[发明专利]一种聚合物微流控芯片加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及微型芯片加工方法，更具体的说，是涉及一种柔性的聚合物材料的微流控芯片加工方法。

背景技术

微流控芯片是一种新兴的处理微升、纳升等微量流体的微型器件，可广泛应用于生命科学、化学分析、环境检测、疾病诊断等领域，有着巨大的社会意义与市场价值。由于微流控芯片多用于检测领域，为避免交叉感染，多数微流控芯片为一次性使用产品，所以降低微流控芯片的成本是实现微流控芯片广泛应用的前提。因此，具有丰富性能、价格低廉、加工工艺简单的聚合物材料成为了继硅片和玻璃之后的主要材料选择。基于热压印工艺、注塑工艺等模塑技术，多种微流控器件被开发出来，但多数聚合物微流控芯片是基于聚合物薄膜的微流道结构，如在PMMA基板上加工出凹形微流道结构，由于基板通常为硬质薄板，这种微流控芯片所占空间较大，且微流控器件的集成度较低，另外，在微流道的密闭封合过程中，微流道受封合工艺参数影响较大，常发生微流道变、堵塞等现象。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种柔性的聚合物材料的微流控芯片的加工方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种聚合物微流控芯片加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据所要加工的微流控芯片规格参数，制备与之相对应的压印模具，压印模具分为基片模具与盖片模具；

(2)应用超声压印工艺，以聚合物薄膜为材料，采用基片模具和盖片模具制备微流控基片与微流控盖片，所述微流控基片的微流道两侧设有凹槽，微流控盖片上设有与所述凹槽相对应的凸起；

(3)在所述凹槽内滴入粘结剂，将所述微流控盖片的凸起与微流控基片的凹槽相对齐，施加压力使微流控盖片与微流控基片在压力作用下实现封接，具有微流道的微流控芯片加工完成。

微流道的特征尺寸为50μm-1000μm。

步骤(2)中所述聚合物薄膜由PE、PVC或PVDF其中的一种聚合物材料制成。

所述聚合物薄膜的厚度为80μm。

步骤(2)中所述聚合物薄膜设置有至少3层。

步骤(3)中所述施加压力为100N并持续至少10分钟。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明方法中的微流控盖片与基片均采用具有热塑性的多层聚合物薄膜制成，柔性好，制作成本低且集成性良好。

(2)本发明方法中微流控盖片与基片通过热压印技术制作获得，微流控盖片与基片上分别相对应的设有凸起和凹槽，二者通过粘结剂对齐压接后得到具有微流道的微流控芯片，整个过程中对微流道的参数影响较小，且工艺简单实用。

附图说明

图1是本发明的操作步骤示意图。

附图标记：1-压印头2-压印模具3-聚合物薄膜4-微流控盖片5-凸起6-微流控基片7-凹槽8-粘结剂9-微流道

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

如图1所示，一种聚合物微流控芯片加工方法，包括如下步骤：

(1)确定所要加工的微流控芯片上的微流道9的尺寸和布局，本实施例中设计微流控芯片的微流道9尺寸为20×0.3×0.3mm。

(2)利用精密加工数控机床在4mm厚铝合金板上加工与微流道尺寸相对应的压印模具2，压印模具2分为盖片模具与基片模具。

(3)应用超声压印工艺，以聚合物薄膜3为材料，通过压印模具2的盖片模具和基片模具分别制备出微流控盖片4和微流控基片6，微流控盖片4和微流控基片6分别具有相对应的凸起5和凹槽7，凸起5和凹槽7的界面尺寸均为0.2×0.2mm；本实施例中使用的聚合物薄膜3的厚度为80μm，由PE材料制成，其中微流控盖片4和微流控基片6分别通过四层和五层聚合物薄膜3通过超声压印工艺制成。

(3)在凹槽7内滴入502粘结剂8，将微流控盖片4的凸起5与微流控基片6的凹槽7相对齐，施加100N的压力并持续至少10分钟，使微流控盖片与微流控基片在压力作用下实现封接，具有微流道的微流控芯片加工完成。