一种具有多种微结构的微流控芯片的制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种具有多种微结构的微流控芯片的制作工艺，包括以下步骤：S1、进行微流控芯片的整体结构设计，构建模型；S2、对构建完成的模型进行叠层式拆分，并得到若干块具有独立微结构的芯片模板；S3、在芯片模板的表面涂覆光刻胶；S4、将涂覆有光刻胶的芯片模板与对应的掩膜版相对应；S5、通过光刻显影和深硅刻蚀对芯片模板进行处理，得到具有结构层的芯片模板；S6、通过倒模成型的方式，在芯片模板上得到具有微结构的单层芯片；S7、通过粘附剂将若干块具有微结构的单层芯片进行键合，得到具有多种微结构的微流控芯片。本芯片采用分层制备的方式，在微流控芯片中可以成型多种微结构，以满足多种使用场景的使用需求。以满足多种使用场景的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多种微结构的微流控芯片的制作工艺


[0001]本专利技术属于微流体芯片制造领域，具体涉及一种具有多种微结构的微流控芯片的制作工艺。

技术介绍

[0002]微流控芯片可实现大型、多功能生化分析实验室的主要功能，凭借其微型化、低消耗、快速分析和自动化等优势，在疾病诊断、食品安全、疫情控制、环境监测等领域广泛应用。微流控芯片在结构上，需要形成封闭的微/纳通道，以实现混合、反应、分离等过程。
[0003]在使用时，微流控芯片可以实现在极小尺寸的耗材上，将原先的多个操作室进行集成，实现对样品的综合处理，包括对样品的预处理、混合、反应、分离以及检测，微流控芯片可以较为集中化的完成上述基本所有的程序步骤，并通过在专用的检测设备上实现对样品的分析全过程，具有检测时间短，多指标同时检测等等优点，因其快速、节约化、灵敏度高等特点，在医疗、生化、石油勘探与检测等等领域中，呈现出极大的优势，但是现有的微流控芯片往往是单一化结构，小批量化生产，难以在同一个微流控芯片中集成多个功能腔室，并在内部嵌入呈立体状的多个微结构。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种具有多种微结构的微流控芯片的制作工艺。
[0005]一种具有多种微观结构的微流控芯片的制作工艺，包括以下步骤：
[0006]S1、进行微流控芯片的整体结构设计，并构建三维模型；
[0007]S2、对构建完成的三维模型进行叠层式拆分，并得到若干块具有独立微结构的芯片模板；
[0008]S3、在芯片模板的表面涂覆3
‑
5μm的光刻胶；
[0009]S4、将涂覆有光刻胶的芯片模板与对应的掩膜版相对应摆放，并在紫外曝光条件下，进行定位；
[0010]S5、通过光刻显影和深硅刻蚀对覆盖有掩膜版的芯片模板进行处理，得到具有结构层的芯片模板；
[0011]S6、通过倒模成型的方式，在芯片模板上得到具有微结构的单层芯片；
[0012]S7、在单层芯片的叠层区域上涂覆厚度为5
‑
7μm的粘附剂，并通过粘附剂将若干块具有微结构的单层芯片进行键合，得到具有多种微结构的整体微流控芯片。
[0013]为了保证单层芯片与单层芯片的粘合效果，并防止粘合完成后的总厚度过高，粘附剂为预聚物和固化剂按20:1的比例配置而成的PDMS，粘附剂的涂覆厚度7μm。
[0014]为了提升光刻成型的效果，使用的光刻胶的型号为AZ
‑
4903号光刻胶，光刻胶的涂覆方式为旋转式涂覆，涂覆完成后的厚度为4
‑
5μm。
[0015]进一步的，光刻显影的方式为正胶光刻处理。
[0016]进一步的，步骤S7中，需要对成型后的单层芯片进行去毛刺处理，并保证边缘处无突出毛刺。
[0017]为了保护成型后的微流控芯片被灰尘污染，键合完成后的微流控芯片的上下两面均进行保护膜的贴合。
[0018]有益效果：
[0019]本芯片采用分层制备的方式，通过统一的三维成型以及分层分别成型的方式，在微流控芯片中可以依次成型多种微结构，从而共同构成拥有多种微结构的微流控芯片，以满足多种使用场景的使用需求。
[0020]同时通过光刻显影和深硅刻蚀的方式，可以较好的处理芯片模板，并简化微流控芯片的制作过程，提升了生产效率并降低了产品成本。
[0021]叠层时采用粘附剂将多个具有不同或是相同微结构的微流控芯片单体进行粘合，并还原组成初期建模时需要的整体造型，具有成型快、适用性强的特点。
具体实施方式
[0022]为了加深对本专利技术的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0023]一种具有多种微观结构的微流控芯片的制作工艺，包括以下步骤：
[0024]S1、进行微流控芯片的整体结构设计，并构建三维模型，三维模型构建完成后，经过绘图软件转为话阴模造型以及加工刀路；
[0025]S2、对构建完成的三维模型进行叠层式拆分，并得到若干块具有独立微结构的芯片模板；叠层式拆分时由上至下将不易于整体成型的微结构进行拆分成型设计。
[0026]S3、在芯片模板的表面涂覆3
‑
5μm的光刻胶；光刻胶在涂覆后保证覆满且无气泡。
[0027]S4、将涂覆有光刻胶的芯片模板与对应的掩膜版相对应摆放，并在紫外曝光条件下，进行定位；
[0028]S5、通过光刻显影和深硅刻蚀对覆盖有掩膜版的芯片模板进行处理，得到具有结构层的芯片模板；使用的光刻胶的型号为AZ
‑
4903号光刻胶，光刻胶的涂覆方式为旋转式涂覆，涂覆完成后的厚度为4
‑
5μm；
[0029]S6、通过倒模成型的方式，在芯片模板上得到具有微结构的单层芯片；
[0030]S7、在单层芯片的叠层区域上涂覆厚度为5
‑
7μm的粘附剂，并通过粘附剂将若干块具有微结构的单层芯片进行键合，得到具有多种微结构的整体微流控芯片；粘附剂为预聚物和固化剂按20:1的比例配置而成的PDMS，粘附剂的涂覆厚度7μm。
[0031]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多种微结构的微流控芯片的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、进行微流控芯片的整体结构设计，并构建三维模型；S2、对构建完成的三维模型进行叠层式拆分，并得到若干块具有独立微结构的芯片模板；S3、在芯片模板的表面涂覆3
‑
5μm的光刻胶；S4、将涂覆有光刻胶的芯片模板与对应的掩膜版相对应摆放，并在紫外曝光条件下，进行定位；S5、通过光刻显影和深硅刻蚀对覆盖有掩膜版的芯片模板进行处理，得到具有结构层的芯片模板；S6、通过倒模成型的方式，在芯片模板上得到具有微结构的单层芯片；S7、在单层芯片的叠层区域上涂覆厚度为5
‑
7μm的粘附剂，并通过粘附剂将若干块具有微结构的单层芯片进行键合，得到具有多种微结构的整体微流控芯片。2.根据权利要求1所述的一种具有多种微结构的微流控芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫勇，
申请(专利权)人：镇江华瑞芯片科技有限公司，
类型：发明
国别省市：