CN218689588U - 变刚性防侧滑微流控芯片键合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，包括底板，底板的顶面上设置有固定夹持部件以及两个移动夹持部件，固定夹持部件与两个移动夹持部件相对间隔设置形成对微流控芯片的夹持定位空间，移动夹持部件包括移动卡具以及处于移动卡具远离微流控芯片一侧的弹性件，弹性件能够施力于移动卡具上以使移动卡具的位置能够根据微流控芯片的尺寸自动调整且弹性件可替换。本实用新型弹性件能够根据变形膨胀的微流控芯片自动在自己的弹性范围内调整其夹持定位位置，有效防止由于热膨胀导致的部分区域发生侧滑键合不上的问题发生，装置操作简单，提升键合效果明显，有效提高了键合的成功率。

Description

变刚性防侧滑微流控芯片键合装置

技术领域

本实用新型属于微流控芯片技术领域，具体涉及一种变刚性防侧滑微流控芯片键合装置。

背景技术

微流控技术作为一种能够将样品预处理反应与检测手段结合在一起的分析检测技术，是实现分析装置微型化和即时检测的关键途径，是目前化学、生物、机电和信号分析处理等多学科交叉的前沿研究领域之一。在微流控芯片平台上，传统实验过程中的样品制备、混合、反应、分离、裂解和检测等操作过程被集成在一块几个平方厘米大小的芯片上，实现了宏观操作步骤到微观尺度上的移植。

聚合物种类的微流控芯片因为价格低廉和易于批量化生产，具有优异的产业化前景。微流控芯片的封装也是生产过程中的重要步骤，其中热压键合是一种常见的芯片封装方式。在一定的温度下和压力下，微流控芯片的盖片和基片粘接在一起，组成一个完整的芯片。因为存在着一定的压力，盖片和基片会发生侧滑，从而造成错位。在键合过程中，芯片部分固定时，无法彻底解决侧滑问题；芯片完全固定时，因为热膨胀，芯片会出现变形、膨胀、部分区域键合不上等问题。两种固定方式都无法达到较好的键合效果，因此设计出一种合适的键合固定装置具有明显的实用价值。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题是针对微流控芯片热压键合中容易侧滑、错位问题，并且避免芯片因热膨胀造成变形、膨胀、部分区域键合不上等问题，而提供的一种变刚性防侧滑微流控芯片键合装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，包括底板，所述底板的顶面上设置有固定夹持部件以及两个垂直设置的移动夹持部件，所述固定夹持部件与两个所述移动夹持部件相对间隔设置形成对微流控芯片的夹持定位空间，其中，所述固定夹持部件用于与所述微流控芯片的第一角匹配定位，两个所述移动夹持部件共同用于与所述微流控芯片的第二角匹配定位，所述第一角与所述第二角分别处于所述微流控芯片的对角位置，所述移动夹持部件包括移动卡具以及处于所述移动卡具远离所述微流控芯片一侧的弹性件，所述弹性件能够施力于所述移动卡具上以使所述移动卡具的位置能够根据所述微流控芯片的尺寸自动调整。

在一些实施方式中，所述移动夹持部件还包括固定连接于所述顶面上的固定座以及能够相对于所述固定座滑动的导向杆，所述弹性件为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套装于所述导向杆的外周侧且被夹持于所述固定座与所述移动卡具之间。

在一些实施方式中，所述导向杆靠近所述移动卡具的一端螺接有刚度调节螺母，所述螺旋弹簧被夹持于所述固定座与所述刚度调节螺母之间。

在一些实施方式中，所述导向杆远离所述移动卡具的一端为光杆端，所述固定座上具有通孔，所述光杆端穿设于所述通孔内，且所述光杆端的端部具有防脱凸缘。

在一些实施方式中，所述移动卡具与所述导向杆之间螺纹连接。

在一些实施方式中，所述固定夹持部件包括第一固定夹持部以及第二固定夹持部，所述第一固定夹持部与所述第二固定夹持部为一体式结构且形成L形布置，两个所述移动夹持部件中的一个与所述第一固定夹持部相对设置，另一个与所述第二固定夹持部相对设置。

在一些实施方式中，所述第一固定夹持部以及第二固定夹持部与所述微流控芯片接触的部位形状相适配。

在一些实施方式中，所述移动卡具与所述微流控芯片接触的部位形状相适配。

本实用新型提供的一种变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，微流控芯片在进行键合操作时被置于夹持定位空间内，其与第一角相对应的两个侧面为固定夹持部件定位，与第二角相对应的两个侧面则分别为移动夹持部件弹性夹持，在微流控芯片的键合过程中因热膨胀造成的芯片变形、膨胀时，弹性件能够根据变形膨胀的微流控芯片自动在自己的弹性范围内调整其夹持定位位置，有效防止由于热膨胀导致的部分区域发生侧滑键合不上的问题发生，装置操作简单，提升键合效果明显，有效提高了键合的成功率；另外，该技术方案中的弹性件可替换也即其可以采用根据实际的键合需求替换采用不同刚度的弹性件，实现了本申请的键合装置的变刚性目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置的结构示意图(使用状态下的俯视图)；

图2为图1中的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置在使用状态下与微流控芯片的配合示意图；

图3为图1中的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置中的移动夹持部件中弹性件刚度调节后在使用状态下与微流控芯片的配合示意图。

附图标记表示为：

1、底板；2、固定夹持部件；3、移动夹持部件；31、移动卡具；32、弹性件；33、固定座；34、导向杆；35、刚度调节螺母；10、微流控芯片。

具体实施方式

结合参见图1至图3所示，根据本实用新型的实施例，提供一种变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，包括底板1，底板1的顶面上设置有固定夹持部件2以及两个垂直设置的移动夹持部件3，固定夹持部件2与两个移动夹持部件3相对间隔设置形成对微流控芯片10的夹持定位空间，其中，固定夹持部件2用于与微流控芯片10的第一角匹配定位，两个移动夹持部件3共同用于与微流控芯片10的第二角匹配定位，第一角与第二角分别处于微流控芯片10的对角位置，移动夹持部件3包括移动卡具31以及处于移动卡具31远离微流控芯片10一侧的弹性件32，弹性件32能够施力于移动卡具31上以使移动卡具31的位置能够根据微流控芯片10的尺寸自动调整。该技术方案中，微流控芯片10在进行键合操作时被置于夹持定位空间内，其与第一角相对应的两个侧面为固定夹持部件2定位，与第二角相对应的两个侧面则分别为移动夹持部件3弹性夹持，在微流控芯片10的键合过程中因热膨胀造成的芯片变形、膨胀时，弹性件32能够根据变形膨胀的微流控芯片10自动在自己的弹性范围内调整其夹持定位位置，有效防止由于热膨胀导致的部分区域发生侧滑键合不上的问题发生，装置操作简单，提升键合效果明显，有效提高了键合的成功率。需要特别说明的是，该技术方案中的弹性件32可替换也即其可以采用根据实际的键合需求替换采用不同刚度的弹性件32，实现了本申请的键合装置的变刚性目的。

在一些实施方式中，移动夹持部件3还包括固定连接于顶面上的固定座33以及能够相对于固定座33滑动的导向杆34，弹性件32为螺旋弹簧，螺旋弹簧套装于导向杆34的外周侧且被夹持于固定座33与移动卡具31之间，通过与底板1连接的固定座33作为整个移动夹持部件3的支撑结构，固定座33与固定夹持部件2之间的间距可以根据待夹持的微流控芯片10的尺寸范围合理布置。该技术方案中，弹性件32采用螺旋弹簧可以具有较大的弹性夹持力以及较耐久的使用寿命，螺旋弹簧套装于导向杆34的外周侧能够保证移动卡具31的直线运动更加顺畅、稳定。

在一个优选的实施方式中，导向杆34靠近移动卡具31的一端螺接有刚度调节螺母35，螺旋弹簧被夹持于固定座33与刚度调节螺母35之间，也即导向杆34的一端构造有螺纹段，通过旋拧螺纹连接于此螺纹段上的刚度调节螺母35能够改变刚度调节螺母35在导向杆34上的相对位置，进而改变其对螺旋弹簧的预压缩程度，实现移动夹持部件的刚度可调，以适应不同的键合条件，提高键合的成功率。能够理解的是，通过固定座33与刚度调节螺母35之间间距的调节也是键合装置变刚度的一种实现形式。

导向杆34远离移动卡具31的一端为光杆端，固定座33上具有通孔，光杆端穿设于通孔内，且光杆端的端部具有防脱凸缘(图中未指示)，从而使导向杆34能够在通孔的导向方向上跟随微流控芯片10的实际尺寸以及弹性件32的共同作用下滑动。移动卡具31与导向杆34之间螺纹连接，以能够根据不同的微流控芯片10更换不同的更为适用的移动卡具31。

参见图1所示，固定夹持部件2包括第一固定夹持部以及第二固定夹持部，第一固定夹持部与第二固定夹持部为一体式结构且形成L形布置，两个移动夹持部件3中的一个与第一固定夹持部相对设置，另一个与第二固定夹持部相对设置。该技术方案中，固定夹持部件2由两个夹持部一体化成型，简化结构。

第一固定夹持部以及第二固定夹持部与微流控芯片10接触的部位形状相适配；移动卡具31与微流控芯片10接触的部位形状相适配，以保证在微流控芯片10在热压键合过程中的受力更加均衡。

如图2所示，将待键合的微流控芯片10的盖片和基片组合好，压缩弹性件32，将微流控芯片10固定在固定夹持部件2与移动夹持部件3之间，微流控芯片10在弹性件32的压力下被夹紧，随后完成热压键合。在微流控芯片10固定过程中，刚度调节螺母35的位置是可以手动调节的，使得弹性件32初始时具有不同压缩状态(图3是刚度调节螺母35位置调节后的工作示意图)，实现刚性的可调；同时也可以更换不同刚性的弹性件32，达到这一效果。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，包括底板(1)，所述底板(1)的顶面上设置有固定夹持部件(2)以及两个垂直设置的移动夹持部件(3)，所述固定夹持部件(2)与两个所述移动夹持部件(3)相对间隔设置形成对微流控芯片(10)的夹持定位空间，其中，所述固定夹持部件(2)用于与所述微流控芯片(10)的第一角匹配定位，两个所述移动夹持部件(3)共同用于与所述微流控芯片(10)的第二角匹配定位，所述第一角与所述第二角分别处于所述微流控芯片(10)的对角位置，所述移动夹持部件(3)包括移动卡具(31)以及处于所述移动卡具(31)远离所述微流控芯片(10)一侧的弹性件(32)，所述弹性件(32)能够施力于所述移动卡具(31)上以使所述移动卡具(31)的位置能够根据所述微流控芯片(10)的尺寸自动调整且所述弹性件(32)可替换。

2.根据权利要求1所述的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，所述移动夹持部件(3)还包括固定连接于所述顶面上的固定座(33)以及能够相对于所述固定座(33)滑动的导向杆(34)，所述弹性件(32)为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套装于所述导向杆(34)的外周侧且被夹持于所述固定座(33)与所述移动卡具(31)之间。

3.根据权利要求2所述的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，所述导向杆(34)靠近所述移动卡具(31)的一端螺接有刚度调节螺母(35)，所述螺旋弹簧被夹持于所述固定座(33)与所述刚度调节螺母(35)之间。

4.根据权利要求3所述的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，所述导向杆(34)远离所述移动卡具(31)的一端为光杆端，所述固定座(33)上具有通孔，所述光杆端穿设于所述通孔内，且所述光杆端的端部具有防脱凸缘。

5.根据权利要求3所述的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，所述移动卡具(31)与所述导向杆(34)之间螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，所述固定夹持部件(2)包括第一固定夹持部以及第二固定夹持部，所述第一固定夹持部与所述第二固定夹持部为一体式结构且形成L形布置，两个所述移动夹持部件(3)中的一个与所述第一固定夹持部相对设置，另一个与所述第二固定夹持部相对设置。

7.根据权利要求6所述的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，所述第一固定夹持部以及第二固定夹持部与所述微流控芯片(10)接触的部位形状相适配。

8.根据权利要求1所述的变刚性防侧滑微流控芯片键合装置，其特征在于，所述移动卡具(31)与所述微流控芯片(10)接触的部位形状相适配。

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