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微流控芯片的制作技術(shù)(二)

點(diǎn)擊量:582 日期:2023-08-28 編輯:硅時(shí)代

(2)熱壓法

熱壓法(hot embossing)是一種應(yīng)用較廣泛的快速?gòu)?fù)制電泳微通道的芯片制作技術(shù),適用于PMMA與PC等熱塑性聚合物材料。熱壓法的模具可以是直徑在50 μm以下的金屬絲或是刻蝕有凸突的微通道骨片陽(yáng)膜,如鎳基陽(yáng)模、單晶硅陽(yáng)模、玻璃陽(yáng)模、微機(jī)械加工的金屬陽(yáng)模。 此法可大批量復(fù)制,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,但所用材料有限。

(3)模塑法

用光刻和刻蝕的方法先制出陽(yáng)模(所需通道部分突起),澆注液態(tài)的高分子材料,然后將固化后的高分子材料與陽(yáng)模剝離,得到具有微通道芯片的這種制備微芯片的方法稱為模塑法。模塑法的關(guān)鍵在于模具和高分子材料的選擇,理想的材料應(yīng)相互之間粘附力小,易于脫模。

微通道的陽(yáng)膜可由硅材料、玻璃、環(huán)氧基SU-8負(fù)光膠和PDMS等制造。硅或玻璃陽(yáng)膜可采用標(biāo)準(zhǔn)刻蝕技術(shù)。PDMS模具可通過(guò)直接澆注于由硅材料、玻璃等材料制的母模上制得。 

澆注用的高分子材料應(yīng)具有低粘度,低固化溫度。在重力作用下,可充滿模子上的微通道和凹槽等處??捎玫牟牧嫌袃深悾汗袒途酆衔锖腿軇]發(fā)型聚合物。 

雖然模塑法受限于高分子材料,但該法簡(jiǎn)便易行,芯片可大批量復(fù)制,且不需要昂貴的設(shè)備,是一個(gè)可以制作廉價(jià)分析芯片的方法。

(4)注塑法

注塑法的工藝是通過(guò)光刻和刻蝕技術(shù)在硅片上刻蝕出電泳芯片陰模,用此陰模進(jìn)行24h左右的電鑄,得到0.5 cm厚的鎳合金模,再將鎳合金模加厚,精心加工制成金屬注塑模具,將此模具安裝在注塑機(jī)上批量生產(chǎn)聚合物微流控芯片基片。

在注塑法制作過(guò)程中,模具制作復(fù)雜,技術(shù)要求高,周期長(zhǎng),是整個(gè)工藝過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。一個(gè)好的模具可生產(chǎn)30 ~ 50萬(wàn)張聚合物芯片,重復(fù)性好,生產(chǎn)周期短,成本低廉,適宜于已成型的芯片生產(chǎn)。

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