[發(fā)明專利]在結構玻璃層上的平坦層的組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180007136.X
• 申請日: 2011-01-28
• 公開（公告）號: CN102762491A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設計）人: A·比森;T·L·達努克斯;A·帕里斯
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰;李丹丹

本申請要求2010年1月29日提交的法國專利申請第1050631號的優(yōu)先權權益。

技術領域

本發(fā)明涉及由玻璃、陶瓷或微晶玻璃制成的微流體裝置，該微流體裝置包括中間層，該中間層包括具有限定微通道的敞開結構表面的至少一個表面，該微通道由基本平板形狀層封閉，該基本平板形狀層由玻璃、陶瓷或微晶玻璃制成，更具體地涉及具有改進的密封且易于在制造過程中對準的這種裝置。

背景技術

康寧公司（Corning?Inc.）的歐洲專利申請EP?1964817披露了一種用于通過以下方式制造由玻璃、陶瓷或微晶玻璃制成的微流體裝置的方法：熱模鑄含玻璃的材料，以使材料變粘并使材料成形為限定一具有敞開結構面的板，該敞開結構面設置成構成微流體通道。為了進行該結構表面的鑄造以形成微流體通道，使用剛性模具，例如由石墨塊制成（參見段落[0044]和[0045]中模具和玻璃板的制造方法）。

該文獻還描述了將包括結構表面的多個微流體板在空氣中800°C下密封組裝在一起以構成微流體裝置（參見段落[0047]至[0049]）。

由玻璃、陶瓷或微晶玻璃制成的該微流體裝置可用作小容積化學反應器。由微流體通道限定的微處理腔室通過將至少兩個玻璃、陶瓷或微晶玻璃層或板密封組合在一起來獲得。

因此非常重要的是，密封完全緊密，且兩個板或層在彼此堆疊的過程中完全地或近似完全地對準。

兩個彼此堆疊的玻璃、陶瓷或微晶玻璃板或層之間的密封通常通過以下方式來實現(xiàn)：在待密封的表面上沉積玻璃、陶瓷或微晶玻璃熔料，接著進行熱循環(huán)以在待密封的結構表面上形成熔料層的粘性流，以及去除通常存在于熔料成分中的有機產(chǎn)物。

根據(jù)該文獻的微流體裝置示于附圖1中。

除了待密封各層的適當對準之外，還必須具體在限定微流體通道各側面的突部處具有待密封表面的均勻涂層。

文獻WO?2005/090227還披露了一種堆疊結構和一種用于制造該堆疊結構的方法。

根據(jù)該文獻，限定微通道2c的微反應器2的堆疊借助將導電緩沖膜和呈金屬或金屬合金結合膜形式的層組合起來實現(xiàn)，尤其用于通過金屬或合金被包含在玻璃結構2中的氧原子氧化來形成結合（參見第8頁第5行至第9頁和第11頁）。該氧化方法稱為陽極結合方法。該文獻提出了一種解決方案，其非常昂貴且引入了金屬或合金在微流體裝置結構中的使用，而在本發(fā)明的上下文中，基本上或排它性地使用了玻璃、陶瓷或微晶玻璃成分，且避免使用金屬或合金。

文獻US?6?600?558?B2構成另一文獻，其描述了制造用于氣體光學探測的微流體元件，其通過陽極結合方法、借助氮化硅膜將密封在一起的諸如派熱克斯（Pyrex）的各玻璃層組合起來（具體參見第8欄第8行至第53行）。

再次，本發(fā)明旨在免除這種需要通過陽極方法進行結合的制造。

理想的是，經(jīng)由一解決方案提供微流體裝置，該解決方案允許待密封敞開結構的容易對準，使處理微通道的突部表面的均勻覆蓋范圍最大化。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種微流體裝置，所述微流體裝置由玻璃、陶瓷或微晶玻璃制成，且設有限定至少一個微流體處理腔室的至少一個微流體處理通道。所述裝置包括至少一個上層、至少一個下層和至少一個中間層。所述中間層包括上表面和下表面，所述中間層在其下表面上包括呈限定第一微流體通道的突部的第一網(wǎng)絡形式的第一敞開結構表面，并在其上表面上包括呈限定第二微流體通道的突部的第二網(wǎng)絡形式的第二敞開結構表面。所述中間層的下表面與由玻璃、陶瓷或微晶玻璃制成的第一基本平板形狀層協(xié)配，從而以密封方式封閉所述第一微通道，所述中間層的上表面與也由玻璃、陶瓷或微晶玻璃制成的第二基本平板形狀層協(xié)配，從而以密封方式封閉所述第二微流體通道。所述第二基本平板形狀層還構成中間層，所述中間層在其與所述中間層相反的表面上與另一層協(xié)配，所述另一層在其內(nèi)表面上包括結構表面，所述結構表面呈限定第三微流體通道的突部的網(wǎng)絡的形式。

根據(jù)本發(fā)明的一特定實施例，所述微流體裝置由各層的堆疊形成，所述堆疊以交替次序包括基本平板形狀層和中間層，所述中間層具有含有敞開結構表面的一個或兩個表面，所述敞開結構表面呈限定微通道的突部的網(wǎng)絡的形式。

根據(jù)本發(fā)明的另一特定實施例，所述微流體裝置包括與所述微流體通道流體連通的微流體入口和微流體出口，所述微流體入口和微流體出口布置成在所述微流體裝置的所述上表面和所述下表面上基本相對。

根據(jù)本發(fā)明的另一特定實施例，所述玻璃、陶瓷或微晶玻璃結構的成分和所述基本平板形狀層的成分是基本上相同的。