당사의 프로토콜은 유연한 메쉬 구조의 제조 단계와 합체 기반 진동 에너지 수확기를 만드는 접합 공정을 보여줍니다. 이 기술의 장점은 3D 촬영이 메쉬 구조를 쉽게 조작할 수 있으며, 이는 저주파 응용을 위한 진동 에너지 수확기에서 효과적이며, 30mm에서 40mm 유리 기판을 준비한다는 것입니다. 스테플론 지그에 유리 기판을 세워 청소합니다.
보호 안경, 의류 및 장갑을 착용하십시오. 그런 다음, 1 분 동안 피라냐 솔루션에 지그를 등장. RF 자그론 스퍼터링 기계의 챔버에 유리 기판을 설정합니다.
RF 전력을 250와트로 설정하고 스퍼터링 시간을 11분으로, 아르곤 가스의 유속을 12sccm로, 챔버 압력은 0.5 파스칼로 설정합니다. 이제 RF 자그마슬론 스퍼터링에 의해 유리 기판에 100~200나노미터의 크롬 필름을 형성한다. 다음으로, 스핀 코팅 챔버에서 고정 단계에 기판을 설정합니다.
크롬 필름에 1A13으로 포지티브 포토 저항을 떨어뜨리고, 스핀 코팅으로 1~2개의 미크론 박막을 30초 동안 4000 RPM으로 코팅한다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 기판을 굽은 후 사진 저항 코팅 기판에 포토 마스크로 문의하십시오. 자외선을 포토 마스크에 수직으로 노출합니다.
노출량이 평방 센티미터당 80 밀리줄이며 파장이 405 나노미터인지 확인하십시오. TMAH 용액의 150 밀리리터에 기판을 침수하고 30초에서 1분 동안 사진 저항을 개발합니다. 순수한 물로 기판을 헹구고, 크롬 에칭 용액의 150 밀리리터에 기판을 담그고, 에칭 크롬을 약 1~2분 동안 담급다.
그런 다음 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 사진 저항을 제거합니다. 이제 스핀 코터 챔버의 고정 단계에 기판을 설정합니다. 기판의 크롬 패턴 측에 아크릴 수지 용액의 약 1 밀리리터를 떨어뜨려 선별층으로 제조된 구조를 방출한다.
그런 다음 2000 RPM에서 스핀 코팅으로 30초 동안 박막을 형성합니다. 10 분 동안 섭씨 100도에서 기판을 굽은 후 스프레이 코터의 부착 된 접시에 기판을 놓습니다. 가장자리 비트를 방지하기 위해 가장자리 덮개로 기판을 덮습니다.
음의 사진을 부은 SU8-3005를 주사기에 넣습니다. 텍스트 프로토콜에 나열된 각 레이어에 대한 노즐 직경, 노즐 이동 속도, 분무 압력, 유체 압력, 피치 거리 및 간격 시간을 설정합니다. 또한 노즐과 기판 사이의 거리를 40mm로 설정합니다.
기판에 SU8 다층 스프레이. 같은 방법으로 코팅을 10 번 반복합니다. 그런 다음, 60 분 동안 95섭씨에서 뜨거운 접시에 기판을 구워.
텍스트 프로토콜에 설명된 바와 같이 레이어당 필름 두께를 결정한 후 다층에게 스프레이하여 대상 필름 두께를 달성한다. 이 연구에서는 200 미캐론 두께에 40 개의 층이 적용됩니다. 이제 기판을 뒤집어 각도 조정 테이블에 기판을 놓습니다.
조정 테이블의 각도를 45도로 기울입니다. 각도 조정 테이블을 UV 광원 아래에 놓습니다. 제곱센티미터당 150밀리줄의 노출량과 365나노미터의 파장에서 기판에 수직으로 UV 광을 가한다.
노출 후 조정 테이블의 각도를 0도로 되돌리고 반대 방향으로 45도로 기울입니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 노출 후 베이크를 수행하기 전에 동일한 방식으로 UV 광을 수직으로 적용합니다. 이제 SU-8 개발자에서 약 20~30분 동안 기판을 개발한다.
개발 시간이 충분하지 않으면 메시 보이드의 개구부가 충분하지 않습니다. IPA에서 헹구고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 Toluene 솔루션에 약 3~4시간 동안 기판을 담급니다. 아크릴 수지의 희생층이 날카롭고 메쉬 구조를 가진 SU-8 구조가 기판에서 방출되도록 한다.
압전 필름을 준비하려면 PVDF 시트를 360 평방 밀리미터 시트로 장치 모양으로 잘라냅니다. 절단 된 PVDF 필름을 페트리 접시에 셀룰러 스위퍼로 놓습니다. 건조기에 보관하십시오.
이제 PDMS의 주요 에이전트 10 밀리리터와 경화제 1 밀리터를 원심분리기 튜브에 붓습니다. 원심분리기 튜브를 행성 저장 및 탈포기계에 설정하고 두 솔루션을 1분 동안 혼합합니다. 이제 40mm 유리 기판으로 30mm 2개를 준비합니다.
스핀 코터 챔버의 고정 단계에 유리 기판을 설정합니다. 유리 기판에 PDMS 용액을 떨어 뜨립니다. 이어서, 4000 RPM에서 스핀 코팅에 의해 PDMS 필름을 형성하고, 텍스트 프로토콜에 기판을 굽는다.
절단 PVDF 필름을 두 개의 서로 다른 PDMS 기판에 하나씩 배치합니다. PVDF 필름을 PDMS 표면에 배치하는 것만으로도 서로 를 고수해야 합니다. PVDF 필름에서 주름이 보이는 경우 롤러로 확장합니다.
PVDF 필름 1에 SU-8을 드롭하여 PDMS 기판 1개에 배치합니다. 이어서, 4000 RPM에서 스핀 코팅에 의해 SU-8 박막을 형성한다. SU-8 메쉬 구조를 PVDF 필름 1에 놓고 결합합니다.
이제, PVDF 필름 2에 SU-8을 드롭, PDMS 기판 2에 배치. 4000 RPM에서 스핀 코팅으로 SU-8 박막을 형성한다. PDMS 기판 2에서 PVDF 필름 2를 벗어난 페알은 SU-8 메쉬 구조 위에 배치하여 PVDF 필름 1위에 배치합니다.
건조기와 같이 습도가 낮은 용기에 접착 상태로 부착된 장치를 약 12시간 동안 보관합니다. 12 시간 후, 가장 낮은 층의 하단에 핀셋을 넣어, PVDF 필름 하나. 이어서, 동시에 PVDF 필름 1, SU-8 메쉬 구조 및 PVDF 필름 2개의 기판으로부터 결합된 3층의 접합을 벗겨낸다.
SU-8 메쉬 구조로 구성된 PVDF 필름과 중간 층으로 구성된 바이모프 형 진동 에너지 수확기가 표시됩니다. 상부 및 하부 PVDF의 전극은 출력 전압을 얻기 위해 연열로 연결됩니다. 광학 이미지와 두 SEM 이미지는 메쉬 구조가 있는 탄성 레이어를 표시합니다.
이미지에 따르면, 후면 경사 노출에 의해 처리된 탄성 층은 개발 실패 없이 미세한 3D 메쉬 패턴을 갖는 것으로 보인다. 진동 테스트에서는 메시 코어 탄성 층이 있는 두 개의 장치와 다른 장치는 솔리드 코어 구조탄성 층이 있는 서로 메시 코어 유형 장치의 유효성을 검증하도록 평가된다. 장치가 진동 셰이커에 설정하고 흥분할 때, 메시 코어 유형과 솔리드 코어 유형 장치 모두 부비동성 입력과 동기화된 부비동성 출력을 보여 주었다.
메쉬 코어 형 장치는 솔리드 코어 형 장치보다 42.6% 높은 출력 전압을 나타냈다. 여기에 표시된 최대 출력 전력의 주파수 응답입니다. 메쉬 코어 형 장치는 솔리드 코어 형 장치보다 15.8 % 낮은 18.7 헤르츠의 공진 주파수를 나타냈다.
또한 솔리드 코어 형 장치보다 68.5% 높은 24.6 마이크로와트의 출력 전력을 나타냈다. 경사 노출시, 기판의 뒷면에서, 충분한 개발 시간은 메쉬 구조의 미세 한 인쇄를 하는 것이 중요하다. 얇은 접합 과정에서 인스턴트 접착제도 사용할 수 있습니다.
그러나 접착제는 메쉬 구조의 공백을 채우고 장치 강성이 증가합니다. 따라서 공명 빈도도 증가합니다. 모든 에너지 수확 시스템을 사용하여, 우리는 생물학, 광학 및 미세 유체 시스템과 같은 마이크로 나노 응용 프로그램으로 3D 사진을 적용 할 수 있습니다.
