[发明专利]微流控芯片的制造方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片的制造方法及系统。

背景技术

微流控芯片是把化学或生物等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检验、细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成到一块很小的芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。

微流控分析芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的微细加工，但芯片通道的加工尺寸远大于大规模集成电路，芯片的大小约数平方厘米，微通道宽度和深度为微米级。另一方面，对芯片材料的选择、微通道的设计、微通道的表面改性及芯片的制作则是微流控分析芯片的关键问题。由于微流控芯片的广泛应用，特别是在生物领域中应用时，需要满足低成本、生物适应性、灵活性和大批量生产等要求。然而这些要求很难同时满足。相关技术中的制造方法，如采用激光器在有机玻璃上直接加工微流控芯片，但该方法只适用于原型样品的生产，因为激光会破坏微流通道表面的形状，精度不高，而且生产周期长，不适合大批量生产；如采用LIGA方法制造模具而后复制加工，该方法造价高周期长。

采用相关技术中的方法，例如，购置电铸设备和模具完成设备约20～30万美元；购置光盘注塑机约14～22万美元/台，光盘模具5～9万美元/付；购置DVD甩胶机+固化装置约5～10万美元；44～71。以上设备加上辅助设施及超净车间，这部分投资合计60万美元以上；目前微流控芯片的加工量尚未大幅度增加，设备闲置时间将在80％以上甚至更高，将导致芯片加工成本几倍甚至几十倍地增加。

总之，在相关技术中没有成熟的低成本微流控加工技术，且通常为单个加工，尺寸小、精度低、效率低、成本高。

针对相关技术中制造微流控芯片的成本比较高且生产速度比较慢的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对制造微流控芯片的成本比较高且生产速度比较慢的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种微流控芯片的制造方法及系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种微流控芯片的制造方法。

根据本发明的微流控芯片的制造方法包括：将微流控芯片的基片模具置于光盘加工设备的夹具中；利用光盘加工设备中的注塑机向微流控芯片的基片模具进行注塑；将盖片与注塑后得到的基片相粘合。

优选地，在将微流控芯片的基片模具置于光盘加工设备的夹具中之前，上述方法还包括：在光盘加工设备的夹具中设置制冷系统，其中，制冷系统用于散热。

优选地，上述制冷系统包括：具有散热沟槽的金属盘，位于夹具和基片模具之间，金属盘的具有散热沟槽的一侧与基片模具接触。

优选地，散热沟槽为螺旋形沟槽结构。

优选地，上述制冷系统还包括：液体注入机构，与沟槽结构相连接，用于向散热沟槽中注入液体，或者，气体注入机构，与沟槽结构相连接，用于向散热沟槽中输入气体。

优选地，微流控芯片的基片模具采用以下方法之一来制造：对金属基板进行机械加工；在金属基板上甩光刻胶，并对光刻胶进行刻蚀，对刻蚀后的光刻胶进行显影，并对金属基板进行化学镀。

优选地，微流控芯片的基片模具包括一个或多个基片模型。

优选地，在微流控芯片的基片模具包括多个基片模型的情况下，在利用光盘加工设备中的注塑机向微流控芯片的基片模具进行注塑之后，方法还包括：将注塑得到的基片分割为独立的基片。

优选地，在将盖片与注塑后得到的基片相粘合之前，上述方法还包括：在基片或盖片上打孔。

优选地，采用超声波或激光在基片或盖片上打孔。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种微流控芯片的制造系统。

根据本发明的微流控芯片的制造系统，包括光盘加工设备，其中，在该光盘加工设备的夹具中安装有微流控芯片的基片模具。

优选地，在光盘加工设备的夹具和基片模具之间设置有制冷系统，其中，制冷系统用于基片模具的散热。

优选地，制冷系统为具有沟槽结构的金属盘。

优选地，沟槽结构为螺旋形沟槽结构。

优选地，制冷系统还包括：液体注入机构，与沟槽结构相连接，用于向沟槽结构中注入液体，或者，气体注入机构，与沟槽结构相连接，用于向沟槽结构中输入气体。

优选地，在基片模具上设置有一个或多个基片的模型。