一种PDMS芯片定位切割装置的制作方法

本实用新型涉及一种医疗器械，尤其是一种PDMS芯片定位切割装置。

背景技术：

微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学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一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。随着微流控芯片技术(Microfluidics)的高速发展，微流控芯片的批量化生产成了重要环节。

近年来，由于PDMS材质易于加工成型，图形效果好，光学透性好且兼容荧光检测，低毒性，加工容易，且容易与自身以及其他多种材料封接，对温度等环境的要求不高等诸多优点，因此受到各方的广泛关注。由于其诸多优点，很多微流控芯片也采用PDMS材质，目前关于PDMS芯片的加工切割方面采用手动切边的方式，先对芯片进行定位，然后手动切边，如此重复把四周切割完成，达到芯片成型的目的。

传统的PDMS芯片切割方法采用切边的方式，会带来诸多的不便，包括：①耗时长，传统的切边方式切1片PDMS芯片时，需要对四周进行切割，需要切割多次才能完成1片PDMS芯片的切割。②成本高，传统的切边方式由于每片PDMS芯片切割需要切多次才能成型，这样加工工时较多，费用较高。③定位难，切割PDMS芯片过程中由于多次切割，而每次切割都需要重新定位。

目前已有的切割方式存在诸多客观缺点，如耗时长，加工成本高，定位较难，对加工人员要求高。

考虑到上述问题而设计了本发明，具体来讲本发明的目的是提供一种用于微流控PDMS芯片定位切割的装置，该装置具有省时，低成本、批量生产、精准切割的特点。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种PDMS芯片定位切割装置，能够解决现有技术的不足，通过设计一种在刀模底座上镶嵌6 片刀的刀模上板，与之相匹配的底板上有能嵌入待切割芯片的定位槽，两板通过定位销定位连接，刀模可沿定位销自由滑动，从而实现对待切割芯片的精准定位切割。此装置可装配在压装机上，为实现切割提供动力，该装置具有省时，低成本、批量生产、精准切割的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种PDMS芯片定位切割装置，包括刀模上板1、PDMS芯片板 2和底板4；所述PDMS芯片板2置于刀模上板1和底板4中间，形成三层的层状结构；所述刀模上板1的中部设有若干个排列整齐的刀模1.2，所述PDMS芯片板2上设有与刀模1.2排列相同的PDMS芯片2.1；所述底板4的边缘沿四周固定设有若干个对称分布的定位销 3，所述刀模上板1的边缘沿四周设有与定位销3对应的定位销孔1.1，所述定位销3插入对应的定位销孔1.1内，固定刀模上板1和底板4 进而固定刀模1.2的位置，达到精确定位；所述刀模上板1在外力的作用下，沿着定位销3向PDMS芯片板2和底板4切割，在刀模1.2 的作用下，完成PDMS芯片2.1的切割。

进一步地讲，所述PDMS芯片板2上设有6个长方形的PDMS 芯片2.1，所述PDMS芯片2.1的大小与刀模1.2的内边缘一致；所述底板4上设有4个对称分布的定位销3，用于固定刀模上板1。

进一步地讲，所述刀模上板1设有4个定位销孔1.1，在外力作用下，定位销孔1.1沿着定位销3来回滑动，通过定位销3固定刀模 1.2的位置，达到精确定位，且定位不变形的作用。

进一步地讲，所述刀模上板1上设有6个排列整齐的刀模1.2，每个刀模1.2的中心处有1个刀模孔1.2.1，所述刀模孔1.2.1有分离切割PDMS芯片2.1的作用。

进一步地讲，所述每个刀模1.2的外边缘呈现锋利状态，刀模1.2 的外边缘与刀模内壁呈现15度的斜面，斜面高度为1-3mm，最佳斜面高度为1.5mm。

进一步地讲，所述底板4上有一个六边形的底板凹陷4.2，底板凹陷4.2的大小与PDMS芯片板2一致，底板凹陷4.2的深度是PDMS 芯片板2厚度的1/3。

进一步地讲，所述定位销3分离端的顶面截面3.2比定位销截面 3.1略小，呈现同心圆形，顶面截面3.2与定位销截面3.1所形成的斜面角度在5度为最佳状态。

进一步地讲，所述底板凹陷4.2边缘上有半圆形的凹陷边缘标记 4.3，所述PDMS芯片板2边缘上有半圆形的PDMS芯片板标记2.2，当放置PDMS芯片板2时，PDMS芯片板2上的半圆形PDMS芯片板标记2.2与该半圆形凹陷边缘标记4.3吻合呈现一圆形。

本实用新型所述的一种PDMS芯片定位切割装置，采用上述技术方案所带来的有益效果在于：

1)实现批量切割PDMS芯片，实现了一次成型，一次多片的功能；

2)更短的时间内完成PDMS芯片的切割，避免了人工的浪费；

3)更精准的定位，一次定位可以一次切割6片PDMS芯片，而且多边形定位，使定位更简单，避免了切割一片芯片要重复几次定位的问题；

4)提高了生产效率，降低了生产成本，可以更好的批量化生产，同时更好地避免了加工误操作的发生。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1PDMS芯片批量切割装置结构示意图。

图2PDMS芯片板结构示意图。

图3定位销结构示意图。

图4底板结构示意图。

图5刀模结构示意图。

1、刀模上板；1.1、定位销孔；1.2、刀模；1.2.1、刀模孔；2、 PDMS芯片板；2.1、PDMS芯片；2.2、PDMS芯片板标记；3、定位销；3.1、定位销截面；3.2、顶面截面；4、底板；4.2、底板凹陷； 4.3、凹陷边缘标记。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种PDMS芯片定位切割装置，包括刀模上板1、 PDMS芯片板2和底板4；所述PDMS芯片板2置于刀模上板1和底板4中间，形成三层的层状结构；所述刀模上板1的中部设有若干个排列整齐的刀模1.2，所述PDMS芯片板2上设有与刀模1.2排列相同的PDMS芯片2.1；所述底板4的边缘沿四周固定设有若干个对称分布的定位销3，所述刀模上板1的边缘沿四周设有与定位销3对应的定位销孔1.1，所述定位销3插入对应的定位销孔1.1内，固定刀模上板1和底板4进而固定刀模1.2的位置，达到精确定位；所述刀模上板1在外力的作用下，沿着定位销3向PDMS芯片板2和底板4 切割，在刀模1.2的作用下，完成PDMS芯片2.1的切割。

进一步地讲，所述PDMS芯片板2上设有6个长方形的PDMS 芯片2.1，所述PDMS芯片2.1的大小与刀模1.2的内边缘一致；所述底板4上设有4个对称分布的定位销3，用于固定刀模上板1。

进一步地讲，所述刀模上板1设有4个定位销孔1.1，在外力作用下，定位销孔1.1沿着定位销3来回滑动，通过定位销3固定刀模 1.2的位置，达到精确定位，且定位不变形的作用。

进一步地讲，所述刀模上板1上设有6个排列整齐的刀模1.2，每个刀模1.2的中心处有1个刀模孔1.2.1，所述刀模孔1.2.1有分离切割PDMS芯片2.1的作用。

进一步地讲，所述每个刀模1.2的外边缘呈现锋利状态，刀模1.2 的外边缘与刀模内壁呈现15度的斜面，斜面高度为1-3mm，最佳斜面高度为1.5mm。

进一步地讲，所述底板4上有一个六边形的底板凹陷4.2，底板凹陷4.2的大小与PDMS芯片板2一致，底板凹陷4.2的深度是PDMS 芯片板2厚度的1/3。

进一步地讲，所述定位销3分离端的顶面截面3.2比定位销截面 3.1略小，呈现同心圆形，顶面截面3.2与定位销截面3.1所形成的斜面角度在5度为最佳状态。

进一步地讲，所述底板凹陷4.2边缘上有半圆形的凹陷边缘标记 4.3，所述PDMS芯片板2边缘上有半圆形的PDMS芯片板标记2.2，当放置PDMS芯片板2时，PDMS芯片板2上的半圆形PDMS芯片板标记2.2与该半圆形凹陷边缘标记4.3吻合呈现一圆形。

实施例

参照图1-5，本实用新型的结构中包括刀模上板1、PDMS芯片板2、底板4和定位销3；PDMS芯片板2置于刀模上板1和底板4 中间，形成三层的层状结构，定位销3位于底板4上并插入刀模上板 1上的定位销孔1.1内，固定刀模上板1的精确位置；

所述刀模上板1(长100mm，宽100mm，厚20mm)上设有刀模1.2(长30mm，宽20mm，高30mm)和刀模孔1.2.1(直径5mm，距离刀模1.2两边缘10mm处)；所述PDMS芯片板2(边长60mm)，呈现正六边形，其内设有6个长方形的PDMS芯片2.1(长30mm，宽20mm，高30mm)；所述底板4(长100mm，宽100mm，厚20mm) 有4个对称分布的定位销3(直径5mm，高500mm)，用于固定刀模上板1，另外，底板4上面还有一个正六边形的底板凹陷4.2(边长 60mm，凹陷深度10mm)，固定PDMS芯片板2；所述刀模上板1在外力的作用下(10-1000牛顿)，沿着定位销3向PDMS芯片板2和底板4切割，在刀模1.2的作用下，完成PDMS芯片2.1的切割。

所述刀模上板1在外力作用下，沿着定位销3来回滑动，通过定位销3固定刀模1.2的位置，达到精确定位，定位不变形的作用。

所述刀模1.2的中心处有1个刀模孔1.2.1(直径1mm)，有分离切割PDMS芯片2.1的作用。

所述每个刀模1.2的外边缘与刀模内壁呈现15度的斜面，斜面高度为1.5mm。

所述PDMS芯片板2一侧边缘上有一半圆形PDMS芯片板标记 2.2(直径1mm)。

所述底板4上有一个六边形的底板凹陷4.2，凹陷深度为10mm，底板凹陷4.2的大小与PDMS芯片板2一致。

所述定位销3分离端的顶面截面3.2(直径4.5mm)比定位销截面3.1(5mm)略小，呈现同心圆形，顶面截面3.2与定位销截面3.1 所形成的斜面角度为5度。

当放置PDMS芯片板2时，PDMS芯片板2上的半圆形PDMS 芯片板标记2.2与该半圆形凹陷边缘标记4.3吻合呈现一圆形，圆形的直径1mm。

本实用新型由于采用以上技术方案，由于是在切割PDMS芯片，在外力作用下，通过上下板及刀模实现完整的切割，可以确保一次完成6片芯片的切割，达到简洁、高效、成功率高等特点，其工艺适合规模化生产，提高了生产效益，同时，降低生产成本。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。