專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于聚合物微流控芯片模內(nèi)鍵合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物微流控芯片制造領(lǐng)域，涉及一種用于聚合物微流控芯片模內(nèi)鍵合的 方法。
背景技術(shù)：
微流控芯片是把化學(xué)和生物等領(lǐng)域中所涉及的樣品制備、進(jìn)樣、反應(yīng)、分離、檢測(cè)集于 一體，以取代常規(guī)化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)室各種功能，聚合物因具有良好的生物兼容性，加工成型 方便，原料價(jià)格低、光學(xué)性能好等特點(diǎn)，成為微流控芯片最理想的材料；目前，聚合物微流 控芯片制作方法是先利用熱壓法或注塑方法制作出基片和蓋片，其中基片上具有io-ioo微米 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微槽，蓋片為一厚度均勻的光板，然后在烤箱、熱壓機(jī)上對(duì)基片和蓋片進(jìn)行鍵合， 從而粘結(jié)在一起成為微流控芯片，基片內(nèi)復(fù)雜的微槽則成為封閉的微通道。
但是在烤箱和熱壓機(jī)上鍵合，鍵合前需先將基片和蓋片進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，鍵合過(guò)程中對(duì)鍵合壓 力進(jìn)行精確控制，過(guò)大壓力將導(dǎo)致芯片內(nèi)通道被堵塞，過(guò)小則不能鍵合成功或鍵合強(qiáng)度很低， 且目前芯片的成型和鍵合工藝分開(kāi)，在不同的設(shè)備上進(jìn)行，這些問(wèn)題都導(dǎo)致微流控芯片面臨 生產(chǎn)率低，成本高，周期長(zhǎng)等問(wèn)題，限制了微流控芯片的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微流控芯片模內(nèi)鍵合的方法，將微流控芯片在模具內(nèi)部實(shí)現(xiàn) 鍵合，更加簡(jiǎn)單、方便的獲得聚合物微流控芯片，也為微流控芯片注射成型模內(nèi)鍵合技術(shù) 提供鍵合方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是鍵合模具動(dòng)模板和定模板內(nèi)開(kāi)設(shè)有型腔，型腔內(nèi)的動(dòng)模 鑲嵌件和定模鑲嵌件通過(guò)螺釘分別固定在動(dòng)模板和定模板上，鍵合模具安裝在注塑機(jī)的動(dòng) 模固定板和定模固定板之間，因模具在閉合時(shí)安裝，可以保證兩個(gè)型腔的精確對(duì)準(zhǔn)；蓋片 和基片用乙醇進(jìn)行表面清潔處理后，分別放入動(dòng)模和定模型腔內(nèi)，其中蓋片凸出模具分型 面0. 02mm-0. 08mm，而基片上具有微槽一側(cè)與模具的分型面平齊，基片內(nèi)矩形微槽尺寸為 0.1mmX0.04mm;動(dòng)模板和定模板內(nèi)的油孔與模溫機(jī)連接，利用模溫機(jī)加熱模具到設(shè)定的鍵 合溫度8(TC-10(TC后繼續(xù)保持溫度；然后注塑機(jī)合模，動(dòng)模向定模緩慢靠近，使基片和蓋 片接觸壓縮，注塑機(jī)完全合模后，保持鍵合時(shí)間3-5min，再調(diào)節(jié)模溫機(jī)使模具冷卻至50'C 以下，然后注塑機(jī)開(kāi)模，取出芯片。
實(shí)施本發(fā)明的模內(nèi)鍵合方法，其具有以下有益效果鍵合前將蓋片和基片分別放入型 腔內(nèi)，動(dòng)定模板上的型腔是精確對(duì)準(zhǔn)的，因此減少了普通鍵合工藝基片和蓋片的對(duì)準(zhǔn)環(huán)節(jié)；通過(guò)控制芯片壓縮厚度，使基片和蓋片接觸受力實(shí)現(xiàn)鍵合，芯片內(nèi)微通道不被堵塞，而采 用這種方法不必控制鍵合壓力，減少了普通熱壓鍵合時(shí)壓力檢測(cè)、反饋環(huán)節(jié)，芯片鍵合將 更加方便和實(shí)用；在微流控芯片注射成型模內(nèi)鍵合技術(shù)中采用這種鍵合方法，通過(guò)設(shè)計(jì)模 具的分型面使蓋片凸出一定高度，將可以通過(guò)注塑機(jī)二次合模壓縮芯片實(shí)現(xiàn)鍵合。


圖1是本鍵合方法實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1聚合物微流控芯片是由一塊帶通道的基片和一塊光板蓋片通過(guò)加溫加壓鍵合 在一起的。如圖1所示，本鍵合方法中，鍵合模具動(dòng)模板2和定模板5內(nèi)開(kāi)設(shè)有型腔，型 腔內(nèi)的動(dòng)模鑲嵌件3和定模鑲嵌件4通過(guò)螺釘IO分別固定在動(dòng)模板和定模板上；鍵合模具 安裝在注塑機(jī)的動(dòng)模固定板1和定模固定板6之間，因模具在閉合時(shí)安裝，可以保證兩個(gè) 型腔的精確對(duì)準(zhǔn)；鍵合前，蓋片9和基片8用乙醇進(jìn)行表面清潔處理后，分別放入動(dòng)模和 定模型腔內(nèi)，其尺寸都為80mraX54mm,厚度為lmrn,其中蓋片9凸出模具分型面 0.02mm-0.08mm，而基片8上具有微槽一側(cè)與模具的分型面平齊，基片內(nèi)矩形微槽尺寸為 0.1rmnX0.04mm;動(dòng)模板2和定模板3內(nèi)的油孔7與模溫機(jī)連接，利用模溫機(jī)加熱模具到設(shè) 定的鍵合溫度80'C-10(TC后繼續(xù)保持溫度；然后注塑機(jī)合模，動(dòng)模向定模緩慢靠近，使基 片和蓋片接觸壓縮，注塑機(jī)完全合模后，保持鍵合時(shí)間3-5min，再調(diào)節(jié)模溫機(jī)使模具冷卻 至5(TC以下，然后注塑機(jī)開(kāi)模，取出芯片。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方 式，上述的具體實(shí)施方式
僅是示例性的，不是限制性的，任何不超出本發(fā)明權(quán)利要求的發(fā) 明創(chuàng)造，均在本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于聚合物微流控芯片模內(nèi)鍵合的方法，其特征在于鍵合模具動(dòng)模板和定模板內(nèi)開(kāi)設(shè)有型腔，型腔內(nèi)的動(dòng)模鑲嵌件和定模鑲嵌件通過(guò)螺釘分別固定在動(dòng)模板和定模板上，鍵合模具安裝在注塑機(jī)的動(dòng)模固定板和定模固定板之間；蓋片和基片用乙醇進(jìn)行表面清潔處理后，分別放入動(dòng)模和定模型腔內(nèi)，其中蓋片凸出模具分型面0.02-0.08mm，而基片上具有微槽一側(cè)與模具分型面平齊；利用模溫機(jī)加熱模具和芯片到鍵合溫度80-100℃后，繼續(xù)保持該溫度；然后注塑機(jī)合模，動(dòng)模板向定模板緩慢靠近，使基片和蓋片接觸壓縮，注塑機(jī)完全合模后，保持鍵合時(shí)間3-5min；再調(diào)節(jié)模溫機(jī)使模具冷卻至50℃以下，然后注塑機(jī)開(kāi)模，取出芯片。
全文摘要
一種用于聚合物微流控芯片模內(nèi)鍵合的方法，本發(fā)明鍵合模具安裝在注塑機(jī)的動(dòng)模固定板和定模固定板之間，蓋片和基片用乙醇進(jìn)行表面清潔處理后，分別放入動(dòng)模和定模型腔內(nèi)，其中蓋片凸出模具分型面0.02mm-0.08mm，而基片上具有微槽一側(cè)與模具分型面平齊，利用模溫機(jī)加熱模具和芯片到鍵合溫度80℃-100℃后繼續(xù)保持溫度，然后注塑機(jī)合模，動(dòng)模板向定模板緩慢靠近，使基片和蓋片接觸壓縮，注塑機(jī)完全合模后，保持鍵合時(shí)間3-5min；再調(diào)節(jié)模溫機(jī)使模具冷卻至50℃以下，然后注塑機(jī)開(kāi)模，取出芯片；本發(fā)明減少了普通鍵合工藝基片和蓋片的對(duì)準(zhǔn)和壓力檢測(cè)、反饋環(huán)節(jié)，芯片鍵合更加簡(jiǎn)單、方便和實(shí)用。
文檔編號(hào)B81C1/00GK101575084SQ20091004370
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者瑤 劉, 楚純朋, 蔣炳炎, 藍(lán)才紅 申請(qǐng)人:中南大學(xué)