[发明专利]带状线核磁共振检测器件及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及核磁检测技术，尤其涉及一种带状线核磁共振检测器件及其加工方法。

背景技术

核磁共振波谱微检测技术是在常规核磁共振检测波谱技术的基础上发展而来的，核磁共振微检测技术是指：基于核磁共振原理，利用5mm螺线管探头进行生物-化学样品分子组成与结构分析、生物组织分析、病理分析、医疗诊断以及工业产品无损监测等。但是，常规核磁共振微检测技术和其他化学分析技术相比，常规核磁共振微检测技术的灵敏度比较小，最小仅为10^-9mol。瑞士科学家C.Massin研究发现核磁共振检测灵敏度一方面与接收线圈-样品间耦合程度、探头材料-样品磁导率匹配程度有关，另一方面还与样品体积或者是接收线圈尺寸成反比。

为了提高核磁共振微检测技术的灵敏度，本领域的技术人员在毛细管上绕制出螺线管形微线圈，其所采用的毛细管外直径为350μm，螺线管长度为1mm，有效被测样品体积约为5nL。实验表明，和常规5mm探头核磁共振波谱技术相比，被测物为蔗糖与精氨酸的检测灵敏度均提高了130倍。但是，上述螺线管形微线圈也存在一些不足，主要包括：制作微米级线宽的螺线管形微线圈工艺复杂，纳升体积下被测样品与微线圈间的精确且稳定的机械安装的难度较大，且螺线管形微线圈与微流控芯片集成比较复杂。

另一方面，随着硬件技术和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical-Systems，MEMS)技术的发展，出现了平面微线圈，平面微线圈是采用MEMS技术中成熟的平板薄膜光刻工艺制作高深宽比的平面微线圈导线。采用平面微线圈进行核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)微检测具有以下优点，采用MEMS工艺进行平面微线圈的加工可以精确增加控制结构的几何参数，易于将微流控芯片集成在平面微线圈上，解决了在微螺线管形线圈中增加样品微流道的有关技术问题。但是，采用平面微线圈进行NMR微检测时存在射频磁场不均匀的缺点。

发明内容

本发明提供一种带状线核磁共振检测器件及其加工方法，以解决现有技术中存在的不足。

本发明提供的一种带状线核磁共振检测器件，包括顺次叠置的第一金属层、第一绝缘基板、第二金属层、第二绝缘基板及第三金属层；

所述第一金属层、所述第一绝缘基板、所述第二金属层、所述第二绝缘基板及所述第三金属层均为带状结构，且长度延伸方向一致；

所述第一绝缘基板中具有第一流道，所述第一流道沿所述第一绝缘基板的长度方向延伸，且贯通所述第一绝缘基板；

所述第二绝缘基板中具有第二流道，所述第二流道沿所述第二绝缘基板的长度方向延伸，且贯通所述第二绝缘基板。

如上所述的带状线核磁共振检测器件，其中，所述第二金属层的中部宽度小于端部的宽度，在所述第二金属层的中部形成由两侧向内凹陷的凹槽。

如上所述的带状线核磁共振检测器件，其中，所述凹槽内设置有边沿金属层，且所述边沿金属层与所述第二金属层之间具有间隙。

如上所述的带状线核磁共振检测器件，其中，所述凹槽和所述边沿金属层的形状均为梯形。

如上所述的带状线核磁共振检测器件，其中，所述第一金属层的长度小于所述第三金属层的长度，且所述第一金属层的长度及所述第二金属层的长度均小于所述第二金属层的长度。

如上所述的带状线核磁共振检测器件，其中，所述第一流道及所述第二流道均为腰型孔。

本发明还提供的一种带状线核磁共振检测器件的加工方法，包括以下步骤：

步骤100：在绝缘基板的其中一个侧面上蚀刻凹槽；

步骤200：将步骤100中蚀刻凹槽后的两个所述绝缘基板对扣粘接在一起构成第一绝缘基板，且使两个所述绝缘基板上的所述凹槽相向设置，围成一条流道；

步骤300：在所述第一绝缘基板相背的两个侧面中的一个侧面上电镀第一金属层，在另一个侧面上电镀第二金属层；

步骤400：在所述第二金属层上设置一块与所述第一绝缘基板结构相同的第二绝缘基板，且在所述第二绝缘基板背离所述第一金属层的侧面电镀第三金属层。

如上所述的带状线核磁共振检测器件的加工方法，其中，步骤100具体为：

在所述绝缘基板的其中一个侧面溅射金-铬镀膜，采用光刻蚀方式在所述金-铬镀膜中刻蚀一条缝隙，所述缝隙将所述金-铬镀膜分割为两个独立的部分，在所述缝隙中注入氢氟酸对所述绝缘基板进行各向同性刻蚀来形成所述凹槽。