专利名称：微流控芯片注塑成型及键合的模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑料注射成型模具，尤其是涉及一种能将微流控芯片的基片 和盖片键合的模具。
背景技术：
微流控芯片是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操 作单元集成到一块具有微米尺度结构的芯片上，微流控芯片上的微通道是芯片制造中的难 点和关键。目前，公知的塑料注射成型模具，制品成型后经冷却即取出，现有的注塑成型的 方法不能获得微流控芯片上的微通道。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能生产微流控芯片的基片和盖片，且 能在模具内迅速完成基片与盖片的键合，开模后即可获得完整的微流控芯片的微流控芯片 注塑成型及键合的模具。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的微流控芯片注塑成型及键合的模具， 包括定模板、浇口套、支撑块和动模安装板，定模镶块安装于所述的定模板上，在所述的定 模镶块上设有定模活动镶块，在所述的定模板上安装有与所述的定模活动镶块传动连接的 键合油缸，在所述的支撑块上设有可上下滑动的动模滑移板，在所述的支撑块上通过油缸 连接块固定连接有滑移油缸，所述的滑移油缸的滑移油缸活塞与所述的动模滑移板传动连 接，在所述的动模滑移板上设有相对所述的动模滑移板作横向运动的盖片镶件及与所述的 盖片镶件传动连接的顶出件，在所述的动模滑移板上设有推板组，所述的动模滑移板上设 有微结构基片镶块，所述的微结构基片镶块、定模活动镶块和定模镶块共同构成基片的型 腔，所述的定模安装板上设有与所述的顶出件对应相顶的制件顶出油缸。所述的推板组是在所述的动模滑移板上设有推板和固定在所述的推板上的推杆， 所述的推板和所述的动模滑移板之间设有复位弹簧用于在推杆顶出流道凝料后恢复推板 和推杆相对于动模滑移板的位置。所述的制件顶出油缸是在所述的动模安装板上设有顶出活塞、顶出油缸盖和顶出 中介。在所述的支撑块上设有滑移挡块和耐磨板，所述的动模滑移板在所述的耐磨板和 滑移挡块构成的空间内上下滑动。采用上述技术方案的微流控芯片注塑成型及键合的模具，在两板式模具中设置了 潜伏式浇口，填充模腔开模后，可以直接获得独立的微流控芯片基片，而后用推板组推出凝 料，可以将流道凝料顶出的同时获得独立的微流控芯片盖片。在动模一侧设置了可以上下 活动的动模滑移板，动模滑移板的上下滑移由固定在动模安装板上的滑移油缸驱动，在获 得独立的微流控芯片基片与盖片后，向下滑移动模滑移板以对准基片与盖片，为二者的键 合做准备。在定模设置了可以活动的基片镶块和驱动其动作的键合油缸，键合油缸为对准贴合在一起的基片与盖片提供键合压力。在动模板设置了可活动的盖片镶件，在动模安装 板设置了制件顶出油缸，当键合完成并开模后，制件顶出油缸推动盖片镶件，以便取出制 件。本实用新型的有益效果是，在一个生产周期内实现微流控芯片基片与盖片的制造 和键合，大大提高了生产效率，降低了生产成本。
图1是模具合模时的剖面构造图。图2是模具合模时更详尽的剖面构造图。图3是模具为键合状态时的剖面构造图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。参见图1和图2，定模镶块6安装于定模板3上，在定模镶块6上设有定模活动镶 块对，在定模板3上安装有与定模活动镶块M传动连接的键合油缸7，在支撑块11上设有 滑移挡块17和耐磨板18，在耐磨板18和滑移挡块17构成的空间内设有可上下滑动的动模 滑移板16，在支撑块11上通过油缸连接块19固定连接有滑移油缸21，滑移油缸21的滑移 油缸活塞20与动模滑移板16传动连接，在动模滑移板16上设有相对动模滑移板16作横 向运动的盖片镶件123及与盖片镶件123传动连接的顶出件121，在动模滑移板16上设有 推板组13，动模滑移板16上设有微结构基片镶块23，微结构基片镶块23、定模活动镶块M 和定模镶块6共同构成基片的型腔，定模安装板10上设有与顶出件121对应相顶的制件顶 出油缸15。在图1中，模具处于合模状态，定模一侧有隔热板1、定模安装板2、定模板3、定位 圈4和浇口套5，定模镶块6安装于定模板3上，键合油缸7由定模板3和定模安装板2辅 助组成，基片8于充模后成型，位于定模一侧。动模一侧有隔热板9、动模安装板10、支撑块 11、滑移挡块17、耐磨板18和动模滑移板16，动模滑移板16能够在耐磨板18、滑移挡块17 构成的空间内上下滑动，动模滑移板16上设有由盖片镶件123、顶出件121和连接螺杆122 组成的盖片镶件及顶出件12用来顶出键合后的盖片14和基片8，动模滑移板16上还设有 推板组13用来顶出流道凝料，动模安装板10上设有制件顶出油缸15以备驱动盖片镶件及 顶出件12，动模安装板10上还设有油缸连接块19用来固定滑移油缸21，盖片14于充模后 成型，位于动模一侧。使用本实用新型制造微流控芯片的过程是第一次合模中充模，获得 和流道凝料凝结在一起的基片8和盖片14，第一次开模后，基片8脱离流道凝料留在定模镶 块6中，注塑机抽芯机构推动推板组13，顶出凝料，获得独立的盖片14留在动模滑移板16 中，以上完成基片8和盖片14的制造；通过驱动滑移油缸活塞20向下运动，引导动模滑移 板16向下运动并使盖片14与基片8对准；接下来进行第二次合模，合模后通过驱动键合油 缸7对基片8和盖片14施加键合压力，完成键合的基片8和盖片14形成微流控芯片；第二 次开模后，微流控芯片留在动模内，由制件顶出油缸15推动盖片镶件及顶出件12，将微流 控芯片推出模具，以便取件，以上便完成一个微流控芯片的生产周期。在图2中，进一步展示结构，模具处于合模状态。定模活动镶块M位于定模镶块6，而键合组连接螺栓702将键合油缸7的键合油缸活塞701和定模活动镶块M连接在一 起，通过驱动键合油缸7的键合油缸活塞701即可移动定模活动镶块M。型芯杆25固定在 定模镶块6上，定模活动镶块M滑动套装在型芯杆25上，定模活动镶块M移动时相对于 定模镶块6和型芯杆25运动。动模滑移板16上设有盖片镶件123，顶出件121通过连接螺 杆122固定在盖片镶件123上，三者可以相对动模滑移板16横向运动。推板组13是在动 模滑移板16上还设有推板131和固定在推板131上的推杆132，推板131和动模滑移板16 之间设有复位弹簧133用于在推杆132顶出流道凝料后恢复推板131和推杆132相对于动 模滑移板16的位置。制件顶出油缸15是在动模安装板10上设有顶出活塞151、顶出油港 盖152和顶出中介153。动模滑移板16上设有微结构基片镶块23，微结构基片镶块23、定 模活动镶块M和定模镶块6共同构成基片8的型腔。 图3所示的是键合时的状态。动模滑移板16通过滑移组连接块22与滑移油缸活 塞20连接在一起，动模滑移板16在滑移油缸21的驱动下由图2所示位置向下运动，使盖 片14与基片8对准。合模后，键合油缸活塞701向基片8方向运动，对基片8和盖片14施 加键合压力。键合完成后开模，顶出活塞151驱动顶出中介153，从而对顶出件121和盖片 镶件123施加推力，进而推动键合而留在盖片镶件123槽内的微流控芯片，以便取出制品。
权利要求1.一种微流控芯片注塑成型及键合的模具，包括定模板(3)、浇口套(5)、支撑块(11) 和动模安装板(10)，其特征是定模镶块(6)安装于所述的定模板(3)上，在所述的定模 镶块(6)上设有定模活动镶块(24)，在所述的定模板(3)上安装有与所述的定模活动镶 块(24)传动连接的键合油缸(7)，在所述的支撑块(11)上设有可上下滑动的动模滑移板 (16)，在所述的支撑块(11)上通过油缸连接块(19)固定连接有滑移油缸(21)，所述的滑 移油缸(21)的滑移油缸活塞(20)与所述的动模滑移板(16)传动连接，在所述的动模滑移 板(16)上设有相对所述的动模滑移板(16)作横向运动的盖片镶件(123)及与所述的盖片 镶件(123)传动连接的顶出件(121)，在所述的动模滑移板(16)上设有推板组(13)，所述 的动模滑移板(16)上设有微结构基片镶块(23)，所述的微结构基片镶块(23)、定模活动镶 块(24)和定模镶块(6)共同构成基片的型腔，所述的定模安装板(10)上设有与所述的顶 出件(121)对应相顶的制件顶出油缸(15)。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片注塑成型及键合的模具，其特征是所述的推板 组(13)是在所述的动模滑移板(16)上设有推板(131)和固定在所述的推板(131)上的推 杆(132)，所述的推板(131)和所述的动模滑移板(16)之间设有复位弹簧(133)用于在推 杆(132)顶出流道凝料后恢复推板(131)和推杆(132)相对于动模滑移板(16)的位置。
3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片注塑成型及键合的模具，其特征是所述的 制件顶出油缸(15)是在所述的动模安装板(10)上设有顶出活塞(151)、顶出油缸盖(152) 和顶出中介(153)。
4.根据权利要求1或2所述的微流控芯片注塑成型及键合的模具，其特征是在所述 的支撑块(11)上设有滑移挡块(17)和耐磨板(18)，所述的动模滑移板(16)在所述的耐磨 板(18)和滑移挡块(17)构成的空间内上下滑动。
专利摘要本实用新型公开了一种微流控芯片注塑成型及键合的模具，定模镶块(6)安装于定模板(3)上，在定模镶块(6)上设有定模活动镶块(24)，在定模板(3)上安装有键合油缸(7)，在支撑块(11)上设有动模滑移板(16)，在支撑块(11)上连接有滑移油缸(21)，滑移油缸(21)与动模滑移板(16)传动连接，在动模滑移板(16)上设有相对动模滑移板(16)作横向运动的盖片镶件(123)及顶出件(121)，在动模滑移板(16)上设有推板组(13)，动模滑移板(16)上设有微结构基片镶块(23)，定模安装板(10)上设有制件顶出油缸(15)。本实用新型能生产微流控芯片的基片和盖片，且能在模具内迅速完成基片与盖片的键合，开模后即可获得完整的微流控芯片。
文档编号B29C45/33GK201863359SQ201020605010
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者周洲, 楚纯朋, 蒋炳炎 申请人:中南大学