Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 24

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Artykuł prezentuje aspekty techniczne, które są istotne podczas wykonywania oraz projektowania zintegrowanych układów mikroprzepływowo-mikrofalowych. Zastosowanie techniki mikrofalowej w układach mikroprzepływowych otwiera nowe możliwości, które stanowią rozwiązanie części problemów występujących w układach mikroprzepływowych, takich jak wykorzystanie i dostarczanie energii cieplnej. Ponadto, mikrofale stanowią atrakcyjną alternatywę dla spotykanych obecnie metod charakteryzacji parametrów substancji umieszczonych w kanale mikroukładu. W związku z tym, przedstawiono typowe obszary zastosowań techniki mikrofalowej w modułach mikroprzepływowych. Opisano typowe podłoża, które są stosowane podczas wytwarzania wspomnianych układów, wraz z wyszczególnieniem ich cech charakterystycznych i porównaniem. Wskazano na korzyści płynące z zastosowania ceramiki LTCC (ang. Low temperature cofired ceramics, niskotemperaturowa ceramika współwypalana), jako materiału podłożowego pod układy mikroprzepływowo-mikrofalowe. Wyszczególniono możliwe do wykonania techniką LTCC typy prowadnic falowych wraz z odpowiednim położeniem mikrokanału w ceramicznym podłożu oraz dokonano krótkiego podsumowania.
XX
This paper descries aspects, which are significant during the process of designing and developing of integrated microfluidic-microwave modules. The application of microwaves in microfluidic modules ensures the new possibilities, such as a providing a heat to the selected parts of a microsystem. Furthermore, the microwaves are the alternative solution of characterization of parameters the substance in the microchannel. Therefore, the usual fields of microwave technique in microfluidic modules are presented. The most used substrates in mentioned devices are described and compared. The benefits of using the LTCC as the substrate of microfluidic-microwave devices are indicated. Furthermore, the most common used wave guides integrated with the geometry of microchannels in LTCC modules are presented.
PL
W artykule opisano technologię LTCC (niskotemperaturowa współwypalana ceramika, ang. Low Temperature Co-fired Ceramic) pod względem możliwości jej wykorzystania w przemyśle górniczym. Wskazano unikalne cechy technologii LTCC, które są istotne w przypadku wytwarzania układów elektronicznych przeznaczonych do pracy w trudnych warunkach środowiskowych, takich jak podwyższona temperatura, ciśnienie oraz wilgotność. Opisano przykładowe rozwiązania bazujące na technice LTCC obecne w literaturze przedmiotu, wskazujące na możliwość ich zastosowania w przemyśle wydobywczym.
EN
This article presents LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic) in terms of using ceramic substrates as base of electronic devices in the mining industry. Technological attributes of substrate material are significant aspects of the perspective of choosing type of electronic systems in harsh environment (such as elevated temperatures, pressures and humidity). Technological process of manufacturing LTCC multilayer was described. Examples of LTCC-based solutions are presented, with particular emphasis on wireless sensor system tested in coalmine.
PL
Artykuł prezentuje zagadnienia związane z zastosowaniem tej technologii do wykonywania układu mikroprzepływowego zawierającego zintegrowane obwody mikrofalowe, zamieszczono opis procesu technologicznego LTCC na przykładzie wspomnianego układu mikroprzepływowo-mikrofalowego.
EN
This paper presented technology issue to developing microfluidic device with integrated microwave circuit, description of LTCC microfluidicmicrowave module technological process was described.
EN
In the paper, the development and performance of an optical sensor for detection of neurotransmitters (dopamine) is presented. The concentration of dopamine is measured basing on fluorescence quenching of graphene quantum dots. In the sensor, the dopamine molecules coat the graphene quantum dots surface – in result, the quenching of fluorescence occurs due to the Förster resonance energy transfer. The changes in fluorescence correspond to specific concentrations of the neurotransmitter in tested samples, so it is possible to accurately determine the concentration of dopamine in the sample.
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.
6
Content available remote Impact of processing parameters on the LTCC channels geometry
EN
A great advantage of Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) yields the possibility of channel and air cavity fabrication. Such empty spaces have numerous applications, for example, in microfluidics, microwave techniques and integrated packaging. However, improper geometry of these structures can degrade the performance of the final device. The processing parameters recommended by the LTCC tape supplier are relevant for the production of multilayer circuits but not surface embedded channels and/or cavities. Thus, it is important to examine which factors of the fabrication process are the most significant. In our study, special attention has been paid to the geometric performance of the channel structure resulting from the applied processing parameters. Laser cutting parameters were checked to obtain the structures with great fidelity. The impact of an isostatic lamination on the quality of the final structure was analyzed. The influence of pressure and temperature of the lamination process on the channel geometry and tape shrinkage were examined. The performed experiments showed that some improvements in channel/cavity geometry may be achieved by optimizing the processing procedures. The microscopic observations combined with the Analysis of Variance (ANOVA) showed which combinations of the processing parameters are the best for achieving a channel/cavity structure with the desired geometry.
EN
A novel miniature plasma generator made of low temperature co-fired ceramics (LTCC) is presented in this paper. The developed generator is composed of a stack of 9 ceramic tapes, has an optical fibre integrated into the structure and is consisted of an 8.7 x 3.5 mm2 plasma chamber placed between two 5 x 5 mm2 electrodes made of AgPd. Each electrode is separated from the plasma chamber by a single LTCC tape, forming a 660 μm thick gap. The shape of the plasma chamber and the channel for the optical fibre were cut in green LTCC tapes using an UV laser, and the electrodes were fabricated with the standard screen-print method. During the experiments, the plasma chamber was filled with an ambient air. The plasma was generated between AgPd electrodes connected to an AC power supply. The light of the air plasma was transmitted from the plasma chamber to the miniature spectrometer using the integrated optical fibre. The glow discharge in the air at atmospheric pressure was characterized by optical emission spectroscopy (OES).
PL
W artykule przedstawiono technologię miniaturowego generatora plazmy. Wspomniany układ został wykonany za pomocą techniki bazującej na niskotemperaturowej współwypalanej ceramice LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics). Urządzenie składało się z 9 warstw ceramiki LTCC. W skład opracowanego generatora wchodziły komora plazmowa o wymiarach 8,7 x 3,5 mm2 oraz dołączony do niej światłowód kwarcowy. Komora plazmowa umieszczona była pomiędzy dwiema elektrodami o wymiarach 5 x 5 mm2 wykonanymi ze stopu PdAg. Każda z elektrod została odizolowana od komory plazmowej za pomocą pojedynczej warstwy LTCC tworząc szczelinę o grubości 660 μm. Kształt komory plazmowej oraz kanału pod światłowód zostały wycięte w surowych foliach ceramicznych za pomocą lasera UV. Elektrody PdAg zostały naniesione na ceramikę LTCC metodą sitodruku. Podczas eksperymentów komora plazmowa wypełniona była powietrzem z otoczenia o ciśnieniu atmosferycznym. Plazma powietrza generowana była pomiędzy dwiema izolowanymi elektrodami zasilanymi napięciem zmiennym. Promieniowanie optyczne plazmy powietrza było transmitowane z komory plazmowej do miniaturowego spektrometru za pomocą zintegrowanego światłowodu. Obserwowane wyładowanie jarzeniowe w powietrzu analizowano metodą optycznej spektroskopii emisyjnej (OES).
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac wstępnych nad konstrukcją i wykonaniem zaworu mikrofluidycznego. Zawór wykonano w hybrydowej technologii polimerowo-ceramicznej. Zawór składa się ze sztywnego ceramicznego podłoża, w którym zintegrowano kanały mikrofluidyczne oraz wielowarstwową cewkę grubowarstwową, a także elastycznej membrany wykonanej z polidimetylosiloksanu (PDMS). Połączenie polimerowej membrany z ceramicznym podłożem uzyskano w wyniku modyfikacji ich powierzchni za pomocą plazmy tlenowej. Zamknięcie zaworu mikrofluidycznego, uzyskano w wyniku oddziaływania między magnesem stałym, przymocowanym do elastycznej membrany, a zagrzebaną cewką zasilaną prądem stałym. W przedstawionej konstrukcji możliwe było ugięcie membrany o grubości 500 μm, o około 150 μm. Uzyskane ugięcie było wystarczające do zablokowania przepływu cieczy, wewnątrz mikrofluidycznej struktury LTCC.
EN
Preliminary results of a microfluidic valve development and fabrication process is presented in the paper. The valve is made using hybrid polymer-ceramic technology. The valve is built of rigid ceramic substrate with embedded microfluidic channels and integrated thick-film multilayer coil using LTCC (low temperature co-firing ceramic) technology and flexible membrane made of polydimethylosiloxane (PDMS). The PDMS membrane is bonded to the LTCC substrate using plasma oxidation process. Blocking of the microfluidic channel inside the LTCC substrate is achieved by interaction between permanent magnet attached to the membrane and DC supplied coil embedded in the LTCC substrate. Using presented construction it is possible to obtain approximately 150 μm deflection of the 500 μm-thick PDMS membrane. The resulting deflection was sufficient to block fluid flow inside the LTCC microfluidic structure.
EN
The numerical investigation of the mixing process in complex geometry micromixers, as a function of various inlet conditions and various micromixer vibrations, was performed. The examined devices were two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) types of serpentine micromixers with two inlets. Entering fluids were perturbed with a wide range of the frequency (0 – 50 Hz) of pulsations. Additionally, mixing fluids also entered in the same or opposite phase of pulsations. The performed numerical calculations were 3D to capture the proximity of all the walls, which has a substantial influence on microchannel flow. The geometry of the 3D type serpentine micromixer corresponded to the physically existing device, characterised by excellent mixing properties but also a challenging production process (Malecha et al., 2009). It was shown that low-frequency perturbations could improve the average mixing efficiency of the 2D micromixer by only about 2% and additionally led to a disadvantageously non-uniform mixture quality in time. It was also shown that high-frequency mixing could level these fluctuations and more significantly improve the mixing quality. In the second part of the paper a faster and simplified method of evaluation of mixing quality was introduced. This method was based on calculating the length of the contact interface between mixing fluids. It was used to evaluate the 2D type serpentine micromixer performance under various types of vibrations and under a wide range of vibration frequencies.
PL
W artykule opisano technologię oraz właściwości mikroreaktora chemicznego ze zintegrowanymi elementami optoelektronicznymi. Opracowane urządzenie wykonano w technologii LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics – niskotemperaturowa ceramika współwypalana). Zastosowana technologia mikroelektroniczna umożliwiła integrację elementów mikrofluidycznych (kanały, komory itp.) oraz optoelektronicznych (dioda elektroluminescencyjna, czujnik światła) w jednym wielowarstwowym module ceramicznym. Prezentowany mikroreaktor przeznaczony jest do oznaczania substancji (bio)chemicznych w ciekłych próbkach o bardzo małych objętościach. Detekcja wspomnianych substancji odbywa się na zasadzie pomiaru absorbancji optycznej. Wstępne testy urządzenia przeprowadzono dla kilku roztworów wzorcowych nadmanganianu potasu. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono dużą amplitudę sygnału wyjściowego oraz liniową odpowiedź urządzenia dla całego zakresu pomiarowego.
EN
The paper presents the technology and performance of the chemical microreactor with integrated optoelectronic components. The device was made using LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) technology. The applied technology has enabled the integration of electronic, optoelectronic (passives, light emitting diode, light-to-voltage transducer) and microfluidic (channels, chambers, etc.) components in a single multilayer ceramic module. Microreactor with optical detection is designed for the determination of a (bio)chemicals substance in the micro- or nanoliter volume range. Detection of these substances is perforemed by measuring the optical absorbance. Preliminary studies were carried out for a test solutions of potassium permanganate. The obtained results showed a high level of output signal, linear response and good repeatability.
11
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące modyfikacji powierzchni struktur testowych wykonanych w technologii niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej (LTCC) dla potrzeb immobilizacji bioreceptorów. Modyfikację powierzchni przeprowadzono dla komercyjnie dostępnych ceramik pochodzących od różnych producentów. Powierzchnie ceramik modyfikowano za pomocą aminopropylotrietoksysilanu (APTS) i aldehydu glutarowego. Na podstawie uzyskanych wyników wybrano ceramiki do konstrukcji struktur testowych mikroreaktorów przepływowych z unieruchomioną ureazą do oznaczania mocznika.
EN
In this paper, results on surface modification of the test structures made with low temperature co-fired ceramics (LTCC) technology for enzyme (urease) immobilization. Research was done for various commercial available LTCCs. The method based on APTS (3- aminopropyltriethoxysilane) and glutaraldehyde was used for surface modification. Based on performed experiments the best LTCCs were chosen for fabrication of the enzymatic microreactors for urea determination.
PL
W pracy przedstawiono metody modyfikacji elektrod jonoselektywnych na stałym podłożu wykonanym w technologii LTCC. Stwierdzono problemy związane z penetracją wody pod membrany, prowadzące do uszkodzenia warstwy AgCl. Otrzymano działający czujnik jonów amonowych o budowie elektrody powlekanej z membraną jonoselektywną wykonaną z Siloprenu K1000.
EN
This work presents modification methods of solid-state ion-selective electrodes formed on LTCC substrate. Some problems with water penetration under the membranes, leading to destruction of the AgCl layer, were observed. A properly working ammonium ion sensor was designed as a coated wire electrode with ion-selective membrane of Siloprene K1000 was demonstrated.
EN
This paper presents development and manufacturing processes of the fluorescence based microfluidic chip using Low Temperature Co-fired Ceramics technology (LTCC). The LTCC material was chosen because of its outstanding physical and chemical properties. Moreover, there is a possibility to integrate electronic and optoelectronic components into single LTCC microfluidic chip. The manufactured microfiuidic chip consists of inexpensive and commonly available electronic components and PMMA (poly(methyl methacrylate)) optic fibres. Its performance is investigated with a fluorescent dye. Five different fluorescein solutions are excited with 465 nm light source, and then the intensity of the emitted fluorescent light is measured with two photodelectors. The performed experiments have shown that it is possible to detect fluorescent signal inside the LTCC microfluidic chip using commonly available optoelectronic components.
PL
W artykule opisano proces wytwarzania mikroprzepływowego czujnika fluorescencyjnego, w technologii niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics Technology]. Wykonany czujnik składa się z tatwo dostępnych i niedrogich elementów elektronicznych, a także z polimerowych światłowodów PMMA (polimetakrylan metylu]. Pracę mikroprzepływowego czujnika ceramicznego zbadano za pomocą barwnika fluorescencyjnego. W tym celu przygotowano pięć różnych stężeń fluoresceiny w etanolu. Roztwory testowe pobudzano źródłem promieniowania, o długości fali równej 465 nm, a następnie mierzono (dwoma fotodetektorami) natężenie wyemitowanej wiązki światła. Przeprowadzone badania wykazały, że możliwa jest detekcja sygnału fluorescencyjnego, wewnątrz mikroprzepływowego czujnika ceramicznego, za pomocą powszechnie dostępnych elemenlów optoelektronicznych.
EN
The design and technology of hybrid electronic ceramic circuits with flip-chip and SMD (Surface Mounting Device) components are presented in the paper. The flip-chip audio amplifier and RF (Radio Frequency) transmitting and receiving modules are fabricated using LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics). X-Ray inspection is performed to analyze the solder bonding quality. The application of special underfill has increased the reliability of interconnections between flip-chip, SMD components and the ceramic multilayer substrate. The final structure of the audio amplifier module is encapsulated with ceramic housing.
PL
W pracy zaprezentowano projekt oraz realizację dwóch przykładowych hybrydowych układów elektronicznych: wzmacniacza audio opartego na elemencie typu flip- -chip oraz nadajnika i odbiornika RF opartych na elementach do montażu powierzch-niowego (SMD). Przedstawione układy zostały wykonane przy wykorzystaniu techno-logii bazującej na niskotemperaturowej ceramice współwypalanej (LTCC). Niezawod-ność połączeń lutowanych pomiędzy elementem typu flip-chip a polami kontaktowymi umieszczonymi na podłożu LTCC zbadano za pomocą metody rentgenowskiej. Poprawę niezawodności w przypadku układu z elementem typu flip-chip uzyskano stosując wypełnienie organiczne pomiędzy chipem a podłożem. Gotowy układ wzmacniacza audio zamknięto w specjalnie przygotowanej obudowie ceramicznej.
15
Content available remote Low temperature co-fired ceramics (LTCC) microsystems
EN
The paper presents general information on ceramic microsystems. Low temperature co-fired ceramics (LTCC) technology is described in detail. Research and development on the LTCC sensors and microsystems carried out at Wrocław University of Technology (Poland) are presented. Microfluidic system, polymerase chain reaction (PCR) microreactor, acceleration sensor and sol-gel fiber optics for ceramic microsystems are described.
EN
Investigations on integration of optoelectronic components with LTCC (low temperature co-fired ceramics) microfluidic module are presented. Design, fabrication and characterization of the ceramic structure for optical absorbance is described as well. The geometry of the microfluidic channels has been designed according to results of the CFD (computational fluid dynamics) analysis. A fabricated LTCC-based microfluidic module consists of an U-shaped microchannel, two optical fibers and integrated light source (light emitting diode) and photodetector (light-to-voltage converter). Properties of the fabricated microfluidic system have been investigated experimentally. Several concentrations of potassium permanganate (KMnO4) in water were used for absorbance/transmittance measurements. The test has shown a linear detection range for various concentrations of heavy metal ions in distilled water. The fabricated microfluidic structure is found to be a very useful system in chemical analysis.
EN
Influence of composition and colour of ceramic tapes on laser patterirg process is presented in the paper. The investigation is carried out on dyed (blue) and non-dyed (white) alumina tapes with two different organic binders (LDM 7651S and Resicel E50). A special test pattern (Siemens star) is designed and applied to compare results obtained for the different alumina tapes. Influence of laser beam velocily (1-10 mm/s) and Q-switch frequency (1-2 kHz) on obtained minimal feature are studied. The cuttirg of the tapes is performed with Nd-YAG laser (Aurel NAVS 30).
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad kształtowaniem surowych folii ceramicznych przy zastosowaniu lasera. Przeanalizowano wpływ barwy (biała, niebieska) oraz rodzaju lepiszcza organicznego (LDM 7651S and Resicel E50) foli ceramicznej na proces obróbki laserowej. W celu porównania wyników zaprojektowano i wykorzystano specjalny wzór testowy - gwiazdę Siemensa. W artykule przedstawiono również wpływ prędkości przesuwu wiązki laserowej (1-10 mm/s) oraz częstotliwości generatora pracy impulsowej lasera (1-2 kHz) na maksymalną rozdzielczość obróbki laserowej. W eksperymencie użyto lasera Nd-YAG (Aurel NAVS 30).
EN
We present work related to producing conductive layers for LTCC gas sensors via laser patterning. The sensor structure is made of Heraeus CT700 substrate material, with three metallization layers: contact layer (Ag, bottom), heater layer (PdAg, middle) and electrode layer (Ag, top). On the top layer, a gas sensitive layer is subsequently deposited in a separate thin-film process. All of the metallization layers are produced by the process of selective laser ablation, i.e. first a uniform paste layer is screen printed on the substrate and then a Nd:YAG laser (λ=355 nm) is used to selectively ablate the conductor material, producing a desired pattern. A careful selection of laser machining parameters ensures that all of the conductor material is ablated while minimizing the losses of substrate material. The sheets are subsequently stacked, laminated and cofired. The laser patterning method compares favorably with screen printing, allowing us to produce high density patterns (line width 70-100 µm), with errors on the level of 10 µm. Furthermore, it eliminates the photochemical process of screen preparation, which makes it an attractive choice for rapid prototyping applications. Optical microscopy and precision X-ray imaging are used to determine the final geometry of fired structures.
PL
W artykule opisano zastosowanie obróbki laserowej do wytwarzania ścieżek przewodzących w technologii LTCC. Zaprezentowano strukturę czujnika gazu wykonaną z trzech warstw folii ceramicznej Heraeus CT700, na których znajdują się ścieżki przewodzące. Warstwa gazoczuła naniesiona została na elektrody w osobnym procesie cienkowarstwowym. Wzory warstw metalizowanych wykonano wykorzystując selektywną ablację laserową tzn. na podłoże nadrukowano jednorodne pola pasty przewodzącej, a następnie przy pomocy lasera Nd:YAG o długości fali 355 nm usunięto zbędne obszary pasty, uzyskując pożądany (zaprojektowany) wzór. Staranny dobór parametrów pracy lasera pozwolił na całkowite usunięcie pasty przewodzącej z powierzchni surowej taśmy ceramicznej przy minimalnych stratach materiału podłoża. Uzyskiwanie wzorów metodą selektywnej ablacji laserowej jest wygodną alternatywą dla procesu sitodruku, zwłaszcza na etapie tworzenia prototypu, gdyż eliminuje potrzebę wykonywania nowego sita przy każdej modyfikacji projektu. Ponadto pozwala na otrzymywanie bardzo precyzyjnych wzorów (szerokość linii 70-100 µm) z dokładnością na poziomie 10 µm. Do kontroli geometrii gotowych struktur LTCC wykorzystano mikroskop optyczny oraz precyzyjne obrazowanie promieniowaniem rentgenowskim.
19
Content available remote LTCC microfluidic systems for biochemical diagnosis
EN
This paper presents design, fabrication and testing of three LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) based microfluidic systems. These microdevices are: enzymatic microreactor for urea determination, potentiometric sensor with ion selective electrodes (ISE) based array sensitive to potassium ions and amperometric glucose sensor. Performance of the presented LTCC-based microfluidic systems has been tested. All ceramic microdevices have revealed high output signal and large detection range. The properties of the presented LTCC-based microfluidic systems are comparable with similar ones made of silicon. Obtained results has shown that presented ceramic microsystems can work as a stand-alone device or can be integrated into a more sophisticated micro analysis system for in vivo or in vitro monitoring of various (bio)chemical compounds.
EN
The technology, simulation and basic calibration process of three component gas flow sensor, which is integrated with Iow temperature cofired ceramic, are presented in the paper. Geometry of the flow sensor is designed on the basis of FEM (Finite Element Method) calculations. The basic sensor parameters, such as measuring range, sensitivity, repeatability and hysteresis are described.
PL
W artykule przedstawiono technologię, symulacje i proces kalibracji czujnika przepływu zintegrowanego z niskotemperaturową ceramiką współwypalaną. Geometrię struktury wykonano na podstawie symulacji opartej na metodzie elementów skończonych. Dodatkowo przedstawiono podstawowe parametry czujnika tj. zakres pomiarowy, czułość, powtarzalność i histerezę pomiarową.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.