[发明专利]一种微流体激励微器件自装配装置及方法

权利要求书

1.一种微流体激励微器件自装配装置，其特征在于：包括基板(1)和隔板(4)，所述基板(1)上具有刻蚀出的凹坑阵列，所述凹坑阵列中的每个凹坑与从硅片上加工制造出的微元件(2)的外形相匹配，所述微元件(2)由载体溶液(3)承载，所述隔板(4)与基板(1)构成装配腔，所述隔板(4)上开有与基板(1)上的凹坑相对应的微喷阵列(5)，两个弯曲型压电振子分别贴在弹性薄膜(8)上，单向阀(9)与隔板(4)及弹性薄膜(8)构成封闭腔体，溶液(3)从单向阀(9)流入并从微喷阵列(5)喷出，两个弯曲型压电振子由驱动电源(10)及计算机(11)控制。

2.根据权利要求1所述的微流体激励微器件自装配装置，其特征在于：所述基板(1)和隔板(4)之间的距离可微调，所述微调范围为微元件大小的1.8-2倍。

3.权利要求1或2所述装置的自装配方法，其特征在于：过量的微元件(2)分散悬浮在选定的载体溶液(3)中，在压力的驱动下从基板(1)和隔板(4)中流过，隔板(4)和弹性薄膜(8)中的载体溶液不含微元件(2)，计算机(11)由编程通过驱动电源(10)控制弯曲型压电振子振动，由于弯曲型压电振子交替弯曲振动，使金属弹性薄膜(8)往复弯曲，由于单向阀(9)及微喷阵列(5)的作用，不含微元件(2)的流体交替从单向阀(9)流入，从微喷阵列(5)喷出，计算机(11)编程后通过驱动电源(10)控制弯曲型压电振子的振幅和频率，从而调节微喷阵列(5)喷出的频率和流量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：微喷阵列(5)与基板上(1)上的凹坑阵列一一对应，当载体溶液(3)悬浮着过量的微元件(2)流经基板(1)上的凹坑阵列时，喷射的流体激励微元件(2)接近基板上(1)上的凹坑阵列，此时微元件在包括液态粘结材料的毛细管力和表面张力的作用下随机落入基板上相匹配的凹坑，部分微元件立即与基板(1)凹坑完全嵌合，对于其余未与基板(1)的凹坑完全嵌合的微元件(2)，持续的激励使其获得能量超越完全未嵌合时形成的能量陷阱，逐渐的与基板(1)的凹坑完全嵌合，没有机会进入的凹坑的元件将被冲出基板表面。