一种异平面微针阵列制造技术

本实用新型专利技术涉及一种异平面微针阵列，包括同平面微针和基板，同平面微针包括一个及一个以上针尖和连接针尖的底座，针尖和底座在同一平面内，两片以上的同平面微针组装在基板上。本实用新型专利技术的有益效果是：同平面微针的针尖形状容易控制，针尖质量好，利用多片同平面微针并排组装成的微针阵列既能保证针尖、针形、针长，又能满足微针密度要求。微针阵列制作过程中使用的工艺都较为成熟，容易实现。

【技术实现步骤摘要】
—种异平面微针阵列
本技术涉及医疗美容器械和医药注射用微针
，特别是一种异平面微针阵列。
技术介绍
微针透皮给药是一种新兴的给药技术，通过按压微针在皮肤角质层和表皮层产生大量微米级的孔道，药物通过这些孔道渗透到皮肤真皮层内的大量血管里，从而实现透皮给药。微针在治疗过程中可实现集成化、便携、无痛和精确、高效给药等特点，在糖尿病治疗、化学疗法、疫苗接种等方面具有无可比拟的优势。此外，由于微针针尖锋利、尺寸小，给药时不会产生疼痛及出血现象，行成的微创小孔可以很快愈合，十分适合用于美容领域。 传统机械加工方法难以制作微米尺度的微针，当前微针结构大多基于微电子机械工艺(MEMS)制作。微针作为一种用于穿透皮肤给药的装置，其针尖越小、密度越高、一致性越强越好，其制造工艺越简单、成品率越高、成本越低越好。微针阵列是一种典型的高深宽比的三维结构，MEMS工艺是从平面的IC工艺演化而来，用于制作高深宽比的微针阵列仍有一定困难。 根据结构的不同，微针分为同平面微针和异平面微针。同平面微针的轴线平行于基底平面，异平面微针的轴线垂直于基底平面。同平面微针的优点是制作工艺简单，针形、针尖、针长可以精确控制，缺点是微针数目较少。异平面微针则恰恰相反，微针数目多，但高度受到限制，而且工艺比较复杂。当前的研究重点是利用各种较为复杂工艺直接加工出异平面微针，但想同时获得优良的针形、针尖、针长以及高密度，难免使用复杂的工艺和昂贵的设备，不利于降低成本，成品率也很难保证。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:现有的异平面微针针尖高度受到限制，而且制作工艺复杂。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种异平面微针阵列，包括同平面微针和基板，同平面微针包括一个及一个以上针尖和连接针尖的底座，针尖和底座在同一平面内，两片以上的同平面微针组装在基板上。 进一步限定，在同平面微针之间设置弹性缓冲垫块。 将同平面微针组装在基板上的第一个方案是: 基板上具有与底座相配合配合的凹槽，同平面微针的底座和弹性缓冲垫块通过嵌入凹槽的安装方式组装在基板上。 进一步限定，底座和基板的凹槽之间填充粘结剂。 将同平面微针组装在基板上的第二个方案是: 基板为带卡具的基板，包括基板本体和卡具，基板本体上具有至少两条定位凸条，卡具上具有与定位凸条--对应配合的卡槽，卡具安装在基板本体上，定位凸条嵌在卡槽内，卡槽和定位凸条之间留有卡接间隙，同平面微针的底座放置在卡接间隙内，在卡具和基板本体之间设置推动卡具向缩小卡接间隙的一侧平移的弹性件，以夹紧同平面微针的底座。 进一步限定，定位凸条为弹性缓冲垫块。 进一步限定，同平面微针为楔形的同平面微针，楔形的同平面微针向针尖一侧收窄，所述的构成卡接间隙的两个侧面的其中一个侧面为垂直面，另一个侧面为与楔形的同平面微针契合的倾斜面。 将同平面微针组装在基板上的第三个方案是: 基板内具有浇注槽，同平面微针的底座放置在浇注槽内，同平面微针之间通过垫块相互隔开并定位，浇注槽的深度大于同平面微针的底座的高度，在安装入同平面微针的浇注槽内浇注液态浇注料，在浇注料固化后使同平面微针和基板成为一体。 进一步限定，垫块为弹性缓冲垫块。 为方便同平面微针的组装，进一步限定，浇注槽在基板的侧面具有便于从基板的侧面放入同平面微针和垫块的侧面开口，侧面开口通过槽档块进行封堵。 进一步限定，浇注槽内具有向侧面开口延伸的定位柱，同平面微针的底座和垫块上具有与定位柱配合的定位孔，同平面微针的底座和垫块穿套在定位柱上。 将同平面微针组装在基板上的第四个方案是: 基板采用可固化的液态基板材料固定而成，同平面微针在液态基板材料固化前植入，其后通过固化的方式使同平面微针组装在基板上。 本技术的有益效果是:同平面微针的针尖形状容易控制，针尖质量好，利用多片同平面微针并排组装成的微针阵列既能保证针尖、针形、针长，又能满足微针密度要求。 微针阵列制作过程中使用的同平面微针制作工艺、基板、模板机械加工、阴模具倒模等工艺都较为成熟，成本较低，容易实现。 【附图说明】 下面结合附图和实施例对本技术进一步说明； 图1是本技术的同平面微针的制作过程示意图； 图2是本技术的方案I中的异平面微针阵列的结构示意图； 图3是本技术的方案2中的异平面微针阵列的剖视图； 图4是本技术的方案2中的异平面微针阵列的立体图； 图5是本技术的方案3的异平面微针阵列的制作过程示意图； 图6是本技术的在方案3中使用弹性缓冲垫块的制造过程示意图； 图7是本技术的方案4中的转运模板的结构示意图； 图8是本技术的方案4中其中一种异平面微针阵列的结构示意图； 图9是本技术的方案4中的另一种异平面微针阵列的结构示意图； 图10本技术的用于制作异平面微针阵列的阴模具的结构示意图； 图11本技术的通过倒模制备形成的异平面微针阵列的结构示意图；图中，1.同平面微针，2.基板，3.凹槽，4.卡具，5.定位凸条，6.弹性件，7.浇注槽，8.垫块，9.槽档块，10.定位柱，11.转运模板，12.阶梯型凹槽，13.阴模具，14.掩膜版，15.玻璃基底，16.金属铬，17.正型光刻胶，18.SU-8光刻胶，19.弹性缓冲垫块。 【具体实施方式】 一种异平面微针阵列，包括同平面微针I和基板2，同平面微针I包括一个及一个以上针尖和连接针尖的底座，针尖和底座在同一平面内，两片以上的同平面微针I组装在基板2上，在同平面微针I之间设置弹性缓冲垫块19。 弹性缓冲垫块19具有如下作用:一、可隔离控制同平面微针I之间的距离；二、在注射过程中起到缓冲和调整刺入皮肤深度的作用，可通过控制不同的按压力度调整弹性缓冲垫块19的变形度，进而控制微针针体凸出弹性缓冲垫块19的长度，调整刺入皮肤的深度。 本技术意在融合同平面微针与异平面微针的优点，并结合聚合物微针工艺低成本的优势。 同平面微针I可以利用现有的制作工艺制作，如干法刻蚀硅、电镀金属制作工艺。 同平面微针I还可以利用下面的方法制作，如图1所示，提供一个以光刻工艺制作SU-8材质的同平面微针I的实施例: I)用AUTOCAD绘制二维微针图形，制作掩膜版14。针体高300 μ m，宽200 μ m，间隙500 μ m,单片同平面微针I包含10个针体，底座高2mm。 2)准备一片K9玻璃圆片作为玻璃基底15，在玻璃基底15上溅射一层300nm厚的金属铬16 ； 3)随后旋涂一层2微米厚的BP212-37S正型光刻胶17，用步骤I制作的掩膜版14进行曝光，用0.5%的氢氧化钠显影液显影，100°C后烘5min得到图形化的光刻胶掩膜； 4)然后用CR-14腐蚀液腐蚀金属铬16，随后用丙酮去除光刻胶得到铬掩膜版，从而将光刻SU-8用的铬掩膜版转移到玻璃基底15上，CR-14腐蚀液由5g硝酸铈铵、20mL醋酸和10mL水配制而成； 5)将SU-8光刻胶18旋涂到玻璃基底15上，厚度为100 μ m ; 6)90°C烘干后从玻璃基底15背面曝光；烘干后用显影液显影，得到同平面微针结构； 7)将同平面微针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异平面微针阵列，其特征是：包括同平面微针(1)和基板(2)，所述的同平面微针(1)包括一个及一个以上针尖和连接针尖的底座，针尖和底座在同一平面内,两片以上的同平面微针(1)组装在基板(2)上。

【技术特征摘要】
1.一种异平面微针阵列，其特征是:包括同平面微针(I)和基板(2)，所述的同平面微针(I)包括一个及一个以上针尖和连接针尖的底座，针尖和底座在同一平面内，两片以上的同平面微针(I)组装在基板(2)上。2.根据权利要求1所述的异平面微针阵列，其特征是:在同平面微针(I)之间设置弹性缓冲垫块(19)。3.根据权利要求2所述的异平面微针阵列，其特征是:所述的基板(2)上具有与底座相配合配合的凹槽(3)，同平面微针(I)的底座和弹性缓冲垫块(19)通过嵌入凹槽(3)的安装方式组装在基板(2)上。4.根据权利要求3所述的异平面微针阵列，其特征是:所述的底座和基板(2)的凹槽(3)之间填充粘结剂。5.根据权利要求1所述的异平面微针阵列，其特征是:所述的基板(2)为带卡具(4)的基板(2)，包括基板本体和卡具(4)，基板本体上具有至少两条定位凸条(5)，卡具(4)上具有与定位凸条(5)--对应配合的卡槽，卡具(4)安装在基板本体上,定位凸条(5)嵌在卡槽内，卡槽和定位凸条(5)之间留有卡接间隙，同平面微针(I)的底座放置在卡接间隙内，在卡具(4)和基板本体之间设置推动卡具(4)向缩小卡接间隙的一侧平移的弹性件(6)，以夹紧同平面微针(I)的底座。6.根据权利要求5所述的异平面微针阵列，其特征是:所述的定位凸条(5)为弹性缓冲垫块(19)。7.根据权利要求5或6所述的异平面微针阵列，其特征是:所述的同平面微针(I)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：游学秋，王志峰，商院芳，
申请(专利权)人：游学秋，
类型：新型
国别省市：福建;35