وبلاگ

با وجود اینكه برخی ابزارهای microfluidics خیلی جدید نیستند ، با یك تحقیـق گـسترده متوجـه خـواهیم شـد كـه
میتوان microfluidics را در گروه علوم جدید قرار داد . بطور مشخص زمینه میكروپمپها یكی از شاخه های این علم
است كه مدتهاست مورد توجه میباشد . شروع آن اواسط 1970 بود كه گـسترش بـدون وقفـه و تنـوع شـگفت آوری در
اصول میكروپمپها ، مفاهیم تكنیكی و كاربردهای متنوع در این زمینه شكل گرفت . این روند ادامه داشـت تـا امـروز كـه
در علم MEMS
 ، روشهای نوین مدلسازی جریان ثابت ، مواد ریز سازه ، اصـول عملگرهـا ، تكنولـوژی سـاخت ، و 1
كاربردهای آنها ارائه میشود كه هنوز هم جهـت تحقیقـات در زمینـه میكروپمپهـا مـورد اسـتفاده قـرار میگیـرد . در میـان
پتانسیل های كاربردی موجود ، میتوان بطور خاص به كاربرد میكروپمپها در سنـسورهای بیوشـیمی و microfluidics
اشاره نمود كه اززمان گذشته انگیزه ای قوی جهت تحقیقات بوده و با توجه به اهمیـت آن در آینـده نیـز ایـن تحقیقـات
ادامه خواهد داشت .
تكنیك های مختلف ساخت میكرو بسیار متفاوت از تكنیك های ساختی هـستند كـه بـرای ماشـین هـای معمـولی بكـار
میگیریم . اگرچه برخی از تكنیك های ساخت سنتی و معمول را میتوان در packaging تولیدات میكرو سیستم هـا و
MEMS بكار گرفت . تكنولوژی موجود جهت ساخت MEMS و میكروسیـستمها را نمیتـوان از روشـهای سـاخت
مورد استفاده در میكروالكترونیك جدا نمود . این ارتباط نزدیك در ساخت میكروسیـستمها و میكروالكترونیـك اغلـب

باعث میشود تا مهندسین دچار این اشتباه شوند كه این دو روش كاملا قابل جایگزینی میباشند . توجه داریم كـه بـسیاری
از تكنیك های سـاخت میكروسیـستمها بـا تفـاوت انـدكی در سـاخت میكـرو الكترونیـك نیـز بكـار میرونـد . اگرچـه ،
چگونگی طراحی میكروسیستمها و همچنین packaging آن بطور كلی با آنچه د ر مورد میكروالكترونیك بكار میرود
، متفاوت است .
اغلب MEMS و میكروسیستمها شامل اجزای ظریفی به اندازه مرتبـه ای از میكرومتـر میباشـند . در صـورتی كـه ایـن
اجزاء به نحو مطلوبی package نشوند ، نسبت به كاركرد بد و یـا آسـیب پـذیری سـاختاری ، بـسیار حـساس میباشـند .
packaging قابـل اطمینـان ایـن لـوازم و سیـستمها رقـابتی عمـده در صـنعت میباشـد ، زیـرا تكنولـوژی packaging
میكروسیستمها ، در مقایسه با packaging در میكروالكترونیك به بلوغ نرسیده است . packaging میكروسیـستمها
، شامل سه موضوع سرهم نمودن ،packaging و تست كردن میباشد كه آن را با علامت اختصاری AP&T نمـایش
میدهند . در AP&T ، MEMS بالاترین بخش از كل هزینه ساخت را به خود اختصاص میدهد . به عنوان مثال هزینه
packaging نوعی خاص از میكروسنسورهای فشار برای كاربری در محیط های toxic با دماهای خیلی بالا حـدود
95 درصد از هزینه تولید را به خود اختصاص میدهد . نكته بسیار مهمی كه باید به آن توجه داشت این است كـه معمـولا
packaging منـشاء ایجـاد اغلـب مـشكلات در رابطـه بـا عـدم كـاركرد میكروسیـستمها میباشـد . بنـابراین تكنولـوژی
packaging یك فاكتور كلیدی در طراحی و ساخت و گسترش میكروسیستمها میباشد.
واقعیت شناخته شده این است كه روش IC packaging فقط بـرای محافظـت از چیـپ هـای سـیلیكونی و سـیمهای
متصل به اثرات محیط بكار میرود . از طرفی packaging میكروسیستمها نه تنها برای محافظت از اجزای ظریفـی چـون
قالب های سیلیكونی از محیط مخرب بكار میرود ، بلكه اجازه میدهد ا ین قالـب هـا بطـور همزمـان بـا محـیط در تمـاس
باشند. بنـابراین بـرای مهندسـان packaging میكروسیـستم بـسیار پـر زحمـت تـر از packaging میكروالكترونیـك
میباشد.
در بسیاری ازمیكروسیستمها از مواد مورد استفاده در میكروالكترونیك ها ، مثل سیلیكون ، گالیوم آرسنید بـرای سـاخت
المانهای سنسورها و یا عملگرها استفاده میشود . عمدتا این مـواد انتخـاب میـشوند زیـرا كـه از نظـر ابعـاد پایـدار بـوده و
تكنیك های ساخت و packaging آنها همانند میكروالكترونیـك میباشـد . اگرچـه ، مـواد دیگـری ماننـد كـوارتز،
پیركس ، پلاستیك و سرامیكها نیز برای تولید MEMS و میكروسیستمها بكار میروند كه معمولا در میكروالكترونیك
كاربرد ندارند. علاوه بر این تقریبا تمامی عملیات تكنیك های ساخت میكرو ، شامل بهبود فیزیكـی و شـیمیایی مـوادی
است كه اثرات آنها عموما برای بسیاری از مهندسین ناشناخته است چرا كه با تكنیك های ساخت معمولی آشنای ی دارند
.بنابراین برای مهندسین لازم است تا قبل از اقدام به طراحی و ساخت میكرو سیـستم هـا و MEMS اطلاعـات كـافی از
فیزیك حالت جامد و تكنیك های میكرو ساخت مرتبط كسب نمایند . دانستن چنین اطلاعاتی بسیار ضـروری اسـت تـا
یك مهندس بداند یك طرح ارایه شده قابل ساخت میباشد یا خیر.