一種多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電子散熱領(lǐng)域和微流控領(lǐng)域，尤其涉及一種多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵。
【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(shí)排出。
[0003]在微通道熱沉中對工質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)制對流會(huì)使散熱效果顯著提高；而通過對芯片熱源的研宄發(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%是集中于芯片的底部，而目前最常用的風(fēng)冷和傳統(tǒng)的液體冷卻技術(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，研宄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，采用液體冷卻的方式來對芯片的溫度進(jìn)行調(diào)控。
[0004]然而，液體工質(zhì)在微通道結(jié)構(gòu)中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很高的流動(dòng)壓差，常規(guī)的流體驅(qū)動(dòng)方法(如常規(guī)齒輪泵，柱塞泵等)在微通道中是不適用的，同時(shí)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?yàn)槲⒘鞯乐辛黧w提供充足動(dòng)力，穩(wěn)定工作的驅(qū)動(dòng)裝置來作為工質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，由于微泵效率及動(dòng)力性能低，使芯片的熱量不能及時(shí)排出而導(dǎo)致芯片極易損壞、工作不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，包括電極片4和蓋合在電極片4上的腔室蓋板3，所述腔室蓋板3的外圍與電極片4密封結(jié)合；
[0008]在電極片上與腔室蓋板3的結(jié)合面上，由三組結(jié)構(gòu)相同的電極并列平鋪組成，每組電極均由向上凸起的集電極和發(fā)射極構(gòu)成，集電極與發(fā)射極之間相互間隔并交錯(cuò)排布，構(gòu)成三組梳齒狀電極陣列5 ;每組梳齒狀電極陣列5中的集電極和發(fā)射極末端分別用導(dǎo)線引至梳齒狀電極陣列之外；
[0009]在腔室蓋板3上與電極片的結(jié)合面上開設(shè)有“日”字型溝槽3-1，在“日”字型溝槽3-1內(nèi)、對應(yīng)于電極的末端和始端位置分別開設(shè)有液體流出口 I和液體流入口 2。
[0010]所述“日”字型溝槽3-1與三組梳齒狀電極陣列構(gòu)成三組并聯(lián)液體腔室，三組梳齒狀電極陣列同時(shí)產(chǎn)生電場，分別作用于并聯(lián)腔室內(nèi)液體；腔室蓋板3上的液體流入口 2作為微泵入口，使液體分布在“日”字型溝槽3-1之間、三組梳齒狀電極陣列5的集電極與發(fā)射極之間，并通過液體流出口 I完成并聯(lián)液體匯合流出。
[0011]在“日”字型溝槽3-1中，上中下三條相互平行的溝槽分別各自對應(yīng)一組梳齒狀電極陣列；左右兩條相互平行的溝槽分別各自對應(yīng)于電極的末端和始端的端部位置。
[0012]三組梳齒狀電極陣列5的發(fā)射極末端均連接直流電源正極，集電極末端均連接直流電源負(fù)極。
[0013]所述“日”字型溝槽3-1的槽寬3_、槽深0.3_。
[0014]所述腔室蓋板3由聚四氟乙烯材料制成。
[0015]所述液體流入口 2和液體流出口 I的連接管為硅膠管。
[0016]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0017]腔室蓋板上的“日”字型溝槽與三組梳齒狀電極陣列構(gòu)成三組并聯(lián)液體腔室，三組梳齒狀電極陣列同時(shí)產(chǎn)生電場，分別作用于并聯(lián)腔室內(nèi)液體，增強(qiáng)了電場對液體中離子的拖拽作用；腔室蓋板上的液體流入口作為微泵入口，使液體分布在“日”字型溝槽之間、三組梳齒狀電極陣列的集電極與發(fā)射極之間，并通過液體流出口完成并聯(lián)液體匯合流出，有效提高微泵的效率，可以大幅度提升電流體動(dòng)力泵的動(dòng)力效果，為芯片的及時(shí)散熱提供了保障。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1中的腔室蓋板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為圖1中的三組梳齒狀電極陣列分布結(jié)構(gòu)示意圖；其中，A表示發(fā)射極，B表示集電極。
[0021]圖4為本實(shí)用新型多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵液體流動(dòng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1至圖4所示。本實(shí)用新型一種多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，包括電極片4和蓋合在電極片4上的腔室蓋板3，所述腔室蓋板3的外圍與電極片4密封結(jié)合；
[0025]在電極片上與腔室蓋板3的結(jié)合面上，由三組結(jié)構(gòu)相同的電極并列平鋪組成，每組電極均由向上凸起的集電極和發(fā)射極構(gòu)成，集電極與發(fā)射極之間相互間隔并交錯(cuò)排布，構(gòu)成三組梳齒狀電極陣列5 ;每組梳齒狀電極陣列5中的集電極和發(fā)射極末端分別用導(dǎo)線引至梳齒狀電極陣列之外；
[0026]相鄰的集電極與發(fā)射極構(gòu)成一對電極對，電極對對數(shù)均為24對。三組梳齒狀電極陣列5中的電極梳線線寬為0.3_，所述電極對的兩個(gè)梳線之間的距離為0.2mm,電極對之間的距離為0.3mm。
[0027]在腔室蓋板3上與電極片的結(jié)合面上開設(shè)有“日”字型溝槽3-1，在“日”字型溝槽
3-1內(nèi)、對應(yīng)于電極的末端和始端位置分別開設(shè)有液體流出口 I和液體流入口 2。每組梳齒狀電極陣列5的電極部分外圍尺寸均為26.lmmX6.6mm,以保證每組電極對結(jié)構(gòu)布滿相對應(yīng)“日”字型溝槽3-1底部。相鄰梳齒狀電極陣列5之間間隔寬度為2.4_。
[0028]所述“日”字型溝槽3-1與三組梳齒狀電極陣列構(gòu)成三組并聯(lián)液體腔室，三組梳齒狀電極陣列同時(shí)產(chǎn)生電場，分別作用于并聯(lián)腔室內(nèi)液體；腔室蓋板3上的液體流入口 2作為微泵入口，使液體分布在“日”字型溝槽3-1之間、三組梳齒狀電極陣列5的集電極與發(fā)射極之間，并通過液體流出口 I完成并聯(lián)液體匯合流出。
[0029]在“日”字型溝槽3-1中，上中下三條相互平行的溝槽分別各自對應(yīng)一組梳齒狀電極陣列；左右兩條相互平行的溝槽分別各自對應(yīng)于電極的末端和始端的端部位置。
[0030]三組梳齒狀電極陣列5的發(fā)射極末端均連接直流電源正極，集電極末端均連接直流電源負(fù)極，利用直流電源(500V)電流體動(dòng)力效應(yīng)驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)。
[0031]所述“日”字型溝槽3-1的槽寬3mm、槽深0.3mm、沿梳齒狀電極陣列5長度方向?yàn)?8mm、上中下三條相互平行的溝槽間隔寬度為6mm。
[0032]所述腔室蓋板3由聚四氟乙烯材料制成。
[0033]所述液體流入口 2和液體流出口 I的連接管為硅膠管，孔直徑均為3mm，在俯視平面投影距離15mm。娃膠管外徑為3mm，內(nèi)徑為1mm。
[0034]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0035]本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，其特征在于包括電極片(4)和蓋合在電極片(4)上的腔室蓋板(3)，所述腔室蓋板(3)的外圍與電極片(4)密封結(jié)合； 在電極片上與腔室蓋板(3)的結(jié)合面上，由三組結(jié)構(gòu)相同的電極并列平鋪組成，每組電極均由向上凸起的集電極和發(fā)射極構(gòu)成，集電極與發(fā)射極之間相互間隔并交錯(cuò)排布，構(gòu)成三組梳齒狀電極陣列(5);每組梳齒狀電極陣列(5)中的集電極和發(fā)射極末端分別用導(dǎo)線引至梳齒狀電極陣列之外； 在腔室蓋板⑶上與電極片的結(jié)合面上開設(shè)有”日”字型溝槽(3-1)，在”日”字型溝槽(3-1)內(nèi)、對應(yīng)于電極的末端和始端位置分別開設(shè)有液體流出口(I)和液體流入口(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，其特征在于:所述”日”字型溝槽(3-1)與三組梳齒狀電極陣列構(gòu)成三組并聯(lián)液體腔室，三組梳齒狀電極陣列同時(shí)產(chǎn)生電場，分別作用于并聯(lián)腔室內(nèi)液體；腔室蓋板⑶上的液體流入口⑵作為微泵入口，使液體分布在”日”字型溝槽(3-1)之間、三組梳齒狀電極陣列(5)的集電極與發(fā)射極之間，并通過液體流出口(I)完成并聯(lián)液體匯合流出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，其特征在于:在”日”字型溝槽(3-1)中，上中下三條相互平行的溝槽分別各自對應(yīng)一組梳齒狀電極陣列；左右兩條相互平行的溝槽分別各自對應(yīng)于電極的末端和始端的端部位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，其特征在于:三組梳齒狀電極陣列(5)的發(fā)射極末端均連接直流電源正極，集電極末端均連接直流電源負(fù)極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，其特征在于:所述”日”字型溝槽(3-1)的槽寬3mm、槽深0.3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，其特征在于:所述腔室蓋板(3)由聚四氟乙烯材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，其特征在于:所述液體流入口(2)和液體流出口(I)的連接管為硅膠管。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多組電極平鋪式電流體動(dòng)力微泵，包括電極片和蓋合在電極片上的腔室蓋板，腔室蓋板的外圍與電極片密封結(jié)合；在電極片上與腔室蓋板的結(jié)合面上，由三組相同的梳齒狀電極陣列，在腔室蓋板上與電極片的結(jié)合面上開設(shè)有日字型溝槽，溝槽內(nèi)、對應(yīng)于電極的末端和始端位置分別開設(shè)有液體流出口和液體流入口。腔室蓋板上的液體流入口作為微泵入口，使液體分布在日字型溝槽之間、三組梳齒狀電極陣列的集電極與發(fā)射極之間，并通過液體流出口完成并聯(lián)液體匯合流出，有效提高微泵效率，可大幅度提升電流體動(dòng)力泵的動(dòng)力效果，從而使芯片的熱量能及時(shí)排出，克服了現(xiàn)有技術(shù)由于芯片不能及時(shí)散熱，而導(dǎo)致易損壞、工作不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
【IPC分類】H02K44-02
【公開號(hào)】CN204517632
【申請?zhí)枴緾N201520156521
【發(fā)明人】陳伯扦, 馬明怡, 萬珍平, 謝松汝, 柳俊城, 邵浩然
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月19日