| 초록 |
본 발명은 화학, 의학, 약학, 생명 공학, 환경 공학 등의 바이오산업 전반에 걸친 첨단 응용에 필수적인 극소량 유체의 자유로운 이용을 가능하게 하는 열공압 구동 방식의 펌프 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 마이크로 펌프는 일반적인 펌프와 같이 움직이는 구조물 즉, 박막이나 밸브가 존재하지 않으며, 그로 인해 구조가 단순하고 제조가 용이하며 제작 단가가 상대적으로 낮은 장점을 갖고 있다.위에 기술한 장점을 지닌 본 열공압 구동 마이크로 펌프는 두 개의 공기 챔버와 마이크로 히터, 모세관, 펌프 챔버, 통기 유로 등으로 구성되며, 제조 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다. 유리 재질의 하부기판 위에 금속으로 마이크로 히터를 제작하는 단계, 음성 후막 감광제를 이용하여 펌프 챔버와 모세관, 공기 챔버, 통기 유로 등과 같은 마이크로 펌프의 구조를 형성하는 단계, 실리콘 재질의 상부기판과 접합하는 단계로 구성된다. 마이크로 펌프는 두 가지 원리로 작동된다. 마이크로 히터에 전류를 흘리면 발생되는 열로 인해서 공기 챔버 내에 있는 공기가 팽창하면서 펌프 챔버 내에 있는 유체를 출구로 밀어낸다. 이 때 통기 유로로 인해 두 공기 챔버의 압력은 동일하고 입구를 모세관의 유체 저항이 커서 펌프 챔버내의 유체는 출구쪽으로 토출된다. 펌프 챔버 내의 유체가 완전히 토출되자마자 히터의 전류를 끊으면 팽창된 공기가 수축한다. 펌프 챔버의 출구측 유체 경계선에 작용하는 표면 장력으로 출구측 유체의 유입이 저지되고 입구측에서만 유체가 펌프 챔버 내로 유입된다. 본 발명의 마이크로 펌프는 사진 식각 기술, 금속 증착 등의 마이크로머시닝 공정으로 제작함으로써 수 밀리미터 이하의 크기로 소형화가 가능하고, 소자의 집적화 및 일괄 공정에 의한 대량 생산 및 생산 단가의 절감을 꾀할 수 있다. |
