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《大连理工大学》 2006年
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微电铸工艺参数对模具质量影响研究

肖日松  
【摘要】:随着MEMS技术的飞速发展,微流控芯片已成为当前生命科学、化学以及微机械等领域的研究热点,利用热压成型法制作高聚合物微流控芯片,因其特有的优点在微流控芯片的制作中得到广泛的应用,其中模具的质量直接影响着微流控芯片的质量与应用前景。模具的制作主要采用UV-LIGA工艺,其中微电铸工艺作为UV-LIGA工艺中的关键步骤,极大地影响着模具的各项精度指标,故开展微电铸工艺参数对模具质量影响的研究具有极其深远的意义。 本文首先介绍了微电铸的工艺特点、应用领域以及国内外的发展现状,同时结合微电铸的基本理论,通过实验得到模具制作的微电铸工艺参数;其后通过对硅模具、背板生长和无背板生长三种模具制作工艺路线的比较,确立无背板生长工艺为模具的制作工艺,并分析了存在于该工艺路线中的析氢现象,提出改善措施,解决了模具中存在的针孔以及麻点等缺陷。 由于模具形状的精度直接影响复制后微流控芯片的沟道形状,故文中开展了对模具宽度和高度的研究。首先研究光刻胶模的溶胀性规律,并采取相应的补偿措施保证了模具的宽度精度。其次针对模具高度的不均匀性,分析其产生原因,并提出了相应的解决措施,解决了模具存在的高度不均匀性现象。 最后,文中讨论模具结合力的工作原理,分析工艺参数对模具结合力的影响,并优化工艺参数提高模具的结合力,同时对现有工艺条件下所得的模具的结合力进行测量;利用相应设备测量模具的粗糙度,通过改善工艺提高模具的表面粗糙度。该模具已成功应用于微流控芯片的自动化制造系统。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG249.9

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 黄超;李洪友;江开勇;;电铸技术的研究与发展[J];电镀与环保;2010年06期
2 刘兰波;吴蒙华;王元刚;贾卫平;;超声-脉冲电铸工艺参数对镍铸层晶粒尺寸的影响[J];机械工程材料;2012年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张本状;微电铸结构尺寸误差的仿真及实验研究[D];大连理工大学;2010年
2 吕志平;SU-8胶模溶胀性及其隔离带控制工艺研究[D];大连理工大学;2010年
3 孙鹏翔;鲨鱼皮微沟槽减阻机理与复制技术基础研究[D];大连理工大学;2010年
4 许龙芳;聚合物微流控芯片压印成型模具关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
5 刘文涛;基于UV-LIGA和EDM的三维微型腔制作工艺研究[D];大连理工大学;2009年
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8 宋磊;微电铸层内应力与微模具型芯制作的研究[D];大连理工大学;2009年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张永华,丁桂甫,彭军,蔡炳初;LIGA相关技术及应用[J];传感器技术;2003年03期
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【共引文献】
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2 聂磊;史铁林;陆向宁;;硅各向同性深刻蚀中的多层掩模工艺[J];半导体光电;2010年04期
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6 袁磊,沈雪瑾,张鹏程,陈晓阳;基于ANSYS的之字型微谐振器的仿真分析[J];微纳电子技术;2005年05期
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8 王培森;于映;罗仲梓;彭慧耀;;硅/玻璃键合技术在RF-MEMS开关制作中的应用[J];微纳电子技术;2007年01期
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10 欧阳炜霞;张永华;王超;郭兴龙;赖宗声;;基于MEMS技术的微波滤波器研究进展[J];微纳电子技术;2008年04期
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6 金柏冬;曹国辉;王振龙;赵万生;;空气中微细电火花沉积与去除的可逆加工技术[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
7 雷卫宁;朱荻;朱增伟;;纳米La_2O_3对精密电铸过程的影响与分析[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
8 刘朝剑;李寒松;曲宁松;;基于SU-8胶过曝光工艺的微电铸金结构试验研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
9 邢宗华;曲宁松;朱增伟;;微织构精密电铸技术的试验研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
10 吴茂钧;黄锦斐;;微电子机械系统(MEMS)综述[A];2005年上海市电镀与表面精饰学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李志明;温敏聚N-异丙基丙烯酰胺整体柱操控微流体的研究[D];浙江大学;2010年
2 郝振霞;高聚物微流控芯片上金属微器件的研制和应用[D];浙江大学;2010年
3 刘超;激光光热驱动技术与微型光热驱动机构研究[D];浙江大学;2010年
4 林谢昭;静电微器件的模型自由度缩减方法研究[D];浙江大学;2010年
5 石晶;基于硅微通道板的新型三维传感器[D];华东师范大学;2011年
6 王慧香;基于微流控芯片的免疫传感器和蛋白质组学研究[D];复旦大学;2011年
7 刘少军;人工肾小球滤过膜的初步研究[D];复旦大学;2010年
8 曾永彬;屏蔽模板随动式微细电铸技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 胡宁;高通量细胞电融合芯片及实验研究[D];重庆大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何盛强;聚合物微流控器件超声波键合及温度场研究[D];大连理工大学;2010年
2 张本状;微电铸结构尺寸误差的仿真及实验研究[D];大连理工大学;2010年
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5 刘学忠;化学镀Ni-P及Ni-P-PTFE耐海水腐蚀性能研究[D];中国海洋大学;2010年
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9 张俊;镍钴合金冷屏件电铸技术研究[D];昆明理工大学;2009年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙禹辉,康仁科,郭东明,金洙吉,苏建修;化学机械抛光中的硅片夹持技术[J];半导体技术;2004年04期
2 刘景全,蔡炳初,陈迪,朱军,赵小林,杨春生;SU-8胶及其在MEMS中的应用[J];微纳电子技术;2003年Z1期
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4 梅年松,黄庆安;MEMS薄膜横向断裂强度的在线测试——热驱动法[J];微纳电子技术;2003年Z1期
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6 明平美,胡洋洋,朱健;微细电火花加工MEMS器件技术关键分析[J];微纳电子技术;2005年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张本状;微电铸结构尺寸误差的仿真及实验研究[D];大连理工大学;2010年
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7 任耀新;高频振动时效装置的研究[D];浙江大学;2006年
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【二级引证文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘斌;贺灿辉;;微成形模具制造技术与应用现状分析[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 禇旭阳;微细电火花集成加工技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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2 黄新龙;若干微电子机械系统研制及相关LIGA工艺研究[D];中国科学技术大学;2009年
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4 高仁璟;微质量传感器及其微带传输天线的结构设计[D];大连理工大学;2011年
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1 肖日松;微电铸工艺参数对模具质量影响研究[D];大连理工大学;2006年
2 梁艳;电催化材料制备、表征及应用[D];西南科技大学;2010年
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4 陆平;用微电铸方法制作微流控芯片镍基阳模的研究[D];浙江大学;2006年
5 宋磊;微电铸层内应力与微模具型芯制作的研究[D];大连理工大学;2009年
6 马波;微细结构中永磁材料电铸技术研究[D];长春理工大学;2007年
7 钱文鲲;电化学铝—水制氢体系析氢阴极的制备[D];天津大学;2005年
8 施维枝;基于SU-8厚胶镍模具制作及其尺寸精度控制研究[D];大连理工大学;2009年
9 聂时振;微电铸的工艺技术研究[D];中国科学技术大学;2009年
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