[实用新型]热压键合夹具和热压键合系统

说明书

本实用新型涉及一种热压键合夹具和热压键合系统，该热压键合夹具用于微流控芯片，所述微流控芯片包括盖片及层叠于所述盖片上的基片，所述基片的顶面设有蓄液池，所述热压键合夹具包括：底板，所述底板用于承载所述微流控芯片；加压板，所述加压板用于压接在所述基片的顶面，所述加压板上设有供所述蓄液池穿置的通孔；以及加压垫，所述加压垫压接于所述加压板的顶面及所述蓄液池的端面，所述加压垫用于承接外界施加的键合压力。本方案的热压键合夹具能够有效提升微流控芯片的受力均匀性，以确保微流控芯片各部位的键合效果保持一致。

技术领域

本实用新型涉及微流控芯片制造技术领域，特别是涉及一种热压键合夹具和热压键合系统。

背景技术

微流控芯片技术是把生物、化学、医学等分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程的技术。微流控芯片一般包括盖片和层叠于盖片上的基片，基片和盖片之间限定出微流控通道，基片的顶面设有与微流控通道相连通的蓄液池，蓄液池呈顶部敞口的筒状，蓄液池的端面高于基片的顶面。

传统的微流控芯片在制造时，通常是先采用光刻、CNC、模塑、压印等方式分别制造出基片和盖片，然后再对基片与盖片进行封合。微流控芯片的封合也称为键合，具体是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理，在一定条件下直接结合，通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。微流控芯片的键合方法有多种，包括热压键合、表面改性键合、超声波键合、激光键合、微波热键合、胶粘接键合、溶剂键合等。其中，热压键合是目前聚合物微流控芯片键合工艺中使用最广泛的键合方法。

目前，对硬质聚合物微流控芯片进行热压键合时，通常是将基片与盖片对位贴合后放置在热压键合设备中，通过一个平面度高的硬质板对微流控芯片的顶面(也即蓄液池的端面)进行施压。由于键合压力直接作用于蓄液池的池口，容易因为平面度不满足要求，以及受力的方向、大小不均匀，无法保证微流控芯片受力均匀，而影响微流控芯片的热压键合效果，甚至还会破坏蓄液池和微流控通道。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的微流控芯片进行热压键合时受力不均匀，而影响热压键合效果的问题，提供一种热压键合夹具和热压键合系统。

一种热压键合夹具，用于微流控芯片，所述微流控芯片包括盖片及层叠于所述盖片上的基片，所述基片的顶面设有蓄液池，所述热压键合夹具包括：

底板，所述底板用于承载所述微流控芯片；

加压板，所述加压板用于压接在所述基片的顶面，所述加压板上设有供所述蓄液池穿置的通孔；以及

加压垫，所述加压垫压接于所述加压板的顶面及所述蓄液池的端面，所述加压垫用于承接外界施加的键合压力。

上述热压键合夹具可用于与热压键合机配合以对微流控芯片进行热压键合。具体地，在使用时，将微流控芯片的盖片放置于底板上，再将基片层叠于盖片上，然后将加压板穿过基片上的蓄液池而压接在基片的顶面，最后将加压垫压接在加压板的顶面及蓄液池的端面，通过热压键合机对加压垫施加键合压力，从而使基片与盖片能够键合于一体。采用上述热压键合夹具后，施压过程中，键合压力通过加压垫同时传递至加压板的顶面和蓄液池的端面，如此，使得基片与盖片整体受力更为均匀，从而能够有效提升微流控芯片的受力均匀性，以确保微流控芯片各部位的键合效果保持一致；同时，还可有效避免键合压力集中于蓄液池端面而导致蓄液池及微流控通道发生损坏。

在其中一个实施例中，所述底板的顶面设有用于对所述基片及所述盖片进行限位的限位结构。

在其中一个实施例中，所述限位结构为凹设于所述底板顶面的限位槽，所述限位槽的形状与所述基片及所述盖片的外轮廓相适配。

在其中一个实施例中，所述底板上设有至少两个所述限位槽。

在其中一个实施例中，所述底板为采用导热材料制成的导热底板。