Integracja obwodu mikrofalowego z mikroprzepływowym układem wykonanym w technologii LTCC

• Autorzy: Jasińska L. , Macioszczyk J. , Malecha K. , Słobodzian P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2017.10.1

Warianty tytułu

EN

Microwave circuit integration with microfluidic device made in LTCC technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono moduł mikroprzepływowo-mikrofalowy wykonany techniką LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics). Opisano proces projektowania, wykonania i charakteryzacji parametrów mikrofalowych wspomnianego modułu. Projekt wykonano na podstawie wyników symulacji numerycznych metodą elementów skończonych (FEM, Finite Elements Method) zaimplementowaną w oprogramowaniu ANSYS-HFSS. Wyniki modelowania zostały zweryfikowane poprzez pomiary parametrów mikrofalowych (macierzy rozproszenia S) rzeczywistego modułu.

EN

In this paper a microfluidic-microwave module made in LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics) technology was presented. The process of design, construction and characterization microwave parameters of mentioned device was described. The project was made on the basis of results of Finite Elements Method (FEM) simulation, implemented in ANSYS-HFSS Software. Modeling results were verified through microwave parameters (scattering matrix) measurements of actual microfluidic-microwave device.

Słowa kluczowe

PL

układ mikroprzepływowy; LTCC; mikrofale; FEM

EN

microfluidic device; LTCC; microwaves; FEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 58, nr 10
• Strony: 3--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jasińska L.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Macioszczyk J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Malecha K.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Słobodzian P.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] J. J. Shah, S. G. Sundaresan, J. Geist, D. R. Reyes, J. C. Booth, M. V. Rao, M. Gaitan, 2007 „Microwave dielectric heating of fluids in an integrated microfluidic device”, J. Micromech. Microeng., vol 17.
• [2] J. C. McDonald, G. M. Whitesides, 2002 „Poly(dimethylsiloxane) as a Material for Fabricating Microfluidic Devices”, Accounds of Chemical Research, vol. 37.
• [3] D. Koziej, C. Floryan, R. A. Sperling, A. J. Ehrlicher, D. Isadore, R. Westervelt, D. A. Weitz, 2013„Microwave dielectric heating of non-aqueous droplets in a microfluidic device for nanoparticle synthesis”, Nanoscale, vol 5.
• [4] T. Chretionnot, D. Dubuc, K. Grenier, 2012 „A Microwave and Microfluidic Planar Resonator for Efficient and Accurate Complex Permittivity Characterization of Aqueous Solutions”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol 61.
• [5] T. M. Liu, H. P. Chen, L. T. Wang, J. R. Wang, T. N. Luo, Y. J. Chen, C. K. Sun, 2009 „Microwave resonant absorption of viruses through dipolar coupling with confined acoustic vibrations”, Applied Physics Letters, vol. 94 (4).
• [6] L. Y. Zhang, C. B. M. du Puch, C. Dalmay, A. Lacroix, A. Landoulsi, J. A. Leroy, A. Pothier, 2014 „Discrimination of colorectal cancer cell lines using microwave biosensors”, Sensors and Actuators A: Physical, vol. 216.
• [7] K, Malecha, 2009 „Systemy mikroprzepływowe wykonane technologią LTCC”, Rozprawa doktorska, Wrocław.
• [8] K. Malecha, L. J. Golonka, J. Bałdyga, M. Jasińska, P. Sobieszuk, 2009 „Setrpentine microfluidic mixer made in LTCC”, Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 143.
• [9] H . Jantunen, T. Kangasvieri, J. Vähäkangas, S. Leppävuori, 2003„Design aspects of microwave components with LTCC technique”, Journal of the European Ceramic Society, vol 23.
• [10] A. Drela, J. Macioszczyk, A. Dąbrowski, P. Słobodzian, L. Golonka, 2014 „Inaccuracies of the LTCC Technology and Their Impact on the Chip Balun Performance”, 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), 6–11 April, The Hague, The Netherlands.
• [11] I. Wolff, 2007 „Design and Technology of Microwave and Milimeterwave LTCC Circuits and Systems”, ISSSE’07, Montreal.
• [12] O. Dernovsek, M. Eberstein, W. A. Schiller, A. Naeini, G. Preu, W. Wersing, 2001 „LTCC glass-ceramic composites for microwave application”, Journal of the European Ceramic Society, vol. 21.
• [13] T. Hu, H. Jantunen, A. Delenic, S. Leppävuori, S. Gevogian, 2004 „Electric-Field-Controlled Permittivity Ferroelectric Composition for Microwave LTCC Modules”, Journal of the American Ceramic Society, vol 87.
• [14] P. Słobodzian, J. Macioszczyk, K. Malecha, L. J. Golonka, 2016 „A LTCC microwave-microfluidic reactor”, MIKON’16, Kraków.
• [15] B. Barteczka, P. Słobodzian, A. Dąbrowski, L. Golonka, 2014 „Influence of firing process quality on dielectric constant of microwave LTCC substrates”, Microelectronics International, vol. 31, no. 3, pp. 169–175.

Uwagi

PL

Praca została sfinansowana przez Politechnikę Wrocławską (grant statutowy nr Z12/Z6 0401/225/16 oraz nr 0401/0105/16/W-4) i Narodowe Centrum Nauki (2016/23/B/ST7/00932)