[发明专利]一种用于聚合物微流控芯片模内键合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物微流控芯片制造领域，涉及一种用于聚合物微流控芯片模内键合的方法。

背景技术

微流控芯片是把化学和生物等领域中所涉及的样品制备、进样、反应、分离、检测集于一体，以取代常规化学或生物实验室各种功能，聚合物因具有良好的生物兼容性，加工成型方便，原料价格低、光学性能好等特点，成为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热压法或注塑方法制作出基片和盖片，其中基片上具有10-100微米复杂结构的微槽，盖片为一厚度均匀的光板，然后在烤箱、热压机上对基片和盖片进行键合，从而粘结在一起成为微流控芯片，基片内复杂的微槽则成为封闭的微通道。

但是在烤箱和热压机上键合，键合前需先将基片和盖片进行对准，键合过程中对键合压力进行精确控制，过大压力将导致芯片内通道被堵塞，过小则不能键合成功或键合强度很低，且目前芯片的成型和键合工艺分开，在不同的设备上进行，这些问题都导致微流控芯片面临生产率低，成本高，周期长等问题，限制了微流控芯片的生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种微流控芯片模内键合的方法，将微流控芯片在模具内部实现键合，更加简单、方便的获得聚合物微流控芯片，也为微流控芯片注射成型模内键合技术提供键合方法。

本发明所采用的技术方案是：键合模具动模板和定模板内开设有型腔，型腔内的动模镶嵌件和定模镶嵌件通过螺钉分别固定在动模板和定模板上，键合模具安装在注塑机的动模固定板和定模固定板之间，因模具在闭合时安装，可以保证两个型腔的精确对准；盖片和基片用乙醇进行表面清洁处理后，分别放入动模和定模型腔内，其中盖片凸出模具分型面0.02mm-0.08mm，而基片上具有微槽一侧与模具的分型面平齐，基片内矩形微槽尺寸为0.1mm×0.04mm；动模板和定模板内的油孔与模温机连接，利用模温机加热模具到设定的键合温度80℃-100℃后继续保持温度；然后注塑机合模，动模向定模缓慢靠近，使基片和盖片接触压缩，注塑机完全合模后，保持键合时间3-5min，再调节模温机使模具冷却至50℃以下，然后注塑机开模，取出芯片。

实施本发明的模内键合方法，其具有以下有益效果：键合前将盖片和基片分别放入型腔内，动定模板上的型腔是精确对准的，因此减少了普通键合工艺基片和盖片的对准环节；通过控制芯片压缩厚度，使基片和盖片接触受力实现键合，芯片内微通道不被堵塞，而采用这种方法不必控制键合压力，减少了普通热压键合时压力检测、反馈环节，芯片键合将更加方便和实用；在微流控芯片注射成型模内键合技术中采用这种键合方法，通过设计模具的分型面使盖片凸出一定高度，将可以通过注塑机二次合模压缩芯片实现键合。

附图说明

图1是本键合方法实施例的结构示意图。

下面将结合附图及实施方式对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1聚合物微流控芯片是由一块带通道的基片和一块光板盖片通过加温加压键合在一起的。如图1所示，本键合方法中，键合模具动模板2和定模板5内开设有型腔，型腔内的动模镶嵌件3和定模镶嵌件4通过螺钉10分别固定在动模板和定模板上；键合模具安装在注塑机的动模固定板1和定模固定板6之间，因模具在闭合时安装，可以保证两个型腔的精确对准；键合前，盖片9和基片8用乙醇进行表面清洁处理后，分别放入动模和定模型腔内，其尺寸都为80mm×54mm，厚度为1mm，其中盖片9凸出模具分型面0.02mm-0.08mm，而基片8上具有微槽一侧与模具的分型面平齐，基片内矩形微槽尺寸为0.1mm×0.04mm；动模板2和定模板3内的油孔7与模温机连接，利用模温机加热模具到设定的键合温度80℃-100℃后继续保持温度；然后注塑机合模，动模向定模缓慢靠近，使基片和盖片接触压缩，注塑机完全合模后，保持键合时间3-5min，再调节模温机使模具冷却至50℃以下，然后注塑机开模，取出芯片。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅是示例性的，不是限制性的，任何不超出本发明权利要求的发明创造，均在本发明的保护之内。