本文關(guān)鍵詞：基于光敏印章印刷的微制造方法及其應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的核心,微制造技術(shù)一直是學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)和工業(yè)界的研發(fā)重點(diǎn)。目前主流的微制造技術(shù)主要有如下幾種：光刻、化學(xué)刻蝕、LIGA、熱壓印、納米壓印、軟刻蝕／微接觸印刷和微機(jī)加工,每種方法各有其適用領(lǐng)域。進(jìn)行MEMS相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)時(shí),需要經(jīng)歷反復(fù)迭代的過程,時(shí)間跨度長,研發(fā)人員希望能盡快得到所設(shè)計(jì)出的具體產(chǎn)品,以便后續(xù)的分析測試。但是適合大批量生產(chǎn)的光刻技術(shù)成本昂貴,使得反復(fù)迭代設(shè)計(jì)代價(jià)過高,而若使用依賴模版復(fù)制的微制造技術(shù),又因?yàn)樵寄０嫒砸蕾嚬饪碳夹g(shù),模版本身的制造將導(dǎo)致產(chǎn)品迭代速度放緩,因此尋找一種模板制造更為便捷、成本更為低廉的微制造方法具有重要意義。基于此,本文提出了光敏印章印刷的微制造方法,使用日常生活中的光敏印章墊材料來快速制造所需模版,可作為軟刻蝕、微澆注等工藝的復(fù)制模版。該方法首先利用三維軟件設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)圖案,得到掩模,其次將光敏墊和掩模上一齊放入光敏印章機(jī)中進(jìn)行曝光,曝光后,與掩模圖案相反的微結(jié)構(gòu)便會傳遞至光敏印章。以該方法的工藝研究和實(shí)際應(yīng)用為核心,本文的工作主要圍繞以下內(nèi)容展開：一、可行性驗(yàn)證與原理分析。驗(yàn)證了光敏印章印刷工藝用于微結(jié)構(gòu)快速制造的可行性,并從原理上進(jìn)行分析解釋。首先討論光敏印章中常用的掩模材料及其分別適用的場合；其次,針對曝光能量和曝光次數(shù)兩大工藝參數(shù)進(jìn)行單因素試驗(yàn),對曝光效果的影響進(jìn)行了研究和優(yōu)化。二、跨尺度多級微結(jié)構(gòu)的快速嵌套加工�？绯叨榷嗉壩⒔Y(jié)構(gòu)在微電子器件、表面紋理制造、仿生微結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域中有著極其廣泛的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)通過更換掩模,進(jìn)行多次復(fù)合曝光,可實(shí)現(xiàn)跨尺度多級微結(jié)構(gòu)的快速嵌套加工。通過調(diào)整曝光用的掩�；叶�,可實(shí)現(xiàn)不同深度微結(jié)構(gòu)的一次成型,從而用于仿生皮膚紋理制造,并在細(xì)胞生物學(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。三、光敏印章印刷微制造技術(shù)在應(yīng)用層面的拓展。將光敏印章印刷的微制造技術(shù)用于微流控紙芯片和柔性電路制造。以圖案化的光敏印章為模版,以印刷方式來完成紙芯片制造,并將制得的紙芯片用于亞硝酸根離子濃度分析,操作過程簡單快捷；將有親疏水通道的紙芯片浸潤于導(dǎo)電墨水中,待其自然風(fēng)干后,得到柔性紙基電路,可用于制作柔性微觸開關(guān)、三維LED燈等。
【關(guān)鍵詞】：光敏印章 軟刻蝕 紙基微流控芯片 跨尺度微結(jié)構(gòu) 柔性電路
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：D918.92
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-25
• 1.1 引言13
• 1.2 微制造技術(shù)概況13-19
• 1.2.1 光刻13-14
• 1.2.2 刻蝕14-15
• 1.2.3 LIGA技術(shù)15-16
• 1.2.4 微細(xì)特種加工技術(shù)16
• 1.2.5 納米壓印技術(shù)16
• 1.2.6 軟刻蝕徽加工技術(shù)16-19
• 1.3 光敏印章印刷簡介19-23
• 1.3.1 微流控芯片20-21
• 1.3.2 細(xì)胞生物學(xué)21-23
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容和框架23-24
• 1.4.1 論文主要研究內(nèi)容23
• 1.4.2 論文架構(gòu)23-24
• 1.5 本章小結(jié)24-25
• 第2章 光敏印章印刷微制造工藝25-35
• 2.1 光敏印章材料特性25
• 2.2 基于光敏印章制造微結(jié)構(gòu)原理25-26
• 2.3 光敏印章印刷常用的掩模材料26-29
• 2.3.1 硫酸紙26-27
• 2.3.2 光繪聚酯底片27
• 2.3.3 金屬掩模版27-29
• 2.4 光敏印章機(jī)參數(shù)對微結(jié)構(gòu)制備的影響29-34
• 2.4.1 微結(jié)構(gòu)的制造30-32
• 2.4.2 曝光次數(shù)對微結(jié)構(gòu)制備的影響32-33
• 2.4.3 曝光能量對微結(jié)構(gòu)制備的影響33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于光敏印章印刷的多級微結(jié)構(gòu)制造35-53
• 3.1 多級微結(jié)構(gòu)35-39
• 3.1.1 多級微結(jié)構(gòu)制備37-39
• 3.2 不同深度層次微結(jié)構(gòu)的一次性成型39-43
• 3.2.1 不同深度微結(jié)構(gòu)制備40-42
• 3.2.2 三維人像制作42-43
• 3.3 光敏印章作為模版用于澆注43-47
• 3.3.1 聚合物微流控芯片制造43-46
• 3.3.2 仿皮膚紋理制造46-47
• 3.4 分辨率測量47-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 基于光敏印章印刷的紙基微流控芯片制造53-67
• 4.1 毛細(xì)效應(yīng)和紙張選擇53-54
• 4.1.1 毛細(xì)效應(yīng)53-54
• 4.1.2 紙張的選擇54
• 4.2 紙基微流控芯片制備54-60
• 4.2.1 紙基微流控芯片制作原理54-56
• 4.2.2 蓋章后濾紙表面接觸角測定56-57
• 4.2.3 待分析溶液無動力自流動57
• 4.2.4 復(fù)雜流道圖案制備57-58
• 4.2.5 分辨率測量58-60
• 4.3 紙芯片用于亞硝酸根離子濃度檢測60-61
• 4.4 常見紙芯片制備技術(shù)比較61-65
• 4.5 成本分析65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第5章 基于光敏印章印刷的柔性電路制造67-79
• 5.1 導(dǎo)電材料的選擇67-69
• 5.1.1 導(dǎo)電油墨67-68
• 5.1.2 導(dǎo)電墨水68-69
• 5.2 柔性電路制備69-75
• 5.2.1 柔性紙電路制作原理69-72
• 5.2.2 分辨率測量72-73
• 5.2.3 柔性微觸開關(guān)73-74
• 5.2.4 三維立體柔性LED74-75
• 5.3 常見紙基柔性電路制備技術(shù)比較75-77
• 5.4 成本分析77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第6章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果87

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  本文關(guān)鍵詞：基于光敏印章印刷的微制造方法及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：323006