本发明涉及微流控芯片加工技术领域，具体涉及一种新型PDMS微流控芯片键合方法。
背景技术：
目前的PDMS芯片键合通常是采用PDMS与玻璃进行键合的方式进行，PDMS与玻璃之间的键合通常对于玻璃的材质有要求且对玻璃表面的洁净程度要求很高，如果玻璃材质变化或者玻璃表面洁净程度不够均会导致键合强度不够从而漏液。为实现良好的键合，在玻璃材质的情况下对于玻璃的清洗要求也很严格，通常通过乙醇、丙酮、去离子水超声工艺以及等离子清洗等方式反复进行，工艺繁琐且造成资源浪费。
解决PDMS与玻璃键合过程中对于玻璃材质的选择问题，现有技术中主要采用的是PDMS与玻璃键合时采用钠钙玻璃进行，对于石英、钢化玻璃、ITO玻璃、镀有其他功能薄膜(Ag膜、Au膜等)等其他材质的玻璃键合效果不理想，对于镀有电极的玻璃如果电极面积占比较大也会导致PDMS与玻璃之间键合不牢固。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提供一种新型PDMS微流控芯片键合方法，该方法选材更加宽泛，并且对于玻璃表面的洁净程度要求不高，能够减少清洗过程中水和其他化学试剂如丙酮、乙醇等的消耗，进而节约清洗成本。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型PDMS微流控芯片键合方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将玻璃和PDMS芯片分别经过等离子处理；
(2)在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS(聚二甲基硅氧烷)液体，再在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶30～60s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；
(3)然后将附有PDMS薄膜的玻璃进行热处理后该PDMS液体固化；
(4)将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。
所述等离子为低压等离子或者常压等离子均可。优选地，本发明采用的等离子为氧气等离子。
优选地，等离子处理的时间为15min。
优选地，所述固化剂为硅烷偶联剂，具体使用时，所述固化剂和PDMS原液是按照体积比为1：10的比例混合，再用玻璃棒搅拌10min均匀后即可使用。
优选地，PDMS薄膜附着在玻璃上的厚度极薄，一般情况下厚度不大于10um。
PDMS原液是一种粘稠状的液体，学名二甲基硅氧烷，加入固化剂后会发生聚合交联反应形成聚合物，这种聚合物称为聚甲基硅氧烷即固化后的PDMS。室温情况下这种聚合交联反应也会进行但是速度很慢，加热会加快这种聚合反应的进行，通常实验条件会采用加热的方式进行缩短工艺时间。因此，优选地，将附有PDMS薄膜的玻璃进行热处理，所述热处理的温度为75-100℃，优选为90℃，热处理的时间为1-15min，优选为5min。
其中，本发明所述玻璃对其材质要求不高，包括钠钙玻璃、石英玻璃、钢化玻璃、ITO玻璃均可，对于镀有电极(镀Ag膜玻璃、镀Au膜玻璃等)以及其他功能型结构的玻璃(如加热玻璃)同样可以实现有效键合。
本发明方法具有如下优点：
1、该PDMS键合方式对于玻璃材质没有要求，对于玻璃表面的洁净程度更宽容；常规键合方法需要将玻璃清洗非常干净才可使用，这样清洗时需要添加一些丙酮、乙醇以及双氧水和酸碱等化学试剂来超声清除玻璃表面的污染物，通常这样的清洗需要耗费大量的化学试剂以及时间，在化学试剂的配合下超声清洗通常需要45min左右。而本发明由于对于玻璃表面的洁净度要求度不高，通常10％乙醇超声10min即可满足需求，大大节约了操作时间，并且减少清洗工艺中导致的污水排放。
2、该PDMS键合方式键合不仅稳定可靠而且芯片内部通道四周均是PDMS界面的疏水层，制得的芯片键合强度更高。
3、这种芯片由于微沟道四周均是PDMS疏水介质层，能够在油包水制备微滴等对于微通道有疏水性要求的技术领域得以应用。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明进行详细的描述。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
如无特殊说明，本发明所使用的试剂、材料和仪器均能够从市场直接购买。
实施例1
一种新型PDMS微流控芯片键合方法，具体为：
(1)将钠钙玻璃和PDMS芯片分别经过低压等离子处理；其中钠钙玻璃230W处理15min，PDMS芯片230W处理55s；
(2)在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS液体；再在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶30s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；其厚度小于10um；
(3)然后将附有PDMS薄膜的玻璃在温度为100℃条件下热处理1min后该PDMS液体固化；
(4)将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。
所述固化剂为硅烷偶联剂，具体使用时，所述固化剂和PDMS原液是按照体积比为1：10的比例混合，再用玻璃棒搅拌10min均匀后即可使用。
实施例2
一种新型PDMS微流控芯片键合方法，具体为：
(1)将石英玻璃和PDMS芯片分别经过低压等离子处理；其中石英玻璃230W处理15min，PDMS芯片230W处理55s；
(2)在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS液体，再在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶60s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；其厚度小于10um；
(3)然后将附有PDMS薄膜的玻璃在温度为75℃条件下热处理15min后该PDMS液体固化；
(4)将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。
所述固化剂为硅烷偶联剂，具体使用时，所述固化剂和PDMS原液是按照体积比为1：10的比例混合，再用玻璃棒搅拌10min均匀后即可使用。
实施例3
一种新型PDMS微流控芯片键合方法，具体为：
(1)将钢化玻璃和PDMS芯片分别经过低压等离子处理；其中钢化玻璃玻璃230W处理15min，PDMS芯片230W处理55s；
(2)在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS液体，再在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶40s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；其厚度小于10um；
(3)然后将附有PDMS薄膜的玻璃在温度为90℃条件下热处理5min后该PDMS液体固化；
(4)将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。
所述固化剂为硅烷偶联剂，具体使用时，所述固化剂和PDMS原液是按照体积比为1：10的比例混合，再用玻璃棒搅拌10min均匀后即可使用。
实施例4
一种新型PDMS微流控芯片键合方法，具体为：
(1)将ITO玻璃和PDMS芯片分别经过低压等离子处理；其中ITO玻璃230W处理15min，PDMS芯片230W处理55s；
(2)在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS液体，再在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶50s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；其厚度小于10um；
(3)然后将附有PDMS薄膜的玻璃在温度为80℃条件下热处理10min后该PDMS液体固化；
(4)将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。
所述固化剂为硅烷偶联剂，具体使用时，所述固化剂和PDMS原液是按照体积比为1：10的比例混合，再用玻璃棒搅拌10min均匀后即可使用。
实施例5
一种新型PDMS微流控芯片键合方法，具体为：
(1)将镀Ag膜玻璃和PDMS芯片分别经过低压等离子处理；其中镀Ag膜玻璃230W处理15min，PDMS芯片230W处理55s；
(2)在经过等离子处理后的玻璃一面旋涂一层加入固化剂的PDMS液体，再在转速为1000rpm的匀胶机上匀胶45s，该PDMS液体附着在玻璃上形成PDMS薄膜；其厚度小于10um；
(3)然后将附有PDMS薄膜的玻璃在温度为85℃条件下热处理8min后该PDMS液体固化；
(4)将玻璃经PDMS处理的一面与经过等离子处理的PDMS芯片贴合即可实现键合。
所述固化剂为硅烷偶联剂，具体使用时，所述固化剂和PDMS原液是按照体积比为1：10的比例混合，再用玻璃棒搅拌10min均匀后即可使用。
为了证明本发明的有效性和有益效果，发明人还进行了如下试验，具体如下：
申请人通过两种键合方法分别制作100um宽、10mm长、50um深的微通道，得到两种芯片A和B，其中，A种芯片为常规键合方法获得，共7片。B种芯片为本发明方法获得，共5片。两种芯片的PDMS厚度均为3mm，玻璃基底厚度均为1mm。通过注水耐压测试不漏液条件下的最大耐压值，A组芯片的最大耐压值分别为0.8Bar、1.1Bar、1.0Bar、0.7Bar、0.9Bar、1.0Bar和0.8Bar；而本方法B组芯片的最大耐压值分别为1.7Bar、1.5Bar、1.9Bar、2.2Bar、2.0Bar。经过对比可以发现，本方法制备的芯片整体耐压更高，说明键合强度更好。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。