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泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-09-16 20:46 出处:网络
本站介绍的分享玻璃,接下来的一段话,值得人深思! 玻璃-pdms薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法[0001 ] 本申请涉及微流控芯片设计领域,特别涉及一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法。[0002]随着技术的发

本站介绍的分享玻璃,接下来的一段话,值得人深思!

玻璃-pdms薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法

[0001 ] 本申请涉及微流控芯片设计领域,特别涉及一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法。

[0002]随着技术的发展,人们对夹心式微流控芯片的制作方法要求越来越高。
[0003]现有的夹心式微流控芯片包括利用聚对二甲苯(PA)包覆的夹心式PDMS微流控芯片、利用聚偏二氯乙烯(PVDC)包覆的夹心式PDMS微流控芯片以及利用聚乙烯醇(PVA)薄膜作为转移牺牲层制作夹心式PDMS芯片,但是这些夹心式PDMS微流控芯片加工过程繁琐、时间周期较长,成本较高。
[0004]因此,如何有效的实现夹心式微流控芯片的制作,简化加工过程,缩短时间周期,降低成本是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。



[0005]本申请所要解决的技术问题是提供一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法,解决了现有技术中夹心式PDMS微流控芯片加工过程繁琐、时间周期较长,成本较高的问题。
[0006]其具体方案如下:
[0007]—种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法,该方法包括:
[0008]以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜;
[0009]通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。
[0010]上述的方法,优选的,所述以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜,包括:
[0011 ] 将配置好的PDMS浇注在硅片模具上;
[0012]在所述PDMS上盖上一层贴有PET的玻璃片;
[0013]在所述贴有PET的玻璃片上放上重物,将多余的所述PDMS挤压出去;
[0014]固化所述PDMS ;
[0015]将固化好的PDMS和所述PET —起从硅片上剥离下来,得到附着在所述PET上的TOMS薄膜。
[0016]上述的方法,优选的,所述固化所述PDMS,包括:
[0017]放置在90°C热板上加热lh,使所述PDMS固化。
[0018]上述的方法,优选的,所述PDMS薄膜的厚度为120 μ m。
[0019]上述的方法,优选的,所述通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片,包括:
[0020]在第一玻璃基板上与进出样口对应的位置打孔;
[0021]将所述附着在PET上的PDMS薄膜和所述第一玻璃基板一同放到等离子清洗机中进行表面处理;
[0022]将所述附着在PET上的PDMS薄膜的进出样口位置与第一玻璃基板的进出样口位置对准后贴合;
[0023]将所述PET从与所述第一玻璃基板贴合后的PDMS薄膜上剥离下来;
[0024]在没有附着PET的PDMS薄膜表面浇注预设量的PDMS预聚体与固化剂混合物;
[0025]盖上第二玻璃基板;
[0026]在所述第二玻璃基板上放上重物,挤压未固化的PDMS ;
[0027]放置在热板上加热固化,得到所述玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。
[0028]上述的方法,优选的,所述将所述附着在PET上的PDMS薄膜和所述第一玻璃基板一同放到等离子清洗机中进行表面处理,包括:
[0029]将所述附着在PET上的PDMS薄膜和所述第一玻璃基板一同放到lOOPa,150W的等离子清洗机中进行表面处理40s。
[0030]上述的方法,优选的,所述将所述附着在PET上的PDMS薄膜的进出样口位置与第一玻璃基板的进出样口位置对准后贴合,包括:
[0031]将所述附着在PET上的PDMS薄膜的进出样口位置与第一玻璃基板的进出样口位置对准后贴合,用70°C热板加热lOmin保证键合强度。
[0032]本申请提供的一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法中,以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜;通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。巧妙利用聚酯胶片(PET)作为载体转移处理脆弱的结构化PDMS膜,使结构化的PDMS薄膜实现高效转移,简化了结构化PDMS薄膜的制作流程,降低工艺难度及时间成本。然后通过等离子体处理将结构化PDMS膜夹在两个玻璃基板的中间,形成“玻璃-PDMS薄膜-玻璃”夹心结构芯片,由于玻璃材料的低通透性,使得芯片具有低溶剂挥发特性,解决了 PDMS微流控芯片溶剂挥发的问题。

[0033]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本申请的一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法实施例的流程图;
[0035]图2是本申请以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜的流程图;
[0036]图3是本申请将经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的流程图。

[0037]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,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0038]参考图1,示出了本申请一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法实施例的流程图,可以包括以下步骤:
[0039]步骤SlOl:以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜。
[0040]具体过程如图2所示:
[0041]步骤S201:将配置好的PDMS浇注在硅片模具上。
[0042]步骤S202:在所述PDMS上盖上一层贴有PET的玻璃片。
[0043]步骤S203:在所述贴有PET的玻璃片上放上重物,将多余的所述PDMS挤压出去。
[0044]步骤S204:放置在90°C热板上加热lh,使所述PDMS固化。
[0045]步骤S205:将固化好的PDMS和所述PET —起从硅片上剥离下来,得到附着在所述PET上的PDMS薄膜。
[0046]所述PDMS薄膜的厚度约为120 μ m。
[0047]步骤S102:通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。
[0048]具体过程如图3所示:
[0049]步骤S301:在第一玻璃基板上与进出样口对应的位置打孔。
[0050]步骤S302:将所述附着在PET上的PDMS薄膜和所述第一玻璃基板一同放到等离子清洗机中进行表面处理,10Pa,150W条件下处理40s。
[0051]步骤S303:将所述附着在PET上的PDMS薄膜的进出样口位置与第一玻璃基板的进出样口位置对准后贴合,用70°C热板加热lOmin,保证键合的强度。
[0052]步骤S304:将所述PET从与所述第一玻璃基板贴合后的PDMS薄膜上剥离下来。
[0053]步骤S305:在没有附着PET的PDMS薄膜表面浇注预设量的PDMS预聚体与固化剂混合物。
[0054]步骤S306:盖上第二玻璃基板。
[0055]步骤S307:在所述第二玻璃基板上放上重物,挤压未固化的PDMS。
[0056]步骤S308:放置在热板上加热固化,得到所述玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。
[0057]本申请提供的一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法中,以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜;通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。巧妙利用聚酯胶片(PET)作为载体转移处理脆弱的结构化PDMS膜,使结构化的PDMS薄膜实现高效转移,简化了结构化PDMS薄膜的制作流程,降低工艺难度及时间成本。然后通过等离子体处理将结构化PDMS膜夹在两个玻璃基板的中间,形成“玻璃-PDMS薄膜-玻璃”夹心结构芯片,由于玻璃材料的低通透性,使得芯片具有低溶剂挥发特性,解决了 PDMS微流控芯片溶剂挥发的问题。
[0058]为了验证结构化PDMS薄膜的转移高效性,用以PET为转移层制备PDMS薄膜的方法和直接在硅片模具上旋涂大约相同厚度的PDMS制备PDMS薄膜的方法制备玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心结构芯片。
[0059]结果发现,旋涂方法制备的PDMS薄膜在从硅片剥离的过程中由于没有支撑,极易破损,而且将剥离的PDMS薄膜与玻片贴合的过程中,薄膜容易发生卷曲,管道变形的现象。相反利用PET作为转移层的方法则很好的避免了因为薄膜无支撑产生的破损、卷曲及管道变形情况。
[0060]分别尝试以上述两种方法制备20个玻璃-PDMS薄膜-玻璃微流控芯片,其中旋涂方法的成功率为3/20,而用PET作为转移层制备夹心结构芯片的方法的成功率可达19/20。
[0061]需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0062]最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0063]以上对本申请所提供的一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

1.一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法,其特征在于,该方法包括: 以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜; 通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜,包括: 将配置好的PDMS浇注在硅片模具上; 在所述PDMS上盖上一层贴有PET的玻璃片; 在所述贴有PET的玻璃片上放上重物,将多余的所述PDMS挤压出去; 固化所述PDMS ; 将固化好的PDMS和所述PET —起从硅片上剥离下来,得到附着在所述PET上的PDMS薄膜。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述固化所述PDMS,包括: 放置在90°C热板上加热lh,使所述PDMS固化。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述PDMS薄膜的厚度为120μ m。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片,包括: 在第一玻璃基板上与进出样口对应的位置打孔; 将所述附着在PET上的PDMS薄膜和所述第一玻璃基板一同放到等离子清洗机中进行表面处理; 将所述附着在PET上的PDMS薄膜的进出样口位置与第一玻璃基板的进出样口位置对准后贴合; 将所述PET从与所述第一玻璃基板贴合后的PDMS薄膜上剥离下来; 在没有附着PET的PDMS薄膜表面浇注预设量的PDMS预聚体与固化剂混合物; 盖上第二玻璃基板; 在所述第二玻璃基板上放上重物,挤压未固化的PDMS ; 放置在热板上加热固化,得到所述玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述将所述附着在PET上的PDMS薄膜和所述第一玻璃基板一同放到等离子清洗机中进行表面处理,包括: 将所述附着在PET上的PDMS薄膜和所述第一玻璃基板一同放到lOOPa,150W的等离子清洗机中进行表面处理40s。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述将所述附着在PET上的PDMS薄膜的进出样口位置与第一玻璃基板的进出样口位置对准后贴合,包括: 将所述附着在PET上的PDMS薄膜的进出样口位置与第一玻璃基板的进出样口位置对准后贴合,用70°C热板加热lOmin保证键合强度。
本申请提供了一种玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片的制作方法,以聚酯胶片PET作为转移牺牲层处理结构化的PDMS薄膜;通过等离子体处理,将所述经过处理的结构化的PDMS薄膜夹在两片玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片。巧妙利用PET作为载体转移处理脆弱的结构化PDMS膜,使结构化的PDMS薄膜实现高效转移,简化了结构化PDMS薄膜的制作流程,降低工艺难度及时间成本。然后通过等离子体处理将结构化PDMS膜夹在两个玻璃基板的中间,形成玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心结构芯片,由于玻璃材料的低通透性,使得芯片具有低溶剂挥发特性,解决了PDMS微流控芯片溶剂挥发的问题。
B01L3/00
CN105233888
CN201510659067
王丽
浪潮(北京)电子信息产业有限公司
2016年1月13日
2015年10月12日

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