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微流控芯片的制作技术(二)

点击量:230 日期:2023-08-28 编辑:硅时代

(2)热压法

热压法(hot embossing)是一种应用较广泛的快速复制电泳微通道的芯片制作技术,适用于PMMA与PC等热塑性聚合物材料。热压法的模具可以是直径在50 μm以下的金属丝或是刻蚀有凸突的微通道骨片阳膜,如镍基阳模、单晶硅阳模、玻璃阳模、微机械加工的金属阳模。 此法可大批量复制,设备简单,操作简便,但所用材料有限。

(3)模塑法

用光刻和刻蚀的方法先制出阳模(所需通道部分突起),浇注液态的高分子材料,然后将固化后的高分子材料与阳模剥离,得到具有微通道芯片的这种制备微芯片的方法称为模塑法。模塑法的关键在于模具和高分子材料的选择,理想的材料应相互之间粘附力小,易于脱模。

微通道的阳膜可由硅材料、玻璃、环氧基SU-8负光胶和PDMS等制造。硅或玻璃阳膜可采用标准刻蚀技术。PDMS模具可通过直接浇注于由硅材料、玻璃等材料制的母模上制得。 

浇注用的高分子材料应具有低粘度,低固化温度。在重力作用下,可充满模子上的微通道和凹槽等处。可用的材料有两类:固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物。 

虽然模塑法受限于高分子材料,但该法简便易行,芯片可大批量复制,且不需要昂贵的设备,是一个可以制作廉价分析芯片的方法。

(4)注塑法

注塑法的工艺是通过光刻和刻蚀技术在硅片上刻蚀出电泳芯片阴模,用此阴模进行24h左右的电铸,得到0.5 cm厚的镍合金模,再将镍合金模加厚,精心加工制成金属注塑模具,将此模具安装在注塑机上批量生产聚合物微流控芯片基片。

在注塑法制作过程中,模具制作复杂,技术要求高,周期长,是整个工艺过程中的关键步骤。一个好的模具可生产30 ~ 50万张聚合物芯片,重复性好,生产周期短,成本低廉,适宜于已成型的芯片生产。

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