微控流芯片的制备方法及微控流芯片技术

本申请公开了一种微控流芯片的制备方法及微控流芯片，将聚二甲基硅氧烷PDMS单体与固化剂混合，得到PDMS母液；将PDMS母液分别倒入第一硅模，进行加热固化，得到第一固化PDMS；将PDMS母液倒入第二硅模，进行旋涂，并进行加热固化，得到第二固化PDMS；将第一固化PDMS从第一硅模中脱离，得到气路层；将第二固化PDMS从第二硅模中脱离，得到液路层；将液路层贴合于气路层上，得到芯片基体；将芯片基体放置于玻璃上，通过等离子清洗机对芯片基体与玻璃进行处理；将芯片基体贴合于玻璃上，对芯片基体与玻璃进行烘烤，得到微控流芯片。相比于激光加工、机械精加工方法，本申请的方法精度更高，方法更简单。法更简单。法更简单。

【技术实现步骤摘要】
微控流芯片的制备方法及微控流芯片


[0001]本申请涉及芯片
，特别涉及一种微控流芯片的制备方法及微控流芯片。

技术介绍

[0002]微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
[0003]相关技术中，微控流芯片的制备通常是采用激光加工、机械精加工等方法，加工设备昂贵，方法复杂。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种微控流芯片的制备方法及微控流芯片，能够制造微流控芯片，且方法简单。
[0005]根据本申请的第一方面实施例的微流控芯片的制备方法，包括：
[0006]根据第一掩膜板制作第一硅模，所述第一硅模设有多个气路通道，每一所述气路通道设有伸缩区，所述伸缩区的横截面积大于所述气路通道的截面积；
[0007]根据第二掩模板和第三掩膜板制作第二硅模，所述第二硅模设有至少两个输入通道、至少两个输出通道和至少两个存储腔，每一所述存储腔分别连通一个所述输入通道与一个所述输出通道；
[0008]将聚二甲基硅氧烷PDMS单体与固化剂混合，得到PDMS母液；
[0009]将所述PDMS母液分别倒入所述第一硅模，进行加热固化，得到第一固化PDMS；
[0010]将所述PDMS母液倒入所述第二硅模，进行旋涂，并进行加热固化，得到第二固化PDMS；
[0011]将所述第一固化PDMS从所述第一硅模中脱离，得到气路层；
[0012]将所述第二固化PDMS从所述第二硅模中脱离，得到液路层；
[0013]将所述液路层贴合于所述气路层上，得到芯片基体；
[0014]将所述芯片基体放置于玻璃上，通过等离子清洗机对所述芯片基体与所述玻璃进行处理；
[0015]将所述芯片基体贴合于所述玻璃上，对所述芯片基体与所述玻璃进行烘烤，得到微控流芯片。
[0016]根据本申请实施例的方法，至少具有如下有益效果：本申请实施例的方法先根据第一掩膜板制作第一硅模；然后根据第二掩模板和第三掩膜板制作第二硅模；将聚二甲基硅氧烷PDMS单体与固化剂混合，得到PDMS母液；将PDMS母液分别倒入第一硅模，进行加热固化，得到第一固化PDMS；将PDMS母液倒入第二硅模，进行旋涂，并进行加热固化，得到第二固化PDMS；将第一固化PDMS从第一硅模中脱离，得到气路层；将第二固化PDMS从第二硅模中脱
离，得到液路层；将液路层贴合于气路层上，得到芯片基体；将芯片基体放置于玻璃上，通过等离子清洗机对芯片基体与玻璃进行处理；将芯片基体贴合于玻璃上，对芯片基体与玻璃进行烘烤，得到微控流芯片。相比于激光加工、机械精加工方法，本申请的方法精度更高，方法更简单。
[0017]根据本申请的一些实施例，所述根据第一掩膜板制作第一硅模，包括：
[0018]提供第一硅片；
[0019]对所述第一硅片进行旋涂光刻胶；
[0020]对经过旋涂光刻胶后的所述第一硅片进行第一次烘烤；
[0021]使用光刻机载入所述第一掩膜板和经过第一次烘烤后的所述第一硅片，进行紫外线曝光；其中，所述第一掩膜板设有与多个所述气路通道对应的图案；
[0022]对经过紫外线曝光后的所述第一硅片进行第二次烘烤；
[0023]对经过第二次烘烤后的所述第一硅片冷却至常温后进行显影；
[0024]对经过显影后的所述第一硅片进行冲洗吹干；
[0025]对经过冲洗吹干后的所述第一硅片进行第三次烘烤，得到所述第一硅模。
[0026]根据本申请的一些实施例，所述对所述第一硅片进行旋涂光刻胶，包括：
[0027]通过匀胶机对所述第一硅片进行第一次旋涂光刻胶，所述匀胶机的转速为500转/分钟，加速度为100转/分钟，旋涂时间持续5秒至15秒；
[0028]通过所述匀胶机对经过第一次旋涂光刻胶的所述第一硅片进行第二次旋涂光刻胶，所述匀胶机的转速为3000转/分钟，加速度为500转/分钟，旋涂时间持续20秒至50秒。
[0029]根据本申请的一些实施例，所述对经过第二次烘烤后的所述第一硅片冷却至常温后进行显影，包括：
[0030]将经过第二次烘烤后的所述第一硅片冷却至常温；
[0031]将冷却至常温后的所述第一硅片浸泡于显影液中10至40秒。
[0032]根据本申请的一些实施例，在所述对经过旋涂光刻胶后的所述第一硅片进行第一次烘烤中，烘烤温度为95摄氏度，烘烤时间为3分钟；
[0033]在所述对经过紫外线曝光后的所述第一硅片进行第二次烘烤中，烘烤温度为95摄氏度，烘烤时间为2至5分钟；
[0034]在所述对经过冲洗吹干后的所述第一硅片进行第三次烘烤中，烘烤温度为150摄氏度，烘烤时间为20至40分钟。
[0035]根据本申请的一些实施例，所述根据第二掩模板和第三掩膜板制作第二硅模，包括：
[0036]提供第二硅片；
[0037]对所述第二硅片进行旋涂光刻胶；
[0038]对经过第一次旋涂光刻胶后的所述第二硅片进行第一次烘烤；
[0039]使用光刻机载入所述第二掩膜板和经过第一次烘烤后的所述第一硅片，进行第一次紫外线曝光；其中，所述第二掩膜板设有与至少两个存储腔对应的图案；
[0040]对经过第一次紫外线曝光后的所述第二硅片冷却至常温后进行第一次显影；
[0041]对经过第一次显影后的所述第二硅片进行第一次清洗吹干；
[0042]对经过清洗吹干后的所述第二硅片进行旋涂光刻胶；
[0043]对经过第二次旋涂光刻胶后的所述第二硅片进行第二次烘烤；
[0044]使用光刻机载入所述第三掩膜板和经过第二次烘烤后的所述第一硅片，进行第二次紫外线曝光；其中，所述第三掩膜板设有与至少两个输入通道、至少两个输出通道对应的图案；
[0045]对经过第二次紫外线曝光后的所述第二硅片进行第三次烘烤；
[0046]对经过第三次烘烤后的所述第二硅片冷却至常温后进行第二次显影；
[0047]对经过第二次显影后的第二硅片进行第二次清洗吹干；
[0048]对经过第二次清洗冲干后的第二硅片进行第四次烘烤，得到第二硅模。
[0049]根据本申请的一些实施例，所述对经过清洗吹干后的所述第二硅片进行旋涂光刻胶，包括：
[0050]通过匀胶机对经过清洗吹干后的所述第二硅片进行第一次旋涂光刻胶，所述匀胶机的转速为500转/分钟，加速度为100转/分钟，旋涂时间持续5秒至15秒；
[0051]通过所述匀胶机对经过第一次旋涂光刻胶后的所述第二硅片进行第二次旋涂光刻胶，所述匀胶机的转速为3000转/分钟，加速度为500转/分钟，旋涂时间持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微控流芯片的制备方法，其特征在于，包括：根据第一掩膜板制作第一硅模，所述第一硅模设有多个气路通道，每一所述气路通道设有伸缩区，所述伸缩区的横截面积大于所述气路通道的截面积；根据第二掩模板和第三掩膜板制作第二硅模，所述第二硅模设有至少两个输入通道、至少两个输出通道和至少两个存储腔，每一所述存储腔分别连通一个所述输入通道与一个所述输出通道；将聚二甲基硅氧烷PDMS单体与固化剂混合，得到PDMS母液；将所述PDMS母液分别倒入所述第一硅模，进行加热固化，得到第一固化PDMS；将所述PDMS母液倒入所述第二硅模，进行旋涂，并进行加热固化，得到第二固化PDMS；将所述第一固化PDMS从所述第一硅模中脱离，得到气路层；将所述第二固化PDMS从所述第二硅模中脱离，得到液路层；将所述液路层贴合于所述气路层上，得到芯片基体；将所述芯片基体放置于玻璃上，通过等离子清洗机对所述芯片基体与所述玻璃进行处理；将所述芯片基体贴合于所述玻璃上，对所述芯片基体与所述玻璃进行烘烤，得到微控流芯片。2.根据权利要求1所述的微控流芯片的制备方法，其特征在于，所述根据第一掩膜板制作第一硅模，包括：提供第一硅片；对所述第一硅片进行旋涂光刻胶；对经过旋涂光刻胶后的所述第一硅片进行第一次烘烤；使用光刻机载入所述第一掩膜板和经过第一次烘烤后的所述第一硅片，进行紫外线曝光；其中，所述第一掩膜板设有与多个所述气路通道对应的图案；对经过紫外线曝光后的所述第一硅片进行第二次烘烤；对经过第二次烘烤后的所述第一硅片冷却至常温后进行显影；对经过显影后的所述第一硅片进行冲洗吹干；对经过冲洗吹干后的所述第一硅片进行第三次烘烤，得到所述第一硅模。3.根据权利要求2所述的微控流芯片的制备方法，其特征在于，所述对所述第一硅片进行旋涂光刻胶，包括：通过匀胶机对所述第一硅片进行第一次旋涂光刻胶，所述匀胶机的转速为500转/分钟，加速度为100转/分钟，旋涂时间持续5秒至15秒；通过所述匀胶机对经过第一次旋涂光刻胶的所述第一硅片进行第二次旋涂光刻胶，所述匀胶机的转速为3000转/分钟，加速度为500转/分钟，旋涂时间持续20秒至50秒。4.根据权利要求2所述的微控流芯片的制备方法，其特征在于，所述对经过第二次烘烤后的所述第一硅片冷却至常温后进行显影，包括：将经过第二次烘烤后的所述第一硅片冷却至常温；将冷却至常温后的所述第一硅片浸泡于显影液中10至40秒。5.根据权利要求2所述的微控流芯片的制备方法，其特征在于，在所述对经过旋涂光刻胶后的所述第一硅片进行第一次烘烤中，烘烤温度为95摄氏
度，烘烤时间为3分钟；在所述对经过紫外线曝光后的所述第一硅片...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋兴宇，冯卓伟，王澍辰，罗源，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：