薯条和小费

Abdul Wasay丹萨莫托
机械工程系阿尔伯塔大学埃德蒙顿T6G 2R3，加拿大。
邮箱：sameoto@ualberta.ca

为什么它有用？

电极已用于驱动各种实验室芯片上应用的电化学反应，运行电渗泵或简单感应电流或电压。随着最近向热塑性塑料转移的推力，通过中间掩模真空等离子体溅射在低温下制备了简单电极。^一或墨水电极^二.虽然，引线键合或焊接已成为提供与硅或玻璃芯片上的键合垫互连的标准协议，在这些情况下，温度通常超过大多数热塑性基板的玻璃化转变或甚至熔化温度，这会导致缺陷和无效的连接。其他技术，如导电环氧树脂，由于固化时间较长，可能存在问题，受烧结时间和温度影响的永久固定装置和导电性能的潜在低均匀性。

我们提出了一种使用低温熔化金属的简单焊接技术，该技术几乎可与任何热塑性基板和薄膜电极兼容。

• 场金属（32.5%铋的共晶合金，51%英寸16.5%sn）低毒性首选，尽管存在基于铅的替代品。
• 连接到Tygon管的注射器
• 铜丝
• 铝箔盘
• 在热塑性基底上形成图案的电极（此处，带~20nm厚Au电极的聚苯乙烯）

工具

• 热板
• 剪式剪刀
• 热胶枪（本例为MasterCraft双温胶枪，低温运行）

我该怎么办？

为了把金属挤压成细丝，（图2）

• 熔化磁场金属（Roto144^三t_米= 62.2^oC典型的电阻率为520NΩ-m），在铝箔盘中。金属非常软，因此，如果需要，螺栓切割器可以很容易地去除较小的部分进行熔化。
• 使用合适的直径和长度Tygon管，并使用注射器将熔融金属拉入管内-它将在几英寸内冻结（此处显示的是1/32“内径管）。
• 让它冷却到室温（不到一分钟），然后拔出灯丝。

焊接工艺（图3）

• 用用于较低熔点胶水（测量的尖端温度120 C）的热胶枪将磁场的金属丝固定在电极图案的培养皿上，并在电极上熔化。
• 用现场金属焊接铜线。焊接后，多余的金属可以用纸巾从热胶枪头上除去。

所得的焊锡强度足以用于主流的芯片上实验室应用。它们可以用强力拖船移动，在这种情况下，可以剥离塑料上的薄电极。

我还应该知道什么？

虽然有很多低熔点金属可供选择，其中大部分含有铅或镉等重金属，这在理想情况下是可以避免的。虽然由于铟的含量，菲尔德的金属相对昂贵，这些焊料可以在实验室中回收再利用，通常是将薄膜电极快速电连接到感温基板的更好选择。时尚可靠。

在这里观看视频：塑料电气连接用低温熔化金属焊料

参考文献：

1 A。ToossiM. Sc阿尔伯塔大学2012。
2 Ce.散步的人，Z.夏Z.S.福斯特B.JLutz和Z.H.扇子，电分析，2008，二十，63-670。
三网址：http://www.rotometals.com/product-p/lowmeltingpoint144.htm
4 A。Wasay和DSameoto实验室芯片2015，（doi:10.1039/c5lc00342c）。