[发明专利]一种微流道入口盖板及其制备和使用方法

说明书

本发明公开了一种微流道入口盖板及其制备和使用方法，属于微纳加工技术领域，解决了现有技术中微流道尺寸无法实现更小尺寸的微流道、存在软管脱落的风险的问题。本发明微流道入口盖板包括盖板单元和连接管；盖板单元上设置有阶梯孔，阶梯孔由顶部大孔和底部小孔构成，顶部大孔和底部小孔为同轴设置；连接管外径小于顶部大孔内径，连接管内径大于底部小孔内径，连接管设置在盖板单元顶部大孔中，连接管底部与底部小孔上表面接触并固定。本发明适用于向微流控芯片的输送液体。

技术领域

本发明属于微纳加工技术领域，特别涉及一种微流道入口盖板及其制备和使用方法。

背景技术

微流控芯片是集成电路芯片技术在生物化学领域的延伸和推广，是生物化学分析与实验的微型化。传统的生物或化学实验装置是烧杯、烧瓶与连通管的组合，还包括注液、输液与检测系统；而微流控芯片将这些系统都微缩到一个微米级或者毫米级大小的平面基底上。使用微流控芯片的好处有：减少制造、使用和处理的费用；减少分析时间；减少试剂和分析物的使用量；减少有害产物的产量；增强便携性；解决了有些研究在大尺度装备中很难甚至无法进行的问题。

现有的微流控芯片通过将软管直接粘合在微流道入口的方案，来实现向微流控芯片中输送液体；通常情况下将软管插入微流道入口，然后使用粘合胶将其粘合固定。

现有的微流控芯片由于采用直接将软管粘合在微流道入口的方案，其微流道尺寸受控于软管尺寸的影响而无法实现更小尺寸的微流道；并且软管通过粘合胶直接粘合在入口处，存在连接强度不高的特点，在管压较高的情况下，存在软管脱落的风险。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种微流道入口盖板及其制备和使用方法，用以解决现有技术中微流道尺寸无法实现更小尺寸的微流道、存在软管脱落的风险等问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种微流道入口盖板，包括盖板单元和连接管；

盖板单元上设置有阶梯孔，阶梯孔由顶部大孔和底部小孔构成，顶部大孔和底部小孔为同轴设置；

连接管外径小于顶部大孔内径，连接管内径大于底部小孔内径，连接管设置在盖板单元顶部大孔中，连接管底部与底部小孔上表面接触并固定。

在一种可能的设计中，盖板单元为硅盖板，通过刻蚀硅晶圆获得；连接管为不锈钢管。

在一种可能的设计中，顶部大孔的深度为400～600um，孔径为500～1000um。

在一种可能的设计中，底部小孔的深度为100～300um，孔径为100～300um。

在一种可能的设计中，连接管高度大于顶部大孔深度。

另一方面，本发明还提供了一种微流道入口盖板的制备方法，包括以下步骤：

步骤1.光刻：在晶圆表面旋涂光刻胶，进行光刻，定义顶部大孔开孔图形和位置；

步骤2.顶部刻蚀：刻蚀出顶部大孔，将顶部的光刻胶去除；

步骤3.临时键合：使用临时键合胶将玻璃载片与晶圆顶部进行临时键合，然后将其倒置；

步骤4.二次光刻：在倒置后的晶圆表面旋涂光刻胶，进行光刻，定义底部小孔开孔图形和位置；

步骤5.底部刻蚀：将刻蚀深度控制在刚好刻穿底部；

步骤6.去胶：去除晶圆顶部临时键合胶和底部光刻胶；

步骤7.划片：使用划片机，切割出每一个盖板单元；

步骤8.将连接管固定在顶部大孔内，制得微流道入口盖板。