Rapid fabrication of nickel molds for prototyping embossed plastic microfluidic devices.
Rapid fabrication of nickel molds for prototyping embossed plastic microfluidic devices.
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DOI：
10.1039/c3lc41362d
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发表时间：
2013-04-21
期刊：
影响因子：
6.1
通讯作者：
Mathies RA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Novak R;Ranu N;Mathies RA
通过利用乙烯基粘性贴纸作为电镀镍模具的掩模，在1 - 2小时内展示了热压印塑料微流控器件的制作过程。贴纸掩模使用切割绘图仪直接从计算机辅助设计（CAD）图切割而来，并转移到钢片上进行镍电镀。所得的镍模具用于对多种塑料基底进行热压印，包括环烯烃共聚物和THV含氟热塑性弹性体。通过使用溶剂辅助层压方法将一张空白片材与压印层粘合，形成完整的器件。例如，制作了一个微流控阀阵列或自动装置以及一个液滴发生器，其xy平面特征分辨率小于100 µm，达到目标高度的9%以内，并且在5厘米范围内高度均匀性为90±11%。这种模具制造、压印和粘合的方法通过避免使用光刻胶、光刻掩模和洁净室，减少了研究应用的制造时间和成本。
The production of hot embossed plastic microfluidic devices is demonstrated in 1–2 h by exploiting vinyl adhesive stickers as masks for electroplating nickel molds. The sticker masks are cut directly from a CAD design using a cutting plotter and transferred to steel wafers for nickel electroplating. The resulting nickel molds are used to hot emboss a variety of plastic substrates, including cyclo-olefin copolymer and THV fluorinated thermoplastic elastomer. Completed devices are formed by bonding a blank sheet to the embossed layer using a solvent-assisted lamination method. For example, a microfluidic valve array or automaton and a droplet generator were fabricated with less than 100 µm x-y plane feature resolution, to within 9% of the target height, and with 90±11% height uniformity over 5 cm. This approach for mold fabrication, embossing, and bonding reduces fabrication time and cost for research applications by avoiding photoresists, lithography masks, and the cleanroom.
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