[發明專利]一種微通道器件加工工藝

有效

• 申請號: 202010466344.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111589477B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李湘勤;劉震宇;門戈陽;林浩濤
• 申請（專利權）人: 韶關學院
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B29C64/124;B33Y10/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 程毅

本發明涉及一種微通道器件加工工藝，依序包括以下步驟：在計算機內建立待加工的微通道器件三維數據模型；使用光固化打印機按照所得三維數據模型打印凹型板及平面板，所述微通道器件的微通道凹槽打印在所述凹形板表面，所述平面板表面平整無凹槽；對凹型板及平面板進行清洗干燥；將經過上述處理的凹型板及平面板進行真空貼合，所述凹槽板打印有凹槽的面為貼合面；真空貼合后再對其進行UV固化處理。相對于現有技術，本發明采用低成本的光固化打印機進行面成型，具有基板平整度好、制作效率高、操作簡單和成本低的特點，可直接用于單件或小批量的微通道器件的快速制造，降低了微通道器件的生產成本，方法針對單件或小批量生產微通道器件非常高效。

技術領域

本發明涉及微通道器件加工領域，尤其涉及一種微通道器件加工工藝。

背景技術

微通道器件又稱微流控芯片，是生化分析、醫療診斷的重要器件，可以將生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。從材質上主要包括玻璃芯片、高分子聚合物芯片及金屬材質芯片等種類，其中高分子聚合物芯片中又以PDMS(聚二甲基硅氧烷)芯片最為常見。

現有的微通道器件的加工方式主要有包括濕法腐蝕、光刻及倒模、CNC(數控機床)設備加工和開模及注塑。濕法腐蝕主要應用于制作玻璃芯片，該工藝的加工精度可至10-25微米，但是通常需要結合光刻等工藝來進行加工，加工成本高昂且操作繁瑣。光刻及倒模工藝主要應用于PDMS芯片的加工，其加工精度可以達到幾微米，但是該工藝需要使用光刻膠制作模具，工藝過程復雜，且模具成本高昂。CNC設備加工可以用于加工聚合物材質芯片及金屬材質芯片，其加工通道寬度的最小極限為100微米左右，但是CNC設備自身價格高昂。開模及注塑工藝則受限于模具的加工工藝，對通道形狀有限制，難以加工較為復雜的結構，且使用該方法加工需先加工模具，耗時長且模具價格昂貴，靈活性差，芯片結構變動時需要重新開模，模具成本較高。

上述四類加工工藝均無法兼顧加工靈活性及低成本，加工工藝過程復雜、配置成本高，主要適用于微通道器件的批量化生產，但在針對單件、小批量的微通道器件加工時，加工效率低、加工工藝繁瑣，難以在滿足個性化定制需求的前提下降低成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種可以滿足個性化定制需求且成本低廉的微通道器件加工工藝。

一種微通道器件加工工藝，依序包括以下步驟：

S1：在計算機內建立待加工的微通道器件三維數據模型；

S2：使用光固化打印機按照步驟S1所得三維數據模型分別打印出凹型板及平面板，其中，所述凹型板表面上打印有微通道器件的微通道凹槽，所述平面板表面平整無凹槽；

S3：對S2所得的凹型板及平面板進行清洗干燥；

S4：將經過步驟S3處理的凹型板及平面板進行真空貼合，其中，所述凹型板上打印有微通道凹槽的面為貼合面；

S5：對步驟S4所得的真空貼合后的凹型板及平面板進行UV固化處理。

相對于現有技術，本發明采用低成本的光固化打印機進行面成型，具有成型基板平整度好、制作效率高、操作簡單和成本低的特點。可直接用于單件或小批量的微通道器件的快速制造，大幅降低了微通道器件的生產成本，簡化了微通道器件的生產工藝，該工藝方法針對單件或小批量生產微通道器件非常高效。

進一步，所述步驟S1中的所述三維數據模型在建立好后，沿所述微通道器件模型的微通道凹槽其中一側底面所在平面，對所述三維數據模型進行形狀分割，分割成帶有凹槽的凹型板模型和不帶凹槽的平面板模型。便于后續對凹型板及平面板的打印。