使用集成环形板粘附阀在聚对二甲苯微结构中进行液体封装

我想要两颗西柚

本研究主要探讨了用于自密封液体封装应用的微机械Parylene结构的设计，制造和表征，通过使用集成的环形板粘附阀实现自动密封，这大大减少了平面内配置的设备占地面积，我们实现了自动晶圆级液体截留，无需使用粘合剂或在高压或高温下加工，还介绍了通过使用电化学阻抗测量来跟踪内部液体体积变化的能力。

由于其简单性和众所周知的强表面相互作用，已经研究了粘附作为一种可能的密封机制，粘附通常被认为是MEMS中不必要的故障机制，除非考虑得当，否则会使器件无法运行，然而，当用作阀门结构中用于捕获流体的密封机构时，这种现象是有益的，基于Parylene的粘附阀在微室内液体的晶圆级密封中表现出优异的性能，但目前相对于设备的液室和活性结构放置在外部。

这种配置增加了整体器件尺寸，并限制了定制微腔特性的能力，因为共享的制造步骤还必须满足粘附阀设计约束，尝试通过将阀门结构集成到主动结构本身中来解耦阀门结构，但由于阀门设计欠佳，液体滞留被限制在几分钟内，在这里，我们将得出的最佳环形板阀设计指南结合在一个集成设备中，将整体占地面积减少近50%，并实现自动长期液体封装。

流体封装装置由三个主要部件组成：环形板粘附阀，外围流体接入口，微室，
阀门通过短微通道连接到位于微室结构外围和底部的流体入口，最初，腔室和通道的内部充满了牺牲材料，使用湿溶剂去除牺牲层后，通过在晶圆级被动浸泡在所需的填充溶液中填充腔室。

从浴槽中取出并暴露在环境条件下会通过外围接入端口诱导蒸发，蒸发液前沿沿着连接通道向粘附阀移动，释放的环形板，如果符合机械标准，可以通过毛细管力向下拉动以接触基材，如果粘附能量足够大，将保持固定在基材上，形成无缝圆周密封，集成环形板的粘附诱导的塌陷和密封将剩余的液体捕获在板上方的腔室中。

整个制造过程是在相对较低的温度（90°C）下实现的，这使得它可以在各种聚合物基材上使用，并有助于在温度敏感工艺中采用，使用标准钠钙玻璃晶片作为载体基板，制造始于可选的铂电极（2，000 Å），这些电极在10 μmParylene薄膜上形成图案，然后是1 μmParylene绝缘层。
10 μm Parylene薄膜允许从碱石灰载体基材上释放/处理结构和器件，用于需要灵活性的应用，可选的电极暴露在腔室内的液体中，并用作电化学测量或驱动应用的电气接口，在这项工作中，电极用于电化学测量，以跟踪粘附阀的密封能力并监测通过Parylene薄膜的水蒸气传输。

通过对包含多个装置的样品模具进行光学观察，评估了粘附阀密封和液体封装能力，如前所述，这<strong>些设备用去离子水填充，然后将模具从浴中取出并暴露在实验室环境条件下（通常