Yumuşak Litografi

SOFT LITHOGRAPHY , desen aktarımı için bir dizi işlem için kullanılan bir terimdir. Her durumda bir ana kalıba ihtiyaç vardır ve standart litografi yöntemleri kullanılarak mikrofabrikasyon yapılır. Master kalıbı kullanarak yumuşak litografide kullanılmak üzere elastomerik desen/kaşe üretiyoruz. Bu amaçla kullanılan elastomerlerin kimyasal olarak inert olması, iyi termal stabiliteye, dayanıklılığa, dayanıklılığa, yüzey özelliklerine sahip olması ve higroskopik olması gerekir. Silikon kauçuk ve PDMS (Polidimetilsiloksan) iki iyi aday malzemedir. Bu pullar yumuşak litografide birçok kez kullanılabilir.

 

 

 

Yumuşak litografinin bir varyasyonu, MICROCONTACT BASKI'dır. Elastomer damga bir mürekkeple kaplanır ve bir yüzeye bastırılır. Desen tepe noktaları yüzeye temas eder ve yaklaşık 1 tek katmanlı mürekkepten oluşan ince bir katman aktarılır. Bu ince film tek tabaka, seçici ıslak dağlama için maske görevi görür.

 

 

 

İkinci bir varyasyon, elastomer kalıbın girintilerinin sıvı polimer öncüsü ile doldurulduğu ve bir yüzeye doğru itildiği  MICROTRANSFER MOLDING'dir. Polimer mikro transfer kalıplamadan sonra sertleştiğinde, istenen deseni geride bırakarak kalıbı soyarız.

 

 

 

Son olarak, üçüncü bir varyasyon  MICROMOLDING IN CAPILLARIES, burada elastomer damga deseni, sıvı bir polimeri kendi yanından damgaya fitillemek için kılcal kuvvetleri kullanan kanallardan oluşur. Temel olarak, kılcal kanallara bitişik olarak küçük bir miktar sıvı polimer yerleştirilir ve kılcal kuvvetler sıvıyı kanalların içine çeker. Fazla sıvı polimer uzaklaştırılır ve kanalların içindeki polimerin kürleşmesi sağlanır. Kaşe kalıbı soyulur ve ürün hazırdır. Kanal en boy oranı orta düzeydeyse ve izin verilen kanal boyutları kullanılan sıvıya bağlıysa, iyi bir model çoğaltması garanti edilebilir. Kılcal damarlarda mikro kalıplamada kullanılan sıvı, ısıyla sertleşen polimerler, seramik sol-jel veya sıvı çözücüler içindeki katı süspansiyonları olabilir. Kapilerlerde mikrokalıplama tekniği sensör imalatında kullanılmıştır.

 

 

 

Yumuşak litografi, mikrometre ila nanometre ölçeğinde ölçülen özellikleri oluşturmak için kullanılır. Yumuşak litografi, fotolitografi ve elektron ışınlı litografi gibi diğer litografi biçimlerine göre avantajlara sahiptir. Avantajları aşağıdakileri içerir:

 

• Seri üretimde geleneksel fotolitografiye göre daha düşük maliyet

 

• Biyoteknoloji ve plastik elektronikteki uygulamalar için uygunluk

 

• Geniş veya düzlemsel olmayan (düz olmayan) yüzeyler içeren uygulamalar için uygunluk

 

• Yumuşak litografi, geleneksel litografi tekniklerinden daha fazla desen aktarma yöntemi sunar (daha fazla "mürekkep" seçeneği)

 

• Yumuşak litografi, nanoyapılar oluşturmak için foto-reaktif bir yüzeye ihtiyaç duymaz

 

• Yumuşak litografi ile laboratuvar ortamlarında fotolitografiden daha küçük ayrıntılar elde edebiliriz (~30 nm'ye karşı ~100 nm). Çözünürlük, kullanılan maskeye bağlıdır ve 6 nm'ye kadar değerlere ulaşabilir.

 

 

 

ÇOK KATMANLI YUMUŞAK LITHOGRAPHY mikroskobik odaların, kanalların, valflerin ve yolların, bağlı elastomer katmanları içinde kalıplandığı bir üretim sürecidir. Çoklu katmanlardan oluşan çok katmanlı yumuşak litografi cihazları kullanılarak yumuşak malzemelerden imal edilebilir. Bu malzemelerin yumuşaklığı, cihaz alanlarının silikon bazlı cihazlarla karşılaştırıldığında ikiden fazla büyüklük mertebesinde azaltılmasına izin verir. Hızlı prototipleme, üretim kolaylığı ve biyouyumluluk gibi yumuşak litografinin diğer avantajları, çok katmanlı yumuşak litografide de geçerlidir. Bu tekniği, açma-kapama valfleri, anahtarlama valfleri ve tamamen elastomerlerden yapılmış pompalar içeren aktif mikroakışkan sistemler oluşturmak için kullanıyoruz.