压电驱动微点胶器的控制与实验

摘要：

针对微型器件封装对非接触式微胶量的需求,研制了压电驱动微点胶器,利用压电陶瓷管挤压毛细管产生的瞬时变形实现了微胶滴的分配.分析了毛细管内的流体行为及液滴形成条件;基于多物理场耦合的方法,建立了压电微喷的三设备(压电陶瓷、毛细管、胶体)耦合模型.然后,讨论了驱动电压、喷嘴直径、胶体黏度对控制胶滴形成的影响.在构建的实验平台上,开展了控制胶滴形成的实验研究.分析了多控制参数(喷嘴直径、胶体黏度、电压幅值、脉冲宽度)的复合作用,通过匹配相应的参数实现了pL级微胶滴的非接触式分配.实验结果显示:使用黏度为30 mPa·s胶体,直径为10 μm的喷嘴,在驱动电压幅值为50 V,脉冲宽度为37 μs等参数配置下,可获得最小胶滴的体积为8.31 pL.实验结果验证了所提出方法和研制工具的有效性.

关键词：微点胶器、多物理场、压电驱动、胶滴控制、胶滴非接触分配

所属期刊栏目：24

分类号：TN384(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金项目支持51521003;机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨工业大学自主研究课题SKLRSZ01602C

在线出版日期：2016-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1042-1049