A Simple, Versatile Integration Platform based on a Printed Circuit Board for Lab-on-a-Chip Systems

2021 ◽  
Author(s):  
Simon Dallaire ◽  
Paul-Vahe Cicek
Keyword(s):  
Printed Circuit Board ◽  
Lab On A Chip ◽  
Circuit Board ◽  
Integration Platform ◽  
Printed Circuit

Valve-Less Diaphragm Micropump with Electromagnetic Actuation

2013 ◽  
Vol 647 ◽  
pp. 929-934 ◽  
Author(s):  
Yaw Jen Chang ◽  
Yun Wei Chung ◽  
Ting An Chou ◽  
Min Fen Huang
Keyword(s):  
Flow Rate ◽  
Printed Circuit Board ◽  
Lab On A Chip ◽  
Control Circuit ◽  
Fabrication Process ◽  
Circuit Board ◽  
Pdms Layer ◽  
Electromagnetic Actuation ◽  
Casting Technique ◽  
Printed Circuit

In this paper, a micropump with electromagnetic actuation is presented. The micropump mainly consists of coil actuators and a PDMS micropump layer. The microcoil was fabricated using the printed circuit board (PCB) with the conventional PCB treatment and the PDMS layer was formed by casting technique. A control circuit was designed using microcontroller to produce square waves to control coil actuator. Due to the simple fabrication process, the micropump can be incorporated in a disposable PDMS lab-on-a-chip device as a fluid actuation component. However, the coil actuator is reusable. In addition, the control circuit makes the micropump portable. The experiment results show that this proposed micropump is capable of delivering a flow rate of 470 μL/min using one coil actuator.

scholarly journals Integrated microfluidic devices for rapid DNA amplification applicable to diagnostics andpathogendetection in food

2018 ◽  
Author(s):  
Γεωργία Κάπρου
Keyword(s):  
Polymerase Chain Reaction ◽  
Quartz Crystal ◽  
Printed Circuit Board ◽  
Lab On A Chip ◽  
Dna Amplification ◽  
Microfluidic Devices ◽  
Circuit Board ◽  
Chain Reaction ◽  
Printed Circuit ◽  
Polymerase Chain

Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στην ανάπτυξη μικροαντιδραστήρων για την ενίσχυση δεσοξυριβονουκλεϊνικών οξέων (DNA) με βάση το υπόστρωμα τυπωμένου κυκλώματος (Printed Circuit board,PCB) με χαμηλό κόστος και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, επιτρέποντας τη χρήση τους ακόμη και σε περιοχές με χαμηλούς πόρους, κατάλληλες για ολοκλήρωση σε πλατφόρμες μικροεργαστηρίων σε ψηφίδα (Lab-on-a-Chip, LoC) με εφαρμογή στην ασφάλεια τροφίμων, στα ιατρικά διαγνωστικά και στην περιβαλλοντική παρακολούθηση για την ανίχνευση παθογόνων.Επιτεύχθηκε ταυτόχρονα μεγάλος βαθμός ολοκλήρωσης και χαμηλό κόστος κατασκευής των μικροδιατάξεων αυτών με την επιλογή του PCB ως το κυρίως υπόστρωμα και την ανάπτυξη διαδικασιών κατασκευής συμβατών με την τεχνολογία PCB. Εκτός από την ολοκλήρωση των μικρορευστωνικών δικτύων με ηλεκτρονικά στοιχεία όπως οι αισθητήρες, το PCB επιτρέπει επίσης την ολοκλήρωση μικρoθερμαντικών στοιχείων χαλκού που παρέχουν τις θερμικές ζώνες που είναι απαραίτητες για την ενίσχυση του DNA. Ως εκ τούτου, η χαμηλού κόστους μαζική παραγωγή μικροδιατάξεων ενίσχυσης DNA είναι εφικτή με την χρήση των προτεινόμενων εμπορικά διαθέσιμων υλικών και μεθόδων συμβατών με την τεχνολογία PCB για την κατασκευή των μικροδιατάξεων αυτών στην καλά εδραιωμένη βιομηχανία PCB, αντιμετωπίζοντας έτσι ένα από τα εμπόδια σχετικά με τις μικρορευστωνικές διατάξεις που είναι η εμπορική αξιοποίησή τους.Στην παρούσα διατριβή, κατασκευάστηκαν μικροδιατάξεις ενίσχυσης DNA στατικού θαλάμου και συνεχούς ροής και ελέχθησαν χρησιμοποιώντας πολυάριθμες μεθόδους ενίσχυσης (ισοθερμικές και μη ισοθερμικές) όπως η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (Polymerase Chain Reaction, PCR), Recombinase Polymerase Amplification (RPA), Helicase Dependent Amplification (HDA) και Loop-mediated Amplification (LAMP). Πρωτόκολλα ενίσχυσης DNA πολύ ταχύτερα σε σχέση με αυτά που διενεργούνται σε συμβατικούς θερμοκυκλοποιητές (μέχρι 20 φορές) διεξήχθησαν εντός των μικροδιατάξεων ενίσχυσης DNA, με συνολική διάρκεια από 2 λεπτά - μία από τις ταχύτερες που αναφέρθηκαν ποτέ - έως 30 λεπτά. Ο σχεδιασμός (βάση αριθμητικών υπολογισμών) των μικροαντιδραστήρων DNA εξασφαλίζει επίσης χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (324 J έως 4320 J) η οποία μπορεί να μεταφραστεί στην ανεξάρτητη διεξαγωγή από 65 μέχρι 1000 αντιδράσεων (αναλόγως της μεθόδου ενίσχυσης DNA) με χρήση συνήθους μπαταρίας ισχύος 10.000 mAh (9V).Τέτοιοι μικροαντιδραστήρες ενίσχυσης DNA ολοκληρώθηκαν για πρώτη φορά με ακουστικούς βιοαισθητήρες (Surface Acoustic Wave, SAW). Στην εργασία, παρουσιάζεται μια πλατφόρμα μικροεργαστηρίου σε ψηφίδα LoC βασισμένη στην ακουστική ανίχνευση SAW, εντός της οποίας διεξάγεται η δέσμευση και λύση κυττάρων, και η ενίσχυση του βακτηριακού DNA σε ένα και μόνο θάλαμο για την ανίχνευση ζώντων κυττάρων Σαλμονέλας (που προέρχονται από τεχνητό εμβολιασμό στο γάλα) μέσα σε λιγότερο από 6 ώρες.Παράλληλα, επιτεύχθηκε περαιτέρω βελτίωση της πλατφόρμας LoC με διερεύνηση μεθόδων παθητικοποίησης των τοιχωμάτων μικροκαναλιών για την πρόληψη προσρόφησης βιομορίων στην επιφάνεια των μικροδιατάξεων για τη βελτίωση της ενίσχυσης DNA. Διάλυμα 1% αλβουμίνης Βόιου ορού (Bovine Serum Albumin, BSA) παρατηρήθηκε ότι παθητικοποιεί με βέλτιστο τρόπο τα τοιχώματα και συνεπώς αναστέλλει την προσρόφηση βιομορίων. Παρομοίως, διερευνήθηκε η επιφανειακή ενεργοποίηση των ακουστικών αισθητήρων (Quartz Crystal Microbalance with Dissipation, QCM-D) για επιλεκτική δέσμευση DNA σε πολύπλοκα δείγματα, ανοίγοντας το δρόμο για να χρησιμοποιηθεί η αναπτυγμένη πλατφόρμα με πολύπλοκες μήτρες δειγμάτων. Η χρήση παρεμποδιστικού ρυθμιστικού διαλύματος πριν την εισαγωγή του δείγματος προς ανάλυση στον βιοαισθητήρα βελτιώνει τη διαχωριστική ικανότητα μεταξύ μολυσμένων και μη δειγμάτων όταν χρησιμοποιείται η ανίχνευση μέσω ειδικής πρόσδεσης Αβιδίνης-Βιοτίνης.

Design and Implementation on Printed Circuit Board Quality Inspection Integration Platform

2013 ◽  
Vol 401-403 ◽  
pp. 1547-1550
Author(s):  
Lai Ping Luo ◽  
Jing Zhang ◽  
Li Fang Zhu ◽  
Cheng Shui Liu ◽  
Xing Lin Hu
Keyword(s):  
Technological Process ◽  
Printed Circuit Board ◽  
Circuit Board ◽  
Quality Inspection ◽  
Development Environment ◽  
Integration Platform ◽  
Key Technology ◽  
Printed Circuit ◽  
Design And Implementation ◽  
Function Design

We propose a quality inspection integration platform to solve the general problems of inspection reports. This paper describes the technological process of quality inspection, the function design of integration platform, the key technology and the physical architecture. We create an integration platform in J2EE development environment. The platform is very effective for the work of quality inspection.

Characteristics of Radiated Emission from a Printed Circuit Board with a Slit

2012 ◽  
Vol 132 (6) ◽  
pp. 404-410 ◽  
Author(s):  
Kenichi Nakayama ◽  
Kenichi Kagoshima ◽  
Shigeki Takeda
Keyword(s):  
Printed Circuit Board ◽  
Circuit Board ◽  
Printed Circuit ◽  
Radiated Emission

Confirming the Signal Integrity in Transmission of Digital Signals on Microstrip Straight Circuits via the Eye Diagrams

2014 ◽  
Vol 5 (1) ◽  
pp. 737-741
Author(s):  
Alejandro Dueñas Jiménez ◽  
Francisco Jiménez Hernández
Keyword(s):  
Integrated Circuits ◽  
Printed Circuit Board ◽  
Signal Integrity ◽  
High Volume ◽  
Information Storage ◽  
Circuit Board ◽  
Electromagnetic Simulation ◽  
Electronic Systems ◽  
Digital Signals ◽  
Printed Circuit

Because of the high volume of processing, transmission, and information storage, electronic systems presently requires faster clock speeds tosynchronizethe integrated circuits. Presently the “speeds” on the connections of a printed circuit board (PCB) are in the order of the GHz. At these frequencies the behavior of the interconnects are more like that of a transmission line, and hence distortion, delay, and phase shift- effects caused by phenomena like cross talk, ringing and over shot are present and may be undesirable for the performance of a circuit or system.Some of these phrases were extracted from the chapter eight of book “2-D Electromagnetic Simulation of Passive Microstrip Circuits” from the corresponding author of this paper.

Root Cause Analysis of a Connector Time-Delayed Fracture

2015 ◽  
Author(s):  
Prabjit Singh ◽  
Ying Yu ◽  
Robert E. Davis
Keyword(s):  
Printed Circuit Board ◽  
Ceramic Substrate ◽  
Circuit Board ◽  
Delayed Fracture ◽  
Ceramic Substrates ◽  
Printed Circuit ◽  
Root Cause ◽  
Chip Carrier ◽  
Electrical Connections ◽  
Grain Boundary Grooves

Abstract A land-grid array connector, electrically connecting an array of plated contact pads on a ceramic substrate chip carrier to plated contact pads on a printed circuit board (PCB), failed in a year after assembly due to time-delayed fracture of multiple C-shaped spring connectors. The land-grid-array connectors analyzed had arrays of connectors consisting of gold on nickel plated Be-Cu C-shaped springs in compression that made electrical connections between the pads on the ceramic substrates and the PCBs. Metallography, fractography and surface analyses revealed the root cause of the C-spring connector fracture to be plating solutions trapped in deep grain boundary grooves etched into the C-spring connectors during the pre-plating cleaning operation. The stress necessary for the stress corrosion cracking mechanism was provided by the C-spring connectors, in the land-grid array, being compressed between the ceramic substrate and the printed circuit board.

Application of Lock-in Thermography on PCB for Fault Localization and Validation of Failure Mechanism Due to External Discrete Component Variation

2010 ◽  
Author(s):  
William Ng ◽  
Kevin Weaver ◽  
Zachary Gemmill ◽  
Herve Deslandes ◽  
Rudolf Schlangen
Keyword(s):  
Failure Mechanism ◽  
Integrated Circuit ◽  
Printed Circuit Board ◽  
Hot Spot ◽  
Circuit Board ◽  
Discrete Component ◽  
Printed Circuit ◽  
Thermal Signature ◽  
Lock In

Abstract This paper demonstrates the use of a real time lock-in thermography (LIT) system to non-destructively characterize thermal events prior to the failing of an integrated circuit (IC) device. A case study using a packaged IC mounted on printed circuit board (PCB) is presented. The result validated the failing model by observing the thermal signature on the package. Subsequent analysis from the backside of the IC identified a hot spot in internal circuitry sensitive to varying value of external discrete component (inductor) on PCB.

Temperature and Humidity Dependent Reliability Analysis of RGB LED Chips

2006 ◽  
Author(s):  
Jun-Xian Fu ◽  
Shukri Souri ◽  
James S. Harris
Keyword(s):  
Reliability Analysis ◽  
Printed Circuit Board ◽  
Light Emitting Diode ◽  
Circuit Board ◽  
Light Emitting ◽  
Printed Circuit ◽  
Root Cause ◽  
Micro Cracks ◽  
Temperature And Humidity

Abstract Temperature and humidity dependent reliability analysis was performed based on a case study involving an indicator printed-circuit board with surface-mounted multiple-die red, green and blue light-emitting diode chips. Reported intermittent failures were investigated and the root cause was attributed to a non-optimized reflow process that resulted in micro-cracks and delaminations within the molding resin of the chips.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document