[发明专利]一种微流控芯片数控加工仪

权利要求书

1.一种微流控芯片数控加工仪，其特征在于该系统是基于数控微加工技术，专用于微流控芯片的制备。系统由微流控芯片片基固定台单元、数控铣刻单元、芯片铣刻控制程序和计算机组成。微流控芯片片基固定台单元，位于数控加工单元下方，在平行于X/Y轴方向的平面上，由上下两层(主平台和辅助台)组成。辅助平台是安装于主平台的衬板，可以拆卸和重新定位，微流控芯片片基先固定于辅助平台上，再将辅助平台固定到主平台上，实现微流控芯片片基的精确定位和重复定位。数控铣刻单元由铣刻功能部件和X/Y/Z三个相互垂直方向上的数控定位和运动部件构成。计算机通过数字接口与数控铣刻单元进行通讯，运行芯片铣刻控制程序实现对铣刻单元的定位和移动控制，从而实现铣刻加工部件在芯片表面进行微加工，在芯片表面得到所需的微通道结构。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片微加工系统，其特征步骤依次如下：

(1)用CAD软件设计芯片表面的微通道结构图形；

(2)将CAD软件设计的微通道结构图形转换成芯片铣刻控制程序；

(3)将微流控芯片片基固定于辅助平台上，再将辅助平台固定到主平台上；

(4)选择合适的刀具，安装于数控铣刻单元中铣刻功能部件的刀具夹中；

(5)启动铣刻控制程序，在芯片表面进行微加工，得到所需的微通道结构。

3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片微加工系统，其特征在于X/Y/Z三个相互垂直方向的数控定位和运动部件，是由步进电机或伺服电机驱动丝杠旋转，实现铣刻功能部件的定位和移动。

4.根据权利要求1或2所述的微流控芯片微加工系统，其特征在于步进电机由步进电机驱动器驱动，一个脉冲信号可以控制电机转动π/1600弧度，丝杠螺距每周1mm，因此，每个脉冲移动1/1600(0.000625)mm。

5.根据权利要求1或2所述的微流控芯片微加工系统，其特征在于X/Y/Z三个方向的移动范围，即系统的工作台面可达20x30x6cm。

6.根据权利要求1或2所述的的微流控芯片微加工系统，其特征在于数控加工单元的铣刻功能部件，可以是高速电机驱动铣刀旋转铣削，也可以是电火花灼刻、激光灼刻、超声震动铣磨方式实现微流控芯片微通道的加工。

7.根据权利要求1或2所述的的微流控芯片微加工系统，其特征在于微流控芯片片基固定台单元，是由主平台和辅助平台构成，辅助平台是主平台的衬板，可以拆卸和重新定位。微流控芯片片基先固定于辅助平台上，再将辅助平台固定到主平台上，实现微流控芯片片基的定位以及重复定位。

8.根据权利要求1或2所述的的微流控芯片微加工系统，其特征在于辅助平台上固定有直角卡位，用于固定和定位芯片片基，根据芯片片基的尺寸、大小、形状及数量，辅助平台可设计成单卡位或多卡位，卡位间距可以根据芯片片基的尺寸大小进行定制。

9.根据权利要求1或2所述的的微流控芯片微加工系统，其特征在于Z轴方向上的定位，采用显微镜观测(目镜测微尺辅助完成)，而非接触式定位，避免了Z轴零点定位时刀具挤压芯片片基所造成的Z轴方向上的微加工误差。

10.根据权利要求1或2所述的的微流控芯片微加工系统，其特征在于微流控芯片片基的固定，采用薄双面胶胶合到辅助台上，避免采用侧向和垂直方向的压力固定造成片基形变而引起的微加工误差。