KR20100014611A - 미세유체 장치 제조방법 - Google Patents

미세유체 장치 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100014611A
KR20100014611A KR1020097020146A KR20097020146A KR20100014611A KR 20100014611 A KR20100014611 A KR 20100014611A KR 1020097020146 A KR1020097020146 A KR 1020097020146A KR 20097020146 A KR20097020146 A KR 20097020146A KR 20100014611 A KR20100014611 A KR 20100014611A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
containing composition
substrate
molded
patterned
Prior art date
Application number
KR1020097020146A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101502182B1 (ko
Inventor
띠에리 엘. 다누
가스빠 뻬. 마르끄
로버트 엠. 모레나
카메론 더블유. 테너
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20100014611A publication Critical patent/KR20100014611A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101502182B1 publication Critical patent/KR101502182B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/20—Uniting glass pieces by fusing without substantial reshaping
    • C03B23/203—Uniting glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B81C99/0075—Manufacture of substrate-free structures
    • B81C99/0085—Manufacture of substrate-free structures using moulds and master templates, e.g. for hot-embossing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06—Construction of plunger or mould
    • C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/05—Microfluidics
    • B81B2201/051—Micromixers, microreactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
    • B81C2201/019—Bonding or gluing multiple substrate layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/03—Processes for manufacturing substrate-free structures
    • B81C2201/036—Hot embossing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/40—Product characteristics
    • C03B2215/41—Profiled surfaces
    • C03B2215/412—Profiled surfaces fine structured, e.g. fresnel lenses, prismatic reflectors, other sharp-edged surface profiles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

현재의 기술을 사용하여 제조된 유사한 성형된 유리 제품보다 저가 및/또는 향상된 치수 특성을 갖는, 유리 또는 유리-함유 물질을 포함하는 미세유체 장치를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 보다 상세하게는, 패턴화된 주형 표면을 갖는 경질(rigid), 비-점착성(non-strick) 물질의 제 1 단편이 제공되고; 제 1 유리-함유 조성물 양을 제공되며; 상기 제 1 유리-함유 조성물 양은 상기 패턴화된 주형 표면과 접촉되고; 상기 패턴화된 주형 표면 및 제 2 표면 사이에 상기 제 1 유리-함유 조성물 양이 압착(pressing) 되며; 상기 유리 함유 조성물 양이 충분히 연화되도록, 상기 경질 비-점착성 물질의 단편 및 상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 함께 가열하여, 상기 패턴화된 주형 표면이 상기 제 1 유리-함유 조성물 양에서 복제되고, 상기 제 1 유리-함유 조성물 양은 제 1 성형-유리 함유 제품을 성형하며; 적어도 하나의 유체 통로를 갖는 미세유체 장치를 생산하도록 상기 제 1 성형 유리-함유 제품의 적어도 일부분이 밀봉된다.
유리-함유 조성물, 미세유체 장치, 패턴화된 주형, 경질, 비-점착성

Description

미세유체 장치 제조방법 및 그 방법으로 제조된 장치{METHODS FOR MAKING MICROFLUIDIC DEVICES AND DEVICES PRODUCED THEREOF}
본 발명은 2007년 2월 28일 출원된 유럽 특허출원 제07300835.1호를 우선권으로 청구한다. 본 명세서에는 미세유체 장치의 제조방법이 기술되어 있다.
미세유체 장치는 통상적으로는 적어도 하나의 치수 및 일반적으로는 수개의 치수(dimensions)를 갖고 있는(1 밀리미터 이하로 부터 수 밀리미터까지의 범위에 있음) 유체 통로(fluidic passages) 또는 챔버를 포함하는 장치이다. 미세유체 장치는 전체 공정의 유체 체적(fluid volume)이 낮고, 표면 대 부피 비가 높은 특징 때문에, 어렵고, 위험한, 또는 심지어 불가능한 화학 반응 및 공정을 안전하면서도 효율적으로, 그리고 환경 친화적인 방법으로 수행하는데 유용하게 사용될 수 있다(연속 흐름인 경우 미세유체 장치는 약 100 ㎖/분 또는 그 이상의 처리 속도를 지닐 수 있음).
미세유체 장치는 금속, 세라믹, 실리콘 및 중합체를 포함하는 다양한 물질들로 제조되어 왔다. 그러나 상기 물질들은 수 많은 단점을 갖고 있다.
예를 들어, 중합체로 제조된 장치는 통상적으로 200℃ 내지 300℃ 이상의 온도에서 오랜 시간 동안 견딜 수 없다. 또한, 중합체 구조 내에서는 표면 상태를 효과적으로 제어하는 것은 종종 어렵다.
실리콘 장치는 고가이며, 특정 화학적 또는 생물학적 유체와 비양립적(incompatible)이다. 또 실리콘의 반전도성 성질은 전기-수력학적 펌핑(electro-hydrodynamic pumping) 및 전기-삼투압적 펌핑(electro-osmotic pumping)과 같은 특정 펌핑 기술을 수행시 문제를 야기한다. 또한, 실리콘 미세유체 장치를 성형하는데 사용되는 리소그래피 기술은 본래 작은 채널(통상적으로 100㎛ 미만)을 생산하는데, 이렇게 작은 채널은 높은 배압(backpressures)를 가지므로, 처리요구 생산량을 달성하는데 어려움이 있다.
금속으로 제조된 장치는 부식되기 쉽고, 통상적으로 특정 화학적 또는 생물학적 유체와 양립가능하지 않다.
따라서, 수많은 정황상 미세유체 구조는 유리로 이루어지거나, 적어도 유리로 정렬된 반응 채널을 갖는 것이 바람직하다.
유리로 이루어진 미세유체 장치는 지금까지 화학적으로 또는 물리적으로 식각(etching)하여 얻을 수 있었다. 식각은 유리 기판 내에서 예컨대, 유리 덮개(glass lid)에 의해 밀봉 가능한 트렌치(trenches)를 제조하는데 사용될 수 있다. 그러나 상기 기술들은 전반적으로 만족스럽지 못하다. 등방적 화학적 식각(isotropic chemical etching)을 하면 유의적인 종횡비를 얻어질 수 없다. 한편, 물리적 에칭은 고가이고 생산 능력이 제한적이기 때문에 수행하기 어렵다. 열린 트 렌치(open trenches)를 폐쇄하기 위하여, 덮개를 부착하거나 밀봉하는데 가장 종종 사용되는 기술은 이온 부착(ionic attachment)이다. 그러나 이러한 기술은 고가이면서도 먼지에 민감하기 때문에 수행하기 어렵다. 또한, 높은 품질의 밀봉을 제공하기 위해서는 각 층의 표면은 상당히 평평하여야 한다.
본 발명자 및/또는 동료는 2개 이상의 기판 사이에 레세스(recesses) 또는 통로(passages)를 한정하고 있는 구조적으로 통합된 프릿으로 형성된 미세 유체 장치를 이미 개발한바 있으며, 그 내용은 예컨대 미국특허번호 제6,769,444호, "Microfluidic Device and Manufacture Thereof" 및 해당 등록특허 또는 공개특허에 개시되어 있다. 상기 공개문헌에 개시된 방법은 다양한 단계들을 포함하고 있는데, 상기 단계들은 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 기판을 제공하는 단계, 상기 제 1 기판의 접촉면(facing surface) 위에 제 1 프릿(frit) 구조를 형성하는 단계,상기 제 2 기판의 접촉면(facing surface) 위에 제 2 프릿(frit) 구조를 형성하는 단계, 및 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 하나 이상의 통합된-프릿-한정 레세스 또는 통로를 형성하기 위하여 접촉 면을 서로 향하도록 함으로써, 상기 제 1 기판, 상기 제 2 기판, 상기 제 1 프릿 구조 및 제 2 프릿 구조를 함께 통합하는 단계를 포함하고 있다. 상기 유형의 장치에서는 통합된 프릿이 유체 통로를 한정하므로, 비-유리 기판을 사용하더라도 상기 통로는 통합된 프릿의 유리 또는 유리-세라믹 물질과 함께 정렬될 수 있다.
유리 미세유체 장치를 제조하는 다른 접근방법, 예컨대 국제공개특허 번호 제03/086958호에서 개시된 방법은 형상을 제조하는데 있어서, 네거티브 주형으로 제공되도록 형상된 임시 기판의 표면 위에 유리를 기상 증착(vapor deposition)하는 것과 관련된다. 기상 증착에 의해 표면 위에 유리가 형성되면, 임시 기판은 습식 식각에 의해 유리로부터 제거된다. 기상증착 및 식각은 상대적으로 느리고, 고가이며, 환경적으로 비-친화적인 방법이다.
본 발명자 및/또는 동료는 예컨대 미국특허공개번호제 2005/0241815에 나타난 바와 같이 미세유체 장치를 형성하는 방법을 개발한 적이 있으며, 이 방법은 유리 박막 시트가 진공-성형된 결과 시트의 대향면(opposing sides) 위에 교대 채널 구조(alternating channel structure)이 생성되고, 이후 이를 하나 이상의 다른 진공-성형 시트 또는 플랫 시트와 융합하여 폐쇄하는 것이다. 상기 문헌에 개시된 방법은 본 명세서에서 기술된 목적을 달성하는데 있어서 유용하다. 그러나, 보다 가파른 홈 각도(groove angle)(예 90℃) 및 매우 다양한 채널 형상 및 크기를 포함하면서도, 상기 진공-형성 기술보다 더욱 미세하고 더욱 복잡한 구조를 형성하는 것이 바람직하다.
본 명세서에는 미세유체 장치의 제조방법이 기술되어 있다. 본 명세서에 기재된 물질, 방법 및 장치의 이점 중 일부분은 하기의 상세한 설명에 기술될 것이며, 하기에 기술된 양태들을 실시함으로써 인식될 수 있다. 하기에 기술된 이점은 첨부된 청구항에서 특히 강조하는 구성수단 및 조합에 의해 인식되고 달성될 것이다.
본 명세서의 상세한 설명 및 하기의 청구항에서는 다수의 용어들이 하기의 의미를 갖는 것으로 정의되고 있다:
본 상세한 설명 전체에 걸쳐서, 내용에서 달리 언급되지 않는다면, 용어 "포함하다(comprise)", 또는 "포함되는" 또는 "포함하는"과 같은 변형들은 진술된 하나의 형상 또는 단계, 또는 형상들 또는 단계들 그룹을 포함하는 것을 내포한다. 그러나 이것이 특정한 다른 형상 또는 단계, 또는 특정한 다른 형상들 또는 단계들을 배제하는 것은 아니다.
본 상세한 설명 및 첨부된 청구항에서 사용된 것처럼, 단일 형태 "a", "an" 및 "the"는 내용에서 명백하게 달리 가리키지 않는 한, 복수의 지시대상을 포함하고 있음을 주의하여야 한다. 따라서 예를 들어 "유리 물질(a glass material)"에 대한 지시대상은 내용이 명백하게 달리 가리키지 않는다면 2개 이상의 상기 물질의 혼합물, 및 그 유사체를 포함한다.
일 양태에 따르면, 유리-함유 미세유체 장치를 제조하는 방법은 다음을 포함한다: 패턴화된 주형 표면을 갖는 경질(rigid), 비-점착성(non-strick) 물질의 제 1 단편을 제공하는 단계; 제 1 유리-함유 조성물 양을 제공하는 단계; 상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 상기 패턴화된 주형 표면과 접촉하는 단계; 상기 패턴화된 주형 표면 및 제 2 표면 사이에 상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 압착(pressing)하는 단계; 상기 유리 함유 조성물 양이 충분히 연화되도록, 상기 경질 비-점착성 물질의 단편 및 상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 함께 가열하여, 상기 패턴화된 주형 표면이 상기 제 1 유리-함유 조성물 양에서 복제되고, 상기 제 1 유리-함유 조성물 양은 제 1 성형-유리 함유 제품을 성형하는 단계; 및 적어도 하나의 유체 통로를 갖는 미세유체 장치를 생산하도록 상기 제 1 성형 유리-함유 제품의 적어도 일부분을 밀봉하는 단계.
본 발명에서 유용한 유리-함유 물질은 가열시 점성 물질로 전환될 수 있는 유리-함유 물질 모두를 의미한다. 유리-함유 물질은 충전된 프릿(frit)을 함유하고 있는 프릿(frit) 형태로 있을 수 있다. 유리-함유 물질은 또한 시트 형태일 수 있다. 시트의 치수는 불과 수백 제곱 미크론(microns)에서 수십 제곱 데시미터(dicimeters)까지 다양할 수 있고, 시트 두께는 수백 마이크로미터에서 수십 센티미터까지 가질 수 있다. 유리-함유 물질에는 유리질 유리(vitreous glass), 유리 세라믹, 또는 유리 조성물을 포함할 수 있다. 한편, 실리카 유리가 현재 바람직하며, 본 발명의 방법은 또한 Ge, Al, B, P 등과 같은 다른 유리 그물구조 포머(glass network formers)를 사용하는 것을 포함할 수 있다.
유리 조성물은 유리 프릿 및 충전제를 포함할 수 있다. 조성물은 유리 프릿 및 충전제를 치밀하게(intimately) 혼합함으로써 프릿 형태로 제조될 수 있다. 그 결과로 생기는 프릿 조성물 또는 충전된 프릿은 이후 본 발명의 형성방법에 있어서 유리-함유 물질로써 직접적으로 사용될 수 있거나, 또는 우선 유리 시트 또는 다른 구조물로 성형될 수 있다. 어느 경우이든, 충전제는 상기 조성물 전체에 걸쳐서 균일하게 분산되거나, 균일하게 통합되어 있는 것이 바람직하다. 이는 전체 유리 시트가 전체 시트 전체에 걸쳐서 상당히 일정한 성질(예컨대 평균 열 전도율)을 갖도록 한다. 본 발명에서 유용한 특정 유리 프릿 및 충전제는 하기에 기술되어 있다.
유리 프릿은 가열시 점성 물질로 전환될 수 있는 유리 물질 모두를 의미한다. 다양한 물질들이 본 명세서에서 사용될 수 있다. 일 양태에 따르면, 유리 프릿은 SiO2 및 적어도 하나의 다른 알칼리산화물, 알칼리 토류 산화물, 전이 금속산화물, 비-금속 산화물(예, 알루미늄 산화물 또는 인 산화물), 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 양태에 따르면, 유리 프릿은 알칼리 실리케이트, 알칼리 토류 실리케이트 또는 이들의 조합을 포함한다. 유리 프릿으로서 유용한 물질의 예로는 보로실리케이트, 지르코늄-함유 보로실리케이트, 또는 소듐 보로실리케이트를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.
충전제와 관련하여, 상기 충전제는 바람직하게는 충전제의 열적 성질 및 기계적 성질을 보전하기 위하여 유리 프릿과 관련하여 대부분 또는 완전히 불활성이다. 유리 프릿과 관련하여 충전제가 대부분 또는 완전히 불활성일 경우, 상기 충전제는 충전제/프릿 매트릭스 내에서 반응이 없거나 최소한으로 반응하여, 통합(consolidation)을 방해하는 포밍(foaming), 새로운 상(phase) 형성, 크래킹 및 다른 과정들이 본질적으로 없도록 한다. 상기 조건 하에서, 최소한의 다공성(porosity)을 갖는 조성물을 제조하는 것이 가능하다.
상기 충전제는 또한 일반적으로 비다공성 또는 최소한의 다공성 및 낮은 표면 면적을 소유하는 것이 바람직하다. 상기 충전제는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 유기 화합물처럼 소결(sintering) 하는 동안에 타서 없어지지 않는다. 충전제는 열 처리 동안 단단하고, 부드러우며, 또는 심지어 용융된 상태를 유지할 수 있다. 일 양태에 따르면, 상기 충전제는 유리 프릿의 보다 큰 연화점 또는 용융점을 갖는다. 충전제의 선택에 의존하여, 상기 충전제는 산화물을 형성함으로써 최종 조성물로의 통합을 촉진하게 된다.
충전제는 바람직하게는 조성물의 평균 열 전도율은 증가한다. 일 양태에 따르면, 상기 충전제는 2 W/m/K이상, 3 W/m/K 이상, 4 W/m/K 이상, 또는 5 W/m/K 이상의 평균 열 전도율을 갖는다. 본 발명에서 유용한 충전제의 예로는 실리콘 카바이드, 알루미늄 나이트라이드, 보론 카바이드, 보론 나이트라이드, 티타늄 브로마이드, 물라이트, 알루미나, 은, 금, 몰리브데늄, 텅스텐, 탄소, 실리콘, 다이아몬드, 니켈, 백금, 또는 이들의 조합을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
충전제의 양은, 여러 개 가운데, 선택된 유리 프릿의 유형 및 원하는 평균 열 전도율에 따라 다양할 수 있다. 일 양태에 따르면, 충전제의 양은 조성물 부피 대비 5% 이상이다. 다른 양태에 따르면 충전제의 양은 조성물 부피 대비 15% 내지 60%이다.
주형을 제조하는데 사용되는 물질과 관련하여, 유리에 대한 주형 물질의 CTE/영 모듈 이외에 상기 주형의 다공성(porosity) 및 화학적 안정성이 추가로 고려된다. 다공성과 관련하여, 주형은 일정한 정도의 다공성을 소유함으로써 열 처리 동안에 생산된 가스가 다공성 주형을 통해 용융된 유리를 빠져나가, 유리 내에 포집되지 않도록 하는 것이 가장 바람직하다. 일 양태에 따르면, 상기 주형은 5% 초과의 열린 다공성(open porosity), 즉 주형의 5% 초과 부피가 열려져 있다. 다른 양태에 따르면, 상기 주형은 적어도 10%의 다공성을 갖는다.
주형 물질을 선택하는데 있어서 다른 고려사항은 주형은 상승된 온도, 특히 유리 시트를 용융된 유리로 전환되는데 요구되는 온도에서 화학적으로 안정하여야 한다는 점이다. 본 명세서에서 주형 물질과 관련하여 사용된 용어 "화학적으로 안정(chemically stable)"은 불활성 물질로부터 상기 용융된 유리와 반응할 수 있는 물질로 전환되는 주형 물질의 저항성으로 정의된다. 예를 들어, 보론 나이트라이드를 사용할 경우, 보론 나이트라이드는 700℃보다 큰 온도에서 보론산화물로 전환될 수 있다. 보론 산화물은 화학적으로 유리와 반응할 수 있고, 이는 결과적으로 유리가 주형에 점착되도록 한다. 따라서 본 발명의 일 양태에 따르면, 보론 나이트라이드가 사용될 수 있으나 바람직한 것은 아니다.
주형 물질은 보다 바람직하게는 유리-함유 물질에 적절하게 CTE-매치되는 탄소를 포함하며, 가장 바람직하게는 다공성 탄소를 포함하는 물질, 즉 코닝 1737 유리 또는 유사제품과 같은 유리에 대하여 카본 로라인(Carbone Lorraine)에서 제조된 그레이드(grade) 2450 PT 그라파이트, 또는 유사 CTE의 알루미나 CTE 물질과 사용하기 위한 포코 그라파이트(Poco Graphite)에 의해 제조된 그레이드(grade) AF5 그라파이트와 같은 것들이다.
2450 PT 그라파이트는 300℃에서 25 x 10-7/℃의 CTE를 가지며 열린 다공성 수준은 약 10%이다. AF5 그라파이트는 300℃에서 72.3 x 107/℃ CTE를 가지며, 유사한 열린 다공성을 갖는다.
CNC 기계가공, 다이아몬드 초고속 기계가공, 방전기계가공, 또는 이들의 조합과 같은 기술들은 특정 주형 표면을 제조하는데 이용될 수 있다. 주형 표면 디자인은 원하는 특징에 의존하여 다양할 수 있다. 하기에 상세히 기술된 것처럼, 본 명세서에 기술된 방법들은 높은 종횡비(3 이상의 높이/너비)를 갖으면서 불과 수 미크론부터 수십 밀리미터의 높이를 갖는 주형 표면을 사용하는 것을 허용한다. 절대 높이 및 종횡비는 단일 값으로 제한되는 것은 아니며, 주형 표면의 한 영역에서 다른 영역까지 다양할 수 있다. 주형 표면은 미세 유체 기기에 바람직한 다양한 다른 3-차원(3D)의 홈(groove) 구조(예, 채널, 캐비티) 및 융기된 구조(예, 벽, 기둥)를 지닐 수 있다. 또 주형 위의 홈 구조 또는 융기된 구조와 함께 90°의 이형 각도(release angle)가 가능하며, 이들의 관련성은 하기에서 보다 상세하게 기재될 것이다.
성형 유리-함유 제품을 제조하는 일 구현예를 도 1을 참조하여 기술하고자 한다. 제 1 유리-함유 조성물 양(이 경우 시트 2 형태로 됨)이 패턴화된 주형 표면 14(경질(rigid), 비-점착성 물질) 및 제 2 표면 12(이 경우 평평한 상부 표면을 지닌 경질, 비-점착성 물질 단편의 제 2 단편 1을 포함하고 있음) 사이에 배치된다. 유리-함유 조성물이 시트 2 형태인 경우, 일반적으로 시트 2는 높은 수준(level)의 2차원을 갖는 것이 바람직하다. 패턴화된 표면 14 및 제 2 표면 12는 동일 물질 또는 다른 물질로 이루어질 수 있다. 일 양태에 따르면, 패턴화된 표면 14는 탄소, 보론 나이트라이드 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 양태에 따르면, 패턴화된 표면 14 및 제 2 표면 12이 동일한 물질로 구성될 경우, 상기 물질은 바람직하게는 예컨대 카본 로라인(Carbone Lorraine)에 의해 제조된 그레이드(grade) 2450 PT 그라파이트, 또는 포코 그라파이트(Poco Graphite)로부터의 그레이드(grade) AF5 와 같은 탄소, 바람직하게는 다공성 탄소이다.
이형제(releasing agent)를 선택적으로 사용할 수 있다. 이형제는 원할 경우 제 2 표면 12, 유리-함유 조성물 2, 및 패턴화된 표면 14 중 어느 곳에서도 사용될 수 있다. 사용되는 이형제의 양은 다양할 수 있다. 패턴화된 표면 14의 물질 및 이형제는 유사한 성질을 갖거나 또는 유사한 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 패턴화된 표면 또는 주형 표면 14은 그라파이트로 이루어져 있고, 상기 이형제는 바람직하게는 탄소 수트(carbon soot)이다.
압력은 바람직하게는 유리-함유 조성물 2 및 패턴화된 표면 14 사이의 경계면에 적용되어, 패턴화된 표면 14 및 제 2 표면 12 사이에 유리-함유 조성물이 압착(pressing)되도록 한다. 이는 로드(load) 4를 제 1 단편 3의 상부에 놓음으로써 가능하며, 로드는 가열하는 동안 패턴화된 표면 또는 주형 표면 14가 유리-함유 조성물 2의 관통을 촉진하도록 한다. 제 2 단편 1, 유리-함유 조성물 2, 제 1 단편 3 및 로드 4는 함께 적층 시스템 10을 형성한다. 상기 로드는 상승된 온도(즉, 유리-함유 조성물 2를 적절하게 연화시키는데 요구되는 온도)를 견딜 수 있는 어떠한 물질로부터도 제조가능하다. 로드의 무게는 유리-함유 조성물 2의 양 또는 두께, 그리고 패턴화된 표면 14의 조성물 2로의 원하는 투과 양에 의존하여 다양할 수 있다. 상기 요구 압력은 피스톤 수단을 능동적으로 사용하는 것과 같은 다른 방법들을 사용할 수 있으며, 이 경우 적층 시스템 10에 로드(load)는 필요하지 않으며, 압력은 원할 경우 가열이 시작된 후에 적용될 수 있다.
일단 제 1 단편, 유리 함유 조성물, 제 2 단편, 및 선택사항인 로드로 이루어진 적층 시스템 10이 준비되면, 유리-함유 조성물 2이 점성 흐름을 갖는데 충분한 온도까지 가열된다. 이러한 가열을 수행하기 위하여, 적층 시스템 10을 오븐에 둘 수 있다. 가열하기 전에, 오븐 내의 공기는 바람직하게는 진공에 의해 제거되고, 질소와 같은 불활성 가스가 오븐 내에 도입된다. 하나 또는 이상의 적층된 시스템이 오븐에 도입되는 것을 예상할 수 있다.
일련의 적층 시스템을 컨베이어 벨트 방식에 의해 오븐에 도입될 수 있고, 상기 적층 시스템은 하나 이상의 유리-함유 조성물 양을 포함할 수 있다. 이러한 양태가 도 2에 도시되어 있다. 여기서 일련의 적층 시스템 20은 질소 가스의 분위기 하에서 컨베이어 벨트 22에 의해 오븐 21으로 공급되고, 여기서 각각의 적층 시스템 20은 6개의 유리-함유 조성물 양 2을 포함하고 있다. 적층 시스템 20이 오븐으로 이동하는 속도는 1 분 내지 1 시간까지 다양할 수 있다. 도 2에 도시된 공정은 유리-함유 조성물의 다수의 출발 양 2으로부터 대량의 성형 제품을 제조하는데 있어서 효율적인 방법이다. 예를 들어, 만약 유리-함유 조성물 양 2을 포함하는 적층 시스템이 2시간의 열 사이클 동안 5미터/hr로 오븐에 공급되고, 오븐이 12 m 길이인 경우, 상기 오븐은 1시간 당 60 적층 시스템을 열처리할 수 있으며, 이는 한 1시간에 600 성형 제품이 제조되는 것과 대응한다.
도 3은 로드가 없는 적층 시스템 10의 횡-단면을 보여준다. 제 1 단편 3과 관련하여, 패턴화된 표면 또는 주형 표면 14은 도 4에서 나타난 것처럼, 제품 51의 형성이 완성될 때 제 2 단편의 제 2 표면과 접촉하는, 표면 14의 하나 이상의 영역(area) 또는 형상(feature) 31을 가질 수 있다. 영역 또는 형상 31( 이 경우 패턴화된 표면 14의 주변(perimeter)으로부터 이격된 영역 형태임)은 그림에서 다수의 표면 14로부터 수직방향으로 충분히 오프셋(offset) 되어 있어, 열처리하자마자 이는 유리-함유 조성물 2를 관통할 수 있고, 5에서 보이는 것처럼 성형 제품 51 내에서 관통-홀(through-hole) 16을 생성할 수 있다. 영역 31의 형태은 원형, 직사각형, 또는 장방형(oblong) 등 어떠한 형태라도 가능하다. 열 처리 동안 관통-홀의 형성되는 점은 성형 제품 51에서 고가이면서 제품을 손상 또는 파괴할 수 있는 홀-드릴링(hole-drilling)을 피하도록 한다. 패턴화된 표면 14의 다른 선택적인 특징으로서, 상기 제 1 단편 3은 또한 성형이 완성되었을 때 제 2 구조의 제 2 표면 12와 접촉하는 다른 영역, 패턴화된 표면 14의 주변에 있는 영역 32을 가질 수 있고, 이는 선택적으로 제 1 단편 3의 패턴화된 제 2 표면 14를 둘러싸고 있다. 상기 둘러싸고 있는 볼록부(raised area)는 용융된 유리가 단편 1 및 3 사이에서 빠져나가는 것을 차단하는 흐름 유지 수단(flow retainer)으로서 역할을 할 수 있다. 상기 흐름 유지수단은 또한 공정 동안 유리의 두께가 일정하도록 하고, 균질 하도록 하는데 도움을 줄 수 있다.
도 3에서 보인 것처럼, 다수의 볼록부 33가 제 1 단편 3의 표면 14 위에 있으며, 이는 궁극적으로는 유리-함유 조성물 내에 성형된 형상을 만들어 낸다. 도 4와 관련하여, 가열시 유리-함유 조성물은 연화 상태 또는 점성 상태로 전환되며, 이때 영역 31 및 영역 33은 유리-함유 조성물을 관통한다. 도 5는 공정 후에 표면 14로부터 제거된 성형 제품 51을 보여준다.
적층 시스템 10 또는 20의 열 처리 온도 및 지속시간은 유리-함유 조성물의 점도, 표면 14의 종횡비, 및 표면 14의 복잡성을 포함하는 일부 파라미터에 따라 다양할 수 있다. 그러나 상기 파라미터에 한정되는 것은 아니다. 유리 주형 표면을 제조하기 위한 전형적인 기술은 용융된 유리가 상기 표면에 접착하는 것을 피하기 위하여 짧은 가열 시간으로 제한된다. 이는 단순한 주형 표면을 형성하도록 한다. 본 명세서에 기술된 방법은 공정 동안에 용융된 유리가 주형 표면에 접착하는 것을 피할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 기술된 방법에 따르면 긴 가열시간이 가능하고, 이는 연화된 유리-함유 조성물이 복잡한 주형 표면 각각의 개구를 관통할 수 있도록 한다. 이는 궁극적으로 보다 복잡한 성형 유리-함유 제품을 성형할 수 있도록 한다. 따라서 적층 시스템은 1분 내지 1 시간 또는 심지어 그 이상으로 가열될 수 있으며, 이는 통상적인 핫 포밍(hot forming) 기술보다 그 범위가 더욱 넓다.
가열 단계 후, 적층 시스템은 적어도 100℃까지, 바람직하게는 상온까지 시간을 두고 천천히 냉각시킨다. 본 명세서에 기술된 방법들은 연화 유리-함유 조성물이 주형 표면 또는 표면들에 접착하는 것을 방지할 뿐만 아니라, 본 명세서에서 기술된 방법은 주형 표면에 유리 결빙(glass freezing)(즉, 접착성)이 없이도 유리-함유 조성물 및 주형 표면이 함께 천천히 냉각되도록 한다. 천천히 냉각함으로써, 제 1 단편 3 및 패턴화된 표면 14에서 크랙(crack)이 형성되는 것을 방지할 수 있어, 결국 제 1 단편 3 및 그 패턴화 표면 또는 주형 표면 14은 재-사용될 수 있다. 또 패턴화된 표면 14은 성형 제품 51에 접착되지 않으므로, 제 1 단편 3 및 그 패턴화된 표면 14은 식각(etching)과 같은 당 업계에서 일반적으로 사용되는 기술에 의하지 않고 손으로도 성형 제품으로부터 제거할 수 있다. 이는 총 생산가 및 성형제품의 전반적인 품질에 있어서 극적의 포지티브 효과를 갖는다.
상기한 바와 같이, 본 명세서에 기술된 방법은 복잡하면서도 상세한 형상을 갖는 성형 유리-함유 제품을 제조하도록 한다. 예를 들어, 주형 표면은 100 mm 이상의 깊이 및 100 mm 이상의 너비에서 유리-함유 조성물을 관통할 수 있는 다수의 유리-함유 영역을 소유할 수 있다. 다른 양태에 따르면, 상기 깊이는 100 mm 내지 10 mm 일 수 있고, 그 너비는 100 mm부터 10 mm 일 수 있다. 다른 양태에 따르면, 주형 표면은 3 이상의 종횡비를 가질 수 있다. 여기서 종횡비는 영역 또는 형상의 너비에 대한 표면 14의 영역 또는 특징의 높이(도에서 수직 방향임)이다. 도 5와 관련하여, 이행 각도(release angle) 52는 한 실험에서는 105°이였다. 정확히 90°의 이형각도는 유리-함유 조성물이 주형 표면에 접착하기 때문에 이미 공지된 기술을 사용할 경우 불가능하다. 그러나, 본 명세서에서 기술된 방법은 유리-함유 조성물 및 주형 표면 사이의 접착을 피할 수 있기 때문에, 90℃에 근접한 각도가 가능하다. 또한, 90°에 도달하는 이형각도와 연계된 높은 종횡비 또한 가능하다. 다시 언급하건대, 연화된 유리-함유 조성물은 주형 표면에 접착되지 않기 때문에, 긴 가열 시간이 가능하며, 이는 증가된 종횡비를 야기하고, 방출 각도가 90℃에 접근하도록 한다. 이는 미세유체 장치와 같은 특정 응용에 있어서 바람직할 수 있다.
비록 도 1에서 제 2 단편 1의 제 2 표면 12이 평면일지라도, 제2 표면 12은 대신 패턴화된 표면일 수도 있다. 도 6과 관련하여, 유리-함유 조성물 60은 제 1 단편 62 및 제 2 단편 61 사이에 삽입된다. 이러한 양태에 따르면, 제 1 단편 62 및 제 2 단편 61의 제 1 표면 14 및 제 2 표면 12 는 모두 패턴화되어있고, 이는 형태가 다르나 볼록부의 수 및 치수와 관련하여 서로 상호적이다. 열처리 후, 성형 유리-함유 제품 63은 제품의 측면이 주형-표면 임프레션(impression)을 갖는 곳에서 제조된다. 따라서, 상기 성형된 유리-함유 제품의 각각의 측면(side) 위에서 동일 또는 다른 임프레션을 갖는 것이 가능하다.
다른 양태에 따르면, 2 이상의 제 1 단편 또는 제 2 단편은 유리-함유 조성물의 동일한 표면 위에 배치될 수 있고, 여기서 상기 단편은 동일 또는 다른 패턴화된 표면을 포함한다. 도 7에서 성형 유리-함유 제품 70은 동일한 성형 패턴 71 및 73 그리고 동일한 성형 패턴 72 및 74을 가지고 있는 4개의 제 1 단편에 의해 성형된 것이다. 유리-함유 조성물 특정 양의 측방향 범위(lateral extent) 및 패턴 하는데 사용되는 하나 이상의 단편에 의존하여, 각각이 패턴화된 표면 또는 주형 표면을 갖는 여러 개의 단편을 유리-함유 조성물의 표면 위에서 나란히 놓고, 그 적층을 열처리하는 것이 가능하다.
상기의 기술들은 또한 다수의(즉 2 이상의) 성형 유리-형성 제품을 동시에 제조하는데 유용할 수도 있다. 도 8과 관련하여, 유리-함유 조성물 양 81, 83, 85, 87, 및 89 는 단편 80 및 단편 82, 84, 86, 88, 및 90 사이에 배치되거나 끼워져 있다. 단편 82, 84, 86, 및 88인 경우, 각각에는 2개의 패턴화된 표면이 있다. 따라서, 다수의 성형된 유리-함유 제품들이 하나의 적층 시스템으로부터 제조될 수 있다. 도 8에 보인 것처럼, 5개의 성형 제품 91, 93, 95, 97, 99은 열처리 및 성형 제품 제거 후에 제조된다. 다수의 성형 제품을 짧은 시간 내에 제조하는 것이 가능하다. 구조 82, 84, 86, 및 88 각각이 동일한 2개의 패턴화된 구조를 갖지만, 다수의 다른 성형 제품을 동시에 생산하는 것과 유사하게 2개 이상의 다른 표면을 가지는 구조들을 적층하는 것을 예상할 수 있다.
본 명세서에서 기술된 방법에 의해 생산된 성형 유리-함유 제품은 미세반응기와 같은 미세유체 기기를 제조하는데 있어서 유용하다. 미세반응기는 적어도 하나의 유체 통로를 생성하도록 성형된 제품의 적어도 일부분을 밀봉함으로써 성형된 제품으로부터 형성가능하다. 상기와 같은 밀봉이 달성되도록 하는 한가지 방법은 프릿과 같은 밀봉 촉진제를 사용하거나 또는 사용하지 않고 연동하여 대향하는 구조를 갖는 다수의 성형 제품을 적층한 뒤, 적층된 구조를 공기하 상승된 온도에서 밀봉하는 것이다. 사용된 대기 및 온도 및 가열 시간은 성형 제품을 제조하는데 사용된 물질에 의존하여 다양할 것이다. 가열 지속시간은 각각의 접촉하는 성형 제품 사이에 완전한 밀봉이 형성되도록 충분히 길어야 한다. 미세반응기인 경우, 이는 시스템으로부터 어떠한 반응물도 누수되지 않으면서 미세반응기 내에 내부 압력을 유지하도록 하는 것이 중요하다. 다른 밀봉 방법에는 중합체 접착제 같은 중합체 물질과 함께(원할 경우 중합체 기판과 함께) 밀봉, 무기 바이더와 함께 밀봉, 화학적 융합 또는 화학적 보조 융합 밀봉 등을 포함한다.
유리가 최종 제품의 주요 물질인 경우, 성형 제품의 양 측면이 구성될 수 있고, 일부는 다른 것과 독립적으로 구성될 수 있다. 따라서 상기 방법은 유리 미세유체 장치 또는 미세 반응기, 특히 다수의 층을 갖는 유리 반응기를 제조하는데 필요한 유리 구성요소의 수를 최소화한다.
다른 양태에 따르면, 성형된 유리-함유 제품을 유리가 아닌 기판에 부착하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 높은 열 전도율 기판에 밀봉된 성형 유리-함유 시트는 결과적으로 생성된 미세반응기의 열전달을 향상시킬 수 있다. 일 양태에 따르면, 기판에 사용되는 물질은 성형된 유리-함유 조성물의 것과 유사한 CTE를 갖고, 공정 온도를 견딜 수 있어야 한다. 본 명세서에서 유용한 기판의 예로는 실리콘, 실리콘 카바이드, 알루미나, 및 유사 물질을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 고-열 전도율 기판을 사용하는 것은 본 발명의 방법에 따라 성형된 미세유체 장치의 열성능(thermal performance)을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 이러한 양태에 따르면, 도 14의 횡단면에서 보이는 것처럼 제 2 표면 12는 기판 100의 표면을 포함하고 있으며, 그 위에서 유리-함유 조성물이 성형 된다. 가열 단계는 이후 기판의 표면에 유리-함유 조성물을 부착하거나 결합하는데 유효하다. 도 13은 이러한 방법에 따라 실리콘 웨이퍼(wafer) 100 위에서 성형된 유리-함유 조성물 2을 보여주는 사시도 사진으로, 결과적으로 성형 제품은 유리 및 기판 100 물질(이 경우 실리콘) 모두를 포함한다.
도 15와 관련하여, 압착되는 유리-함유 조성물에 대한 제 2 표면 12에는 추가로 경질, 비-점착성 물질의 제 2 단편 위 또는 상기 기판 100 위 중 어느 하나에 놓인 하나 이상의 주형 삽입체(inserts) 102, 103의 하나 이상의 표면을 추가로 포함할 수 있다. 삽입체는 도 16에서 보인 것처럼, 결과적으로 성형된 유리-함유 제품 51 내에 삽입되기 위하여 제 1 단편 3의 패턴화된 표면 위 또는 안에 놓일 수도 있다.
도 17과 관련하여, 개시된 공정은 기판 100의 양 측면 위에 2개의 분리된 유리-함유 조성물 2의 양을 형성하는데, 바람직하게는 동시에 형성하는데 사용될 수도 있다. 패턴화된 표면 14을 갖는 상기 2개의 단편 3의 아래로부터 볼 수 있듯이, 패턴은 또한 비-평면 형상을 가질 수 있으며, 기판 100은 또한 비-평면일 수 있다.
도 1은 유리를 포함하는 조성물을 성형 제품으로 성형하기 위한 적층 시스템을 보여준다.
도 2는 컨베이어 벨트를 통해 오븐 통과 중에 있는 다수의 적층 시스템을 보여준다.
도 3은 열 처리 개시 후에 제 1 구조 표면 및 제 2 구조표면 사이에 배치된 횡-단면을 보여준다.
도 4는 제 1 구조 및 제 2 구조 사이에 배치된 유리를 포함하는 조성물로서, 상기 구조들 중 하나의 표면이 조성물을 관통한 것의 횡-단면을 보여준다.
도 5는 주형 표면으로부터 제거된 성형 유리-함유 조성물의 횡단면 및 주형 임프레션(mold impression)의 이형 각도(release angle)를 보여준다.
도 6은 양 측면에 주형 임프레션을 갖는 성형제품을 제조하기 위하여, 2개의 다른 주형 표면 사이에 배치된 유리-함유 조성물 양의 횡-단면을 보여준다.
도 7은 시트의 한 측면 위에 4개의 주형 표면 임프레션을 갖는 유리 시트를 보여준다.
도 8은 패턴화된 표면을 갖는 다수의 구조 사이 각각에 배치된 다수의 조성물 양으로 이루어진 적층 시스템을 보여준다.
도 9는 본 발명의 특정 구현예를 도시하고 있는 다공성 그라파이트(porous graphite) 구조 형태의 구조 3을 나타내는 사진이다.
도 10은 다공성 그래파이트 구조 및 이로부터 제조된 성형 유리 시트을 나타내는 사진이다.
도 11은 성형 유리 시트를 나타내는 사진이다.
도 12는 2개의 성형 유리 시트를 함께 압착(pressing)하여 조립된 미세유체 장치 중 하나의 샘플을 나타내는 사진으로, 쥐색 채널(grey channels)은 장치내의 열린 레세스(open recesses)이다.
도 13은 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)로 압착 및 융합된 성형 유리 시트를 나타내는 사진이다.
도 14는 주형 표면 및 제 2 표면 사이에 배치된 유리를 포함하는 조성물의 횡단면을 보여주는 것으로, 상기 유리 조성물이 부착되는 제 2 표면은 기판 100의 표면을 포함하고 있다.
도 15는 주형 표면 및 제 2 표면에 배치된 유리를 포함하는 조성물의 횡-단면을 보여주는 것으로, 상기 제 2 표면은 상기 유리 조성물이 부착될 기판 100의 표면을 포함하고 있거나, 또는 경질, 비-점착성 물질을 포함하는 구조의 표면을 포함하고 있으며, 여기서 하나 이상의 삽입체(inserts)102, 103가 표면 12, 14 위 또는 내에 위치하고 있다.
도 16은 하나 이상의 삽입체 102, 103가 함유된 성형제품 51의 횡-단면을 보여준다.
도 17은 각각의 주형 표면 및 제2 표면 사이 각각에 배치된 2개의 유리를 포함하는 조성물 양의 횡단면을 보여주는 것으로, 상기 제 2 표면은 유리 조성물이 부착될 기판 100의 표면을 포함하고 있다.
패턴화된(주조) 표면의 제조
도 9에 나타난 바와 같이 패턴화된 표면의 제조를, 예컨대 그래파이트 블록 단편(사용된 그레이드(grade)는 프랑스, 게네빌리에르(Gennevilliers)의 카본 로라이네(Carbon Lorraine)로부터의 C25 및 2450, 그리고 미국, 텍사스, 데카투르의 포코 그라파이트(Poco Graphite)로부터의 AF5를 포함함)으로부터 CNS 기계 가공에 의해 달성하였다. C25는 300℃에서 33 x 10-7/℃의 열 팽창성 및 약 10% 수준의 열린 가공성(open porosity)을 가지고 있어, 공정 동안 가스가 유리를 빠져나가도록 하여 거품 형성을 방지한다. 도 9의 패턴화된 표면 14 디자인은 마이크로 반응기에서 사용되는 대표적인 구조물이다. 여기서, 주형의 형상 높이는 100㎛ 내지 1.5 mm까지 다양하고, 너비는 100㎛ 내지 7mm 까지 다양하다. 도 9와 관련하여, 상기 주형은 서펜타인 구조(serpentine structure)(높이=1mm, 너비= 4 mm), 믹서기 구역에 대응하는 다 부위 구조, 및 다양한 종횡비의 일부 필라(pillars), 및 일부 동심원 을 포함하고 있다.
주형 유리 시트의 제조
도 1과 관련하여, 도 9에서 보인 것처럼 제 1 패턴화된 표면 14을 갖는 경질, 비-점착성 물질의 제 1 단편을 보로플로트™(Borofloat™) 유리 시트 형태로 된 유리-함유 조성물 2 위에 놓았다. 유리 시트는 제 2 단편 1의 제 2 표면 12에 의해 아래에서 지지되었다. 제 1 및 제 2 단편 모두는 탄소로 형성되었다. 가열 동안 패턴화된 표면 14의 형상 또는 영역이 유리-함유 조성물에 관통하는 속도를 증가하도록, AISI 310 내화성 금속으로부터 기계 가공처리된 금속 중량 형태의 로드 4를 제 1 단편 3의 상부에 놓았다. 상기 물체의 질량 및 지름은 1.5㎏ 및 100 mm 이였다. 본 공정의 일 특이적 가치는 중력과 같은 큰 압력이 요구되지 않고, 단순한 무게도 좋은 결과를 제공할 수 있다는 것이다. 특히 주형 표면 및 유리-함유 조성물 사이의 압력은 100kPa 미만, 바람직하게는 10 kPa 또는 1 kpa 미만이 되는 것이 바람직하다.
적층 어셈블리 10를 오븐에 로딩하고, 질소 유동 하에 가열하였다. 질소를 도입하기 전에, 오븐 내의 공기를 진공에 의해 제거하였다. 열처리로(furnace)의 온도를 2시간에 걸쳐 900℃까지 상승시켜 유리 시트의 점성 변형을 표면의 홈 14에 유도하였다. 1 시간의 드웰(dwell)이 있은 후, 5시간에 걸쳐 상온까지 냉각하였다. 제 1 단편 및 제 2 단편 및 형성된 유리 시트를 손으로 분해하였다. 도 10 및 11은 상기 기술된 방법을 통해 성형된 성형 보로플로트(borofloat) 유리 시트(초기 3.5 mm 두께)를 나타낸다. 주형 표면(molding surface)의 모든 형상은, 심지어 가장 복잡한 형상인 경우라도, 유리 표면 위에서 복제된다. 또한, 도 11에 보이는 바와 같이 CNC 장치의 도구 사용시 주형 위의 주형 기계 가공 결함 53도 유리 시트의 표면 위에서 복제되었다.
미세유체 장치의 조립
미세유체 구성성분을 제조하기 위하여, 상기 방법에 의해 제조된 2개의 성형 유리 시트를 800℃에서 공기 하에서 함께 밀봉하였다. 도 12와 관련하여, 상기 결과적으로 생성된 장치 57 내에 형성된 서펜탄인(serpentine) 채널 형상 형태(어두운 음영, 채널 내에 유색의 유체에 의해 생성됨)의 유체 통로 55는 2 mm 높이 및 4 mm 너비를 갖는다. 이러한 어셈블리는 약 60 bars 수치의 가압을 지탱하였다. 밀봉 경계면에서의 결점은 발견되지 않았다. 미세 유체 장치의 일 특징적인 가치는 특히 만약 모든 관통-홀이 초기 성형 과정의 일부로써 성형될 경우, 본 발명의 단계에 따라 생산된 3개 이상의 성형 제품을 조립할 때 알 수 있다. 예를 들어, 성형 구조 91, 93, 95, 97 및 99는 적층될 수 있고 함께 밀봉되어 다층 미세유체 기기를 성형할 수 있다.
그 밖의 비-유리 기판-유리/알루미나 미세반응기
구조된 표면 또는 주형 표면을 갖는 제 1 단편을 AF5 그라파이트 (POCO Inc) 로 기계 가공하였다 (300℃에서 72.3 x 10-7/℃의 CTE). AD-96 알루미나 AD-96 (COORSTEK Inc) (300℃에서 68.0 x 10-7/℃의 CTE)의 기판을 유리 물질(300℃에서의 CTE는 63.4x 10-7/C 및 a working point (104 Po)= 1156C)과 함께 사용하였다. 사용된 유리 조성물을 하기의 표 1에 표시하였다.
공정 설명
압착 시험을 통해 그라파이트 AF5 및 표 1 유리 조성물의 팽창 양립 가능성을 측정하기 위하여 예비 시험을 실시하였다. 이러한 시험을 위하여, 유리 시트( 165 x 135 x 2.25 mm)를 2개의 패턴화된 표면 사이의 양쪽 측면 위에서 압착하였다. 압착 온도는 1025℃이였고(유리 점도~105 Po), 압착 시간은 1 시간이었다. 사용된 로드는 131 x 161 mm 표면 위에서 5kg 이였다. 주형의 패턴화된 표면으로부터 성형 제품 51을 제거하는 것은 매우 용이하였다. 이는 표 1의 유리 및 AF5가 허용가능한 팽창 조화를 나타내는 것이다.
알루미나층이 제공하는 강성(stiffness)은 특히 유리를 깨지 않고 주형으로부터의 제거를 촉진하는 듯하다.
알루미나 기판 위에 유리 시트를 직접적으로 성형하는 2 시험을 실시하였다. 알루미나 기판(161 x 131 x 1 mm) 및 유리 시트(165 x 135 x 2.25 mm) 및 패턴화된 주형 표면 모두가 제공되었고, 물질 조성은 상기 기술한 바와 같다. 알루미나 및 유리 시트 세척 및 청소를 조심스레 하였다.
패턴이 있는 표면 또는 주형 표면을 놓고, 그 위로 조성물을 포함하는 유리(유리 시트 형태) 및 알루미나 기판을 적층한 뒤, 그 다음에 그라파이트 블록 및 5kg의 무게를 놓았다. 공기가 유리 및 기판 간에 포집되는 것을 막기 위하여, 20 mbar의 진공하에서 1025℃의 플래튜(plateau)에 도달할 때까지 가열하였다. 이후 열처리로(furnace)를 질소로 열 사이클의 마지막까지 재-가압하였다.
냉각한 후에, 적층을 분해하였다. 분해 동안에 특별히 어려운 점을 발생하지 않았다. 모든 패턴 형상이 완벽하게 복제되었다(채널 깊이는 약 450-470㎛). 알루미나 기판의 이면(backside)은 평평하였으며, 이는 잔류 응력이 휠(warpage) 또는 캠버(camber)를 유도하지 않기 때문에, CTE 및 최종 크기의 미스매치가 상대적으로 낮음을 나타내는 것이다. 그러나 채널 아래(알루미나의 위쪽)의 잔류 유리 층의 두께는 약 1.8 mm로, 이는 최적의 열 교환 성능에 있어서 바람직한 것보다 큰 것이다.
세 번째 시험으로써, 유사 조건하에서 1 mm 두께의 유리 시트를 가지고 시작한 결과, 채널 아래의 잔류 유리 층은 약 700 ㎛로 측정되었다.
네 번째 시험으로써, 유리 시트 대신에, 유리 프릿의 층 형태이고 및 알루미나 기판 100 위의 왁스 풀을 칠한 유리- 함유 조성물 2을 플랫 주형 기술(flat molding techniques)에 의해 침적시키고, 이후 공기에서 1 시간 동안 1000℃에서 예비-소결함으로써 460-620 mm 두께의 글레이즈 층(glazed layer)을 형성하였다. 이러한 층 위에 패턴화된 표면을 적층하고, 10 kg 로드를 놓았다. 그리고 질소 분위기에서 1025℃의 온도에서 1시간 동안 발화시켰다. 램프가 켜질 때까지 진공을 사용하지 않았다. 엣지 및 일부 다공성(porosity)에서의 일부 결점을 제외하곤 패턴 형상의 대부분은 완벽하게 복제되었다. 이는 시작 층의 두께가 보다 균일 및/또는 다소 클 수 있으며, 가열하는 동안 진공을 사용하는 것이 이로울 수 있음을 나타내는 것이다. 알루미나-충전된 프릿과 같은 충전된 프릿으로 성형 되고 알루미나 기판 위에 성형된 미세유체 장치는 열-전달이 높았고, 화학적으로 및 열적으로 저항성인 미세유체 장치로, 이는 본 발명 방법에 의해 제조할 수 있다.
[표 1]
표 1
산화물 % 몰
SiO2 76.5
B2O3 3.2
Al2O3 3.2
Na2O 14.4
ZrO2 2.9

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 유체 통로를 갖는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법으로서, 상기 방법은;
    패턴화된 주형 표면을 갖는 경질(rigid), 비-점착성(non-strick) 물질의 제 1 단편을 제공하는 단계;
    제 1 유리-함유 조성물 양을 제공하는 단계; 상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 상기 패턴화된 주형 표면과 접촉하는 단계;
    상기 패턴화된 주형 표면 및 제 2 표면 사이에 상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 압착(pressing)하는 단계;
    상기 유리 함유 조성물 양이 충분히 연화되도록, 상기 경질 비-점착성 물질의 단편 및 상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 함께 가열하여, 상기 패턴화된 주형 표면이 상기 제 1 유리-함유 조성물 양에서 복제되고, 상기 제 1 유리-함유 조성물 양은 제 1 성형-유리 함유 제품을 성형하는 단계; 및
    적어도 하나의 유체 통로를 갖는 미세유체 장치를 생산하도록 상기 제 1 성형 유리-함유 제품의 적어도 일부분을 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 표면은 경질, 비점착성 물질의 제 2 단편의 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 표면은 기판의 표면을 포함하고, 상기 기판의 표면 위에 상기 유리-함유 조성물이 성형되며, 상기 가열 단계는 상기 유리-함유 조성물을 상기 기판의 표면에 부착 또는 결합하는데 효과적인 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 표면은 상기 결과적으로 생성된 유리-함유 제품에 삽입되도록, 상기 경질, 비-점착성 물질의 제 2 단편 위 또는 상기 기판 위 중 어느 한 곳에 놓여진 하나 이상의 주형 삽입체(insert)의 하나 이상의 표면을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  5. 제 1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 표면은 평면(flat)인 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장 치 성형방법.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 표면은 패턴화된 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  7. 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판, 또는 상기 하나이상의 주형 삽입체 중 적어도 하나는 상기 유리-함유 조성물 유리의 열 전도율(thermal conductivity)보다 높은 열 전도율을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  8. 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판, 또는 상기 하나 이상의 주형 삽입체 중 적어도 하나는 세라믹, 실리콘, 실리콘 화합물, 및 금속 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  9. 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판, 또는 상기 하나 이상의 주형 삽입체 중 적어도 하나는 알루미나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질, 비-점착성 물질의 제 1 단편은 탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질, 비-점착성 물질의 제 1 단편은 적어도 5%의 열린 다공성(open porosity)을 갖는 다공성 물질(porous material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  12. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질, 비-점착성 물질의 제 1 단편은 적어도 10%의 열린 다공성(open porosity)를 갖는 다공성 물질(porous material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리-함유 조성물은 하나 이상의 비정질 유리(viteous glasses)로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  14. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리-함유 조성물을 유리-세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  15. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리-함유 조성물은 유리 및 적어도 하나의 충전제를 포함하는 충전된 유리(filled glass)를 포함하며, 여기서 상기 적어도 하나의 충전제는 상기 유리의 열 전도율(thermal conductivity)보다 높은 열 전도율을 갖는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 충전제는 알루미나인 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 제공하는 단계는 시트 형태의 상기 유리-함유 조성물을 제공하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  18. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유리-함유 조성물 양을 제공하는 단계는 프릿(frit) 형태 또는 통합된 프릿층 형태(consolidated frit layer)의 조성물을 포함하는 유리를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 단계는 하나 이상의 추가적인 유리-함유 제품을 갖는 제 1 성형 유리-함유 제품 또는 성형 유리-함유 제품을 포함하고, 상기 적층된 제품을 함께 밀봉하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
  20. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제 1 유리-함유 조성물 양 및 상기 패턴화된 표면 사이에 이형제(release agent)를 위치시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-함유 미세유체 장치 성형방법.
KR1020097020146A 2007-02-28 2008-02-27 미세유체 장치 제조방법 KR101502182B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07300835.1 2007-02-28
EP07300835A EP1964817B1 (en) 2007-02-28 2007-02-28 Method for making microfluidic devices
PCT/US2008/002584 WO2008106160A1 (en) 2007-02-28 2008-02-27 Method for making microfluid devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100014611A true KR20100014611A (ko) 2010-02-10
KR101502182B1 KR101502182B1 (ko) 2015-03-12

Family

ID=38002124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097020146A KR101502182B1 (ko) 2007-02-28 2008-02-27 미세유체 장치 제조방법

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8156762B2 (ko)
EP (2) EP1964817B1 (ko)
JP (1) JP2010527293A (ko)
KR (1) KR101502182B1 (ko)
CN (1) CN101668711A (ko)
AT (1) ATE477220T1 (ko)
AU (1) AU2008219616A1 (ko)
BR (1) BRPI0808414A2 (ko)
CA (1) CA2679443A1 (ko)
DE (1) DE602007008355D1 (ko)
ES (1) ES2350653T3 (ko)
MX (1) MX2009009285A (ko)
RU (1) RU2009135805A (ko)
TW (1) TWI358390B (ko)
WO (1) WO2008106160A1 (ko)
ZA (1) ZA200905976B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190078421A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 아이오솔루션(주) 하중율을 높인 렌즈 성형 장치
KR20190078424A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 아이오솔루션(주) 열효율을 높인 하중을 이용한 렌즈 성형 장치

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1964816B1 (en) * 2007-02-28 2015-06-03 Corning Incorporated Methods for forming compositions containing glass
ATE500884T1 (de) 2007-05-15 2011-03-15 Corning Inc Mikrofluidische und selbstverzögernde oszillierende mischer sowie vorrichtungen und verfahren zu deren verwendung
EP2067526A1 (en) 2007-11-29 2009-06-10 Corning Incorporated Devices and methods for radiation assisted chemical processing
JP2009280410A (ja) * 2008-04-21 2009-12-03 Konica Minolta Opto Inc ガラス基板成形用金型、ガラス基板の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、情報記録媒体の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板及び情報記録媒体
US20100126222A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-27 Thierry Luc Alain Dannoux Method and apparatus for forming and cutting a shaped article from a sheet of material
US20100127420A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-27 Thierry Luc Alain Dannoux Method of forming a shaped article from a sheet of material
ATE549085T1 (de) 2008-11-26 2012-03-15 Corning Inc Wärmetauscher für mikrostrukturen
EP2193839B1 (en) 2008-11-28 2019-03-13 Corning Incorporated Devices for microreactor fluid distribution
KR101059838B1 (ko) * 2008-11-28 2011-08-29 한국세라믹기술원 감광성 세라믹 시트를 이용한 미세유체소자 및 그 제조 방법
EP2289845A1 (en) 2009-08-28 2011-03-02 Corning Incorporated Layered sintered microfluidic devices with controlled compression during sintering and associated methods
FR2953211B1 (fr) 2009-12-01 2013-08-30 Corning Inc Dispositif microfluidique comportant une membrane poreuse
FR2955508B1 (fr) 2010-01-25 2012-03-30 Corning Inc Microreacteurs avec dispositif microfluidique plan et systeme d'application d'ultrasons ; mise en oeuvre de reactions chimiques en leur sein
FR2955852B1 (fr) 2010-01-29 2015-09-18 Corning Inc Dispositif microfluideique en verre, ceramique ou vitroceramique, comprenant une couche intermediaire de traitement comprenant au moins une face ayant une surface structuree ouverte definissant un microcanal ferme par une couche formant feuille en verre, ceramique ou vitroceramique essentiellement plane
EP2409982A3 (en) 2010-02-25 2012-02-08 Corning Incorporated Chemical processes generating solid(s) carried out continuously within microreactors
EP2422874A1 (en) 2010-08-31 2012-02-29 Corning Incorporated Fluidic modules with enhanced thermal characteristics
EP2457880B1 (en) * 2010-11-26 2014-03-05 Corning Incorporated Fluidic module fabrication with heterogeneous channel-forming laminates
TW201238014A (en) * 2010-11-30 2012-09-16 Corning Inc Methods of forming a glass wiring board substrate
EP2658680B1 (en) 2010-12-31 2020-12-09 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive articles comprising abrasive particles having particular shapes and methods of forming such articles
EP2535105A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-19 Corning Incorporated Systems and methods for scale-up of microreactors
WO2013003830A2 (en) 2011-06-30 2013-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive articles including abrasive particles of silicon nitride
US8840694B2 (en) 2011-06-30 2014-09-23 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Liquid phase sintered silicon carbide abrasive particles
KR101704411B1 (ko) 2011-09-26 2017-02-08 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 연마 미립자 소재를 포함하는 연마 물품, 연마 미립자 소재를 이용하는 코팅 연마제 및 형성 방법
US9364814B2 (en) 2011-11-29 2016-06-14 Corning Incorporated Extruded body devices including sheet material hole masking
CN104144745B (zh) 2011-11-30 2017-03-08 康宁股份有限公司 流体模块永久堆叠件组件和方法
KR102074138B1 (ko) 2011-12-30 2020-02-07 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 형상화 연마입자 및 이의 형성방법
CA2862453A1 (en) 2011-12-30 2013-07-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Forming shaped abrasive particles
EP2797716B1 (en) 2011-12-30 2021-02-17 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Composite shaped abrasive particles and method of forming same
CA2860755C (en) 2012-01-10 2018-01-30 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having complex shapes and methods of forming same
US8840696B2 (en) 2012-01-10 2014-09-23 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
EP2617703B1 (en) 2012-01-17 2014-07-30 Corning Incorporated Improved catalyzed hypohalous oxidation of alcohol groups
EP2830829B1 (en) 2012-03-30 2018-01-10 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products having fibrillated fibers
PL2852473T3 (pl) 2012-05-23 2021-06-28 Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc. Ukształtowane cząstki ścierne i sposoby ich formowania
US10106714B2 (en) 2012-06-29 2018-10-23 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
TW201404729A (zh) * 2012-07-27 2014-02-01 G Tech Optoelectronics Corp 成型模具、使用該玻璃成型模具的玻璃成型裝置及方法
CN108015685B (zh) 2012-10-15 2020-07-14 圣戈班磨料磨具有限公司 具有特定形状的磨粒
US9192934B2 (en) * 2012-10-25 2015-11-24 General Electric Company Insert assembly for a microfluidic device
CN104994995B (zh) 2012-12-31 2018-12-14 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 颗粒材料及其形成方法
CA2984232C (en) 2013-03-29 2021-07-20 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
TW201502263A (zh) 2013-06-28 2015-01-16 Saint Gobain Ceramics 包含成形研磨粒子之研磨物品
CN111978921A (zh) 2013-09-30 2020-11-24 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 成形磨粒及其形成方法
WO2015098719A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 株式会社朝日Ｆｒ研究所 熱伝導性マイクロ化学チップ
WO2015098720A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 株式会社朝日Ｆｒ研究所 三次元マイクロ化学チップ
US9566689B2 (en) 2013-12-31 2017-02-14 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
US9771507B2 (en) 2014-01-31 2017-09-26 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particle including dopant material and method of forming same
US9611163B2 (en) * 2014-03-05 2017-04-04 Owens-Brockway Glass Container Inc. Process and apparatus for refining molten glass
AU2015247739B2 (en) 2014-04-14 2017-10-26 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
JP6321209B2 (ja) 2014-04-14 2018-05-09 サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド 成形研磨粒子を含む研磨物品
WO2015184355A1 (en) 2014-05-30 2015-12-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method of using an abrasive article including shaped abrasive particles
US9764323B2 (en) 2014-09-18 2017-09-19 Waters Technologies Corporation Device and methods using porous media in fluidic devices
US9914864B2 (en) 2014-12-23 2018-03-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particles and method of forming same
US9707529B2 (en) 2014-12-23 2017-07-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Composite shaped abrasive particles and method of forming same
US9676981B2 (en) 2014-12-24 2017-06-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particle fractions and method of forming same
EP3277459B1 (en) 2015-03-31 2023-08-16 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Fixed abrasive articles and methods of forming same
TWI634200B (zh) 2015-03-31 2018-09-01 聖高拜磨料有限公司 固定磨料物品及其形成方法
CA3118262C (en) 2015-06-11 2023-09-19 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
ES2922927T3 (es) 2016-05-10 2022-09-21 Saint Gobain Ceramics & Plastics Inc Procedimientos de formación de partículas abrasivas
KR102422875B1 (ko) 2016-05-10 2022-07-21 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 연마 입자들 및 그 형성 방법
US20180022630A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Asahi Glass Company, Limited Mold, molding apparatus, and production method of bent glass
US11230653B2 (en) 2016-09-29 2022-01-25 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Fixed abrasive articles and methods of forming same
US10759024B2 (en) 2017-01-31 2020-09-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
US10563105B2 (en) 2017-01-31 2020-02-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
EP3642293A4 (en) 2017-06-21 2021-03-17 Saint-Gobain Ceramics&Plastics, Inc. PARTICULATE MATERIALS AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF
WO2019075330A1 (en) 2017-10-13 2019-04-18 Corning Incorporated METHODS AND APPARATUS FOR COMPRESSING GLASS OR VITROCERAMIC PREFORMS TO FORM SHAPED PLATES, METHODS OF MAKING LIQUID LENSES, AND LIQUID LENSES
WO2019209776A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Corning Incorporated Microfluidic devices and methods for manufacturing microfluidic devices
CN112566875A (zh) * 2018-08-06 2021-03-26 康宁股份有限公司 微流体装置和制造微流体装置的方法
EP3953087A1 (en) * 2019-04-09 2022-02-16 Corning Incorporated Shaped articles, methods and apparatus for forming the same, and liquid lenses comprising the same
JP7294887B2 (ja) * 2019-05-30 2023-06-20 矢崎エナジーシステム株式会社 板ガラスの製造方法
TWI721555B (zh) * 2019-09-09 2021-03-11 國立雲林科技大學 微流體結構產生裝置
EP4081369A4 (en) 2019-12-27 2024-04-10 Saint Gobain Ceramics GRINDING ARTICLES AND METHODS OF FORMING SAME
EP4294136A1 (en) 2021-08-30 2023-12-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device housing, and electronic device including same

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071604A (en) * 1974-12-03 1978-01-31 Advanced Technology Center, Inc. Method of producing homogeneous carbon and graphite bodies
JPS6110409A (ja) * 1984-06-26 1986-01-17 Toyota Motor Corp インモ−ルドコ−テイング成形方法
JPH07121473B2 (ja) * 1986-11-14 1995-12-25 タキロン株式会社 プレス成形用金型
DE3719200A1 (de) * 1987-06-09 1988-12-29 Ibm Deutschland Optische speicherplatte und verfahren zu ihrer herstellung
JP2577055B2 (ja) * 1988-07-13 1997-01-29 ホーヤ株式会社 ガラス成形型
US5171347A (en) * 1989-01-13 1992-12-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing glass optical element
US6079228A (en) * 1997-07-25 2000-06-27 Minolta Co., Ltd. Forming method of glass element
US6131410A (en) * 1998-03-16 2000-10-17 The Regents Of The University Of California Vacuum fusion bonding of glass plates
US6305194B1 (en) * 1999-07-15 2001-10-23 Eastman Kodak Company Mold and compression molding method for microlens arrays
DE19956654B4 (de) * 1999-11-25 2005-04-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Strukturierung von Oberflächen von mikromechanischen und/oder mikrooptischen Bauelementen und/oder Funktionselementen aus glasartigen Materialien
JP2001348243A (ja) * 2000-06-01 2001-12-18 Noboru Mikami スランピング硝子形成方法
DE10034507C1 (de) * 2000-07-15 2002-02-21 Schott Glas Verfahren zum Erzeugen von Mikrostrukturen auf Glas- oder Kunststoffsubstraten nach der Heißformtechnologie und zugehöriges Formgebungswerkzeug
JP2002097030A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Ntt Advanced Technology Corp 金型およびその作製方法
JP2002337152A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Fujitsu Ltd 金型、金型の製造方法、記録媒体の製造方法、及び記録媒体の基板
JP2003020235A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Otsuka Ohmi Ceramics Co Ltd 立体模様付きガラス板の製造方法
FR2830206B1 (fr) * 2001-09-28 2004-07-23 Corning Inc Dispositif microfluidique et sa fabrication
JP2003275575A (ja) * 2002-03-22 2003-09-30 Nippon Sheet Glass Co Ltd マイクロ化学システム用チップ部材のチャネル形成方法、及び該形成方法によってチャネルが形成されたマイクロ化学システム用チップ部材
EP1494965B1 (de) 2002-04-15 2017-09-06 Schott AG Verfahren zur herstellung eines erzeugnisses mit einer strukturierten oberfläche
US7143609B2 (en) * 2002-10-29 2006-12-05 Corning Incorporated Low-temperature fabrication of glass optical components
JPWO2004085321A1 (ja) 2003-03-25 2006-06-29 旭硝子株式会社 溝部を有するガラス基板及びその製造方法及びガラス基板作製用プレス型
US20050241815A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Philippe Caze High thermal efficiency glass microfluidic channels and method for forming the same
CN100509131C (zh) * 2004-06-10 2009-07-08 康宁股份有限公司 气密接口组件及其制造方法
JP2006181525A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Dainippon Ink & Chem Inc マイクロデバイスとその内面処理方法
JP2006347800A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Olympus Corp 光学素子成形用型
JP2007007558A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Toray Eng Co Ltd マイクロリアクタ
FR2893610B1 (fr) * 2005-11-23 2008-07-18 Saint Gobain Procede de structuration de surface d'un produit verrier, produit verrier a surface structuree et utilisations
JP2010225223A (ja) * 2009-03-23 2010-10-07 Toshiba Corp ガラススタンパの製造方法、ガラススタンパ、および磁気記録媒体の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190078421A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 아이오솔루션(주) 하중율을 높인 렌즈 성형 장치
KR20190078424A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 아이오솔루션(주) 열효율을 높인 하중을 이용한 렌즈 성형 장치

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200905976B (en) 2010-06-30
BRPI0808414A2 (pt) 2014-07-22
WO2008106160A1 (en) 2008-09-04
US8156762B2 (en) 2012-04-17
ATE477220T1 (de) 2010-08-15
MX2009009285A (es) 2009-10-30
TW200906707A (en) 2009-02-16
DE602007008355D1 (de) 2010-09-23
ES2350653T3 (es) 2011-01-25
TWI358390B (en) 2012-02-21
EP2132148B1 (en) 2019-06-19
KR101502182B1 (ko) 2015-03-12
RU2009135805A (ru) 2011-04-10
EP2132148A1 (en) 2009-12-16
EP1964817A1 (en) 2008-09-03
US20080230951A1 (en) 2008-09-25
EP1964817B1 (en) 2010-08-11
JP2010527293A (ja) 2010-08-12
AU2008219616A1 (en) 2008-09-04
CN101668711A (zh) 2010-03-10
CA2679443A1 (en) 2008-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101502182B1 (ko) 미세유체 장치 제조방법
JP5665215B2 (ja) ガラス含有組成物を成形する方法
EP1440308B1 (en) A microfluidic device and manufacture thereof
KR20100019520A (ko) 유리 미세유체 장치 및 이의 제조 방법
EP2134462A1 (en) Extruded body devices and methods for fluid processing
EP2099708A1 (en) Method for making microfluidic devices and devices resulting
KR20220070225A (ko) 유동 반응기 모듈의 제작 및 생성된 모듈
US9527724B2 (en) Direct sealing of glass microstructures
EP2457880B1 (en) Fluidic module fabrication with heterogeneous channel-forming laminates
JP2004066388A (ja) マイクロ化学システム用チップ部材及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171228

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181227

Year of fee payment: 5