基于MEMS技術(shù)的微型泵的研究.pdf

1、在微流量控制系統(tǒng)中,微型泵作為核心的控制元件,在醫(yī)學(xué)、化學(xué)、生物工程和電子工程等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景,已經(jīng)成為MEMS研究的熱點(diǎn)之一.該文主要研究了基于MEMS技術(shù)的微型泵.首先該文總結(jié)了國內(nèi)外微電子機(jī)械系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r,尤其對(duì)各種微泵的研究現(xiàn)狀及其特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比研究.同時(shí)對(duì)MEMS加工工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,對(duì)該課題相關(guān)的LPCVD技術(shù)、蒸發(fā)鍍膜技術(shù)、體硅各向異性腐蝕技術(shù)、鍵合技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)介紹.并對(duì)粘結(jié)鍵合效果進(jìn)行了研究.該論文主要是

2、希望獲得制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定;驅(qū)動(dòng)電壓較低,性能穩(wěn)定可靠,易于控制的微型泵.該論文首先研究了無閥式壓電微泵的工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、制作工藝流程以及性能測(cè)試,并與懸臂梁式壓電微泵進(jìn)行了性能對(duì)比.無閥壓電微泵的動(dòng)態(tài)特性研究表明:流速隨頻率成拋物線關(guān)系變化,最佳工作頻率為1250Hz;在頻率固定時(shí),微泵流速隨驅(qū)動(dòng)電壓的增加而增加;泵膜的厚度對(duì)于微泵的性能影響很大,相同條件下,較薄的泵膜具有更高的流速;而且泵膜越薄,對(duì)于頻率的變化越敏感.驅(qū)

3、動(dòng)電壓70V電壓時(shí),無閥壓電微泵的輸出背壓值達(dá)153Pa.其最大流量可達(dá)1.695μl/min.相比之下,懸臂梁式壓電微泵的開啟壓力比較高,達(dá)228Pa,而且輸出具有明顯的脈動(dòng)性.總體看來,無閥壓電微泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn).該文還對(duì)電滲泵進(jìn)行了研究.電滲泵是基于電滲原理,利用微通道兩端的電勢(shì)差來控制微通道中的液體流動(dòng).該文研究了PDMS電滲泵的制作工藝以及驅(qū)動(dòng)效果.結(jié)果表明通過采用動(dòng)態(tài)涂層的方法,PDMS電滲泵可以獲得對(duì)微