微流控芯片技術(shù)作為當(dāng)前最前沿的科學(xué)技術(shù)之一,是將傳統(tǒng)的生物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)集成到幾平方厘米大小的芯片上。其在基因檢測、體外診斷、細(xì)胞分選、藥物合成與篩選等領(lǐng)域具有極其廣闊的應(yīng)用前景。樣本和試劑的反應(yīng)量通常為微升甚至納升級(jí)別,在保證檢測的高精度、高效率以外,最大限度的節(jié)約了樣本和試劑量。采用熱壓法壓印PMMA芯片基片,具有設(shè)備要求簡單,材料成本低,工藝周期短,成形精度高,適合產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)。研究塑料微流控芯片熱壓鍵合裝備正是為逐漸擴(kuò)大的芯片市場提供有效的加工裝備。論文的主要研究內(nèi)容如下:為考慮設(shè)備成型后的加工精度,該設(shè)備采用伺服電機(jī)與螺旋升降機(jī)結(jié)合的方式構(gòu)成設(shè)備的加壓系統(tǒng)�？倝毫韧ㄟ^稱重傳感器做閉環(huán)反饋加以保證;三個(gè)分模塊上的壓力精度是通過預(yù)先調(diào)試,得到一個(gè)比較好的壓力分布均勻性加以保證的。于此同時(shí),上壓力模塊和下壓力模塊均做了自平衡設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了以TEC為加熱制冷器件的溫度控制系統(tǒng),并計(jì)算了TEC的加熱和制冷功率。設(shè)計(jì)了設(shè)備的真空腔體,是具有多種密封形式的密封系統(tǒng)。對(duì)真空熱壓機(jī)的整體性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行了壓力測試實(shí)驗(yàn)、溫度控制性能實(shí)驗(yàn)、真空性能實(shí)驗(yàn)和熱壓、鍵合的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。測試了真空腔內(nèi)氣壓,對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了真空環(huán)境中鍵合,能夠很大程度上減少氣泡的出現(xiàn)。開展針對(duì)有機(jī)聚合物PMMA的壓印實(shí)驗(yàn)。以硅片為基材,通過UV-LIGA技術(shù)電鑄出壓印模具,進(jìn)行壓印實(shí)驗(yàn)。通過機(jī)加工制作具有完整微結(jié)構(gòu)的微流控芯片基片,分析了設(shè)備的壓力、溫度、真空度精度及相關(guān)影響因素,進(jìn)行了熱壓和鍵合的對(duì)比實(shí)驗(yàn),以此分析設(shè)備的綜合性能。
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN492
【部分圖文】：

熱壓工藝過程示意圖

3圖 1-2 熱壓過程中溫度與壓力的變化[21]g.1-2 Changes in temperature and pressure during hot pres流控芯片的裝置簡圖如圖 1-3 所示。它由機(jī)架、臺(tái)及加壓系統(tǒng)組成[22]。

圖 1-3 熱壓裝置簡圖[22]Fig.1-3 Schematic diagram of thermocompression device塑法（cast molding）加工微流控芯片工藝類似于一般的注塑工藝。首先需要一個(gè)具材料可以是光刻膠、單晶硅和金屬。光刻膠模具可采用光刻可采用刻蝕方法加工，金屬模具可采用微電鑄或微機(jī)加工方的型腔中注入液化的高分子聚合物材料，保溫保壓一段時(shí)間模獲得聚合物材質(zhì)的芯片基片。將模塑得到的芯片基片與相制作完成了具有封閉微流道的聚合物微流控芯片。圖 1-4 和工設(shè)備。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2811967