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材料科学与工艺 2012年第1期20卷 88-92页

作者：罗怡何盛强王晓东辽宁省微纳米技术及系统重点实验室大连理工大学大连116024

针对聚合物多层微流控芯片键合,采用热辅助超声波键合方法实现了4层微流控芯片的键合,搭建了多界面温度测试装置,采用埋置热电偶的方法测试了三个被封接界面的温度场,研究了单独超声波作用和热辅助超声波键合法中各界面的温度并进行了比... 详细信息

针对聚合物多层微流控芯片键合,采用热辅助超声波键合方法实现了4层微流控芯片的键合,搭建了多界面温度测试装置,采用埋置热电偶的方法测试了三个被封接界面的温度场,研究了单独超声波作用和热辅助超声波键合法中各界面的温度并进行了比对.温度测试实验结果表明,在顶层热辅助温度70℃、6μm振幅、30kHz频率、100N超声波焊接压力和25s超声波作用时间下,基于热辅助的多层超声波键合方法可以使各键合界面的温度基本一致,从而实现多层微流控器件的多个界面键合质量一致.本文的研究为聚合物微流控器件的超声波多层键合机理研究提供了有益借鉴.

关键词：多层微流控芯片热辅助超声波键合界面温度

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基于聚酯薄膜的低成本微流控芯片制备技术

基于聚酯薄膜的低成本微流控芯片制备技术

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作者：刘士成北京化工大学

学位级别：硕士

近年来,微流控芯片凭借高通量、检测试剂消耗少等优势在生物、医疗、化学检测等领域得到了广泛的应用。微流控芯片作为实验操作的载体,其制备技术直接决定了微流控芯片的功能实现与应用范围。微流控芯片制备技术的关键是微通道成型技术... 详细信息

近年来,微流控芯片凭借高通量、检测试剂消耗少等优势在生物、医疗、化学检测等领域得到了广泛的应用。微流控芯片作为实验操作的载体,其制备技术直接决定了微流控芯片的功能实现与应用范围。微流控芯片制备技术的关键是微通道成型技术和芯片键合技术,传统的微流控芯片制备技术主要继承于微机电系统加工方法,此方法不仅需要昂贵的精密仪器,同时要求操作人员具备大量的知识储备,以至于芯片制备成本高、产量低。针对此种情况,本研究以降低微流控芯片制备成本为目的,研究了基于聚酯薄膜的芯片粘性键合技术和以聚酯薄膜为基底的微流控芯片制备技术。主要内容如下:(1)三维微混合器混合效果模拟分析。设计三维蛇形微通道和Y型微通道,使用COMSOL多物理场耦合软件对微混合器混合效果模拟分析,对两种微通道的混合效果进行对比分析。(2)T型液滴微流控芯片液滴生成模拟分析。设计T型微通道模型,对液滴生成过程进行模拟,并计算液滴的有效直径。(3)微混合器与液滴微流控芯片的制备与实验验证。研究了CO2激光参数对微通道尺寸的影响,制定工艺参数表;制备了与仿真模型尺寸相同的微混合器和液滴微流控芯片,进行了混合与液滴生成实验,并与模拟结果进行对比。(4)基于聚酯薄膜的微流控芯片封装技术的研究。以不透明材料聚己内酯(PCL)颗粒和难键合材料双向拉伸聚苯乙烯(BOPS)薄片为例,进行表面微通道的加工和基于聚酯薄膜的粘性封装键合,对其进行流体混合、液滴生成等功能测试,最后选取了多种常用的微流控芯片基底材料,测试其与聚酯薄膜的键合强度。

关键词：聚酯薄膜低成本键合多层微流控芯片微混合器

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