KR102655050B1 - Vertical type bulk acoustic wave micofluidic filtering module having sandwich structure and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
특히, 본 발명은 기존의 SAW(Surface Acoustic Wave) 대신, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여 파동을 수직 방향으로 발생시켜 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있으면서, 상하 대칭의 샌드위치 구조를 갖는 제1 및 제2 압전소자로부터 발생하는 벌크 음향파의 진동의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어로 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
The present invention discloses a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure and a method of manufacturing the same.
In particular, the present invention generates waves in the vertical direction using BAW (Bulk Acoustic Wave) instead of the existing SAW (Surface Acoustic Wave), thereby improving the separation efficiency of fine particles by supplying more efficient wave energy within the fluid. , Removal of fine particles by controlling the position where fine particles are concentrated by selectively controlling standing waves or traveling waves through phase control of the vibration of bulk acoustic waves generated from the first and second piezoelectric elements having a vertically symmetrical sandwich structure. Disclosed is a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure that can maximize efficiency and a method of manufacturing the same.

Description

샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법{VERTICAL TYPE BULK ACOUSTIC WAVE MICOFLUIDIC FILTERING MODULE HAVING SANDWICH STRUCTURE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with sandwich structure and method of manufacturing the same {VERTICAL TYPE BULK ACOUSTIC WAVE MICOFLUIDIC FILTERING MODULE HAVING SANDWICH STRUCTURE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 SAW(Surface Acoustic Wave) 대신, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여 파동을 수직 방향으로 발생시켜 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있으면서, 상하 대칭의 샌드위치 구조를 갖는 제1 및 제2 압전 소자로부터 발생하는 벌크 음향파의 진동의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어로 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure and a method of manufacturing the same. By supplying more efficient wave energy into the fluid by generating it in the vertical direction, the separation efficiency of fine particles can be improved, while controlling the phase of the vibration of bulk acoustic waves generated from the first and second piezoelectric elements with a vertically symmetrical sandwich structure. About a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure that can maximize the removal efficiency of fine particles by controlling the position where fine particles are concentrated by selectively controlling standing waves or traveling waves and a method of manufacturing the same. will be.

표면 탄성파(Surface Acoustic Wave)는 압전 효과의 결과로서 전기 신호로부터 생성되어 압전성을 갖는 기판의 표면을 따라 전파되는 음향파이다. 표면 탄성파의 전계는 압전성을 갖는 기판의 표면 부근에 집중되어 표면 바로 위에 놓인 다른 반도체의 전도 전자와 상호 작용할 수 있다.Surface acoustic waves are acoustic waves that are generated from electrical signals as a result of the piezoelectric effect and propagate along the surface of a piezoelectric substrate. The electric field of surface acoustic waves is concentrated near the surface of a piezoelectric substrate and can interact with the conduction electrons of another semiconductor placed directly on the surface.

일반적으로, 표면 탄성파 필터는 압전성을 갖는 기판의 표면을 따라 전달되는 표면 탄성파의 특징을 주파수 선택 기능 소자로 응용한 것이다. 표면 탄성파 필터는 압전성을 갖는 기판에 금속 전극으로 빗살무늬 형태의 변환기인 IDT(Inter Digital Transducer)를 형성하여 전계를 걸면 일시적으로 기판 표면이 뒤틀리는데 이 작용을 이용하여 표면 탄성파를 일으키고, 이렇게 발생된 표면 탄성파의 파장 보다 큰 미세입자의 이동을 가능하게 한다.In general, a surface acoustic wave filter applies the characteristics of surface acoustic waves transmitted along the surface of a piezoelectric substrate as a frequency selection function element. The surface acoustic wave filter forms an IDT (Inter Digital Transducer), a comb-shaped transducer, with metal electrodes on a piezoelectric substrate. When an electric field is applied, the surface of the substrate is temporarily distorted, and this action is used to generate surface acoustic waves. It enables the movement of fine particles larger than the wavelength of surface acoustic waves.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0085327호(2009.08.07. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 다공성 나선 구조를 가지는 믹서 및 필터와, 이를 구비한 마이크로 채널 소자에 대하여 개시하고 있다.Related prior literature includes Korean Patent Publication No. 10-2009-0085327 (published on August 7, 2009), which discloses a mixer and filter having a porous spiral structure, and a micro-channel device equipped with the same. .

본 발명의 목적은 기존의 SAW(Surface Acoustic Wave) 대신, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여 파동을 수직 방향으로 발생시켜 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있으면서, 상하 대칭의 샌드위치 구조를 갖는 제1 및 제2 압전 소자로부터 발생하는 벌크 음향파의 진동의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어로 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to generate waves in the vertical direction using BAW (Bulk Acoustic Wave) instead of the existing SAW (Surface Acoustic Wave) to improve the separation efficiency of fine particles by supplying more efficient wave energy within the fluid. , Removal of fine particles by controlling the position where fine particles are concentrated by selectively controlling standing waves or traveling waves through phase control of the vibration of bulk acoustic waves generated from the first and second piezoelectric elements having a vertically symmetrical sandwich structure. To provide a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure that can maximize efficiency and a manufacturing method thereof.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은 제1 기판과, 상기 제1 기판의 상면을 덮도록 형성된 제1 버퍼층과, 상기 제1 버퍼층 상에 형성된 제1 압전 소자를 갖는 제1 모듈부; 상기 제1 모듈부와 대칭 구조를 가지며, 상기 제1 기판과 접합되는 제2 기판과, 상기 제2 기판의 상면을 덮도록 형성된 제2 버퍼층과, 상기 제2 버퍼층 상에 형성된 제2 압전 소자를 갖는 제2 모듈부; 상기 제1 및 제2 모듈부 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제2 기판을 접합시키는 본딩 부재; 및 상기 제1 및 제2 모듈부의 사이 공간에 위치하는 상기 제1 및 제2 기판의 일부를 각각 관통하도록 형성되어, 미세입자를 함유하는 유체를 통과시키기 위한 마이크로 유체 채널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention to achieve the above object includes a first substrate, a first buffer layer formed to cover the upper surface of the first substrate, and the first buffer layer. 1 A first module unit having a first piezoelectric element formed on a buffer layer; A second substrate having a symmetrical structure with the first module unit and bonded to the first substrate, a second buffer layer formed to cover the upper surface of the second substrate, and a second piezoelectric element formed on the second buffer layer. a second module unit having; a bonding member disposed between the first and second module parts to bond the first and second substrates; and a microfluidic channel formed to penetrate a portion of the first and second substrates located in a space between the first and second module parts, respectively, for passing a fluid containing fine particles. do.

상기 제1 및 제2 기판 각각은 Si 기판, Al2O3 기판, SiC 기판 및 GaAs 기판 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Each of the first and second substrates is preferably one of a Si substrate, Al 2 O 3 substrate, SiC substrate, and GaAs substrate.

상기 제1 압전 소자는 제1 하부 전극과, 상기 제1 하부 전극 상에 형성된 제1 압전층과, 상기 제1 압전층 상에 형성된 제1 상부 전극을 포함하고, 상기 제2 압전 소자는 제2 하부 전극과, 상기 제2 하부 전극 상에 형성된 제2 압전층과, 상기 제2 압전층 상에 형성된 제2 상부 전극을 포함한다.The first piezoelectric element includes a first lower electrode, a first piezoelectric layer formed on the first lower electrode, and a first upper electrode formed on the first piezoelectric layer, and the second piezoelectric element includes a second piezoelectric element. It includes a lower electrode, a second piezoelectric layer formed on the second lower electrode, and a second upper electrode formed on the second piezoelectric layer.

상기 제1 및 제2 상부 전극과 제1 및 제2 하부 전극 각각은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된다.The first and second upper electrodes and the first and second lower electrodes each include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), aluminum (Al), and chromium ( It is made of one or more materials selected from Cr), tungsten (W), and tin (Sn).

상기 제1 및 제2 압전층 각각은 PZT계 압전 물질, BNT계 압전 물질 및 PVDF계 압전 물질 중 선택된 1종 이상을 포함한다.Each of the first and second piezoelectric layers includes at least one selected from a PZT-based piezoelectric material, a BNT-based piezoelectric material, and a PVDF-based piezoelectric material.

상기 제1 버퍼층은 상기 제1 압전층의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성되고, 상기 제2 버퍼층은 상기 제2 압전층의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성된다.The first buffer layer is formed of a material having a value between the acoustic impedance of the first piezoelectric layer and the acoustic impedance of the fluid, and the second buffer layer has a value between the acoustic impedance of the second piezoelectric layer and the acoustic impedance of the fluid. It is formed from a substance that has

상기 제1 및 제2 버퍼층 각각은 SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된다.Each of the first and second buffer layers is formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN, and InN.

상기 제1 및 제2 압전 소자 각각은 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는다.Each of the first and second piezoelectric elements has a thickness of 1㎛ to 10mm.

상기 본딩 부재는 상기 제1 및 제2 기판 사이에서 웨이퍼 본딩 방식으로 상기 제1 및 제2 기판을 물리적으로 접합시킨다.The bonding member physically bonds the first and second substrates together using a wafer bonding method.

상기 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은 상호 대칭 구조로 배치된 상기 제1 및 제2 압전 소자로부터 발생하는 벌크 음향파의 위상 제어에 의해, 정상파 또는 진행파가 선택적으로 제어된다.The bulk acoustic wave microfluidic filtering module selectively controls standing waves or traveling waves by controlling the phase of bulk acoustic waves generated from the first and second piezoelectric elements arranged in a mutually symmetrical structure.

상기 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은 상기 제1 및 제2 압전 소자를 이용한 진동의 위상 제어를 통하여 상기 제1 및 제2 압전 소자로부터 정상파를 각각 발생시켜 마이크로 유체 채널의 중앙부에 미세입자들을 집중시켜 미세입자를 선택적으로 제거한다.The bulk acoustic wave microfluidic filtering module generates standing waves from the first and second piezoelectric elements through phase control of vibration using the first and second piezoelectric elements, respectively, and concentrates fine particles in the center of the microfluidic channel. Selectively removes fine particles.

상기 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은 상기 제1 및 제2 압전 소자를 이용한 진동의 위상 제어를 통하여 상기 제1 및 제2 압전 소자로부터 진행파를 각각 발생시켜 마이크로 유체 채널의 상측 또는 하측에 미세입자들을 집중시켜 미세입자를 선택적으로 제거한다.The bulk acoustic wave microfluidic filtering module generates traveling waves from the first and second piezoelectric elements through phase control of vibration using the first and second piezoelectric elements, respectively, to filter out fine particles on the upper or lower side of the microfluidic channel. It focuses and selectively removes fine particles.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법은 (a) 제1 기판의 상면을 덮는 제1 버퍼층을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 버퍼층 상에 제1 압전 소자를 형성하는 단계; (c) 상기 제1 기판의 하면 일부를 선택적으로 식각하여 제1 관통 홀을 형성하여, 상기 제1 기판, 제1 버퍼층, 제1 압전 소자 및 제1 관통 홀을 갖는 제1 모듈부를 형성하는 단계; (d) 상기 제1 모듈부와 이격된 하부에 상기 제1 모듈부와 대칭 구조를 가지며, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 관통홀을 갖는 제2 기판과, 상기 제2 기판의 하면을 덮도록 형성된 제2 버퍼층과, 상기 제2 버퍼층 상에 형성된 제2 압전 소자를 갖는 제2 모듈부를 배치하는 단계; 및 (e) 상기 제1 및 제2 모듈부 사이에 본딩 부재를 배치한 후, 상기 제1 및 제2 모듈부를 본딩 부재를 이용한 웨이퍼 본딩 방식으로 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, a method of manufacturing a vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) forming a first buffer layer covering the upper surface of a first substrate; (b) forming a first piezoelectric element on the first buffer layer; (c) selectively etching a portion of the lower surface of the first substrate to form a first through hole, thereby forming a first module unit having the first substrate, a first buffer layer, a first piezoelectric element, and a first through hole. ; (d) a second substrate having a symmetrical structure with the first module portion at a lower portion spaced apart from the first module portion and having a second through hole facing the first substrate, and covering a lower surface of the second substrate. disposing a second module unit having a second buffer layer formed so as to form a second buffer layer and a second piezoelectric element formed on the second buffer layer; and (e) disposing a bonding member between the first and second module parts, and then bonding the first and second module parts using a wafer bonding method using a bonding member.

상기 제1 및 제2 버퍼층은 SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성한다.The first and second buffer layers are formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN, and InN.

상기 제1 및 제2 압전 소자 각각은 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는다.Each of the first and second piezoelectric elements has a thickness of 1㎛ to 10mm.

상기 (c) 단계에서, 상기 식각은 마이크로 머시닝 기술로 상기 제1 기판의 하면을 이방성 식각하여 제1 기판의 하면으로부터 상면을 관통하는 제1 관통 홀을 형성한다.In step (c), the etching is anisotropically etching the lower surface of the first substrate using micromachining technology to form a first through hole penetrating from the lower surface to the upper surface of the first substrate.

상기 (e) 단계에서, 상기 본딩 부재를 매개로 제1 및 제2 모듈부 상호 간이 접합되는 것에 의해, 상기 제1 및 제2 모듈부의 사이 공간에 위치하는 상기 제1 및 제2 기판의 제1 및 제2 관통 홀이 결합되어 내부에 미세입자를 함유하는 유체를 통과시키기 위한 마이크로 유체 채널이 형성된다.In step (e), the first and second module parts are bonded to each other via the bonding member, so that the first and second module parts of the first and second substrates located in the space between the first and second module parts And the second through hole is combined to form a microfluidic channel for passing a fluid containing fine particles therein.

본 발명에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법은 기존의 SAW(Surface Acoustic Wave) 대신, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여 파동을 수직 방향으로 발생시켜 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있으면서, 상하 대칭의 샌드위치 구조를 갖는 제1 및 제2 압전 소자로부터 발생하는 벌크 음향파의 진동의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어로 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.The vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to the present invention and its manufacturing method generate waves in the vertical direction using BAW (Bulk Acoustic Wave) instead of the existing SAW (Surface Acoustic Wave) to filter the fluid. By supplying more efficient wave energy, the separation efficiency of fine particles can be improved, and by controlling the phase of the vibration of bulk acoustic waves generated from the first and second piezoelectric elements with a vertically symmetrical sandwich structure, it is possible to separate standing waves or traveling waves. By selectively controlling the location where fine particles are concentrated, it is possible to maximize the removal efficiency of fine particles.

아울러, 본 발명에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법은 마이크로 유체 채널과 대응되는 위치에 대칭 형태의 샌드위치 구조로 배치되는 제1 및 제2 압전 소자에 전압이 인가되면, 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 제1 및 제2 압전 소자에 의한 두께 모드의 체적 진동을 통해 상하의 진동을 발생시키며, SAW 대비 높은 주파수 구동이 가능하여 더욱 작은 입자까지 분리가 가능하다.In addition, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to the present invention and its manufacturing method apply voltage to the first and second piezoelectric elements arranged in a symmetrical sandwich structure at a position corresponding to the microfluidic channel. When applied, up and down vibration is generated through volumetric vibration in the thickness mode by the first and second piezoelectric elements with a thickness of 1㎛ ~ 10mm, and higher frequency driving is possible compared to SAW, enabling separation of even smaller particles. .

따라서, 본 발명에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법은 수평 평면 상에서 입자를 분리하는 기존 SAW를 이용한 미세입자 분리 방식 대비, 중력의 도움을 받는 수직 방향으로 미세입자의 분리가 이루어져 미세입자의 재 확산이 감소하게 된다.Therefore, the vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to the present invention and its manufacturing method are compared to the existing fine particle separation method using SAW, which separates particles on a horizontal plane, in the vertical direction with the help of gravity. Separation of fine particles occurs and re-diffusion of fine particles is reduced.

이 결과, 본 발명에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법은 제1 및 제2 압전 소자에 의한 두께 모드의 체적 진동을 통한 상하 진동에 의해 발생된 음향파가 매질인 유체 전체에 골고루 전파됨으로써 미세입자의 분리 효율을 극대화하여 유체 내의 미세입자 제거 효율을 향상시킬 수 있게 된다.As a result, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to the present invention and its manufacturing method are acoustic waves generated by vertical vibration through volume vibration in the thickness mode by the first and second piezoelectric elements. By spreading evenly throughout the fluid as a medium, the separation efficiency of fine particles can be maximized and the removal efficiency of fine particles within the fluid can be improved.

도 1은 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈을 나타낸 사시도.
도 2는 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈을 나타낸 평면도 및 단면도.
도 3 및 도 4는 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈의 작동 원리를 설명하기 위한 단면도.
도 5 및 도 6은 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈을 보다 구체적으로 나타낸 모식도.
도 7은 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈을 나타낸 단면도.
도 9는 도 8의 제1 기판과 제2 기판의 접합 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도.
도 12 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.
Figure 1 is a perspective view showing a typical SAW micro filtering module.
Figure 2 is a plan view and cross-sectional view showing a typical SAW micro filtering module.
Figures 3 and 4 are cross-sectional views for explaining the operating principle of a general SAW micro filtering module.
Figures 5 and 6 are schematic diagrams showing a general SAW micro filtering module in more detail.
Figure 7 is a schematic diagram to explain the operating principle of a general SAW micro filtering module.
Figure 8 is a cross-sectional view showing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the joint portion of the first and second substrates of FIG. 8.
10 and 11 are schematic diagrams illustrating the operating principle of a vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention.
12 to 16 are cross-sectional process views showing a method of manufacturing a vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. The present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and that common knowledge in the technical field to which the present invention pertains is provided. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

이에 대해서는, 이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in more detail with reference to the attached drawings below.

도 1은 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈을 나타낸 평면도 및 단면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a general SAW micro-filtering module, and Figure 2 is a plan view and cross-sectional view showing a general SAW micro-filtering module.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈(100)은 압전성을 갖는 기판(110) 상에 빗살무늬 형태로 이격 배치된 제1 IDT 전극(122) 및 제2 IDT 전극(124)을 갖는 IDT 전극부(120)를 배치하고, 이를 통해 표면탄성파(SAW, Surface Acoustic Wave)를 발생시켜 유체 내의 미세입자를 분리하게 된다. 아울러, 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈(100)은 기판(110) 상의 일측 가장자리 부분에 배치된 흡수체(130)를 더 포함할 수 있다.As shown in Figures 1 and 2, a general SAW micro filtering module 100 includes a first IDT electrode 122 and a second IDT electrode 124 spaced apart in a comb pattern on a piezoelectric substrate 110. ) is disposed, and through this, surface acoustic waves (SAW, Surface Acoustic Wave) are generated to separate fine particles in the fluid. In addition, the general SAW micro-filtering module 100 may further include an absorber 130 disposed at one edge of the substrate 110.

이때, 표면탄성파의 파장(λ = 1/f)은 제1 IDT 전극(122) 및 제2 IDT 전극(124)의 간격에 의해 결정되며, 이러한 표면탄성파의 해당 파장보다 큰 미세입자의 이동을 가능하게 한다.At this time, the wavelength (λ = 1/f) of the surface acoustic wave is determined by the gap between the first IDT electrode 122 and the second IDT electrode 124, and the movement of fine particles larger than the corresponding wavelength of the surface acoustic wave is possible. Let's do it.

도 3 및 도 4는 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈의 작동 원리를 설명하기 위한 단면도이다.Figures 3 and 4 are cross-sectional views to explain the operating principle of a general SAW micro filtering module.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈(100)은 표면탄성파 발생을 위해 압전성을 갖는 기판(110)을 이용하고, 미세입자의 크기보다 작은 파장을 가지는 IDT 전극부(120)를 단일 또는 복수개를 배치하여 진행파(travelling wave) 또는 정재파(standing wave)를 발생시켜 미세입자(P)를 특정 방향으로 이동시키거나 노드에 미세입자(P)를 모으는 방법으로 유체 내에 함유된 미세입자(P)를 제거하게 된다.As shown in Figures 3 and 4, the general SAW micro-filtering module 100 uses a substrate 110 with piezoelectricity to generate surface acoustic waves, and an IDT electrode unit 120 having a wavelength smaller than the size of fine particles. ) is placed single or in plural to generate a traveling wave or standing wave to move the fine particles (P) in a specific direction or to collect the fine particles (P) at the node to remove the fine particles contained in the fluid. Particles (P) are removed.

그러나, 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈(100)은 압전성을 갖는 기판(110) 상의 IDT 전극부(120)에서 발생한 표면탄성파가 IDT 전극부(120)의 일측 또는 양측으로 전파되며, 따라서 유로의 반대편으로 진행되는 표면탄성파가 미활용되어 손실되는 문제가 있었다.However, in the general SAW micro filtering module 100, surface acoustic waves generated from the IDT electrode unit 120 on the piezoelectric substrate 110 propagate to one or both sides of the IDT electrode unit 120, and thus proceed to the opposite side of the flow path. There was a problem that surface acoustic waves were not utilized and were lost.

도 5 및 도 6은 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈을 보다 구체적으로 나타낸 모식도이다.Figures 5 and 6 are schematic diagrams showing a general SAW micro filtering module in more detail.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈(100)은 압전성을 갖는 기판(110) 상에 빗살무늬 형태로 이격 배치된 제1 IDT(122) 전극 및 제2 IDT 전극(124)을 갖는 IDT 전극부(120)를 미세입자(P)를 함유하는 유체를 통과시키기 위한 유로(144)를 구비하는 마이크로 유체 채널(140) 주변에 배치하고, 이를 통해 표면탄성파(SAW, Surface Acoustic Wave)를 발생시켜 유체 내의 미세입자(P)를 분리하게 된다.As shown in FIGS. 5 and 6, a general SAW micro filtering module 100 includes a first IDT 122 electrode and a second IDT electrode 124 spaced apart in a comb pattern on a piezoelectric substrate 110. ) is placed around the microfluidic channel 140 having a flow path 144 for passing a fluid containing fine particles (P), and through this, surface acoustic waves (SAW) are generated. Wave) is generated to separate fine particles (P) in the fluid.

여기서, 마이크로 유체 채널(140)은 미세입자(P)를 함유하는 유체를 주입하기 위한 유체 주입구(142)와, 유체 주입구(142)를 통하여 주입되는 미세입자(P)를 함유하는 유체를 이동시키기 위한 유로(144)와, 유로(144)를 통과시킨 유체를 배출하기 위한 유체 배출구(146)와, 유체 내의 미세입자(P)를 수집하기 위한 미세입자 배출구(148)를 포함할 수 있다.Here, the microfluidic channel 140 has a fluid injection port 142 for injecting a fluid containing fine particles (P), and a fluid injection port 142 for moving the fluid containing the fine particles (P) injected through the fluid injection port 142. It may include a flow path 144, a fluid outlet 146 for discharging the fluid passing through the flow path 144, and a fine particle outlet 148 for collecting fine particles (P) in the fluid.

이와 같이, 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈(100)은 표면탄성파 발생을 위해 압전성을 갖는 기판(110)을 이용하고, 미세입자(P)의 크기보다 작은 파장을 가지는 IDT 전극부(120)를 단일 또는 복수개를 배치하여 진행파(travelling wave) 또는 정재파(standing wave)를 발생시켜 미세입자(P)를 특정 방향으로 이동시키거나 미세입자 배출구(148)에 미세입자(P)를 수집하는 방법을 사용하고 있다.As such, the general SAW micro-filtering module 100 uses a substrate 110 having piezoelectricity to generate surface acoustic waves, and includes a single or plural IDT electrode unit 120 having a wavelength smaller than the size of the fine particles (P). A method is used to generate a traveling wave or a standing wave to move the fine particles (P) in a specific direction or to collect the fine particles (P) at the fine particle discharge port 148.

SAW의 파장(λ = 1/f)은 IDT 전극부(120)의 제1 IDT 전극(122) 및 제2 IDT 전극(124) 간의 간격에 의해 결정되며, IDT 전극부(120)에서 발생된 SAW 파장보다 큰 사이즈의 미세입자(P)의 이동을 가능하게 한다.The wavelength (λ = 1/f) of SAW is determined by the gap between the first IDT electrode 122 and the second IDT electrode 124 of the IDT electrode unit 120, and the SAW generated in the IDT electrode unit 120 It enables the movement of fine particles (P) of a size larger than the wavelength.

도 7은 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도이다.Figure 7 is a schematic diagram to explain the operating principle of a general SAW micro filtering module.

도 7에 도시된 바와 같이, 일반적인 SAW 마이크로 필터링 모듈(100)은 압전성을 갖는 기판(110) 상의 중앙 부분에 마이크로 유체 채널(140)이 배치되고, 마이크로 유체 채널(140)과 이격된 위치에 IDT 전극부(120)가 배치되는 구조를 가질 수 있다.As shown in FIG. 7, a typical SAW micro-filtering module 100 has a microfluidic channel 140 disposed in the central portion of a piezoelectric substrate 110, and an IDT at a position spaced apart from the microfluidic channel 140. It may have a structure in which the electrode unit 120 is disposed.

여기서, 압전성을 갖는 기판(110) 상의 IDT 전극부(120)에서 발생한 표면탄성파는 마이크로 유체 채널(140) 내로 전달되며, x축 진행거리에 따라 탄성파는 감소하게 된다.Here, the surface acoustic waves generated from the IDT electrode unit 120 on the piezoelectric substrate 110 are transmitted into the microfluidic channel 140, and the elastic waves decrease according to the x-axis travel distance.

또한, 마이크로 유체 채널(140)의 상부 방향인 y축으로는 누설 표면탄성파(Leaky SAW) 등의 일부 파동 에너지가 전달되나, 전체 에너지는 급격하게 감소하여 압전성을 갖는 기판(110)의 표면에 대부분 에너지가 집중된다.In addition, some wave energy such as leaky surface acoustic waves (Leaky SAW) is transmitted to the y-axis in the upper direction of the microfluidic channel 140, but the total energy decreases rapidly and most of the energy is transmitted to the surface of the piezoelectric substrate 110. Energy is concentrated.

따라서, 마이크로 유체 채널(140)의 내부를 통과하는 유체 내의 미세입자를 분리하는 효율은 수직방향으로 낮아질 수 밖에 없는 문제가 있다.Therefore, there is a problem that the efficiency of separating fine particles in the fluid passing through the inside of the microfluidic channel 140 is inevitably lowered in the vertical direction.

이를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은 기존의 SAW(Surface Acoustic Wave) 대신, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여 파동을 수직 방향으로 발생시켜 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있으면서, 상하 대칭의 샌드위치 구조를 갖는 상부 및 하부 압전 소자에 인가되는 신호의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하였다.To solve this problem, the vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention uses BAW (Bulk Acoustic Wave) instead of the existing SAW (Surface Acoustic Wave) to transmit waves in the vertical direction. It is possible to improve the separation efficiency of fine particles by supplying more efficient wave energy within the fluid, and to selectively use standing or traveling waves by controlling the phase of the signal applied to the upper and lower piezoelectric elements with a vertically symmetrical sandwich structure. Controlled.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은 수평 평면 상에서 입자를 분리하는 기존 SAW를 이용한 미세입자 분리 방식 대비, 중력의 도움을 받는 수직 방향으로 미세입자 분리가 이루어져 미세입자의 재 확산이 낮을 뿐만 아니라, 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어가 가능하여 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.As a result, the vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention separates particles in the vertical direction with the help of gravity, compared to the existing fine particle separation method using SAW, which separates particles on a horizontal plane. Not only is the re-diffusion of fine particles low due to separation of fine particles, but it is also possible to control the location where fine particles are concentrated by selectively controlling standing waves or traveling waves, thereby maximizing the removal efficiency of fine particles.

이에 대해서는, 이하 첨부된 도면들을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in more detail with reference to the attached drawings below.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈을 나타낸 단면도이고, 도 9는 도 8의 제1 기판과 제2 기판의 접합 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view showing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the joint portion of the first and second substrates of FIG. 8. am.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈(200)은 제1 모듈부(235), 제2 모듈부(265), 본딩 부재(270) 및 마이크로 유체 채널(280)을 포함한다.Referring to Figures 8 and 9, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module 200 having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention includes a first module part 235, a second module part 265, It includes a bonding member 270 and a microfluidic channel 280.

제1 모듈부(235)는 제1 기판(210)과, 제1 기판(210)의 상면을 덮도록 형성된 제1 버퍼층(220)과, 제1 버퍼층(220) 상에 형성된 제1 압전 소자(230)를 갖는다.The first module unit 235 includes a first substrate 210, a first buffer layer 220 formed to cover the upper surface of the first substrate 210, and a first piezoelectric element formed on the first buffer layer 220 ( 230).

제1 기판(210)은 상면 및 상면에 반대되는 하면을 갖는 플레이트 형상을 가질 수 있으나, 이러한 플레이트 형상에 제한되는 것은 아니며, 그 형상은 다양하게 변경될 수 있다.The first substrate 210 may have a plate shape with an upper surface and a lower surface opposite to the upper surface, but it is not limited to this plate shape, and its shape can be changed in various ways.

제1 기판(210)은 Si 기판, Al2O3 기판, SiC 기판 및 GaAs 기판 중 어느 하나일 수 있으며, 이 중 Si 기판을 이용하는 것이 보다 바람직하다.The first substrate 210 may be any one of a Si substrate, Al 2 O 3 substrate, SiC substrate, and GaAs substrate, and it is more preferable to use a Si substrate.

제1 버퍼층(220)은 제1 기판(210)의 상면을 덮도록 형성된다.The first buffer layer 220 is formed to cover the top surface of the first substrate 210.

이러한 제1 버퍼층(220)은 유체와의 분리 및 진동의 지지판 역할을 하며, 동시에 음향 임피던스 매칭을 통해 최대 에너지를 전달하는 역할을 한다.This first buffer layer 220 serves as a support plate for separation from fluid and vibration, and at the same time serves to transmit maximum energy through acoustic impedance matching.

표 1은 제1 버퍼층, 제1 압전 소자 및 매질의 각 물질에 대한 음향 임피던스 측정 값을 비교하여 나타낸 것이다.Table 1 shows a comparison of acoustic impedance measurement values for each material of the first buffer layer, first piezoelectric element, and medium.

[표 1][Table 1]

표 1에 도시된 바와 같이, 제1 버퍼층(220), 제1 압전 소자(230) 및 매질인 유체의 각 물질에 대한 음향 임피던스 측정 값이 나타나 있다.As shown in Table 1, acoustic impedance measurement values for each material of the first buffer layer 220, the first piezoelectric element 230, and the fluid as a medium are shown.

여기서, ZA는 음향 임피던스(acoustic impedace)이고, ρ는 밀도(density)이며, c는 체적 속도(volume velocity)를 의미한다.Here, Z A is acoustic impedance, ρ is density, and c means volume velocity.

이때, 제1 버퍼층(220)은 유체와의 분리 및 진동의 지지판 역할을 하며, 동시에 음향 임피던스 매칭을 통해 최대 에너지를 전달하는 역할을 한다.At this time, the first buffer layer 220 serves as a support plate for separation from fluid and vibration, and at the same time serves to transmit maximum energy through acoustic impedance matching.

이를 위해, 제1 버퍼층(220)은 제1 압전층(234)의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제1 버퍼층(220)은 효율적인 음향 임피던스 매칭을 위해 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 버퍼층(220)은 SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.For this purpose, the first buffer layer 220 is preferably formed of a material having a value between the acoustic impedance of the first piezoelectric layer 234 and the acoustic impedance of the fluid. This first buffer layer 220 may be composed of a single layer or multiple layers for efficient acoustic impedance matching. More specifically, the first buffer layer 220 is preferably formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN, and InN.

제1 압전 소자(230)는 제1 버퍼층(220) 상에 형성된다.The first piezoelectric element 230 is formed on the first buffer layer 220.

이러한 제1 압전 소자(230)는 제1 하부 전극(232)과, 제1 하부 전극(232) 상에 형성된 제1 압전층(234)과, 제1 압전층(234) 상에 형성된 제1 상부 전극(236)을 포함한다.This first piezoelectric element 230 includes a first lower electrode 232, a first piezoelectric layer 234 formed on the first lower electrode 232, and a first upper electrode formed on the first piezoelectric layer 234. Includes electrode 236.

여기서, 제1 상부 전극(236) 및 제1 하부 전극(232) 각각은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된다.Here, the first upper electrode 236 and the first lower electrode 232 each include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), aluminum (Al), and chromium. It is formed of one or more materials selected from (Cr), tungsten (W), and tin (Sn).

제1 압전층(234)은 PZT계 압전 물질, BNT계 압전 물질 및 PVDF계 압전 물질 중 선택된 1종 이상을 포함한다. 여기서, 제1 압전층(234)은 BaTiO3, BiTiO3, PbTiO3, Pb[ZrxTi1-x]O3, KNbO3, LiNbO3, LiTaO3, Na2WO3, NaNbO3, NaTiO3 및 ZnO 등에서 선택되는 것이 보다 바람직하다.The first piezoelectric layer 234 includes one or more types selected from PZT-based piezoelectric materials, BNT-based piezoelectric materials, and PVDF-based piezoelectric materials. Here, the first piezoelectric layer 234 is BaTiO 3 , BiTiO 3 , PbTiO 3 , Pb[Zr x Ti 1-x ]O 3 , KNbO 3 , LiNbO 3 , LiTaO 3 , Na 2 WO 3 , NaNbO 3 , NaTiO 3 and ZnO, etc. are more preferable.

이러한 제1 압전 소자(230)는 1㎛ ~ 10mm의 두께를 가질 수 있다. 이와 같이, 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 제1 압전 소자(230)는 두께 모드의 체적 진동(thickness longitudinal mode, TLM)을 통해 상하의 진동을 발생시키며, SAW 대비 높은 주파수 구동이 가능하여 더욱 작은 입자까지 분리가 가능하다.This first piezoelectric element 230 may have a thickness of 1 μm to 10 mm. In this way, the first piezoelectric element 230, which has a thickness of 1㎛ ~ 10mm, generates up and down vibration through thickness longitudinal mode (TLM), and is capable of driving at a higher frequency than SAW, producing smaller particles. It is possible to separate up to

제2 모듈부(265)는 제1 모듈부(235)와 대칭 구조를 갖는다. 이를 위해, 제2 모듈부(265)는 제1 모듈부(235)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.The second module portion 265 has a symmetrical structure with the first module portion 235. To this end, the second module unit 265 has substantially the same configuration as the first module unit 235.

제2 모듈부(265)는 제1 기판(210)과 접합되는 제2 기판(240)과, 제2 기판(240)의 상면을 덮도록 형성된 제2 버퍼층(250)과, 제2 버퍼층(250) 상에 형성된 제2 압전 소자(260)를 갖는다. 여기서, 제1 모듈부(235)의 제1 기판(210) 하면과 제2 모듈부(265)의 제2 기판(240) 하면이 상호 맞닿도록 접합되는 것이 바람직하다.The second module unit 265 includes a second substrate 240 bonded to the first substrate 210, a second buffer layer 250 formed to cover the upper surface of the second substrate 240, and a second buffer layer 250. ) has a second piezoelectric element 260 formed on it. Here, it is preferable that the lower surface of the first substrate 210 of the first module unit 235 and the lower surface of the second substrate 240 of the second module unit 265 are bonded to each other.

제2 기판(240)은, 제1 기판(210)과 마찬가지로, Si 기판, Al2O3 기판, SiC 기판 및 GaAs 기판 중 어느 하나일 수 있으며, 이 중 Si 기판을 이용하는 것이 보다 바람직하다.Like the first substrate 210, the second substrate 240 may be any one of a Si substrate, an Al 2 O 3 substrate, a SiC substrate, and a GaAs substrate, and it is more preferable to use a Si substrate.

제2 버퍼층(250)은, 제1 버퍼층(220)과 마찬가지로, 제2 압전층(264)의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제2 버퍼층(250)은 효율적인 음향 임피던스 매칭을 위해 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 버퍼층(250)은 SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.Like the first buffer layer 220, the second buffer layer 250 is preferably formed of a material having a value between the acoustic impedance of the second piezoelectric layer 264 and the acoustic impedance of the fluid. This second buffer layer 250 may be composed of a single layer or multiple layers for efficient acoustic impedance matching. More specifically, the second buffer layer 250 is preferably formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN, and InN.

제2 압전 소자(260)는 제2 버퍼층(250) 상에 형성된다.The second piezoelectric element 260 is formed on the second buffer layer 250.

이러한 제2 압전 소자(260)는 제2 하부 전극(262)과, 제2 하부 전극(262) 상에 형성된 제2 압전층(264)과, 제2 압전층(264) 상에 형성된 제2 상부 전극(266)을 포함한다.This second piezoelectric element 260 includes a second lower electrode 262, a second piezoelectric layer 264 formed on the second lower electrode 262, and a second upper electrode formed on the second piezoelectric layer 264. Includes electrode 266.

여기서, 제2 상부 전극(266) 및 제2 하부 전극(262) 각각은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된다.Here, the second upper electrode 266 and the second lower electrode 262 each include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), aluminum (Al), and chromium. It is formed of one or more materials selected from (Cr), tungsten (W), and tin (Sn).

제2 압전층(264)은 PZT계 압전 물질, BNT계 압전 물질 및 PVDF계 압전 물질 중 선택된 1종 이상을 포함한다. 여기서, 제2 압전층(264)은 BaTiO3, BiTiO3, PbTiO3, Pb[ZrxTi1-x]O3, KNbO3, LiNbO3, LiTaO3, Na2WO3, NaNbO3, NaTiO3 및 ZnO 등에서 선택되는 것이 보다 바람직하다.The second piezoelectric layer 264 includes one or more types selected from PZT-based piezoelectric materials, BNT-based piezoelectric materials, and PVDF-based piezoelectric materials. Here, the second piezoelectric layer 264 is BaTiO 3 , BiTiO 3 , PbTiO 3 , Pb[Zr x Ti 1-x ]O 3 , KNbO 3 , LiNbO 3 , LiTaO 3 , Na 2 WO 3 , NaNbO 3 , NaTiO 3 and ZnO, etc. are more preferable.

이러한 제2 압전 소자(260)는 1㎛ ~ 10mm의 두께를 가질 수 있다. 이와 같이, 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 제2 압전 소자(260)는 두께 모드의 체적 진동(thickness longitudinal mode, TLM)을 통해 상하의 진동을 발생시키며, SAW 대비 높은 주파수 구동이 가능하여 더욱 작은 입자까지 분리가 가능하다.This second piezoelectric element 260 may have a thickness of 1 μm to 10 mm. In this way, the second piezoelectric element 260, which has a thickness of 1㎛ ~ 10mm, generates vertical vibration through thickness longitudinal mode (TLM), and is capable of driving at a higher frequency than SAW, producing smaller particles. It is possible to separate up to

본딩 부재(270)는 제1 및 제2 모듈부(235, 265) 사이에 배치되어, 제1 및 제2 기판(210, 240)을 접합시킨다.The bonding member 270 is disposed between the first and second module parts 235 and 265 to bond the first and second substrates 210 and 240.

이러한 본딩 부재(270)는 제1 및 제2 기판(210, 240) 사이에서 웨이퍼 본딩 방식으로 제1 및 제2 기판(210, 240)을 물리적으로 접합시킨다. 이에 따라, 제1 및 제2 기판(210, 240)은 본딩 부재(270)에 의해 상호 간이 물리적으로 접합된다.This bonding member 270 physically bonds the first and second substrates 210 and 240 between the first and second substrates 210 and 240 using a wafer bonding method. Accordingly, the first and second substrates 210 and 240 are physically bonded to each other by the bonding member 270.

마이크로 유체 채널(280)은 제1 및 제2 모듈부(235, 265)의 사이 공간에 위치하는 제1 및 제2 기판(210, 240)의 일부를 각각 관통하도록 형성되어, 미세입자를 함유하는 유체를 통과시키기 위해 형성된다. 이때, 마이크로 유체 채널(280)은 제1 및 제2 기판(210, 240)의 중앙 부분 및 가장자리 부분을 각각 관통하도록 형성될 수 있다.The microfluidic channel 280 is formed to penetrate a portion of the first and second substrates 210 and 240 located in the space between the first and second module parts 235 and 265, respectively, and contains fine particles. Formed to pass fluid. At this time, the microfluidic channel 280 may be formed to penetrate the central portion and edge portion of the first and second substrates 210 and 240, respectively.

여기서, 제1 및 제2 압전 소자(230, 260) 각각은 마이크로 유체 채널(280)에 균일한 파동 에너지를 공급하기 위해, 마이크로 유체 채널(280)과 대응되는 위치에 각각 배치되는 것이 바람직하다.Here, each of the first and second piezoelectric elements 230 and 260 is preferably disposed at a position corresponding to the microfluidic channel 280 in order to supply uniform wave energy to the microfluidic channel 280.

특히, 본 발명에서는 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)가 마이크로 유체 채널(280)과 일정 간격으로 이격된 제1 및 제2 버퍼층(220, 250) 상에 수직 방향으로 각각 배치된다. 이와 같이, 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)가 마이크로 유체 채널(280)에 대하여 수직 방향에 각각 설치되는 것에 의해, 중력의 도움을 받는 수직 방향으로 미세입자의 분리가 이루어져 미세입자의 재 확산이 감소할 수 있게 된다.In particular, in the present invention, the first and second piezoelectric elements 230 and 260 are respectively disposed in a vertical direction on the first and second buffer layers 220 and 250 spaced apart from the microfluidic channel 280 at regular intervals. In this way, the first and second piezoelectric elements 230 and 260 are respectively installed in the vertical direction with respect to the microfluidic channel 280, thereby separating the fine particles in the vertical direction with the help of gravity. Redistribution can be reduced.

이러한 마이크로 유체 채널(280)은 마이크로 머시닝 기술로 제1 및 제2 기판(210, 240)의 하면을 이방성 식각하여 제1 및 제2 기판(210, 240)의 하면으로부터 상면을 각각 관통하는 것에 의해 형성될 수 있다. 이때, 마이크로 유체 채널(250)은 제1 기판(210)의 상면을 덮는 제1 버퍼층(220)과 제2 기판(240)의 상면을 덮는 제2 버퍼층(250)에 의해 밀봉된다.These microfluidic channels 280 are anisotropically etched on the lower surfaces of the first and second substrates 210 and 240 using micromachining technology, thereby penetrating from the lower surfaces to the upper surfaces of the first and second substrates 210 and 240, respectively. can be formed. At this time, the microfluidic channel 250 is sealed by the first buffer layer 220 covering the top surface of the first substrate 210 and the second buffer layer 250 covering the top surface of the second substrate 240.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈(200)은 수평 평면 상에서 입자를 분리하는 기존 SAW를 이용한 미세입자 분리 방식 대비, 중력의 도움을 받는 수직 방향으로 미세입자의 분리가 이루어져 미세입자의 재 확산이 낮은 장점을 가지므로, 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module 200 with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention has a vertical separation method assisted by gravity, compared to the existing fine particle separation method using SAW, which separates particles on a horizontal plane. Since fine particles are separated in one direction and have the advantage of low re-diffusion of fine particles, the separation efficiency of fine particles can be improved by supplying more efficient wave energy into the fluid.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈(200)은 상하 대칭의 샌드위치 구조를 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)로부터 발생하는 벌크 음향파의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어가 가능하여 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.In addition, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module 200 having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention has a vertically symmetrical sandwich structure to absorb bulk sound generated from the first and second piezoelectric elements 230 and 260. By selectively controlling standing waves or traveling waves through wave phase control, it is possible to control the location where fine particles are concentrated, thereby maximizing the removal efficiency of fine particles.

한편, 도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도로, 도 8과 연계하여 설명하도록 한다.Meanwhile, FIGS. 10 and 11 are schematic diagrams for explaining the operating principle of a vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention, and will be described in conjunction with FIG. 8.

먼저, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈(200)은 제1 기판(210), 제1 버퍼층(220) 및 제1 압전 소자(230)를 갖는 제1 모듈부(235)와, 제1 모듈부(235)와 대칭 구조를 가지며, 제2 기판(240), 제2 버퍼층(250) 및 제2 압전 소자(260)를 갖는 제2 모듈부(265)와, 제1 및 제2 모듈부(235, 265) 사이에서 제1 및 제2 기판(210, 240)을 접합시키는 본딩 부재(270)와, 제1 및 제2 기판(210, 240)의 일부를 각각 관통하도록 형성되어 미세입자를 함유하는 유체를 통과시키기 위한 마이크로 유체 채널(280)을 포함한다.First, as shown in FIGS. 8 and 10, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module 200 having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention includes a first substrate 210 and a first buffer layer 220. ) and a first module unit 235 having a first piezoelectric element 230, has a symmetrical structure with the first module unit 235, and includes a second substrate 240, a second buffer layer 250, and a second piezoelectric A bonding member 270 for bonding the first and second substrates 210 and 240 between the second module portion 265 having the element 260 and the first and second module portions 235 and 265, It is formed to penetrate a portion of the first and second substrates 210 and 240, respectively, and includes a microfluidic channel 280 for passing a fluid containing fine particles.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈(200)은 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)를 이용한 진동의 위상 제어를 통하여 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)로부터 정상파를 각각 발생시켜 마이크로 유체 채널(280)의 중앙부에 미세입자들을 집중시켜 미세입자를 선택적으로 제거하게 된다.At this time, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module 200 having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention provides the first and second vibration phase control using the first and second piezoelectric elements 230 and 260. Standing waves are generated from the second piezoelectric elements 230 and 260, respectively, to concentrate fine particles in the center of the microfluidic channel 280 and selectively remove the fine particles.

또한, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈(200)은 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)를 이용한 진동의 위상 제어를 통하여 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)로부터 진행파를 각각 발생시켜 마이크로 유체 채널(280)의 상측 또는 하측에 미세입자들을 집중시켜 미세입자를 선택적으로 제거하게 된다.In addition, as shown in FIGS. 8 and 11, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module 200 having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention includes first and second piezoelectric elements 230 and 260. Through phase control of vibration using , traveling waves are generated from the first and second piezoelectric elements 230 and 260, respectively, and the fine particles are concentrated on the upper or lower side of the microfluidic channel 280 to selectively remove the fine particles. .

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈(200)은 상하 대칭의 샌드위치 구조를 제1 및 제2 압전소자(230, 260)의 구동시 발생하는 벌크 음향파의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어가 가능하여 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.In this way, the vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module 200 having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention generates a vertically symmetrical sandwich structure when driving the first and second piezoelectric elements 230 and 260. By selectively controlling standing waves or traveling waves through phase control of bulk acoustic waves, it is possible to control the location where fine particles are concentrated, thereby maximizing the removal efficiency of fine particles.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, a method of manufacturing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure according to an embodiment of the present invention will be described.

도 12 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.12 to 16 are cross-sectional process views showing a method of manufacturing a vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이, 제1 기판(210)의 상면을 덮는 제1 버퍼층(220)을 형성한다.As shown in FIG. 12, a first buffer layer 220 is formed to cover the top surface of the first substrate 210.

여기서, 제1 기판(210)은 상면 및 상면에 반대되는 하면을 갖는 플레이트 형상을 가질 수 있으나, 이러한 플레이트 형상에 제한되는 것은 아니며, 그 형상은 다양하게 변경될 수 있다.Here, the first substrate 210 may have a plate shape with an upper surface and a lower surface opposite to the upper surface, but it is not limited to this plate shape, and its shape can be changed in various ways.

제1 기판(210)은 Si 기판, Al2O3 기판, SiC 기판 및 GaAs 기판 중 어느 하나일 수 있으며, 이 중 Si 기판을 이용하는 것이 보다 바람직하다.The first substrate 210 may be any one of a Si substrate, Al 2 O 3 substrate, SiC substrate, and GaAs substrate, and it is more preferable to use a Si substrate.

제1 버퍼층(220)은 유체와의 분리 및 진동의 지지판 역할을 하며, 동시에 음향 임피던스 매칭을 통해 최대 에너지를 전달하는 역할을 한다. 이를 위해, 제1 버퍼층(220)은 제1 압전층의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제1 버퍼층(220)은 효율적인 음향 임피던스 매칭을 위해 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 버퍼층(220)은 SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The first buffer layer 220 serves as a support plate for separation from fluid and vibration, and at the same time transmits maximum energy through acoustic impedance matching. For this purpose, the first buffer layer 220 is preferably formed of a material having a value between the acoustic impedance of the first piezoelectric layer and the acoustic impedance of the fluid. This first buffer layer 220 may be composed of a single layer or multiple layers for efficient acoustic impedance matching. More specifically, the first buffer layer 220 is preferably formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN, and InN.

도 13에 도시된 바와 같이, 제1 버퍼층(220) 상에 제1 압전 소자(230)를 형성한다.As shown in FIG. 13, the first piezoelectric element 230 is formed on the first buffer layer 220.

여기서, 제1 압전 소자(230)는 제1 버퍼층(220) 상에 제1 하부 전극 물질층을 형성하는 과정과, 제1 하부 전극 물질층 상에 제1 압전 물질층을 형성하는 과정과, 제1 압전 물질층 상에 제1 상부 전극 물질층을 형성하는 과정과, 제1 하부 전극 물질층, 제1 압전 물질층 및 제1 상부 전극 물질층을 선택적으로 패터닝하여 제1 하부 전극(232), 제1 압전층(234) 및 제1 상부 전극(236)을 포함하는 제1 압전 소자(230)를 형성하는 과정을 포함할 수 있다.Here, the first piezoelectric element 230 includes a process of forming a first lower electrode material layer on the first buffer layer 220, a process of forming a first piezoelectric material layer on the first lower electrode material layer, and a first piezoelectric material layer. 1. A process of forming a first upper electrode material layer on a piezoelectric material layer and selectively patterning the first lower electrode material layer, the first piezoelectric material layer, and the first upper electrode material layer to form a first lower electrode 232; It may include forming a first piezoelectric element 230 including a first piezoelectric layer 234 and a first upper electrode 236.

본 과정에서, 제1 상부 전극 물질층, 제1 하부 전극 물질층 및 제1 압전 물질층은 전극 물질 및 압전 물질을 스퍼터링법(Sputtering), E-빔 진공증착법, 분자선 에피텍셜법(Molecular Beam Epitaxy) 및 유기금속 화학증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 중 어느 하나를 각각 이용하는 것에 의해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this process, the first upper electrode material layer, the first lower electrode material layer, and the first piezoelectric material layer are formed using sputtering, E-beam vacuum deposition, and molecular beam epitaxy. ) and metal organic chemical vapor deposition (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), respectively, but is not limited thereto.

이때, 제1 상부 전극(236) 및 제1 하부 전극(232) 각각은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된다.At this time, the first upper electrode 236 and the first lower electrode 232 each include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), aluminum (Al), and chromium. It is formed of one or more materials selected from (Cr), tungsten (W), and tin (Sn).

제1 압전층(234)은 PZT계 압전 물질, BNT계 압전 물질 및 PVDF계 압전 물질 중 선택된 1종 이상을 포함한다. 여기서, 제1 압전층은 BaTiO3, BiTiO3, PbTiO3, Pb[ZrxTi1-x]O3, KNbO3, LiNbO3, LiTaO3, Na2WO3, NaNbO3, NaTiO3 및 ZnO 등에서 선택되는 것이 보다 바람직하다.The first piezoelectric layer 234 includes one or more types selected from PZT-based piezoelectric materials, BNT-based piezoelectric materials, and PVDF-based piezoelectric materials. Here , the first piezoelectric layer is BaTiO 3 , BiTiO 3 , PbTiO 3 , Pb [ Zr It is more preferable to select

이러한 제1 압전 소자(230)는 1㎛ ~ 10mm의 두께를 가질 수 있다. 이와 같이, 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 제1 압전 소자(230)는 두께 모드의 체적 진동(thickness longitudinal mode, TLM)을 통해 상하의 진동을 발생시키며, SAW 대비 높은 주파수 구동이 가능하여 더욱 작은 입자까지 분리가 가능하다.This first piezoelectric element 230 may have a thickness of 1 μm to 10 mm. In this way, the first piezoelectric element 230, which has a thickness of 1㎛ ~ 10mm, generates up and down vibration through thickness longitudinal mode (TLM), and is capable of driving at a higher frequency than SAW, producing smaller particles. It is possible to separate up to

도 14에 도시된 바와 같이, 제1 기판(210)의 하면 일부를 선택적으로 식각하여 제1 관통 홀(H1)을 형성하여, 제1 기판(210), 제1 버퍼층(220), 제1 압전 소자(230) 및 제1 관통 홀(H1)을 갖는 제1 모듈부(235)를 형성한다.As shown in FIG. 14, a first through hole H1 is formed by selectively etching a portion of the lower surface of the first substrate 210, thereby forming the first substrate 210, the first buffer layer 220, and the first piezoelectric A first module portion 235 having an element 230 and a first through hole H1 is formed.

본 단계에서, 식각은 마이크로 머시닝 기술로 상기 제1 기판(210)의 하면을 이방성 식각하여 제1 기판(210)의 하면으로부터 상면을 관통하는 제1 관통 홀(H1)을 형성한다. 이에 따라, 제1 관통 홀(H1)은 제1 기판(210)의 하면으로부터 상면 방향으로 갈수록 폭이 감소하는 테이퍼 단면 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 관통 홀(H1)은 제1 기판(210)의 중앙 부분 및 가장자리 부분을 각각 관통하도록 형성될 수 있다.In this step, the etching is anisotropically etching the lower surface of the first substrate 210 using micro machining technology to form a first through hole H1 penetrating from the lower surface to the upper surface of the first substrate 210. Accordingly, the first through hole H1 may have a tapered cross-sectional structure in which the width decreases from the lower surface to the upper surface of the first substrate 210 . At this time, the first through hole H1 may be formed to penetrate the central portion and the edge portion of the first substrate 210, respectively.

도 15에 도시된 바와 같이, 제1 모듈부(235)와 이격된 하부에 제1 모듈부(235)와 대칭 구조를 가지며, 제1 기판(210)과 대향하는 제2 관통홀(H2)을 갖는 제2 기판(240)과, 제2 기판(240)의 상면을 덮도록 형성된 제2 버퍼층(250)과, 제2 버퍼층(250) 상에 형성된 제2 압전 소자(260)를 갖는 제2 모듈부(265)를 배치한다.As shown in FIG. 15, at the lower part spaced apart from the first module part 235, a second through hole H2 is formed, which has a symmetrical structure with the first module part 235 and faces the first substrate 210. A second module having a second substrate 240, a second buffer layer 250 formed to cover the upper surface of the second substrate 240, and a second piezoelectric element 260 formed on the second buffer layer 250. Place part 265.

여기서, 제1 모듈부(235)의 제1 기판(210) 하면과 제2 모듈부(265)의 제2 기판(240) 하면이 상호 맞주보도록 배치하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to arrange the lower surface of the first substrate 210 of the first module unit 235 and the lower surface of the second substrate 240 of the second module unit 265 to face each other.

제2 기판(240)은, 제1 기판(210)과 마찬가지로, Si 기판, Al2O3 기판, SiC 기판 및 GaAs 기판 중 어느 하나일 수 있으며, 이 중 Si 기판을 이용하는 것이 보다 바람직하다.Like the first substrate 210, the second substrate 240 may be any one of a Si substrate, an Al 2 O 3 substrate, a SiC substrate, and a GaAs substrate, and it is more preferable to use a Si substrate.

제2 버퍼층(250)은 유체와의 분리 및 진동의 지지판 역할을 하며, 동시에 음향 임피던스 매칭을 통해 최대 에너지를 전달하는 역할을 한다. 이를 위해, 제2 버퍼층(250)은 제2 압전층(264)의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제2 버퍼층(250)은 효율적인 음향 임피던스 매칭을 위해 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 버퍼층(250)은 SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The second buffer layer 250 serves as a support plate for separation from fluid and vibration, and at the same time transmits maximum energy through acoustic impedance matching. To this end, the second buffer layer 250 is preferably formed of a material having a value between the acoustic impedance of the second piezoelectric layer 264 and the acoustic impedance of the fluid. This second buffer layer 250 may be composed of a single layer or multiple layers for efficient acoustic impedance matching. More specifically, the second buffer layer 250 is preferably formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN, and InN.

이러한 제2 압전 소자(260)는 1㎛ ~ 10mm의 두께를 가질 수 있다. 이와 같이, 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 제2 압전 소자(260)는 두께 모드의 체적 진동(thickness longitudinal mode, TLM)을 통해 상하의 진동을 발생시키며, SAW 대비 높은 주파수 구동이 가능하여 더욱 작은 입자까지 분리가 가능하다.This second piezoelectric element 260 may have a thickness of 1 μm to 10 mm. In this way, the second piezoelectric element 260, which has a thickness of 1㎛ ~ 10mm, generates vertical vibration through thickness longitudinal mode (TLM), and is capable of driving at a higher frequency than SAW, producing smaller particles. It is possible to separate up to

다음으로, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 모듈부(235, 265) 사이에 본딩 부재(270)를 배치한 후, 제1 및 제2 모듈부(235, 265)를 본딩 부재(270)를 이용한 웨이퍼 본딩 방식으로 접합한다.Next, as shown in FIGS. 15 and 16, after placing the bonding member 270 between the first and second module parts 235 and 265, the first and second module parts 235 and 265 are bonded using a wafer bonding method using the bonding member 270.

여기서, 접합은 본딩 부재(260)를 이용한 웨이퍼 본딩 방식으로 접합하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1 및 제2 기판(210, 240)은 제1 및 제2 기판(210, 240)의 사이에 위치하는 본딩 부재(260)를 이용한 웨이퍼 본딩 방식에 의해 접합된다. 이에 따라, 제1 및 제2 기판(210, 240)은 본딩 부재(260)에 의해 상호 물리적으로 접합된다.Here, it is preferable to bond using a wafer bonding method using the bonding member 260. Accordingly, the first and second substrates 210 and 240 are bonded by a wafer bonding method using the bonding member 260 located between the first and second substrates 210 and 240. Accordingly, the first and second substrates 210 and 240 are physically bonded to each other by the bonding member 260.

본 단계에서, 본딩 부재(270)를 매개로 제1 및 제2 모듈부(235, 265) 상호 간이 접합되는 것에 의해, 제1 및 제2 모듈부(235, 265)의 사이 공간에 위치하는 제1 및 제2 기판(210, 240)의 제1 및 제2 관통 홀(H1, H2)이 결합되어 내부에 미세입자를 함유하는 유체를 통과시키기 위한 마이크로 유체 채널(280)이 형성된다.In this step, the first and second module parts 235 and 265 are bonded to each other via the bonding member 270, thereby forming a second module located in the space between the first and second module parts 235 and 265. The first and second through holes H1 and H2 of the first and second substrates 210 and 240 are combined to form a microfluidic channel 280 for passing a fluid containing fine particles therein.

이때, 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)는 마이크로 유체 채널(280)에 고른 파동 에너지를 공급하기 위해, 마이크로 유체 채널(280)과 대응되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)는 마이크로 유체 채널(280)과 일정 간격으로 각각 이격된 제1 및 제2 버퍼층(220, 250) 상에 수직 방향으로 대칭 구조로 배치된다. 이와 같이, 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)가 마이크로 유체 채널(280)에 대하여 수직 방향에 대칭 구조로 설치되는 것에 의해, 중력의 도움을 받는 수직 방향으로 미세입자의 분리가 이루어져 미세입자의 재 확산이 감소할 수 있게 된다.At this time, the first and second piezoelectric elements 230 and 260 are preferably disposed at positions corresponding to the microfluidic channel 280 in order to evenly supply wave energy to the microfluidic channel 280. In the present invention, the first and second piezoelectric elements 230 and 260 are arranged in a symmetrical structure in the vertical direction on the first and second buffer layers 220 and 250, respectively, spaced apart from the microfluidic channel 280 at regular intervals. do. In this way, the first and second piezoelectric elements 230 and 260 are installed in a symmetrical structure in the vertical direction with respect to the microfluidic channel 280, thereby separating fine particles in the vertical direction with the help of gravity. Re-diffusion of particles can be reduced.

이 결과, 본 발명은 기존의 SAW(Surface Acoustic Wave) 대신, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여 파동을 수직 방향으로 발생시켜 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있으면서, 상하 대칭의 샌드위치 구조를 갖는 제1 및 제2 압전 소자(230, 260)로부터 발생하는 벌크 음향파의 진동의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어로 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.As a result, the present invention generates waves in the vertical direction using BAW (Bulk Acoustic Wave) instead of the existing SAW (Surface Acoustic Wave), thereby improving the separation efficiency of fine particles by supplying more efficient wave energy within the fluid. A position where fine particles are concentrated by selectively controlling a standing wave or a traveling wave through phase control of the vibration of the bulk acoustic wave generated from the first and second piezoelectric elements 230 and 260 having a vertically symmetrical sandwich structure. Through control, the removal efficiency of fine particles can be maximized.

이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법이 종료될 수 있다.With this, the method for manufacturing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention can be completed.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법은 기존의 SAW(Surface Acoustic Wave) 대신, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여 파동을 수직 방향으로 발생시켜 유체 내에 보다 효율적인 파동 에너지를 공급함으로써 미세입자의 분리 효율을 향상시킬 수 있으면서, 상하 대칭의 샌드위치 구조를 갖는 제1 및 제2 압전 소자로부터 발생하는 벌크 음향파의 진동의 위상 제어를 통하여 정상파 또는 진행파를 선택적으로 제어하는 것에 의해 미세입자가 집중되는 위치 제어로 미세입자의 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.As seen so far, the method of manufacturing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention uses BAW (Bulk Acoustic Wave) instead of the existing SAW (Surface Acoustic Wave) to generate the wave. The separation efficiency of fine particles can be improved by supplying more efficient wave energy in the fluid by generating in the vertical direction, and the phase of the vibration of the bulk acoustic wave generated from the first and second piezoelectric elements having a vertically symmetrical sandwich structure. By selectively controlling standing waves or traveling waves, it is possible to maximize the removal efficiency of fine particles by controlling the location where fine particles are concentrated.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법은 마이크로 유체 채널과 대응되는 위치에 대칭 형태의 샌드위치 구조로 배치되는 제1 및 제2 압전 소자에 전압이 인가되면, 1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 제1 및 제2 압전 소자에 의한 두께 모드의 체적 진동을 통해 상하의 진동을 발생시키며, SAW 대비 높은 주파수 구동이 가능하여 더욱 작은 입자까지 분리가 가능하다.In addition, the method of manufacturing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention includes first and second piezoelectric elements disposed in a symmetrical sandwich structure at a position corresponding to the microfluidic channel. When voltage is applied, up and down vibration is generated through volumetric vibration in the thickness mode by the first and second piezoelectric elements with a thickness of 1㎛ ~ 10mm, and higher frequency driving is possible compared to SAW, enabling separation of even smaller particles. do.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법은 수평 평면 상에서 입자를 분리하는 기존 SAW를 이용한 미세입자 분리 방식 대비, 중력의 도움을 받는 수직 방향으로 미세입자의 분리가 이루어져 미세입자의 재 확산이 감소하게 된다.Therefore, the method of manufacturing a vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing fine particles in the vertical direction with the help of gravity, compared to the existing fine particle separation method using SAW, which separates particles on a horizontal plane. As a result, separation of fine particles occurs and re-diffusion of fine particles is reduced.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법은 제1 및 제2 압전 소자에 의한 두께 모드의 체적 진동을 통한 상하 진동에 의해 발생된 음향파가 매질인 유체 전체에 골고루 전파됨으로써 미세입자의 분리 효율을 극대화하여 유체 내의 미세입자 제거 효율을 향상시킬 수 있게 된다.As a result, the method of manufacturing a vertical-type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention produces sound generated by vertical vibration through volumetric vibration in the thickness mode by the first and second piezoelectric elements. As the wave propagates evenly throughout the fluid medium, the separation efficiency of fine particles can be maximized and the removal efficiency of fine particles within the fluid can be improved.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above description focuses on the embodiments of the present invention, various changes or modifications can be made at the level of a person skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. These changes and modifications can be said to belong to the present invention as long as they do not depart from the scope of the technical idea provided by the present invention. Therefore, the scope of rights of the present invention should be determined by the claims described below.

200 : 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈
210 : 제1 기판
220 : 제1 버퍼층
230 : 제1 압전 소자
232 : 제1 하부 전극
234 : 제1 압전층
236 : 제1 상부 전극
235 : 제1 모듈부
240 : 제2 기판
250 : 제2 버퍼층
260 : 제2 압전 소자
262 : 제2 하부 전극
264 : 제2 압전층
266 : 제2 상부 전극
265 : 제2 모듈부
270 : 본딩 부재
280 : 마이크로 유체 채널
P : 미세입자
200: Bulk acoustic wave microfluidic filtering module
210: first substrate
220: first buffer layer
230: first piezoelectric element
232: first lower electrode
234: first piezoelectric layer
236: first upper electrode
235: first module part
240: second substrate
250: second buffer layer
260: second piezoelectric element
262: second lower electrode
264: second piezoelectric layer
266: second upper electrode
265: second module part
270: Bonding member
280: microfluidic channel
P: fine particles

Claims (17)

제1 기판과, 상기 제1 기판의 상면을 덮도록 형성된 제1 버퍼층과, 상기 제1 버퍼층 상에 형성된 제1 압전 소자를 갖는 제1 모듈부;
상기 제1 모듈부와 대칭 구조를 가지며, 상기 제1 기판과 접합되는 제2 기판과, 상기 제2 기판의 상면을 덮도록 형성된 제2 버퍼층과, 상기 제2 버퍼층 상에 형성된 제2 압전 소자를 갖는 제2 모듈부;
상기 제1 및 제2 모듈부 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제2 기판을 접합시키는 본딩 부재; 및
상기 제1 및 제2 모듈부의 사이 공간에 위치하는 상기 제1 및 제2 기판의 일부를 각각 관통하도록 형성되어, 미세입자를 함유하는 유체를 통과시키기 위한 마이크로 유체 채널;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
A first module unit having a first substrate, a first buffer layer formed to cover an upper surface of the first substrate, and a first piezoelectric element formed on the first buffer layer;
A second substrate having a symmetrical structure with the first module unit and bonded to the first substrate, a second buffer layer formed to cover the upper surface of the second substrate, and a second piezoelectric element formed on the second buffer layer. a second module unit having;
a bonding member disposed between the first and second module parts to bond the first and second substrates; and
a microfluidic channel formed to penetrate a portion of the first and second substrates located in a space between the first and second module portions, respectively, for passing a fluid containing fine particles;
A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, comprising:
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 기판 각각은
Si 기판, Al2O3 기판, SiC 기판 및 GaAs 기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 1,
Each of the first and second substrates is
A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, characterized in that it is one of a Si substrate, Al 2 O 3 substrate, SiC substrate, and GaAs substrate.
제1항에 있어서,
상기 제1 압전 소자는 제1 하부 전극과, 상기 제1 하부 전극 상에 형성된 제1 압전층과, 상기 제1 압전층 상에 형성된 제1 상부 전극을 포함하고,
상기 제2 압전 소자는 제2 하부 전극과, 상기 제2 하부 전극 상에 형성된 제2 압전층과, 상기 제2 압전층 상에 형성된 제2 상부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 1,
The first piezoelectric element includes a first lower electrode, a first piezoelectric layer formed on the first lower electrode, and a first upper electrode formed on the first piezoelectric layer,
The second piezoelectric element is a vertical device having a sandwich structure, comprising a second lower electrode, a second piezoelectric layer formed on the second lower electrode, and a second upper electrode formed on the second piezoelectric layer. Type bulk acoustic wave microfluidic filtering module.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 상부 전극과 제1 및 제2 하부 전극 각각은
금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 3,
Each of the first and second upper electrodes and the first and second lower electrodes is
One or more materials selected from gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), aluminum (Al), chromium (Cr), tungsten (W), and tin (Sn) A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, characterized in that it is formed.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 압전층 각각은
PZT계 압전 물질, BNT계 압전 물질 및 PVDF계 압전 물질 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 3,
Each of the first and second piezoelectric layers is
A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure comprising at least one selected from the group consisting of PZT-based piezoelectric material, BNT-based piezoelectric material, and PVDF-based piezoelectric material.
제3항에 있어서,
상기 제1 버퍼층은 상기 제1 압전층의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성되고,
상기 제2 버퍼층은 상기 제2 압전층의 음향 임피던스와 유체의 음향 임피던스의 사이 값을 갖는 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 3,
The first buffer layer is formed of a material having a value between the acoustic impedance of the first piezoelectric layer and the acoustic impedance of the fluid,
The second buffer layer is a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, wherein the second buffer layer is formed of a material having a value between the acoustic impedance of the second piezoelectric layer and the acoustic impedance of the fluid.
제6항에 있어서,
상기 제1 및 제2 버퍼층 각각은
SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to clause 6,
Each of the first and second buffer layers is
A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, characterized in that it is formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN and InN.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 압전 소자 각각은
1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 1,
Each of the first and second piezoelectric elements is
A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure having a thickness of 1㎛ ~ 10mm.
제1항에 있어서,
상기 본딩 부재는
상기 제1 및 제2 기판 사이에서 웨이퍼 본딩 방식으로 상기 제1 및 제2 기판을 물리적으로 접합시키는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 1,
The bonding member is
A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, characterized in that the first and second substrates are physically bonded between the first and second substrates using a wafer bonding method.
제1항에 있어서,
상기 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은
상호 대칭 구조로 배치된 상기 제1 및 제2 압전 소자로부터 발생하는 벌크 음향파의 위상 제어에 의해, 정상파 또는 진행파가 선택적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to paragraph 1,
The bulk acoustic wave microfluidic filtering module is
Vertical type bulk acoustic wave microfluidic with a sandwich structure, wherein standing waves or traveling waves are selectively controlled by controlling the phase of bulk acoustic waves generated from the first and second piezoelectric elements arranged in a mutually symmetrical structure. Filtering module.
제10항에 있어서,
상기 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은
상기 제1 및 제2 압전 소자를 이용한 진동의 위상 제어를 통하여 상기 제1 및 제2 압전 소자로부터 정상파를 각각 발생시켜 마이크로 유체 채널의 중앙부에 미세입자들을 집중시켜 미세입자를 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to clause 10,
The bulk acoustic wave microfluidic filtering module is
Through phase control of vibration using the first and second piezoelectric elements, standing waves are generated from the first and second piezoelectric elements, respectively, and the fine particles are concentrated in the center of the microfluidic channel to selectively remove the fine particles. Vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure.
제10항에 있어서,
상기 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈은
상기 제1 및 제2 압전 소자를 이용한 진동의 위상 제어를 통하여 상기 제1 및 제2 압전 소자로부터 진행파를 각각 발생시켜 마이크로 유체 채널의 상측 또는 하측에 미세입자들을 집중시켜 미세입자를 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈.
According to clause 10,
The bulk acoustic wave microfluidic filtering module is
Through phase control of vibration using the first and second piezoelectric elements, traveling waves are generated from the first and second piezoelectric elements, respectively, and the fine particles are concentrated on the upper or lower side of the microfluidic channel to selectively remove fine particles. A vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure.
(a) 제1 기판의 상면을 덮는 제1 버퍼층을 형성하는 단계;
(b) 상기 제1 버퍼층 상에 제1 압전 소자를 형성하는 단계;
(c) 상기 제1 기판의 하면 일부를 선택적으로 식각하여 제1 관통 홀을 형성하여, 상기 제1 기판, 제1 버퍼층, 제1 압전 소자 및 제1 관통 홀을 갖는 제1 모듈부를 형성하는 단계;
(d) 상기 제1 모듈부와 이격된 하부에 상기 제1 모듈부와 대칭 구조를 가지며, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 관통홀을 갖는 제2 기판과, 상기 제2 기판의 하면을 덮도록 형성된 제2 버퍼층과, 상기 제2 버퍼층 상에 형성된 제2 압전 소자를 갖는 제2 모듈부를 배치하는 단계; 및
(e) 상기 제1 및 제2 모듈부 사이에 본딩 부재를 배치한 후, 상기 제1 및 제2 모듈부를 본딩 부재를 이용한 웨이퍼 본딩 방식으로 접합하는 단계;를 포함하며,
상기 (e) 단계에서, 상기 본딩 부재를 매개로 제1 및 제2 모듈부 상호 간이 접합되는 것에 의해, 상기 제1 및 제2 모듈부의 사이 공간에 위치하는 상기 제1 및 제2 기판의 제1 및 제2 관통 홀이 결합되어 내부에 미세입자를 함유하는 유체를 통과시키기 위한 마이크로 유체 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법.
(a) forming a first buffer layer covering the top surface of the first substrate;
(b) forming a first piezoelectric element on the first buffer layer;
(c) selectively etching a portion of the lower surface of the first substrate to form a first through hole, thereby forming a first module unit having the first substrate, a first buffer layer, a first piezoelectric element, and a first through hole. ;
(d) a second substrate having a symmetrical structure with the first module portion at a lower portion spaced apart from the first module portion and having a second through hole facing the first substrate, and covering a lower surface of the second substrate. disposing a second module unit having a second buffer layer formed so as to form a second buffer layer and a second piezoelectric element formed on the second buffer layer; and
(e) disposing a bonding member between the first and second module parts, and then bonding the first and second module parts using a wafer bonding method using a bonding member;
In step (e), the first and second module parts are bonded to each other via the bonding member, so that the first and second module parts of the first and second substrates located in the space between the first and second module parts and a method for manufacturing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, wherein the second through hole is combined to form a microfluidic channel for passing a fluid containing fine particles therein.
제13항에 있어서,
상기 제1 및 제2 버퍼층은
SiO2, AlN, InAlN 및 InN 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법.
According to clause 13,
The first and second buffer layers are
A method of manufacturing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, characterized in that it is formed of one or more materials selected from SiO 2 , AlN, InAlN and InN.
제13항에 있어서,
상기 제1 및 제2 압전 소자 각각은
1㎛ ~ 10mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법.
According to clause 13,
Each of the first and second piezoelectric elements is
A method of manufacturing a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module having a sandwich structure, characterized in that it has a thickness of 1㎛ ~ 10mm.
제13항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 식각은
마이크로 머시닝 기술로 상기 제1 기판의 하면을 이방성 식각하여 제1 기판의 하면으로부터 상면을 관통하는 제1 관통 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조를 갖는 버티컬 타입의 벌크 음향파 마이크로 유체 필터링 모듈 제조 방법.
According to clause 13,
In step (c) above,
The etching is
Manufacture of a vertical type bulk acoustic wave microfluidic filtering module with a sandwich structure, characterized in that the lower surface of the first substrate is anisotropically etched using micromachining technology to form a first through hole penetrating from the lower surface to the upper surface of the first substrate. method.
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JP2007507960A (en) * 2003-10-06 2007-03-29 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Resonator structure and method of manufacturing the same
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