Eltemetett mikrofluidikai csatorna megvalósítása és vizsgálata többrétegű üveg-kerámia (LTCC) hordozóban

OData támogatás
Konzulens:
Horváth Eszter Edit
Elektronikai Technológia Tanszék

Összefoglaló:

A szakdolgozat során először irodalomkutatást végeztem az LTCC (Low-Tempreture Co-Fired Ceramics, alacsony hőmérsékleten kiégett üveg-kerámia) technológia, és az eltemetett mikrofluidikai csatornák kialakításának témakörében. Ennek során tanulmányoztam az LTCC technológia lépéseit és a különböző módszereket, amivel csatornákat lehet létesíteni a hordozón. Majd irodalomkutatást végeztem az eltemetett csatorna deformáció mentes megvalósításához szükséges technológiai folyamatok témakörében, mint például a préselés, az áldozati anyagok használata, és a kiégetés.

Kísérleti úton meghatároztam a keményítő, mint áldozati anyag hőbomlása során keletkező gázok intenzitását és nyomását, valamint a nyomásmaximumok bekövetkezésének hőmérsékletét, illetve ezeknek a függését a felfűtési meredekségtől. A gyorsabb felfűtés hatása az, hogy a nyomáscsúcsok és az egész nyomás karakterisztika a magasabb hőmérséklet tartományok felé tolódik. Az eredmények linearizálásával lehető vált, hogy a mérésben nem szereplő felfűtési meredekség esetén is becsüljük a nyomáscsúcsok bekövetkezésének hőmérsékletét.

Meghatároztam egy 6 rétegű Dupont 951-es LTCC hordozóban levő csatorna által elviselt maximális nyomást. A vizsgált csatorna méretei a következőek voltak: 45mm*1mm*0.5mm. A csatorna nem rendelkezett kivezetésekkel, és a felrepedés előtt mért maximális nyomás 64191 Pa.

Megvizsgáltam, hogy a csatorna geometria paraméteri közül a hosszúság és a szélesség hogyan befolyásolja az optimális hőprofilt. A mérési eredmények arra utalnak, hogy a csatorna hossza a meghatározó paraméter, nem pedig a csatorna térfogata vagy szélessége, mivel 10 °C/perc-es hőprofil esetében csak a legrövidebb csatorna maradt épen, míg a 8 °C/perc-es mérésnél már csak a leghosszabb csatorna repedt fel, és a 6 °C/perc-es mérésnél mindegyik csatorna épen maradt.

A kísérleti eredmények alapján megalkottam egy olyan hőprofilt ami alkalmas a mérések során vizsgált csatornák deformáció mentes létrehozására. Ez a módosított hőprofil két lassított felfűtésű szakaszt tartalmaz, amik a két nyomáscsúcs környezetében csökkentik a maximális nyomást.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.