CN117558652A - 一种微流控芯片键合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微流控芯片键合装置，涉及微流控技术领域，其包括包括主体箱，主体箱的前后两端均设有至少一个第一安装口，主体箱经第一安装口连接有键合组件，键合组件包括固定连接在主体箱内的键合电机和下盖，键合电机上连接有键合轴，键合轴上连接有上盖，下盖相对上盖的一端套接在键合轴上，上盖和下盖内上均固定连接有夹持支撑板，夹持支撑板的中心固定有支撑部，支撑部四周的夹持支撑板上均开有滑动槽，夹持支撑板经滑动槽滑动连接有夹持块，相对设置的两个夹持块做相向或相背运动；本发明能实现芯片本体的定位夹持，方便键合。

Description

一种微流控芯片键合装置
技术领域
本发明涉及微流控技术领域，特别是一种微流控芯片键合装置。
背景技术
晶体硅是早期微流控芯片最常使用的主要材料。晶体硅的加工工艺已经非常成熟，能够加工到非常细微的程度。而且单晶硅自身的化学性能不强，稳定性高，具有很高的热稳定性。但是在电绝缘性能方面，晶体硅就略显逊色。晶体硅的导热率非常高，并且价格很高，经济性不好，透光性差，所以慢慢退出历史舞台，被新型的材料代替。
玻璃是晶体硅之后兴起的一种芯片材料，玻璃的导电率和透光性都非常的好，表面的生物相容性好，加工工艺简单，在熔融状态下可以掺杂不同的材料形成复合物来改变玻璃的性质，而且玻璃的种类繁多，价格便宜。随着时代的发展，玻璃的加工工艺日趋成熟，可以更容易地成型。但是玻璃本身的强度低，在高压和外部受力的情况下很容易损坏造成不必要的损失。高分子聚合物是近年来发展的最快的材料。经过不断地发展，已经衍生出了很多类别。高分子聚合物本身并不用来制作微流控芯片，但是由于它的各项优越的性能，人们发现了它在微流控芯片上的巨大潜力。现在，作为高分子聚合物的一种，PDMS是运用场景最多，运用最广泛的微流控芯片材料。它的透光性好，加工工艺成熟。并且PDMS已经成为国际公认的不易燃、无毒的高分子聚合物。
对于PDMS材料而言，人们发现，通过在真空条件下进行等离子清洗的方式，使电子不断轰击键合的表面，能够使被轰击的表面性质发生变化，与此同时，经过等离子清洗的表面经过简单的贴合后即可形成永久性连接，具有良好的稳定性，这项技术也在微流控领域逐渐得到广泛应用。现有技术中，手动将两片芯片本体贴合在一起形成微流控芯片，手动的贴合易受到微流控芯片尺寸的影响，偏长、偏宽的芯片层之间的键合都会因为定位不精准而影响到最终芯片的成型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：手动键合两层芯片本体时定位不准影响芯片成型效果。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种微流控芯片键合装置，包括主体箱，所述主体箱的前后两端均设有至少一个第一安装口，主体箱经第一安装口连接有键合组件，所述键合组件包括固定连接在主体箱内的键合电机和下盖，所述键合电机上连接有键合轴，所述键合轴上连接有上盖，下盖相对上盖的一端套接在键合轴上，上盖和下盖内上均固定连接有夹持支撑板，所述夹持支撑板的中心固定有支撑部，所述支撑部四周的夹持支撑板上均开有滑动槽，夹持支撑板经滑动槽滑动连接有夹持块，相对设置的两个夹持块做相向或相背运动。
第一安装口外端的主体箱上连接有能开合的键合门体；将一个芯片本体放置在下盖上侧中间，将另一个芯片本体放置在上盖中间，使下盖上的夹持块相向移动，上盖上的夹持块相向移动，下盖上的四个夹持块分别将一个芯片的四周夹持固定，上盖上的四个夹持块分别将另一个芯片的四周夹持固定，键合电机动作，使上盖朝着下盖所在方向转动，另一个芯片贴合在一个芯片上侧时，使上盖上的四个夹持块朝着远离另一个芯片的方向移动，将另一个芯片松开，使上盖上的四个夹持块停止移动，控制键合电机反向动作，上盖复位，键合电机停止动作，使下盖上的四个夹持块朝着远离一个芯片所在方向移动复位后，四个夹持块停止移动，微流控芯片键合结束，取出微流控芯片；本发明能实现各层芯片间的自动夹持和键合，键合效率高；可应用于键合芯片的工作中。
作为本发明的进一步改进，所述主体箱在左右方向上的一端还设有第二安装口，第二安装口下侧的主体箱上开有两个用于放置芯片本体的放置沉槽，所述主体箱内还设有进样组件，所述进样组件包括刚好插接在放置沉槽内的放置板，所述放置板下侧排布有若干复位进样弹簧，所述第二安装口处的主体箱上转动连接有竖直设置的进样丝杠，所述进样丝杠上螺纹连接有滑动连接在主体箱内侧的进样压板，若干片芯片本体被压紧在进样压板下侧和放置板上侧间，放置沉槽上侧的主体箱上滑动连接有两个在前后方向上相对设置的用于将芯片本体推入主体箱内的进样推进板；放置板上侧无外力作用时，放置板上侧和放置沉槽上侧齐平。
作为本发明的进一步改进，所述第二安装口远离进样推进板一侧的主体箱内设有安装腔，所述安装腔内设有用于接住芯片本体或微流控芯片的接样组件，所述接样组件包括分别固定连接在主体箱上部和下部的上横梁和下横梁，所述上横梁上滑动连接有能在左右方向上做往复直线运动的上滑台，上滑台的下端转动连接有角度调节电机，所述角度调节电机朝下的一端连接有高度调节电机，高度调节电机上连接有高度调节丝杠，高度调节电机下侧固定连接有中间座，角度调节轴，所述角度调节轴上转动连接在上滑台上，高度调节丝杠转动连接在中间座上，所述高度调节丝杠上螺纹连接有能在高度方向上做往复直线运动的接样座，所述接样座上开有和放置沉槽一一对应的接样沉槽，接样沉槽内固定有第一进样板，所述第一进样板上连接有将芯片本体或微流控芯片接入接样座内或送出接样座外的第一进样传送带，所述下横梁上滑动连接有能在左右方向上做往复直线运动的下滑台，所述下滑台上侧固定连接有角度调节电机，角度调节电机上连接有角度调节座，接样丝杠的下端转动连接在角度调节座上。
作为本发明的进一步改进，所述安装腔的前后两侧设有若干和第一安装口一一对应的一对进样口，一对进样口由两个在左右方向上间隔设置的进样口组成，进样口处连接有第二进样板，所述第二进样板上连接有将芯片本体送进对应第一安装口内的第二进样传送带。
作为本发明的进一步改进，所述键合组件上方的主体箱内还设有吸放样组件，所述吸放样组件包括固定连接在主体箱内侧的吸放样电机，所述吸放样电机上连接有向上竖直伸出的吸放样杆，吸放样杆转动连接在主体箱上，所述吸放样杆上连接有摇杆，所述摇杆远离吸放样杆一端的上侧固定连接有直线驱动器，所述直线驱动器上连接有向下伸出摇杆下方且能在高度方向上做往复直线运动的立杆，所述立杆下侧固定连接有吸样座，所述吸样座上排布有若干吸盘，所述第二安装口在左右方向上一侧的主体箱上固定连接有第三进样板，所述第三进样板上连接有用于将微流控芯片送出的第三进样传送带，所述吸样座能转动至下盖上方或能转动至第三进样传送带上方。
作为本发明的进一步改进，所述主体箱在左右方向上的一端还设有若干和第一安装口一一对应的第三安装口，所述第三安装口处的主体箱上连接有用于放置微流控芯片的出样模块。
作为本发明的进一步改进，最下面的所述第一安装口下方的主体箱上还设有第四安装口，所述第一安装口前后两端的主体箱设有用于传送微流控芯片的送样组件，所述送样组件包括经第四安装口连接在主体箱内的储液箱，在前后方向上，出样模块和储液箱之间的主体箱上设有若干和出样模块一一对应的抽液泵，所述抽液泵的一端和储液箱连接，抽液泵的另一端能和出样模块连通。
作为本发明的进一步改进，所述出样模块前后两端的主体箱上均转动连接有隔断板，所述隔断板的下端始终在出样模块上侧的上方，所述储液箱在左右方向上的一端连接有和出样模块数量相同的出液管，所述出液管远离储液箱一侧的主体箱上开有第一出液流道，第一出液流道远离出液管的一端和抽液泵的一端连接，抽液泵另一端的主体箱上开有竖直向上的第二出液流道，第二出液流道上端的主体箱上开有朝着隔断板所在方向向下倾斜的第三出液流道，隔断板能将第三出液流道封闭住。
作为本发明的进一步改进，所述第三出液流道下侧的主体箱上设有回液流道，所述储液箱在左右方向上的一端还连接有回液管，所述回液流道远离第三出液流道的一侧和回液管相接。
作为本发明的进一步改进，所述主体箱上连接有和隔断板一一对应的隔断电机，所述隔断电机和隔断板的上部传动连接；所述第二安装口上方的主体箱上固定连接有进样电机，所述进样丝杠的上端连接在进样电机上。
附图说明
图1为本公开实施例中的主视图。
图2为本公开实施例中的立体结构图一。
图3为图2中A处的放大示意图。
图4为本公开实施例中的立体结构图二。
图5为图4中B处的放大示意图。
图6为本公开实施例中的立体结构图三。
图7为图6中C处的放大示意图。
图8为本公开实施例中的立体结构图四。
图9为图8中D处的放大示意图。
图10为图8中E处的放大示意图。
图11为图8中F处的放大示意图。
图12为图8中G处的放大示意图。
图13为图8中H处的放大示意图。
图14为下盖的剖视图。
图15为本发明中接样组件的立体结构图。
附图标记：1键合门体，2主体箱，201第一出液流道，202回液流道，203第三出液流道，204第二出液流道，205放置沉槽，206出样口，208第四出液流道，209第六出液流道，210进样口，211第五出液流道，3键合组件，301上盖，302下盖，302a滑动槽，303键合电机，304键合轴，305夹持块，306夹持电机，307锥齿轮，308夹持丝杠，4吸放样组件，401吸样座，402立杆，403摇杆，404直线驱动器，405支撑座，406吸放样杆，407吸放样电机，5出样组件，501出样模块，502出样门体，503抽液泵，504隔断驱动器，505储液箱，506外出样传送带，507外出样板，508内出样传送带，509内出样板，510封闭板，511电动单向阀，512隔断板，513隔断电机，6进样组件，601进样推进板，602进样推进丝杠，603进样推进电机，604进样门体，605进样压板，606进样丝杠，607进样电机，608复位进样弹簧，609放置板，7接样组件，701第二进样板，702第二进样传送带，703传送电机，704第三进样传送带，705第三进样板，706下横梁，707下滑台，708移动电机，709角度调节电机，710第一进样传送带，711第一进样板，712上滑台，713上横梁，714高度调节电机，715中间座，716导向杆，717高度调节丝杠，718接样座，719角度调节座，8电极板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
参照图1，该实施例提供了一种微流控芯片键合装置，其能实现芯片本体的定位夹持，方便键合。
一种微流控芯片键合装置，包括主体箱2，主体箱2的前后两端均设有至少一个第一安装口，本实施例中，主体箱2的前后两端均设有两个在高度方向上间隔设置的第一安装口，第一安装口外端的主体箱2上连接有能开合的键合门体1；主体箱2经第一安装口连接有键合组件3，键合组件3包括固定连接在主体箱2内的键合电机303和下盖302，键合电机303上连接有键合轴304，键合轴304上连接有上盖301，下盖302相对上盖301的一端套接在键合轴304上，上盖301和下盖302内上均固定连接有夹持支撑板，夹持支撑板的中心固定有支撑部，支撑部四周的夹持支撑板上均开有滑动槽302a，夹持支撑板经滑动槽302a滑动连接有夹持块305，相对设置的两个夹持块305做相向或相背运动。
将一个芯片本体放置在下盖302上侧中间，将另一个芯片本体放置在上盖301中间，使下盖302上的夹持块305相向移动，上盖301上的夹持块305相向移动，下盖302上的四个夹持块305分别将一个芯片的四周夹持固定，上盖301上的四个夹持块305分别将另一个芯片的四周夹持固定，键合电机303动作，使上盖301朝着下盖302所在方向转动，另一个芯片贴合在一个芯片上侧时，使上盖301上的四个夹持块305朝着远离另一个芯片的方向移动，将另一个芯片松开，使上盖301上的四个夹持块305停止移动，控制键合电机303反向动作，上盖301复位，键合电机303停止动作，使下盖302上的四个夹持块305朝着远离一个芯片所在方向移动复位后，四个夹持块305停止移动，微流控芯片键合结束，取出微流控芯片；本发明能实现各层芯片间的自动夹持和键合，键合效率高；可应用于键合芯片的工作中。
参照图14，以下盖302为例，对实现夹持块305移动的结构做具体说明，上盖301上排布有四个滑动槽302a，夹持块305能沿着对应的滑动槽302a滑动，滑动槽302a两端的上盖301上转动连接有夹持丝杠308，四个夹持丝杠308相对设置的一端均连接有锥齿轮307，任一锥齿轮307的两端分别配合有一个锥齿轮307，在下盖302内固定安装和夹持丝杠308连接的夹持电机306（夹持电机306未画出，其为现有技术）。
需要夹持芯片时，夹持电机306动作，夹持丝杠308转动，对应的一个锥齿轮307转动，带动另外三个锥齿轮307转动，另外三个锥齿轮307分别带动另外三个夹持丝杠308转动，夹持丝杠308带动夹持块305移动，控制夹持电机306的动作方向，使相对设置的两个夹持块305相向移动，直至将芯片夹住位置，夹持电机306停止动作；需要松开芯片时，夹持电机306反向动作，使夹持块305离开芯片复位，夹持电机306停止动作。
实施例2
参照图2至图4，该实施例基于上一个实施例，与上一个实施例不同之处在于，其能进一步实现芯片本体的进样、接样、吸样、键合和自动出样。
本实施例中优选的，主体箱2的左端设有第二安装口，主体箱2内还设有进样组件6，进样组件6包括设置在在第二安装口外端且活动连接在主体箱2上的能开合的进样门体604，第二安装口下侧的主体箱2上开有两个用于放置芯片本体的放置沉槽205，进样组件6包括刚好插接在放置沉槽205内的放置板609，放置板609下侧排布有若干复位进样弹簧608，第二安装口处的主体箱2上转动连接有竖直设置的进样丝杠606，进样丝杠606上螺纹连接有滑动连接在主体箱2内侧的进样压板605，进样压板605上方的主体箱2上固定连接有进样电机607，进样电机607和进样丝杠606连接，若干片芯片本体被压紧在进样压板605下侧和放置板609上侧间，放置沉槽205上侧的主体箱2上滑动连接有两个在前后方向上相对设置的用于将芯片本体推入主体箱2内的进样推进板601，初始状态下，进样推进板601在放置沉槽205的左侧，主体箱2上内还固定连接有和进样推进板601一一对应的进样推进电机603，进样推进电机603上连接有向左水平伸出的进样推进丝杠602，进样推进板601螺纹连接在进样推进丝杠602上；放置板609上侧无外力作用时，放置板609上侧和放置沉槽205上侧齐平。
将若干层芯片本体放置在放置板609上侧，最上面的芯片本体上侧和放置沉槽205上侧齐平，即进样压板605将若干层芯片本体压在放置板609上；需要将芯片本体向右进样时，进样电机607动作，进样丝杠606转动，进样丝杠606带动进样压板605在高度方向上移动，控制进样电机607的动作方向，使进样压板605上移设定的距离，放置板609在复位进样弹簧608的作用下上移设定的距离，进样压板605每次上移的距离和一片芯片本体的厚度相同，进样推进电机603动作，进样推进丝杠602转动，进样推进丝杠602带动进样推进板601在左右方向上移动，控制进样推进电机603的动作方向，使进样推进板601向右移动，进样推进板601将放置板609和进样压板605间的芯片本体向右推移，实现单片芯片本体的进样。
为了进一步实现芯片的接样，第二安装口远离进样推进板601一侧的主体箱2内设有安装腔，安装腔内设有用于接住芯片本体或微流控芯片的接样组件7，接样组件7包括分别固定连接在主体箱2上部和下部的上横梁713和下横梁706，上横梁713上滑动连接有能在左右方向上做往复直线运动的上滑台712，上滑台712的下端转动连接有高度调节电机714，高度调节电机714上连接有高度调节丝杠717，高度调节电机714下侧固定连接有中间座715，高度调节丝杠717的上端转动连接在中间座715上，高度调节丝杠717上螺纹连接有能在高度方向上做往复直线运动的接样座718，接样座718上开有和放置沉槽205一一对应的接样沉槽，接样沉槽内固定有第一进样板711，第一进样板711上连接有将芯片本体或微流控芯片接入接样座718内或送出接样座718外的第一进样传送带710，下横梁706上滑动连接有能在左右方向上做往复直线运动的下滑台707，下滑台707上侧固定连接有角度调节电机709，角度调节电机709上连接有角度调节座719，高度调节丝杠717的下端转动连接在角度调节座719上，中间座715和角度调节座719间还连接有两个导向杆716，接样座718滑动连接在两个导向杆716上，安装腔的前后两侧设有若干和第一安装口一一对应的一对进样口210，一对进样口210由两个在左右方向上间隔设置的进样口210组成，进样口210处连接有第二进样板701，第二进样板701上连接有将芯片本体送进对应第一安装口内的第二进样传送带702，第二进样板701里侧的主体箱2上固定连接有传送电机703，传送电机703上连接有第三进样板705，第三进样板705上连接有第三进样传送带704，实现各个进样传送带运动的结构为现有技术，本申请中未详细画出；进样时，传送电机703动作，使第三进样传送带704呈水平状态，方便吸盘吸取芯片本体。
实现上滑台712和下滑台707分别沿着上横梁713和下横梁706做往复直线运动的结构为现有技术，例如，在上横梁713上固定连接有上移动电机708，上横梁713的左右两端分别转动连接有上传动轮，两个上传动轮经上传送带连接，上滑台712固定连接在上传送带的下端，在下横梁706下固定连接有下移动电机708，下横梁706的左右两端分别转动连接有下传动轮，两个下传动轮经下传送带连接，下滑台707固定连接在下传送带的下端；初始状态下，接样座718靠近放置沉槽205右侧设置，第一进样传送带710上侧和向右推移的芯片本体下侧齐平；经进样推进板601向右推送的芯片本体进入接样沉槽内，第一进样传送带710运转，使该芯片本体向右传输至第一进样传送带710上，芯片本体完全进入接样沉槽内，第一进样传送带710停止运转；角度调节电机709动作，角度调节座719转动，角度调节座719带动接样座718转动，使接样座718转动90度，使接样座718相对需要的进样口210设置，角度调节电机709停止动作，上移动电机708和下移动电机708动作，上传送带和下传送带分别带动上滑台712和下滑台707在左右方向上移动，当接样座718在左右方向上移动至能对准对应的进样口210的位置，上移动电机708和下移动电机708停止动作，高度调节电机714动作，高度调节丝杠717转动，高度调节丝杠717带动接样座718在高度方向上移动，当接样座718升降至对准进样口210的位置，即第一进样传送带710上侧和第二进样传送带702上侧齐平时，高度调节电机714停止动作，传送电机703动作，使第三进样传送带704和第二进样传送带702上侧齐平，控制第一进样传送带710运转，使芯片本体往第二进样传送带702所在方向移动，芯片本体被移送至第三进样传送带704上，实现对单片芯片本体的接样。
为了进一步实现芯片本体或微流控芯片的放置，键合组件3上方的主体箱2内还设有两组吸放样组件4，两组吸放样组件4分别和上盖301和下盖302的位置对应，吸放样组件4包括固定连接在主体箱2内侧的吸放样电机407，吸放样电机407上连接有向下竖直伸出的吸放样杆406，述吸放样电机407下方的主体箱2内侧固定连接有支撑座405，吸放样杆406转动连接在支撑座405上，吸放样杆406上连接有水平设置的摇杆403，摇杆403远离吸放样杆406一端的上侧固定连接有直线驱动器404，直线驱动器404上连接有向下伸出摇杆403下方且能在高度方向上做往复直线运动的立杆402，立杆402下侧固定连接有吸样座401，吸样座401上排布有若干吸盘（实现吸盘吸附和松开物料的结构为现有技术，如何实现在此不赘述），吸样座401能转动至下盖302上方或能转动至第三进样传送带704上方。
键合芯片前，控制传送电机703动作，使第三进样板706向上转动覆盖进样口，传送电机703停止动作；出样电机动作，内出样板509向上转动覆盖内出样口206，隔断驱动器504动作，使封闭板510将内出样口206进一步封闭住，下盖302上方、下盖302下侧、上盖301下方和上盖301上方的主体箱2上均连接有电极板8，上下两个相对设置的电极板8正负极相反，合上键合门体1，第一安装口处的主体箱2上安装有电磁铁，电磁铁得电，将键合门体1吸附在主体箱2上，使第一安装口形成封闭的腔室，键合装置外部设有真空泵，真空泵经管道和主体箱2连接，真空泵动作，将腔室内的空气抽出排尽后，电极板8动作，上面的负极板不断向下面的正极板输送电子，在此过程中，大量电子将对芯片表面进行轰击，从而达到等离子清洗的目的，待清洗过程结束后，真空泵动作，向腔室内进行供气，待恢复至正常气压后，再进行芯片的键合工作；初始状态下，吸样座401在第二进样传送带702上方；以将芯片本体放置在上盖301上为例进行说明，上盖301在下盖302的左方，当芯片本体在第三进样传送带704上设定位置时，左边的吸放样电机407动作，吸放样杆406转动，吸放样杆406带动摇杆403转动，当吸样座401转动至第三进样传送带704上方设定位置时，吸放样电机407停止动作，直线驱动器404动作，使立杆402降下，吸盘和芯片本体接触并将其吸住，直线驱动器404反向动作，使芯片本体被抬升至设定高度，直线驱动器404停止动作，吸放样电机407反向动作，使吸样座401往上盖301所在方向转动，当芯片本体对准上盖301的中间，吸放样电机407停止动作，直线驱动器404动作，使吸样座401降下，芯片本体和上盖301接触，吸盘松开芯片本体，四个夹持块305朝着芯片本体所在方向移动，将芯片本体夹紧；下盖302上的芯片本体放样动作和上盖301上的相同，在此不再赘述。
为了进一步实现微流控芯片的出样，还包括出样组件5，第一安装口左侧的主体箱2上开有内出样口206，出样组件5包括设置在内出样口206里侧的转动连接在主体箱2内的内出样板509，内出样板509上连接有内出样传送带508，靠近内出样口206的主体箱2上固定连接有出样电机，出样电机和内出样板509连接，内出样板509能覆盖内出样口206，外出样板507上连接有外出样传送带506，内出样口206在前后方向上一端的主体箱2上固定连接有隔断驱动器504，隔断驱动器504上连接有能朝着内出样口206或远离内出样口206所在方向做往复直线运动的封闭板510，封闭板510能进一步将内出样口206封闭住；主体箱2的左端还开有两个在高度方向上间隔设置的第三安装口，第三安装口外端的主体箱2上活动连接有能开合的出样门体502，第三安装口处的主体箱2上连接有用于放置微流控芯片的出样模块501，出样模块501为用于烘干微流控芯片的烘干器，第一安装口下方的主体箱2上还设有第四安装口，主体箱2上还设有用于传送微流控芯片的送样组件，送样组件包括经第四安装口连接在主体箱2内的储液箱505，在前后方向上，出样模块501和储液箱505之间的主体箱2上设有两个和出样模块501一一对应的抽液泵503，两个抽液泵503的一端均和储液箱505连接，两个抽液泵503的另一端能分别和对应的出样模块501连通，出样模块501前后两端的主体箱2上分别开有外出样口206，外出样口206在前后方向上远离出样模块501一侧的主体箱2内均固定连接有隔断电机513，隔断电机513连接隔断板512的上部，隔断板512能将外出样口206封闭住，隔断板512的上部转动连接在主体箱2上，隔断板512的下端始终在对应的烘干器的上方，当隔断板512处于竖直状态使，隔断板512覆盖外出样口206，储液箱505的左端连接有两个出液管（其为现有技术，未画出），两个出液管远离储液箱505一侧的主体箱2上分别开有第一出液流道201和第二出液流道204，第一出液流道201远离出液管的一端和一个抽液泵503的一端连接，一个抽液泵503另一端的主体箱2上开有竖直向上的第三出液流道203，第三出液流道203上端的主体箱2上开有朝着隔断板512所在方向向下倾斜的第四出液流道208，第二出液流道204远离出液管的一端和另一个抽液泵503的下端连接，另一个抽液泵503上端的主体箱2上设有第五出液流道211，上面的封闭板510左侧的主体箱2上开有朝着上面的隔断板512所在方向向下倾斜的第六出液流道209，第五出液流道211上端和第六出液流道209的下端连通；当下面的隔断板512向下转动使其呈竖直状态时，隔断板512将第四出液流道208封闭住，下面的第三出液流道203下侧的主体箱2上设有回液流道202，回液流道202处连接有用于防止液体向上流动的电动单向阀511，储液箱505的左端还连接有回液管（其为现有技术，未画出），回液流道202远离第三出液流道203的一侧和回液管相接。
实现各个出样传送带传送的结构均未画出，其为现有技术；初始状态下，隔断板512呈竖直状态，即隔断板512将对应的第三出液流道203隔断，使其为封闭状态；以前面且在上面的第一安装口内的微流控芯片键合结束为例，说明出样过程，通过控制对应的吸放样电机407和直线驱动器404动作，使吸盘贴合在键合好的微流控芯片上侧，吸盘吸住微流控芯片，再控制吸放样电机407和直线驱动器404动作，使微流控芯片放置到内出样传送带508上侧，内出样传送带508运转，使微流控芯片依次经内出样传送带508和外出样传送带506传输出去，隔断驱动器504动作，使封闭板510朝着远离内出样口206所在方向移动，内出样口206和第六出液流道209连通，使上面的外出样传送带506运转，将微流控芯片朝着第六出液流道209所在方向传送，微流控芯片落到第六出液流道209的倾斜面，隔断驱动器504反向动作，封闭板510朝着内出样口206所在方向移动，封闭板510覆盖内出样口206时，隔断驱动器504停止动作，控制另一个抽液泵503工作，使前面的储液箱505内的液体抽出，抽出的液体依次经出液管、第二出液流道204进入第六出液流道209内，微流控芯片漂浮在水面上，另一个抽液泵503反向动作，将液体抽回储液箱505内，在此过程中，微流控芯片随着水流向下移动，当达到设定的时间阈值时，控制另一个抽液泵503停止动作，此时大部分水流都被抽回储液箱505内，微流控芯片随着小部分水流向下滑落到上面的烘干器上，烘干器工作，将微流控芯片上残留的水分烘干，打开出样门体502，取出微流控芯片。
通过自动进样、接样、夹持、键合、出样和烘干一系列的动作，实现若干微流控芯片的批量键合工作，提高键合效率。
需要说明的是，本申请中所述的左右方向以主视图为参考，前后方向为垂直于纸面的方向。

Claims (10)

1.一种微流控芯片键合装置，其特征在于：包括主体箱，所述主体箱的前后两端均设有至少一个第一安装口，主体箱经第一安装口连接有键合组件，所述键合组件包括固定连接在主体箱内的键合电机和下盖，所述键合电机上连接有键合轴，所述键合轴上连接有上盖，下盖相对上盖的一端套接在键合轴上，上盖和下盖内上均固定连接有夹持支撑板，所述夹持支撑板的中心固定有支撑部，所述支撑部四周的夹持支撑板上均开有滑动槽，夹持支撑板经滑动槽滑动连接有夹持块，相对设置的两个夹持块做相向或相背运动。
2.如权利要求1所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述主体箱在左右方向上的一端还设有第二安装口，第二安装口下侧的主体箱上开有两个用于放置芯片本体的放置沉槽，所述主体箱内还设有进样组件，所述进样组件包括刚好插接在放置沉槽内的放置板，所述放置板下侧排布有若干复位进样弹簧，所述第二安装口处的主体箱上转动连接有竖直设置的进样丝杠，所述进样丝杠上螺纹连接有滑动连接在主体箱内侧的进样压板，若干片芯片本体被压紧在进样压板下侧和放置板上侧间，放置沉槽上侧的主体箱上滑动连接有两个在前后方向上相对设置的用于将芯片本体推入主体箱内的进样推进板；放置板上侧无外力作用时，放置板上侧和放置沉槽上侧齐平。
3.如权利要求2所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述第二安装口远离进样推进板一侧的主体箱内设有安装腔，所述安装腔内设有用于接住芯片本体或微流控芯片的接样组件，所述接样组件包括分别固定连接在主体箱上部和下部的上横梁和下横梁，所述上横梁上滑动连接有能在左右方向上做往复直线运动的上滑台，上滑台的下端转动连接有角度调节电机，所述角度调节电机朝下的一端连接有高度调节电机，高度调节电机上连接有高度调节丝杠，高度调节电机下侧固定连接有中间座，角度调节轴，所述角度调节轴上转动连接在上滑台上，高度调节丝杠转动连接在中间座上，所述高度调节丝杠上螺纹连接有能在高度方向上做往复直线运动的接样座，所述接样座上开有和放置沉槽一一对应的接样沉槽，接样沉槽内固定有第一进样板，所述第一进样板上连接有将芯片本体或微流控芯片接入接样座内或送出接样座外的第一进样传送带，所述下横梁上滑动连接有能在左右方向上做往复直线运动的下滑台，所述下滑台上侧固定连接有角度调节电机，角度调节电机上连接有角度调节座，接样丝杠的下端转动连接在角度调节座上。
4.如权利要求3所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述安装腔的前后两侧设有若干和第一安装口一一对应的一对进样口，一对进样口由两个在左右方向上间隔设置的进样口组成，进样口处连接有第二进样板，所述第二进样板上连接有将芯片本体送进对应第一安装口内的第二进样传送带。
5.如权利要求4所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述键合组件上方的主体箱内还设有吸放样组件，所述吸放样组件包括固定连接在主体箱内侧的吸放样电机，所述吸放样电机上连接有向上竖直伸出的吸放样杆，吸放样杆转动连接在主体箱上，所述吸放样杆上连接有摇杆，所述摇杆远离吸放样杆一端的上侧固定连接有直线驱动器，所述直线驱动器上连接有向下伸出摇杆下方且能在高度方向上做往复直线运动的立杆，所述立杆下侧固定连接有吸样座，所述吸样座上排布有若干吸盘，所述第二安装口在左右方向上一侧的主体箱上固定连接有第三进样板，所述第三进样板上连接有用于将微流控芯片送出的第三进样传送带，所述吸样座能转动至下盖上方或能转动至第三进样传送带上方。
6.如权利要求2～5任一项所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述主体箱在左右方向上的一端还设有若干和第一安装口一一对应的第三安装口，所述第三安装口处的主体箱上连接有用于放置微流控芯片的出样模块。
7.如权利要求6所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：最下面的所述第一安装口下方的主体箱上还设有第四安装口，所述第一安装口前后两端的主体箱设有用于传送微流控芯片的送样组件，所述送样组件包括经第四安装口连接在主体箱内的储液箱，在前后方向上，出样模块和储液箱之间的主体箱上设有若干和出样模块一一对应的抽液泵，所述抽液泵的一端和储液箱连接，抽液泵的另一端能和出样模块连通。
8.如权利要求7所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述出样模块前后两端的主体箱上均转动连接有隔断板，所述隔断板的下端始终在出样模块上侧的上方，所述储液箱在左右方向上的一端连接有和出样模块数量相同的出液管，所述出液管远离储液箱一侧的主体箱上开有第一出液流道，第一出液流道远离出液管的一端和抽液泵的一端连接，抽液泵另一端的主体箱上开有竖直向上的第二出液流道，第二出液流道上端的主体箱上开有朝着隔断板所在方向向下倾斜的第三出液流道，隔断板能将第三出液流道封闭住。
9.如权利要求8所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述第三出液流道下侧的主体箱上设有回液流道，所述储液箱在左右方向上的一端还连接有回液管，所述回液流道远离第三出液流道的一侧和回液管相接。
10.如权利要求8所述的微流控芯片键合装置，其特征在于：所述主体箱上连接有和隔断板一一对应的隔断电机，所述隔断电机和隔断板的上部传动连接；所述第二安装口上方的主体箱上固定连接有进样电机，所述进样丝杠的上端连接在进样电机上。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104966687A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 北京中电科电子装备有限公司 一种键合头装置
CN105070670A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 北京中电科电子装备有限公司 一种键合头装置及芯片封装装置
CN219273098U (zh) * 2023-04-20 2023-06-30 扬州一新三维科技有限公司 一种微流控芯片进液装置
CN219849670U (zh) * 2023-05-11 2023-10-20 顶旭(苏州)微控技术有限公司 一种微流控玻璃芯片键合用辅助装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104966687A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 北京中电科电子装备有限公司 一种键合头装置
CN105070670A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 北京中电科电子装备有限公司 一种键合头装置及芯片封装装置
CN219273098U (zh) * 2023-04-20 2023-06-30 扬州一新三维科技有限公司 一种微流控芯片进液装置
CN219849670U (zh) * 2023-05-11 2023-10-20 顶旭(苏州)微控技术有限公司 一种微流控玻璃芯片键合用辅助装置

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