[發明專利]一種用于聚合物微流控芯片模內鍵合的方法

無效

• 申請號: 200910043703.1
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101575084A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 蔣炳炎;藍才紅;劉瑤;楚純朋
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B81C3/00
• 分類號: B81C3/00;B81C1/00
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 胡燕瑜

技術領域

本發明涉及聚合物微流控芯片制造領域，涉及一種用于聚合物微流控芯片模內鍵合的方法。

背景技術

微流控芯片是把化學和生物等領域中所涉及的樣品制備、進樣、反應、分離、檢測集于一體，以取代常規化學或生物實驗室各種功能，聚合物因具有良好的生物兼容性，加工成型方便，原料價格低、光學性能好等特點，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10-100微米復雜結構的微槽，蓋片為一厚度均勻的光板，然后在烤箱、熱壓機上對基片和蓋片進行鍵合，從而粘結在一起成為微流控芯片，基片內復雜的微槽則成為封閉的微通道。

但是在烤箱和熱壓機上鍵合，鍵合前需先將基片和蓋片進行對準，鍵合過程中對鍵合壓力進行精確控制，過大壓力將導致芯片內通道被堵塞，過小則不能鍵合成功或鍵合強度很低，且目前芯片的成型和鍵合工藝分開，在不同的設備上進行，這些問題都導致微流控芯片面臨生產率低，成本高，周期長等問題，限制了微流控芯片的生產。

發明內容

本發明的目的是提供一種微流控芯片模內鍵合的方法，將微流控芯片在模具內部實現鍵合，更加簡單、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鍵合技術提供鍵合方法。

本發明所采用的技術方案是：鍵合模具動模板和定模板內開設有型腔，型腔內的動模鑲嵌件和定模鑲嵌件通過螺釘分別固定在動模板和定模板上，鍵合模具安裝在注塑機的動模固定板和定模固定板之間，因模具在閉合時安裝，可以保證兩個型腔的精確對準；蓋片和基片用乙醇進行表面清潔處理后，分別放入動模和定模型腔內，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與模具的分型面平齊，基片內矩形微槽尺寸為0.1mm×0.04mm；動模板和定模板內的油孔與模溫機連接，利用模溫機加熱模具到設定的鍵合溫度80℃-100℃后繼續保持溫度；然后注塑機合模，動模向定模緩慢靠近，使基片和蓋片接觸壓縮，注塑機完全合模后，保持鍵合時間3-5min，再調節模溫機使模具冷卻至50℃以下，然后注塑機開模，取出芯片。

實施本發明的模內鍵合方法，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，動定模板上的型腔是精確對準的，因此減少了普通鍵合工藝基片和蓋片的對準環節；通過控制芯片壓縮厚度，使基片和蓋片接觸受力實現鍵合，芯片內微通道不被堵塞，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壓力檢測、反饋環節，芯片鍵合將更加方便和實用；在微流控芯片注射成型模內鍵合技術中采用這種鍵合方法，通過設計模具的分型面使蓋片凸出一定高度，將可以通過注塑機二次合模壓縮芯片實現鍵合。

附圖說明

圖1是本鍵合方法實施例的結構示意圖。

下面將結合附圖及實施方式對本發明做進一步詳細說明。

具體實施方式

實施例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，鍵合模具動模板2和定模板5內開設有型腔，型腔內的動模鑲嵌件3和定模鑲嵌件4通過螺釘10分別固定在動模板和定模板上；鍵合模具安裝在注塑機的動模固定板1和定模固定板6之間，因模具在閉合時安裝，可以保證兩個型腔的精確對準；鍵合前，蓋片9和基片8用乙醇進行表面清潔處理后，分別放入動模和定模型腔內，其尺寸都為80mm×54mm，厚度為1mm，其中蓋片9凸出模具分型面0.02mm-0.08mm，而基片8上具有微槽一側與模具的分型面平齊，基片內矩形微槽尺寸為0.1mm×0.04mm；動模板2和定模板3內的油孔7與模溫機連接，利用模溫機加熱模具到設定的鍵合溫度80℃-100℃后繼續保持溫度；然后注塑機合模，動模向定模緩慢靠近，使基片和蓋片接觸壓縮，注塑機完全合模后，保持鍵合時間3-5min，再調節模溫機使模具冷卻至50℃以下，然后注塑機開模，取出芯片。

上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但本發明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅是示例性的，不是限制性的，任何不超出本發明權利要求的發明創造，均在本發明的保護之內。