[发明专利]多层微流控芯片封装器件、多层微流控芯片及其应用

说明书

本发明涉及一种多层微流控芯片封装器件，包括第一基板和第二基板，第一基板设置有凸部，第二基板设置有与凸部配合连接的凹部，凸部连接凹部的不同位置，以调整第一基板和第二基板之间的距离；多层基板包括弹性材质的第三基板，第三基板设置于第一基板与第二基板之间，且第三基板的厚度大于第一基板与第二基板之间的距离，以使第三基板在第一基板与第二基板的压合下产生弹性变形。本发明通过凸部在凹部内的移动切换有效调整并控制基板之间的距离，从而实现基板之间的紧密连接，相较于现有技术而言，本发明无需压力产生装置，显著减小了芯片体积，而且易于通过注塑及激光雕刻等方法进行多层基板的标准化生产。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，尤其是指一种多层微流控芯片封装器件、多层微流控芯片及其应用。

背景技术

微流控是一种在微米尺度通道内控制流体的技术，应用微流控技术的多层微流控芯片的层与层之间需要紧密贴合，其紧密贴合的目的是防止试液从层与层之间的间隙渗出。目前多层微流控芯片的贴合方式主要由以下几种：1）热键合，该法主要用于玻璃、硅、硬质塑料等材料，步骤多，操作繁琐，需要专业技能；2）等离子体封接，但该方法仅限于PDMS等有限的几种材料，而且效率低，重复性差，难于工业化生产；3）借助压力贴合使得层与层紧密贴合，这种方式常使用到弹性的材料和硬质材料的配合，譬如PDMS弹性层和PMMA板，以及利用螺丝和螺母配合施加压力，使弹性的层发生一些形变，通过挤压达到密封的效果，这种方式的缺点是压力难于精确控制，如果压力过大，会导致层的形变过大，会让层上面的微通道变形严重，甚至堵塞，影响最终分析的重复性和可靠性，如果压力过小，就会出现因密封不严而导致漏液等状况，而且螺丝螺母等压力装置会增大芯片的体积，也影响整个芯片的外观。因此，总体而言，现有技术中微流控芯片封装缺少简单、可靠以及标准化的基板贴合设计。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中微流控芯片封装缺少简单、可靠以及标准化的基板贴合设计的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种多层微流控芯片封装器件，包括多层基板，多层基板中的部分基板设置有流体通道；；

多层基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板设置有凸部，所述第二基板设置有与所述凸部配合连接的凹部，所述凸部连接所述凹部的不同位置，以调整所述第一基板和所述第二基板之间的距离；；

多层基板包括弹性材质的第三基板，所述第三基板设置于所述第一基板与所述第二基板之间，且所述第三基板的厚度大于所述第一基板与第二基板之间的距离，以使第三基板在所述第一基板与所述第二基板的压合下产生弹性变形，使得所述第一基板和所述第三基板，以及所述第二基板和所述第三基板紧密贴合。

在本发明的一个实施例中，所述凹部包括若干个齿，相邻两个齿之间为一个档位，且所述凸部能够卡位于所述档位上。

在本发明的一个实施例中，所述凸部和/或所述凹部为能够发生轻微形变的硬质材质，以使所述凸部能够在所述凹部的档位上移动切换。

在本发明的一个实施例中，还包括多孔膜，所述多孔膜设置于所述第一基板与第二基板之间。

本发明第二方面提供一种多层微流控芯片，包括上述的多层微流控芯片封装器件；

还包括常闭阀，所述常闭阀连接基板上的流体通道，所述常闭阀在开启的状态下连通基板上的不同的流体通道。

在本发明的一个实施例中，基板上设置有用于盛放试液的孔，孔通过流体通道连接常闭阀，所述常闭阀通过流体通道控制试液在孔间的转移。

在本发明的一个实施例中，孔包括孔a、孔b和孔c，孔b和/或孔c的容积大于孔a的容积；流体通道包括流体通道a、流体通道b和流体通道c，孔a、孔b以及孔c分别通过流体通道a、流体通道b和流体通道c连接常闭阀。