JPH06288355A - Micro pump - Google Patents
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- JPH06288355A JPH06288355A JP10626093A JP10626093A JPH06288355A JP H06288355 A JPH06288355 A JP H06288355A JP 10626093 A JP10626093 A JP 10626093A JP 10626093 A JP10626093 A JP 10626093A JP H06288355 A JPH06288355 A JP H06288355A
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- diaphragm
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- passage
- micropump
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン基板等に組み
込まれて、例えばクロマトグラフィーやマスフローコン
トローラ等に使用されるマイクロポンプに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micropump incorporated in a silicon substrate or the like and used for eg chromatography or mass flow controller.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばクロマトグラフィーやマスフロー
コントローラ等に使用されるポンプは微小なものが要求
されている。2. Description of the Related Art Micro pumps are required for use in, for example, chromatography and mass flow controllers.
【０００３】そこで、近年では、結晶シリコン基板や絶
縁性のダイアフラム上に形成して、従来の機械式のマイ
クロポンプよりもさらに小型化を可能にしたマイクロポ
ンプが提案されている。Therefore, in recent years, there has been proposed a micropump which is formed on a crystalline silicon substrate or an insulating diaphragm and can be further miniaturized as compared with a conventional mechanical micropump.
【０００４】図５はシリコン（Ｓｉ）基板上に形成した
マイクロポンプの一例を示すものである。図５におい
て、このマイクロポンプは、シリコン基板５１の上下面
にそれぞれガラス層５２，５３を設けるとともに、上ガ
ラス層５２上に積層ピエゾアクチュエータ５４を配設し
ている。FIG. 5 shows an example of a micropump formed on a silicon (Si) substrate. In FIG. 5, this micro pump has glass layers 52 and 53 provided on the upper and lower surfaces of a silicon substrate 51, respectively, and a laminated piezoelectric actuator 54 is provided on the upper glass layer 52.
【０００５】また、上ガラス層５２にはピエゾアクチュ
エーター５４によって振動が生起されるダイアフラム５
５が積層ピエゾアクチュエーター５４の下側に位置して
設けられている。The upper glass layer 52 has a diaphragm 5 on which vibration is generated by a piezo actuator 54.
5 is provided below the laminated piezoelectric actuator 54.
【０００６】さらに、シリコン基板５１と上ガラス層５
２には複数の層を成膜しておき、これを方位１００のア
ルカリ溶液による異方性エッチングを行い、ダイアフラ
ム５５の下側を通る流路５６を一体に形成し、この流路
５６の入口５６ａ側と出口５６ｂ側にポリシリコン（Ｐ
ｏｌｙ−Ｓｉ）で形成された一方向弁５７を各々設けた
構成となっている。[0006] Further, the silicon substrate 51 and the upper glass layer 5
2, a plurality of layers are formed, and anisotropic etching is performed using an alkaline solution having an orientation of 100 to integrally form a flow path 56 that passes under the diaphragm 55. On the 56a side and the outlet 56b side, polysilicon (P
One-way valves 57 made of poly-Si) are provided.
【０００７】一方向弁５７は、図７に単品として示すよ
うに、円盤部５７ａと、この円盤部５７ａの外側に位置
する外輪部５７ｂと、円盤部５７ａと外輪部５７ｂとの
間を連結している４つの連結部５７ｃとを一体に有し、
全体としてリング状に形成されている。そして、この一
方向弁５７は、図６に示すように平時は流路５６の途中
を円盤部５７が塞いだ状態にして配設されている。As shown as a single item in FIG. 7, the one-way valve 57 connects the disc portion 57a, the outer ring portion 57b located outside the disc portion 57a, and the disc portion 57a and the outer ring portion 57b. Integrally with the four connecting portions 57c
It is formed in a ring shape as a whole. Further, as shown in FIG. 6, the one-way valve 57 is arranged such that the disc portion 57 closes the middle of the flow path 56 in a normal state.
【０００８】そして、このようにして形成されているマ
イクロポンプは、積層ピエゾアクチュエータ５４に振動
が起こされるとダイアフラム５５が一緒に振動し、この
振動で一方向弁５７の円盤部５７ａによる流路５６に対
する開閉動作が繰り返し行われる。すると、入口５６ａ
から気体が流路５６内に導入されて出口５６ｂより排出
されるようにして流れ、気体のポンプとして動作する。In the micro pump thus formed, when the laminated piezo actuator 54 is vibrated, the diaphragm 55 vibrates together, and this vibration causes the flow passage 56 by the disc portion 57a of the one-way valve 57. The opening / closing operation for is repeated. Then, the entrance 56a
Gas is introduced into the flow path 56 and is discharged from the outlet 56b so that the gas operates as a gas pump.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来構造のマイクロポンプでは、上ガラス層５２にダ
イアフラム５５を形成したり、流路５６の入口５６ａ及
び出口５６ｂの穴等を形成するための精密加工を必要と
する。さらに、積層ピエゾアクチュエータ５４を上ガラ
ス層５２上に取り付ける必要があり、構造が複雑で製造
工数も多く、コストが高くなっている問題点があった。However, in the above-described conventional structure of the micropump, the precision for forming the diaphragm 55 in the upper glass layer 52 and the holes for the inlet 56a and the outlet 56b of the flow path 56, etc. Requires processing. Further, it is necessary to mount the laminated piezoelectric actuator 54 on the upper glass layer 52, and there is a problem that the structure is complicated, the number of manufacturing steps is large, and the cost is high.
【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は構造及び加工の簡略化を図るとと
もに製造工数を減らし、コストを下げて安価に製造する
ことができるマイクロポンプを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a micropump which can be manufactured at a low cost by reducing the manufacturing man-hours while simplifying the structure and processing, and reducing the manufacturing cost. To provide.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るマイクロポンプは、シリコン基板また
は絶縁膜で形成したダイアフラムと、前記ダイアフラム
と対向する基板との間に入口と出口を有して形成された
気体を通過させるための通路とを備えたものであって、
前記ダイアフラムに薄膜コイルあるいは電極のアレイを
形成するとともに、前記対向基板側の前記通路面に１）
前記ダイアフラムに薄膜コイルを形成した場合は前記薄
膜コイルと対向して強磁性薄膜を設け、２）前記ダイア
フラムに薄膜コイルを形成した場合は前記薄膜コイルと
対向して強磁性薄膜を設けて、前記ダイアフラム側の薄
膜コイルと対向基板側の強磁性薄膜、または前記ダイア
フラム側の電極と対向基板側の導電層とでなるアクチュ
エータ部を一体に組み込んだ構成にした。In order to achieve the above object, a micropump according to the present invention has an inlet and an outlet between a diaphragm formed of a silicon substrate or an insulating film and a substrate facing the diaphragm. And a passage for passing the gas formed by
A thin film coil or an array of electrodes is formed on the diaphragm, and 1) on the passage surface on the counter substrate side.
When a thin film coil is formed on the diaphragm, a ferromagnetic thin film is provided facing the thin film coil. 2) When a thin film coil is formed on the diaphragm, a ferromagnetic thin film is provided opposite the thin film coil. An actuator unit composed of a thin film coil on the diaphragm side and a ferromagnetic thin film on the counter substrate side, or an electrode on the diaphragm side and a conductive layer on the counter substrate side is integrally incorporated.
【００１２】[0012]
【作用】この構成によれば、ダイアフラム側の薄膜コイ
ルと対向基板側の強磁性薄膜で形成されるアクチュエー
タ部、またはダイアフラム側の電極と対向基板側の導電
層で形成されるアクチュエータ部が一体に組み込まれた
マイクロポンプが形成される。According to this structure, the actuator portion formed of the thin film coil on the diaphragm side and the ferromagnetic thin film on the counter substrate side, or the actuator portion formed of the electrode on the diaphragm side and the conductive layer on the counter substrate side is integrated. An integrated micropump is formed.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係るマイクロ
ポンプの一実施例を示すもので、図１は図２のＡ−Ａ線
に沿う概略断面図、図２は同上ポンプの平面図である。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 1 and 2 show one embodiment of the micropump according to the present invention. FIG. 1 is a schematic sectional view taken along the line AA of FIG. 2, and FIG. 2 is a plan view of the same pump.
【００１４】図１及び図２において、このマイクロポン
プ１は、大きくは上部シリコンウエハ２と、この上部シ
リコンウエハ２の下面側に接着された下部シリコンウエ
ハ３とをベースとしてなり、さらに上部シリコンウエハ
２の表面に例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）あるいは窒
化シリコン（ＳｉＮx ）等の絶縁膜４を設けるととも
に、この絶縁膜４の上に例えばアルミニューム（Ａｌ）
等の金属薄膜のエッチングにより形成した薄膜コイル
５、及びこの薄膜コイル５に電流を供給するための駆動
回路６を設けた構成になっている。In FIG. 1 and FIG. 2, the micropump 1 is basically based on an upper silicon wafer 2 and a lower silicon wafer 3 bonded to the lower surface side of the upper silicon wafer 2, and further the upper silicon wafer. An insulating film 4 made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN x ) is provided on the surface of 2, and aluminum (Al) is provided on the insulating film 4.
A thin film coil 5 formed by etching a metal thin film such as the above, and a drive circuit 6 for supplying a current to the thin film coil 5 are provided.
【００１５】さらに詳述すると、上部シリコンウエハ２
は方位１００のシリコン（Ｓｉ）で基板状に作られてお
り、裏面側にはアルカリ溶液による異方性エッチングで
ダイアフラム７が形成されている。More specifically, the upper silicon wafer 2
Is made of silicon (Si) having an orientation of 100 in a substrate shape, and the diaphragm 7 is formed on the back surface side by anisotropic etching with an alkaline solution.
【００１６】下部シリコンウエハ３は、同じく方位１０
０のシリコン（Ｓｉ）で基板状に作られている。また、
ダイアフラム７の端部と対応している位置には、アルカ
リ溶液による異方性エッチングで入口８としての上下に
貫通した穴と、出口９としての上下に貫通した穴が各々
形成されている。そして、この下部シリコンウエハ３が
上部シリコンウエハ２の下面に接着して配設されると、
下部シリコンウエハ３とダイアフラム７との間に隙間が
形成され、かつ入口８と出口９が隙間内に連通して下部
シリコンウエハ３とダイアフラム７との間に気体が流れ
る通路１０が形成された状態になる。したがって、この
通路１０には、入口８から気体を入れて出口９より排出
することができる。The lower silicon wafer 3 has the same orientation 10
It is made of zero silicon (Si) in the form of a substrate. Also,
At a position corresponding to the end of the diaphragm 7, a vertically penetrating hole as an inlet 8 and a vertically penetrating hole as an outlet 9 are formed by anisotropic etching with an alkaline solution. Then, when the lower silicon wafer 3 is arranged by being adhered to the lower surface of the upper silicon wafer 2,
A state in which a gap is formed between the lower silicon wafer 3 and the diaphragm 7, and an inlet 8 and an outlet 9 communicate with each other in the gap to form a passage 10 through which a gas flows between the lower silicon wafer 3 and the diaphragm 7. become. Therefore, gas can be introduced into the passage 10 from the inlet 8 and discharged from the outlet 9.
【００１７】絶縁膜４上に形成された薄膜コイル５は、
通路９に対応して、この通路９内を流れる気体の方向に
沿って配した複数個のコイル部（φ1 〜φn ）を有し、
これら各薄膜コイル５のコイル端末はシフトレジスタを
有する駆動回路６に各々接続されている。The thin film coil 5 formed on the insulating film 4 is
Corresponding to the passage 9, it has a plurality of coil portions (φ 1 to φ n ) arranged along the direction of the gas flowing in the passage 9,
The coil terminals of each thin film coil 5 are connected to a drive circuit 6 having a shift register.
【００１８】また、下部シリコンウエハ３には、通路１
０内に表出している面に、薄膜コイル５と対向して例え
ばフェライト、パーマロイ等をスパッタリングして強磁
性薄膜１１が設けられている。The lower silicon wafer 3 has a passage 1
On the surface exposed inside 0, a ferromagnetic thin film 11 is provided facing the thin film coil 5 by sputtering ferrite, permalloy or the like.
【００１９】次に、このように構成されたマイクロポン
プの動作を説明する。まず、マイクロポンプとして動作
させるには、駆動回路６により薄膜コイル５のコイル部
（φ1 〜φn ）に入口８側のコイル部φ1 から出口９側
のコイル部φn に順次電流を流して行く。Next, the operation of the micropump thus constructed will be described. First, to operate as a micro pump, the drive circuit 6 coil portion of the thin film coil 5 (φ 1 ~φ n) flushed with sequential current inlet 8 side from the coil portion phi 1 to the coil portion phi n of the outlet 9 side Go.
【００２０】また、電流が流された各コイル部（φ1 〜
φn ）では、まずコイル部φk （但し、ｋ＝１〜ｎの整
数）に電流が流されると、コイル部φk と強磁性薄膜１
１との間に磁界ができ、コイル部φk に対応する部分の
ダイアフラム７の一部が強磁性薄膜１１側に引かれて通
路１０の一部が狭まり、その下部の気体は左右の方向に
力を受ける。Further, each coil portion (φ 1 to
φ n ), first, when a current is applied to the coil portion φ k (where k = 1 to n is an integer), the coil portion φ k and the ferromagnetic thin film 1
1, a magnetic field is generated between the two, and a part of the diaphragm 7 corresponding to the coil portion φ k is pulled toward the ferromagnetic thin film 11 side, and a part of the passage 10 is narrowed. Receive power.
【００２１】次にコイル部φk+1 に電流が流されると、
コイル部φk+1 と強磁性薄膜１１との間に磁界ができ、
コイル部φk+1 に対応する部分のダイアフラム７の一部
が強磁性薄膜１１側に引かれて通路１０の一部が狭ま
り、その下部の気体をさらに出口９側に押し退ける。こ
れを各コイル部φknまで順次繰り返すことによって気体
を出口９まで運ぶことができ、通路１０内には入口８か
ら入り出口９から排出される気体の流れが形成され、ポ
ンプとして機能する。Next, when a current is applied to the coil section φ k + 1 ,
A magnetic field is generated between the coil portion φ k + 1 and the ferromagnetic thin film 11,
A part of the diaphragm 7 corresponding to the coil portion φ k + 1 is pulled to the ferromagnetic thin film 11 side, and a part of the passage 10 is narrowed, and the gas under the part is further pushed to the outlet 9 side. The gas can be carried to the outlet 9 by sequentially repeating this up to each coil portion φ kn, and a flow of the gas discharged from the inlet 8 and discharged from the outlet 9 is formed in the passage 10 and functions as a pump.
【００２２】したがって、本実施例の構造のマイクロポ
ンプでは、薄膜コイル５とダイアフラム７と強磁性薄膜
１１とで形成されるアクチュエータ部の動きに方向性が
あるので、従来のマイクロポンプで使用していた一方向
弁が不要になる。Therefore, in the micropump having the structure of this embodiment, the movement of the actuator portion formed by the thin film coil 5, the diaphragm 7 and the ferromagnetic thin film 11 is directional, so that it is used in the conventional micropump. The need for a one-way valve is eliminated.
【００２３】なお、本実施例の構造では、入口８と出口
９を下部シリコンウエハ３側に設けた構造を開示した
が、上部シリコンウエハ２側に設けても差し支えないも
のである。また、ダイアフラム７は、上部シリコンウエ
ハ２で形成した構造を開示したが、この上部シリコンウ
エハ２の上に張設した絶縁膜４で形成しても差し支えな
いものである。In the structure of this embodiment, the inlet 8 and the outlet 9 are provided on the lower silicon wafer 3 side, but they may be provided on the upper silicon wafer 2 side. Further, although the diaphragm 7 has been disclosed as having the structure formed of the upper silicon wafer 2, the diaphragm 7 may be formed of the insulating film 4 stretched on the upper silicon wafer 2.
【００２４】図３及び図４は本発明に係るマイクロポン
プの他の実施例を示すもので、図３は図４のＢ−Ｂ線に
沿う概略断面図、図４はその平面図である。また、図３
及び図４において図１及び図２と同一符号を付したもの
は図１及び図２と同一のものを示している。FIGS. 3 and 4 show another embodiment of the micropump according to the present invention. FIG. 3 is a schematic sectional view taken along the line BB of FIG. 4, and FIG. 4 is a plan view thereof. Also, FIG.
In FIG. 4 and FIG. 4, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same parts as those in FIGS.
【００２５】そして、図３及び図４において、このマイ
クロポンプ２１は、大きくは上部シリコンウエハ２２
と、この上部シリコンウエハ２２の下面側に接着された
下部シリコンウエハ２３とをベースとしてなり、さらに
上部シリコンウエハ２２の表面に例えばＳｉＯ2 あるい
はＳｉＮx 等の絶縁膜３２を設けるとともに、この絶縁
膜３２の上に例えばアルミニューム（Ａｌ）等の金属薄
膜のエッチングにより形成した直方形の板状をした電極
２５、及びこの電極２５に電圧を印加するための駆動回
路２６を設けた構成になっている。In FIG. 3 and FIG. 4, the micropump 21 is roughly composed of an upper silicon wafer 22.
And a lower silicon wafer 23 adhered to the lower surface side of the upper silicon wafer 22 as a base, and an insulating film 32 such as SiO 2 or SiN x is further provided on the surface of the upper silicon wafer 22. A rectangular plate-shaped electrode 25 formed by etching a metal thin film such as aluminum (Al), and a driving circuit 26 for applying a voltage to the electrode 25 are provided on 32. There is.
【００２６】さらに詳述すると、上部シリコンウエハ２
２は方位１００のシリコン（Ｓｉ）で基板状に作られて
おり、中央にはアルカリ溶液による異方性エッチングで
形成された上下に貫通している開口が設けられている。
また、この開口は、上部シリコンウエハ２２の上面に張
設された絶縁膜３２で覆われ、この開口を覆った絶縁膜
３２の部分で、この開口部にダイアフラム２７が形成さ
れている。More specifically, the upper silicon wafer 2
Numeral 2 is made of silicon (Si) having an orientation of 100 and formed like a substrate, and has an opening vertically formed therethrough which is formed by anisotropic etching with an alkaline solution.
The opening is covered with an insulating film 32 stretched over the upper surface of the upper silicon wafer 22, and the diaphragm 27 is formed in the opening at the portion of the insulating film 32 covering the opening.
【００２７】下部シリコンウエハ２３は、同じく方位１
００のシリコン（Ｓｉ）で導電層として基板状に作られ
ている。また、ダイアフラム２７の端部と対応している
位置には、アルカリ溶液による異方性エッチングで入口
２８としての上下に貫通した穴と、出口２９としての上
下に貫通した穴が各々形成されている。そして、この下
部シリコンウエハ２３が上部シリコンウエハ２２の下面
に接着して配設されると、下部シリコンウエハ２３とダ
イアフラム２７との間に隙間が形成され、かつ入口２８
と出口２９が隙間内に連通して下部シリコンウエハ２３
とダイアフラム２７との間に気体が流れる通路３０が形
成された状態になる。したがって、この通路３０には、
入口２８から気体を入れて出口２９より排出することが
できる。The lower silicon wafer 23 has the same orientation 1
00 (silicon) as a conductive layer formed on the substrate. Further, a hole penetrating vertically as an inlet 28 and a hole penetrating vertically as an outlet 29 are formed at a position corresponding to the end of the diaphragm 27 by anisotropic etching with an alkaline solution. . Then, when the lower silicon wafer 23 is disposed by being adhered to the lower surface of the upper silicon wafer 22, a gap is formed between the lower silicon wafer 23 and the diaphragm 27, and the inlet 28 is formed.
And the outlet 29 communicate with each other in the gap, and the lower silicon wafer 23
A passage 30 through which gas flows is formed between the diaphragm 27 and the diaphragm 27. Therefore, in this passage 30,
Gas can be introduced through the inlet 28 and discharged through the outlet 29.
【００２８】絶縁膜３２上に形成された電極２５は、通
路３０に対応して、この通路３０内を流れる気体の方向
に沿って配した複数個の電極部（Ｅ1 〜Ｅn ）を有し、
これら各電極部（Ｅ1 〜Ｅn ）の両端がシフトレジスタ
を有する駆動回路２６に各々接続されている。The electrode 25 formed on the insulating film 32 is perforated in correspondence with the passage 30, a plurality of electrode portions arranged along the direction of gas flowing through the passage 30 (E 1 ~E n) Then
Both ends of the electrode sections (E 1 ~E n) are respectively connected to a drive circuit 26 having a shift register.
【００２９】次に、このように構成されたマイクロポン
プの動作を説明する。まず、マイクロポンプとして動作
させるには、駆動回路２６により電極２５の電極部（Ｅ
1 〜Ｅn ）に入口２８側の電極部Ｅ1 から出口２９側の
電極部Ｅn に順次電圧を印加して行く。Next, the operation of the micropump having the above structure will be described. First, in order to operate as a micropump, the electrode portion (E
1 to E n) to go successively voltage is applied from the electrode unit E 1 of the inlet 28 side to the electrode portion E n of the outlet 29 side.
【００３０】また、電圧が印加された各電極部（Ｅ1 〜
Ｅn ）では、まず電極部Ｅk （但し、ｋ＝１〜ｎの整
数）に電圧が印加されると、電極部Ｅk と下部シリコン
ウエハ２３との間に静電引力が働き、電極部Ｅk に対応
する部分のダイアフラム２７の一部が下部シリコンウエ
ハ２３側に引かれて通路３０の一部が狭まり、その下部
の気体は左右の方向に力を受ける。Further, each electrode portion (E 1 to
In E n ), first, when a voltage is applied to the electrode portion E k (where k = 1 to n is an integer), an electrostatic attractive force acts between the electrode portion E k and the lower silicon wafer 23, and the electrode portion E k A part of the diaphragm 27 corresponding to E k is pulled toward the lower silicon wafer 23 side and a part of the passage 30 is narrowed, and the gas under the part receives a force in the left and right directions.
【００３１】次に電極部Ｅk+1 に電圧が印加されると、
電極部Ｅk+1 と下部シリコンウエハ２３との間に静電引
力が働き、電極部Ｅk+1 に対応する部分のダイアフラム
２７の一部が下部シリコンウエハ２３側に引かれて通路
３０の一部が狭まり、その下部の気体をさらに出口２９
側に押し退ける。これを電極部φn まで順次繰り返すと
気体を出口２９まで運ぶことができ、通路３０内には入
口２８から入り出口２９から排出される気体の流れが形
成され、ポンプとして機能する。Next, when a voltage is applied to the electrode portion E k + 1 ,
An electrostatic attractive force acts between the electrode portion E k + 1 and the lower silicon wafer 23, and a part of the diaphragm 27 at a portion corresponding to the electrode portion E k + 1 is pulled toward the lower silicon wafer 23 side to form the passage 30. Part is narrowed, and the gas underneath is further exited 29
Push it to the side. When this is repeated up to the electrode portion φ n , the gas can be carried to the outlet 29, and a flow of gas discharged from the inlet 28 and discharged from the outlet 29 is formed in the passage 30 and functions as a pump.
【００３２】したがって、本実施例の構造のマイクロポ
ンプでも、電極部２５とダイアフラム２７と下部シリコ
ンウエハ２３とで形成されるアクチュエータ部の動きに
方向性があるので、従来のマイクロポンプで使用してい
た一方向弁が不要になる。Therefore, even in the micropump having the structure of this embodiment, since the movement of the actuator portion formed by the electrode portion 25, the diaphragm 27 and the lower silicon wafer 23 is directional, it is used in the conventional micropump. The need for a one-way valve is eliminated.
【００３３】なお、本実施例の構造でも、入口２８と出
口２９を下部シリコンウエハ２３側に設けた構造を開示
したが、上部シリコンウエハ２２側に設けても差し支え
ないものである。In the structure of this embodiment, the inlet 28 and the outlet 29 are provided on the lower silicon wafer 23 side, but they may be provided on the upper silicon wafer 22 side.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によればダ
イアフラム側の薄膜コイルと対向基板側の強磁性薄膜で
形成されるアクチュエータ部、またはダイアフラム側の
電極と対向基板側の導電層で形成されるアクチュエータ
部が一体に組み込まれて、一方向弁等を必要としないマ
イクロポンプを得ることができるので、構造が簡略化さ
れて製造工数も減り、コストを下げて安価に提供するこ
とができる等の効果が期待できる。As described above, according to the present invention, the actuator portion formed of the thin film coil on the diaphragm side and the ferromagnetic thin film on the counter substrate side, or the electrode on the diaphragm side and the conductive layer on the counter substrate side is formed. It is possible to obtain a micropump that does not require a one-way valve, etc. by integrating the actuator part that is integrated, so that the structure is simplified, the manufacturing man-hours are reduced, and the cost can be reduced and provided at low cost. The effect of can be expected.
【図１】本発明の一実施例に係るマイクロポンプの断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a micropump according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例に係るマイクロポンプの平面
図である。FIG. 2 is a plan view of a micropump according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例に係るマイクロポンプの断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a micropump according to another embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施例に係るマイクロポンプの平
面図である。FIG. 4 is a plan view of a micropump according to another embodiment of the present invention.
【図５】従来のマイクロポンプの一例を示す概略断面図
である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a conventional micropump.
【図６】図５のＣ部拡大断面図である。6 is an enlarged sectional view of a C part of FIG.
【図７】同上従来ポンプの一方向弁単品の斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view of a conventional one-way valve alone of the same pump.
１ マイクロポンプ ２ 上部シリコンウエ
ハ（シリコン基板） ３ 下部シリコンウエハ ４ 絶縁膜 ５ 薄膜コイル ６ 駆動回路 ７ ダイアフラム ８ 入口 ９ 出口 １０ 通路 １１ 強磁性薄膜 ２１ マイクロポンプ ２２ 上部シリコンウエハ（シリコン基板） ２３ 下部シリコンウエハ（導電層） ２４ 絶縁膜 ２５ 電極 ２６ 駆動回路 ２７ ダイアフラム ２８ 入口 ２９ 出口 ３０ 通路 ３２ 絶縁膜1 Micro Pump 2 Upper Silicon Wafer (Silicon Substrate) 3 Lower Silicon Wafer 4 Insulating Film 5 Thin Film Coil 6 Drive Circuit 7 Diaphragm 8 Inlet 9 Outlet 10 Passage 11 Ferromagnetic Thin Film 21 Micro Pump 22 Upper Silicon Wafer (Silicon Substrate) 23 Lower Silicon Wafer (conductive layer) 24 Insulating film 25 Electrode 26 Drive circuit 27 Diaphragm 28 Inlet 29 Outlet 30 Passage 32 Insulating film
Claims (6)
イアフラムと、前記ダイアフラムと対向する基板との間
に入口と出口を有して形成された気体を通過させるため
の通路とを備えたマイクロポンプにおいて、 前記ダイアフラムに設けた薄膜コイルと、前記対向基板
側の前記通路面に前記薄膜コイルと対向して設けた強磁
性薄膜とでなるアクチュエータ部を備えたことを特徴と
するマイクロポンプ。1. A micropump comprising a diaphragm formed of a silicon substrate or an insulating film, and a passage for passing a gas formed with an inlet and an outlet between the diaphragm and a substrate facing the diaphragm. A micropump, comprising: an actuator unit including a thin film coil provided on the diaphragm, and a ferromagnetic thin film provided on the passage surface on the counter substrate side so as to face the thin film coil.
前記通路に沿って前記薄膜コイルを複数個並べて設けた
請求項１に記載のマイクロポンプ。2. A direction in which the gas flows in the passage,
The micropump according to claim 1, wherein a plurality of the thin film coils are arranged side by side along the passage.
段を設けた請求項２に記載のマイクロポンプ。3. The micropump according to claim 2, further comprising means for sequentially supplying an electric current to the thin film coil.
イアフラムと、前記ダイアフラムと対向する基板との間
に入口と出口を有して形成された気体を通過させるため
の通路とを備えたマイクロポンプにおいて、 前記ダイアフラムに設けた電極と、前記対向基板側の前
記通路面に前記電極と対向して設けた導電層とでなるア
クチュエータ部を備えたことを特徴とするマイクロポン
プ。4. A micropump comprising a diaphragm formed of a silicon substrate or an insulating film, and a passage formed between the diaphragm and a substrate facing the diaphragm, the passage having a inlet and an outlet for passing gas. A micropump, comprising: an actuator portion including an electrode provided on the diaphragm and a conductive layer provided on the passage surface on the counter substrate side so as to face the electrode.
前記通路に沿って前記電極を複数個並べて設けた請求項
４に記載のマイクロポンプ。5. The direction in which the gas flows in the passage,
The micropump according to claim 4, wherein a plurality of the electrodes are arranged side by side along the passage.
けた請求項４に記載のマイクロポンプ。6. The micropump according to claim 4, further comprising means for sequentially applying a voltage to the electrodes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10626093A JPH06288355A (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Micro pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10626093A JPH06288355A (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Micro pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288355A true JPH06288355A (en) | 1994-10-11 |
Family
ID=14429135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10626093A Pending JPH06288355A (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Micro pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06288355A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621191B1 (en) | 1999-05-13 | 2003-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Inc. | Structure containing organic molecular layer and use thereof |
| KR100717294B1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-05-15 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Microcompressor, and micro refrigerating system with microcompressor |
| KR100763934B1 (en) * | 2006-11-20 | 2007-10-05 | 삼성전자주식회사 | Electrohydrodynamic micropump and method of operating the same |
| KR100779085B1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-11-27 | 한국전자통신연구원 | Pump using electromagnetic actuators |
| WO2012114485A1 (en) | 2011-02-23 | 2012-08-30 | 富士通株式会社 | Actuator, micropump, and electronic apparatus |
| CN105299000A (en) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | One-way drive microfluid pipe |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP10626093A patent/JPH06288355A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621191B1 (en) | 1999-05-13 | 2003-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Inc. | Structure containing organic molecular layer and use thereof |
| US6891309B2 (en) | 1999-05-13 | 2005-05-10 | Matsushita Electrical Industrial Co. | Actuator having organic molecular layers |
| KR100779085B1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-11-27 | 한국전자통신연구원 | Pump using electromagnetic actuators |
| KR100717294B1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-05-15 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Microcompressor, and micro refrigerating system with microcompressor |
| KR100763934B1 (en) * | 2006-11-20 | 2007-10-05 | 삼성전자주식회사 | Electrohydrodynamic micropump and method of operating the same |
| WO2012114485A1 (en) | 2011-02-23 | 2012-08-30 | 富士通株式会社 | Actuator, micropump, and electronic apparatus |
| EP2680429A4 (en) * | 2011-02-23 | 2016-06-29 | Fujitsu Ltd | Actuator, micropump, and electronic apparatus |
| US9534592B2 (en) | 2011-02-23 | 2017-01-03 | Fujitsu Limited | Actuator, micropump, and electronic equipment |
| CN105299000A (en) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | One-way drive microfluid pipe |
| CN105299000B (en) * | 2015-11-10 | 2018-05-29 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A kind of unidirectional drive microfluid pipe |
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