數(shù)控微流控芯片熱壓系統(tǒng)研制.pdf

1、計(jì)算機(jī)數(shù)控微流控芯片熱壓系統(tǒng)課題是國(guó)家863項(xiàng)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(xiàng)目編號(hào):2002AA42115),它是集成液壓技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)和微系統(tǒng)技術(shù)(MEMS)等技術(shù)為一體的一種高新技術(shù)設(shè)備,它以數(shù)控為手段來(lái)完成大批量、高精度的微流控分析芯片的制造.研究和開(kāi)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(dāng)代分析化學(xué)界重要意義的基礎(chǔ)上,介紹了各種材

2、料微流控芯片的常用加工技術(shù),如熱壓工藝、光刻技術(shù)、LIGA技術(shù)等,對(duì)數(shù)控微流控芯片熱壓技術(shù)的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展也簡(jiǎn)單進(jìn)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(gòu)造所具有一系列的優(yōu)勢(shì)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(duì)熱壓工藝中的某些技術(shù)細(xì)節(jié)如陽(yáng)模微通道邊壁的表面光沽度、陽(yáng)模微通道邊壁的角度以及溫度系數(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了說(shuō)明.第三章介紹的是熱壓工藝中的一個(gè)重要工藝環(huán)節(jié)——硅陽(yáng)模

3、制作工藝.其中包括所用的設(shè)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(duì)硅陽(yáng)模的質(zhì)量檢驗(yàn)方法進(jìn)行了論述,詳細(xì)介紹了陽(yáng)模的視覺(jué)檢測(cè)方法并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出一些關(guān)于硅陽(yáng)模制作的技術(shù)結(jié)論.第四章是本論文的重點(diǎn)內(nèi)容,從數(shù)控微流控芯片熱壓機(jī)的工作原理出發(fā),詳細(xì)論述了數(shù)控?zé)釅合到y(tǒng)的設(shè)計(jì),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(shè)計(jì)方法,并對(duì)影響熱壓機(jī)使用性能的某些關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了分析.第五章研制了數(shù)控?zé)釅簷C(jī)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(diǎn).第六章利用PMMA利PC兩種材料對(duì)熱壓機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)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(duì)兩種材料的熱壓工藝流程進(jìn)行了介紹,最后通過(guò)壓制微芯片過(guò)程中記錄的數(shù)據(jù)和壓制出的微流控芯片對(duì)熱壓機(jī)的工作性能進(jìn)行了分析.第七章作者對(duì)本文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)數(shù)控?zé)崮合到y(tǒng)的發(fā)展前景