一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具及方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具及方法，使用具有弹性的占位针结合治具制作PDMS通孔，直接在浇筑PDMS预聚物的时候制作通孔，待PDMS预聚物固化后移除占位针即可形成通孔。通孔位置通过定位件确定定位，无需人工目视对准，实现了标准化、批量化的制作通孔成型件。占位针在定位件上针装配部的装配通孔中具有一定的弹性行程，可以确保占位针贴紧浇筑区底面。通孔的高度可以通过定位件控制，即定位件倒角根部平台与与容纳腔底面浇筑区底板的距离就是通孔的高度。腔底面浇筑区底板的距离就是通孔的高度。腔底面浇筑区底板的距离就是通孔的高度。

【技术实现步骤摘要】
一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具及方法


[0001]本专利技术涉及微流控芯片制作
，具体涉及一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具及方法。

技术介绍

[0002]聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)是一种高分子有机硅材料，在生物和化学领域受到了广泛的关注与应用。使用PDMS可以制作微流控芯片，与其他材料相比，例如，硅片、玻璃、石英、PMMA等，具有良好化学惰性与较好的生物兼容性，并且成本低廉易于加工。目前在PDMS微流控芯片上制作通孔的方法主要是采用金属针管进行打孔，目视对准后手动施加压力切除对应位置的局部PDMS形成通孔[Li S,Chen S.Polydimethylsioxane fluidic interconnects for microfluidic systems[J].IEEE Transactions on advanced Packaging,2003,26(3):242-247]。由于PDMS材料具有较高的弹性，因此在打孔过程中容易因PDMS变形导致打孔位置偏移，甚至可能会损坏微流控芯片的结构。
[0003]改进的方法是通过磁性力辅助在浇筑PDMS预聚物的时候放置一根微柱用于形成通孔结构(CN101585507A)。该方法虽然避免了二次开孔，但是放置微柱依然需要人工目视对准，难以实现标准化、批量化的制作通孔成型件。并且该方法制作的PDMS通孔高度依然取决于浇筑的PDMS厚度，PDMS预聚物粘度高，加入量精度控制较差，进而控制PDMS整体的厚度难度较大。PDMS通孔高度不确定性高的情况会给自动化进样带来了一些困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具，用于解决目前聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型技术难以实现标准化、批量化制作以及通孔高度不确定性高等技术问题。
[0005]为了实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具，所述治具包括：本体、至少一个定位件和至少一个占位针，所述本体上设置有容纳腔，所述至少一个定位件装配至所述本体上的预定位置并跨越所述容纳腔，每个定位件上装配至少一个占位针，所述占位针从所述定位件下面插入至所述容纳腔中。
[0007]进一步地，所述定位件包括跨越部、从所述跨越部外端向两侧延伸形成的端部以及位于所述跨越部预定位置上的针装配部。
[0008]优选地，所述端部与所述跨越部垂直设置。
[0009]优选地，所述本体上装配定位件的预定位置上设置有凹陷部，所述端部装配至所述凹陷部中。
[0010]优选地，所述凹陷部内设置有限位孔，所述端部下面设置有凸出的限位柱，所述限位柱插入至所述限位孔中。
[0011]优选地，所述限位柱下端和所述限位孔中均装配有磁体，所述限位柱通过磁力吸合插入至所述限位孔中。
[0012]优选地，所述针装配部包括：装配通孔和位于跨越部下面的延伸部，所述装配通孔贯穿所述跨越部和所述延伸部的装配通孔。
[0013]优选地，所述延伸部向下过渡延伸形成倒角，所述倒角根部向外设有平台。
[0014]优选地，所述占位针通过固定件安装至装配通孔中，所述固定件和所述占位针之间设置有弹性件。
[0015]优选地，所述容纳腔周边开设有连通的开口。
[0016]本专利技术还提供了一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型方法，所述方法包括：将至少一个定位件装配至本体上的预定位置，每个定位件跨越所述本体上的容纳腔；在每个定位件上装配上至少一个占位针，每个占位针从所述定位件下面插入至所述容纳腔中；向所述容纳腔中浇入聚二甲基硅氧烷预聚物；及所述聚二甲基硅氧烷预聚物固化后，移除所述占位针和所述定位件，即可剥离出带有通孔的聚二甲基硅氧烷微流控芯片。
[0017]优选地，所述定位件通过外端向两侧延伸形成的端部装配至所述本体预定位置的凹陷部中。
[0018]优选地，所述端部通过下面设置的限位柱插入至所述凹陷部内的限位孔中。
[0019]优选地，所述限位柱通过下端的磁体与所述限位孔中的磁体吸合。
[0020]优选地，所述占位针插装至所述定位件上针装配部的装配通孔中，所述针装配部在所述定位件的跨越部下面设置有延伸部，所述装配通孔贯穿所述跨越部和所述延伸部，所述延伸部向下过渡延伸形成倒角，所述倒角根部向外设有平台，倒入的聚二甲基硅氧烷预聚物的高度高于所述平台，形成具有漏斗形状的芯片通孔，所述芯片通孔高度等于所述平台与所述容纳腔底面之间的距离。
[0021]优选地，所述占位针插装至所述定位件上针装配部的装配通孔中，所述占位针上部通过固定件紧固，所述固定件和所述占位针之间设置有弹性件，所述占位针具有预设的弹性行程，通过所述固定件调节所述弹性件的形变，以使所述定位件装配至本体上时，所述占位针下端贴合所述容纳腔底面。
[0022]与现有技术相比，本专利技术实施例使用具有弹性的占位针结合治具制作PDMS通孔，直接在浇筑PDMS预聚物的时候制作通孔，待PDMS预聚物固化后移除占位针即可形成通孔。通孔位置通过定位件确定定位，无需人工目视对准，实现了标准化、批量化的制作通孔成型件。占位针在定位件上针装配部的装配通孔中具有一定的弹性行程，可以确保占位针贴紧浇筑区底面。通孔的高度可以通过定位件控制，即定位件倒角根部平台与与容纳腔底面浇筑区底板的距离就是通孔的高度。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：
[0024]图1为本专利技术公开的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术公开的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具的组装示意图；
[0026]图3为本专利技术公开的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具的俯视图；
[0027]图4为本专利技术公开的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具的剖视图。
[0028]上述附图中：
[0029]1、本体；11、容纳腔；12、凹陷部；13、开口；14、限位孔；2、定位件；21、跨越部；22、端部；23、针装配部；231、装配通孔；232、延伸部；233、倒角；234、平台；24、限位柱；3、占位针；4、磁体；5、弹性件；6、固定件。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具，其特征在于，所述治具包括：本体、至少一个定位件和至少一个占位针，所述本体上设置有容纳腔，所述至少一个定位件装配至所述本体上的预定位置并跨越所述容纳腔，每个定位件上装配至少一个占位针，所述占位针从所述定位件下面插入至所述容纳腔中。2.如权利要求1所述的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具，其特征在于，所述定位件包括跨越部、从所述跨越部外端向两侧延伸形成的端部以及位于所述跨越部预定位置上的针装配部，所述本体上装配定位件的预定位置上设置有凹陷部，所述端部装配至所述凹陷部中。3.如权利要求2所述的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具，其特征在于，所述凹陷部内设置有限位孔，所述端部下面设置有凸出的限位柱，所述限位柱插入至所述限位孔中。4.如权利要求3所述的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具，其特征在于，所述限位柱下端和所述限位孔中均装配有磁体，所述限位柱通过磁力吸合插入至所述限位孔中。5.如权利要求2所述的一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片通孔成型治具，其特征在于，所述针装配部包括：装配通孔和位于跨越部下面的延伸部，所述装配通孔贯穿所述跨越部和所述延伸部的装配通孔。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓冬，
申请(专利权)人：王晓冬，
类型：发明
国别省市：