本文選題：微機電系統(tǒng) + 無閥微泵��； 參考：《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著MEMS（微機電系統(tǒng)）工藝的發(fā)展，，微流體系統(tǒng)已經(jīng)成為一個非常熱門的研究領(lǐng)域，而無閥微泵作為微流體系統(tǒng)的核心動力元件也得到了越來越多的關(guān)注。然而，無閥微泵的傳統(tǒng)制造工藝方法具有工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、成本高等不足，為了解決這些工藝不足，本文提出了一種新的設(shè)計思想，對無閥微泵的制造工藝進行了深入的研究和適當(dāng)?shù)母倪M。 本文首先介紹了無閥微泵的工作原理，并通過有限元軟件仿真分析得出了收縮管/擴張管的流量及效率隨著其主要參數(shù)（包括擴張角、長度、最小寬度和泵腔深度）的變化關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，選擇優(yōu)化的參數(shù)進行了無閥微泵的平面尺寸設(shè)計。然后基于“泵膜與泵體一體化”的設(shè)計思想，進行了無閥微泵的模板設(shè)計，并以MEMS加工工藝（光刻、ICP刻蝕）為基礎(chǔ)，制作了無閥微泵泵體的模板，詳細(xì)介紹了各工藝的具體流程和參數(shù)。用基恩士對制作出的模板進行了二維和三維尺寸測量，以確保滿足設(shè)計要求。最后利用前面制作好的泵體模板，以軟刻蝕工藝為基礎(chǔ)，制作出無閥微泵的泵體，并用SEM進行了收縮管/擴張管的三維形貌掃描。詳細(xì)研究了PDMS與玻璃鍵合封裝的工藝參數(shù)，得出了鍵合強度與活化時間、氧氣流量和射頻功率之間的關(guān)系，并選取優(yōu)化的參數(shù)進行無閥微泵泵體與玻璃的鍵合封裝實驗，成功制作出了無閥微泵,并對無閥微泵的性能做了測試。
[Abstract]:With the development of MEMS (Micro-Electromechanical system) technology, micro-fluid system has become a very popular research field, and valveless micro-pump as the core power component of micro-fluid system has been paid more and more attention. However, the traditional manufacturing process of valveless micropump has many disadvantages, such as complex process, long production cycle and high cost. In order to solve these problems, a new design idea is proposed in this paper. The manufacturing process of valveless micropump is studied and improved. In this paper, the working principle of valveless micropump is introduced, and the flow rate and efficiency of shrink tube and expansion tube with its main parameters (including expansion angle and length) are obtained by finite element software simulation analysis. The relationship between minimum width and pump chamber depth. On this basis, the optimized parameters are selected to design the plane dimension of the valveless micropump. Then, based on the design idea of "integration of pump film and pump body", the template design of valveless micropump is carried out, and the template of valveless micropump body is made based on MEMS process (lithography and ICP etching). The specific process and parameters of each process are introduced in detail. The two-dimensional and three-dimensional dimensions of the template were measured with Keenz to ensure that it met the design requirements. In the end, the pump body without valve is fabricated by using the template made in front of the pump, and based on the soft etching technology, the three-dimensional morphology of the shrink tube / expansion tube is scanned by SEM. The process parameters of PDMS and glass bonding package are studied in detail. The relationship between bonding strength and activation time, oxygen flow rate and radio frequency power is obtained. The valveless micropump was successfully manufactured and the performance of the valveless micropump was tested.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH38

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁靜秋,姚勁松;準(zhǔn)分子激光刻蝕技術(shù)在微機械中的應(yīng)用研究[J];光學(xué)精密工程;1999年05期

2 謝海波;杜紅陽;;無掩膜流動刻蝕技術(shù)研究[J];機電工程;2010年11期

3 蔣洪奎;范真;蔣洪奎;姚湯偉;鐘俊堅;朱春耕;;掃描探針刻蝕技術(shù)的機理分析及進展[J];新技術(shù)新工藝;2006年01期

4 賈英茜;李莉;容旭巍;;ICP刻蝕技術(shù)及其在MEMS中的應(yīng)用[J];科技風(fēng);2014年09期

5 陳長琦,王艷,王旭迪,汪力;軟刻蝕技術(shù)及其應(yīng)用[J];真空;2003年06期

6 馬睿;蔡長龍;;硅基材料的各向異性刻蝕工藝研究[J];電子制作;2013年10期

7 蔣洪奎;姚湯偉;胡禮廣;沈亞強;虞獻文;;蘸水筆刻蝕技術(shù)(DPN)的機理與進展[J];中國工程科學(xué);2008年07期

8 李偉東,張建輝,吳學(xué)忠,李圣怡;ICP刻蝕技術(shù)在MEMS器件制作中的應(yīng)用[J];微納電子技術(shù);2005年10期

9 郝一龍,張立憲,李婷,張大成;硅基MEMS技術(shù)[J];機械強度;2001年04期

10 張明;;IGCT器件制造中的陰極梳條成型技術(shù)[J];變流技術(shù)與電力牽引;2006年06期

相關(guān)會議論文 前3條

1 王英;楊明來;張效巖;蔡炳初;徐東;張亞非;;納米粒子單層膜作掩模的納米刻蝕技術(shù)研究[A];中國微米、納米技術(shù)第七屆學(xué)術(shù)會年會論文集（一）[C];2005年

2 朱迪夫;黃賀;張剛;楊柏;;利用膠體刻蝕技術(shù)與可控去潤濕相結(jié)合構(gòu)造異質(zhì)雙環(huán)陣列[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

3 王書杰;楊友貞;柴菁;馮丹丹;朱可;杜祖亮;;ZnO納米棒陣列的可控構(gòu)筑及其在不同基底上的轉(zhuǎn)移[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第32分會：納米表征與檢測技術(shù)[C];2014年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 侯慶;武漢紡大學(xué)生開發(fā)超疏水銅表面刻蝕技術(shù)[N];中國紡織報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王燕東;基于膠體刻蝕技術(shù)構(gòu)筑微納結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 陳瑜;應(yīng)用于微納機電器件制造的電化學(xué)深刻蝕技術(shù)[D];華東師范大學(xué);2005年

2 馬睿;硅快速深刻蝕技術(shù)的研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2009年

3 陳鵬;基于軟刻蝕技術(shù)的無閥微泵制造工藝研究[D];華中科技大學(xué);2014年

4 邢靜;ZnS材料的刻蝕技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2013年

本文編號：2115187