CN106115614B - 一种微流控芯片的制作方法及微流控芯片 - Google Patents

一种微流控芯片的制作方法及微流控芯片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微流控芯片的制作方法及微流控芯片，微流控芯片的制作方法包括：选择第一塑料薄膜；在第一塑料薄膜上绘制芯片流道的轨迹线；依照轨迹线剪切第一塑料薄膜，并使得轨迹线的预设段不被剪断；将第一塑料薄膜平铺在基材上，在第一塑料薄膜上涂覆胶水；将剪切板剪切形成第二塑料薄膜；将第一基板与第二塑料薄膜贴合；将第一基板和第二塑料薄膜从基材上取下；在第一基板对应第二塑料薄膜的被剪掉剪切板的位置上粘贴不残胶胶纸；在第二塑料薄膜上涂覆胶水；将不残胶胶纸从第二塑料薄膜上移除；将第二基板贴合在第二塑料薄膜上；将伸出第一基板和第二基板外的第二塑料薄膜移除，形成微流控芯片。本发明降低了制作成本，缩短了制作周期。

Description

一种微流控芯片的制作方法及微流控芯片
技术领域
本发明涉及微流控芯片技术领域，尤其是涉及一种微流控芯片的制作方法及微流控芯片。
背景技术
微流控芯片技术作为一种新兴的技术，其用在医疗上，具有微量样本、微量试剂、可重复使用的特点，吸引了众多科研院所及企业的关注。
微流控芯片的主要特征是芯片容纳流体的有效结构，即芯片流道至少在一个维度上为微米级尺寸。常规的微流控芯片制作方法主要采用LIGA刻蚀工艺、金属压印工艺或者微模具注塑工艺实现，制作成本较高，制作周期较长。
因此，如何解决微流控芯片加工困难，制作费用昂贵的问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种微流控芯片的制作方法，以解决微流控芯片加工困难，制作费用昂贵的问题。
本发明的第二个目的是提供一种微流控芯片。
为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：
一种微流控芯片的制作方法，包括以下步骤：
步骤A：选择厚度与待制作微流控芯片的芯片流道深度相同的第一塑料薄膜，在所述第一塑料薄膜上绘制能够形成所述芯片流道的轨迹线，依照所述轨迹线剪切所述第一塑料薄膜，并使得所述轨迹线的预设段不被剪断；
步骤B：将经过所述第一塑料薄膜平铺在所述表面惰性的基材(2)上，且在该所述第一塑料薄膜上涂覆胶水，将所述轨迹线构成的剪切板(11)与所述第一塑料薄膜分离，并将所述第一塑料薄膜上的所述剪切板移除形成第二塑料薄膜；
步骤C：将第一基板与第二塑料薄膜贴合，并将所述第一基板和第二塑料薄膜从所述基材上取下；
步骤D：在所述第一基板与所述第二塑料薄膜被裁切掉所述剪切板的对应部位上粘贴不残胶胶纸，并在所述第二塑料薄膜上涂覆所述胶水，之后，将所述不残胶胶纸移除；
步骤E：将第二基板贴合在所述第二塑料薄膜涂有所述胶水的那面上；
步骤F：保持所述胶水干透后，将所述第二塑料薄膜伸出所述第一基板和所述第二基板外的部分剪切，形成微流控芯片。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述步骤C和步骤D之间还包括步骤G：
将贴合的所述第一基板和所述第二塑料薄膜水平放置，令所述第二塑料薄膜朝上。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述步骤C中的预设段为小于等于5段，且每段的长度小于5mm。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述步骤A中的第一塑料薄膜的平铺尺寸大于所述基材的平铺尺寸。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述轨迹线的起始或所述轨迹线的终点均位于所述第一基板和所述第二基板的外部。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述步骤A中的第一塑料薄膜为PET薄膜。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述基材为环烯烃共聚物基材。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述第一基板和所述第二基板均为聚丙烯基板。
优选地，在上述微流控芯片的制作方法中，所述胶水为乐泰406、UV胶或者双面胶。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的微流控芯片的制作方法，通过在第一塑料薄膜上剪切出与待加工微流控芯片的芯片流道相同的形状，并与基材、第一基板和第二基板配合制作出微流控芯片。降低了具有相同深度流道的微流控芯片的制作难度，使微流控芯片在普通实验室即可制作，依靠本发明提供的制作方法，普通实验室及可制作微流控芯片，降低了制作成本，缩短了制作周期。
为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：
一种微流控芯片，包括第一基板、第二基板和第二塑料薄膜，其中，所述第二塑料薄膜设置在所述第一基板和所述第二基板之间，且所述第一基板、所述微流控芯片如上述任意一项所述的微流控芯片的制作方法制作而成。
由于本发明提供的微流控芯片按照上述任一项中的微流控芯片的制作方法制作而成，因此，微流控芯片的制作方法所具有的有益效果均是本发明提供的微流控芯片所包含的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的微流控芯片的制作方法的流程图；
图2为本发明提供的微流控芯片的制作方法制作出的微流控芯片的结构示意图；
图3为本发明提供的微流控芯片的制作方法使用的塑料薄膜上绘制轨迹线的结构示意图；
图4为本发明提供的微流控芯片的制作方法使用的第一基板的结构示意图；
图5为本发明提供的微流控芯片的制作方法将绘制轨迹线的塑料薄膜放置在基材上的结构示意图；
图6为本发明提供的微流控芯片的制作方法将放置在基材上的塑料薄膜上的芯片流道移除的结构示意图；
图7为本发明提供的微流控芯片的制作方法将第一基板贴合在塑料薄膜上的结构示意图；
图8为本发明提供的微流控芯片的制作方法将塑料薄膜的移除芯片流道处贴合不残胶胶纸的结构示意图；
图9为本发明提供的微流控芯片的制作方法移除塑料薄膜上的不残胶胶纸的结构示意图；
图10为本发明提供的微流控芯片的制作方法将第二基板贴合在塑料薄膜上的结构示意图；
图11为本发明提供的微流控芯片的制作方法制作出的方波形芯片流道的结构示意图；
图12为本发明提供的微流控芯片的制作方法制作出的U形芯片流道的结构示意图；
图13为本发明提供的微流控芯片的制作方法制作出的螺旋形芯片流道的结构示意图。
其中，图1-13中：
塑料薄膜1、剪切板11、基材2、第一基板3、第二基板4、不残胶胶纸5、第二塑料薄膜6。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明提供的微流控芯片的制作方法的流程图。
本发明公开了一种微流控芯片的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1：选择厚度与待制作微流控芯片的芯片流道深度相同的第一塑料薄膜1，在第一塑料薄膜1上绘制能够形成与芯片流道形状相同的轨迹线，依照轨迹线剪切第一塑料薄膜1，并使得轨迹线的预设段不被剪断；
首先，选择厚度与待制作微流控芯片的芯片流道11深度相同的第一塑料薄膜1。选取第一塑料薄膜1，第一塑料薄膜1的厚度应该与待制作微流控芯片的芯片流道深度相同。本实施例中，选取塑料薄膜1为0.1mm的PET薄膜(PET菲林片)。
接着，在第一塑料薄膜1上绘制能够形成与芯片流道相同形状的轨迹线。如图3所示，在选定的第一塑料薄膜1上绘制与芯片流道一致的形状，绘制的形状应保证在微流控芯片粘合后芯片流道的进口或者出口位于微流控芯片的外部。
为了保证微流控芯片粘合后芯片流道的进口或者出口位于微流控芯片的外部，本发明公开了轨迹线的起始或轨迹线的终点均位于微流控芯片的外部。
最后，依照轨迹线剪切第一塑料薄膜1，并使得轨迹线的预设段不被剪断；
剪切第一塑料薄膜1，按照绘制的轨迹线裁剪第一塑料薄膜1，剪切不应使轨迹线构成的剪切板11与第一塑料薄膜1完全分离；剪切板11和第一塑料薄膜1应有预设段相连部分，预设段应大于一段且小于五段，每段的长度应小于5mm；本实施例在剪切第一塑料薄膜1时保持了两段相连的部分，如图5所示，两段相连部分位于所绘制轨迹线构成形状的两端，且相连部分的长度为4mm。
本发明还公开了芯片流道的长度大于第一基板3和第二基板4的长度。保证轨迹线的起始或轨迹线的终点均位于微流控芯片的外部。参见图3和图4，其中，a大于b。
步骤S2：将第一塑料薄膜1平铺在表面惰性的基材2上，且在该第一塑料薄膜1上涂覆胶水，将轨迹线构成的剪切板11与第一塑料薄膜1分离，并将第一塑料薄膜1上的剪切板11移除形成第二塑料薄膜6；
首先，将第一塑料薄膜1平铺在表面惰性的基材2上，且在该第一塑料薄膜1上涂覆胶水，在第一塑料薄膜1上涂覆胶水，胶水应涂覆均匀，所选用的胶水不能够粘接第一塑料薄膜1与基材2。本实施例选用的胶水为乐泰406，选用的惰性基材2为环烯烃共聚物。
本发明还公开了第一塑料薄膜1的平铺尺寸大于基材2的平铺尺寸，以便于轨迹线的起始或轨迹线的终点均位于微流控芯片的外部，即轨迹线的起始或轨迹线的终点均位于第一基板3和第二基板4的外部。
本发明公开了胶水为乐泰406、UV胶或者双面胶。
需要说明的是，表面惰性的基材2是指具有较低的表面能，在胶水的作用下，第一塑料薄膜1不能与该基材2粘结的基材2。
最后，将剪切板11移除。如图6所示，将预设段相连的剪切板11与第一塑料薄膜切断，并将剪切板11移除形成第二塑料薄膜6。
步骤S3：将第一基板3与第二塑料薄膜6贴合，并将第一基板3和第二塑料薄膜6从基材2上取下；
如图7所示，先将第一基板3贴合在第二塑料薄膜6的涂覆胶水的那一面，胶水应能够粘接第一基板3与第二塑料薄膜6。本实施例公开了选用的第一基板3为聚丙烯基板。
需要说明的是，第一基板3与第二塑料薄膜6贴合时要保证贴合面无气泡产生。
最后，将第一基板3和第二塑料薄膜6从基材2上取下。
步骤S4：在第一基板3与第二塑料薄膜6被裁切掉剪切板11的对应部位上粘贴不残胶胶纸5，并在第二塑料薄膜6上涂覆胶水，之后，将不残胶胶纸5移除；
首先，在第一基板3与第二塑料薄膜6被裁切掉剪切板11的对应部位上粘贴不残胶胶纸。接着在第二塑料薄膜6上涂覆胶水，其中胶水要均匀的涂敷在第二塑料薄膜6上。本实施例选择胶水干透的时间为30分钟。也可以根据不同的胶水，通过多次试验得到对应的干透时间。
本实施例中的不残胶胶纸5为3M不残胶胶带。
最后，将不残胶胶纸移除。
步骤S5：将第二基板4贴合在第二塑料薄膜6涂有胶水的那面上；
如图10所示，将第二基板4贴合在第二塑料薄膜6上，其中，第二基板4和第一基板3分别贴合在塑料薄膜1的两侧。
将第二基板4贴合在第二塑料薄膜6上时，要保持第二基板4和第二塑料薄膜6的相对位置固定，直至胶水干透。本实施例中公开了胶水干透时间为30分钟。
步骤S6：保持胶水干透后，将第二塑料薄膜6伸出第一基板3和第二基板4外的部分剪切，形成微流控芯片。
保持胶水干透后，将伸出第一基板3和第二基板4外的第二塑料薄膜6的部分剪切掉，形成微流控芯片。
需要说明的是，本发明公开的微流控芯片的制作方法，适用于所有流道深度一致的微流控芯片，且微流控芯片的流道的进口或者出口在微流控芯片的侧面上。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的微流控芯片的制作方法，通过在塑料薄膜1上裁剪出流道的形状，并与基材2、第一基板3和第二基板4配合制作出微流控芯片。降低了具有相同深度流道的微流控芯片的制作难度，使微流控芯片在普通实验室即可制作，依靠本发明提供的制作方法，普通实验室及可制作微流控芯片，降低了制作成本，缩短了制作周期。
需要说明的是，本发明提供的微流控芯片的制作方法除了可以制作出长条形芯片流道的微流控芯片外，还可以制作出方波形、U形或者螺旋形的微流控芯片，如图2、11-13所示。
实施例二
在本发明提供又一实施例中，本实施例中的微流控芯片的制作方法和实施例一中的微流控芯片的制作方法类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。
在本实施例中，公开了在步骤S3和步骤S4之间还包括步骤S7：
将贴合在一起的第一基板3和第二塑料薄膜6水平放置，且第二塑料薄膜6朝上。
如图8所示，待胶水干透后，将贴合在一起的第一基板3和第二塑料薄膜6水平放置，令第二塑料薄膜6朝上。便于不残胶胶纸5的粘贴。
实施例三
如图2、图11-图13，本发明还提供了一种微流控芯片，包括第一基板3、第二基板4和第二塑料薄膜6，其中，第二塑料薄膜6设置在第一基板3和第二基板4之间，且微流控芯片如上述实施例的微流控芯片的制作方法制作而成。
由于本发明提供的微流控芯片按照上述任一项中的微流控芯片的制作方法制作而成，因此，微流控芯片的制作方法所具有的有益效果均是本发明提供的微流控芯片所包含的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；其中所选用的第一塑料薄膜1、芯片基板、基材2、胶水及不残胶胶纸5为本发明所必需，但并不对其限制，如将胶水替换为业界常用的UV胶、双面胶等，并不能体现出与本发明的不同之处；同时，根据芯片的需求，在对依照本发明制作完成后的微流控芯片进行后续的常规补加工，如打孔、安装夹具等操作，也不能体现其与本发明的不同之处；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
在本发明中的“第一”、“第二”等均为描述上进行区别，没有其他的特殊含义。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造性特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种微流控芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：选择厚度与待制作微流控芯片的芯片流道深度相同的第一塑料薄膜(1)，在所述第一塑料薄膜(1)上绘制能够形成所述芯片流道的轨迹线，依照所述轨迹线剪切所述第一塑料薄膜(1)，并使得所述轨迹线的预设段不被剪断；
步骤B：将经过所述第一塑料薄膜(1)平铺在表面为惰性的基材(2)上，且在该所述第一塑料薄膜(1)上涂覆胶水，将所述轨迹线构成的剪切板(11)与所述第一塑料薄膜(1)分离，并将所述第一塑料薄膜(1)上的所述剪切板(11)移除形成第二塑料薄膜(6)；
步骤C：将第一基板(3)与第二塑料薄膜(6)贴合，并将所述第一基板(3)和第二塑料薄膜(6)从所述基材(2)上取下；
步骤D：在所述第一基板与所述第二塑料薄膜被裁切掉所述剪切板(11)的对应部位上粘贴不残胶胶纸(5)，并在所述第二塑料薄膜(6)上涂覆所述胶水，之后，将所述不残胶胶纸(5)移除；
步骤E：将第二基板(4)贴合在所述第二塑料薄膜(6)涂有所述胶水的那面上；
步骤F：保持所述胶水干透后，将所述第二塑料薄膜(6)伸出所述第一基板(3)和所述第二基板(4)外的部分剪切，形成微流控芯片。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述步骤C和步骤D之间还包括步骤G：
将贴合的所述第一基板和所述第二塑料薄膜(6)水平放置，令所述第二塑料薄膜(6)朝上。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述步骤A中的预设段为小于等于5段，且每段的长度小于5mm。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述步骤A中的第一塑料薄膜(1)的平铺尺寸大于所述基材(2)的平铺尺寸。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述轨迹线的起始或所述轨迹线的终点均位于所述第一基板(3)和所述第二基板(4)的外部。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述步骤A中的第一塑料薄膜(1)为PET薄膜。
7.根据权利要求1所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述基材(2)为环烯烃共聚物基材(2)。
8.根据权利要求1所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述第一基板(3)和所述第二基板(4)均为聚丙烯基板。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的微流控芯片的制作方法，其特征在于，所述胶水为乐泰406、UV胶或者双面胶。
10.一种微流控芯片，其特征在于，包括第一基板(3)、第二基板(4)和第二塑料薄膜(6)，其中，所述第二塑料薄膜(6)设置在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)之间，所述第二塑料薄膜(6)为第一塑料薄膜(1)移出其上剪切板(11)形成；
所述第一塑料薄膜(1)为厚度与待制作微流控芯片的芯片流道深度相同的薄膜；
所述剪切板(11)为在所述第一塑料薄膜(1)上绘制形成所述芯片流道的轨迹线，且依照所述轨迹线剪切所述第一塑料薄膜(1)，所述轨迹线的预设段能够不被剪断，将经过所述第一塑料薄膜(1)平铺在表面为惰性的基材(2)上，且在该所述第一塑料薄膜(1)上涂覆胶水，与所述第一塑料薄膜(1)分离时，所述轨迹线构成的板；
且所述微流控芯片如权利要求1-9中任意一项所述的微流控芯片的制作方法制作而成。
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