一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺制造技术

一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，包括如下步骤：S1、将含PDMS与固化剂的第一混合液倒在硅片上并予以保持；S2、将球形阳模放在硅片上的设定位置；S3、将第一混合液固化成型为PDMS模具，PDMS模具具有通过球形阳模形成的半球腔；S4、将PDMS模具从硅片上取下，并将球形阳模放入PDMS模具的半球腔，其中，PDMS模具上的除半球腔之外的区域覆盖隔离层；S5、将含PDMS与固化剂的第二混合液倒在PDMS模具上并予以保持；S6、将第二混合液固化成型为具有上半球腔的PDMS微流控芯片，随后将PDMS微流控芯片与PDMS模具分离。所制备的PDMS微流控芯片的上半球腔能够实现光的聚集，特别适用于某些微弱光信号的捕捉及检测的场景，例如实时荧光核酸扩增检测等应用。酸扩增检测等应用。酸扩增检测等应用。

【技术实现步骤摘要】
一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺


[0001]本专利技术涉及微流控芯片制造加工领域，特别是涉及一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺。

技术介绍

[0002]微型全分析系统概念20世纪90年代首次提出，此后在微电子、微机械、生物工程和纳米技术的基础上，微流控技术迅速发展起来，成为当前世界最前沿的科技领域之一，在生物、化学、医学等领域有广泛的应用。目前其核心技术是以微流控技术为基础的微流控芯片，又称芯片实验室(Lab on chip)。微流控芯片常用材质有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)等。
[0003]微流控芯片的加工主要依托于微机电加工技术，PDMS微流控芯片的加工主要依靠光刻工艺，其缺点在于光刻只能一层一层的光刻，球形、半球形这种形状无法得到。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于克服上述
技术介绍
存在的缺陷，提供一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，包括如下步骤：
[0008]S1、将含PDMS与固化剂的第一混合液倒在硅片上并予以保持；
[0009]S2、将球形阳模放在所述硅片上的设定位置；
[0010]S3、将所述第一混合液固化成型为PDMS模具，所述PDMS模具具有通过所述球形阳模形成的半球腔；
[0011]S4、将所述PDMS模具从所述硅片上取下，并将所述球形阳模放入所述PDMS模具的所述半球腔，其中，所述PDMS模具上的除所述半球腔之外的区域覆盖隔离层；
[0012]S5、将含PDMS与固化剂的第二混合液倒在所述PDMS模具上并予以保持；
[0013]S6、将所述第二混合液固化成型为具有上半球腔的PDMS微流控芯片，随后将所述PDMS微流控芯片与所述PDMS模具分离。
[0014]进一步地：
[0015]在步骤S1之前还包括如下步骤：
[0016]在所述硅片上进行光刻以预先确定所述设定位置。
[0017]所述光刻包括：在所述硅片上倒上光刻胶，然后经过旋涂、前烘，之后将用来确定半球腔位置的掩模版放在涂有光刻胶的硅片表面上，进行紫外曝光，再进行中烘，随后通过显影液进行显影，再进行后烘。
[0018]所述球形阳模的材质采用聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯
(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS、铝合金、钢或铁。
[0019]步骤S2中，用耐高温胶将所述球形阳模与所述硅片粘接。
[0020]所述球形阳模为光固化3D打印的光敏树脂球，步骤S2中，采用紫外固化的方式将所述球形阳模与所述硅片连接。
[0021]所述第一混合液和所述第二混合液中的PDMS与固化剂按照10：1的质量比混合；步骤S3和步骤S6中，所述固化成型包括在80℃的烘箱里加热30min。
[0022]所述隔离层为胶布，步骤S4中，先用上表面胶布和下表面胶布分别覆盖所述PDMS模具的上下两面，其中所述上表面胶布在半球腔的相应位置留出圆孔以便将所述球形阳模放入所述半球腔。
[0023]步骤S4中，先将PDMS模具的不平整部分切掉，再覆盖所述胶布。
[0024]一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，包括如下步骤：
[0025]S1、将含PDMS与固化剂的混合液倒在硅片上并予以保持；
[0026]S2、将半球形阳模放在所述硅片上的设定位置；
[0027]S3、将所述混合液固化成型为具有上半球腔的PDMS微流控芯片，随后将所述PDMS微流控芯片与所述硅片分离。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0029]本专利技术提出了一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，该工艺简便高效可靠，所制备的PDMS微流控芯片的上半球腔能够实现光的聚集，特别适用于某些微弱光信号的捕捉及检测的场景，例如实时荧光核酸扩增检测等应用。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一种实施例制备的有半球腔的PDMS微流控芯片最终结构示意图；
[0031]图2为本专利技术一种实施例使用球形阳模的PDMS模具固化成型结构示意图；
[0032]图3为本专利技术一种实施例使用球形阳模的PDMS微流控芯片固化成型结构示意图；
[0033]图4为本专利技术一种实施例使用半球阳模的PDMS微流控芯片成型结构示意图。
具体实施方式
[0034]以下对本专利技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。
[0035]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。
[0036]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0037]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多该特征。在本专利技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0038]参阅图1至图4，在一种实施例中，一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，包括硅片光刻、球形或半球阳模与硅片的连接，及半球腔的成型等过程。硅片光刻是为了确定PDMS微流控芯片上半球腔的位置。球形或半球阳模保证阳模的材质及形状尺寸不影响最终半球腔的成型。阳模与硅片的连接是将球形或半球阳模放在硅片上的相应位置，然后在硅片上倒胶，实现半球腔成型。本专利技术能够在PDMS微流控芯片上制备半球腔，半球腔有助于荧光的聚集，从而实现实时荧光核酸扩增检测。
[0039]所述硅片光刻是在直径3英寸的硅片上倒上光刻胶，然后经过旋涂、前烘，之后将设计好用来确定半球腔位置的掩模版放在涂有光刻胶的硅片表面上，进行紫外曝光，再进行中烘，通过显影液进行显影，进行后烘，硅片光刻过程完成。
[0040]所述球形或半球阳模的材质不限于采用聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS等常见的塑料及铝合金、钢、铁等常用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、将含PDMS与固化剂的第一混合液倒在硅片上并予以保持；S2、将球形阳模放在所述硅片上的设定位置；S3、将所述第一混合液固化成型为PDMS模具，所述PDMS模具具有通过所述球形阳模形成的半球腔；S4、将所述PDMS模具从所述硅片上取下，并将所述球形阳模放入所述PDMS模具的所述半球腔，其中，所述PDMS模具上的除所述半球腔之外的区域覆盖隔离层；S5、将含PDMS与固化剂的第二混合液倒在所述PDMS模具上并予以保持；S6、将所述第二混合液固化成型为具有上半球腔的PDMS微流控芯片，随后将所述PDMS微流控芯片与所述PDMS模具分离。2.如权利要求1所述的PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，其特征在于，在步骤S1之前还包括如下步骤：在所述硅片上进行光刻以预先确定所述设定位置。3.如权利要求2所述的PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，其特征在于，所述光刻包括：在所述硅片上倒上光刻胶，然后经过旋涂、前烘，之后将用来确定半球腔位置的掩模版放在涂有光刻胶的硅片表面上，进行紫外曝光，再进行中烘，随后通过显影液进行显影，再进行后烘。4.如权利要求1至3任一项所述的PDMS微流控芯片上半球腔制备工艺，其特征在于，所述球形阳模的材质采用聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS、铝合金、钢或铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：弥胜利，杨伟豪，李想，赵笑宇，黄嘉骏，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：