一种poct即时检测芯片产品快速柔性粘接封合机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及POCT即时检测芯片产品，用于POCT即时检测芯片的柔性粘接封合设备。
【背景技术】
[0002]POCT是指任何由医院专业人士或非专业人员在检测中心以外进行的检测，简称为即时检验。与传统的中央实验室检测相比，即时检测(point of care testing，P0CT)具有快速得到实验结果，操作简单化，标本用量少，使用全血标本等特点。然而，将基于芯片实验室的POCT产量化，所要解决的关键问题之一就是芯片的封合。封合即是基片和盖片的密封，完成芯片的制作，是微系统封装的一项关键技术。封合质量差，容易导致芯片漏液，无法密封，另外也影响芯片外观，所以封合质量的好坏直接影响芯片能否使用，它是芯片制作过程中至关重要的加工步骤。
[0003]目前常用的封合方法有超声封合、直接热封合和胶粘封合，超声封合表面需要制造微结构进行熔融封合，增加了制造难度，并且所需要控制的工艺参数多，工艺不稳定；直接热封合一般采用整体加热的方式，伴随之会产生热应力，耗时长。
[0004]胶粘接封合是通过基片与盖片之间的中间粘性介质实现封合的方法，与传统的封合方法相比，胶粘接封合方法很多优点。
[0005]1.工艺参数要求简单，只需控制封合压力和保压时间。
[0006]2.使用范围广，适用于大部分高聚物芯片的封合。
[0007]3.成本低，不需要加热，对于生物检测一类需要保持生物活性的芯片，胶粘接封合可以快速在常温下完成封合。
[0008]胶粘接封合存在许多优势，但也有其缺点和局限性。相对于其他封合方法，目前的胶粘接封合在封合外观、封合质量、自动化程度等方面仍存在一些问题。首先，芯片易产生缺陷，封合不完全，芯片局部易产生气泡，影响芯片密封性，随着封合压力的升高，微结构阵列容易变形甚至压溃。其次，自动化程度低，对于目前采用胶粘接封合的POCT即时检测芯片产品大多通过手工封合，耗时长，封合效果差。
[0009]因此，设计一款适用于POCT即时检测芯片胶粘接封合的自动化设备是非常必要的。
【发明内容】
[0010]本发明旨在解决上述问题，提供了一种用于POCT即时检测芯片胶粘接封合的柔性胶粘接封合机，该机器由气缸及气动系统、导杆、浮动接头、导杆连接板、柔性上压板、刚性下压板、滑套、上板、刚性上压板、立柱、柔性下压板、传感器连接板、传感器及检测系统、下板组成。其特征在于:
[0011]驱动单元选择具有大增压出力的增压缸，增压缸出力范围为0-1000kg，活塞杆伸出范围为0-200mm，通过四根内六角螺钉将增压缸固定在上板；此种气缸对于封合大面积、大厚度以及表面不平的芯片有很大的优势；
[0012]上板中心打通孔，直径大于增压缸活塞杆2mm ;上板左右两侧各有一个通孔，通孔加工公差H7，每个通孔内装有两个带法兰的滑套，滑套对称固定在通孔内，滑套与通孔过盈配合；
[0013]上下固定在一起的柔性上压板、刚性上压板、导杆连接板构成封合机的柔性上压头；横截面为矩形的刚性上压板与导杆连接板用内六角螺钉连接，刚性上压板螺纹孔深度小于刚性上压板厚度。柔性上压板横截面为矩形，大小与刚性上压板相同，用胶水旋涂，贝占合在刚性上压板上固定；上压头通过浮动接头与增压缸活塞杆连接，当压头由于受力不均而产生偏心或倾斜时，浮动接头可实现自动调整，防止过定位。柔性上压头可以在下压的过程中起到增大基片与盖片的接触面积、减少封合过程中产生的气泡、提高封合效果的作用；
[0014]导杆端面圆心处攻有螺纹孔，用倒置的内六角螺钉固定在导杆连接板上，左右两侧各一个，相对与柔性上压头对称布置，导杆加工公差为h9，加工对直线度，圆柱度有精度要求；导杆与导杆连接板固定面有平面度要求；导杆与固定在机架上板的滑套采用间隙配合，增压缸工作时导杆在滑套内引导上压头作直线运动；
[0015]上下固定在一起的柔性下压板、刚性下压板、传感器连接板和传感器构成封合机的柔性下压头；传感器固定在下板的中心位置，用倒置的内六角螺钉连接；传感器连接板上部分横截面为矩形，下部分横截面为圆形，中心攻有沉头孔，与传感器通过内六角螺钉固定。为了保证下压头平面的光滑度和平整度，工作面光滑平整的刚性下压头置于传感器连接板上方，大小与传感器连接板相同，采用内六角螺钉倒置拧紧，刚性下压板厚度大于加工的螺纹孔深度；柔性下压板大小与刚性下压板一致，通过胶水旋涂，贴合在刚性下压板上固定；柔性下压头可以在上压头下压的过程中起到增大基片与盖片的接触面积、减少封合过程中产生的气泡、提高封合效果的作用；
[0016]四柱型机架由上板、立柱、下板构成，四根尺寸相同的立柱通过内六角螺钉与上、下板固定，立柱加工有直线度与圆柱度要求，上板与下板横截面为矩形，尺寸大小相同，下板与传感器固定面有平面度和粗糙度要求；下板的沉头孔与上板的中心孔有同轴度要求；
[0017]柔性胶粘接封合机上压头与下压头横截面矩形的长宽尺寸相同，刚性上压板和刚性下压板平行度有要求；
[0018]此种POCT即时检测芯片胶粘接封合机，上压头、下压头均采用橡胶柔性材料；
[0019]此种POCT即时检测芯片胶粘剂封合机，封合芯片所用双面胶膜采用OCA光学双面胶膜，此种胶膜是一种无基体材料的双面贴合胶带，由光学压克力胶做成，其透光率可达98%。
[0020]本发明的有益效果在于除了封合效果好，封合率高，封合机工作迅速，定时操作后可以自动停止，有效的提高了自动化程度；封合过程中的压力可以实施显示，对优化封合的工艺参数起到了很大的作用；并且优化了的压头受力均匀，不容易偏心。
【附图说明】
[0021]图1是本发明整体的机械结构示意图。
[0022]图2A是柔性上压头的结构示意图。
[0023]图2B是柔性下压头的结构示意图。
[0024]图3是导杆的结构示意图。
[0025]图4是机架的结构示意图。
[0026]图5是滑套的结构示意图。
[0027]图6是增压缸专用的浮动接头结构示意图。
[0028]图7是传感器连接板的结构示意图。
[0029]图中I增压缸及气动系统；2导杆；3浮动接头；4导杆连接板；5柔性上压板；6刚性下压板；7滑套；8上板；9刚性上压板；10立柱；11柔性下压板；12传感器连接板；13传感器及检测系统；14下板。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明的具体实时方式进行说明:
[0031]增压缸I固定在上板8上，增压缸I由气动系统驱动，使柔性上压头伸出缩回；
[0032]上板8中心打通孔，直径大于增压缸I活塞杆2mm ;上板8左右两侧各加工一个通孔，通孔加工公差H7，每个通孔内装有两个带法兰的滑套7，滑套7对称固定在通孔内，滑套与通孔