[发明专利]一种硅基光子生物传感器芯片的微流体封装方法

说明书

本发明涉及微流体封装领域，具体涉及一种硅基光子生物传感器芯片的微流体封装方法，包括以下步骤：1)制作用于成型PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜的模具；2)配制PDMS溶液；3)将PDMS溶液浇筑到模具的型腔中成型PDMS薄膜；4)制作基板、压板；5)芯片的微流体封装：将芯片放入到基板的凹槽中，扣上PDMS薄膜，压上压板，使PDMS薄膜的微流体通道和侧边通道与芯片形成密闭空间，即完成硅基光子生物传感器芯片的微流体封装。本发明的优点在于：本方法将微流体的出入口与芯片的光学测试区形成空间分离，便于光学测试的进行，且能进行较小尺寸硅基光子生物传感器芯片的微流体封装。

技术领域

本发明涉及微流体封装领域，具体涉及一种硅基光子生物传感器芯片的微流体封装方法。

背景技术

近几年，在高性能计算机以及超高速通信系统的驱动下，硅基光子学发展迅猛，在光子器件的设计、制作工艺、器件封装以及测试等方面都有许多进展，已经逐步走向产业化应用。得益于此，硅基光子传感器具有尺寸小、灵敏度、易集成等优势，近年来获得了广泛的研究和应用。微流控技术是把生物、化学、医学等领域的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。在实验室中，为了减少外界环境的干扰，减小待业样本量的多少，目前已经有很多学者实现了微流体技术应用于了硅基光子生物传感技术，但是由于测试过程中，为了保证微流体PDMS薄膜与导管(垂直插管) 之间的密闭性，通常要将PDMS薄膜制作的很厚，除此之外，为了减少芯片的成本，通常芯片的尺寸会制作的很小，所以光学测试区、微流体导管的区域显的非常拥挤，对小尺寸微流通道的设计与制作极为不利，所以有必要提出一种新的解决方案来，使得硅基光子生物传感器芯片真正的走向实用化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何对尺寸较小的硅基光子生物芯片的微流体进行封装，并将微流体的出、入口与芯片的光学测试区分隔开，便于光学测试的进行。

为解决以上技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种硅基光子生物传感器芯片的微流体封装方法，包括以下步骤：

1)制作用于成型PDMS薄膜的模具；

2)配制用于制作PDMS薄膜的原料，即PDMS溶液：将道康宁SYLGARD184 硅橡胶的基本组分与固化剂混合，搅拌均匀，然后放入真空箱中，抽真空 30min-50min，去除混合溶液中的气泡，随后放入温度为2-8℃的冰箱中静置 1h-3h；

3)将PDMS溶液浇筑到模具的型腔中，先以500r/min-1000r/min的转速进行旋涂，然后静置25min-35min，让溶液自动流平，然后在100℃-110℃的环境下对其进行高温烘烤，烘烤时间为40min-60min，烘烤完成后冷却5min-10min，最后脱模，取出制作完成的PDMS薄膜备用；所述PDMS薄膜设置有微流体通道和侧边通道，侧边通道对称分布在微流体通道的左右两侧，且微流体通道和侧边通道相通；所述PDMS薄膜还设置有方孔，方孔对称分布在微流体通道的前后两侧；

4)制作用于封装微流体的基板、压板；

5)芯片的微流体封装：将芯片放入到基板上，扣上PDMS薄膜，压上压板，使PDMS薄膜的微流体通道和侧边通道与芯片形成密闭空间，即完成硅基光子生物传感器芯片的微流体封装。

优化的，所述模具包括底座、侧型芯、型腔板，底座上设置有主型芯、副型芯；

所述主型芯为凹字形结构，用于成型PDMS薄膜的微流体通道，主型芯凸起的两端分别与对称分布在其两侧的侧型芯接触，侧型芯的顶面与主型芯凸起的顶面平齐。所述侧型芯用于成型PDMS薄膜的侧边通道，侧型芯的一端与主型芯接触，另一端水平穿过型腔板的侧壁，且从型腔板的外壁露出一部分；