[发明专利]一种微流控芯片中被动微混合器和微反应器的制作方法

摘要

一种微流控芯片中被动微混合器和微反应器的制作方法，首先进行底面和侧面均带有亚微结构的玻璃母模芯片的制作，利用玻璃母板芯片制备三面或全通道均具有亚微结构的全玻璃芯片或全玻璃混合芯片，或通过浇注聚合物翻模得到与玻璃母板微结构互补的阳模，利用该阳模再次浇注复制得到具有玻璃母板结构的聚合物基材的芯片，进而通过封合制得全聚合物混合芯片或复合芯片。本发明方法可以用玻璃为基础材料，基材成本低，机械强度高，光学透明，对制作环境无特殊要求，只需一次曝光和一次刻蚀，形成的混合通道中的亚微结构具有一定的流线型，在微流控分析芯片及微流动化学反应器工程中有广泛的应用潜力。

主权项

1、一种微流控芯片中被动微混合器和微反应器的制作方法，其特征在于以铬版玻璃为基材，工艺步骤如下：(1)设计和制作掩模；(2)光胶曝光显影：利用紫外光光刻的方法一次完全曝光20～50秒，将掩模上的图形转移到铬板玻璃基材上，经NaOH溶液显影40～60秒后，将未曝光部分去掉，暴露出牺牲层；然后转移到烘箱中110℃加热15～30分钟；(3)去显影区铬层；(4)刻蚀：于含有HF的刻蚀液中对暴露的玻璃基底进行各向同性刻蚀，控制刻蚀温度室温～40℃、时间1～160分钟，静止或摇动，一次性刻蚀得到深度1～500um的微通道，同时得到通道内亚微结构；(5)去光胶：将上述步骤得到的基材置于NaOH溶液或无水乙醇中，在室温下晃动去掉基材上残余的的光胶；(6)去铬层：用去铬液去掉所有的铬保护层，得到具有微通道和通道内亚微结构的玻璃母模芯片；(7)原位聚合阳模制作：将甲基丙烯酸甲酯与交联剂1∶0.001～0.003重量比混合，在加热或紫外光照条件下固化完成原位固化，形成聚甲基丙烯酸甲酯阳模；(8)脱模：将聚合固化的聚甲基丙烯酸甲酯与玻璃母板剥离，得到与母板微结构互补的聚甲基丙烯酸甲酯阳模；(9)原位聚合芯片复制：将商品化聚二甲基硅氧烷预聚体和交联剂混合浇注在聚甲基丙烯酸甲酯阳模上，在60～100℃下加热30分钟～2小时完成PDMS的原位聚合；(10)脱模复制芯片：将聚合的PDMS与PMMA阳模剥离得到与玻璃母板微结构相同的PDMS复制芯片；(11)封合：在玻璃母板芯片或复制得到的PDMS芯片的微通道端点打孔后，将玻璃母板芯片或复制得到的PDMS芯片与盖片封合得到微混合芯片。