一種多電極片插入式的電流體動力微泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微電子散熱和微流控的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多電極片插入式的電流體動力微栗。
【背景技術(shù)】
[0002]在微電子散熱領(lǐng)域，隨著電子元器件的集成度越來越高，電子芯片的功率密度不斷增加，其熱流密度也開始顯著增加。芯片的溫度極大地影響著芯片的壽命，為保證芯片能夠在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，必須采用良好的散熱解決方案將其產(chǎn)生的熱量及時排出。
[0003]研究者們通過對散熱結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，在微通道熱沉中對流體工質(zhì)進(jìn)行強制對流會顯著提高散熱效果；而通過對芯片熱源的研究發(fā)現(xiàn)，從芯片上部散失的熱量約占總散熱量的20%，總熱量的80%集中于芯片的底部，而目前最常用的風(fēng)冷和傳統(tǒng)的流體冷卻技術(shù)只是針對芯片上方局部進(jìn)行散熱，不能從根本上解決問題。因此為滿足未來電子產(chǎn)品的散熱需求，研究人員提出新型冷卻方案，即針對芯片熱源核心部分制備微通道散熱結(jié)構(gòu)，將芯片與微通道結(jié)構(gòu)集成，采用流體冷卻的方式來對芯片的溫度進(jìn)行調(diào)控。
[0004]然而，流體工質(zhì)在微通道結(jié)構(gòu)中流動會產(chǎn)生很高的流動壓差，常規(guī)的流體驅(qū)動方法(如常規(guī)齒輪栗，柱塞栗等)在微通道結(jié)構(gòu)中是不適用的，同時集成的芯片對尺寸又有著嚴(yán)格的限制；這就需要一種既不占用太多體積又能夠為微流道結(jié)構(gòu)中的流體提供充足動力、穩(wěn)定工作的驅(qū)動裝置來作為流體工質(zhì)流動的動力源。
[0005]在微流控領(lǐng)域，研究微流體器件時，常常需要考慮怎樣實現(xiàn)流體的驅(qū)動、控制流體的流向和速度、增強流體之間的混合或者分離不同的離子等問題。微流體的驅(qū)動技術(shù)是微流控芯片的運作基礎(chǔ)，微流體的驅(qū)動與控制又是微流控系統(tǒng)的操作核心，所有涉及的進(jìn)樣、混合、反應(yīng)、分離等過程都需要在可控微流體的運動中才能完成。
[0006]根據(jù)目前微流控系統(tǒng)的發(fā)展需求，微栗成為解決微流控系統(tǒng)中流體驅(qū)動技術(shù)的首選方案。微流控系統(tǒng)對于微栗主要有體積，流量和栗壓三個方面的要求。在體積方面，在保證性能的前提下微栗的尺寸要盡可能小，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)微栗與芯片或者其他微系統(tǒng)的集成;在流量方面，要求流量的穩(wěn)定性和精確可控性;在栗壓方面，不同的微分析系統(tǒng)由于應(yīng)用場合的不同都有著各自不同的要求。在微流控芯片色譜分析系統(tǒng)中，對驅(qū)動系統(tǒng)的要求較高，一般流量在50nl/min?50μ1/π?η，液流脈動小于3%，流量控制精度在±5%等。除此之外，在微流控系統(tǒng)中微栗還需具有以下特點:易于操控，壽命長，更換流體方便，易于清潔，對于不同種類流體適應(yīng)性廣，耐腐蝕等。
[0007]由此可見，原本的可以作為流體動力源的傳統(tǒng)機(jī)械栗由于體積大，功耗高，噪聲大，流量控制精度差等缺點無論是在微電子散熱領(lǐng)域還是在微流控方面都表現(xiàn)出了嚴(yán)重的不適應(yīng)性;而微栗卻由于自身具有體積小，功耗低等特點，在微流體驅(qū)動方面表現(xiàn)出了獨特的價值和廣闊的應(yīng)用前景。
[0008]電流體動力栗具有無運動部件、運行可靠、低耗、容易制作和無需維護(hù)等優(yōu)點；并且可以直接同芯片或流道集成，無需獨立空間，采用直流驅(qū)動(但有些電流體動力栗也可以不采用直流驅(qū)動)，不產(chǎn)生附加磁場，不會干擾電子元件工作。這類微栗不僅被認(rèn)是解決微電子行業(yè)中高熱流器件的冷卻問題的一個突破，還可以被運用在微流體冷卻系統(tǒng)，藥物輸送和微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型的目的是:提供一種多電極片插入式的電流體動力微栗，能良好的驅(qū)動流體的流動，達(dá)到良好的散熱效果。
[0010]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0011]—種多電極片插入式的電流體動力微栗，其特征在于:包括多個電極片、腔體、導(dǎo)電絲、導(dǎo)電絲引腳;所述的腔體具有呈柱狀的內(nèi)空腔，相互平行的電極片固定在腔體的內(nèi)壁上;所述的導(dǎo)電絲有兩條，不相連的兩條導(dǎo)電絲固定在腔體的內(nèi)壁上，所述的所有電極片的同一端與一條導(dǎo)電絲相接觸，所有電極片的另一端與另一條導(dǎo)電絲相接觸;位于腔體外部的導(dǎo)電絲引腳有兩條，兩條導(dǎo)電絲引腳分別與兩條導(dǎo)電絲相連。該微栗將內(nèi)空腔進(jìn)行劃分，實現(xiàn)了對大流道內(nèi)腔室的劃分，同時設(shè)置了導(dǎo)電絲和導(dǎo)電絲引腳，使多個電極片同時通電產(chǎn)生電場，從而驅(qū)動內(nèi)空腔中多個腔室的流體的流動，并最終匯合流出，有效提高了微栗的效率，形成的電場對流體的離子具有較強的作用力，大幅提升了電流體動力微栗的使用效果。使用時，將電極片插入腔體中，然后將微栗入口和出口分別與外部循環(huán)系統(tǒng)連接，讓流體充滿整個內(nèi)空腔。將多個電極片的發(fā)射極末端串聯(lián)后與可調(diào)直流電源的正極相連，多個電極片的集電極末端串聯(lián)后與可調(diào)直流電源的負(fù)極相連，再接通500V直流電源，利用電流體動力效應(yīng)驅(qū)動流體流動。
[0012]下面對技術(shù)方案做進(jìn)一步的介紹:
[0013]進(jìn)一步的是:所述腔體的內(nèi)壁上設(shè)有與電極片相適應(yīng)的凹槽，所述的電極片固定在所述的凹槽上。電極片可以插入式的固定在凹槽上。
[0014]進(jìn)一步的是:所述的凹槽呈矩形狀，所述凹槽的長度等于電極片的長度。
[0015]進(jìn)一步的是:所述的內(nèi)空腔呈圓柱形狀，從腔體的端面上看，從中間處的電極片到兩端處的電極片，電極片的寬度越來越小。
[0016]進(jìn)一步的是:從腔體的端面上看，所述的內(nèi)空腔呈矩形，所述電極片的寬度均相同。
[0017]進(jìn)一步的是:所述電極片兩端的平面上均設(shè)有依次交替排列的發(fā)射極和集電極，電極片兩端的平面上設(shè)置的發(fā)射極和集電極的排列順序相反。
[0018]進(jìn)一步的是:所述的電極片水平或者豎直設(shè)置。
[0019]進(jìn)一步的是:所述相鄰的兩電極片相向的端平面之間的間距<1_。
[0020]進(jìn)一步的是:所述的腔體設(shè)有與內(nèi)空腔相通的兩個通孔，兩條導(dǎo)電絲引腳分別通過所述的兩個通孔與兩條導(dǎo)電絲相連。
[0021]進(jìn)一步的是:所述的腔體呈中空的圓筒狀。
[0022]總的說來，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0023]1.本實用新型形成的電場對流體的離子具有較強的作用力，大幅提升了電
[0024]流體動力微栗的使用效果。
[0025]2.本實用新型的電極片可采用多種形式固定在腔體的內(nèi)壁上。
[0026]3.本實用新型設(shè)置的兩個通孔可讓導(dǎo)電絲和導(dǎo)電絲引腳相連。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型主視圖的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0028]圖2是圖1左視圖的#1』視圖，#!]視平面為圖1的對稱平面。
[0029]圖3是本實用新型電極片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4是本實用新型立體圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖5是本實用新型立體圖內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖，沿著本實用新型的對稱平面剖開。
[0032]圖6是本實用新型電極片局部放大后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]其中，I為電極片，2為腔體，3為導(dǎo)電絲，4為導(dǎo)電絲引腳，5為凹槽，6為主線，7為梳線。
【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】來對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0035]實施例1
[0036]結(jié)合圖1、圖2、圖4和圖5所示，一種多電極片插入式的電流體動力微栗的總體方案如下:包括多個電極片、腔