, o direttamente con l'ambiente esterno, ad esempio per l'aspirazione di aria ambiente. Analogamente, le aperture di uscita 11 possono essere collegate ad un circuito fluidico esterno non mostrato o con l'esterno, a seconda dell'applicazione prevista.

Come mostrato in dettaglio in figura 3, ciascun elemento attuatore 5 comprende inoltre una prima camera 15, disposta in prossimità della prima faccia principale 3A del corpo monolitico 3; una seconda camera 20, estendentesi fra la prima camera 15 e la seconda faccia principale 3B del corpo monolitico 3; trincee di ingresso 21, estendentisi fra le aperture di ingresso 12 e la seconda camera 20; e trincee di uscita 22, estendentisi fra la prima camera 15 e le aperture di uscita 11.

La porzione fra ciascuna camera 15 e la prima faccia principale 3A della piastrina 2 costituisce una membrana 18 e su ciascuna membrana 18, al di sopra della prima faccia principale 3A, è disposto un elemento piezoelettrico 19.

La prima e la seconda camera 15, 20 hanno qui forma circolare, con centri allineati fra di loro lungo un asse centrale 25. La membrana 18 è quindi circolare, concentrica alle camere 15, 20. Inoltre, la seconda camera 20 ha area (in vista dall'alto, figura 4) maggiore rispetto alla prima camera 15, in modo che una sua zona periferica, qui di forma ad anello circolare, sporge lateralmente rispetto alla prima camera 15 e le trincee di ingresso 21 possono estendersi verticalmente, perpendicolarmente alla prima e seconda faccia principale 3A, 3B del corpo 3, fra le aperture di ingresso 12 e la seconda camera 20. Nell'esempio di realizzazione mostrato, le aperture di ingresso 12 sono quattro per ogni elemento attuatore 5 e hanno forma arcuata, a settore di corona circolare, allineate circonferenzialmente fra loro (si veda in particolare la figura 4). Le trincee di ingresso 21 hanno qui uguale forma e area (in vista dall'alto) delle aperture di ingresso 12, hanno diametro interno maggiore rispetto alla prima camera 15 e circondano quest'ultima a distanza.

La trincea di uscita 22 (una per ogni elemento attuatore 5) ha forma cilindrica parallela e concentrica all'asse centrale 25 del rispettivo elemento attuatore 5, ha uguale area (in vista dall'alto) alla rispettiva apertura di uscita 11, e attraversa la seconda camera 20.

L'elemento piezoelettrico 19 può avere la struttura mostrata nella sezione di figura 5.

In dettaglio, l'elemento piezoelettrico 19 è formato al di sopra di uno strato isolante 181, ad esempio formato dalla sovrapposizione di uno strato di ossido di silicio cresciuto termicamente e di uno strato di dielettrico, come discuso in dettaglio in seguito con riferimento alle figure 6A-6I, e copre l'intera prima faccia principale 3A del corpo 3. Al di sopra dello strato isolante 181, si estende una pila 182 composta da un elettrodo inferiore 183, di materiale elettricamente conduttore, ad esempio di titanio (Ti) o platino (Pt); una regione piezoelettrica a film sottile 191; ed un elettrodo superiore 184, ad esempio di TiW. L'elettrodo inferiore 183 è in contatto elettrico con una prima linea di contatto 188 (ad esempio, è formata nello stesso strato e sagomata tramite fasi fotolitografiche note). Un primo ed un secondo strato di dielettrico 185, 186, ad esempio di ossido di silicio e nitruro di silicio deposto per CVD (Chemical Vapour Deposition) si estendono sulla pila 182. Una seconda linea di contatto 189 di materiale conduttore, ad esempio di alluminio e/o rame, si estende al di sopra degli strati di dielettrico 185, 186 e in un'apertura 187 di questi, per contattare elettricamente l'elettrodo superiore 184. Uno strato di passivazione 190, ad esempio di ossido di silicio e/o nitruro deposto per CVD, copre tutta la superficie superiore della piastrina 2, ad eccezione delle aperture di ingresso 12 e delle aperture di connessione elettrica (al di sopra delle piazzole di contatto 7). In pratica, le linee di contatto 188, 189 formano le connessioni elettriche 6 di figura 1 e consentono la connessione elettrica di uno degli elettrodi 183, 184 (ad esempio l'elettrodo inferiore 183 di tutti gli elementi attuatori 5) ad un potenziale di riferimento, tipicamente a massa, e la polarizzazione dell'altro degli elettrodi 183, 184 (ad esempio dell'elettrodo superiore 184) ad una tensione di attuazione alternata, come spiegato sopra.

Il dispositivo a micropompa 1 opera in modo analogo ai dispositivi noti. Infatti, l'applicazione di una tensione alternata di attuazione fra gli elettrodi superiore e inferiore 183, 184, ad esempio di 40 V, causa la contrazione e l'espansione della regione piezoelettrica a film sottile 191 e la deflessione della membrana 18 in direzione verticale, alternativamente in allontanamento e in avvicinamento alla seconda camera 20, provocando un corrispondente aumento e diminuzione del volume della prima camera 15. Tale variazione di volume fa sì che il fluido presente nella trincea di ingresso 21 e nella seconda camera 20 venga aspirato (″drawn″) all'interno della prima camera 15 e successivamente eiettato attraverso la trincea di uscita 22 e l'apertura di uscita 11.

Il dispositivo a micropompa 1 può essere realizzato come descritto qui di seguito con riferimento alle figure 6A-6I, mostranti la realizzazione di un singolo elemento attuatore 5, e gli altri elementi attuatori 5 del dispositivo 1 vengono realizzati contemporaneamente, affiancati lateralmente, in modo non mostrato.

Inizialmente, figura 6A, in una fetta 100 di materiale semiconduttore, ad esempio silicio monocristallino, viene realizzata la seconda camera 20 di ciascun elemento attuatore. Ad esempio, allo scopo può essere utilizzato il processo di fabbricazione descritto nel brevetto europeo EP1577656 (corrispondente al brevetto US8173513) e riassunto brevemente sotto.

In dettaglio, al di sopra della fetta 100, viene realizzata una maschera 101 di resist presentante aperture a reticolo a nido d’ape. Usando la maschera 101, viene eseguito un attacco chimico anisotropo della fetta 100, in modo da formare una pluralità di trincee 102, di profondità di ad esempio 15 µm, comunicanti tra loro e delimitanti una pluralità di colonne 103 di silicio.

Successivamente, figura 6B, la maschera 101 viene rimossa e viene eseguita una crescita epitassiale in ambiente riducente. Di conseguenza, uno strato epitassiale, ad esempio di tipo N e di spessore di 30 µm, cresce al di sopra delle colonne 103, chiudendo superiormente le trincee 102.

Viene quindi eseguita una fase di trattamento termico (annealing), ad esempio per 30 minuti a 1190°C, preferibilmente in atmosfera di idrogeno, o, in alternativa, di azoto.

Come discusso nei brevetti sopra citati, la fase di annealing provoca una migrazione degli atomi di silicio che tendono a portarsi in una posizione di minore energia. Di conseguenza, anche grazie alla distanza ravvicinata fra le colonne 103, gli atomi di silicio di queste migrano completamente e si formano le seconde camere 20. Al di sopra delle seconde camere 20 rimane un sottile strato di silicio, costituito in parte da atomi di silicio cresciuti epitassialmente ed in parte da atomi di silicio migrati e formante uno strato di chiusura 105 di silicio monocristallino.

In seguito, figura 6C, viene eseguita un'altra crescita epitassiale, di spessore di qualche decina di micrometri, ad esempio pari a 50 µm, a partire dallo strato di chiusura 105. In questo modo la fetta 100 comprende una prima regione spessa 108 di silicio monocristallino che sovrasta le seconde camere 20.

Successivamente, figura 6D, nella prima regione spessa 108 vengono realizzate le prime camere 15, ad esempio ripetendo il processo di fabbricazione descritto nel brevetto europeo EP1577656 e descritto in precedenza con riferimento alle figure 6A e 6B). In questo modo, la fetta 100 ha una prima ed una seconda faccia corrispondenti alla prima e seconda faccia principale 3A, 3B del corpo 3 e alloggia, al di sopra delle seconde camere 20, le prime camere 15 e le membrane 18.

In seguito, figura 6E, utilizzando uno strato di mascheratura non mostrato, vengono realizzati fori 115, uno per ogni prima camera 15, che si estendono ciascuno dalla prima faccia 3A della fetta 100 fino alla rispettiva prima camera 15. I fori 115, del diametro di, ad esempio, 2 µm, vengono realizzati preferibilmente in prossimità di un bordo esterno delle rispettive membrane 18, in modo da non alterarne le caratteristiche elastiche di queste.

Quindi, figura 6F, viene eseguita una ossidazione termica, formando uno strato di ossido con spessore, ad esempio, di 1 µm. In particolare, si formano una porzione di ossido di rivestimento 116A sui lati di ciascuna delle prime camere 20, una prima ed una seconda porzione di ossido superficiale 116B e 116C sulle facce 3A e, rispettivamente, 3B della fetta 100 e una porzione di ossido di chiusura 116D all'interno di ciascuno dei fori 115. Le prime camere 20 sono quindi completamente coperte dalle porzioni di ossido di rivestimento 116A e i fori 115 vengono praticamente chiusi dalle porzioni di ossido di chiusura 116D.

Successivamente, figura 6G, sulla prima porzione di ossido superficiale 116B viene deposto uno strato di materiale dielettrico 117, ad esempio di TEOS (tetraetilortosilicato), che, insieme alla prima porzione superficiale 116B, forma lo strato isolante 181 di figura 5. Lo strato di materiale dielettrico 117 può avere, ad esempio, spessore di 1 µm.

Quindi, sullo strato di materiale dielettrico 117 vengono realizzati gli elementi piezoelettrici 19. Ad esempio, con riferimento alla figura 5, vengono realizzati dapprima gli elettrodi 183 e le prime linee di contatto 188, utilizzando tecniche di deposizione e mascheratura note. Quindi, vengono depositati in successione uno strato piezoelettrico a film sottile (ad esempio di PZT - Pb, Zr, TiO3) e uno strato di elettrodo, che vengono definiti mediante tecniche di mascheratura e definizione note in modo da formare le regioni piezoelettriche a film sottile 191 e gli elettrodi superiori 184. Poi, il primo e il secondo strato dielettrico 186, 186 vengono depositati e definiti, formando le aperture 187; vengono realizzate le seconde linee di contatto 189 e viene depositato e definito lo strato di passivazione 190, che viene così aperto sulle piazzole di contatto (non mostrate) e dove devono essere formate le trincee 21.

In seguito, figura 6H, viene eseguito un attacco profondo del silicio dal fronte, attraverso lo strato di passivazione 190 (non mostrato) e lo strato isolante 181, esternamente alle prime camere 15, fino a raggiungere le seconde camere 20, realizzando le trincee di ingresso 21 e le aperture di ingresso 12.

Quindi, figura 6I, viene eseguito un attacco profondo del silicio dal retro, attraverso la seconda porzione di ossido superficiale 116C, fino a raggiungere le seconde camere 20, realizzando le trincee di uscita 22 e le aperture di uscita 11. In questa fase, le porzioni di ossido di rivestimento 116A operano come arresto all'attacco (″etch stop″).

Dopo l'effettuazione della fasi finali di fabbricazioni, includenti l'apertura dei contatti e il taglio della fetta 100, si ottiene il dispositivo a micropompa 1 delle figure 1-4.

In questo modo, è possibile realizzare un dispositivo a micropompa 1 avente dimensioni esterne ridotte ed elevata flessibilità e versatilità, in particolare per la movimentazione di volumi regolabili di fluido.

Ad esempio, con la soluzione descritta, è possibile realizzare una piastrina 2 di lato S = 20 mm comprendente 1600 (40x40) elementi attuatori 5 aventi ciascuno diametro D (dimensione della seconda camera 20, si veda la figura 1) di 460 µm e posti a distanza L di 40 µm. Lo spessore della piastrina 2 (spessore del corpo 3) può essere di 350 µm.

Inoltre, in ciascun elemento attuatore 5, la prima camera 15 può avere diametro di 350 µm e spessore 3,5 µm, la seconda camera 20 può avere diametro di 460 µm (come già indicato) e spessore 3 µm, la distanza fra la prima camera 15 e la seconda camera 20 può essere di 10 µm e la membrana 18 può avere ad esempio spessore di circa 6 µm. Il foro di ingresso 12 (trincea di ingresso 21) può avere diametro di 10 µm e il foro di uscita 11 (trincea di uscita 22) può avere diametro di 13 µm. La regione piezoelettrica a film sottile 191 può avere spessore di 2 µm e l'elemento piezoelettrico 19 può avere spessore totale compreso fra 2,1 e 3 µm.

Con le dimensioni sopra indicate, ciascun elemento attuatore 5, quando polarizzato a 40 V, è in grado di generare un flusso di 0,026 l/min e il dispositivo a micropompa 1, può generare un flusso totale fino a 41 l/min. Data la possibilità di comandare gli elementi attuatori 5 individualmente o a gruppi, tuttavia, il dispositivo a micropompa 1 è in grado di controllare con precisione valori di flusso intermedi fra il flusso unitario sopra indicato (0,026 l/min) e il flusso totale (41 l/min). Inoltre, il flusso minimo e massimo possono essere anche aumentati o ridotti modificando la tensione di attuazione applicata fra gli elettrodi superiore e inferiore 183, 184. Ad esempio, abbassando la tensione di attuazione a 20V, è possibile dimezzare il flusso, ottenendo un valore minimo di circa 0,01 l/min, e, abbassandola fino a 10V, si ottiene un valore minimo di circa 0,005 l/min.

La realizzazione monolitica di una pluralità di elementi attuatori all'interno di un corpo monolitico di materiale semiconduttore consente quindi di regolare con precisione flussi di valori variabili da molto piccoli ad elevati.

Dalle simulazioni effettuate dalla Richiedente, inoltre, è stato verificato che il dispositivo a micropompa 1 presenta ottima affidabilità e che la struttura è in grado di sopportare gli stress generati anche dall'attuazione contemporanea di tutti gli elementi attuatori 5, con ampio margine di sicurezza.

I valori sopra indicati sono tuttavia solo indicativi e in particolare la forma e le dimensioni delle camere 15, 20 possono variare ampiamente, a seconda dell'applicazione e dei volumi di flusso desiderati.

Ad esempio, secondo una diversa forma di realizzazione (figura 7) il dispositivo a micropompa, indicato con 1', comprende una pluralità di elementi attuatori 5' di forma quadrangolare, ad esempio quadrata, di lato D' = 350 µm (lato della seconda camera 20), disposti a distanza L' = 40 µm. Anche l'elemento piezoelettrico, indicato con 19', è qui quadrato. Altre forme (ad esempio ovale, esagonale, ottagonale, ecc.) e altre dimensioni sono tuttavia possibili.

Il dispositivo a micropompa descritto può essere utilizzato in una pluralità di applicazioni, in cui si desidera la movimentazione controllata di fluidi (liquidi o gas) in quantità variabili e ben controllate o dove si desidera la misura di flusso. Ad esempio, il presente dispositivo a micropompa può costituire una microsoffiante (″microblower″) utilizzabile come flussimetro, nei sensori di gas, o in applicazioni medicali, ad esempio per il trattamento di apnea durante il sonno.

Risulta infine chiaro che al dispositivo a micropompa e al procedimento di fabbricazione qui descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito protettivo (″scope″) della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, l'ordine di realizzazione delle trincee di ingresso 21 e delle trincee di uscita 22 può essere invertito rispetto a quanto mostrato nelle figure 6H e 6I.

Inoltre, la forma delle trincee di ingresso 21 e delle aperture di ingresso 12 può variare, così come il loro numero e le trincee di ingresso 21 possono essere collegate ad un unico canale di alimentazione che si apre all'esterno.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo a micropompa (1), comprendente un corpo monolitico (3) di materiale semiconduttore avente una prima ed una seconda faccia (3A, 3B) e integrante una pluralità di elementi attuatori (5) disposti reciprocamente affiancati, in cui ciascun elemento attuatore (5) include: una prima camera (15) estendentesi nel corpo monolitico (3) a distanza dalla prima faccia (3A); una membrana (18) formata dal corpo monolitico fra la prima faccia (3A) e la prima camera (15); un elemento piezoelettrico (19) estendentesi sulla prima faccia (3A) del corpo monolitico (3) al di sopra della membrana (18); una seconda camera (20), estendentesi nel corpo monolitico (3) fra la prima camera (15) e la seconda faccia (3B); un percorso fluidico di ingresso (10), configurato in modo da collegare fluidicamente la seconda camera (20) con l'esterno del corpo monolitico (3); una apertura di uscita fluido (11), estendentesi trasversalmente nel corpo monolitico (3) dalla seconda faccia (3B) fino alla seconda camera (20) ed attraversante la prima camera (15).
2. 2. Dispositivo a micropompa secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun percorso fluidico di ingresso (10) comprende almeno una apertura di ingresso (12) disposta sulla prima faccia (3A) del corpo monolitico (3) e collegata fluidicamente alla seconda camera (20).
3. 3. Dispositivo a micropompa secondo la rivendicazione 2, in cui la seconda camera (20) sporge lateralmente rispetto alla prima camera (15) con una sua porzione periferica e in cui il percorso fluidico di ingresso (10) comprende almeno una trincea (21) estendentesi dalla apertura di ingresso (12) fino alla porzione periferica della seconda camera (20).
4. 4. Dispositivo a micropompa secondo la rivendicazione 2, in cui la seconda camera (20) presenta area maggiore rispetto alla prima camera (15) e sporge lateralmente rispetto alla prima camera con una sua zona periferica e il percorso fluidico di ingresso (10) comprende una pluralità di aperture di ingresso (12) formate sulla prima faccia (3A) del corpo monolitico (3) ed una pluralità di trincee di ingresso (21) estendentisi ciascuna da una corrispondente apertura di ingresso (12) fino alla zona periferica della seconda camera (20).
5. 5. Dispositivo a micropompa secondo la rivendicazione precedente, in cui le trincee di ingresso (21) hanno forma arcuata e circondano lateralmente a distanza la prima camera (15).
6. 6. Dispositivo a micropompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima e la seconda camera (15, 20) hanno forma circolare.
7. 7. Dispositivo a micropompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, in cui la prima e la seconda camera (15, 20) hanno forma poligonale.
8. 8. Dispositivo a micropompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento piezoelettrico (19) comprende una pila di strati (182) includente un primo ed un secondo elettrodo (183, 184) ed una regione piezoelettrica a film sottile (191) disposta fra il primo e il secondo elettrodo.
9. 9. Dispositivo a micropompa secondo la rivendicazione precedente, comprendente una pluralità di linee di connessione elettrica (6) configurate in modo da accoppiare selettivamente almeno uno fra il primo e il secondo elettrodo (183, 184) di uno o più elementi di attuazione (5) ad un generatore di tensione di attuazione (8).
10. 10. Procedimento di fabbricazione di un dispositivo a micropompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di: formare una pluralità di prime cavità sepolte (20) in una fetta di materiale semiconduttore (100), le prime cavità sepolte essendo disposte lateralmente affiancate; formare una pluralità di seconde cavità sepolte (15) nella fetta di materiale semiconduttore (100), ciascuna seconda cavità sepolta (15) essendo sovrapposta ad una rispettiva prima cavità sepolta (20), in modo che le seconde cavità sepolte (15) si estendono al di sotto di una prima faccia (3A) della fetta di materiale semiconduttore, la fetta di materiale semiconduttore forma una pluralità di membrane (18) fra la prima faccia (3A) e le seconde cavità sepolte (15) e le prime cavità sepolte (20) si estendono fra una seconda faccia (3B) della fetta di materiale semiconduttore (100) e la rispettiva prima cavità sepolta (20); formare una pluralità di percorsi fluidici di ingresso (10) configurati per accoppiare le prime cavità sepolte (20) con l'esterno della fetta di materiale semiconduttore (100), in modo che le prime cavità sepolte (20) definiscono camere di aspirazione (20) configurate per aspirare (″draw″) un fluido dall'esterno; formare una pluralità di aperture di uscita fluido (11, 22) configurate per accoppiare le prime e le seconde cavità sepolte (290, 15) con la seconda faccia (3B) della fetta di materiale semiconduttore (100), in modo che le seconde cavità sepolte (15) definiscono camere a volume variabile (15); formare una pluralità di elementi piezoelettrici (19), ciascun elemento piezoelettrico estendendosi sulla prima faccia (3A) al di sopra di una rispettiva prima e seconda cavità sepolta (20, 15), formando in tal modo una pluralità di elementi attuatori (5) disposti adiacenti fra loro e aventi ciascuno una camera a volume variabile (15) e una camera di aspirazione (20), un elemento piezoelettrico (19), un percorso fluidico di ingresso (10) e una apertura di uscita fluido (11, 22).
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione precedente, in cui formare una pluralità di aperture di uscita fluido (11, 22) comprende rimuovere porzioni selettive della fetta di materiale semiconduttore (100) a partire dalla seconda faccia (3B) attraversando una rispettiva prima cavità sepolta (20) fino ad un rispettiva seconda cavità sepolta (15).
12. 12. Procedimento secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui ciascuna prima cavità sepolta (20) sporge lateralmente rispetto alla rispettiva seconda cavità sepolta (15) con una propria porzione periferica e in cui formare una pluralità di percorsi fluidici di ingresso (10) comprende formare almeno una trincea di ingresso (21) estendentesi dalla prima faccia (3A) della fetta di materiale semiconduttore (100) fino alla porzione periferica della camera di aspirazione (20).
13. 13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-12, in cui: formare una pluralità di prime cavità sepolte (20) comprende formare una pluralità di gruppi di prime trincee (102), le prime trincee di ciascun gruppo essendo separate reciprocamente da prime strutture a colonna (103) in un substrato (100) di materiale semiconduttore; eseguire una crescita epitassiale in ambiente riducente in modo da formare un primo strato superficiale di materiale semiconduttore (105) chiudente superiormente le prime trincee (102); ed effettuare un trattamento termico tale da provocare una migrazione di atomi di materiale semiconduttore delle prime strutture a colonne (103) e la formazione della pluralità di prima cavità sepolta (20) e formare una pluralità di seconde cavità sepolte (15) comprende eseguire una seconda crescita epitassiale per formare una regione spessa (108); realizzare una pluralità di gruppi di seconde trincee, le seconde trincee di ciascun gruppo essendo separate reciprocamente da seconde strutture a colonna nella regione spessa; eseguire una seconda crescita epitassiale in ambiente riducente in modo da formare un secondo strato superficiale di materiale semiconduttore chiudente superiormente le seconde trincee; ed effettuare un trattamento termico tale da provocare una migrazione di atomi di materiale semiconduttore delle seconde strutture a colonna e la formazione della pluralità di seconde cavità (15) e della pluralità di membrane.
14. 14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-13, comprendente, prima di formare una pluralità di aperture di uscita fluido (11), formare una pluralità di fori (115) estendentisi dalla prima faccia (3A) della fetta di materiale semiconduttore (100) fino ad una rispettiva seconda cavità sepolta (15) e formare uno strato di ossido (16A) rivestente le seconde cavità sepolte (15) e chiudenti la pluralità di fori (115).
15. 15. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-14, comprendente inoltre formare una pluralità di connessioni elettriche 6 estendentisi almeno parzialmente sulla prima faccia (3A) della fetta di materiale semiconduttore (100) e configurate per collegare elettricamente gli elementi piezoelettrici (5) con regioni di contatto elettrico (7).