CN103395193A

CN103395193A - 一种微流控芯片的热压方法

Info

Publication number: CN103395193A
Application number: CN2013103417002A
Authority: CN
Inventors: 叶嘉明
Original assignee: SUZHOU YOUNGCHIP CHIP TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU YOUNGCHIP CHIP TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2013-11-20

Abstract

本发明提供一种用于微流控芯片的简便快速的热压方法，其特征在于，所述的热压方法包括以下特征步骤：1)将需要进行热压键合或热压成型的热塑性微流控芯片对准后，放置在一个表面抛光的不锈钢板上；2)使用一个或多个特定形状的磁性材料将微流控芯片固定在不锈钢材质的热压底板上；3)将固定有微流控芯片的不锈钢底板装到热压设备的两个热压板中间，施加特定温度和压力后，完成热压。使用本发明提出的热压方法，可以简便、高效地实现微流控芯片热压中的芯片固定。

Description

一种微流控芯片的热压方法

技术领域

本发明涉及微流控芯片加工领域，特别是涉及一种微流控芯片的热压方法。

背景技术

微流控芯片(microfluidic chip)又称为芯片实验室，由于样品消耗量少、分析速度快、高通量检测等特点，已经被广泛应用于化学、生物、医学等领域。在微流控芯片的各种材料中，热塑性材料例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等，由于材料成本和加工成本低廉的显著优点，已经成为微流控芯片最为普遍使用的材料，特别适用于一次性微流控芯片的批量加工。

目前，热塑性微流控芯片主要基于热压成型或者热压键合的方法进行制备。但是在微流控芯片的热压工艺中，主要采用直接将待压的一层或多层芯片基材放置在商品化的热压设备中的两个热压板中间，加热加压后，完成热压键合或热压成型。这种方法，芯片的基材非常容易在热压底板上发生位置偏移，最终严重影响热压结果。为解决这一问题，大家往往使用双面胶或胶水先将多层芯片边缘固定的方法实现芯片的固定化，但是这样的方法往往操作略为复杂，并且很容易因为胶水过量造成边缘损坏，因此需要小心操作，费时费力。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于微流控芯片的简便快速的热压方法，其特征在于，所述的热压方法包括以下特征步骤：

1)将需要进行热压键合或热压成型的热塑性微流控芯片对准后，放置在一个表面抛光的不锈钢板上；

2)使用一个或多个特定形状的磁性材料将微流控芯片固定在不锈钢材质的热压底板上；

3)将固定有微流控芯片的不锈钢底板装到热压设备的两个热压板中间，施加特定温度和压力后，完成热压。

上述步骤中，所述的微流控芯片的材料为热塑性的高分子聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等。

上述步骤2)中的磁性材料可以是放置在微流控芯片的边缘，也可以是放置在微流控芯片中的定位孔，避免转移过程和热压过程中微流控芯片发生偏移。磁性材料优先使用稀土钕铁硼等高强度的永磁材料。磁性材料的高度应小于微流控芯片的高度。

上述步骤3)中，还可以在两个热压板中间、微流控芯片上方放置一块金属模具或者抛光板后，再进行热压。

使用本发明提出的热压方法，可以简便、高效地实现微流控芯片热压中的芯片固定。

附图说明

图1.本发明提供的一种边缘固定的芯片热压示意图。其中，A为热压上板、B为不锈钢底板、C为固定磁块、D为微流控芯片、E为热压下板。

图2.本发明提供的一种定位孔固定的芯片热压示意图。其中，a为热压上板、b为不锈钢底板、c为不锈钢底板、d为微流控芯片、e为固定磁块、f为热压下板。

具体实施方案

下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。

实施例1一种基于边缘固定的芯片热压键合方法

如图1所示，一种基于边缘固定的芯片热压固定结构包括不锈钢底板、双层微流控芯片、用于固定芯片边缘的磁块、热压上板、热压下板。热压过程如下：1)将两层PMMA芯片基片对准后，放置在一个表面抛光的不锈钢板上；2)使用四个长方形的钕铁硼小磁块将PMMA芯片的边缘固定；3)将固定有微流控芯片的不锈钢底板装到热压设备的两个热压板中间，施加90～100℃温度和0.1～10MPa压力后，完成热压。

实施例2一种基于定位孔固定的芯片热压键合方法

如图2所示，一种基于定位孔固定的芯片热压固定结构包括不锈钢底板、双层微流控芯片、用于固定芯片定位孔的磁块、热压上板、热压下板。热压过程如下：1)将两层PMMA芯片基片对准后，放置在一个表面抛光的不锈钢板上；2)使用两个圆柱体的钕铁硼小磁块将PMMA芯片的定位通孔贯穿、固定；3)在微流控芯片表面再加一块抛光的不锈钢板，再将固定有微流控芯片的不锈钢底板装到热压设备的两个热压板中间，施加90～100℃温度和0.1～10MPa压力后，完成热压。

实施例3一种基于定位孔固定的芯片热压成型方法

和图2所示结构类似，一种基于定位孔固定的芯片热压固定结构包括不锈钢底板、PMMA基片、用于固定芯片定位孔的磁块、热压上板、热压下板。热压过程如下：1)将一个PMMA基片对准后，放置在一个表面抛光的不锈钢板上；2)使用两个圆柱体的钕铁硼小磁块将PMMA芯片的定位通孔贯穿、固定；3)在微流控芯片表面再加一块金属镍模具，将固定有微流控芯片的不锈钢底板装到热压设备的两个热压板中间，施加90～150℃温度和0.1～10MPa压力后，完成热压复制。

Claims

1.一种微流控芯片的热压方法，其特征在于，所述的热压方法包括以下特征步骤：

2.按照权利要求1所述的一种微流控芯片的热压方法，其特征在于所述的微流控芯片的材料为热塑性的高分子聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等。

3.按照权利要求1所述的一种微流控芯片的热压方法，其特征在于，所述的特征步骤2)中的磁性材料可以是放置在微流控芯片的边缘，也可以是放置在微流控芯片中的定位孔，避免转移过程和热压过程中微流控芯片发生偏移。

4.按照权利要求1所述的一种微流控芯片的热压方法，其特征在于，所述的特征步骤2)中的磁性材料优先使用稀土钕铁硼等高强度的永磁材料，其高度应小于待压的微流控芯片的高度。

5.按照权利要求1所述的一种微流控芯片的热压方法，其特征在于，所述的特征步骤3)中，还可以在两个热压板中间、微流控芯片上方放置一块金属模具或者抛光板后，再进行热压。

6.按照权利要求1所述的一种微流控芯片的热压方法，其特征在于，所述的热压方法，简便高效地实现微流控芯片热压中的芯片固定。