ساخت ميكروكانال با استفاده از فرآيند برجسته‌سازي گرم

Microchannel fabrication by Hot embossing Process

در اين مقاله فرآيند ساخت ميكروكانال‌ها با استفاده از روش برجسته‌سازي گرم ارايه گرديده ‌است. همچنين با استفاده از راهكارهايي، پيچيدگي‌ها و هزينه ساخت كاهش داده شده و از موادي پليمري، كم هزينه و سازگار با نمونه‌هاي زيستي بهره گرفته شده تا براي استفاده در ابزارهاي ريزسيال مناسب باشند. براي ايجاد ميكروكانال‌ها ابتدا مُهري از جنس پليمرSU-8 با استفاده از روش‌هاي ليتوگرافي استاندارد، روي يك زيرلايه شيشه‌اي ساخته شده، سپس با اعمال فشار و حرارت طي فرآيندي كنترل شده، ميكروكانال مورد نظر در بستري از جنس پليمر PMMA ايجاد گرديده است. استفاده از مهر SU-8 صافي سطح بهتري را در كف كانال منجر شده و به ايجاد جريان‌ا‌هاي آرام در داخل كانال كمك مي‌نمايد. همچنين ديواره كانال‌ها به طور قابل قبولي عمود بوده و اين مسيله در تصاويري كه با ميكروسكوب روبش الكتروني گرفته شده، به خوبي نشان داده شده است. عوامل موثر بر كيفيت ساختار ايجاد شده از قبيل دما، فشار و زمان حرارت دهي مورد بررسي قرارگرفته و مقادير بهينه تعيين گرديده‌اند. همچنين، ميكروكانال‌هاي ساخته شده در اين مقاله داراي عرض 15ميكرومتر و عمقي برابر 40 ميكرومتر مي-باشند.

In this Paper, some microchannels are fabricated on a polymeric substrate using Hot embossing technology. ‎Furthermore, the cost and complexity of fabrication is reduced and some inexpensive ‎and Bio-compatible polymer-based materials is used to can be suitable for Microfluidic ‎device fabrication. This method uses a SU-8 master which is patterned on a glass ‎substrate and a Polymethylmethacrylate(PMMA) stamp. The pattern is imprinted on ‎polymeric substrate by applying determined heat and pressure. SU-8 master leads to moderate channel roughness which is important to have a laminar flow in the channel. Furthermore, channel sidewalls are vertical enough as shown in SEM images in the paper. Quality of embossing is ‎influenced by main parameters such as temperature, pressure and time of embossing. ‎These factors are discussed for a wide range of temperatures and pressures and optimum values are extracted. Microchannels by ‎depth of 40?m and width of 15?m are fabricated in this study. ‎