流 Developing fluidic self-assembly technology for small devices 行 93 年 6 1 93 年 11 30 400 行 金 93 年 11 30
數 量 不 年 來 了 流 利 流 流 流 力 料 見 料 力 兩 不 料 度 不 錄 數 錄 率 不 流 量 流 30x10x0-20cm 流 流 良 率 流 力 I
Abstract In recent years, the size of optoelectronic devices is getting smaller by the improvement of semiconductor processing. Conventional pick & place serial assembly methods will be limited when a large number of parts smaller than millimeter need to be assembled. To accomplish efficient micro assembly of a very large number of components, parallel self- assembly approaches have emerged. In this research, attempts are made to explore the flow features of hydrophobic and hydrophilic devices so that fluidic self assembly technology can be developed. The materials, silicon and silicon dioxide, are used to be hydrophilic and hydrophobic devices. The thickness of the wafer is 0.5 mm. Both of their sizes are 1mm 1mm. The components were dropped into water and their motions observed by a CCD to realize how they flow by fluidic transport. These two kinds of devices are put into the water repeatedly several times from different initial positions (5, 5) (6, 6) (6,7) (6,8) (6,9) at the height of 50cm. The smooth transportation and the centralized final positions are helpful for the efficiency of fluidic self-assembly of hydrophobic devices. Besides, experiments are made to observe water flow patterns of different flow rates in the re-circulating channel (30x10x0-20cm) with parts of its bottom surface treated by OTS. The results show that hydrophobic surface can channel water flow into hydrophilic regions. This phenomenon needs to be considered when developing the fluidic self assembly technology. Keywords: Fluidic Self-Assembly, Hydrophilic, Hydrophobic, Surface Tension II
錄... I.....I...II....II.....1.....4 論.....6 論.9 參.......10...11 III
流 來 奈 來 數 量 數 量 不 奈 率 念 來 例 來 便 了 料 屢 見 不 諸 說 度 理 不 度 奈 句 說 流 流 流 流 度 度 力 不 料 1
不 來 不 不 更 1. 念 流 念 洞 狀 利 流 流 利 流 流 領 奈 粒 列 度 度 利 流 流 量 不 易 料 流 料 料 不 料 度 流 數 量 列 數 流 降 2
流 力 力 狀 力 利 力 力 力 力 離 例 便 便 行 列 力 流 拉 力 狀 流 力 力 力 力 便 力 精 度 ± 利 力 力 力 不 力 力 力 若 力 流 流 力 3
流 利 例 力 力 力 力 力 力 利 力 力 力 了 不 料 流 見 料 金 例 料 例 料 流 料 列 兩 流 力 流 兩 料 類 見 說 行 理 爐 4
切 力 力 利 流 切 利 立 力 流 不 度 利 力 落 兩 不 錄 流 流 流 30x10x0-20cm 行 流 理 流 不 流 量 流 流 5
論 落 列 度 列 Re = ρvd µ = 998 0.120 0.001 0.001 120 流 雷 諾 數 落 度 列 Re = ρvd µ = 998 0.109 0.001 0.001 108 流 雷 諾 數 落 度 度 度 流 雷 諾 數 雷 諾 數 兩 不 數 度 力 錄 例 6
不 離 理 降 落 流 不 立 流 流 見 流 不 易 流 雷 諾 數 流 不 不 不 流 流 流 流 流 來 不 流 量 流 不 流 流 句 說 流 流 理 流 流 流 理 流 7
量 力 力 流 流 8
論 流 兩 不 料 Si SiO 2 OTS 流 行 流 論 論 利 流 不 兩 度 異 流 流 力 流 良 率 9
參 2. 10
流 11
12
13
10 9 8 7 6 5 4 SiO2 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 14
15
10 9 8 7 6 5 Si 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 16
度 17
流 流 流 流 18
流 流 臨 流 19