微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種基于微流控芯片的對(duì)準(zhǔn)鍵合技術(shù)，特別是涉及一種微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微流控芯片技術(shù)(Microfluidics)是把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過(guò)程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動(dòng)完成分析全過(guò)程。由于它在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科交叉的嶄新研究領(lǐng)域。
[0003]PDMS(Polydimethylsiloxane，聚二甲基娃氧燒)芯片，因其成本低，加工過(guò)程簡(jiǎn)單，而且具有良好的化學(xué)惰性等特點(diǎn)，成為廣泛應(yīng)用于微流控領(lǐng)域的聚合物材料。近年來(lái)PDMS芯片成為organ-on-chip等生物組織培養(yǎng)和檢測(cè)領(lǐng)域的首選芯片。細(xì)胞或者組織培養(yǎng)常常需要芯片上具有3D的微結(jié)構(gòu)，而傳統(tǒng)加工方法很難加工具有3D結(jié)構(gòu)的PDMS芯片，很難滿(mǎn)足organ-on-chip等研究領(lǐng)域的需求。因此研究人員提出了把上下兩片帶有微結(jié)構(gòu)的PDMS芯片鍵合在一起，形成3D結(jié)構(gòu)的方法。PDMS芯片上的微結(jié)構(gòu)通常在幾微米到幾十微米之間，即使借助顯微鏡，如果需要手動(dòng)調(diào)節(jié)位置，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置，通過(guò)兩個(gè)CCD攝像頭和精密調(diào)節(jié)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)具有微結(jié)構(gòu)的兩層PDMS芯片的精準(zhǔn)鍵合。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置，包括支撐組件、芯片定位調(diào)節(jié)組件和(XD觀(guān)測(cè)組件，所述芯片定位調(diào)節(jié)組件和(XD觀(guān)測(cè)組件安裝于所述支撐組件上，所述芯片定位調(diào)節(jié)組件包括ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)、面光源、透明支撐板和Z軸移動(dòng)平臺(tái)，所述面光源支撐固定于所述ΧΥΘ精密移動(dòng)平臺(tái)上，所述透明支撐板安裝于Z軸移動(dòng)平臺(tái)上，所述透明支撐板位于所述面光源的正上方并與所述面光源相對(duì)設(shè)置，所述面光源的上表面和透明支撐板的下表面分別用于安裝微流控芯片，所述CCD觀(guān)測(cè)組件包括安裝于支撐組件上的兩個(gè)相同的觀(guān)測(cè)裝置，每個(gè)觀(guān)測(cè)裝置分別包括一 CCD攝像頭和一 XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)，所述XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)安裝于所述支撐組件上，所述CCD攝像頭固定于所述XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)上并位于所述透明支撐板的上方。
[0007]優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，所述支撐組件包括水平設(shè)置的底板、以及安裝于所述底板上表面上的支架，所述支架的頂端延伸有水平的支撐板，所述XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)螺釘可拆卸安裝于所述支撐板的上表面，所述芯片定位調(diào)節(jié)組件位于所述支撐板和底板之間。
[0008]優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，所述Z軸移動(dòng)平臺(tái)可拆卸安裝于所述支架的側(cè)壁上，所述ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)固定于所述底板的上表面。
[0009]優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，所述面光源通過(guò)底部支撐架固定于ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)上，所述底部支撐架上形成有U形的插槽，所述面光源的邊緣對(duì)應(yīng)可拆卸插置于所述u形的插槽內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，所述透明支撐板通過(guò)頂部支撐架固定于所述Z軸移動(dòng)平臺(tái)上，所述頂部支撐架包括U形的主體部，該主體部的內(nèi)壁凹設(shè)形成插槽，所述透明支撐板的邊緣對(duì)應(yīng)插置于所述插槽內(nèi)。
[0011 ] 優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，所述透明支撐板為雙拋玻璃板。
[0012]優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，每個(gè)所述觀(guān)測(cè)裝置還分別包括一個(gè)CCD定位栓、一個(gè)CCD定位桿和一個(gè)CCD定位頭，所述CCD定位栓自所述XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)的頂端水平延伸，所述CCD定位桿豎直設(shè)置，其兩端分別與所述CCD定位栓的末端以及CCD定位頭固定，所述CCD攝像頭與所述CCD定位頭可拆卸安裝。
[0013]優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，所述CCD定位頭相對(duì)所述CCD定位桿可轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選的，在上述的微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置中，所述CCD定位栓沿其延伸方向陣列設(shè)置有多個(gè)螺孔。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]1.解決了手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)芯片的誤差問(wèn)題；
[0017]2.兩個(gè)攝像頭的引入，減小了 Θ軸的對(duì)準(zhǔn)誤差，整體對(duì)準(zhǔn)誤差在10微米以下；
[0018]3.通過(guò)三個(gè)位移平臺(tái)對(duì)準(zhǔn)PDMS芯片，能夠?qū)?zhǔn)大尺寸的PDMS芯片；
[0019]4.設(shè)備操作簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，能夠?qū)?zhǔn)PDMS/PDMS、PDMS/玻璃芯片、PDMS/PMMA等芯片；
[0020]5.設(shè)備對(duì)準(zhǔn)和鍵合功能集成于一體。
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]參圖1和圖2所示，微流控芯片對(duì)準(zhǔn)鍵合裝置，包括支撐組件1、芯片定位調(diào)節(jié)組件2和(XD觀(guān)測(cè)組件3，芯片定位調(diào)節(jié)組件2和(XD觀(guān)測(cè)組件3安裝于支撐組件1上，芯片定位調(diào)節(jié)組件2包括ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)201、面光源202、透明支撐板203和Z軸移動(dòng)平臺(tái)204，面光源202支撐固定于ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)201上，透明支撐板203安裝于Z軸移動(dòng)平臺(tái)204上，透明支撐板203位于面光源202的正上方并與面光源202相對(duì)設(shè)置，面光源202的上表面和透明支撐板203的下表面分別用于安裝微流控芯片，(XD觀(guān)測(cè)組件3包括安裝于支撐組件上的兩個(gè)相同的觀(guān)測(cè)裝置301，每個(gè)觀(guān)測(cè)裝置分別包括一 CCD攝像頭3011和一XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)3012，XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)3012安裝于支撐組件1上，(XD攝像頭3011固定于XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)3012上并位于透明支撐板203的上方。
[0026]進(jìn)一步地，支撐組件1包括水平設(shè)置的底板101、以及安裝于底板上表面上的支架102，支架102的頂端延伸有水平的支撐板1021，XYZ軸精密移動(dòng)平臺(tái)3012通過(guò)螺釘可拆卸安裝于支撐板1021的上表面，芯片定位調(diào)節(jié)組件2位于支撐板1021和底板101之間。Ζ軸移動(dòng)平臺(tái)204可拆卸安裝于支架的側(cè)壁上，ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)201固定于底板101的上表面。
[0027]在該技術(shù)方案中，底板和支架優(yōu)選為金屬材質(zhì)，二者可以通過(guò)螺絲連接，也可以加工成一體。其中底板上表面和支架的側(cè)面都需要加工一些螺紋孔，以便于固定精密調(diào)節(jié)平臺(tái)等。底板和支架材質(zhì)不限于金屬，還可以是強(qiáng)度較高的聚合物材質(zhì)，如若采用聚合物材質(zhì)，則需要增加底板的重量，避免使用過(guò)程中整體裝置傾倒。
[0028]在該技術(shù)方案中，ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)采用市售產(chǎn)品，60*60mm臺(tái)面產(chǎn)品，但是不限于該尺寸。其它參數(shù)如下:移動(dòng)方向:x、Υ、Θ軸一個(gè)自由度；行程:± 12.5mm ;導(dǎo)軌類(lèi)型:V型交叉滾柱導(dǎo)軌；最小刻度:10um ;精度:0.01mm。
[0029]進(jìn)一步地，面光源202通過(guò)底部支撐架205固定于ΧΥ Θ精密移動(dòng)平臺(tái)201上，底部支撐架205上形成有U形的插槽2051，面光源202的邊緣對(duì)應(yīng)可拆卸插置于U形的插槽2051 內(nèi)。
[0030]在該技術(shù)方案中，ΧΥΘ精密