Développement de microvalve bi-matériaux polymères PDMS/PMMA par deux techniques de réplication

Development of a polymeric bi-material microvalve using two techniques of replication

Résumé

La microvalve bi-matériaux polymères développée comporte un étage fluidique avec canaux et membrane en polydiméthylsiloxane (PDMS) et une interface pneumatique en polyméthylméthacrylate (PMMA). Sa construction a été réalisée par des techniques courantes : deux méthodes différentes de réplication bas coût, une méthode de transfert de membrane, et deux techniques d’assemblage. Le moulage de PDMS par la technique de ‘‘casting’’ s’effectue sur une empreinte définie par photolithographie de résine épaisse alors que l’interface pneumatique en PMMA est obtenue par double hot-embossing à partir d’une matrice en silicium usiné chimiquement. Le collage localisé PDMS-PDMS s’effectue par traitement plasma oxygène après masquage sélectif des zones à joindre et l’interfaçage PDMS-PMMA par enduction de PDMS liquide en utilisant un promoteur d’adhérence commercial.

Abstract

The polymeric bi-material microvalve consists of both a fluidic part including a membrane and PDMS channels , and a PMMA pneumatic interface. Standard techniques have been used to realize this device through two distinct low-cost replica methods, a membrane transfer method, and two assembly techniques. PDMS is cast onto a thick photoresist pattern, while a double hot-embossing process with a chemically-etched silicon mould yields the PMMA pneumatic interface. A localized PDMS-PDMS bonding is performed by an oxygen plasma treatment in selective areas defined by masking, while spin-coating of liquid PDMS with a commercial adhesion promoter layer is used for the PDMS-PMMA bonding.