[发明专利]一种多层微流控玻璃芯片封装的制作工艺

说明书

本发明公开了一种多层微流控玻璃芯片封装的制作工艺，包括以下具体步骤：S1：设计微通道图像：根据芯片的工作原理以及相应的应用要求设计芯片微通道的路径结构，并利用菲林做出微通道路径结构的掩膜；S2：通道成型：顺序通过光刻和蚀刻的方式将设计微通道图像步骤中的微通道路径结构刻在玻璃底基上；S3：钻孔：以设计玻璃底基上的微通道路径结构中的定点为依据，对其进行钻孔；S4：玻璃片表面预处理：对每片玻璃片的表面进行加工处理，保证后续步骤的顺利开展；S5：装夹组合；S6：后处理；S7：查验封装。本发明公开的多层微流控玻璃芯片封装的制作工艺具有突破了多层键合技术的空白的效果。

技术领域

本发明涉及微流控玻璃芯片技术领域，尤其涉及一种多层微流控玻璃芯片封装的制作工艺。

背景技术

微流控芯片可实现大型、多功能生化分析实验室的主要功能，凭借其微型化、低消耗、快速分析和自动化等优势，在疾病诊断、食品安全、疫情控制、环境监测等领域广泛应用。微流控芯片在结构上，需要形成封闭的微/纳通道，以实现混合、反应、分离等过程。随着与微流控相关技术研究的不断发展，生化、医疗分析等行业的需求不断扩增，对微流控芯片的微通道结构提出了更高的要求。

目前市场上的微流控芯片玻璃键合多为小尺寸双层键合，在对多层玻璃芯片进行键合时，多需要一层一层键合，以四层微流控芯片为例，则需要对芯片进行三次键合，同时现有的极限键合产品都是在150mm内的晶圆，针对在多层和大尺寸领域的键合技术还是处于空白阶段。

发明内容

本发明公开一种多层微流控玻璃芯片封装的制作工艺，旨在解决在多层和大尺寸领域的键合技术还是处于空白阶段的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多层微流控玻璃芯片封装的制作工艺，包括以下具体步骤：

S1：设计微通道图像：根据芯片的工作原理以及相应的应用要求设计芯片微通道的路径结构，并利用菲林做出微通道路径结构的掩膜；

S2：通道成型：顺序通过光刻和蚀刻的方式将设计微通道图像步骤中的微通道路径结构刻在玻璃底基上；

S3：钻孔：以设计玻璃底基上的微通道路径结构中的定点为依据，对其进行钻孔；

S4：玻璃片表面预处理：对每片玻璃片的表面进行加工处理，保证后续步骤的顺利开展；

S5：装夹组合：按照相应的加工需求对加工后的玻璃片进行固定装夹，并将其挤压成型；

S6：后处理：对成型后的芯片外表进行再处理，使其保持整体的通透度，至此芯片加工完毕；

S7：查验封装：将加工好的芯片严格按照要求进行查验，去除不合格品，再按照封装需求进行封装，并入库存储。

通过设置有通道成型、玻璃片表面预处理、装夹组合和后处理步骤，使盖片与玻璃图形片能更好的融合组成，其中玻璃图形片为大尺寸时皆可成型，同时对键合的层数不做控制，突破了国外键合技术对于多层键合的空白。

在一个优选的方案中，所述S2中，通道成型包括以下具体步骤：

S21：选取玻璃底基：根据相应的加工需求选取特定规格的玻璃作为底基备用；

S22：夹取固定：将玻璃放置在加工台面上进行夹取固定，确保其加工过程中不会产生位移影响加工效果；

S23：光刻：在玻璃底基上利用光刻技术将掩膜上的微通道路径结构转移至玻璃底基表面；

S24：蚀刻：根据光刻步骤中转移到玻璃底基表面的微通道路径结构，使用干法蚀刻的技术将微通道路径结构刻在玻璃底基上；