[实用新型]微流控芯片对准键合装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种基于微流控芯片的对准键合技术，特别是涉及一种微流 控芯片对准键合装置。

背景技术

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。

PDMS(Polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)芯片，因其成本低，加 工过程简单，而且具有良好的化学惰性等特点，成为广泛应用于微流控领域 的聚合物材料。近年来PDMS芯片成为organ-on-chip等生物组织培养和检测领 域的首选芯片。细胞或者组织培养常常需要芯片上具有3D的微结构，而传统 加工方法很难加工具有3D结构的PDMS芯片，很难满足organ-on-chip等研究领 域的需求。因此研究人员提出了把上下两片带有微结构的PDMS芯片键合在一 起，形成3D结构的方法。PDMS芯片上的微结构通常在几微米到几十微米之 间，即使借助显微镜，如果需要手动调节位置，也无法实现精确对准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微流控芯片对准键合装置，通过两个 CCD摄像头和精密调节平台，实现具有微结构的两层PDMS芯片的精准键合。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请实施例公开了一种微流控芯片对准键合装置，包括支撑组件、芯 片定位调节组件和CCD观测组件，所述芯片定位调节组件和CCD观测组件 安装于所述支撑组件上，所述芯片定位调节组件包括XYθ精密移动平台、面 光源、透明支撑板和Z轴移动平台，所述面光源支撑固定于所述XYθ精密移 动平台上，所述透明支撑板安装于Z轴移动平台上，所述透明支撑板位于所 述面光源的正上方并与所述面光源相对设置，所述面光源的上表面和透明支 撑板的下表面分别用于安装微流控芯片，所述CCD观测组件包括安装于支撑 组件上的两个相同的观测装置，每个观测装置分别包括一CCD摄像头和一 XYZ轴精密移动平台，所述XYZ轴精密移动平台安装于所述支撑组件上，所 述CCD摄像头固定于所述XYZ轴精密移动平台上并位于所述透明支撑板的 上方。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述支撑组件包括水平 设置的底板、以及安装于所述底板上表面上的支架，所述支架的顶端延伸有 水平的支撑板，所述XYZ轴精密移动平台通过螺钉可拆卸安装于所述支撑板 的上表面，所述芯片定位调节组件位于所述支撑板和底板之间。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述Z轴移动平台可拆 卸安装于所述支架的侧壁上，所述XYθ精密移动平台固定于所述底板的上表 面。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述面光源通过底部支 撑架固定于XYθ精密移动平台上，所述底部支撑架上形成有U形的插槽，所 述面光源的边缘对应可拆卸插置于所述U形的插槽内。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述透明支撑板通过顶 部支撑架固定于所述Z轴移动平台上，所述顶部支撑架包括U形的主体部， 该主体部的内壁凹设形成插槽，所述透明支撑板的边缘对应插置于所述插槽 内。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述透明支撑板为双抛 玻璃板。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，每个所述观测装置还分 别包括一个CCD定位栓、一个CCD定位杆和一个CCD定位头，所述CCD 定位栓自所述XYZ轴精密移动平台的顶端水平延伸，所述CCD定位杆竖直 设置，其两端分别与所述CCD定位栓的末端以及CCD定位头固定，所述CCD 摄像头与所述CCD定位头可拆卸安装。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述CCD定位头相对所 述CCD定位杆可转动。

优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述CCD定位栓沿其延 伸方向阵列设置有多个螺孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.解决了手动对准芯片的误差问题；

2.两个摄像头的引入，减小了θ轴的对准误差，整体对准误差在10微米 以下；

3.通过三个位移平台对准PDMS芯片，能够对准大尺寸的PDMS芯片；