臺灣博碩士論文加值系統

微射出成型技術之最大優點為能可以在短時間內大量地快速複製，且價格低廉。利用射出成型技術（IM）來製作具有微小凸起（micro-features）結構及具有微流道（micro-channels）結構之成型件，藉由兩種不同結構件及兩種成型技術探討高分子聚合物充填微尺寸結構之流動特性與結構成型性。傳統LIGA製程所使用的X-ray高強度光源進行光刻，所需成本過高，不利於一般研究。隨著類LIGA製程技術逐漸成熟，故本研究利用類LIGA製程技術，搭配微機電系統技術與微細加工技術，製作微流體生物晶片與微齒輪之微小結構，並配合全電式FANUC射出成型機，進行射出成型實驗。本研究使用可替換式之模仁，微結構方面為數十微米到數百微米不等，模仁結構與成型品結構皆使用顯微放大系統和薄膜厚度量測儀（α-step）進行實際量測。本研究之目標是期望利用射出成型與熱壓成型技術製作出微齒輪與微流體生物晶片，希望流體在生物晶片中所設計之微流道能夠更流暢且快速地混合通過最後到達適當位置；並且期待能在往後的微齒輪、微流道生物晶片之製作與微小射出、熱壓成型領域裏建立可參考的資料。

The greatest advantage of micro injection molding is that it can mass produce items rapidly and it is cheap. In this experiment, we manufacture items with micro-features and micro-channels by IM and hot embossing molding.LIGA techniques use high- strength X-ray to etch, and this technique went against us to research, because they need a lot of cost. As LIGA techniques are getting well, gradually. The study use LIGA-Like techniques, Micro Electro Mechanical System and micromachining technique put together to manufacture micro fluid biochip and micro gear and to experiment by injection molding machine. The study use exchangeable insets which micro structures size are ten to hundred micrometers. The structures size of insets and product measure by CCD and α-step. The study to expect to manufacture micro gear and biochip of micro fluid-channels by injection molding machine and hot-embossing machine are good and testing result well. Finally, hope to establish reference background in micro gear and biochip of micro fluid-channels by injection molding and hot-embossing area.

封面內頁
簽名頁
授權書 iii
中文摘要 iv
英文摘要 v
誌謝 vi
目錄 vii
封面 vii
簽名頁 vii
圖目錄 x
表目錄 xiv

第一章 緒論
1.1 前言 1
1.2 研究動機 3
1.3 本文目標 4
第二章 文獻回顧探討
2.1 國內相關文獻 10
2.2 國外相關文獻 13
2.3 相關文獻總結 15
第三章 研究方法與進行步驟
3.1 實驗流程規劃 17
3.2 成型方法 17
3.2.1 射出成型 17
3.2.2 熱壓成型 20
3.3 實驗設備 21
3.3.1 射出成型機 22
3.3.2 熱壓成型機 22
3.3.3 模溫機 22
3.3.4 顯微放大系統 23
3.3.5 掃瞄式電子顯微鏡（Scanning Electro Microscopy, SEM） 23
3.3.6 表面粗度儀與薄膜厚度量測儀 23
3.4 實驗材料 24
3.5 實驗模具 24
3.5.1 模具設計與加工 24
3.5.2 微結構設計與製作方法 25
3.5.3 模仁製作方法與步驟 28
3.6 實驗規劃 30
3.6.1 微射出成型短射實驗 30
3.6.2 微射出成型單變數分析實驗 31
3.6.3 微熱壓成型單變數分析實驗 31
3.7 成型品之幾何量測 31
3.8 接合實驗 32
3.9 微流道元件測試 32
第四章 實驗分析結果與討論
4.1 模擬結果 54
4.2 光罩 54
4.3 模仁製作結果與討論 55
4.4 射出成型之短射實驗 58
4.5 凸起微結構與凹槽微流道結構之單變數實驗 58
4.5.1 射出實驗 58
4.5.2 熱壓實驗 61
4.6 檢測成品之成型性 63
4.6.1 CCD觀察結果 63
4.6.2 表面粗度儀量測結果 64
4.6.3 α-step量測結果 64
4.7 微流道實驗測試結果 65
第五章 結論
5.1 結論 94
5.2 研究建議 96
5.3 未來展望 97
參考文獻 98

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