公开(公告)号：DE112014000923B4

公开(公告)日：2016-12-22

申请号：DE112014000923

申请日：2014-06-18

Applicant: IBM ,  SIX SEMICONDUTORES

Inventor： GUENZLER TOBIAS ,  KAIGALA GOVIND ,  TREIBER TINO ,  AZPIROZ JAIONE TIRAPU ,  DELAMARCHE EMMANUEL ,  TEMIZ YUKSEL

IPC: B81B1/00

Abstract: Mikrofluidchip (1, 1a), aufweisend: einen Fließweg (22), der durch eine hydrophile Fläche definiert ist; einen Flüssigkeitseingang (24, 24a, 24b) auf einer Seite des Fließwegs; mindestens eine elektrische Schaltung (62), hier im Folgenden als DEP-Schaltung bezeichnet, welche mindestens ein Paar dielektrophoretischer Elektroden (E21, E22) aufweist, hier im Folgenden als DEP-Elektroden bezeichnet; eine weitere elektrische Schaltung (64b, 64f), hier im Folgenden als EO-Schaltung bezeichnet, welche mindestens ein Paar elektroosmotischer Elektroden (E41, E42) aufweist, hier im Folgenden als EO-Elektroden bezeichnet, welche sich jeweils quer zu dem Fließweg erstrecken; mindestens eine weitere elektrische Schaltung (66, 76; 68, 78), hier im Folgenden als Steuerungsschaltung bezeichnet, welche mindestens ein Paar Steuerungselektroden (66, 68) aufweist, die sich in dem Fließweg erstrecken und ferner so konfiguriert sind, dass sie eine Veränderung einer elektrochemischen oder einer physikalischen Eigenschaft einer Flüssigkeit erfassen, die auf der Höhe des Steuerungselektrodenpaars fließt; wobei: sich jede der DEP-Elektroden quer zu dem Fließweg erstreckt; die DEP-Schaltung so konfiguriert ist, dass sie auf der Höhe der DEP-Elektroden eine dielektrophoretische Kraft erzeugt, hier im Folgenden als DEP-Kraft bezeichnet; sich das mindestens eine Paar DEP-Elektroden (E21, E22) und das mindestens eine Paar EO-Elektroden (E41, E42) an unterschiedlichen Stellen in dem Fließweg befinden; die EO-Schaltung so konfiguriert ist, dass sie eine elektroosmotische Kraft erzeugt, hier im Folgenden als EO-Kraft bezeichnet, wobei die EO-Schaltung vorzugsweise einen EO-Signalgenerator (74) aufweist, der in der EO-Schaltung verbunden ist, um der EO-Elektrode ein Wechselspannungssignal bereitzustellen, und ...

公开(公告)号：DE112013003832B4

公开(公告)日：2020-08-06

申请号：DE112013003832

申请日：2013-08-29

Applicant: IBM

Inventor： DELAMARCHE EMMANUEL ,  KAIGALA GOVIND ,  HITZBLECK MARTINA ,  LOVCHIK ROBERT

IPC: B01J19/00 ,  B81C99/00

Abstract: Mikrofluidisches Oberflächenbearbeitungssystem (1) aufweisend:einen mikrofluidischen Sondenkopf (10), der einen Bearbeitungsfluidkreislauf (20) aufweist, der zum Dispensieren eines Oberflächenbearbeitungsfluids (25) aus einer Bearbeitungsfluidöffnung (21) davon konzipiert ist;einen Mechanismus (40), der eingerichtet ist, eine Kraft auf den mikrofluidischen Sondenkopf (10) in Richtung einer zu bearbeitenden Oberfläche (S) aufzubringen oder eine auf den mikrofluidischen Sondenkopf (10) in Richtung einer zu bearbeitenden Oberfläche (S) aufgebrachte Kraft zu modulieren; undeinen Hebefluidkreislauf (30), der:integral mit dem mikrofluidischen Sondenkopf (10) ist;vom Bearbeitungsfluidkreislauf (20) verschieden ist; undzum Dispensieren eines Hebefluids (35) aus einer Hebefluidöffnung (31) davon auf der Ebene der Oberfläche (S) mit einem solchen Druck konzipiert ist, dass der durch den Mechanismus (40) aufgebrachten oder modulierten Kraft entgegengewirkt wird,wobei es sich bei dem Mechanismus (40) um eine drehbare Einheit (40) handelt, die ein Gegengewicht (42) aufweist, wobei sich der mikrofluidische Sondenkopf (10) auf einer Seite der drehbaren Einheit (40) befindet und durch das Gegengewicht (42) auf einer anderen Seite der drehbaren Einheit (40) ausbalanciert wird,wobei ein mittlerer Durchmesser einer Bearbeitungsflüssigkeitsöffnung (21, 22) zwischen 20 und 100 Mikrometer beträgt, wobei ein mittlerer Durchmesser einer Hebeflüssigkeitsöffnung (31, 32) zwischen 40 und 200 Mikrometer beträgt.

公开(公告)号：GB2499933A

公开(公告)日：2013-09-04

申请号：GB201308835

申请日：2011-10-18

Applicant: IBM

Inventor： DELAMARCHE EMMANUEL ,  KAIGALA GOVIND ,  LOVCHIK ROBERT

IPC: B01L3/00

Abstract: The invention is directed to a microfluidic probe head (100) with a base layer (120) comprising: at least two processing liquid microchannel (123, 124) in fluid communication with a processing liquid aperture (121, 122) on a face of the base 10 layer; and an immersion liquid microchannel (223, 224) in fluid communication with a immersion liquid aperture (221, 222) on a face of the base layer, wherein the microfluidic probe head is configured to allow, in operation, processing liquid provided through the processing liquid aperture to merge into immersion liquid provided through the immersion liquid aperture. An additional layer can be provided 15 to close the microchannels. Such a multilayered head is compact and easier to fabricate than heads made with unitary construction. The head can further be interfaced with tubing using e.g. a standard fitting for tubing port.

公开(公告)号：DE112011103579T5

公开(公告)日：2013-08-08

申请号：DE112011103579

申请日：2011-10-18

Applicant: IBM

Inventor： KAIGALA GOVIND ,  DELAMARCHE EMMANUEL ,  LOVCHIK ROBERT

IPC: B01J19/00 ,  B01L3/00

Abstract: Die Erfindung betrifft einen Mikrofluidik-Sondenkopf (100) mit einer Basisschicht (120) aufweisend: wenigstens zwei Arbeitsflüssigkeit-Mikrokanäle (123, 124) in Fluidverbindung mit einer Arbeitsflüssigkeit-Öffnung (121, 122) an einer Seite der Basisschicht; und einen Immersionsflüssigkeit-Mikrokanal (223, 224) in Fluidverbindung mit einer Immersionsflüssigkeit-Öffnung (221, 222) an einer Seite der Basisschicht, wobei der Mikrofluidik-Sondenkopf dafür gestaltet ist, in Verwendung ein Mischen von Arbeitsflüssigkeit, die durch die Arbeitsflüssigkeit-Öffnung bereitgestellt wird, mit Immersionsflüssigkeit, die durch die Immersionsflüssigkeit-Öffnung bereitgestellt wird, zu erlauben. Eine zusätzliche Schicht kann bereitgestellt werden, um die Mikrokanäle abzuschließen. Ein derartiger mehrschichtiger Kopf ist kompakt und leichter herzustellen als mit unitärem Aufbau hergestellte Köpfe. Der Kopf kann ferner mit Schläuchen verbunden werden, beispielsweise unter Verwendung von Standardkupplungen für Schlauchanschlüsse.

公开(公告)号：DE112017000632T5

公开(公告)日：2018-10-31

申请号：DE112017000632

申请日：2017-03-28

Applicant: IBM

Inventor： KAIGALA GOVIND ,  LOVCHIK ROBERT ,  TAYLOR DAVID P ,  ZEAF ISMAEL

IPC: B01J19/00

Abstract: Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf einen vertikalen Mikrofluidik-Sondenkopf, der eine mittlere Schicht eines Materials und zwei äußere Schichten aufweist. Die mittlere Schicht weist zwei gegenüberliegende Hauptflächen auf, die jeweils bis zu einer selben Kantenfläche genutet werden, die jeweils so an die Hauptflächen grenzt, dass jeweils zwei Sätze von n Mikrokanal-Hohlräumen, n ≥ 1, auf den gegenüberliegenden Hauptflächen ausgebildet werden. Die mittlere Schicht ist des Weiteren zwischen den beiden äußeren Schichten angeordnet, die die auf den beiden Hauptflächen genuteten Mikrokanal-Hohlräume (zumindest zum Teil) verschließen. Auf diese Weise werden zwei Sätze von n Mikrokanälen ausgebildet, die jeweils auf der Kantenfläche offen sind, sodass zwei gegenüberliegende Sätze von n Durchlässen auf der Kantenfläche ausgebildet werden. Folglich wird die Länge der Öffnungen nicht durch die Dicke der mittleren Schicht begrenzt.

公开(公告)号：GB2523825A

公开(公告)日：2015-09-09

申请号：GB201404041

申请日：2014-03-07

Applicant: IBM

Inventor： BUERGE MARCEL ,  DELAMARCHE EMMANUEL ,  KAIGALA GOVIND ,  LOVCHIK ROBERT

IPC: B01L3/00

Abstract: A method of fabrication of microfluidic probe (MFP) heads 100 comprises providing a set of n probe head layouts 14 on a bilayer substrate 10 which comprises a first layer 11 and a second layer 12 wherein the layouts are annularly distributed on the substrate and each layout comprises at least one micro-channel 123, 124 defined by an open groove on an upper surface 120u of the second layer 12 and closed by a portion of a lower surface 110l of the first layer 110, machining a hole 16 substantially at the centre of the substrate to create a cylinder wall 18 that intercepts each of the micro-channels such that at least one the micro-channels of each layout extends up to at least one respective aperture 121, 122 formed at an end of the groove at the level of the cylinder wall 18, and separating the layouts to obtain n MFP heads. Prior to machining the hole, the micro-channels maybe filled with a removable malleable material such as a wax or photoresist material which protects the micro-channel from debris during cutting. The cylinder wall may be polished before dividing the layouts.

公开(公告)号：DE112013003832T5

公开(公告)日：2015-08-27

申请号：DE112013003832

申请日：2013-08-29

Applicant: IBM

Inventor： DELAMARCHE EMMANUEL ,  KAIGALA GOVIND ,  HITZBLECK MARTINA ,  LOVCHIK ROBERT

IPC: B01J19/00

Abstract: Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf Verfahren und ein System gerichtet, die eine selbstgeregelte und automatisierte Oberflächenabstandssteuerung eines mikrofluidischen Oberflächenbearbeitungssystems ermöglicht. Das System (1) weist auf: einen mikrofluidischen Sondenkopf (10), der einen Bearbeitungsfluidkreislauf (20) aufweist, der zum Dispensieren eines Oberflächenbearbeitungsfluids (25) aus einer Bearbeitungsfluidöffnung (21) davon konzipiert ist; einen Mechanismus (40), vorzugsweise einen Gelenkmechanismus, der eingerichtet ist, eine Kraft auf den mikrofluidischen Sondenkopf in Richtung einer zu bearbeitenden Oberfläche (S) aufzubringen oder eine auf den mikrofluidischen Sondenkopf in Richtung einer zu bearbeitenden Oberfläche (S) aufgebrachte Kraft zu modulieren; und einen Hebefluidkreislauf (30), wobei der Kreislauf: integral mit dem mikrofluidischen Sondenkopf ist; vom Bearbeitungsfluidkreislauf abgegrenzt ist; und zum Dispensieren eines Hebefluids (35) aus einer Hebefluidöffnung (31) davon auf der Ebene der Oberfläche (S) mit einem solchen Druck konzipiert ist, dass der durch den Mechanismus (40) aufgebrachte oder modulierte Kraft entgegengewirkt wird. Die Erfindung erstreckt sich auf zugehörige Betriebsverfahren.

公开(公告)号：GB2519705A

公开(公告)日：2015-04-29

申请号：GB201502378

申请日：2013-08-29

Applicant: IBM

Inventor： DELAMARCHE EMMANUEL ,  HITZBLECK MARTINA ,  KAIGALA GOVIND ,  LOVCHIK ROBERT

IPC: B01L3/00 ,  B81C99/00 ,  G01N1/31 ,  G01N1/32

Abstract: The present invention is notably directed to methods and system that enable self-regulated and automated distance-to-surface control of a microfluidic surface processing system. This system (1) comprises: a microfluidic probe head (10), comprising a processing fluid circuit (20) designed for dispensing a surface processing fluid (25) from a processing fluid aperture (21) thereof; a mechanism (40), preferably a linkage mechanism, configured to apply a force to or modulate a force applied to the microfluidic probe head towards a surface (S) to be processed; and a lifting fluid circuit (30), said circuit being: integral with the microfluidic probe head; distinct from the processing fluid circuit; and designed for dispensing a lifting fluid (35) from a lifting fluid aperture (31) thereof, with pressure such as to counter the force applied or modulated by the mechanism (40), at the level of said surface (S). The invention extends to related methods of operation.

公开(公告)号：DE112012004445T5

公开(公告)日：2014-08-21

申请号：DE112012004445

申请日：2012-10-12

Applicant: IBM

Inventor： DELAMARCHE EMMANUEL ,  LOVCHIK ROBERT ,  KAIGALA GOVIND

IPC: F04B53/16 ,  B81B1/00 ,  G01N37/00

Abstract: Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Mikrofluideinheit (100), die aufweist: eine erste Schicht (10), eine zweite Schicht (20), wobei die erste Schicht und die zweite Schicht so montiert sind, dass sie einander gegenüberliegen, einen Mikrokanal (30) in der zweiten Schicht, eine konische Leitung (50), die einen konischen Abschnitt (52) aufweist, wobei der konische Abschnitt (52) in eine entsprechend geformte Durchgangsöffnung (11) eingesetzt ist, die in der ersten Schicht auf der Ebene eines Endes des Mikrokanals so ausgebildet ist, dass eine Fluidverbindung zwischen dem Mikrokanal und der Leitung ermöglicht wird, und die in der Durchgangsöffnung durch die montierte erste Schicht und zweite Schicht blockiert ist.

公开(公告)号：DE112016000223T5

公开(公告)日：2017-09-07

申请号：DE112016000223

申请日：2016-02-12

Applicant: IBM

Inventor： AUTEBERT JULIEN ,  DELAMARCHE EMMANUEL ,  KAIGALA GOVIND ,  KOOTEN XANDER FRANK VAN

IPC: B01L3/00 ,  B01L3/02 ,  G01N35/10

Abstract: Ein Mikrofluidik-Sondenkopf zum Verarbeiten einer Sequenz getrennter Flüssigkeitsvolumina, die durch Abstandhalter getrennt sind, wobei der Mikrofluidik-Sondenkopf aufweist: einen Einlass und einen Auslass, einen ersten Fluidkanal und einen zweiten Fluidkanal und eine Fluidumleitung, welche den ersten Fluidkanal und den zweiten Fluidkanal miteinander verbindet, wobei der erste Fluidkanal dafür konfiguriert ist, die Sequenz getrennter Flüssigkeitsvolumina von dem Einlass in Richtung eines Abscheidungsbereichs zu überführen, die Fluidumleitung den ersten Fluidkanal und den zweiten Fluidkanal verbindet, um zu ermöglichen, dass die Abstandhalter aus dem ersten Fluidkanal entfernt werden, und dadurch eine freie Sequenz getrennter Flüssigkeitsvolumina ohne Abstandhalter zu erhalten, der erste Fluidkanal dafür konfiguriert ist, die freie Sequenz getrennter Flüssigkeitsvolumina zu dem Abscheidungsbereich zu überführen, und der zweite Fluidkanal dafür konfiguriert ist, die entfernten Abstandhalter von der Fluidumleitung zu dem Auslass zu überführen.