模具模芯的制备方法、模具模芯及生物芯片技术

本发明专利技术实施例涉及一种模具模芯的制备方法、模具模芯及生物芯片，包括：对涂胶玻璃板依次进行光刻、显影、去胶、溅射和电铸，得到具有多个生物芯片的微纳米流道结构的母盘；对母盘进行线切割，得到单个生物芯片的电铸模切割块，电铸模切割块包括一个微纳米流道结构；对第二基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得电铸模切割块的第一固定板；对第三基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得电铸模切割块的第二固定板；对第一固定板、电铸模切割块和第二固定板进行组合，形成组合件；通过紧固件将组合件固定在模具底板上，得到模具模芯。由此，可提高模具的制造效率及模具型腔的精度，实现一般机械加工无法实现的模具的微纳米结构。

【技术实现步骤摘要】
模具模芯的制备方法、模具模芯及生物芯片
本专利技术涉及注塑模具领域，尤其涉及一种模具模芯的制备方法、模具模芯及生物芯片。
技术介绍
在生物芯片的生产过程中，需要利用模具注塑成型，由于不同用途生物芯片结构不同，就需要大量的不同用途生物芯片的模具模芯，因此模具模芯的制作成本对于整个生产成本而言有很大的影响力。此外，如若能实现模具型腔内的微纳米结构，制造聚合物材质的生物芯片，那么较其他材质的生物芯片的成本会大大下降，由此，可推动生物芯片的产业化发展，使更多品种的生物芯片产品为大众健康服务。现有技术中，使用机械加工工艺方法，制作出注塑模芯，把注塑模芯装配到机密注塑机模具上，注塑出带沟道的生物芯片。然而，由于通过上述机械加工的工艺方法制作出的注塑模芯的表面精度很难达到微纳米级，这影响了制造的生物芯片的技术使用与推广，进而影响了生物芯片的应用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种模具模芯的制备方法、模具模芯及生物芯片，可以提高模具的制造效率及模具型腔的精度，并且可以有效节约生产成本。第一方面，提供了一种模具模芯的制备方法，该方法包括：对涂胶玻璃板依次进行光刻、显影、去胶、溅射和电铸，得到具有多个生物芯片的微纳米流道结构的母盘；对所述母盘进行线切割，得到单个生物芯片的电铸模切割块，所述电铸模切割块包括一个微纳米流道结构；对第二基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第一固定板；对第三基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第二固定板；对所述第一固定板、所述电铸模切割块和所述第二固定板进行组合，形成组合件；通过紧固件将所述组合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片盖片。结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述第一固定板包括第一凸台和第二凸台，其中，所述第二凸台的高度比第一凸台的高度高出第一设定值；相应的，所述第二固定板包括第一固定孔和第二固定孔。结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述对所述第一固定板、所述电铸模切割块和所述第二固定板进行组合，形成组合件具体为：将所述电铸模切割块放置在所述第一固定板的第一凸台上；将放置所述电铸模切割块后的第一凸台插接在所述第一固定孔中，并将所述第二凸台插接在所述第二固定孔中，使得所述电铸模切割块与所述第二固定板之间形成所述生物芯片基片的第一型腔，并使得所述第二凸台与所述第二固定板之间形成所述生物芯片盖片的第二型腔。结合第一方面或第一方面的第一种实现方式或第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述母盘为金属镍电铸生物芯片圆形母板，厚度为300μm-2000μm，直径为100mm-300mm。结合第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述金属镍电铸生物芯片圆形母板表面的粗糙度小于0.02um。结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述第一型腔包括注液孔和对位装置槽，其中，所述注液孔用于在使用所述模具模芯制造的生物芯片基片上形成通孔，所述对位装置槽用于在使用所述模具模芯制造的生物芯片基片上形成对位装置；其中，所述对位装置的顶部具有倒角结构。结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述第二型腔包括圆形定位孔和长圆形定位孔，其中，圆形定位孔用于安装圆形型芯，使得在使用所述模具模芯制造的生物芯片盖片上形成圆形孔；长圆形定位孔用于安装长圆形型芯，使得在使用所述模具模芯制造的生物芯片盖片上形成长圆形孔。第二方面，提供了一种上述第一方面所述的制备方法制备的模具模芯。第三方面，提拱了一种上述第二方面所述的模具模芯制造的生物芯片。结合第三方面，在第三方面的第一种实现方式中，所述生物芯片的注塑材料为热塑性聚合物材料。本专利技术实施例提供的模具模芯的制备方法、模具模芯及生物芯片，对涂胶玻璃板依次进行光刻、显影、去胶、溅射和电铸，得到具有多个生物芯片的微纳米流道结构的母盘；对所述母盘进行线切割，得到单个生物芯片的电铸模切割块，所述电铸模切割块包括一个微纳米流道结构；对第二基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第一固定板；对第三基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第二固定板；对所述第一固定板、所述电铸模切割块和所述第二固定板进行组合，形成组合件；通过紧固件将所述组合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片盖片。由此，可以提高模具的制造效率及模具型腔的精度，并且可以推进高新技术在生物
的应用。附图说明图1为本专利技术实施例提供的模具模芯的制备方法流程图；图2为本专利技术的电铸模切割块的示意图；图3为本专利技术的第一固定板的示意图；图4为本专利技术的第二固定板的示意图；图5为本专利技术的模具模芯的示意图；图6为图5A-A线的剖视图；图7为本专利技术的生物芯片的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。现有技术中，主要通过两种方法制造生物芯片基片与生物芯片盖片，第一种方法是，使用CD光盘母盘模具制造聚合物生物芯片基片与生物芯片盖片；第二种方法是，使用机械加工的方法制造聚合物生物芯片基片与生物芯片盖片。第一种方法，包括：1)对以金属镍为主要材料的基板依次进行光刻、电铸制模和注塑复制，制得电铸母盘，该电铸母盘的直径和厚度与光盘母盘模具相同；通过该步骤可以制造不同结构的电铸母盘，从而将上述电铸母盘用于制造不同结构的生物芯片基片与生物芯片盖片；2)将上述制得的电铸母盘安装在注塑机模具上(模具上有电铸母盘快速更换设计接口)，并通过该注塑机模具制造带沟道的生物芯片基片毛坯以及生物芯片盖片毛坯；3)对生物芯片基片毛坯以及生物芯片盖片毛坯进行机械加工，制备注液孔，并对其进行线切割，从而切割出生物芯片基片以及生物芯片盖片的外形(如方形)；4)对切割出外形并具有注液孔的生物芯片基片以及生物芯片盖片进行热压、超声波和激光，得到生物芯片。第二种方法，包括：1)通过机械加工和电火花加工，制得模具模芯，对制得的模具模芯进行人工抛光，以使得模具模芯的表面粗糙度符合光学镜面级别的要求；通过制得的模具模芯制造生物芯片基片以及生物芯片盖片；2)将生物芯片基片以及生物芯片盖片安装到模具注塑机上，制备生物芯片基片以及生物芯片盖片上的注液孔，并切割出外形；3)对制备出注液孔并切割出外形的生物芯片基片以及生物芯片盖片进行热压、超声波和激光，得到生物芯片。然而上述第一种方法中的电铸母盘，其厚度最低只能达到300um，而电铸母盘的厚度通常会影响制造的生物芯片，因此通过该方法只能制造微小沟道生物芯片，无法制造出100um以上深度微沟道生物芯片；此外，通过该方法只能制造外轮廓与光盘一样的生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具模芯的制备方法，其特征在于，所述方法包括：对涂胶玻璃板依次进行光刻、显影、去胶、溅射和电铸，得到具有多个生物芯片的微纳米流道结构的母盘；对所述母盘进行线切割，得到单个生物芯片的电铸模切割块，所述电铸模切割块包括一个微纳米流道结构；对第二基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第一固定板；对第三基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第二固定板；对所述第一固定板、所述电铸模切割块和所述第二固定板进行组合，形成组合件；通过紧固件将所述组合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片盖片。

【技术特征摘要】
1.一种模具模芯的制备方法，其特征在于，所述方法包括：对涂胶玻璃板依次进行光刻、显影、去胶、溅射和电铸，得到具有多个生物芯片的微纳米流道结构的母盘；对所述母盘进行线切割，得到单个生物芯片的电铸模切割块，所述电铸模切割块包括一个微纳米流道结构；对第二基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第一固定板；对第三基板依次进行机械加工、电火花加工和线切割，制得所述电铸模切割块的第二固定板；对所述第一固定板、所述电铸模切割块和所述第二固定板进行组合，形成组合件；通过紧固件将所述组合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片盖片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一固定板包括第一凸台和第二凸台，其中，所述第二凸台的高度比第一凸台的高度高出第一设定值；相应的，所述第二固定板包括第一固定孔和第二固定孔。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述对所述第一固定板、所述电铸模切割块和所述第二固定板进行组合，形成组合件具体为：将所述电铸模切割块放置在所述第一固定板的第一凸台上；将放置所述电铸模切割块后的第一凸台插接在所述第一固定孔中，并将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵人和，居克，许斌，
申请(专利权)人：北京同方生物芯片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11