4. 미세유체소자 제작 방법

미세유체 디바이스 제작 과정 간략 소개

미세유체 디바이스를 제작하는 과정은 몇 가지 중요한 단계로 나눌 수 있습니다. 이 과정에는 설계, 제작, 조립 및 테스트가 포함됩니다.

1. 설계

미세유체 디바이스의 첫 번째 단계는 설계입니다. 설계 단계에서는 디바이스의 구조와 기능을 결정합니다. CAD(컴퓨터 지원 설계) 소프트웨어를 사용하여 디바이스의 3D 모델을 만들고, 채널의 크기와 형태를 최적화합니다.

• CAD 소프트웨어 사용: AutoCAD, SolidWorks 등의 소프트웨어를 사용하여 디바이스의 정확한 설계를 작성합니다.
• 시뮬레이션: 유체의 흐름을 예측하기 위해 시뮬레이션 소프트웨어를 사용합니다. 이를 통해 채널의 크기와 형태를 최적화할 수 있습니다.

2. 제작

설계가 완료되면, 실제 디바이스를 제작하는 단계로 넘어갑니다. 미세유체 디바이스는 일반적으로 포토리소그래피나 소프트 리소그래피를 사용하여 제작됩니다.

• 포토리소그래피: 이 방법은 반도체 제조 공정에서 사용되는 기술로, 빛을 사용하여 기판에 미세한 패턴을 만듭니다.
  • 단계: 포토마스크 제작 → 포토레지스트 코팅 → 노광 및 현상 → (에칭) → 마스터몰드
• 소프트 리소그래피: PDMS(Polydimethylsiloxane)와 같은 실리콘 기반의 물질을 사용하여 미세 패턴을 복제하는 방법입니다.
  • 단계: 마스터 몰드 → PDMS 캐스팅 → PDMS 경화 및 분리

3. 조립

제작된 미세유체 디바이스를 조립하는 단계입니다. 이 단계에서는 각 부품을 조립하고, 필요한 연결부를 추가합니다. 조립 과정에서 디바이스의 정확한 정렬과 접착이 중요합니다. PDMS 몰드와 평평한 glass 또는 추가적인 PDMS 몰드와의 정렬과 접착을 통해 밀봉된 미세유체소자를 완성할 수 있습니다.

• 정렬: 채널과 연결부의 정확한 정렬을 위해 미세 조정 장치를 사용합니다.
• 밀봉: 디바이스의 밀봉을 위해 플라즈마 처리나 접착제를 사용합니다.

4. 테스트

조립이 완료되면, 디바이스를 테스트하여 정상적으로 작동하는지 확인합니다. 테스트 단계에서는 유체의 흐름, 누출 여부, 기능적 성능 등을 평가합니다.

• 유체 흐름 테스트: 유체를 채널에 주입하여 흐름이 원활한지 확인합니다.
• 누출 테스트: 디바이스가 누출 없이 밀봉되어 있는지 확인합니다.
• 기능적 테스트: 디바이스의 설계 목적에 맞는 기능이 제대로 작동하는지 평가합니다.
• 접착 테스트: 미세유체소자 채널로 사용되는 부분의 천장이 바닥면과 접착된 부분은 없는지 확인합니다.