[发明专利]一种新型PDMS微流控芯片键合方法

说明书

本发明公开了一种新型PDMS微流控芯片键合方法，包括如下步骤：将玻璃和PDMS芯片分别经过等离子处理；在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS液体；然后将旋涂PDMS液体的玻璃在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶30～60s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；然后将附有PDMS薄膜的玻璃进行热处理后该PDMS液体固化；将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。该方法选材更加宽泛，并且对于玻璃表面的洁净程度要求不高，能够减少清洗过程中水和其他化学试剂如丙酮、乙醇等的消耗，进而节约清洗成本；这种芯片由于微沟道四周均是PDMS疏水介质层，能够在油包水制备微滴等对于微通道有疏水性要求的技术领域得以应用。

技术领域

本发明涉及微流控芯片加工技术领域，具体涉及一种新型PDMS微流控芯片键合方法。

背景技术

目前的PDMS芯片键合通常是采用PDMS与玻璃进行键合的方式进行，PDMS与玻璃之间的键合通常对于玻璃的材质有要求且对玻璃表面的洁净程度要求很高，如果玻璃材质变化或者玻璃表面洁净程度不够均会导致键合强度不够从而漏液。为实现良好的键合，在玻璃材质的情况下对于玻璃的清洗要求也很严格，通常通过乙醇、丙酮、去离子水超声工艺以及等离子清洗等方式反复进行，工艺繁琐且造成资源浪费。

解决PDMS与玻璃键合过程中对于玻璃材质的选择问题，现有技术中主要采用的是PDMS与玻璃键合时采用钠钙玻璃进行，对于石英、钢化玻璃、ITO玻璃、镀有其他功能薄膜(Ag膜、Au膜等)等其他材质的玻璃键合效果不理想，对于镀有电极的玻璃如果电极面积占比较大也会导致PDMS与玻璃之间键合不牢固。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种新型PDMS微流控芯片键合方法，该方法选材更加宽泛，并且对于玻璃表面的洁净程度要求不高，能够减少清洗过程中水和其他化学试剂如丙酮、乙醇等的消耗，进而节约清洗成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型PDMS微流控芯片键合方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将玻璃和PDMS芯片分别经过等离子处理；

(2)在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS(聚二甲基硅氧烷)液体，再在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶30～60s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；

(3)然后将附有PDMS薄膜的玻璃进行热处理后该PDMS液体固化；

(4)将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。

所述等离子为低压等离子或者常压等离子均可。优选地，本发明采用的等离子为氧气等离子。

优选地，等离子处理的时间为15min。

优选地，所述固化剂为硅烷偶联剂，具体使用时，所述固化剂和PDMS原液是按照体积比为1：10的比例混合，再用玻璃棒搅拌10min均匀后即可使用。

优选地，PDMS薄膜附着在玻璃上的厚度极薄，一般情况下厚度不大于10um。

PDMS原液是一种粘稠状的液体，学名二甲基硅氧烷，加入固化剂后会发生聚合交联反应形成聚合物，这种聚合物称为聚甲基硅氧烷即固化后的PDMS。室温情况下这种聚合交联反应也会进行但是速度很慢，加热会加快这种聚合反应的进行，通常实验条件会采用加热的方式进行缩短工艺时间。因此，优选地，将附有PDMS薄膜的玻璃进行热处理，所述热处理的温度为75-100℃，优选为90℃，热处理的时间为1-15min，优选为5min。