Tá cainéil níos cúinge ná gruaig dhaonna sna sliseanna micreashreabhach, a úsáidtear i ndiagnóisic leighis agus i saotharlann-ar-gléasanna-sliseanna. Cruthaítear iad seo trí dhá shraith de ghloine nó de phlaisteach a nascadh faoi theas agus faoi bhrú. Caithfidh an pláitín téimh a dhéanann an nascáil seo a theas a sheachadadh le cruinneas máinliachta, nó tiocfaidh nó dlúith na bealaí. I réimse na micri-shreabhán atá ag méadú go tapa-nuair a théann feidhmchláir ó phointe-de-tástálacha diagnóiseacha cúraim go horgán-ar{10}}ardán sliseanna{-is é cáilíocht an tséala nasctha a chinneann feidhmiúlacht an ghléis go díreach. Fágann cainéal sceite nó saobhadh an sliseanna gan úsáid. Tá annascáil sliseanna microfluidic platen téimhmar sin tá an próiseas ina chéim ríthábhachtach déantúsaíochta, ag éileamh aonfhoirmeacht teirmeach eisceachtúil, freagairt thapa, agus dromchlaí neamhéillithe.
An Próiseas Nascála: Teas, Brú agus Beachtas
Is gnách go mbíonn dhá shraith tsubstráit i gceist le nascáil theirmeach sliseanna micreasreabhach-polaiméirí gloine nó teirmeaplaisteacha amhail COC (copolymer oilifín timthriallach) nó PMMA (methacrylate polymethyl). Cuimsíonn ciseal amháin na micreachainéil (eitseáilte nó múnlaithe isteach ina ndromchla), agus feidhmíonn an ceann eile mar chiseal clúdaigh. Tá an dá shraith seo ailínithe go beacht agus cuirtear iad idir na plátaí téite de phreas saotharlainne nó meaisín nasctha tiomnaithe.
Cuirtear fórsa rialaithe i bhfeidhm agus ardaíonn na pláitíní an tionól go dtí an teocht nasctha. Ag an teocht seo, bogann na dromchlaí polaiméire díreach go leor chun idirleathadh móilíneach a dhéanamh trasna an chomhéadain, rud a chruthaíonn séala heirméiteach buan. Maidir le sliseanna gloine, tarlaíonn an próiseas ag teochtaí níos airde (go hiondúil 500-650 céim ) ach leanann sé prionsabail chomhchosúla: comhleádaíonn na dromchlaí trí idirleathadh adamhach faoi bhrú.
Is é an dúshlán criticiúil ná go gcaithfidh na micreachainéil-go minic idir 10–100 micriméadair ar leithead agus domhain- fanacht go hiomlán oscailte agus neamhshaofa. Má tá an teocht ró-íseal, tá an banna lag nó neamhiomlán, rud a fhágann go bhfuil sceitheadh ann. Má tá an teocht ró-ard nó neamhionann, sreabhann an polaiméir isteach sna cainéil, ag cur as áireamh iad go páirteach nó go hiomlán. Is céim agus miocrón an teorainn idir sliseanna foirfe agus meáchan páipéir.
Príomhriachtanais Phláta Nascála Micr-sreabhach
Éideachas Teocht Eisceachtúil
Toisc go bhfuil an limistéar nasctha de ghnáth beag (m.sh., 50 mm × 50 mm suas le 200 mm × 200 mm), tá sé éigeantach teocht aonfhoirmeach ar fud an dromchla platen iomlán. Teastaíonn aonfhoirmeacht laistigh de ± 0.5 céim trasna an limistéir phlátaín inúsáidte le sonrú caighdeánach maidir le nascadh micreasreabhach. Tá spotaí te áitiúla ina gcúis le maolú roimh am agus titim cainéal; spotaí fuar a tháirgeadh réigiúin unbonded. Chun an leibhéal aonfhoirmeachta seo a bhaint amach tá gá le socrúchán cúramach téitheoir, rialú ilchrios, nó corp ollmhór pláitíní alúmanaim le seoltacht ard teirmeach chun aon ghrádáin teochta iarmharacha a chomhionannú.
Nóta Dearaidh:Soláthraíonn plátán le teirmeachúpla leabaithe suite an-ghar don dromchla barr (laistigh de 1-2 mm) rialú teochta níos freagraí agus níos cruinne ná teirmeachúpla atá curtha go domhain laistigh den bhloc pláitíní. Íoslaghdaíonn braiteadh dromchla-an aga moille idir léamh amach an rialtóra agus teocht an chomhéadain nasctha iarbhír, rud atá thar a bheith tábhachtach do sceallóga tanaí polaiméire a bhfuil mais theirmeach íseal acu.
Freagra Teirmeach Gasta agus Aifreann Teirmeach Beag
Is minic go mbíonn próiseáil bhaisc i gceist le nascáil microsreabhach, áit a nasctar tionóil sliseanna iolracha go seicheamhach. Méadaíonn timthriallta teasa tapa-suas agus fuarú-síos tréchur. Mar sin is minic a dhéantar plátaí don fheidhmchlár seoalúmanam-a bhfuil seoltacht ard teirmeach aige (≈205 W/m·K) agus dlús réasúnta íseal-seachas cruach. Ligeann idirleathadh teirmeach alúmanaim don phláit freagairt go tapa ar choigeartuithe rialtóra PID. Mar sin féin, ní mór cúram a ghlacadh chun alúmanam a róthéamh gar dá phointe leá a sheachaint; le haghaidh nascáil gloine os cionn 500 céim, úsáidtear ábhair eile cosúil le cruach dhosmálta nó pláitíní ceirmeacha.
Slí, Snasta agus Éillithe-Dromchla Saor
Ní mór an dromchla platen a théann i dteagmháil leis an sliseanna microfluidic a snasú go bailchríoch scátháin (go minic Ra Níos lú ná nó cothrom le 0.4 μm nó níos fearr). Aistríonn aon scratch, cáithnín, nó locht dromchla chuig an polaiméir softened, rud a chruthaíonn cosáin sceite nó lochtanna optúla. Ina theannta sin, ní mór don phlátaín a bheith glan go ceimiceach agus neamh-truaillithe. Maidir le nascáil polaiméire, is féidir le haon ghníomhaire scaoileadh nó iarmhar dromchla cur isteach ar an bpróiseas nascáil mhóilíneach. Tá go leor pláitíní nasctha brataithe le PTFE tanaí nó le ciseal eile nach bhfuil greamaithe-nó le alúmanam lom snasta a dhéantar a ghlanadh go cúramach idir na timthriallta.
Maidir le sliseanna cáilíochta optúla a úsáidtear chun fluaraiseacht a bhrath nó a íomháú, ní féidir leis an bplátan aon gharbhacht dromchla nó guaiseacha a chur ar an taobh amuigh den sliseanna. Is cleachtas coitianta é pláitíní snasta in éineacht le hidirchiseal cosanta (cosúil le scannán scaoileadh glan).
Raonta Teochta d'Ábhair Choiteann Microsreabhach
Éilíonn ábhair sliseanna éagsúla teochtaí agus brúnna nasctha éagsúla. Caithfidh an pláta téimh a bheith in ann oibriú cobhsaí thar an raon ábhartha.
| Ábhar | Teocht nascáil | Brú | Nótaí |
|---|---|---|---|
| COC (copolymer timthriallach oilifín) | 110-130 céim | 2–5 kN | Ionsúite uisce íseal, bith-chomhoiriúnach |
| PMMA (methacrylate polymethyl) | 100-115 céim | 3–6 kN | Leá níos ísle ná COC, seans maith go creep |
| Polacarbónáit (PC) | 120-150 céim | 4–8 kN | Toughness níos airde, friotaíocht ceimiceach teoranta |
| Gloine (borosilicate) | 550-650 céim | 1–3 kN | Teastaíonn rátaí mall rampaí chun scoilteadh struis a sheachaint |
Is gnách go dtiteann teochtaí nasctha le haghaidh polaiméirí coitianta ar nós COC agus PMMA sa100-150 céimraon. Ag na teochtaí seo, feidhmíonn pláitíní alúmanaim le téitheoirí cartúis leabaithe nó téitheoirí rubair silicone go héifeachtach. Maidir le sliseanna gloine, teastaíonn pláitíní ar theocht níos airde a bhfuil eilimintí SiC nó NiCr iontu agus bealaí beachta fuaraithe.
Rialú PID agus Paraiméadair Próisis
Is beagnach i gcónaí plátán téimh le haghaidh nascadh micreasreabhach a phéireáil le rialtóir teochta díorthach PID (comhréireach-díorthach-chomhréireach). Cinntíonn rialú PID go sroicheann an platen an pointe socraithe gan róthéamh agus go gcoimeádann sé an teocht sin laistigh de theorainneacha cúnga (go minic ± 0.1 céim nó níos fearr). Léann an rialtóir ó theirmeachúpla (Cineál J, K, nó T) atá leabaithe sa chorp platen, go hidéalach in aice leis an dromchla mar a luadh thuas.
Taobh amuigh den teocht, teastaíonn rialú cúramach ar an bpróiseas nasctha:
Ráta rampa:De ghnáth 5-20 céim in aghaidh an nóiméid. Ró-tapa is cúis le strus teirmeach agus warpage.
Soak am:5-30 nóiméad ag teocht an nascáil chun idirleathadh polaiméire nó gníomhachtú dromchla gloine a cheadú.
Ráta fuaraithe:Coscann fuarú rialaithe (m.sh., céim 5-10 in aghaidh an nóiméid) strus iarmharach sa sliseanna nasctha.
UV-Cuidiú nascáil: Athrú
Nasctar roinnt sliseanna micreashreabhach trí úsáid a bhaint as teicnící UV({0}}chuidithe), go háirithe maidir le hábhair nach bhfuil nasctha go teirmeach go héasca (eg, PDMS le gloine) nó nuair a bhíonn teochtaí an-íseal ag teastáil chun móilíní bitheolaíocha leabaithe a chaomhnú. I bpróisis den sórt sin, féadfaidh an pláta téimh a bheith trédhearcach don solas ultraivialait nó oscailt lárnach a bheith aige trínar féidir radaíocht UV a dhíriú ar an gcomhéadan nasctha. Soláthraíonn an platen fós teas (go minic ach 40-60 céim ) agus brú agus cuireann UV tús le trasnascadh ciseal greamaitheach idirmheánach. Tá pláitíní téimh le fuinneoga Grianchloch nó cró leamh ar fáil don fheidhmchlár speisialaithe seo.
Iarmhairtí Cáilíochta na Drochfheidhmíochta Platen
Léirítear nascáil lochtach mar gheall ar fheidhmíocht neamhleor platen ar go leor bealaí:
Titim cainéal:Téann teocht nó brú iomarcach ar pholaiméir a shreabhadh isteach sa chainéal, ag laghdú a thrasghearrtha nó á shéalú go hiomlán. Arna bhrath trí chigireacht optúil nó trí thástáil ráta sreafa.
Nascáil neamhiomlán:Fágann spotaí fuara limistéir gan bannaí, rud a fhágann go bhfuil sceitheadh ann le linn oibriú. Braitheadh trí thástáil treá ruaime nó meath brú.
Warpage:Cruthaíonn teocht nó fuarú neamhionann an sliseanna, rud a fhágann nach bhfuil sé oiriúnach chun comhtháthú a dhéanamh le hidirnaisc sreabhán nó le córais optúla.
Éilliú dromchla:Priontálann pláitíní garbh nó salach lochtanna ar dhromchla an tslis, ag scaipeadh solais agus braite bunaithe ar optúil táireach.
Is féidir na lochtanna seo go léir a chosc le córas plátan téimh atá dea-dheartha agus á chothabháil go maith.
Conclúid
Is uirlis mhíntiúnta é an pláitín téimh i nascáil mhicrea-sreabhach ina sainmhíníonn rialú teirmeach cáilíocht an táirge go díreach. Síneann a ról níos faide ná teas a sholáthar-ní mór dó aonfhoirmeacht teochta eisceachtúil a sheachadadh (go minic ±0.5 céim ), freagairt teirmeach tapa agus intuartha, dromchla saor ó éilliú snasta, agus oibriú cobhsaí ag teochtaí nasctha sonracha gloine nó polaiméirí mar COC agus PMMA. Is mionsonra dearaidh beag é socrúchán teirmeachúpla gar don dromchla pláitíní le tionchar as cuimse ar inrialaitheacht agus in-atrialltacht. De réir mar a thagann laghdú níos mó ar ghléasanna micrea-shreabhach agus a bhfeidhmeanna i míochaine phearsantaithe agus i-scagadh tríchur ard, méadaíonn an t-éileamh ar chruinneas ina ndéantúsaíocht go comhréireach. Is é an pláta téimh, a fheictear go minic sa tsaotharlann níos leithne-ar-litríocht sliseanna{{.), ar cheann de na príomh- chumasóirí maidir le táirgeadh iontaofa ard-táirgeachta sliseanna micreashreabhach.
