微机电流体装置的控制电路的制作方法

本实用新型是关于一种控制电路，尤指一种微机电流体装置的控制电路。

背景技术：

随着科技的日新月异，传统的流体输送装置已朝向装置微小化、流量极大化的方向进行。在应用上也愈来愈多元化，举凡工业应用、生医应用、医疗保健、电子散热到近来热门的穿戴式装置皆可见它的踪影。

然而，近年来微机电相关制程以一体成型的方式来达成流体输送装置的微小化，而微小化后的流体输送装置需要一控制元件去选择要作动的微机电流体装置。

请参阅图1a以及图1b，传统微机电流体装置芯片9具有一芯片本体9a、多个微机电流体装置9b以及多个控制电极9c。微机电流体装置9b以及控制电极9c设置于芯片本体9a上。每一微机电流体装置9b连接二控制电极9c，因此在微机电流体装置芯片9上的控制电极9c数量难以减少，进而增加生产成本。此外，在传统微机电流体装置的控制电路90中，一微机电流体装置90b需搭配至少一控制电极90a以及一晶体管90c，借以驱动微机电流体装置90b的作动。因此在控制电路90中也需设置有一定数量的控制电极90a以及晶体管90c，进而使得生产成本无法压低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种微机电流体装置的控制电路，结合半导体元件与微机电流体装置，使微机电流体装置的控制可以芯片化在同一芯片上。如此，将能使控制也微小化、使电极的总数量减少、使微机电流体装置之外部控制简化、并减少生产成本。

为达上述目的，本实用新型的较广义实施态样为提供一种微机电流体装置的控制电路，包含一驱动电极以及多个驱动单元。每一驱动单元包含一微机电流体装置、一第一晶体管以及一控制单元。微机电流体装置电性连接驱动电极。第一晶体管电性连接微机电流体装置。控制单元电性连接第一晶体管。控制单元输入一控制信号给第一晶体管，驱动电极提供一驱动信号，导通第一晶体管，使得相对应的驱动单元电性导通，来驱动微机电流体装置，借以完成流体的传输。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1a为传统微机电流体装置芯片的示意图。

图1b为传统微机电流体装置的控制电路的示意图。

图2a为本实用新型微机电流体装置的控制电路的示意图。

图2b为本实用新型控制电路的控制单元的第一实施态样的示意图。

图3a为本实用新型微机电流体装置芯片的驱动配置的示意图。

图3b为本实用新型控制单元的第一实施态样的控制信号配置的示意图。

图3c为本实用新型微机电流体装置芯片的另一驱动配置的示意图。

图3d为本实用新型控制单元的第一实施态样的另一控制信号配置的示意图。

图4为本实用新型控制电路的控制单元的第二实施态样的示意图。

图5为本实用新型控制电路的控制单元的第三实施态样的示意图。

图中元件标号说明：

9a：芯片本体

90：控制电路

90a、9c：控制电极

90c：晶体管

9、10i、10ii：微机电流体装置芯片

z1、z2、z3、z4、zn：致动区

pd1：驱动电极

pd2：接地电极

pd3、pd5：栅极电极

pd4、pd6：漏极电极

9b、90b、10b：微机电流体装置

10c、10c'、10c”：控制单元

m1：第一晶体管

m2：第二晶体管

m3：第三晶体管

g：栅极

d：漏极

s：源极

r：逻辑元件

s1～s14、sn：控制信号

g1～g10、gn：驱动单元

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

请参阅图2a，于本实用新型实施例中，微机电流体装置的控制电路包含多个致动区zn，每一致动区zn包含多个驱动单元g1、g2...gn、一驱动电极pd1以及一接地电极pd2。每一驱动单元g1、g2...gn包含一微机电流体装置10b、一第一晶体管m1以及一控制单元10c。其中，微机电流体装置10b电性连接驱动电极pd1，第一晶体管m1电性连接微机电流体装置10b，而控制单元10c电性连接第一晶体管m1。如此，选定的控制单元10c输入一控制信号给第一晶体管m1，使得相对应的驱动单元g1、g2...gn电性导通，来驱动微机电流体装置10b，借以完成流体的传输。

请参阅图2b，于本实用新型实施例中，控制单元10c的第一实施态样包含一第二晶体管m2。第二晶体管m2具有一源极s、一漏极d以及一栅极g。第二晶体管m2的源极s与驱动单元g1、g2...gn的第一晶体管m1的栅极g电性相连通，而控制信号由第二晶体管m2的一栅极电极pd3与一漏极电极pd4输入。

请参阅图2b、图3a以及图3b，一微机电流体装置芯片10i被区分成多个致动区z1、z2，每一致动区z1、z2内设有10个驱动单元g1～g10。因此，可借由给予控制信号s1～s12来控制不同致动区z1、z2内的驱动单元g1～g10致动。如图3b所示，当控制信号s1由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入以及控制信号s3～s12由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入时，可控制致动区z1内的驱动单元g1～g10致动；而当控制信号s2由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入以及控制信号s3～s12由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入时，可控制致动区z2内的驱动单元g1～g10致动。值得注意的是，第二晶体管m2的栅极电极pd3以及漏极电极pd4可交换信号来致动驱动单元g1～g10，意即，当控制信号s1由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入以及控制信号s3～s12由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入时，亦可控制致动区z1内的驱动单元g1～g10致动；而当控制信号s2由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入以及控制信号s3～s12由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入时，亦可控制致动区z2内的驱动单元g1～g10致动。

请参阅图3c以及图3d，一微机电流体装置芯片10ii被区分成多个致动区z1、z2、z3、z4，每一致动区z1、z2、z3、z4内设有10个驱动单元g1～g10。因此，可借由给予控制信号s1～s14来控制不同致动区z1、z2、z3、z4内的驱动单元g1～g10致动。如图3d所示，当控制信号s1由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入时，可控制致动区z1内的驱动单元g1～g10致动；当控制信号s2由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入时，可控制致动区z2内的驱动单元g1～g10致动；当控制信号s3由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入时，可控制致动区z3内的驱动单元g1、g2...g10致动；而当控制信号s4由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入时，可控制致动区z4内的驱动单元g1～g10致动。值得注意的是，同样地，第二晶体管m2的栅极电极pd3以及漏极电极pd4可交换信号来致动驱动单元g1～g10，意即，当控制信号s1由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入时，亦可控制致动区z1内的驱动单元g1～g10致动；当控制信号s2由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入时，亦可控制致动区z2内的驱动单元g1～g10致动；当控制信号s3由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入时，亦可控制致动区z3内的驱动单元g1～g10致动；而当控制信号s4由第二晶体管m2的漏极电极pd4输入以及控制信号s5～s14由第二晶体管m2的栅极电极pd3输入时，亦可控制致动区z4内的驱动单元g1～g10致动。

值得注意的是，于本实用新型实施例中，控制单元10c的第一实施态样的设置方式，可使得同一致动区zn内的10个驱动单元g1～g10仅需搭配13个电极。以致动区z1为例，致动区z1包含共用的一个驱动电极pd1、共用的一个接地电极pd2、用以输入控制信号s1的一个栅极电极pd3(意即10个驱动单元g1～g10共用一个栅极电极pd3)，以及用以分别输入控制信号s3～s12的10个电极，相较于传统的微机电流体装置芯片，每10个微机电流体装置需搭配20个电极，本实用新型的设置方式使得电极总数量减少许多，亦降低生产成本。此外，不同致动区zn中用以输入相同控制信号s3～s12的漏极电极pd4亦可共用电极，比如致动区z1中用以输入控制信号s3的漏极电极pd4可与致动区z2中用以输入控制信号s3的漏极电极pd4共用一个电极，将可使整个微机电流体装置芯片10i、10ii的总电极数量再降低。

值得注意的是，微机电流体装置芯片10i以及微机电流体装置芯片10ii的致动区z1、z2、z3、z4以交错设置，可控制邻近的致动区不会同时被致动，避免流体流动的互相影响产生。

值得注意的是，本实用新型微机电流体装置芯片中致动区的配置、驱动单元的数量以及控制信号的连接方式不以上述为限，皆可依照设计需求而变更。

请参阅图2b以及图4，于本实用新型实施例中，控制单元10c'的第二实施态样相似于控制单元10c的第一实施态样，不同之处在于控制单元10c'的第二实施态样还包含一第三晶体管m3，电性连接第二晶体管m2。借由连续导通第一晶体管m1、第二晶体管m2以及第三晶体管m3来驱动选定的微机电流体装置10b，例如：当由一栅极电极pd5输入的控制信号s1以及由一漏极电极pd6输入的控制信号s2皆为high时，第三晶体管m3会导通，而当由漏极电极pd4输入的控制信号s3也为high时，第二晶体管m2亦会导通，接着，当驱动电极pd1提供一驱动信号时，会导通第一晶体管m1，使得相对应的微机电流体装置10b致动。

值得注意的是，于本实用新型实施例中，第一晶体管m1、第二晶体管m2以及第三晶体管m3分别为一n型金属氧化物半导体场效晶体管(nmos)、一p型金属氧化物半导体场效晶体管(pmos)、一互补式金属氧化物半导体场效晶体管(cmos)、一扩散金属氧化物半导体场效晶体管(dmos)、一横向扩散金属氧化物半导体场效晶体管(ldmos)及一双极性晶体管(bjt)的至少其中之一或其组合，但不以此为限，第一晶体管m1、第二晶体管m2以及第三晶体管m3的型态可依设计需求而变更。

请参阅图2b以及图5，于本实用新型实施例中，控制单元10c”的第三实施态样包含一逻辑元件r，电性连接驱动单元g1、g2...gn的第一晶体管m1。当逻辑元件r给一逻辑信号予驱动单元g1、g2...gn其中之一第一晶体管m1使之导通时，若驱动电极pd1亦提供驱动信号，则相对应的微机电流体装置10b会被致动。

值得注意的是，于本实用新型实施例中，逻辑元件r为一与门(andgate)，但不以此为限，逻辑元件r的型态可依设计需求而变更。

综上所述，本实用新型提供一种微机电流体装置的控制电路，借由控制电路的结构变化来驱动不同的微机电流体装置，并且使控制微小化、使电极的总数量减少、使微机电流体装置之外部控制简化、以及减少生产成本。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。