[发明专利]一种基于激光内雕微加工的微流控芯片制备方法

权利要求书

1.一种制备微流控芯片的方法，其包括如下步骤：

第一步，配制旋涂用聚甲基丙烯酸甲酯胶，对透明底片进行清洗、烘烤、活化前处理；再用涂胶机在透明底片上均匀甩涂一定厚度聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶；

第二步，根据膜厚要求在第一步透明底片相对的两边边缘放置玻璃管，同时在玻璃管和聚甲基丙烯酸甲酯胶的上方放置透明盖片，玻璃管起到支撑透明盖片，使得聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶不被透明盖片挤压流动或变形，且聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶与透明盖片接触粘结，透明盖片盖上镀有高透膜；然后烘烤固化后制得包含三层结构的基片，三层自上而下依次分别为：透明盖片-聚甲基丙烯酸甲酯-透明底片；

第三步，取出基片，在基片侧面聚甲基丙烯酸甲酯位置设置抽气口接入抽气嘴抽气，并将设计好的微流控芯片图案发送到准分子激光加工系统中，同时使得激光聚焦至透明底片上面，自侧面PMMA的抽气口处开始，根据设计好的图案驱动激光光斑在透明底片移动对聚甲基丙烯酸甲酯进行微通道刻蚀，然后在图案的末尾处聚甲基丙烯酸甲酯侧面设置出口；

第四步，在聚甲基丙烯酸甲酯侧面的抽气口和出口处接入引流管，并封装，获得微流控芯片。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在第三步之后，用去离子水，从微通道图案连接的抽气口向出口冲刷，将刻蚀的微通道内的粉末冲刷干净。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步中所述聚甲基丙烯酸甲酯胶为PMMA颗粒溶于冰醋酸所得胶液；均匀胶层的制作方法是在匀胶台上使胶层厚度控制在100～150μm。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第二步中所述玻璃管放置位置，需根据芯片出入口位置避开进行放置。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步中，激光光斑通过掩模板控制大小，其大小为10～60μm。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，第三步中，激光光斑通过掩模板控制大小，其大小为30μm。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，盖片与底片通过聚甲基丙烯酸甲酯胶固化后，预键合在一起；预键合，键合时在底片上由4个直径为100μm的玻璃管支撑，将三层结构紧压在一起，保证在预键合时整体厚度均匀与结合强度。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，按照设计图案驱动光斑移动进行微通道刻蚀；光斑移动路径，从基片的某一边缘位置开始，在激光刻蚀过程中，用真空泵向微通道内不断吸气，将刻蚀产生的粉末不断吸走。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，激光光斑可以通过掩模板控制大小，其大小为10～50μm；能量密度为1～5ⅹ10⁶J/m²；光斑能量均匀度≤5％。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透明盖片和透明底片的材质选自：石英玻璃、聚苯乙烯、聚碳酸酯；所述盖片厚度为0.5mm-2mm，所述基片的厚度为0.5mm-4mm。

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述盖片厚度为1mm；所述基片的厚度为2mm。