[發明專利]微流控芯片微電極工藝

在審

• 申請號: 201910077872.0
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109701674A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 鄧宇;張會寅;郭鐘寧;劉宇迅;郭磊;梁廣洋;王文兵
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;佛山市鉻維科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 廣州知順知識產權代理事務所(普通合伙) 44401
• 代理人: 彭志堅

本發明提供一種微流控芯片微電極工藝，包括：電極流道的設計與加工，PDMS微流控芯片基片上設有電極流道，PDMS微流控芯片基片上于電極的兩端需要加工兩個電極孔；鍵合，將PDMS微流控芯片基片與蓋片鍵合形成微流控芯片；電極灌注，將鍵合好的微流控芯片加熱到一定溫度，等待一定時間至芯片達到足夠使伍德合金熔化的溫度，然后將伍德合金加入微流控芯片電極孔中，伍德合金的直徑略大于孔徑，伍德合金熔化后，伍德合金會隨著金屬的進給而順著電極通道填充，對于其他彈性較差，灌注孔徑較大的伍德合金灌注，則需要添加密封機構。該工藝能制作出與流道在同一平面的微電極，且微電極厚度與流道高度一致；且能簡化制作過程，降低制作成本。

技術領域

本發明涉及微流控芯片，特別涉及一種微流控芯片微電極工藝。

背景技術

微流控芯片的微電極，現有的制作電極的方法有：

(1)利用氧化銦錫(ITO)制作

這種方法先在需要做電極的地方先蒸鍍上一層ITO薄膜，薄膜的厚度為幾十到幾百納米，然后勻上一層光刻膠，在曝光、顯影后，留下的光刻膠作為掩膜，利用ITO刻蝕液將暴露出來的ITO膜腐蝕，最后去除光刻膠即可獲得所需的電極。這種方法制作電極的缺點是：電極厚度有限，制作周期長，工藝復雜，無法制作與流道同一平面的電極。

(2)利用金或銅制作

這種方法需要先在金屬基底上旋涂上一層光刻膠；然后光刻、顯影之后，留下與金屬基底相通的微細溝槽；然后再在溝槽上電鍍上金或銅；接著去除光刻膠，然后將微細電極澆上紫外光固化樹脂，經過紫外光固化后，通過剝離或腐蝕的方法再將金屬基底去除，最后將帶有電極的樹脂和微流控芯片結合在一起。這種方法制作電極的缺點是，制作周期長，工藝復雜，無法制作與流動同一平面的電極。

(3)利用銀漿制作

由于銀獎是液態導電材料，這種方法需要根據需要制作電極微通道，再通過注射器將銀漿注入電極通道即可獲得所需電極。這種電極的缺點是:銀漿的價格較高，性質不穩定容易變質。

發明內容

鑒于以上所述，本發明提供一種微流控芯片微電極工藝，該微流控芯片微電極工藝能制作出與流道在同一平面的微電極，且微電極的厚度與流道的高度一致，以產生足夠的電場實現流道內都存在足夠電場；此外，該工藝能夠簡化制作微電極工藝過程，減小制作過程的時間，降低制作成本。

本發明涉及的技術解決方案：

一種微流控芯片微電極工藝，包括如下步驟：

一、電極流道的設計與加工

PDMS微流控芯片基片上設有電極流道，PDMS微流控芯片基片上于電極的兩端需要加工兩個電極孔；

二、鍵合

將PDMS微流控芯片基片與蓋片鍵合形成微流控芯片；

三、電極灌注

將鍵合好的微流控芯片放到加熱板加熱到一定溫度，等待一定時間至芯片達到足夠使伍德合金熔化的溫度，然后將伍德合金加入微流控芯片電極孔中，伍德合金的直徑略大于孔徑，伍德合金熔化后，伍德合金會隨著金屬的進給而順著電極通道填充，對于其他彈性較差，灌注孔徑較大的伍德合金灌注，則需要添加密封機構。

進一步地，所述第一步包括如下步驟：

(1)芯片模具光刻掩膜板設計

光刻膠使用的是SU-8光刻膠，光刻膠掩膜板設計需要設計出流道及電極的邊界輪廓，設置流道外側為遮光區域，流道的內側為透光區域；

(2)光刻膠旋涂