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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林雋
研究生(外文):Chuan Lin
論文名稱:三維斜口電鑄陣列微型針頭之研製
論文名稱(外文):The design and fabrication of 3-D electroplated microneedle array with oblique shape
指導教授:曾繁根曾繁根引用關係錢景常
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工程與系統科學系
學門:工程學門
學類:核子工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:微型針頭電鑄斜口
外文關鍵詞:microneedleelectroplated
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近年來各種治療疾病的新藥物一直被開發出來,用來治療各種不同的疾病。現行的藥物治療方式大致分為三種:口服藥物式、注射式、皮膚黏著式。口服藥物式會使藥物經過人體體內的循環系統而消耗,使藥物效用降低、注射式會在皮膚造成疼痛、皮膚黏著式的藥物輸送效率太低。根據上述缺點,本研究利用微機電製程技術研製三維斜口電鑄陣列微針頭。所製造的微針頭將可改善以往藥物輸送系統之缺點,並提供一個更有效率更舒適的藥物輸送方式。
厚膜光阻(SU-8、THB-430)為近年來發展適用於UV-LIGA製程的光阻,由於其具有高深寬比,良好的熱與化學穩定性,可適用於微電鍍模板及微陣列針頭的製造。再利用多次去除光阻的步驟來去除光阻模板,來得到最後的微陣列針頭。本研究所研製的微針頭由於是電鑄金屬所製造的所以結構強韌,並且具有頃斜角的針尖使微針可輕易穿刺進皮膚內進行輸送藥物及檢測的功用。利用台灣成熟的半導體環境,我們可降低生產成本,使製造出來的微陣列針頭晶片變成可拋棄式晶片,更便於民眾及病患使用。
第一章 緒論
1.1 前言……………………………………………………………….1
1.2 目前藥物輸送方式……………………………………………….1
1.3 文獻回顧………………………………………………………….3
1.3.1 以矽基為材料的微針頭……………………………………..3
1.3.2 不以矽基為材料的微針頭…………………………………..5
1.4 可拋棄式微針頭之優點及應用………………………………….6
第二章 微加工技術
2.1 微機電系統技術………………………………………………….8
2.1.1 矽基微加工…………………………………………………..8
2.1.2 微機械加工技術……………………………………………..9
2.1.3 LIGA Process…………………………………………………9
2.2 LIGA-like 製程技術…………………………………………….10
2.3 SU-8厚膜光阻特性……………………………………………...12

2.3.1 SU-8的三種主要成分………………………………………13
2.3.2 光化學增幅放大光阻………………………………………13
2.4 SU-8製程條件……………………………………………….…..15
2.5 THB-430N光阻……………………………………………….…18
2.5.1 THB-430N製程條件…………………………………….….19
2.6 SU-8與THB-430N負型厚膜光阻的比較………………….…..20
第三章 微電鑄技術
3.1 電鍍原理…………………………………………………….…..21
3.1.1 電流效率……………………………………………………22
3.1.2 電流密度……………………………………………………22
3.1.3 極化(超電位)……………………………………………….22
3.1.4 活性極化……………………………………………………24
3.1.5 濃度極化……………………………………………………24
3.1.6 電阻極化……………………………………………………24
3.1.7 電解槽中電壓的分析………………………………………25
3.2 微電鑄成形
3.2.1 微電鑄技術…………………………………………………26
3.2.2 離子在電鑄液中的傳輸過程………………………………26

3.2.3電流密度的影響……………………………………………..29
3.2.4 攪拌對沉積的影響…………………………………………31
3.2.5 溫度對沉積的影響…………………………………………31
3.2.6 PH值對沉積的影響………………………………………...32
第四章 微針頭的設計與製程規劃
4.1 微針頭的設計概念……………………………………………...33
4.1.1 本研究微針頭的設計………………………………………34
4.2 微針頭的製程步驟……………………………………………...37
第五章 結果與討論
5.1 SU-8當光阻母膜………………………………………………..45
5.1.1 旋佈轉速與厚度……………………………………………45
5.1.2 SU-8顯影後的情形…………………………………………45
5.1.3 電鑄後SU-8光阻的去除…………………………………..48
5.2 THB-430N當光阻母膜………………………………………….50
5.2.1 旋佈轉速與厚度……………………………………………50
5.2.2 THB-430N顯影後…………………………………………..51
5.2.3 電鑄後THB-430N光阻的去除…………………………….58
5.2.4 電流擁擠與電流不均現象…………………………………59

5.2.5 電鑄過久造成的鬆散結構…..……………………..………61
5.2.6 電流密度太大………………………………………………62
5.2.7 電鑄過頭的情形……………………………………………63
5.2.8 以THB-430N光阻當光阻母膜及有pattern的電極………64
5.2.9 具斜角的金屬微針…………………………………………65
5.2.10 起始電極大小和微針斜角的關係……..…………………70
5.2.11 微針穿刺實驗……………………………………………..73
第六章 結論與未來方向
6.1 結論……………………………………………………………...75
6.2 未來方向………………………………………………………...78
參考文獻
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