聚合物平板微器件復(fù)合成型工藝研究及測(cè)試.pdf

1、聚合物平板微器件在生命科學(xué)和光學(xué)領(lǐng)域有廣泛用途。如微流控芯片、導(dǎo)光板等。由于微注塑成型具有成型周期短、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為微流控芯片最主要的加工方法之一。用戶(hù)對(duì)聚合物平板微器件有整形的新需求。除此之外，注塑成型后對(duì)于有些平板微器件存在的平面度過(guò)大可能會(huì)影響后續(xù)器件封裝鍵合及使用，本文針對(duì)上述需求和問(wèn)題，以一種聚合物平板微器件-微流控芯片為對(duì)象，在對(duì)注塑工藝進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，研究聚合物平板微器件的二次整形方法，成果適用于聚合物平板

2、微器件的中小批量制造領(lǐng)域。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　研制了一套包含澆注機(jī)構(gòu)、模溫控制系統(tǒng)和頂出機(jī)構(gòu)的微注塑模具，其中微鑲件采用模具鋼為材料，利用微銑削和微細(xì)電火花技術(shù)加工出多尺度、變截面的微結(jié)構(gòu)，微鑲件采用雙螺紋結(jié)構(gòu)安裝在定模架上。在此基礎(chǔ)上，選擇最佳注塑工藝參數(shù)，制得微溝道填充率接近1、平面度約為27.111μm的平板微制件。
　　提出了一種基于視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)的銑削整形方法，采用非接觸對(duì)刀方式對(duì)注塑成型制件外輪廓進(jìn)行二

3、次銑削整形，整形指標(biāo)為外輪廓中心平面相對(duì)于微溝道中心平面的對(duì)稱(chēng)度，銑削整形后制件外輪廓中心平面相對(duì)于微溝道中心平面的對(duì)稱(chēng)度控制在0.4mm內(nèi)，滿足實(shí)際使用要求。
　　理論研究了熱壓溫度和壓力的耦合場(chǎng)對(duì)銑削整形器件的平面變形的影響，對(duì)銑削整形的器件進(jìn)行熱壓整平實(shí)驗(yàn)，采用干涉法測(cè)量器件平面度和器件部分區(qū)域的不平度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:器件平面度由熱壓整平前的27.111μm降低至4.341μm，器件部分區(qū)域不平度由熱壓整平前的16.471μ