基于su-8胶的微纳米流体通道封闭技术的研究

《基于su-8胶的微纳米流体通道封闭技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、致谢光阴荏苒，在工大的学习生涯已接近尾声。回顾自己曾走过的岁月，不禁感慨万千。在这里，快乐过也悲伤过，豪迈过也迷茫过，但总会收拾好心情，整理好思绪让一切重新开始。在这里，得到了良师的辛勤培育，益友的坚定支持，满心的感恩只能赋予笔下，以表拳拳谢意。饮其流时思其源，成吾学时念吾师，首先要衷心感谢我的导师王旭迪教授。学术科研上我资质愚笨，终无长成，但承蒙老师不弃，总会给予我不尽的指导和关怀，让我不断地学习成长。老师严谨求实的态度、刻苦钻研的精神、精益求精的作风，认真负责的心怀为我树立了人生的典范。老师的为人之道、处事之道亦令我受益终身

2、。在此，向老师致以最崇高的敬意和最衷心地感谢！老师的敦敦教诲，我会一直铭记于心，老师的浓浓恩情，我将此生不忘。感谢真空与过程装备教研室的全体老师，感谢陈长琦教授、干蜀毅教授、朱武教授、王国栋老师、方应翠老师、唐志国老师、朱仁胜老师、程建萍老师、于振华老师、汪洪波老师，马培勇老师、樊文胜老师，感谢各位老师在学习及生活上给予我的指导和关怀。感谢中科大付绍军老师、徐向东老师、刘颖老师、邱克强老师、刘正坤老师对我的指导和帮助，同时感谢葛良进博士、李小军博士、郑衍畅博士、蒋晓龙博士、陈勇博士、饶欢乐博士、陈火耀博士、王庆博博士和硕士研究生

3、王琦、宝剑光、王宇等对我在实验和论文上的帮助，在科大做实验的日子，你们的陪伴和支持让我有了更多的精彩与快乐。感谢师兄金建、汤启升、李鑫、郑正龙等在研究生学习期间所给予的关心和指导，感谢硕士研究生刘玉东、张霖、游景山、孙小桃、金波、周佳南、陶伟、王时飞、懂栋、朱郑乔若、桑爱霞、郑丁杰、饶树林、郭长福等在学习和生活上给予我的关心和支持，与你们在一起的日子，我将终身难忘。最后还要特别感谢我的家人，为了我的学业，你们不辞辛苦、任劳任怨，在精神和物质上给予我强大的后盾，让我最终得以完成学业。我一定会努力工作，让你们过上安康的日子，以报你们

4、的养育之恩。作者：涂吕星2014年3月31日I万方数据摘要微纳米通道的封闭是微纳米流体系统加工的关键，如何以高精度、低成本、简单快捷的方式封闭纳米沟槽结构已成为一个亟待解决的重要问题。本文在总结现有通道封闭技术的基础上，提出了两种创新性的聚合物SU-8沟槽结构封闭技术，即逆向热键合技术和液气平衡技术，并对这两种技术的相关工艺和封闭机理进行了分析和探究。逆向热键合技术利用UV胶带在紫外曝光前后粘附力变化的特点，通过浇注转印在UV胶带上获得了SU-8沟槽结构，并根据界面间粘附能的差异实现了SU-8沟槽结构的两次转移。UV胶带柔性的特

5、点使沟槽结构与Si基底上封闭胶层实现了紧密贴合，从而改变了以往在硬质基片上制作沟槽结构然后封闭的方法。通过改变封闭层SU-8胶的厚度，获得了不同尺寸的纳米通道，建立起胶层厚度和纳米通道尺寸的精确的线性关系。采用Fluent软件模拟SU-8胶填充形成通道的机理，阐述了在毛细力的作用下，通道形成凹液面的原因。液气平衡技术利用SU-8胶在流动过程中接触线产生迟滞的原理，实现对沟槽结构的封闭。封闭后流体产生的毛细力将对沟槽内的空气进行压缩，同时空气也从未固化的SU-8胶层中渗透出去，最终毛细力与剩余被压缩的空气压强平衡，形成纳米通道，理

6、论分析与实验结果共同验证了这一点。沟槽尺寸对SU-8胶流体封闭后形成的纳米通道的形状有着重要的影响，深宽比较大的沟槽将形成弯月面通道，而深宽比较小的沟槽将形成圆形通道，有限元软件Fluent模拟验证了上述两种通道形成的机制。关键词：微纳米通道；UV胶带；SU-8胶；逆向热键合；液气平衡II万方数据ABSTRACTSealingofmicro/nanofluidicchannelsisthekeytofabricatethemicro/nanofluidicsystem,buthowtosealthemwithhighprecis

7、ion,lowcost,simpleandquickwayhasbecomeanimportantproblemthatshouldbesolvedintime.Inthispaper,weputforwardtwokindsofinnovativetechnologyinsealingthepolymerSU-8trenchstructureonthebasisofsummarizingtheexistingchannelsealingtechnology,whichareReversalThermalBondingandca

8、pillary-pressurebalance.Wealsoanalysisandexplorethefabricatingprocessandsealingmechanismaboutthesetwotechnologies.Reversalthermalbo