用于打印生化传感器敏感层的喷墨打印托盘及打印方法_2

文档序号:9388817阅读:来源:国知局
的压电式喷墨打印机上工作。
[0026]硅片表面亲水化处理优选采用的是氧等离子体表面处理的方法。优选地,选择射频功率80W?600w,更优选10w ;氧气流量:100?300mL/min,优选200mL/min ;改性时间为O?15min,更优选lOmin。
[0027]化学敏感材料可选自聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯的至少一种,优选聚乙烯醇、聚苯乙烯和聚乙烯中的至少一种。所述化学敏感材料的溶剂选用水、乙醇。所述生物敏感材料可为生物活性分子的水溶液,优选蛋白质水溶液,并用磷酸盐缓冲液稀释。所述生物或者化学敏感材料的喷射液可根据市售喷墨打印墨水的粘度和表面张力配制,墨水的表面张力为30?50mNm \粘度为I?3.0mPa.S。
[0028]在一种实施例中,一种生化传感器敏感层打印方法,包括以下步骤:
[0029]a.配制含有生物或化学敏感材料的喷射液作为喷墨打印的墨水;
[0030]b.使用前述实施例的一种喷墨打印托盘将硅片载入喷墨打印机进行打印。
[0031]在以下应用实例中,基于喷墨打印技术制备光波导生化传感器的生化敏感层,包括如下流程:
[0032]步骤1:将进行过亲水化处理的4寸硅片放置于打印托盘上的圆形凹槽中,通过调节所述紧定螺钉来调节所述定位滑块的位置,将4寸硅片定位在圆形凹槽内;
[0033]步骤2:配制喷射液并清洗墨盒,将要打印的材料配制成喷射液注入墨盒中;
[0034]步骤3:按照生化传感器敏感层所在位置和形状在Auto CAD上绘制图案;
[0035]步骤4:将喷墨打印托盘沿着Epson R230的⑶/DVD导轨的底部插槽插入,直到打印托盘上的定位标记与⑶/DVD导轨上标记的相吻合,开始打印。
[0036]实例I制备聚乙烯醇薄膜
[0037]参照图1至图2的设计制作喷墨打印托盘的手板并喷漆,按照设计将定位滑块和紧定螺钉配合在4寸硅片支架。
[0038]选用Epson R230喷墨打印机,将普通四寸硅片安装在喷墨打印托盘上进行打印误差分析,水平方向和竖直方向的打印误差结果分别如图3a和图3b所示。图3a示出水平方向的打印误差从-0.021mm到0.014mm ;图3b示出竖直方向的打印误差随着距离打印起始点的增大而增大,在硅片上80mm的地方达到1.245mm。可见打印的水平方向的误差较小,竖直方向的误差可以进行误差补偿,能够实现较高精度的定位打印。
[0039]将需要打印的硅片放在低压等离子体清洗机中,选择射频功率100w,氧气流量200mL/min,进行表面处理10分钟。此时的硅片的接触角为5.4°,接近于实现超亲水的效果。用Auto CAD软件制作在硅片上特定位置打印的图形,并将该图形插入Word文档中。
[0040]将聚乙烯醇在80°C情况下溶解于去离子水,制备质量分数为1.5%的溶液。在常温下冷却溶液,用无水乙醇调节聚乙烯醇溶液,使得其表面张力和粘度接近于Epson墨水。然后用100 μ??的过滤器过滤。取出Epson R230喷墨打印机的墨盒用无水乙醇洗干净,将配好的溶液用注射器注入墨盒。
[0041]将经过表面处理的硅片固定在喷墨打印托盘上。将喷墨打印托盘沿着Epson R230的⑶/DVD导轨的底部插槽插入,直到打印托盘上的定位标记与⑶/DVD导轨上标记的相吻合。按照常规的打印word文档的方法开始打印。打印的效果如图4所示。
[0042]以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型,而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于打印生化传感器敏感层的喷墨打印托盘,其特征在于,包括硅片支架、设置在所述硅片支架上的定位滑块、紧定螺钉、一组纸宽传感器识别标记以及一组托盘安装定位标记,所述硅片支架用于承载待打印硅片,所述紧定螺钉用于调节所述定位滑块的位置,所述定位滑块用于固定待打印硅片,所述纸宽传感器识别标记用于供喷墨打印机上的纸宽传感器检测并确定打印的区域,所述托盘安装定位标记用于对位吻合到喷墨打印机上的插槽位置标记,以实现在将所述喷墨打印托盘插入喷墨打印机时的定位。2.如权利要求1所述的喷墨打印托盘,其特征在于,所述硅片支架上设有用于放置待打印硅片的圆形凹槽,所述硅片支架的上表面设有若干不规则的凹槽。3.如权利要求1所述的喷墨打印托盘,其特征在于,所述喷墨打印托盘的材料为ABS塑料,厚度为2?3mm,优选2.2mm。4.如权利要求3所述的喷墨打印托盘,其特征在于,所述圆形凹槽的直径为适于安置4寸硅片的直径,顶部距离竖直方向的打印起始点10mm,左边距离水平方向的打印起始点13mm05.如权利要求1所述的喷墨打印托盘,其特征在于,所述纸宽传感器识别标记有两对,其中沿水平方向设置的一对纸宽传感器识别标记用于供纸宽传感器检测确定打印的水平方向的范围,沿竖直方向设置的一对纸宽传感器识别标记用于供纸宽传感器检测确定打印的竖直方向的范围。6.一种生化传感器敏感层打印方法,其特征在于,包括以下步骤: a.配制含有生物或化学敏感材料的喷射液作为喷墨打印的墨水; b.使用如权利要求1至5任一项所述的喷墨打印托盘将硅片载入喷墨打印机进行打印。7.如权利要求6所述的生化传感器敏感层打印方法,其特征在于,包括:在打印之前,对硅片进行硅片表面亲水化处理。8.如权利要求7所述的生化传感器敏感层打印方法,其特征在于,所述硅片表面亲水化处理采用氧等离子体表面处理方法,射频功率为100W,氧气流量为200mL/min,改性时间为 O ?15min,优选 1min09.如权利要求6或7所述的生化传感器敏感层打印方法,其特征在于,所述化学敏感材料为聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯的至少一种,优选聚乙烯醇、聚苯乙烯和聚乙烯中的至少一种,所述化学敏感材料的溶剂为水或无水乙醇,所述生物敏感材料为生物活性分子的水溶液,优选蛋白质水溶液,并用磷酸盐缓冲液稀释,所述生物或者化学敏感材料的喷射液根据打印墨水的粘度和表面张力配制,墨水的表面张力为.30 ?5OmNm \粘度为 I ?3.0mPa.S。
【专利摘要】本发明公开了一种用于打印生化传感器敏感层的喷墨打印托盘及打印方法,所述喷墨打印托盘包括硅片支架、设置在所述硅片支架上的定位滑块、紧定螺钉、一组纸宽传感器识别标记以及一组托盘安装定位标记,所述硅片支架用于承载待打印硅片,所述紧定螺钉用于调节所述定位滑块的位置,所述定位滑块用于固定待打印硅片,所述纸宽传感器识别标记用于供喷墨打印机上的纸宽传感器检测并确定打印的区域,所述托盘安装定位标记用于对位吻合到喷墨打印机上的插槽位置标记,以实现在将所述喷墨打印托盘插入喷墨打印机时的定位。本发明能提高打印的定位精度,且便于打印操作。
【IPC分类】B41J13/10, B41M5/00, B41M1/26
【公开号】CN105109215
【申请号】CN201510568187
【发明人】董瑛, 李天建
【申请人】清华大学深圳研究生院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月8日
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