[发明专利]基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统及加工方法

说明书

本发明提供一种基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统，包括熔体直写沉积装置、固化剂加液装置和控制装置，控制装置包括微处理器，熔体直写沉积装置包括加热模组、注射器、金属针头、运动平台、收集板和高压电源，注射器包括内设有聚合物材料的储液仓，储液仓的下端与金属针头相连，上端与气压泵相连，气压泵与微处理器相连，加热模组设于储液仓外侧，金属针头设于收集板的上方，且金属针头所在平面与收集板所在平面垂直相交，金属针头与高压电源的高压输出端子相连，收集板具有零电势。本发明利用熔体直写技术制作微流道的主模，降低了主模宽度，提高了主模的深度，进而提升了固化剂复制并固化后的微流道芯片的深宽比。

技术领域

本发明涉及一种微流控器件加工系统，具体涉及一种基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统及加工方法。

背景技术

在过去的20年中，微流道加工技术已经在如环境、药物学、生物医药工程，特别是生物医学微系统等领域产生了推动作用，并吸引了众多不同领域的学者对此展开研究和改进。现在的微流道系统已经发展的越来越具有高性能、高系统集成度并具有自动化和控制的潜力，而且随着加工技术的进步，微流体芯片与常规尺寸的芯片相比，更加凸显小体积、安全、高分析效率、高灵敏度、短分析时间的优势。在90年代的时候，利用光刻对硅片基地进行的微流道方法是最受欢迎的加工技术，制作出了一批又一批的具有高集成度的微流道芯片，应用在生物和医药领域，如脱氧核糖核酸阵列[Weston M C,Gerner M D,FritschI.Magnetic fields for fluid motion[J].2010.等]，细胞、蛋白质的临床诊断和研究(Jebrail M J,Yang H,Mudrik J M,et al.A digital microfluidic method for driedblood spot analysis[J].Lab on a Chip,2011,11(19):3218-3224.)，利用基于玻璃和硅基底的微流道方法可以提供更加高的流道精度，但是该制造方法复杂、耗时和成本昂贵。针对该问题，有研究人员利用3D打印的方法来制作主模，并利用固化剂如二甲基硅氧烷(PDMS等)进行翻模复制，但是现有微流控芯片的加工方法不可避免地需要采用光刻和蚀刻等常规工艺，以及模塑法、软光刻、激光切蚀法和LIGA技术等特殊工艺，对于高分子聚合物材料还需要表面改性和键合等工艺，因此，现有加工工艺具有步骤繁琐、污染和设备昂贵等缺点。

针对上述问题，中国发明专利CN102411060A中公开了一种具有高深宽比微流道的微流控芯片及其制作方法，该方法通过设置多层基片的叠合实现高深宽比的微流控芯片的加工制造，尽管该发明所描述的方法工艺要求不高，但是该方法步骤复杂，需要实现多次间合，另外，基于光刻加工的微流控芯片的线宽受到限制，在实现窄线宽的流道加工的时候存在困难。因此，需要提出一种新的微流道芯片的加工系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统，通过熔体直写技术制作微流道的主模，降低了主模宽度，提高了主模深度，进而提升了固化剂复制并固化后的微流道芯片的深宽比。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统，包括熔体直写沉积装置、固化剂加液装置和控制装置，其中，

所述控制装置包括控制箱，所述控制箱内设有微处理器，所述控制箱的箱体上设有显示屏、采集开关和功能按键，所述功能按键与微处理器的信号输入端相连，所述显示屏与微处理器的信号输出端相连；