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芯片材料表面微纳流道的金刚石滚压成型实验研究
1
作者
周聪
陈钊杰
+1 位作者
谢晋
陈绒
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1785-1792,共8页
在微流控芯片中,微流体自驱动受限于微纳流道制造技术。因此,提出一种采用分布有锯齿状微尖端的金刚石刀轮滚压硬脆性芯片材料表面的微纳流道加工方法。通过实验研究,分析微纳流道成型机理,且研究工艺参数及材料性质的作用机制,并探究...
在微流控芯片中,微流体自驱动受限于微纳流道制造技术。因此,提出一种采用分布有锯齿状微尖端的金刚石刀轮滚压硬脆性芯片材料表面的微纳流道加工方法。通过实验研究,分析微纳流道成型机理,且研究工艺参数及材料性质的作用机制,并探究其自驱动微流变性能。结果表明:在一定的切深和气压下,刀轮微尖端处的材料接触面产生应力集中,当达到压痕间裂纹贯通值时,以远大于刀轮滚压速度在材料表面形成纳米流道,当超过材料强度极限时形成微米流道,且深宽比随着最大应力增大而增大。单晶碳化硅、蓝宝石和光学玻璃形成纳米流道的最大应力范围分别为266~750 MPa,256~600 MPa和74~150 MPa,其中,光学玻璃的纳米流道深宽比高达1.1,表面粗糙度低至1 nm。低硬度材料可生成高深宽比的纳米流道,而高断裂韧性的材料表面质量最高。此外,纳米流道能够以高至0.055 mm/s的速度和低至0.001μm^(3)/s的剂量自驱动微流体。
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关键词
微纳流道
金刚石刀轮
单晶碳化硅
蓝宝石
光学玻璃
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职称材料
多尺度微纳米流道光刻压印工艺及关键技术研究
被引量:
3
2
作者
陈建刚
舒林森
+1 位作者
赵知辛
李建刚
《制造业自动化》
CSCD
2020年第11期6-10,共5页
光刻压印是多尺度微纳米流道工艺设计的关键技术,依据SU8-2025光刻胶与波长为350nm^400nm之间紫外激光光化学作用产生强酸的原理,选用黏度2500cSt、最大复型高度25的SU8-2025负性光刻胶和聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA...
光刻压印是多尺度微纳米流道工艺设计的关键技术,依据SU8-2025光刻胶与波长为350nm^400nm之间紫外激光光化学作用产生强酸的原理,选用黏度2500cSt、最大复型高度25的SU8-2025负性光刻胶和聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)正性光刻胶,通过微纳米套刻工艺的优化,实现了多尺度微纳米流道复型压印光刻,解决了涂胶、套刻、温控、显影以及微纳米结构光学测量等关键的技术问题,提高了微纳米流道内表面的质量,为可降解血管支架的性能检测提供了新的研究思路,也为多尺度复杂异形体的复型制造研究和发展提供必要的科学依据。
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关键词
紫外激光
SU8-2025
光刻工艺
微纳流道
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职称材料
题名
芯片材料表面微纳流道的金刚石滚压成型实验研究
1
作者
周聪
陈钊杰
谢晋
陈绒
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
广东科技学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1785-1792,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51975219)
广东省基础与应用研究基金项目(2022A1515220053)
广东省教育厅普通高校认定类科研项目(2020KQNCX103)。
文摘
在微流控芯片中,微流体自驱动受限于微纳流道制造技术。因此,提出一种采用分布有锯齿状微尖端的金刚石刀轮滚压硬脆性芯片材料表面的微纳流道加工方法。通过实验研究,分析微纳流道成型机理,且研究工艺参数及材料性质的作用机制,并探究其自驱动微流变性能。结果表明:在一定的切深和气压下,刀轮微尖端处的材料接触面产生应力集中,当达到压痕间裂纹贯通值时,以远大于刀轮滚压速度在材料表面形成纳米流道,当超过材料强度极限时形成微米流道,且深宽比随着最大应力增大而增大。单晶碳化硅、蓝宝石和光学玻璃形成纳米流道的最大应力范围分别为266~750 MPa,256~600 MPa和74~150 MPa,其中,光学玻璃的纳米流道深宽比高达1.1,表面粗糙度低至1 nm。低硬度材料可生成高深宽比的纳米流道,而高断裂韧性的材料表面质量最高。此外,纳米流道能够以高至0.055 mm/s的速度和低至0.001μm^(3)/s的剂量自驱动微流体。
关键词
微纳流道
金刚石刀轮
单晶碳化硅
蓝宝石
光学玻璃
Keywords
microchannel and nanochannel
diamond cutter wheel
4H-SiC
sapphire
optical glass
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
多尺度微纳米流道光刻压印工艺及关键技术研究
被引量:
3
2
作者
陈建刚
舒林森
赵知辛
李建刚
机构
陕西理工大学机械工程学院
西安交通大学机械工程学院
出处
《制造业自动化》
CSCD
2020年第11期6-10,共5页
基金
国家自然科学青年基金(51505268)
陕西省教育厅2016年专项科研项目(16JK1147)
陕西理工大学科研计划资助项目(SLGKY2017-22)。
文摘
光刻压印是多尺度微纳米流道工艺设计的关键技术,依据SU8-2025光刻胶与波长为350nm^400nm之间紫外激光光化学作用产生强酸的原理,选用黏度2500cSt、最大复型高度25的SU8-2025负性光刻胶和聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)正性光刻胶,通过微纳米套刻工艺的优化,实现了多尺度微纳米流道复型压印光刻,解决了涂胶、套刻、温控、显影以及微纳米结构光学测量等关键的技术问题,提高了微纳米流道内表面的质量,为可降解血管支架的性能检测提供了新的研究思路,也为多尺度复杂异形体的复型制造研究和发展提供必要的科学依据。
关键词
紫外激光
SU8-2025
光刻工艺
微纳流道
分类号
TN305.7 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
芯片材料表面微纳流道的金刚石滚压成型实验研究
周聪
陈钊杰
谢晋
陈绒
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
多尺度微纳米流道光刻压印工艺及关键技术研究
陈建刚
舒林森
赵知辛
李建刚
《制造业自动化》
CSCD
2020
3
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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