论文部分内容阅读
微流控芯片是一种由微通道形成网络,集成了生物检测和化学分析领域中各种基本操作单元的微型实验室分析平台,可代替常规生物化学实验室,实现采样、分离、反应、检测、筛选、细胞培养等功能,结合一定的外部设备快速自动完成化学分析或生化分析全过程,具有集约化、微型化、自动化、高通量和速度快的特点。玻璃作为微流控芯片的重要基材,具有不与其他物质发生化学反应、电绝缘性和散热性良好、光学性能优良、具有较好的可修饰性的表面。因此研究玻璃材料的微流控芯片的加工工艺过程十分重要,本文主要以玻璃为基底为研究对象,针对其微流控芯片的制备工艺进行开展,从基片的流道以及孔加工、芯片的热压键合、芯片的粘结键合这主要三方面进行了加工工艺的研究探索。 首先,根据实验室自身条件采用了绿光激光器对玻璃的流道以及孔加工进行了研究,采用单因素手法探索了激光能量以及扫描速度对流道以及孔加工的影响,并通过LEXT OLS型激光共聚焦对所加工出的流道以及孔的尺寸特征进行了测量。 其次,利用了马费炉对芯片的键合进行了热压键合试压研究,通过实验得出了在580℃、0.3KPa以及真空度为90Pa的试验条件下保温600分钟下能够实现较为良好的键合效果,并通过此键合参数成功键合了实验室的芯片,以及对所键合的芯片采用了注射有色液体进入沟槽进行了密封性检测。 然后利用Comsol对玻璃芯片的热键合的工艺参数的微流道的尺寸、形状、大小等因子进行有效仿真。 最后为了探究高效、快速、低成本的制造玻璃微流控芯片进行了对玻璃芯片的粘结键合工艺探索,比较了不同粘结键合的工艺效果,结果表明,胶转印的工艺方法不仅能实现芯片的有效键合还能实现芯片的快速键合。