[发明专利]基于激光切割的微流控芯片加工方法

说明书

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体为基于激光切割的微流控芯片加工方法，采用计算机辅助软件绘制微流控芯片结构，生成为激光雕刻切割设备可读的设计图形文件；将设计图形文件导入激光雕刻切割设备，依次将基片经激光切割后得到微流控芯片各个结构，流通通道层基片为双面胶；微流控芯片各个结构由下自上依次盖合，利用流通通道的双面胶粘接后得到微流控芯片成品。本发明利用激光切割设备分别加工微流控芯片的各个结构，以双面胶作为流通通道基片进行切割，直接利用双面胶将微流控芯片的各个结构进行粘结，可以根据实验需求直接在计算机辅助软件中修改芯片结构和参数，适合科研、实验室等机构院所实验方案迭代快的需求。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体为基于激光切割的微流控芯片加工方法。

背景技术

微流控芯片是通过雕刻工艺或注塑工艺在硅、金属、高分子聚合物、玻璃、石英等材质的基片上，加工出微米至亚毫米级流体通道、反应腔室或检测腔室、过滤器或传感器等各种微结构单元，而所谓的微流控是在微米尺度空间通过各种微结构单元对流体进行操控，配合流体控制或分析仪器自动完成生物实验室中的提取、扩增、萃取、标记、分离、分析，或者细胞的培养、处理、分选、裂解、分离分析等过程，要在微小的芯片上构建微型化、集成化、自动化的化学、生物学实验平台图，需要具有在微米尺度级别实现微量流体操控的能力。

现有的微流控芯片的制作一般为湿法刻蚀和激光刻蚀，其中湿法刻蚀是使用氢氟酸(HF)腐蚀玻璃，氢氟酸有剧毒，操作时需要安全的环境，容易对操作人员造成危险，而且对环境也不友好；等离子体刻蚀是刻蚀气体分子在高频电场作用下，产生等离子体，利用等离子体中的游离基和被刻蚀材料之间化学反应，达到刻蚀芯片的目的，但等离子体刻蚀对设备和环境要求高。

微流控芯片的生产工艺不仅要制作出精确的微结构，而且对封装工艺的要求也很高，封装微流控芯片时，需要对芯片最终微结构不产生物理或化学的影响。现有微流控芯片在封装时，芯片各结构之间的键合一般采用热键合，热键合需要将温度加热到玻璃的转化温度，键合时间需要几个小时到十几个小时，过程费时费力，而且要求超净环境，其加工只能在装备精良的MEMS实验室完成，成本昂贵。

对于实验室用的微流控芯片来讲，结构一般比较简单，但是因为实验方案迭代较快，针对不同的实验，需要根据实现不同的实验功能和目的更换不同结构的微流控芯片。因此需要高效地制作简单结构的微流控芯片，无论是采用现有的湿法刻蚀、激光刻蚀等制作方法，还时采用现有的封装工艺，所需要的成本和花费的时间都无法满足需求，对实验室环境并不适用。

发明内容

本发明的目的在于提供基于激光切割的微流控芯片加工方法，以解决上述背景技术中提出的现有方法制作微流控芯片效率低下，成本过高，不适应实验室环境微流控芯片加工的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于激光切割的微流控芯片加工方法，包括以下步骤：

步骤1、生成激光雕刻切割设备可读的设计图形文件：

采用计算机辅助软件绘制微流控芯片结构，包括芯片盖板、芯片底板、流通通道层，生成为激光雕刻切割设备可读的设计图形文件；

步骤2、切割微流控芯片各个结构：

将设计图形文件导入激光雕刻切割设备，根据设计图形文件，依次将芯片盖板、芯片底板和流通通道层的基片经激光雕刻切割后得到微流控芯片各个结构，其中，所述流通通道层基片为双面胶；

步骤3、制得微流控芯片：

将微流控芯片各个结构由下自上按照芯片底板、流通通道层和芯片盖板依次盖合，利用流通通道层的双面胶粘接后得到微流控芯片成品。

进一步地，所述步骤2具体为：