外文文献的翻译.docx
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1、微探针阵列零件的注射成型1.概述安装在内窥镜中的尖的探针阵列可以穿透肠胃里面的癌细胞。然后提供药物或基因进入细胞进行针对性的根治。在这个研究中,制备了两个探针模型。第一个模型是基于单晶硅的探针阵列(高度80mm,宽高比0.17,密度780/cm2),由KOH湿蚀刻制作。第二个模型是基于不锈钢的材料来制作的,这是由WEDG制作和组装的针灸针(高度890mm,长宽比0.45)。插电铸模具使用镍作为材料。高黏度的PC和通用PP被用来通过注射成型模具探针零件。在实验中,非常成功的制作了PP微型探针通过注射压缩成型。田口方法被认为接近最佳的处理参数和对注塑压缩成型做出了贡献。2.介绍显微组织材料在汽车,
2、航空器,生化,测量,信息技术以及医疗卫生等方面有有广泛的应用。显微组织的周围的数量级是微米级别的,表面的粗糙度的要求超过亚微米。为了满足这些条件,非常规的制造技术,例如基于硅的IC处理技术是一些用于制造微结构部件的首要选择。在IC制造中,硅最常用的地方在于制造薄膜和膜结构。硅有一定的优势,比如积分电路的兼容,还有良好的机械性能。如果材料要求具有光学延展性,耐化学性,无蛋白质的吸收以及批量生产,热塑性聚合物成型是首先选择的技术。安装在内窥镜探针阵列的是很尖锐的一部分,可以穿透在肠胃里面的癌细胞,然后提供治疗药物或基因进入细胞。人类的细胞直径是20-30mm。要想穿透2-3层细胞或者外延真皮,微型
3、探针的适当高度是50-59mm。体微加工的主流技术FAB-rication生产出的一批柱石。使用单晶硅晶体和各向异性蚀刻剂可以制造尖锐的探针或凹槽。然而在使用单晶硅的过程中有两个限制。第一个是通过蚀刻参数的控制对高度和纵横比的微探针限制。第二个是吸收的蛋白质并不适合蛋白质基因或溶液的单晶硅芯片。聚合物的一般成型技术是热压成型,反应注射成型,注射成型或注射压缩成型。塑料成型模具嵌件是必不可少的。有两种方法来实现。其中之一是直接制造金属基体材料,第二种是通过延长时间来实现。哪一种方法更有优势呢?复制模具插入,主体材料是硅,PMMA等。一旦主体材料准备好,通过电铸来复制模内镶件。复制技术,电铸已经被
4、用于光学塑料很长一段时间。例如:塑料透镜或汽车反射镜。这其中涉及到金属沉淀,可以反复使用。模嵌件的精度是亚微米级或纳米级。所以,模具插入的准确性和主体材料有很大的依赖性。DESPA等重复研究了高纵横比的微凝固组织的注塑过程,模具的高温对于微观结构成型是有帮助的。KEMMANN等研究发现POM的复制能力比PPS更好。YU等人采用PMMA和OQPC去注塑微薄壁模具(最小50mm)发现高速注射对于低残余应力一部分的成型是有利的。NIGGEMANN等人采用注塑成型微孔,他们发现PC,PS,COC适合用于微型注塑成型。SU等人研究了硅微金字塔的复制模具插入。他们使用了C-MOLD2000(2.5D冲模C
5、AE软件)来模拟显微注射成型的成型条件。微金字塔的纵横比为0.707。由于塑料的经济优势,发展高宽度比的探针组件的注射成型技术是可以的。由于小型化和显微注射成型技术,微观结构复制和保真度,尺寸精度和注射成型的过程的高精度的要求,这些都是需要考虑的因素。因此,注塑成型机,模具和工艺条件的微结构需要仔细检查。在这项研究中,研究了两种探针主体的成型性。一个是基于硅为主体,一个是不锈钢。然后,使用电铸技术制造镍模内镶件和注塑成型复制微型探针阵列。最后,通过田口实验探讨研究来找到最接近加工参数的注射压缩成型工艺。设计和制造的微型探针,以下是探针的要求的参数:1, 微探针的高度大约是50-59mm;2,
6、每个探针上有小尖头;3, 单位面积上阵列密度高;4, 每个探针有高的纵横比;5,蛋白质和体液没有化学反应。3.基于硅的主体首先,单晶硅和散装微加工来制造微探针母版。在湿法蚀刻中,EDP,KOH,TMAH和NaOH也常常用于各向异性蚀刻。在G1009和G1119KOH蚀刻速度的最大比率将达到400:1。这意味着,一些蚀刻条件下,较高的纵横比的微探针或更少的削弱效果可以得到。探针阵列的图案是矩形。P和D是间距和圆底座的直径。湿法蚀刻工艺会出现削弱效应,受此影响,微型探针阵列可以直接用于硅制造。首先,模型被复制到由二氧化硅制作的G1009晶圆上。然后,用蚀刻剂KOH来蚀刻晶片和削弱效果。只要形成探针
7、针尖,晶片从蚀刻剂中取出。由于天然的非均匀性和不准确操作。必须过度腐蚀。以确保大柱石的形成。但是过度腐蚀将会缩短探针的高度。通过这样的技术,微探针的纵横比是1.7和曲率半径是0.1mm。当用KOH制造凹凸结构,水平面411和311将被形成在凸型角部的8。基体虽然加入IPA,可以减少削弱影响,新的凸角面212将会形成。在212上的粗糙度是100面上的79倍。比11面大七倍。比311面大九倍。212面是不适合注射成型的。KOH的蚀刻速率的主要参数是浓度和温度。当浓度在4M周围的时候,蚀刻速率在100面上是最快的。即,大约80-C在1.2毫米每分钟周围。作为负面效应,表面粗糙度降低。例如,80-C,
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