[发明专利]微流控芯片的激光加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物微流控芯片的加工方法，特别是涉及一种微流控芯片的激光加工方法。

背景技术

由于具有材料成本低、性能优异、可选品种多、适合批量生产等显著优点，高分子聚合物已成为微流控芯片中最常用的材料，特别是适合于一次性微流控芯片的加工。目前，在聚合物微流控芯片的加工过程中，基于激光直写加工方法由于能够直接将设计的图形直接通过计算机传输到高能激光束，从而在微流控芯片上快速加工出微结构，因此特别适合于微流控芯片的研发阶段。但是，

在使用二氧化碳激光加工微流控芯片时，由于热熔效应，往往在微流控芯片的微结构边缘会形成两端凸起的重铸物结构，会严重影响芯片的键合效果。另一方面，加工过程中产生的一些烟尘颗粒会沉降到待加工表面，从而严重影响芯片表面的清洁度。为解决这个问题，本发明提出一种聚合物微流控芯片的激光加工方法。

发明内容

为了解决上述激光加工过程中的主要问题，本发明提出一种微流控芯片的激光加工方法，其特征在于该方法包括以下特征步骤：

①将代加工的高分子聚合物芯片清洗干净、吹干；

②将一张1～30微米厚度的高分子薄膜涂覆于待加工表面；

③使用二氧化碳激光设备，在聚合物芯片上雕刻加工出通孔、通道、混合器微等结构；

④将高分子薄膜从芯片表面剥离，获得加工有微结构的微流控芯片。

所使用的高分子薄膜可以使用商品化的聚合物薄膜直接贴附，也可以使用旋涂设备进行光刻胶、聚二甲基硅氧烷硅氧烷等聚合物的涂覆。

本发明所提出的微流控芯片的激光加工方法，有别于现有的激光直接在裸露的芯片表面雕刻微结构的方法，使用贴膜后进行加工，不仅能够最大程度上改善重铸物的影响，而且能够保证芯片加工表面的清洁度。

附图说明

图1.一种聚合物微流控芯片的激光加工方法示意图。

图2.基于贴膜激光加工微通道的截面结构示意图。其中a为贴膜后加工的微通道截面结构示意图；b为将贴膜剥离后的微通道截面结构示意图。

图3.贴膜前后激光加工样品孔的表面显微镜照片。其中A为没有使用贴膜加工的样品孔；B为使用本发明提供的贴膜工艺后加工的样品孔。

具体实施方案

下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。

实施例1一种PMMA微流控芯片的激光加工方法

一种PMMA微流控芯片的激光加工方法如图1所示，首先将空白的PMMA清洗、吹干；将一张20微米厚度的PP保鲜膜贴附于基材表面；使用二氧化碳激光加工设备在贴有薄膜的基材表面加工微凹槽；撕去薄膜，获得加工有微通道的微流控芯片。

使用本发明提供的加工方法，如图2所示，当使用二氧化碳激光在贴有薄膜的基材表面加工出微通道时，由于热熔效应，在通道的两侧边缘、贴膜的表面形成微凸起结构即重铸物a，将贴膜剥离后，则获得如b所示的微通道，重铸物将大大改善。

使用本发明提供的加工方法，如图3所示，当使用二氧化碳激光在裸露的PMMA基材和具有贴膜的PMMA基材上加工通孔结构，可以看出，使用相同的加工条件在空白PMMA基材A上加工获得的芯片表面有很多重铸物和颗粒，而使用贴膜后加工的PMMA芯片B上的重铸物现象和表面清洁度都有了显著的改善。

实施例2一种PC微流控芯片的激光加工方法

一种PC微流控芯片的激光加工方法如图1所示，首先将空白的PC清洗、吹干；使用甩胶机等高速离心装置将光刻胶旋涂于基材表面，形成10微米厚度的光刻胶薄膜；使用二氧化碳激光加工设备在涂有薄膜的基材表面加工微凹槽；除去光刻胶薄膜，获得加工有微通道的微流控芯片。

使用本发明所提出的方法进行聚合物微流控芯片的加工，有别于现有的激光直接在裸露的芯片表面雕刻微结构的方法，使用贴膜后进行加工，不仅能够最大程度上改善重铸物的影响，而且能够保证芯片加工表面的清洁度。