[发明专利]一种被动式微流体混合器及其封装方法

权利要求书

1、一种被动式微流体混合器，该微流体混合器由上PDMS层与下PDMS层两部分组成，其特征在于：下PDMS层形成流体通道槽，上PDMS层形成微流体通道底面的复杂微结构，其微结构为凸起微脊和凹下微槽，其布局可为任意形式，一般为平行脊或平行槽，与流动方向成横向；凸起微脊横截面为圆形或长方形或正方形或梯形；凹下微槽横截面为长方形或正方形或梯形；微结构特征尺寸在几微米到几十微米之间。

2、一种权利要求1所述微流体混合器的封装方法，该方法的特征是：上PDMS层和下PDMS层在接合面的微通道两旁均具有众多凸出柱状微结构，排列规则，形成粘附阵列，凸出柱状微结构形状为多面体或圆柱体；直径为零点几微米到几微米，高度为几微米到几十微米；相邻的柱状微结构间距为零点几微米到几微米；每个柱状微结构通过侧面与另一层的一个或多个柱状微结构的侧面接触；某层的每个柱状微结构的顶部与另一层的底面接触。

3、根据权利要求1所述的微流体混合器，其特征在于所述的上PDMS层是通过以下步骤制备：

(1)在硅片上涂敷光刻胶，显影，固化，得到凸出柱状微结构粘附阵列图形，然后感应耦合等离子体刻蚀硅片，得到硅模版负图形；

(2)硅片热氧化，刻蚀氧化层，然后感应耦合等离子体刻蚀或氢氧化钾或各向同性刻蚀液刻蚀硅片，一步得到底面复杂微结构负图形；

(3)注入PDMS，在真空下脱气和深入到孔和槽内，加热固化；

(4)机械方法脱模，得到上PDMS层。

4、根据权利要求1所述的被动式微混合器下PDMS层的制备方法，其特征在于是按以下步骤完成的：

(1)在硅片上涂敷光刻胶，显影，固化，得到凸出柱状微结构粘附阵列图形，然后感应耦合等离子体刻蚀硅片，得到硅模版负图形；

(2)在硅片上涂敷厚胶如SU8胶，刻蚀得到流体通道槽负图形；

(3)注入PDMS，在真空下脱气和深入到孔内，加热固化；

(4)机械方法脱模，得到下PDMS层。

5、根据权利要求2所述的封装方法，其特征在于该方法的实现过程为：利用对准装置进行上下PDMS层对准，使上层PDMS的底面复杂微结构与下层PDMS的流体通道对准，同时两层的凸出柱状微结构粘附阵列对准；然后施加压力使之封装牢固。