CN105344390B - 一种微流控芯片的对准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微流控芯片的对准方法，包括以下步骤：（1）制备带有微通道和对准标记的第一基片和第二基片，在所述第一基片和所述第二基片相对的表面上制备用于相互对准的对准标记；（2）将所述第一基片背离所述第二基片的表面吸附在偏贴机的第一吸附平台上，将所述第二基片背离所述第一基片的表面吸附在偏贴机的第二吸附平台上；（3）使用偏贴机将所述第一基片和所述第二基片按照对准标记对准贴合。采用所述方法进行微流控芯片的对准，代替目前微流控芯片制备工艺中采用人工对准的工序，大大提高了对准精度和对准效率，提高了微流控芯片的生产效率。

Description

一种微流控芯片的对准方法

技术领域

本发明涉及一种微流控器件及其制备方法，尤其涉及一种微流控芯片的对准方法。

背景技术

微流控技术作为一种微纳米尺度实现流体样品或微纳米粒子检测分析、操控、合成等功能的新技术，近年来已广泛用于生化分析、DNA分离等分析化学和健康安全领域。微流控芯片（microfluidics）又称为微流控芯片实验室或者芯片实验室（lab-on-chip），指的是在一块几平方厘米的芯片上构建的化学或者生物实验室。它把化学和生物等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测，细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成到一块很小的芯片上，由微通道形成网络，可以控制流体贯穿整个系统，用以实现常规化学或者生物实验室的各种功能。微流控芯片以其高效、快速、试剂用量少、低耗以及集成度高等优点引起了国内外有关专家的广泛关注。

在微流控芯片的制备工艺中，当上第二基片均有结构需要进行对准封装时，由于微通道的宽度和深度仅几十微米，甚至更小，使得其中的对准工序至关重要，直接决定所制备的微流控芯片的质量，由于现在制备微流控芯片，很多采用人工对准，对准难度大，对准速度慢，效率低下，导致微流控芯片成生产效率低。然而多层微流控芯片的制备工艺中，基材的对准起着决定性作用，能否使上下两基片准确、快速对准，将是限制微流控芯片大批量生产的关键因数，从而找到一种准确、快速对准微流控芯片的方法，显得尤为重要和关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种微流控芯片的对准方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种微流控芯片的对准方法，包括以下步骤：

（1）制备带有微通道的第一基片和第二基片，在所述第一基片和所述第二基片相对的表面上制备用于相互对准的对准标记；

（2）将所述第一基片背离所述第二基片的表面吸附在偏贴机的第一吸附平台上，将所述第二基片背离所述第一基片的表面吸附在偏贴机的第二吸附平台上；

（3）使用偏贴机将所述第一基片和所述第二基片按照对准标记对准贴合。

优选地，所述步骤（3）的具体步骤为：将第一吸附平台翻转并与所述第二吸附平台进行预对准，再抓取所述对准标记进行精准对位，再辊压贴合。

进一步优选地，所述抓取所述对准标记进行精准对位是通过CCD视觉对位系统实现。

优选地，所述对准标记包括不在同一直线上的三个标记点，三个标记点组成的三角形边长互不相等。

作为本发明的另一种实施方式，所述第二基片的对准标记为相互垂直交叉且不等长的两条线段，所述第一基片的对准标记是与所述两条线段的四个端点对称的四个点。

优选地，所述第一吸附平台和第二吸附平台上设均有对准标记，所述基片上制备有与对应的吸附平台上的对准标记对称的对准标记，所述基片通过对准标记与所述吸附平台对准吸附。

进一步优选地，所述吸附平台的对准标记为两组相互垂直交叉且不等长的两条线段。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种微流控芯片的对准方法，包括以下步骤：（1）制备带有微通道和对准标记的第一基片和第二基片，在所述第一基片和所述第二基片相对的表面上制备用于相互对准的对准标记；（2）将所述第一基片背离所述第二基片的表面吸附在偏贴机的第一吸附平台上，将所述第二基片背离所述第一基片的表面吸附在偏贴机的第二吸附平台上；（3）使用偏贴机将所述第一基片和所述第二基片按照对准标记对准贴合。采用所述方法进行微流控芯片的对准，代替目前微流控芯片制备工艺中采用人工对准的工序，大大提高了对准精度和对准效率，提高了微流控芯片的生产效率。

附图说明

图1为微流控芯片的贴合流程示意图；

图2为微流控芯片的对准流程示意图。

具体实施方式

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、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，本发明提供了一种微流控芯片的对准方法，包括以下步骤：（1）制备带有微通道和对准标记的第一基片1和第二基片3，在所述第一基片1和所述第二基片3相对的表面上制备用于相互对准的对准标记；（2）将所述第一基片1背离所述第二基片3的表面吸附在偏贴机的第一吸附平台2上，将所述第二基片3背离所述第一基片1的表面吸附在偏贴机的第二吸附平台4上，所述偏贴机为市场可采购到的常规的偏贴机；（3）使用偏贴机将所述第一基片1和所述第二基片3按照对准标记对准贴合。所述步骤（3）的具体步骤为：将第一吸附平台2翻转并与所述第二吸附平台4进行预对准，再通过CCD视觉对位系统抓取所述对准标记进行精准对位，再辊压贴合。所述对准标记包括不在同一直线上的三个标记点，三个标记点组成的三角形边长互不相等。所述第一基片1材料为PDMS，所述第二基片3材料为PDMS、硅片、玻璃中的任一种，所述微流控芯片的对准方法可以用于PDMS-PDMS、PDMS-硅片和PDMS-玻璃的微流控芯片的对准。所述对准方法可以通过偏贴机来实现，解决了微流控芯片制备工艺中的对准困难、对准误差大、对准速度慢、对准效率低的问题，对准容易、对准精度高、对准误差在5μm以下、对准速度快、操作简单、不需要额外的对准模具、设备需求少、流程短、工艺简单、便于操作、成本低、效率高、能对准多种尺寸规格的微流控芯片。

本发明所述的对准方法涉及一种偏贴机，所述偏贴机为市场可采购到的常规的偏贴机，所述偏贴机包括机座和设置在所述机座上的操作台，所述操作台上包括水平设置的第一吸附平台、第二吸附平台，所述第一吸附平台通过一旋转机构与所述操作平台相连，所述旋转机构能够使所述第一吸附平台翻转，使所述第一吸附平台具有朝上与朝下两种状态，所述第一平台和所述第二平台可以发生相对彼此的滑动，所述第一吸附平台和所述第二吸附平台上的吸附孔都设有对准标记，且吸附平台与气缸相连，基片与吸附平台对准后，开启真空可以很容易地将基片吸附在吸附平台上。

参照图2，图2为微流控芯片的对准流程示意图，图中A为第一吸附平台，a为第一基片，B为第二吸附平台，b为第二基片。在优选的实施例中，所述第二基片的对准标记为相互垂直交叉且不等长的两条线段，呈“十”字形，所述第一基片的对准标记是与所述两条线段的四个端点对称的四个点。在所述第一吸附平台和所述第二吸附平台进行预对准后，通过CCD视觉对位系统抓取所述对准标记进行精准对位，在进一步优选的实施例中，所述上第二吸附平台上设均有对准标记，所述上第二基片在与所述吸附平台吸附的表面上制备有与吸附平台上的对准标记对称的对准标记，所述第一基片与所述第一吸附平台通过对准标记进行对准吸附，所述第二基片与所述第二吸附平台通过对准标记进行对准吸附；即偏贴机的第一吸附平台和第二吸附平台上的吸附孔都设有对准标记，且吸附平台与气缸相连，基片与吸附平台对准后，开启真空可以很容易地将基片吸附在吸附平台上。所述第一吸附平台和所述第二吸附平台的对准标记为两组相互垂直交叉且不等长的两条线段，呈两个“十”字形。所述第一吸附平台和第二吸附平台上设均有对准标记，所述基片上制备有与对应的吸附平台上的对准标记对称的对准标记。所述基片通过对准标记与所述吸附平台进行对准吸附。

Claims (4)

1.一种微流控芯片的对准方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备带有微通道的第一基片和第二基片，在所述第一基片和所述第二基片相对的表面上制备用于相互对准的对准标记；

(2)将所述第一基片背离所述第二基片的表面吸附在偏贴机的第一吸附平台上，将所述第二基片背离所述第一基片的表面吸附在偏贴机的第二吸附平台上，所述第一吸附平台和第二吸附平台上设均有对准标记，所述基片上制备有与对应的吸附平台上的对准标记对称的对准标记，所述基片通过对准标记与所述吸附平台对准吸附；

(3)使用偏贴机将所述第一基片和所述第二基片按照对准标记对准贴合，所述步骤(3)的具体步骤为：将第一吸附平台翻转并与所述第二吸附平台进行预对准，再抓取所述对准标记进行精准对位，再辊压贴合，所述抓取所述对准标记进行精准对位是通过CCD视觉对位系统实现。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片的对准方法，其特征在于，所述对准标记包括不在同一直线上的三个标记点，三个标记点组成的三角形边长互不相等。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片的对准方法，其特征在于，所述第二基片的对准标记为相互垂直交叉且不等长的两条线段，所述第一基片的对准标记是与所述两条线段的四个端点对称的四个点。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片的对准方法，其特征在于，所述吸附平台的对准标记为两组相互垂直交叉且不等长的两条线段。