一种微流控芯片印造系统及印造方法技术方案

本发明专利技术公开了一种微流控芯片印造系统及印造方法，所述微流控芯片印造系统包括：第一传送组件、电极凹印装置、功能层凹印装置、第一打孔装置、表面处理装置，填充装置、电极凹印装置、底板封装装置等，所述功能层凹印装置包括印造组件、第一涂胶组件，本发明专利技术利用印刷原理结合微流控芯片制造工艺进行微流控芯片印造。

A Microfluidic Chip Printing System and Method

The invention discloses a microfluidic chip printing system and a printing method. The microfluidic chip printing system comprises a first transmission module, an electrode gravure device, a functional layer gravure device, a first punching device, a surface treatment device, a filling device, an electrode gravure device, a bottom plate encapsulation device, etc. The functional layer gravure printing device includes a printing component and a first coating component. The invention uses printing principle and microfluidic chip manufacturing process to print microfluidic chips.

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片印造系统及印造方法
本专利技术涉及微流控
，尤其涉及一种微流控芯片印造系统及印造方法。
技术介绍
微流控芯片是一个跨学科的新领域，是新世纪分析科学、微机电加工、生命科学、化学合成、分析仪器及环境科学等许多领域的重要发展前沿。微流控分析芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的微细加工，但芯片通道的加工尺寸远大于大规模集成电路，芯片的大小约数平方厘米，微通道宽度和深度为微米级。另一方面，对芯片材料的选择、微通道的设计、微通道的表面改性及芯片的制作则是微流控分析芯片的关键问题。在现有技术中，在微流控芯片加工工艺上，主要有激光雕刻，化学蚀刻，光刻等方法，这些方法各有利弊，主要缺点为操作复杂，加工周期长，对材料有选择，通道粗糙度大，且重复性差，而且很难批量生产，很难作为一种通用有效的芯片加工方法。随着现代数控微加工技术的发展，其在加工精度和尺度上已经能满足微流控芯片的技术要求，但现有的数控微加工设备在设计上并非专用于微流控芯片的设计与加工，造成了应用上不必要对材料的浪费和破坏。因此，现有技术还存在很大的发展空间。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种微流控芯片印造系统及其使用方法，利用打印技术的原理对微流控芯片进行制造，具有独特的技术特征，而且提高操作的灵活性。为实现上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种微流控芯片印造系统，可以用于打印微流控芯片，在原有制作微流控芯片的技术基础上作出新的突破，能够实现大批量生产，而且生产成本低，生产效率高。其包括：第一传送组件，所述第一传送组件包括第一首端辊、第一末端辊，以及设置于所述第一首端辊、第一末端辊之间的第一传送基材；功能层凹印装置，所述功能层凹印装置包括印造组件，所述印造组件包括：第一出料口模，以使第一材料从所述第一出料口模流出；与所述第一出料口模对应的印版辊，所述印版辊与所述第一首端辊、第一末端辊的转动方向对应，所述印版辊表面设有第一凹印模板，所述第一材料填充于所述第一凹印模板表面；所述印版辊至少保持与所述第一传动带上表面相切；以及设置于所述第一传送基材下方的第一固化装置，所述第一固化装置与所述印版辊对应，以使填充于所述第一凹印模板中第一材料固化形成带有微流道的第一材料层，所述第一材料层通过所述第一传送基材带动从所述第一凹印模板脱出、并向所述第一末端辊移动。优选的，所述印造组件还包括：至少一个挤压辊，所述挤压辊的转动方向与所述印版辊的转动方向相反，所述挤压辊设置于所述第一出料口模与所述第一传送基材之间、并与所述第一凹印模板相切，使填充于所述第一凹印模板中的第一物料经过所述挤压辊、充分填充于所述第一凹印模板中。优选的，所述所述印造组件还包括：至少一个热压辊，所述热压辊设置于所述第一出料口模与所述第一传送基材之间、并与所述第一凹印模板相切，使填充于所述第一凹印模板中的第一物料经过所述热压辊、充分填充于所述第一凹印模板中，同时保证所述第一材料在进行压合之前材料充分填充在第一凹印模板当中。优选的，所述印造组件还包括：第一涂胶组件，所述第一涂胶组件设于进入所述印造组件之前，所述涂胶组件包括：对应悬于所述第一传送基材上表面的第一涂胶口模，以使得黏胶从所述第一涂胶口模中挤出；以及抵于所述第一传送基材下表面的第一承载器，所述第一承载器与所述第一涂胶口模对应配合，使所述第一传送基材上的第一传送基材表面形成第一胶层。优选的，所述微流控芯片印造系统还设有表面处理装置，所述表面处理装置包括对应于所述第一传送基材设置的第一电晕机，所述第一电晕机设置于所述第一涂胶组件之前，用于改善所述第一传送基材的表面张力。优选的，所述印版辊内部设有第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一恒温器。优选的，所述功能层凹印装置还包括：恒温组件，所述恒温组件设于所述第一涂胶组件与所述印造组件之间，对涂有胶层的所述第一传送基材进行恒温，使所述第一胶层不固化；所述第一固化装置为冷风刀。优选的，所述印造组件还包括第一压印辊、以及第二压印辊；所述第一压印辊、第二压印辊与所述印版辊配合夹持所述第一传送基材，以使所述第一传送基材与所述第一凹印模板中的第一材料充分接触，形成一粘合区，所述第一压印辊对应所述粘合区的进口，所述第二压印辊对应所述粘合区的出口，所述第一固化装置对应设于所述粘合区设置。优选的，所述印造组件还包括对应于所述第一出料口模的红外线加热器，对所述第一凹印模板进行预加热。优选的，所述印造组件还包括对应于所述凹版辊设置的脱模器，所述脱模器中存储有脱模液；在所述第一材料预涂覆于所述第一凹印模板之前，所述脱模器喷洒于所述第一凹印模板上，以使得所述第一材料与所述第一凹印模板之间形成隔离层。优选的，所述印造组件与所述第一末端辊之间还包括第一打孔组件，所述第一打孔组件包括：分别设置于所述第一传送基材上方、所述第一传送基材下方的第一模切辊、第一承切辊；以使所述第一模切辊、与所述第一承切辊对应配合，通过第一模切辊在所述第一材料层和/或所述第一传送基材上设置通孔和/或预切模线。优选的，所述第一打孔组件与所述第一末端辊之间还设置表面处理装置，所述表面处理装置包括对应于所述微流道设置的表面液喷涂机，以喷洒第一料液对所述微流道进行表面处理，获得第二材料层。优选的，所述表面处理装置还包括对应于所述第一材料层设置的干燥器和/或制冷器。主要用与对第一料液进行表面处理，辅助获得第二材料层优选的，所述表面处理装置与所述第一末端辊之间还设置有填充装置，所述填充装置包括：对应设置于所述微流道上方的喷嘴，以将存储于所述喷嘴中的第二料液填充至所述微流道的反应区中，获得第三材料层。优选的，所述微流控芯片印造系统还包括：电极带；以及底板封装装置，所述底板封装装置包括：第二涂胶组件和第一压合组件，所述第二涂胶组件包括，对应悬于所述第一材料层上表面的第二涂胶口模，以使得黏胶从所述第一涂胶口模中挤出；以及抵于所述第一传送基材下表面的第二承载器，所述第二承载器与所述第一涂胶口模对应配合，使所述第一材料层表面的粘接区附着第二胶层；所述第一压合组件设所述第二涂胶组件与所述第一末端辊之间，所述第一压合组件包括第一压合辊与第二压合辊，带有所述第一材料层的所述第一传送基材、所述电极带同步穿过所述第一压合辊与所述第二压合辊之间、通过所述第一压合辊、第二压合辊将所述电极带与所述第一材料层压合，形成微流控芯片带。优选的，还包括包装装置，所述包装设于所述第一压合组件与所述第一末端辊之间，以实现对所述微流控芯片带裁切后封装。优选的，所述传送组件还包括若干个纠偏限位器，每个所述纠偏限位器包括：设置于所述第一传送基材上的限位孔、以及对应于所述限位孔设置的纠偏辊；所述第一传送基材位移中不断通过纠偏辊与所述限位孔配合避免偏离传送路线。一种的微流控芯片的印造方法，包括如下步骤：提供一第一传送基材以及一印版辊，所述印版辊在所述第一传送基材带动下转动；凹印步骤：第一材料从所述第一出料口模流出、并填充到表面设置有所述第一凹印模板的印版辊中；第一固化步骤：填充有第一材料的所述第一凹印模板中随第一传送基材滚动，使得第一材料在所述第一固化装置作用下固化、并粘附于第一传送基材上，通过所述第一传送基材带动第一材料从所述第一凹印模板脱出，形成带有微流道的第一材料层；填充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片印造系统，其特征在于，包括：第一传送组件，所述第一传送组件包括第一首端辊、第一末端辊，以及设置于所述第一首端辊、第一末端辊之间的第一传送基材；功能层凹印装置，所述功能层凹印装置包括印造组件，所述印造组件包括：第一出料口模，以使第一材料从所述第一出料口模流出；与所述第一出料口模对应的印版辊，所述印版辊与所述第一首端辊、第一末端辊的转动方向对应，所述印版辊表面设有第一凹印模板，所述第一材料填充于所述第一凹印模板表面；所述印版辊至少保持与所述第一传动带上表面相切；以及设置于所述第一传送基材下方的第一固化装置，所述第一固化装置与所述印版辊对应，以使填充于所述第一凹印模板中第一材料固化形成带有微流道的第一材料层，所述第一材料层通过所述第一传送基材带动从所述第一凹印模板脱出、并向所述第一末端辊移动。

【技术特征摘要】
2018.12.30 CN 20181164959771.一种微流控芯片印造系统，其特征在于，包括：第一传送组件，所述第一传送组件包括第一首端辊、第一末端辊，以及设置于所述第一首端辊、第一末端辊之间的第一传送基材；功能层凹印装置，所述功能层凹印装置包括印造组件，所述印造组件包括：第一出料口模，以使第一材料从所述第一出料口模流出；与所述第一出料口模对应的印版辊，所述印版辊与所述第一首端辊、第一末端辊的转动方向对应，所述印版辊表面设有第一凹印模板，所述第一材料填充于所述第一凹印模板表面；所述印版辊至少保持与所述第一传动带上表面相切；以及设置于所述第一传送基材下方的第一固化装置，所述第一固化装置与所述印版辊对应，以使填充于所述第一凹印模板中第一材料固化形成带有微流道的第一材料层，所述第一材料层通过所述第一传送基材带动从所述第一凹印模板脱出、并向所述第一末端辊移动。2.根据权利要求1所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述印造组件还包括：至少一个挤压辊，所述挤压辊的转动方向与所述印版辊的转动方向相反，所述挤压辊设置于所述第一出料口模与所述第一传送基材之间、并与所述第一凹印模板相切，使填充于所述第一凹印模板中的第一物料经过所述挤压辊、充分填充于所述第一凹印模板中。3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述所述印造组件还包括：至少一个热压辊，所述热压辊设置于所述第一出料口模与所述第一传送基材之间、并与所述第一凹印模板相切，使填充于所述第一凹印模板中的第一物料经过所述热压辊、充分填充于所述第一凹印模板中，同时保证所述第一材料在进行压合之前材料充分填充在第一凹印模板当中。4.根据权利要求1所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述功能层凹印装置还包括：第一涂胶组件，所述第一涂胶组件设于进入所述印造组件之前，所述第一涂胶组件包括：对应悬于所述第一传送基材上表面的第一涂胶口模，以使得黏胶从所述第一涂胶口模中挤出；以及抵于所述第一传送基材下表面的第一承载器，所述第一承载器与所述第一涂胶口模对应配合，使所述第一传送基材上的第一传送基材表面形成第一胶层。5.根据权利要求4所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，还包括对应于所述第一传送基材设置的第一电晕机，所述第一电晕机设置于所述第一涂胶组件之前，用于改善所述第一传送基材的表面张力。6.根据权利要求3所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述印版辊内部设有第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一恒温器。7.根据权利要求4所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述功能层凹印装置还包括：恒温组件，所述恒温组件设于所述第一涂胶组件与所述印造组件之间，对涂有胶层的所述第一传送基材进行恒温，使所述第一胶层不固化；所述第一固化装置为冷风刀。8.根据权利要求1所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述印造组件还包括第一压印辊、以及第二压印辊；所述第一压印辊、第二压印辊与所述印版辊配合夹持所述第一传送基材，以使所述第一传送基材与所述第一凹印模板中的第一材料充分接触，形成一粘合区，所述第一压印辊对应所述粘合区的进口，所述第二压印辊对应所述粘合区的出口，所述第一固化装置对应设于所述粘合区设置。9.根据权利要求1所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述印造组件还包括对应于所述第一出料口模的红外线加热器，对所述第一凹印模板进行预加热。10.根据权利要求1或9所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述印造组件还包括对应于所述凹版辊设置的脱模器，所述脱模器中存储有脱模液；在所述第一材料预涂覆于所述第一凹印模板之前，所述脱模器喷洒于所述第一凹印模板上，以使得所述第一材料与所述第一凹印模板之间形成隔离层。11.根据权利要求1所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述印造组件与所述第一末端辊之间还包括第一打孔组件，所述第一打孔组件包括：分别设置于所述第一传送基材上方、所述第一传送基材下方的第一模切辊、第一承切辊；以使所述第一模切辊、与所述第一承切辊对应配合，通过第一模切辊在所述第一材料层和/或所述第一传送基材上设置通孔和/或预切模线。12.根据权利要求11所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述第一打孔组件与所述第一末端辊之间还设置表面处理装置，所述表面处理装置包括对应于所述微流道设置的表面液喷涂机，以喷洒第一料液对所述微流道进行表面处理，获得第二材料层。13.根据权利要求14所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述表面处理装置与所述第一末端辊之间还设置有填充装置，所述填充装置包括：对应设置于所述微流道上方的喷嘴，以将存储于所述喷嘴中的第二料液填充至所述微流道的反应区中，获得第三材料层。14.根据权利要求12所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，所述表面处理装置还包括对应于所述第一材料层设置的第二电晕机、干燥器和/或制冷器。15.根据权利要求1所述的微流控芯片印造系统，其特征在于，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：林森，冯洁云，刘俊杰，钟伟兴，钟华，
申请(专利权)人：深圳博华仕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44