[实用新型]基于柔性基板半导体制冷器的基因扩增仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及基因扩增仪。

背景技术

基因扩增仪是使反应物在指定的变性温度、复性温度和延伸温度之间自动循环的仪器，通过变性、复性和延伸的温度循环可在短时间内将靶DNA扩增数百万倍。

目前主流基因扩增仪，包括自上而下依次紧贴装置的可插放若干试管的变温金属模块，半导体制冷器和散热器，利用半导体制冷器变温，使变温金属模块的温度按程序升温和降温，从而使放置于金属模块试管内的反应物按PCR所需温度循环变化。现在用的半导体制冷器是陶瓷基板半导体制冷器，制冷器的陶瓷基板与变温金属模块及散热器之间采用螺钉拉紧方式固定，制冷器两界面采用石墨或导热油酯作为导热介质。由于制冷器在受压力连接时，其界面导热能力受压力的影响非常大，压力大的区域热传导能力强，而压力低的区域热传导能力就差，最后导致变温金属模块上插放试管的各孔实际温度存在约±1～2℃的均匀性差异，直接影响到测试样本扩增反应的一致性。

同时，螺钉拉紧方式固定，使得制冷器变温时，其陶瓷基板热应力受机械安装压力强制，热膨胀极易引起基板破裂和焊接材料疲劳损伤，导致制冷器寿命大大缩短。经过一定时间的工作后，螺钉安装扭矩会发生变化，制冷器两面热传导状态变化，进而使变温金属模块的温度特性发生变化。随着使用时间加长导热介质会逐渐干涸，使性能连续下降。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于柔性基板半导体制冷器的基因扩增仪以提高变温金属模块的温度均匀性和延长使用寿命。

本实用新型的基于柔性基板半导体制冷器的基因扩增仪，包括自上而下依次紧贴装置的可插放若干试管的变温金属模块，半导体制冷器和散热器，其中半导体制冷器包括半导体材料和夹置半导体材料的两块基板，基板由聚酰亚胺薄膜和覆在聚酰亚胺薄膜两面的柔性铜层组成。

本实用新型的有益效果在于：

1)由于柔性覆铜基板的半导体制冷器具有一定的柔性，因此对安装面的平整度要求大大降低，界面热应力得以分散。

2)半导体制冷器的柔性铜基板与变温金属模块及散热器的连接，可采用导热固化胶加温固化成一体，无需采用螺钉方式压接，也就消除了造成温度均匀性差异的安装压力不均因素。采用导热固化胶进行连接，使界面上不留气隙，各处热传导能力均匀，温度均匀性可以控制到±0.3℃以内。基板上的覆铜层，有利于提高表面温度均匀性。导热界面状态稳定持久，从而可延长变温金属模块的使用寿命。

附图说明

图1是基于柔性基板半导体制冷器的基因扩增仪示意图；

图2是半导体制冷器示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型。

参照图1、图2，本实用新型的基于柔性基板半导体制冷器的基因扩增仪包括自上而下依次紧贴装置的可插放若干试管的变温金属模块6，半导体制冷器和散热器7，其中，半导体制冷器包括半导体材料1和夹置半导体材料的两块基板2，基板2由聚酰亚胺薄膜3和覆在聚酰亚胺薄膜两面的柔性铜层4组成。

半导体制冷器的柔性铜基板与变温金属模块6及散热器7的连接，可采用导热固化胶5(如道康宁公司的SE4450导热固化胶)，在125℃下加温固化连接，构成基因扩增仪不可拆分的核心部件。