[发明专利]一种塑胶微流控芯片的注塑成型方法

说明书

本发明公开了一种塑胶微流控芯片的注塑成型方法，包括以下步骤：步骤S1，选择合适的模具基板，并进行净化处理；步骤S2，在模具基板的表面制备金属薄膜层；步骤S3，在金属薄膜层的上表面封装感光胶带；步骤S4，利用光刻工艺，将绘制于掩膜上的微流控芯片设计图案以图形化的方式光刻至金属薄膜层的表面；步骤S5，在刻蚀出的微流控芯片设计图案内进行电镀金属生长，以加工出成型模仁；步骤S6，去除剩余的感光胶带；步骤S7，在金属薄膜层及成型模仁的表面电镀金属薄膜保护层；步骤S8，在金属薄膜保护层的表面进行硬化处理以形成硬化层，最终得到具有硬化层的金属模具结构。根据本发明，其降低了模具生产成本及模具制造周期，适用于大批量连续生产。

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，特别涉及一种塑胶微流控芯片的注塑成型方法。

背景技术

微流控芯片通过把化学、物理、生物等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检验、细胞培养等基本操作单元集成到一块很小的芯片上，由微通道形成网络，并以可控的微量流体贯穿整个系统，用以实现常规化学或者生物实验室的各种功能。

微流控芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的加工，但芯片通道的加工尺寸远大于大规模集成电路，芯片的大小约数平方厘米，微通道宽度和深度为微米级，因此对加工技术的要求要低一些。另一方面，对芯片材料的选择，微通道的设计，微通道的表面改性及芯片的制作则是微流控分析芯片的关键问题。

最早的微流控芯片是用单晶硅制作，这主要得益于成熟的微电子和微机械加工技术。玻璃微流控芯片具备优良的光学性能和支持电渗流特性，易于表面改性，可直接借鉴传统的毛细管电泳分析技术，因此在微流控芯片发展初期受到更多重视并得到相应发展，至今仍是最广泛使用的芯片之一。用玻璃材料制作微流控芯片具有很多的优越性，但高分子聚合物以其较玻璃价廉，制作方法简单，生产成本低，可制作一次性使用芯片等特点，正日益为人们所关注。高分子聚合物是一种用于制作微流控芯片的模型胶，它加工成型方便，原材料成本低，适于大批量制作。通过在微流控芯片复形模具上浇注液态高聚物，待其固化后将其与模具剥离，便能在高聚物表面形成与模具一致的图案。

现在用于制作高聚物微流控芯片成型模具的常用方法，是将液体光刻胶固化成光刻胶涂层，然后通过紫外光照射带有图案的掩膜，再使用光刻胶液掩膜下面的光刻胶涂层，在基板上获得所需形状的模具，而上述传统制作方法获得的成型模具，虽然制作精密和快捷，但对于一些细小锐角特征的微流控芯片设计图案，制备获得的成型模具在微流控芯片成型加工过程中磨损过快，不适合大批量连续生产。

有鉴于此，实有必要开发一种塑胶微流控芯片的注塑成型方法，用以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述塑胶微流控芯片的成型方法所存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨损、易加工的塑胶微流控芯片的注塑成型方法，降低了模具生产成本及模具制造周期，适用于大批量连续生产。

就注塑成型方法而言，本发明为解决上述技术问题的塑胶微流控芯片的注塑成型方法包括以下步骤：

步骤S1，选择合适的模具基板，并进行净化处理；

步骤S2，在模具基板的表面制备金属薄膜层；

步骤S3，在金属薄膜层的上表面封装感光胶带；

步骤S4，利用光刻工艺，将绘制于掩膜上的微流控芯片设计图案以图形化的方式光刻至金属薄膜层的表面；

步骤S5，在刻蚀出的微流控芯片设计图案内进行电镀金属生长，以加工出成型模仁；

步骤S6，去除剩余的感光胶带；

步骤S7，在金属薄膜层及成型模仁的表面电镀金属薄膜保护层；

步骤S8，在金属薄膜保护层的表面进行硬化处理以形成硬化层，最终得到具有硬化层的金属模具结构；