數(shù)控微流控芯片熱壓系統(tǒng)研制.pdf

1、計算機數(shù)控微流控芯片熱壓系統(tǒng)課題是國家863項目《面向微流控芯片的微模具制造裝備研究》的重要組成部分(項目編號:2002AA42115),它是集成液壓技術、數(shù)控技術、精密機械設計和制造技術和微系統(tǒng)技術(MEMS)等技術為一體的一種高新技術設備,它以數(shù)控為手段來完成大批量、高精度的微流控分析芯片的制造.研究和開發(fā)數(shù)控微流控芯片熱壓系統(tǒng)是本文的主要研究目的.本文第一章是緒論部分,在綜述微流控芯片在當代分析化學界重要意義的基礎上,介紹了各種材

2、料微流控芯片的常用加工技術,如熱壓工藝、光刻技術、LIGA技術等,對數(shù)控微流控芯片熱壓技術的國內(nèi)外進展也簡單進行了論述.第二章從介紹聚合物材料較其他基片材料如玻璃、硅、石英等相比,制造微構造所具有一系列的優(yōu)勢入手,較為詳盡的介紹了聚合物微流控芯片的重要加工方法-熱壓法的工藝流程,并對熱壓工藝中的某些技術細節(jié)如陽模微通道邊壁的表面光沽度、陽模微通道邊壁的角度以及溫度系數(shù)等問題進行了說明.第三章介紹的是熱壓工藝中的一個重要工藝環(huán)節(jié)——硅陽模

3、制作工藝.其中包括所用的設備和試劑,以及硅剛模用光刻和濕法刻蝕工藝制作的工藝流程.然后對硅陽模的質(zhì)量檢驗方法進行了論述,詳細介紹了陽模的視覺檢測方法并根據(jù)實驗結(jié)果得出一些關于硅陽模制作的技術結(jié)論.第四章是本論文的重點內(nèi)容,從數(shù)控微流控芯片熱壓機的工作原理出發(fā),詳細論述了數(shù)控熱壓系統(tǒng)的設計,著重研究了液壓系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、加熱與冷卻系統(tǒng)的工作原理與設計方法,并對影響熱壓機使用性能的某些關鍵技術細節(jié)進行了分析.第五章研制了數(shù)控熱壓機的控制系

4、統(tǒng),著重研究了控制系統(tǒng)的組成、控制系統(tǒng)的軟件模塊劃分、控制系統(tǒng)的PLC軟件的編制等,其中,溫度控制、壓力控制和真空度控制是本章研究的重點.第六章利用PMMA利PC兩種材料對熱壓機進行了實驗研究.首先介紹了PMMA利PC兩種材料的材料特性和熱模壓特性,其次對兩種材料的熱壓工藝流程進行了介紹,最后通過壓制微芯片過程中記錄的數(shù)據(jù)和壓制出的微流控芯片對熱壓機的工作性能進行了分析.第七章作者對本文的研究內(nèi)容進行了總結(jié),并對數(shù)控熱模壓系統(tǒng)的發(fā)展前景