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微注塑成型具有周期短、效率高的特点,已经成为聚合物平板微器件的重要加工方法。翘曲是微注塑成型中的主要缺陷之一,直接影响到平板微器件的成型质量,以及后续的加工工序,翘曲控制已成为国内外学者的研究热点。此外,平板微器件的成型与键合相互分离,键合需要在专门的仪器设备上完成,增加了生产周期和成本,因此,高效的键合方法是平板微器件批量化生产的关键环节。本文以微注塑成型平板微器件为研究对象,从注塑残余应力的角度来研究翘曲变形的控制方法,利用仿真计算和测量实验,分析了注塑工艺参数对翘曲影响的权重顺序,以及工艺结构对残余应力分布和翘曲变形的改善作用,选择异丙醇为辅助溶剂,进行了模内键合实验。主要研究内容包括:设计了一套型芯可插拔式的微注塑模具。采用镶拼式结构,型芯采用硅为材料,利用MEMS工艺加工制作,金属模架部分借鉴常规模具的设计原则,设计了浇注系统、模温控制系统、排气系统和推出机构,设计了基于插板结构的装配方式,实现了模具型芯的快速无损装配。通过正交仿真试验,分析了注塑工艺参数及工艺结构对翘曲的影响。采用Moldflow软件研究了熔体温度、保压压力、保压时间、模具温度和冷却时间对翘曲的影响,优化了工艺参数;在相同工艺条件下,仿真分析了增加工艺结构对减小翘曲的影响,采用Ansys软件分析了工艺结构对注塑残余应力的改善作用。完成了平板微器件的翘曲测量实验。根据仿真试验内容,测量了不同工艺参数下平板微器件的翘曲值,比较了增加工艺结构前后,平板微器件翘曲变形的变化趋势,对仿真结果作了进一步验证。利用异丙醇完成了模内键合实验。测试了不同温度、时间条件下,PMMA芯片在异丙醇溶液中的溶胀作用,对微通道形貌和芯片表面粗糙度进行了观测,采用Babyplast610微型注塑机和微注塑模具作为键合平台,利用异丙醇进行键合实验,通过拉伸实验测试了芯片的键合强度,观察了键合后微通道截面形状,优化了键合工艺参数。