21世紀(jì)以來,科學(xué)技術(shù)日新月異,傳統(tǒng)的分析檢測技術(shù)也歷經(jīng)著深入的變革。其中,分析設(shè)備正經(jīng)歷微型化、集成化和便攜化。微流控芯片是微分析系統(tǒng)中成長最快、最有鉆探前景的領(lǐng)域。它具有微型化、集成化、試劑消耗量小、選擇性好、分析速度快、成本低等優(yōu)點。該技術(shù)已逐步應(yīng)用到臨床診斷、核酸分析、蛋白質(zhì)分析、細(xì)胞篩選、以及環(huán)境監(jiān)測等眾多領(lǐng)域,具有廣泛的發(fā)展前景,然而如今微流控芯片因它的制造工藝較復(fù)雜使得生產(chǎn)成本較昂貴,生產(chǎn)效率較低,從而使得它不能獲得大規(guī)模應(yīng)用。本文提出一種微細(xì)電鑄法制備微流控芯片模具的工藝,電鑄工藝能獲得納米級的制造精度,適合于制造結(jié)構(gòu)繁雜、高精度要求的金屬零部件,并且微電鑄成型工藝加工流程簡便、成本較低,方便大批量生產(chǎn)。本文采用試驗研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,對微細(xì)電鑄微流控芯片模具制作工藝及性能展開了系統(tǒng)的研究,其中以有限單元法為輔驗證了流場和電場的變化對微電鑄的影響,從而實現(xiàn)工藝的最終優(yōu)化,最后提出了微模具以熱壓方式壓印PMMA的方法,驗證了微流控芯片模具的性能。首先以金屬基底為主要研究對象,通過UV-LIGA技術(shù)在其表面制作出掩膜構(gòu)成微米級微流道,接著通過微細(xì)電鑄法制備微流控芯片... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２光刻技術(shù)示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ??

細(xì)制作的過程中，均得到了全面應(yīng)用，微電鑄則是微電子工藝時期一個不可或缺的??生產(chǎn)技術(shù)，飽受人們的青睞。??如圖１－３所示，電鑄是增材成型加工制造的一種，在原則上它屬于電化學(xué)沉積，??這種Ｘ．藝可以達(dá)到納米級的加制造精度，適合于加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高的零件，??并且微電鑄成型工藝制造過程便捷、成本低，適于批量：生產(chǎn)，使得微電鑄工藝具有??不錯的應(yīng)用遠(yuǎn)景。這一技術(shù)獲得了廣泛關(guān)注，尤其是到上個世紀(jì)９０年代之后，它??在工業(yè)發(fā)達(dá)畫家獲得高度關(guān)注，獲得了明顯的進(jìn)步，己經(jīng)在高科技領(lǐng)地得到了重要??應(yīng)用［３Ｑ］。??＾１１＾??［－Ｗ－??芯模（導(dǎo)電）電沉積?脫模獲得零件??圖１－３電鑄原ａ??Ｆｉｇ．?１－３?Ｅｌｅｃｔｒｏｆｏｒｍｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??微電鑄金屬鎳擁有優(yōu)秀的物理機(jī)械特性和高的耐腐蝕特性，這些使得它普遍應(yīng)??用于各類繁雜部件的微電鑄成品和金屬的外觀保護(hù)，在民用上也有普遍的使用前景。??除此之外，因為金屬鎳具備很高的電真空性能、優(yōu)秀的耐蝕性、韌性和優(yōu)秀的機(jī)械??９??

微電鑄置藝在ＭＥＭＳ領(lǐng)域中的應(yīng)用是非常廣泛的，是一個可以生產(chǎn)金屬三維復(fù)??雜結(jié)構(gòu)、傳統(tǒng)制作工藝不易制作或制作成本較高的模具復(fù)制技術(shù)，其應(yīng)用在微閥、??微傳感器、微馬達(dá)等ＭＥＭＳ器件的制造中，如圖１－４所示：??圖１＿４?ＭＥＭＳ器件??Ｆｉｇ．?１－４?ＭＥＭＳ?ｄｅｖｉｃｅｓ??微電鑄技術(shù)以杰出的特色獲得了在制造和科研上的使用。不僅提出了—種嶄新??的微細(xì)制造技術(shù)，完成了禽深寬比微器件的制造，與此同時，因為微電鑄材料的普??遍性，也很大的拓寬了金屬微器件的各種機(jī)械性能因素，適應(yīng)于各種工作條件下的??工作。??１．５本文課題來源及研究內(nèi)容??１．５．１本文課題來源??本課題組所做的工作得到了國家和地方政府相關(guān)部門的大力支持。本文課題是??國家自然科學(xué)基金《掃描電極掩膜微電解放電加工表面織構(gòu)新方法及應(yīng)用基礎(chǔ)研究》??（項目批準(zhǔn)號５１５７５１１３）中的＾部分。??１．５．２本文研究內(nèi)容??針對微細(xì)電鑄法制備微流控芯片模具中的問題，以有限單元法為輔驗證了流場??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]注塑成型PMMA微流控芯片熱壓鍵合研究[D]. 常宏玲.大連理工大學(xué) 2012
[2]微流控芯片注射壓縮成型及其可視化的研究[D]. 王學(xué)虎.大連理工大學(xué) 2010
[3]聚合物微流控芯片壓印成型模具關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 許龍芳.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2010
[4]微結(jié)構(gòu)塑件注射成型模擬與試驗研究[D]. 張傳贊.大連理工大學(xué) 2008
[5]基于CAE技術(shù)的注塑制品翹曲變形研究[D]. 楊虎振.江蘇大學(xué) 2008
[6]分層微細(xì)電鑄基礎(chǔ)研究及裝置設(shè)計[D]. 毛計慶.南京航空航天大學(xué) 2008
[7]溫度壓力作用下塑料流動對微通道成形影響的研究[D]. 尉元杰.大連理工大學(xué) 2006
[8]微電鑄工藝參數(shù)對模具質(zhì)量影響研究[D]. 肖日松.大連理工大學(xué) 2006
[9]基于微電鑄的微通道熱壓成形模具制造技術(shù)的研究[D]. 褚德南.大連理工大學(xué) 2005
[10]聚合物微流控芯片的激光加工技術(shù)研究[D]. 朱迅.浙江大學(xué) 2004



本文編號：2946311