一种层压式电流体动力微泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微电子散热和微流控的技术领域，尤其涉及一种层压式电流体动力微栗。
【背景技术】
[0002]在微电子散热领域，随着电子元器件的集成度越来越高，电子芯片的功率密度不断增加，其热流密度也开始显著增加。芯片的温度极大地影响着芯片的寿命，为保证芯片能够在适宜的温度范围内工作，必须采用良好的散热解决方案将其产生的热量及时排出。
[0003]研究者们通过对散热结构的研究发现，在微通道热沉中对流体工质进行强制对流会显著提高散热效果；而通过对芯片热源的研究发现，从芯片上部散失的热量约占总散热量的20%，总热量的80%集中于芯片的底部，而目前最常用的风冷和传统的流体冷却技术只是针对芯片上方局部进行散热，不能从根本上解决问题。因此为满足未来电子产品的散热需求，研究人员提出新型冷却方案，即针对芯片热源核心部分制备微通道散热结构，将芯片与微通道结构集成，采用流体冷却的方式来对芯片的温度进行调控。
[0004]然而，流体工质在微通道结构中流动会产生很高的流动压差，常规的流体驱动方法(如常规齿轮栗，柱塞栗等)在微通道结构中是不适用的，同时集成的芯片对尺寸又有着严格的限制；这就需要一种既不占用太多体积又能够为微流道结构中的流体提供充足动力、稳定工作的驱动装置来作为流体工质流动的动力源。
[0005]在微流控领域，研究微流体器件时，常常需要考虑怎样实现流体的驱动、控制流体的流向和速度、增强流体之间的混合或者分离不同的离子等问题。微流体的驱动技术是微流控芯片的运作基础，微流体的驱动与控制又是微流控系统的操作核心，所有涉及的进样、混合、反应、分离等过程都需要在可控微流体的运动中才能完成。
[0006]根据目前微流控系统的发展需求，微栗成为解决微流控系统中流体驱动技术的首选方案。微流控系统对于微栗主要有体积，流量和栗压三个方面的要求。在体积方面，在保证性能的前提下微栗的尺寸要尽可能小，这样才能够实现微栗与芯片或者其他微系统的集成;在流量方面，要求流量的稳定性和精确可控性;在栗压方面，不同的微分析系统由于应用场合的不同都有着各自不同的要求。在微流控芯片色谱分析系统中，对驱动系统的要求较高，一般流量在50nl/min?50μ1/π?η，液流脉动小于3%，流量控制精度在±5%等。除此之外，在微流控系统中微栗还需具有以下特点:易于操控，寿命长，更换流体方便，易于清洁，对于不同种类流体适应性广，耐腐蚀等。
[0007]由此可见，原本的可以作为流体动力源的传统机械栗由于体积大，功耗高，噪声大，流量控制精度差等缺点无论是在微电子散热领域还是在微流控方面都表现出了严重的不适应性;而微栗却由于自身具有体积小，功耗低等特点，在微流体驱动方面表现出了独特的价值和广阔的应用前景。
[0008]电流体动力栗具有无运动部件、运行可靠、低耗、容易制作和无需维护等优点；并且可以直接同芯片或流道集成，无需独立空间，采用直流驱动(但有些电流体动力栗也可以不采用直流驱动)，不产生附加磁场，不会干扰电子元件工作。这类微栗不仅被认是解决微电子行业中高热流器件的冷却问题的一个突破，还可以被运用在微流体冷却系统，药物输送和微机电系统等领域。
【实用新型内容】
[0009]针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是:提供一种层压式电流体动力微栗，能良好的驱动流体的流动，达到良好的散热效果。
[0010]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0011]—种层压式电流体动力微栗，包括负极导线、正极导线和由下往上依次叠设的多个电极对单元，所述的电极对单元包括由下往上依次叠设的第二绝缘垫片、集电极件、第一绝缘垫片、发射极件;所述第二绝缘垫片的厚度大于第一绝缘垫片的厚度，所述的负极导线依次穿过每个电极对单元的集电极件，所述的正极导线依次穿过每个电极对单元的发射极件;所述发射极件、第一绝缘垫片、集电极件、第二绝缘垫片的端面均设有中心通孔，从上往下看，所述的所有中心通孔形成流动通道。该微栗设置的第一绝缘垫片和第二绝缘垫片能对相邻的发射极件和集电极件起到绝缘的作用，第二绝缘垫片的厚度大于第一绝缘垫片的厚度，能起到引导流体流向的作用；用正极导线将发射极件连接好，并与可调直流电源的正极相连;用负极导线将集电极件连接好，并与可调直流电源的负极相连;然后将微栗入口和出口分别与外部循环系统连接，让流体充满整个流动通道，再接通500V直流电源，利用电流体动力效应驱动流体的流动。
[0012]下面对技术方案做进一步的介绍:
[0013]进一步的是:所述的发射极件和集电极件均由金属环制成；
[0014]作为发射极件的金属环端面的左边设有用于正极导线穿过的正极通孔，该金属环端面的右边设有正极缺口；
[0015]作为集电极件的金属环端面的右边设有用于负极导线穿过的负极通孔，该金属环端面的左边设有负极缺口；
[0016]从上往下看，所述的正极通孔落在负极缺口的范围内，所述的负极通孔落在正极缺口的范围内。
[0017]正极导线可以仅穿过发射极件的金属环，而不与集电极件的金属环接触；负极导线可以仅穿过集电极件的金属环，而不与发射极件的金属环接触。
[0018]进一步的是:所述的第一绝缘垫片和第二绝缘垫片的左右两边均设有边缘缺口，从上往下看，所述的正极通孔落在左边的边缘缺口的范围内，所述的负极通孔落在右边的边缘缺口的范围内。
[0019]进一步的是:所述的所有中心通孔形成圆柱形的流动通道。
[0020]进一步的是:从上往下看，所述金属环的轮廓线由第一圆弧和第一弦围成，所述中心通孔所在的圆与第一圆弧所在的圆为同心圆;所述的第一弦和所述的正极通孔或负极通孔分居金属环的左右两边。
[0021]进一步的是:从上往下看，所述的第一绝缘垫片和第二绝缘垫片的轮廓线依次由左边的第二弦、后边的第二圆弧、右边的第二弦、前边的第二圆弧围成，所述中心通孔所在的圆与第二圆弧所在的圆为同心圆。
[0022]进一步的是:所述第一绝缘垫片的厚度范围<0.5_。
[0023]进一步的是:所述第一绝缘垫片的厚度为0.2mm，所述第二绝缘垫片的厚度为
0.4mmo
[0024]进一步的是:所述金属环的中心通孔的孔径为4mm，第一圆弧的直径为6mm，所述正极通孔或负极通孔的孔径为0.3mm。
[0025]进一步的是:所述电极对单元的数量为10个。
[0026]总的说来，本实用新型具有如下优点:
[0027]1.本实用新型的发射极件和集电极件之间形成的环状电场作用于流体，对流体中的离子具有较强的作用力。
[0028]2.本实用新型圆柱形的流动通道降低了流体流动的阻力。
[0029]3.本实用新型设置的第一绝缘垫片和第二绝缘垫片能起到良好的绝缘效果。
【附图说明】
[0030]图1是本实用新型主视图的结构不意图。
[0031]图2是电极对单元的爆炸图。
[0032]图3是第一绝缘垫片和第二绝缘垫片的俯视图。
[0033]图4是金属环的俯视图。
[0034]其中，I为负极导线，2为正极导线，3为发射