一种微流控芯片的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微流控芯片的制造方法。
【背景技术】
[0002]微流控芯片实验室又称微流控芯片(microfluidics)或芯片实验室(lab-on-chip)，是近年来迅速发展起来的一种分离和分析方法，它能将样品处理、进样、分离和检测等过程的全部操作集中于一个几平方厘米的芯片上完成。由于体积缩小，不仅使试剂、样品消耗量较常规的分析方法减少几千倍，还可大大提高分析、分离的速度。这种新方法将会成为后基因组时代基因多态分析、蛋白质组分析、药物筛选和临床诊断中的重要手段，因此具有十分诱人的商业前景。
[0003]这种新方法的核心技术在于微流控芯片的的封装工艺。近年来，人们将微流控芯片制备材料转向高分子化合物(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷等(PDMS))，但是，这类芯片的封装工艺过程中由于无机基板(玻璃、单晶硅片等)表面亲、疏水性质与有机模板表面的亲疏水性质不同，因此需要对有机模板如聚二甲基硅氧烷之类的表面进行表面改性，例如采用氧气等离子清洗等额外的处理等方式。由于氧气等离子气体清洗需要有真空环节，同时真空清洗腔体在进行大尺寸清洗时会带使得制造成本的极度升高，因此极大的限制了微流体芯片量产的可能性。同时，由于氧气等离子表面改性有一定的时间限制，因此在制备相对较复杂的双层微流体芯片结构时，尤其是上下两层基板间需要进行微流体通道对准等工艺过程中，难以做到精确控制。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种微流控芯片的制造方法，采用真空压合的方式完成贴合，基材表面之间的细微凹坑形成若干个负压腔，从而可以降低对基材的亲疏水性的要求，减少了工艺步骤，极大的降低了生产成本。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种微流控芯片的制造方法，包括以下步骤:
[0007]SlO:制备带有微通道的第一基材；
[0008]S20:制备用于封装所述第一基材的第二基材
[0009]S30:在真空环境下对第一基材与第二基材进行压合；
[0010]步骤SlO与步骤S20的顺序不分先后。
[0011]作为上述方案的进一步改进方式，步骤SlO中第一基材的制备方法为:
[0012]Sll:将聚二甲基硅氧烷与交联剂混合制成混合液；
[0013]S12:去除混合液中的气泡；
[0014]S13:将混合液涂覆在带有微通道的模板上；
[0015]S14:对带有混合液的模板进行固化处理；
[0016]S15:将混合液固化后形成的第一基材从模板上剥离。
[0017]作为上述方案的进一步改进方式，步骤S12中去除气泡的方法为对混合液进行抽真空处理。
[0018]作为上述方案的进一步改进方式，包括对剥离后的第一基材进行分割的步骤。
[0019]作为上述方案的进一步改进方式，步骤S30之前设有第一基材与第二基材的清洗与干燥的步骤。
[0020]作为上述方案的进一步改进方式，步骤30中的压合方法为采用真空压合机进行压合。
[0021]作为上述方案的进一步改进方式，压合的技术参数为:真空度小于10pa，气囊压力在0.5?2个大气压。
[0022]本发明的有益效果是:
[0023]1、不需要对基材进行改性处理，从而减少了工艺步骤与设备投资，增加了工作效率，极大的降低了生产成本；
[0024]2、不受改性处理设备的限制，从而可以解决现有设备制备尺寸超过20英寸芯片的瓶颈，能够一次性的制备大尺寸的芯片，可以极大的提高微流控芯片的产能。
【具体实施方式】
[0025]以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
[0027]此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
[0028]一种微流控芯片的制造方法，包括以下步骤:
[0029]SlO:制备带有微通道的第一基材；
[0030]其中制备第一基材的方法为:
[0031]Sll:将聚二甲基硅氧烷(即PDMS)与交联剂按照一定的比例混合制成混合液；
[0032]S12:去除混合液中的气泡，优选的，取出气泡的方法为对混合液进行抽真空处理；
[0033]S13:将混合液涂覆在带有微通道的模板上；
[0034]S14:在烤箱内进行固化；
[0035]S15:将混合液固化后形成的第一基材从模板上剥离。
[0036]根据第一基材的大小，还包括第一基材的分割步骤。
[0037]S20:制备用于封装所述第一基材的第二基材，一般的，第二基材可为现有手段制成的硅片、玻璃片或者PDMS片。
[0038]步骤SlO与步骤S20的顺序不分先后。
[0039]当第一基材与第二基材制备完成后，根据实际情况对其进行清洗与干燥处理，保证二者贴合面的清洁。
[0040]S30:在真空环境下对第一基材与第二基材进行压合；压合的技术参数为:真空度小于10pa，气囊压力在0.5?2个大气压。
[0041]采用真空压合的方式完成贴合，基材表面之间的细微凹坑形成若干个负压腔，从而可以降低对基材的亲疏水性的要求，减少了工艺步骤，极大的降低了生产成本。
[0042]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种微流控芯片的制造方法，包括以下步骤: 510:制备带有微通道的第一基材； S20:制备用于封装所述第一基材的第二基材 S30:在真空环境下对第一基材与第二基材进行压合； 步骤SlO与步骤S20的顺序不分先后。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于:所述步骤SlO中第一基材的制备方法为: 511:将聚二甲基硅氧烷与交联剂混合制成混合液； 512:去除混合液中的气泡； 513:将混合液涂覆在带有微通道的模板上； 514:对带有混合液的模板进行固化处理； 515:将混合液固化后形成的第一基材从模板上剥离。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于:所述步骤S12中去除气泡的方法为对混合液进行抽真空处理。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于:包括对剥离后的第一基材进行分割的步骤。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于:所述S30之前设有第一基材与第二基材的清洗与干燥的步骤。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于:所述步骤30中的压合方法为采用真空压合机进行压合。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于:压合的技术参数为:真空度小于10pa，气囊压力为0.5?2个大气压。
【专利摘要】本发明公开了一种微流控芯片的制造方法，包括以下步骤：制备带有微通道的第一基材；制备用于封装所述第一基材的第二基材，在真空环境下对第一基材与第二基材进行压合；其中第一基材与第二基材的制备顺序不分先后。本发明不需要对基材进行改性处理，从而减少了工艺步骤与设备投资，增加了工作效率，极大的降低了生产成本；不受改性处理设备的限制，从而可以解决现有设备制备尺寸超过20英寸芯片的瓶颈，能够一次性的制备大尺寸的芯片，可以极大的提高微流控芯片的产能。
【IPC分类】B01L3-00
【公开号】CN104549583
【申请号】CN201410824415
【发明人】金名亮, 吴俊 , 水玲玲, 周国富
【申请人】华南师范大学, 深圳市国华光电科技有限公司, 深圳市国华光电研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日