[发明专利]微流控芯片键合装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种微流控芯片键合装置及其控制方法，其中的微流控芯片键合装置，包括气囊压板、热台，所述气囊压板与热台相对设置且能够相向运动，以对处于两者之间的微流控芯片组件形成挤压进而使所述微流控芯片组件的基片与盖片键合，所述气囊压板包括气囊，当所述气囊压板与热台相向挤压所述微流控芯片组件时，所述气囊与所述微流控芯片组件接触。本发明，能够通过调节气囊内气体压力大小保证微流控芯片组件各处的压强相等，能够实现气囊压板的自动找平，有效解决因盖片和基片变形或厚度不均造成的各处压强不一致进而使芯片各处键合强度不一致的问题。

技术领域

本发明属于微流控芯片制造技术领域，具体涉及一种微流控芯片键合装置及其控制方法。

背景技术

在聚合物微流控芯片的成型研究中，基片与盖片的键合是一个重要的研究方向，也是芯片制造过程中的关键工艺。在微流控芯片内部存在微流道结构，这些微通道结构不仅错综复杂，而且尺寸微小，键合质量直接影响到微流道中流体的运动状态，从而影响检测效果。目前常采用的热键合，主要依靠键合温度、键合压力和键合时间的配合使得微流控芯片基片和盖片实现分子水平键合。但是由于在微流控芯片成型过程中，很难避免芯片的厚度偏差，芯片表面平整度难以控制，键合效果较差。

传统键合装置主要包括上下加热台，通常难以完全消除上下热台的平行度偏差，另外，虽然上下热台表面经过精加工和抛光处理，但是仍存在平整度不一致的情况，且传统键合装置伺服电机主轴垂直度误差也难以忽略。

因此上述缺陷导致传统键合装置无法满足微流控芯片，尤其纳米级芯片的键合，微流控芯片键合后表面存在气泡，不仅使内部流体通道发生形变，而且影响键合界面的密封承压性，造成生物检测漏液，同时也影响芯片表面质量。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种微流控芯片键合装置及其控制方法，能够保证微流控芯片组件各处的压强相等，有效解决因盖片和基片变形或厚度不均造成的各处压强不一致进而使芯片各处键合强度不一致的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种微流控芯片键合装置，包括气囊压板、热台，所述气囊压板与热台相对设置且能够相向运动，以对处于两者之间的微流控芯片组件形成挤压进而使所述微流控芯片组件的基片与盖片键合，所述气囊压板包括气囊，当所述气囊压板与热台相向挤压所述微流控芯片组件时，所述气囊与所述微流控芯片组件接触。

在一些实施方式中，所述气囊压板还包括基板，所述基板朝向所述热台的一侧上构造有气体腔室，所述气囊连接于所述气体腔室朝向所述热台的一侧，所述基板背离所述热台的一侧具有充气孔，所述充气孔与所述气体腔室连通。

在一些实施方式中，所述气囊的四周侧通过环形板可拆卸地连接于所述基板上。

在一些实施方式中，所述微流控芯片键合装置还包括装置机架，所述机架上连接有多根竖直设置的导柱，所述基板的四角通过导套孔套装于所述导柱上，所述热台处于多根所述导柱所包围的范围内。

在一些实施方式中，所述热台处于真空间室内，所述真空间室具有朝向所述气囊压板一侧的开口，所述气囊压板的基板能够密封所述开口，所述真空间室通过抽气孔与外部真空产生部件连通。

在一些实施方式中，所述真空间室的室壁上构造有观察窗。

在一些实施方式中，所述气囊内填充气体为惰性气体，所述惰性气体的压力可调且不超过0.5Mpa；和/或，所述气囊的材质为弹性耐高温材料。

在一些实施方式中，所述惰性气体为氮气；所述弹性耐高温材料为硅胶。

在一些实施方式中，所述热台内具有加热丝，且所述热台朝向所述气囊压板的一侧还具有冷却水铜块。

本发明还提供一种微流控芯片键合装置的控制方法，所述微流控芯片键合装置为上述的微流控芯片键合装置，包括如下步骤：

将微流控芯片组件置于所述热台之上；