[發明專利]一種微電極芯片制作工藝

有效

• 申請號: 201910837400.0
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110449194B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 李姍姍;邢奔;程娥;李軍委
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰;張國榮

本發明公開了一種微電極芯片制作工藝，包括制作微電極模板和微流道模板；利用高分子聚合物材料軟刻蝕制作具有微電極流道的微電極基片和具有微流道的微流道基片；使用能增加微電極基片與熔融合金之間的粘合性的表面處理液對微電極基片上的微電極流道進行表面處理，采用熔融合金的方法澆筑微電極，獲得具有微電極的微電極基片；將具有微電極的微電極基片和微流道基片進行鍵合處理制得微電極芯片，微電極完全或部分位于微流道中。該工藝對微電極流道進行表面處理，改變了微電極流道表面的性能，增加了微電極流道與合金之間的粘合性，提高了制備微電極的成功率，保證了微電極的質量。

技術領域

本發明屬于微流控領域，特別涉及一種微電極芯片制作工藝。

背景技術

由于微電極的尺寸可達微米級別，有利于實現檢測裝置的集成與便攜化，且微電極具有電流密度高、響應速度快、信噪比高等常規電極無法達到的電極特性，近年來受到廣泛的關注。

目前制備微電極的方法很多，有電沉積法、電化學刻蝕法、光刻腐蝕法和內部填充法等。

(1)電沉積法

電沉積法即為在特定基底上沉積電極材料或包覆層，制備的微電極形態多為圓錐形、球型或半球型，難以制得任意形狀的微電極，而且工藝復雜，成本較高。

(2)電化學刻蝕法

電化學刻蝕法即對放在特定溶液中的金屬絲在一定電位下進行電化學刻蝕，得到半球型尖端，再在尖端表面填涂電泳漆、環氧樹脂膠等材料，形成微電極；電化學刻蝕法成本低、重現性好，但其制備工藝復雜，難以制作任意形狀的微電極。

(3)光刻腐蝕法

光刻腐蝕法即在制備電極的位置先鍍上一層金屬或氧化銦錫(ITO)薄膜，然后在薄膜上制備用于光刻的掩膜，進行曝光、顯影后，通過腐蝕液腐蝕出所需微電極的形狀，這種方法制得的微電極厚度有限。

(4)內部灌注法

內部灌注法利用金屬粉末或其它導電材料填充微電極流道，然后冷卻固化形成微電極。

申請號為201910077872.0的中國專利公開了一種微流控芯片微電極工藝，該工藝采用有電極流道的基片與蓋片先鍵合后灌注電極的方法制備微電極，蓋片為平整薄片，但是此工藝只能制作與流道在同一平面的微電極，微流道和微電極各自獨立，即只能制備電容式或電感式微電極，無法制備與微流道接觸的電阻式電極，限制了微流控芯片的使用范圍，比如該微流控芯片無法用于介電泳、交流電熱和交流電滲等實驗。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的問題是，提供一種微電極芯片制作工藝。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是：

一種微電極芯片制作工藝，包括以下步驟：

S1.制作微電極模板和微流道模板；

S2.利用高分子聚合物材料軟刻蝕制作具有微電極流道的微電極基片和具有微流道的微流道基片；

S3.使用能增加微電極基片與熔融合金之間的粘合性的表面處理液對微電極基片上的微電極流道進行表面處理，采用熔融合金的方法澆筑微電極，獲得具有微電極的微電極基片；

S4.將具有微電極的微電極基片和步驟S2中制得的微流道基片進行鍵合處理制得微電極芯片，微電極完全或部分位于微流道中。

所述表面處理的具體步驟是：

將蓋片蓋在微電極基片具有微電極流道的一面上，用手按壓蓋片將微電極基片與蓋片進行可逆性粘合；

在通風櫥中使用注射器將表面處理液由任意一個電極孔注入微電極流道中，直到表面處理液充滿整個微電極流道，并對微電極流道浸泡處理5min；