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微流控的材料特點(diǎn)和激光鍵合

發(fā)布人:萊塞激光 發(fā)布時(shí)間:2021-06-18 14:58:47

【摘要】

什么是微流控芯片技術(shù)?微流控技術(shù)是以微管道為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),將微泵、微閥、微儲(chǔ)液器、微電極、微檢測(cè)元件等具有光、電、液傳輸功能的各種分析設(shè)備,最大限度地集成了采集、稀釋

什么是微流控芯片技術(shù)?微流控技術(shù)是以微管道為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),將微泵、微閥、微儲(chǔ)液器、微電極、微檢測(cè)元件等具有光、電、液傳輸功能的各種分析設(shè)備,最大限度地集成了采集、稀釋、加試劑法、反應(yīng)法、分離法、檢測(cè)器等各種分析設(shè)備于芯片上。目前的微流控芯片的尺寸大約是幾平方厘米,微流控管道的寬度和深度(高度)分別是微米和亞微米級(jí)。

而微流控的加工技術(shù)起源于半導(dǎo)體芯片和集成電路芯片的微加工,但他們又與硅材料二維和淺深度加工為主的集成電路芯片技術(shù)有所不同。最近幾年,芯片材料和作為微流控芯片基礎(chǔ)的加工工藝的研究也逐漸得到了許多發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。

 

那么微流控芯片使用什么材料和特點(diǎn)呢?

 

微流控的材料特點(diǎn)和激光鍵合(圖1)

 

微流控芯片有哪些材料?

剛性材料:

單晶硅、無定性硅、玻璃、石英等;剛性有機(jī)聚合物材料如環(huán)氧、聚脲、聚氨、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等;

 

彈性材料:

二甲基硅氧烷( PDMS) 。

 

 

微孔芯片存在很多工藝程序合技術(shù),如掩模制備、濕法刻蝕、微細(xì)加工、軟刻蝕、微接觸印刷法、有機(jī)聚合物模塑法、熱壓法、激光切蝕法、LIGA技術(shù)、封接技術(shù)等等。其中激光蝕刻利用紫外激光曝光可降解聚合物材料,可以精確地復(fù)制底片上的二維幾何圖形。通過調(diào)節(jié)曝光強(qiáng)度來控制材料的光解深度。通過加壓清洗去除降解產(chǎn)物,得到具有微通道的基底。與另一片打有孔的蓋片熱結(jié)合,即可獲得所需的芯片。

此法對(duì)設(shè)備工藝要求較高,但步驟簡(jiǎn)單,且無超凈環(huán)境,精度高。適用于在聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等可光解聚合物表面的微孔加工。

 

微流控的材料特點(diǎn)和激光鍵合(圖2)

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