Fluid mechanics problems motivated by gravure printing of electronics
Elektroniklerin gravür baskısından güdülenmiş akışkanlar mekaniği problemleri
- Tez No: 402765
- Danışmanlar: PROF. STEPHEN MORRIS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of California Berkeley
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Gravür baskı sırasında, bir bıcak plakadan fazlalık akıskanı sadece akıskan dolu hücreler bırakmak amacı ile temizler. Amac tam olarak tamamlanmamıstır. Kapilarite bir kısım akıskanı hücreden bir menisküs içerisine çeker, ve plakanın hareketi bü akıskanı plakanın yüzeyine bülastırır. Hücre arkasındaki bü leke, sınırları keskin olmayan bir sekilin baskısı ile sonüclanır. Leke, mikron olcekteki baskı elektroniklerin islevselligini etkiler. Capillary sayısının (Ca, plaka hızına baglı) sıfıra dogrü giderkenki limitini inceleyerek, leke hacmini belirleme problemini hidrostatik probleme indirgedik. Stokes hareket denklemlerinin ilgili serbest sınır probleminin nüümerik cüozüümlerini küllanarak, hidrostatik teorinin, sonlü capil-lary sayıları icin, leke hacmine bir üst limit sağladığını güsterdik; Ca azaltıldıkca, leke hacmi artmaktadır. Bü teori, bıcak ücü yarıcapını azaltmanın neden leke kontrolüünde etkili bir yöntem oldügünü acıklamaktadır. Hareket devam ettikce, menisküs altında biriken akıskan, hüücrenin arkasından bıcagga doggrü üzanan bir küyrük seklinde yazılır. Bü limitteki analiz, menisküsün hücrenin arka kenarında tüttürüldügü nokta etrafında dondügünü (sıkma film akısı), ve bü hacmin kalınlıgı küyrügü olüstüran ve zamanla lineer olarak azalan bir film (Landaü-Levich filmi) kaplamak icin küllanıldıgını gosterir. Azalan Capillary sayısı ile, leke hacminin artısına baglı olarak küyrük boyü üzamaktadır; Capillary sayısı bire yaklastıgında tam tersi gecerlidir. Sonüclar, elektronik devre yazımı sırasındaki leke olüsüm probleminin kontrolüne ve anlasılmasına katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
During intaglio (gravure) printing, a blade wipes excess ink from the engraved plate with the object of leaving ink-filled cells defining the image to be printed. That objective is not completely attained. Capillarity draws some ink from the cell into a meniscus connecting the blade to the substrate, and the continuing motion of the engraved plate smears that ink over its surface. That smear behind the cell delivers a feature lacking in sharpness. Even though the smear formation occurs at micron scale, it affects the functionality at the scale of micron size printed electronics. By examining the limit of vanishing capillary number (Ca, based on substrate speed), we reduce the problem of determining smear volume to one of hydrostatics. Using numerical solutions of the corresponding free boundary problem for the Stokes equations of motion, we show that the hydrostatic theory provides an upper bound to smear volume for finite Ca; as Ca is decreased, smear volume increases. The theory explains why polishing to reduce the tip radius of the blade is an effective way to control smearing. As the motion continues, smear volume under the meniscus is printed as a tail behind the cell extending back toward the blade. In the limit of vanishing Ca, an inner and outer analysis of the meniscus printing problem shows that the meniscus rotates around the pinned contact line at the trailing edge of the cell, and the volume under the meniscus is used to coat a film of thickness decreasing linearly in time forming a tail shape. The tail lengthens with decreasing Ca, owing to the concomitant increase in smear volume; the opposite is true as Ca approaches O(1). For small Ca, it is computationally expensive to use the Stokes solver to show that the physical mechanism of tail formation described by the analysis as Ca ^ 0 is correct. Lubrication theory, on the other hand, predicts tail formation mechanism closely for contact angles over the blade close to n/2, and this motivates us to use the lubrication model for smaller Ca. With the continuing motion of substrate, we show the transition from the tip region (squeeze film) to the Landau-Levich film in the form of a tail shape extending back toward the bulk meniscus (static), and this agrees with the physical picture described by the analysis as Ca ^ 0. The results contribute to the control and understanding of smear formation mechanism during gravure printing of electronics.
Benzer Tezler
- Kozmolojik modellerde tedirgeme ve foton jeodeziği
Perturbations and photon geodesic on cosmological models
IRMAK ILDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE ÖZDEMİR
- Elektronik devrelerin soğutulması ve jet püskürtmeli soğutma sistemlerinin analizi
Cooling of electronic circuits and analysis of jet impingement cooling systems
OĞUZ CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TUNÇ
- Akışkanlar mekaniği problemlerine bazı yarı-analitik hibrit tekniklerin uygulanması
Application of some semi-analytical hybrid techniques to fluid mechanics problems
HALDUN ALPASLAN PEKER
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GALİP OTURANÇ
- A numerical analysis of fluid flow around circular and square cylinders
Dairesel ve kare kesitli silindirler etrafındaki akım alanının sayısal analizi
DALSHAD KAREEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. MEHMET İSHAK YÜCE
- Su alma yapılarındaki vorteks oluşumunun sayısal olarak incelenmesi ve anti vorteks yapıların değerlendirilmesi
Investigation of vortex formation in water intake structures as a numerical model and evaluation of anti vortex structures
OSMAN BEDREDDİN EVRANOS
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAT KAYA