CN114308161B - 微流控芯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种微流控芯片及其制作方法,涉及显示技术领域,包括:第一基板和第二基板,第一基板和第二基板平行且相对设置;第一基板包括第一区域和第二区域,第二基板包括第三区域和第四区域;第二基板包括沟槽,沟槽位于第二基板的第三区域;框胶,位于第一基板与第二基板之间,且固定连接第一基板和第二基板;沿垂直于第一基板的方向,框胶位于第二区域;第一有机材料,位于第一基板与第二基板之间,且固定连接第一基板和第二基板;沿垂直于第一基板的方向,第一有机材料位于第一区域,且第一有机材料位于沟槽与所述框胶之间。本申请通过框胶配合第一有机材料将第一基板和第二基板键合,能够简化制程,提高微流控芯片的良率。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体地说,涉及一种微流控芯片及其制作方法。
背景技术
随着微流控芯片技术在生物、医学、化学等检测领域越来越广泛的应用,芯片的内部结构和功能也越来越复杂,因而其制造难度也在逐渐增加。
相关技术中,在微流控芯片键合的过程中,会对微流控芯片内部流道、腔体和需要预先封装的试剂产生一定的损害,甚至会导致微流控芯片不可用,影响微流控芯片的品质,此外,现有的微流控芯片制作的过程复杂,导致微流控芯片制作效率低、成本较高;因此,亟需对微流控芯片的结构,以及微流控键合的方法进行改进,简化微流控芯片的制作过程,提高微流控芯片的品质。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种微流控芯片及其制作方法,通过框胶配合第一有机材料将第一基板和第二基板键合,能够简化制程,提高微流控芯片的良率。
为了解决上述技术问题,本申请有如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种微流控芯片,包括:
第一基板和第二基板,第一基板和第二基板平行且相对设置;第一基板包括第一区域和第二区域,第二区域围绕第一区域设置,第二基板包括第三区域和第四区域,第一基板的第一区域和第二基板的第三区域对应,第一基板的第二区域和第二基板的第四区域对应;第二基板包括沟槽,沟槽位于第二基板的第三区域;
框胶,位于第一基板与第二基板之间,且固定连接第一基板和第二基板;沿垂直于第一基板的方向,框胶位于第二区域;
第一有机材料,位于第一基板与第二基板之间,且固定连接第一基板和第二基板;沿垂直于第一基板的方向,第一有机材料位于所述第一区域,且第一有机材料位于沟槽与框胶之间。
第二方面,本申请还提供一种微流控芯片制作方法,包括:
提供第一基板和第二基板;其中,第二基板包括沟槽,第一基板包括开孔;
在第一基板的第一区域制作第一电极,在第一基板的第五区域制作第二电极,第一电极与第二电极电连接;
在第一基板的第一区域刻蚀第一有机材料,在第一基板的第二区域涂布框胶;
将第一基板与第二基板对位贴合,框胶与第一有机材料将第一基板和第二基板键合。
与现有技术相比,本发明提供的微流控芯片及其制作方法,至少实现了如下的有益效果:
本申请所提供的微流控芯片及其制作方法,采用胶粘键合的方法实现第一基板和第二基板的键合,一方面,通过设置框胶,将第一基板的第二区域与第二基板的第四区域粘合;也可以理解为,第一基板的第二区域为第一基板的边框区,第二基板的第四区域为第二基板的边框区,框胶能够将第一基板的边框区和第二基板的边框区粘合,能够尽可能的不占用第一基板的第一区域和第二基板的第三区域,尽可能为第一区域避让空间。另一方面,通过设置第一有机材料,将第一基板的第一区域和第二基板的第三区域粘合,且第一有机材料位于沟槽与框胶之间,第一有机材料将沟槽限定在第一区域;本实施例无需将第一基板和第二基板加热到半融化状,而是通过沟槽外围的第一有机材料,以及周边的框胶将第一基板和第二基板键合,其中,第一有机材料对沟槽进行限定密封,整个过程采用大张显示面板进行对合,实现高效率、高良率的制程。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的一种结构示意图;
图2所示为图1所示实施例中微流控芯片沿A-A’的一种截面图;
图3所示为图1所示实施例中微流控芯片沿B-B’的一种截面图;
图4所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图;
图5所示为图4所示实施例中微流控芯片沿C-C’的一种截面图;
图6所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图;
图7所示为图6所示实施例中微流控芯片沿D-D’的一种截面图;
图8所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图;
图9所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图;
图10所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图;
图11是本发明提供的微流控芯片制作方法的一种工作流程示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置,或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。其中,各实施例之间的相同之处不再一一赘述。
以下结合附图和具体实施例进行详细说明。
图1所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的一种结构示意图,图2所示为图1所示实施例中微流控芯片沿A-A’的一种截面图,图3所示为图1所示实施例中微流控芯片沿B-B’的一种截面图,请参考图1~图3所示,本申请所提供的一种微流控芯片100,包括:
第一基板10和第二基板20,第一基板10和第二基板20平行且相对设置;第一基板10包括第一区域11和第二区域12,第二区域12围绕第一区域11设置,第二基板20包括第三区域21和第四区域22,第一基板10的第一区域11和第二基板20的第三区域21对应,第一基板20的第二区域12和第二基板20的第四区域22对应;第二基板20包括沟槽30,沟槽30位于第二基板20的第三区域21;
框胶40,位于第一基板10与第二基板20之间,且固定连接第一基板10和第二基板20;沿垂直于第一基板的方向S2,框胶40位于第二区域12;
第一有机材料50,位于第一基板10与第二基板20之间,且固定连接第一基板10和第二基板20;沿垂直于第一基板的方向S2,第一有机材料50位于第一区域11,且第一有机材料50位于沟槽30与框胶40之间。
具体而言,请继续参考图1~图3所示,本实施例中提供一种微流控芯片(Microfluidicchip),微流控芯片将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程;其中,本实施例中的微流控芯片包括第一基板10和第二基板20,第一基板10和第二基板20相对间隔排布,且第一基板10与第二基板20相互平行;可选地,第一基板10和第二基板20可以为玻璃基板,本实施例不作限定;本实施例中,将第一基板10划分为包括第一区域11和第二区域12,第二区域12位于第一区域11的外围,也可以理解为第二区域12围绕第一区域11;将第二基板20划分为包括第三区域21和第四区域22,第一基板10的第一区域11和第二基板20的第三区域21对应,第一基板20的第二区域12和第二基板20的第四区域22对应;在第二基板20上的第三区域21设置沟槽30,从垂直于第一基板的方向S2上看,沟槽30为曲折的形态,且沟槽30为微米级别的沟槽,沟槽30内用于放置试剂,且提供发生反应的空间,进一步实现微流控芯片的检测功能;本实施例中,最主要的是实现第一基板10与第二基板20的键合结构,简化微流控芯片的制作过程。
相关技术中,热压键合法是最常用的一种键合方式,其原理是在接近材料玻璃化温度下,对两个结合面施加一定的正向压力,使得两个面通过分子力结合在一起的方法,该方法具有操作容易、设备简单等优势,但是,采用该方法时,在接近玻璃化的温度情况下,高温使得芯片的内部流道、腔体等形状结构发生形变,使得本应具有的光学平面发生形变;另外,热压键合法键合强度不足,容易开裂,可靠性较差,只适用于一般要求不高的微流控芯片键合。超声键合法是另一种常用的键合方式,在制作微流控芯片时,同时制作一些凸起的微导能结构,在键合时,将上下微流控芯片基板对齐压合后,通过超声产生的局部高温熔融该微导能结构,进而使上下微流控芯片基板在熔融位置“焊接”起来;超声键合法的优势在于其键合强度高,缺点在于超声的穿透力不足,当键合厚度超过一定值时,超声能量将因材料的阻挡而锐减,导致键合不上,同时,键合部位的高温将产生热变形,使得附近的微流道变形。
进一步地,本实施例采用胶粘键合的方法实现第一基板10和第二基板20的键合,一方面,通过设置框胶40,将第一基板10的第二区域12与第二基板20的第四区域22粘合;也可以理解为,第一基板10的第二区域12为第一基板10的边框区,第二基板20的第四区域22为第二基板20的边框区,框胶40能够将第一基板10的边框区和第二基板20的边框区粘合,能够尽可能的不占用第一基板10的第一区域11和第二基板20的第三区域21,尽可能的避让空间。另一方面,通过设置第一有机材料50,将第一基板10的第一区域11和第二基板20的第三区域21粘合,且第一有机材料50位于沟槽30与框胶40之间;可以理解的是,第一有机材料50包括光敏剂,在光的照射下第一有机材料50的形态发生改变,第一有机材料50变硬,在冷却后形成胶膜,具有粘接性能,将第一基板10和第二基板20粘合;如此,第一有机材料50将沟槽30限定在第一区域;本实施例无需将第一基板10和第二基板20加热到半融化状,而是通过沟槽30外围的第一有机材料50,以及周边的框胶40将第一基板10和第二基板20键合,如此,能简单、高效地获取微流控芯片。
可选地,第一有机材料50的主要成分可以为树脂和3-甲氧基-1-丁醇,框胶40的主要成分为丙烯酸树脂和丙烯酸环氧树脂。
需要说明的是,图1所示实施例仅示意性示出了第一基板10与第二基板20重叠的一种结构示意图,并不代表第一基板10与第二基板20的尺寸,其中,框胶40的尺寸也不代表实际的尺寸,图1中框胶40形态为环形条状;沟槽30为弯折的形态,第一有机材料50也为弯折的条状形态;图2所示实施例仅示意性示出了第一有机材料50与沟槽30的位置关系,以及第一有机材料50与框胶40的位置关系,并不代表实际尺寸;图3所示为第一有机材料50与沟槽30的另一种位置关系,以及框胶40与第一有机材料50的另一种位置关系,并不代表实际尺寸。
请继续参考图1~图3所示,在本申请的一种可选实施例中,第一有机材料50环绕沟槽30的边缘设置。
具体而言,请继续参考图1~图3所示,本实施例中,第一有机材料50环绕沟槽30的边缘设置,可以理解的是,沿垂直于第一基板的方向S2,沟槽30为曲折的微米级别的形态,第一有机材料50环绕沟槽30的边缘,第一有机材料50也为弯折的形态;一方面,第一有机材料50能够更好的限制沟槽30的空间,当沟槽30内放置用于检测的溶剂后,溶剂能够被很好的限制在沟槽30内,保证沟槽30的密封性能,保证微流控芯片检测有效性;另一方面,第一有机材料50能够形成精度较高的形态,沟槽30的尺寸较小,将第一有机材料50环绕沟槽30设置,能够确保第一有机材料将沟槽30限制为密封的空间,能够简化微流控芯片的制程。
需要说明的是,第一有机材料50将沟槽30限制为密封的空间,即沟槽30内的试剂不会蔓延至第一基板10与第二基板20之间的空间,沟槽30内的试剂仅限制在沟槽30内。
图4所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图,图5所示为图4所示实施例中微流控芯片沿C-C’的一种截面图,请参考图4和图5所示,在本申请的一种可选的实施例中,还包括:第二有机材料60,沿平行于第一基板的方向S1,第二有机材料60位于第一有机材料50与框胶40之间,即第二有机材料60相对于第一有机材料50更靠近第一基板10的边缘。
需要说明的是,图4所示实施例仅示意性示出了第一有机材料50与第二有机材料60间隔设置的一种俯视位置关系,并不代表实际尺寸;图5所示实施例仅示意性示出了第一有机材料50与第二有机材料60间隔设置的侧视位置关系,并不代表实际尺寸。
具体而言,请继续参考图4和图5所示,本实施例中还设置有第二有机材料60,第二有机材料60与第一有机材料50间隔设置,沿平行于第一基板的方向S1,第二有机材料60位于第一有机材料50和框胶40之间;可选地,第二有机材料60更靠近第一基板10的边缘,第一有机材料50更靠近于沟槽30;可选地,第二有机材料60的形态与第一有机材料50的形态相同,即第二有机材料60环绕第一有机材料50设置;如此,能够更有效的保证沟槽30的密封性能,保证微流控芯片的良率。
请继续参考图4和图5所示,在本申请的一种可选的实施例中,沿平行于第一基板的方向S1,第一有机材料50的宽度D1为15um-25um,第二有机材料60的宽度D2为15um-25um。
具体而言,请继续参考图4和图5所示,本实施例中,第一有机材料50和第二有机材料60均环绕沟槽30设置,沟槽30为微米级别的尺寸,则第一有机材料50和第二有机材料60的尺寸也可以为微米级别的尺寸;可选的,沿平行于第一基板的方向S1,第一有机材料50的宽度为15um-25um,还可以为18um、20um和23um,第二有机材料60的宽度为15um-25um,还可以为18um、20um和23um;第一有机材料50的尺寸和第二有机材料60的尺寸能够保证沟槽30处于密封状态,同时也能保证第一基板10与第二基板20粘接的强度。
在本申请的一种可选的实施例中,沿平行于第一基板的方向S1,框胶40的尺寸为15-25um,可选地,框胶40的尺寸为20um,如此,能保证第一基板10和第二基板20无需在半融化状态下也能有效的键合。
请继续参考图1~图3所示,在本申请的一种可选的实施例中,第一基板10包括开孔70,沿垂直于第一基板的方向S2,开孔70贯穿第一基板10,并且开孔70与沟槽30至少部分交叠。
需要说明的是,图1所示的实施例仅示意性使出了开孔70与沟槽30的俯视位置关系,并不代表实际尺寸;图3所示实施例仅示意性示出了开孔70与沟槽30的侧视位置关系,并不代表实际尺寸。
具体而言,请继续参考图1~图3所示,本实施例中,在第一基板10上设置开孔70,且开孔70贯穿第一基板10,沿垂直于第一基板的方向S2,开孔70与沟槽30至少部分重叠,开孔70用于将试剂注入沟槽30内;可选地,沟槽30包括第一支部31和第二支部32,沿平行于第一基板的方向S1,第一支部31的尺寸大于第二支部32的尺寸,因而开孔70与第一支部31至少部分重叠,可选地,开孔70在第一基板10上的正投影位于第一支部31在第一基板10上的正投影的范围内;如此,能够良好的实现试剂通过开孔70注入沟槽30内。
图6所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图,图7所示为图6所示实施例中微流控芯片沿D-D’的一种截面图,请参考图6和图7所示,在本申请的一种可选地实施例中,还包括:第一电极81和第二电极82,第一电极81和第二电极82均固定于第一基板10上,且第一电极81与第二电极82通过金属走线电连接;
沿垂直于第一基板的方向S2,第一电极81与沟槽30至少部分交叠。
需要说明的是,图6所示实施例仅示意性示出了第一电极81和第二电极82的俯视位置关系,并不代表第一电极81和第二电极82的实际尺寸;图7所示实施例仅示意性示出了第一电极81和第二电极82的侧视位置关系,并不代表第一电极81和第二电极82的实际尺寸。
具体而言,请继续参考图6和图7所示,本实施例中的微流控芯片还包括第一电极81和第二电极82,可选地,第一电极81和第二电极82的材质均为透明ITO,第一电极81和第二电极82相互配合可以检测沟槽30内试剂反应的结果,或者检测沟槽30内试剂流动过程等;其中,第一电极81和第二电极82均固定于第一基板10上,可选地,第一电极81固定于第一基板10的中间部分,沿垂直于第一基板的方向S2,第一电极81与沟槽30至少部分交叠;第二电极82固定于第一基板10的边缘部分,方便给入电信号;第一电极81与第二电极82电连接,当第二电极82给入电信号后,传输至第一电极81,如此,能有效的检测试剂发生反应的结果。
可以理解的是,在微流控芯片检测的过程中,将试剂通过开孔70注入沟槽30内,试剂发生生反应,生化反应之后会试剂会产生物理变化,例如,试剂的介电变化,产生的氢离子浓度变化等等,可以转化为电学物理参数的变化,通过第一电极81和第二电极82的配合,有效的检测试剂发生的反应、以及反应的程度。
还需要说明的是,制作第一电极81时需要的温度高于制作第一有机材料50需要的温度,因而需要先在第一基板10上制作第一电极81,再制作第一有机材料50,保证微流控芯片制作的良率。
请继续参考图6和图7所示,在本申请的一种可选地实施例中,第一电极81为感应电极,当第一电极81为感应电极时,能够良好地感应到沟槽30内试剂的反应情况,以及沟槽30内试剂的状态。
请继续参考图6和图7所示,在本申请的一种可选的实施例中,沿垂直于第一基板的方向S2,第二基板20位于第一基板10的范围内。
需要说明的是,图6所示实施例和图7所示实施例仅示意性示出了第一基板10和第二基板20的位置关系,并不代表第一基板10和第二基板20的实际尺寸。
具体而言,请继续参考图6和图7所示,本实施例中第一基板10和第二基板20的尺寸不相等,第二基板20位于第一基板10的范围内;可以理解的是,第一基板10的边缘需预留放置第二电极82的空间,第一基板10至少有一侧相对与第二基板20突出,第二电极82放置在突出的一侧,即将第一基板10的尺寸设置的较大,第二基板20的尺寸较小;如此,能够保证有足够的空间用于放置第二电极82,保证第一基板10和第二基板20空间的合理使用。
请继续参考图6所示,在本申请的一种可选地实施例中,第一基板10包括第一区域11、第二区域12和第五区域23,沿垂直于第一基板的方向S2,第二基板20的第三区域21与第一基板10的第一区域11重叠,第二基板20的第四区域22与第一基板10的第二区域12重叠;第二电极82位于第一基板10的第五区域23。
具体而言,请继续参考图6所示,本实施例中,第一基板10包括第一区域11、第二区域12和第五区域23,其中,沿垂直于第一基板的方向S2,第二基板20的第三区域21与第一基板10的第一区域11重叠,第二基板20的第四区域22与第一基板10的第二区域12重叠,第一基板10的第五区域23与第二基板20没有交叠,第一基板10的第五区域23用于放置第二电极82,方便第二电极82接入信号端,同时还能合理的规划第一基板10与第二基板20的空间,提高微流控芯片的品质。
图8所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图,图9所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图,请继续参考图8和图9所示,在本申请的一种可选的实施例中,还包括:第一对位标记91和第二对位标记92,第一对位标记91位于第一基板10上,第二对位标记92位于第二基板20上;第一对位标记91位于第一基板10的第二区域12,第二对位标记92位于第二基板20的第四区域22;
第一基板10和第二基板20贴合后,沿垂直于第一基板的方向S2,第一对位标记91和第二对位标记92重叠。
需要说明的是,图8所示实施例仅示意性示出了第一对位标记91和第二对位标记92的位置关系示意图,并不代表实际尺寸;图9所示实施例仅示意性示出了第一对位标记91和第二对位标记92的位置关系示意图,并不代表实际尺寸。
具体而言,请继续参考图8和图9所示,本实施例中的微流控芯片还包括对位标记90,对位标记用于在第一基板10和第二基板20键合的过程中,实现精准的对位;其中,对位标记包括第一对位标记91和第二对位标记92,第一对位标记91设置于第一基板10,第二对位标记92设置于第二基板20,可选地,第一对位标记91设置有多个,第二对位标记92同样设置有多个,在第一基板10和第二基板20贴合后,一个第一对位标记91与一个第二对位标记92重叠;进一步的,第一对位标记91位于第一基板10的第二区域12,第二对位标记92位于第二基板20的第四区域22,可选的,第一基板10和第二基板20均长方体,第一对位标记91位于第一基板10的第二区域12的边缘,也即第一基板10的四个角的位置,第二对位标记92位于第二基板20的第四区域22的边缘,也即第二基板20的四个角的位置;如此,通过设置第一对位标记91和第二对位标记92,并且均设置有多个,能够实现第一基板10和第二基板20的精准对位,此外,将第一对位标记91和第二对位标记92均设置于边缘,能够合理的安排第一基板10和第二基板20的空间,保证沟槽30的尺寸,使微流控芯片达到良好的使用体验。
在本申请的一种可选的实施例中,第一有机材料50和框胶40均具有弹性。
具体而言,本实施例中,第一有机材料50和框胶40均用于粘接第一基板10和第二基板20,在第一基板10与第二基板20键合的过程中,第一有机材料50在刻蚀的过程中,受光的照射后硬度变大,冷却后形成胶膜,将第一基板10和第二基板20粘接;其中,第一有机材料50在光的照射过程中,由于其具有弹性,其形态发生改变,实现第一基板10与第二基板的粘合;框胶40涂布于第一基板10的周边,其中,框胶40本身有弹性,且具有粘性,能够良好地实现第一基板10和第二基板20的粘合;如此,通过框胶40和第一有机材料50将第一基板10和第二基板20键合,能简单、高效地获取微流控芯片。
在本申请的一种可选的实施例中,第一有机材料50和框胶40内均包括支撑球,为保证第一有机材料50和框胶40粘接的强度、以及稳定性,在第一有机材料50和框胶40中设置有支撑球,保证框胶40和第一有机材料50的粘接强度;可选地,第二有机材料60和第一有机材料50为相同材料,能够良好的实现沟槽30的密封性。
图10所示为本申请实施例所提供的微流控芯片的另一种结构示意图,请参考图10所示,在本申请的一种可选的实施例中,第一基板10和第二基板20通过凹凸结构形成嵌套的结构,其中,第一基板10上包括凸起结构110,第二基板20上包括凹槽120,凸起110嵌入凹槽120内,形成嵌套结构;可选地,凹槽120内还涂布有框胶40,确保第一基板10和第二基板20能有效的键合。
可选地,第一基板1和第二基板2均为玻璃基板。
基于同一发明构思,本申请还提供一种微流控芯片制作方法,图11是本发明提供的微流控芯片制作方法的一种工作流程示意图,该制作方法用于制作上述实施例中的微流控芯片,请参考图11所示,并结合图1~图7所示,本实施例所提供的一种微流控芯片的制作方法,包括:
S101、提供第一基板10和第二基板20;其中,第二基板20包括沟槽30,第一基板10包括开孔70;
S102、在第一基板10的第一区域11制作第一电极81,在第一基板10的第五区域23制作第二电极82,第一电极81与第二电极82电连接;
S103、在第一基板10的第一区域刻蚀第一有机材料50,在第一基板10的第二区域涂布框胶40;
S104、将第一基板10与第二基板20对位贴合,框胶40与第一有机材料50将第一基板10和第二基板20键合。
具体而言,请继续参考图11所示,并结合图1~图7所示,本实施例中提供的微流控芯片制作方法,包括:
S101、在第二基板20上制作沟槽30,在第一基板10上开孔70,开孔70在第一基板10上的正投影与沟槽30在第一基板10上的正投影至少部分交叠,开孔70用于向沟槽30内注入试剂;
S102、在第一基板10的第一区域11制作第一电极81,在第一基板10的第五区域23制作第二电极82,可选的,第一电极81和第二电极82采用刻蚀的方法制作,第一电极81与第二电极82电连接,向第二电极82给入电信号,第一电极81即可检测沟槽30内的反应情况,以及沟槽30内试剂的形态;
S103、在第一基板10的第一区域11刻蚀第一有机材料50,在第一基板10的第二区域12涂布框胶40,能够充分保证沟槽30的密封性;可以理解的是,本实施例中,采用干法刻蚀第一有机材料50,即将第一有机材料50涂布于大张基板上,通过光照的方式将第一有机材料50的形态刻蚀出来,可选地,大张基板上可以刻蚀多个微流控芯片的第一有机材料50;再通过涂布的方式将框胶40涂布在第一基板10的第二区域12;也可以理解为,采用大张基板同时能制作多个微流控芯片,相较于采用小张基板单独制作,能有效节省工艺制程,提高制作效率。
S104、通过对位标识将第一基板10和第二基板20对位贴合,框胶40和第一有机材料50能够充分的将第一基板10和第二基板20键合,以获取微流控芯片;通过上述获取的微流控芯片,无需对第一基板10和第二基板20加热到半熔化状态,而是通过设置第一有机材料50对沟槽30进行密封,再通过在第一基板10和第二基板20周边设置框胶40的方式,将第一基板10和第二基板20进行对位贴合,整个工艺过程可以对大张基板进行键合,实现高效率,高良率地微流控芯片的制作方法。
整个工艺采用大张基板进行键合,能够实现微流控芯片的高效率、高良率制作。
需要说明的是,第一有机材料50将沟槽30限制为密封的空间,即沟槽30内的试剂不会蔓延至第一基板10与第二基板20之间的空间,沟槽30内的试剂仅限制在沟槽30内。
请结合图4和图5所示,在本申请的一种可选的实施例中,还包括:在第一基板10的第一区域11刻蚀第二有机材料60,第二有机材料60位于框胶40与第一有机材料50之间。
具体而言,本实施例中,在第一基板10的第一区域11还刻蚀有第二有机材料60,第二有机材料60位于框胶40与第一有机材料50之间,如此,能够充分的保证沟槽30的密封性,保证微流控芯片检测的有效性。
通过以上各实施例可知,本申请存在的有益效果是:
本申请所提供的微流控芯片及其制作方法,采用胶粘键合的方法实现第一基板和第二基板的键合,一方面,通过设置框胶,将第一基板的第二区域与第二基板的第四区域粘合;也可以理解为,第一基板的第二区域为第一基板的边框区,第二基板的第四区域为第二基板的边框区,框胶能够将第一基板的边框区和第二基板的边框区粘合,能够尽可能的不占用第一基板的第一区域和第二基板的第三区域,尽可能为第一区域避让空间。另一方面,通过设置第一有机材料,将第一基板的第一区域和第二基板的第三区域粘合,且第一有机材料位于沟槽与框胶之间,第一有机材料将沟槽限定在第一区域;本实施例无需将第一基板和第二基板加热到半融化状,而是通过沟槽外围的第一有机材料,以及周边的框胶将第一基板和第二基板键合,其中,第一有机材料对沟槽进行限定密封,整个过程采用大张显示面板进行对合,实现高效率、高良率的制程。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (11)
1.一种微流控芯片,其特征在于,包括:
第一基板和第二基板,所述第一基板和所述第二基板平行且相对间隔设置;所述第一基板包括第一区域和第二区域,所述第二区域围绕所述第一区域设置,所述第二基板包括第三区域和第四区域,所述第一基板的所述第一区域和所述第二基板的所述第三区域对应,所述第一基板的所述第二区域和所述第二基板的所述第四区域对应;所述第二基板包括沟槽,所述沟槽位于所述第二基板的第三区域;
框胶,位于所述第一基板与所述第二基板之间,且固定连接所述第一基板和所述第二基板;沿垂直于所述第一基板的方向,所述框胶位于第二区域;
第一有机材料,位于所述第一基板与所述第二基板之间,且固定连接所述第一基板和所述第二基板;沿垂直于所述第一基板的方向,所述第一有机材料位于所述第一区域,且所述第一有机材料位于所述沟槽与所述框胶之间;所述第一有机材料和所述框胶内均包括支撑球;
沿垂直于所述第一基板的方向,所述第二基板位于所述第一基板的范围内;所述第一基板还包括第五区域,沿垂直于所述第一基板的方向,所述第二基板的第三区域与所述第一基板的第一区域重叠,所述第二基板的第四区域与所述第一基板的第二区域重叠,所述第五区域与所述第二基板不交叠;
还包括:第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极均固定于所述第一基板上,所述第二电极位于所述第一基板的所述第五区域。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一有机材料环绕所述沟槽的边缘设置。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,还包括:第二有机材料,沿垂直于所述第一基板的方向,所述第二有机材料位于所述第一有机材料与所述框胶之间。
4.根据权利要求3所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一有机材料的宽度为15um-25um,所述第二有机材料的宽度为15um-25um。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一基板包括开孔,沿垂直于所述第一基板的方向,所述开孔贯穿所述第一基板,并且所述开孔与所述沟槽至少部分交叠。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一电极与所述第二电极通过金属走线电连接;
沿垂直于所述第一基板的方向,所述第一电极与所述沟槽至少部分交叠。
7.根据权利要求6所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一电极为感应电极。
8.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,还包括:第一对位标记和第二对位标记,所述第一对位标记位于所述第一基板上,所述第二对位标记位于所述第二基板上;所述第一对位标记位于所述第一基板的第二区域,所述第二对位标记位于所述第二基板的第二区域;
所述第一基板和所述第二基板贴合后,沿垂直于所述第一基板的方向,所述第一对位标记和所述第二对位标记重叠。
9.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一有机材料和所述框胶均具有弹性。
10.一种微流控芯片制作方法,其特征在于,包括:
提供第一基板和第二基板;其中,所述第二基板包括沟槽,所述第一基板包括开孔;
在所述第一基板的第一区域制作第一电极,在所述第一基板的第五区域制作第二电极,所述第一电极与所述第二电极电连接;
在所述第一基板的第一区域刻蚀第一有机材料,在所述第一基板的第二区域涂布框胶;
将所述第一基板与所述第二基板对位贴合,所述框胶与所述第一有机材料将所述第一基板和所述第二基板键合。
11.根据权利要求10所述的微流控芯片制作方法,其特征在于,还包括:在所述第一基板的第一区域刻蚀第二有机材料,所述第二有机材料位于所述框胶与所述第一有机材料之间。
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