CN104291267A - 氯仿封装pmma微流控芯片 - Google Patents

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chloroform
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fluidic chip
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王倩
鲍军波
姚波
刘佩莉
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Abstract

本发明属于分析化学领域，涉及一种PMMA微流控芯片封装的新方法，材质为PMMA的基片(1)和盖片(2)，在基片表面事先刻有微通道(4)及通道的进出口(3)，盖片两面均光滑，以氯仿为粘合剂，在盖片表面涂布过量的氯仿，待盖片表面少许PMMA溶解于氯仿后，高速离心甩出多余的氯仿，将基片与盖片对准粘合即可。本发明在室温下进行，不需要真空、加热加压等条件，成本低廉、操作简单，芯片的粘合强度可以达到300KPa以上。

Description

氯仿封装PMMA微流控芯片
技术领域
本发明涉及分析化学领域，特别涉及一种用氯仿快速封装、制备PMMA微流控芯片的新技术。 
背景技术
微流控芯片主要采用硅片、石英、玻璃或高聚物材料作为基底材料。高聚物材料芯片品种多，加工相对容易，可廉价批量生产；具有很好的透明性和良好的介电性；对待分析物有良好的惰性；有多种表面修饰和改进方法，因此成为微流控芯片最理想的制备材料。目前，常用的高聚物材料是聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，其中PMMA材料因其具有成本低、易于大批量生产的优点，弥补了石英、玻璃等早期微流控芯片在材料成本高和制作流程复杂方面的不足，而应用越来越广泛。 
以PMMA作为基底材料制作微流控芯片的技术有模塑法、热压法、LIGA技术、激光烧蚀法和软光刻等。这些方法大都操作复杂、制作成本较高。如热压粘合法和表面改性热压粘合法，能够达到的粘合强度非常有限(将PMMA表面首先用其单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行改性，然后在真空热压设备中热压粘合，能够达到的最大粘合强度仅为150KPa。)，若粘合参数不当，会导致微通道发生严重变形或破坏微结构图形，甚至造成微通道的堵塞。 
PMMA可溶解于三氯甲烷、丙酮或乙醇等一些常用有机溶剂中，且以氯仿等有机溶剂为粘合剂粘合有机玻璃(PMMA)的方法早已广泛应用于工业生产，加之使用有机溶剂粘合PMMA具备操作简单、成本低廉的优点，故有机溶剂法理应成为粘合PMMA芯片的首选。然而，运用有机溶剂粘合PMMA芯片的方法在国内却鲜有文献报道。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、操作简单的以氯仿为粘合剂封装PMMA微流控芯片的新方法。 
本发明提供了一种PMMA微流控芯片封装的新方法，材质为PMMA的聚合物平板两块，一块平板在其一表面事先刻有微通道及通道的进出口(基片)，另一块平板两面均光滑(盖片)，以氯仿为粘合剂，在盖片表面涂布过量的氯仿，待盖片表面少许PMMA溶解于氯仿后，高速离心甩出多余的氯仿，将基片与盖片对准粘合即可。 
本发明所提供的方法中，需在盖片侧面包裹一层透明胶带，以防在用铺膜机甩干过程中，氯仿甩到盖片的下表面而影响透明度；胶带的边缘不得超过盖片上表面，以免影响多余的氯仿甩出。 
由于反应时间过长容易造成微通道堵塞，本发明所提供的方法中，反应时间应以10s为 宜，基片和盖片材质因为生产厂家不同而会稍有差异，所以反应时间可以视情况适当增减。 
由于施加压力过大容易造成微通道堵塞，本发明所提供的方法中，压力应以100KPa为宜，基片和盖片材质因为生产厂家不同而会稍有差异，所以压力可以视情况适当增减。 
本发明所提供的方法中，离心时的为转速1000转/s，离心时间10s。 
由于微通道宽度及高度小于300μm时容易造成微通道堵塞，本发明所提供的方法适用于微通道宽度及高度大于300μm的PMMA微流控芯片的封装。 
本发明所提供的方法中，基片和盖片材质必须都为PMMA；所用微通道的截面可以为倒梯形、矩形或正方形；基片和盖片的大小可以根据需要选择合适的大小；为了方便芯片加工制作，盖片应略大于基片。 
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在室温下进行，不需要真空、加热加压等条件，成本低廉、操作简单，芯片的粘合强度可以达到300KPa以上。 
附图说明
图1为PMMA微流控芯片示意图。 
具体实施方式
首先，对PMMA基片和盖片进行表面清洁：即使用去离子水清洗基片和盖片三次，并在室温下晾干。然后，将盖片固定到铺膜机(具有离心功能)吸盘(chuck)上，在盖片上表面涂布过量氯仿，待反应10s后，启动铺膜机，运行10s后关闭，将基片与盖片对准粘合。最后，将粘合后的芯片从铺膜机吸盘上取下，室温下恒压100KPa持续5min即可制得PMMA微流控芯片(如图1所示)。 

Claims (6)

1.本发明提供的PMMA微流控芯片封装的新方法，材质为PMMA的聚合物平板两块，一块平板在其一表面事先刻有微通道及通道的进出口(基片)，另一块平板两面均透明光滑(盖片)，以氯仿为粘合剂，在盖片表面涂布过量的氯仿，待盖片表面少许PMMA溶解于氯仿后，高速离心甩出多余的氯仿，将基片与盖片对准粘合即可。
2.按照权利要求1所述的PMMA微流控芯片封装的新方法，其特征在于：所述基片和盖片具有相同的材质，均为PMMA。
3.按照权利要求1或2所述的PMMA微流控芯片封装的新方法，其特征在于：所述盖片表面事先刻有微通道及通道的进出口，所述基片两面均透明光滑。
4.按照权利要求1或2所述的PMMA微流控芯片封装的新方法，其特征在于：盖片和基片以氯仿为粘合剂粘合。
5.按照权利要求4所述的PMMA微流控芯片封装的新方法，其特征在于：粘合剂仅涂布在基片上，而盖片上不涂布粘合剂。
6.按照权利要求5所述的PMMA微流控芯片封装的新方法，其特征在于：基片上面粘合剂的涂布均匀和多余粘合剂的甩出用离心的方法。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150121