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一种集成微流道的薄膜体声波液体浓度传感器

纳米技术与精密工程 2017年第6期15卷 460-465页

作者：刘梓枫梁骥张孟伦精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学) 天津300072

基于MEMS工艺制造的薄膜体声波谐振器(FBAR)是一种新型的质量传感器,在气相环境中具有极高的Q值,但在液相环境中,由于液体阻尼作用,FBAR的Q值大幅降低.本文提出了一种谐振器与微流道集成的解决方案,避免了谐振器和液体的大范围接触,有... 详细信息

基于MEMS工艺制造的薄膜体声波谐振器(FBAR)是一种新型的质量传感器,在气相环境中具有极高的Q值,但在液相环境中,由于液体阻尼作用,FBAR的Q值大幅降低.本文提出了一种谐振器与微流道集成的解决方案,避免了谐振器和液体的大范围接触,有效提高了谐振器的Q值.通过设计新的加工流程,利用标准MEMS工艺实现了微流道和谐振器的集成.将该集成器件用于葡萄糖浓度的检测,结果表明其具有较小的检测极限和极高的线性度.由于充分利用了MEMS技术能进行大批量器件加工的特点,可极大地降低器件成本.集成微流道后,大大降低了样品的使用量,可实现对微升级别样品的检测,在微量检测中具有重要的应用前景.

关键词： MEMS 薄膜体声波谐振器传感器微流道

射频CO_(2)激光器在玻璃微流控芯片直写微流道探究

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莆田学院学报 2023年第2期30卷 53-59页

作者：刘建军李文芳林振衡熊妮谢海鹤现代精密测量与激光无损检测福建省高校重点实验室福建莆田351100 莆田学院机电与信息工程学院福建莆田351100

为探究采用射频CO_(2)激光器直写载玻片获得微流控芯片微流道的方法,通过光路仿真分析及优化获取理想光斑能量分布,并通过试验设计法研究每英寸点数(PPI)、加工速度、激光功率、加工次数等参数对微流道表面宽度和深度的影响,以及加工速... 详细信息

为探究采用射频CO_(2)激光器直写载玻片获得微流控芯片微流道的方法,通过光路仿真分析及优化获取理想光斑能量分布,并通过试验设计法研究每英寸点数(PPI)、加工速度、激光功率、加工次数等参数对微流道表面宽度和深度的影响,以及加工速度、激光功率和表面覆盖水膜对微流道加工形貌的影响。结果表明:微流道表面宽度、深度与激光功率、加工次数成线性关系;当PPI取2 000以上、速度取2 000 mm·s-1以上,且激光功率较低、加工表面干燥时,微流道表面较为平滑,崩边较少,加工质量较好。

关键词：微流道激光加工射频CO_(2)激光器

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灌注速度对悬浮细胞在微流道中运动的影响

医用生物力学 2021年第6期36卷 910-915页

作者：邢彦雪宋辉杨彩仙范佳玉安美文太原理工大学生物医学工程学院太原030024 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024

目的建立细胞灌注培养有限元模型,研究不同灌注速度对悬浮细胞运动的影响。方法利用COMSOL Multiphysics建立细胞和微流道二维模型并进行网格划分,根据灌注速度不同分为3组,分别为u_(0)=0.196 mm/s、u_(1)=0.117 mm/s、u_(2)=0.04 mm/s... 详细信息

目的建立细胞灌注培养有限元模型,研究不同灌注速度对悬浮细胞运动的影响。方法利用COMSOL Multiphysics建立细胞和微流道二维模型并进行网格划分,根据灌注速度不同分为3组,分别为u_(0)=0.196 mm/s、u_(1)=0.117 mm/s、u_(2)=0.04 mm/s,利用流固耦合模块进行计算。结果微流道中流场分布比较均匀。相同时间内,细胞悬液灌注速度之比u_(0)∶u_(1)∶u_(2)=5∶3∶1,细胞在微流道中运动的位移之比D_(0)∶D_(1)∶D_(2)=4.1∶2.9∶1,在速度成比例的情况下,细胞的位移也大致遵循相应的比例变化。灌注速度增加,会使细胞在运动过程中出现应力集中现象。细胞在运动过程中所受应力及流体剪切力均在安全值范围内,不会出现破坏现象。结论采用一定速度进行灌注,能促使悬浮细胞不受损伤进入微流道内部;在体外组织工程产品的细胞种植时可以应用灌注技术。

关键词：悬浮细胞微流道流固耦合灌注速度

国产LTCC微流道集成T/R组件的设计与实现

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电子工艺技术 2022年第3期43卷 131-134页

作者：徐洋余雷张剑陈春梅岳帅旗中国电子科技集团公司第二十九研究所四川成都610036

为快速推进低温共烧陶瓷(LTCC)材料的国产化进程,推动自研LTCC材料早日投入应用,以某型国产LTCC材料为基础设计了一款单通道T/R组件,组件内部埋置集成微流道用于功放芯片快速散热。在组件及微流道设计仿真、基板制造加工和膜层化镀改性... 详细信息

为快速推进低温共烧陶瓷(LTCC)材料的国产化进程,推动自研LTCC材料早日投入应用,以某型国产LTCC材料为基础设计了一款单通道T/R组件,组件内部埋置集成微流道用于功放芯片快速散热。在组件及微流道设计仿真、基板制造加工和膜层化镀改性方面进行了研究,对组件进行了装配和测试。结果显示,采用自研LTCC材料制作的单通道T/R组件工艺指标合格,装配适应性良好,微流道散热高效,主要电性能指标满足要求。该型国产LTCC材料实用性良好,具有明确的工程应用前景。

关键词：低温共烧陶瓷国产化微流道 T/R组件

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LTCC基板内嵌金属柱多层微流道技术

电子工艺技术 2023年第3期44卷 35-37,59页

作者：张遇好袁海王明琼肖刚郭竞飞西安微电子技术研究所西安710000

针对混合模块功率集成密度增加带来的热管理效率提升困难问题,开展了LTCC基板内嵌金属柱多层微流道结构设计、工艺制造与散热性能研究。结果显示多层微流道内嵌金属柱能有效提升LTCC基板热管理效率,对于典型发热功率15 W的热源,微流道... 详细信息

针对混合模块功率集成密度增加带来的热管理效率提升困难问题,开展了LTCC基板内嵌金属柱多层微流道结构设计、工艺制造与散热性能研究。结果显示多层微流道内嵌金属柱能有效提升LTCC基板热管理效率,对于典型发热功率15 W的热源,微流道工作时热源温度由175℃以上降低到80℃以内,为提升高集成密度模块热管理效率提供新思路与方法。

关键词： LTCC基板内嵌金属柱微流道

基于正交设计的LTCC基板微流道散热性能研究

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机械强度 2019年第5期41卷 1224-1228页

作者：何伟黄春跃梁颖桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004 成都航空职业技术学院电子工程系成都610021

建立了微流道低温共烧陶瓷(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)基板多芯片组件有限元分析模型并对其进行了热仿真分析。分析了不同微流道结构、微流道直径和流体流速对其散热性能的影响;采用正交设表设计了9种不同结构参数水平组... 详细信息

建立了微流道低温共烧陶瓷(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)基板多芯片组件有限元分析模型并对其进行了热仿真分析。分析了不同微流道结构、微流道直径和流体流速对其散热性能的影响;采用正交设表设计了9种不同结构参数水平组合的多芯片组件模型,获取了9组温度数据并进行了极差分析和方差分析,结果表明:各因素对散热性能影响由大到小的排序依次为:微流道结构、微流道直径和流体流速;在置信度为90%的情况下,微流道结构和微流道直径对微流道散热性具有显著性影响,流体流速对微流道散热性影响不显著。

关键词：低温共烧陶瓷微流道有限元模型热仿真分析正交设计

嵌入MEMS微流道的硅转接基板键合工艺研究

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电子产品可靠性与环境试验 2022年第2期40卷 67-75页

作者：李奇哲朱家昌夏晨辉王刚中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035 中国电子科技集团公司第五十八研究所封装事业部江苏无锡214035

以嵌入MEMS微流道的硅转接基板为研究对象,对影响微流道结构键合的回流工艺参数进行了研究,解决了微流道结构键合强度等问题。其中,探讨了助焊剂或RF等离子、回流时间、回流炉温区个数和压力等因素对回流后微流道结构性能的影响。研究表... 详细信息

以嵌入MEMS微流道的硅转接基板为研究对象,对影响微流道结构键合的回流工艺参数进行了研究,解决了微流道结构键合强度等问题。其中,探讨了助焊剂或RF等离子、回流时间、回流炉温区个数和压力等因素对回流后微流道结构性能的影响。研究表明:对待回流样件进行RF等离子处理,并在盖板上施加0.22N压力后,采用100s回流时间;在10温区的回流炉中完成回流后,其焊接质量达到最优,平均焊接强度值为14.83kg;并且边缘焊接完整,可以满足微流道结构完全密封的要求,因而不会发生液体泄漏、微流道结构变形和堵塞等问题。

关键词：微流道回流焊 RF等离子回流时间回流温区

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新型板式微流道热管运行特性实验分析

化学工程 2019年第5期47卷 23-28页

作者：宋本哲陈岳李培生张莹王昭太赵俊志南昌大学机电工程学院

文章以树状仿生微流道结构作为蒸发器,设计一种无吸液芯结构的新型板式环路热管。通过实验的方法,研究了功率10W热负荷时,不同充液率(30%-85%)、不同倾斜角度(0°-90°)下热管的运行特性、启动特性和热阻特性,结果表明:热管可正常运行... 详细信息

文章以树状仿生微流道结构作为蒸发器,设计一种无吸液芯结构的新型板式环路热管。通过实验的方法,研究了功率10W热负荷时,不同充液率(30%-85%)、不同倾斜角度(0°-90°)下热管的运行特性、启动特性和热阻特性,结果表明:热管可正常运行并且充液率范围宽泛;通过不同充液率和角度的配合归结出4种运行现象(波动式稳定、保持式稳定、平台式非稳定、上升式非稳定);影响启动温度的主要因素为充液率,充液率越高,启动温度越高,热管启动越困难;热管在波动式稳定现象中的最佳充液率为30%,在保持式稳定现象中的最佳充液率为45%;影响热阻的主要因素为倾斜角度,其中最佳倾斜角度为60°,此时热管的启动温度和总热阻都最低。

关键词：热管微流道充液率倾斜角度热阻

一种穿通/传导冷却LRM模块混装的微流道液冷冷板设计

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环境技术 2022年第2期40卷 188-191页

作者：孙其英中国电子科技集团公司第十研究所成都610036

随着航空机载电子产品功能的高度集成,高换热性能的冷板设计成为液冷电子产品热控设计的关键技术之一。微流道的引入可以有效提高液冷冷板的换热效率,针对传导冷却模块和穿通冷却模块不同的散热需求,微流道冷板的分汇流设计需综合考虑... 详细信息

随着航空机载电子产品功能的高度集成,高换热性能的冷板设计成为液冷电子产品热控设计的关键技术之一。微流道的引入可以有效提高液冷冷板的换热效率,针对传导冷却模块和穿通冷却模块不同的散热需求,微流道冷板的分汇流设计需综合考虑流阻匹配和流量分配等要素。通过仿真计算和试验检测验证了该设计形式冷板的换热能力和工程应用的可靠性。

关键词：穿通冷却传导冷却微流道液冷冷板