[发明专利]一种微电极芯片制作工艺

说明书

本发明公开了一种微电极芯片制作工艺，包括制作微电极模板和微流道模板；利用高分子聚合物材料软刻蚀制作具有微电极流道的微电极基片和具有微流道的微流道基片；使用能增加微电极基片与熔融合金之间的粘合性的表面处理液对微电极基片上的微电极流道进行表面处理，采用熔融合金的方法浇筑微电极，获得具有微电极的微电极基片；将具有微电极的微电极基片和微流道基片进行键合处理制得微电极芯片，微电极完全或部分位于微流道中。该工艺对微电极流道进行表面处理，改变了微电极流道表面的性能，增加了微电极流道与合金之间的粘合性，提高了制备微电极的成功率，保证了微电极的质量。

技术领域

本发明属于微流控领域，特别涉及一种微电极芯片制作工艺。

背景技术

由于微电极的尺寸可达微米级别，有利于实现检测装置的集成与便携化，且微电极具有电流密度高、响应速度快、信噪比高等常规电极无法达到的电极特性，近年来受到广泛的关注。

目前制备微电极的方法很多，有电沉积法、电化学刻蚀法、光刻腐蚀法和内部填充法等。

(1)电沉积法

电沉积法即为在特定基底上沉积电极材料或包覆层，制备的微电极形态多为圆锥形、球型或半球型，难以制得任意形状的微电极，而且工艺复杂，成本较高。

(2)电化学刻蚀法

电化学刻蚀法即对放在特定溶液中的金属丝在一定电位下进行电化学刻蚀，得到半球型尖端，再在尖端表面填涂电泳漆、环氧树脂胶等材料，形成微电极；电化学刻蚀法成本低、重现性好，但其制备工艺复杂，难以制作任意形状的微电极。

(3)光刻腐蚀法

光刻腐蚀法即在制备电极的位置先镀上一层金属或氧化铟锡(ITO)薄膜，然后在薄膜上制备用于光刻的掩膜，进行曝光、显影后，通过腐蚀液腐蚀出所需微电极的形状，这种方法制得的微电极厚度有限。

(4)内部灌注法

内部灌注法利用金属粉末或其它导电材料填充微电极流道，然后冷却固化形成微电极。

申请号为201910077872.0的中国专利公开了一种微流控芯片微电极工艺，该工艺采用有电极流道的基片与盖片先键合后灌注电极的方法制备微电极，盖片为平整薄片，但是此工艺只能制作与流道在同一平面的微电极，微流道和微电极各自独立，即只能制备电容式或电感式微电极，无法制备与微流道接触的电阻式电极，限制了微流控芯片的使用范围，比如该微流控芯片无法用于介电泳、交流电热和交流电渗等实验。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的问题是，提供一种微电极芯片制作工艺。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种微电极芯片制作工艺，包括以下步骤：

S1.制作微电极模板和微流道模板；

S2.利用高分子聚合物材料软刻蚀制作具有微电极流道的微电极基片和具有微流道的微流道基片；

S3.使用能增加微电极基片与熔融合金之间的粘合性的表面处理液对微电极基片上的微电极流道进行表面处理，采用熔融合金的方法浇筑微电极，获得具有微电极的微电极基片；

S4.将具有微电极的微电极基片和步骤S2中制得的微流道基片进行键合处理制得微电极芯片，微电极完全或部分位于微流道中。

所述表面处理的具体步骤是：

将盖片盖在微电极基片具有微电极流道的一面上，用手按压盖片将微电极基片与盖片进行可逆性粘合；

在通风橱中使用注射器将表面处理液由任意一个电极孔注入微电极流道中，直到表面处理液充满整个微电极流道，并对微电极流道浸泡处理5min；