[发明专利]一种微流控芯片键合方法及微流控芯片

说明书

本发明涉及生物科学微全分析系统技术领域，具体地说是一种微流控芯片键合方法及微流控芯片。方法包括：提供一种微流控芯片基片，所述基片上表面设有微通道结构；在所述基片上表面微通道结构周围边缘处设置超声键合导能筋或者在盖片上对应所述基片表面微通道结构位置周围设置超声键合导能筋；在所述基片或盖片上粘着表面粘贴双面胶，将所述盖片与所述基片粘合；对所述基片和所述盖片进行超声键合，使之发生第一步键合；对所述芯片实施压力固定或热压，使双面胶粘贴的所述基片和所述盖片牢固键合。本发明既可以保证微流控芯片键合的稳定性，又可以避免影响微流控芯片本身的物理化学性质，因而不会干扰检测结果。

技术领域

本发明涉及生物科学微全分析系统技术领域，具体地说是一种微流控芯片键合方法及微流控芯片。

背景技术

微流控芯片的键合环节是微流控芯片制备的关键环节之一，键合质量的好坏直接影响微流控芯片的实际应用。目前微流控芯片键合环节需要注意的主要问题包括：

1.要求芯片能够实现连接，且微通道具有密封性，键合后具有足够的机械强度，避免开裂和漏液。

2.键合过程中避免微通道发生变形、堵塞或受到其它影响。

3.当采用有机质进行键合时，需要避免表面物理化学性能发生改变。

目前，已知的聚合物微流控芯片键合技术包括热压键合、溶剂键合、胶键合、激光或超声键合。其中热压键合效率较低，商业中较少使用。溶剂键合容易造成物理表面理化性质改变，对应用于生物医药领域并不适合。胶键合在基片与盖片之间引入粘接剂或双面胶实现上下器件的连接。虽然该方法有操作简单、成本低、键合强度高等有点，但同时也存在容易导致胶渗入到通道中导致通道堵塞或者双面胶非特异吸附样品或标记物等明显缺点。超声键合技术是把超声频率在20KHz以上的机械振动能转化为待焊接器件的热能，使器件接触表面熔融后实现焊接件的链接。超声键合技术操作简单，且稳定性较强，但是对焊线要求较高，焊线高低不平可能会导致有虚焊的点容易发生漏液，且虚焊的点无法检查出来。激光键合要求采用吸收激光的材料，通过激光在键合界面产生热量，使界面受热熔融状态下达到连接目的，该方法环保、键合精度高，但实施过程比较复杂，需要特殊的材料或特殊的制备方法，成本相对较高。

中国专利号1480724利用红外激光作为热源热键合塑料微流控芯片，在照射过程中通过加热界面产生部分熔融达到粘接；中国专利号1588669介绍了利用半导体热电制冷加热器热粘接聚合物微流控芯片的方法；中国专利号1740788提出了通过塑料的表面改性，在基板表面化学接枝特定的化学官能团，进而通过官能团反应形成化学键的键合方法；中国专利号101088912通过聚合物微结构及导能筋的精密设计，使得超声波焊接塑料微流控芯片成为可能。

然而，以上大多数键合或封装方法可能使得芯片微结构产生一定的变形，或残留有一定量的未反应化学试剂，键合强度也较低。换言之，目前尚没有一种微流控芯片键合方法键合方法不仅可以精确牢固封装塑料微流控芯片的微结构，而且不对芯片最终微结构产生物理或化学的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中微流控芯片的键合方法不能既牢固封装微流控芯片，又不对塑料微流控芯片最终的微结构产生物理或化学的影响的缺陷，提供一种新的微流控芯片的键合方法及微流控芯片，该键合方法通过联合使用超声波键合和胶带键合的方法，将微流控芯片的基片与盖片组合起来形成牢固封闭的微通道结构，键合强度高且微结构变形程度低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种微流控芯片键合方法，用于将表面带有微通道结构的基片和盖片键合在一起，形成带有预设空腔结构的微流控芯片，包括：

步骤1，提供一种微流控芯片基片，所述基片上表面设有微通道结构；

步骤2，在所述微通道结构周围边缘处设置超声键合导能筋或在盖片上对应所述基片表面微通道结构位置周围设置超声键合导能筋；