[发明专利]微流控芯片表面处理结合热压的封装方法

权利要求书

1.一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于它由以下步骤构成：

(1)制备微流控图形芯片基片；

(2)对封装材料的封装表面即盖片和基片表面进行处理；

(3)采用热压的方法完成芯片封装。

2.根据权利要求1所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的步骤(1)中微流控图形芯片基片包括热塑性塑料微流控图形芯片基片、聚二甲基硅氧烷微流控图形芯片基片和玻璃、金属、硅片为基底的微流控芯片基片。

3.根据权利要求2所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的热塑性塑料微流控图形芯片基片的制备方法为三种：

第一种：包括以下步骤：

①微流控芯片模具的制作：用MEMS仿真设计出微流控芯片图形，并制成金属掩模板，用光刻法将图形转移至旋涂有PMMA的硅片上；采用干法刻蚀法制成阳模，突起图形高度大于15微米；

②溶融的热塑性塑料于步骤①制作的凸起的微流控芯片模具处原位聚合固化；

第二种：包括以下步骤：

①微流控芯片模具的制作：用MEMS仿真设计出微流控芯片图形，并制成金属掩模板，用光刻法将图形转移至旋涂有PMMA的硅片上；采用干法刻蚀法制成阳模，突起图形高度大于15微米；

②或者于平整的厚度大于0.2mm的热塑性塑料薄板上放置步骤①制作的凸起的微流控芯片模具加热≥100℃，加压20bar以上，然后冷却至室温固化，脱模；

第三种：经MEMS仿真软件设计图形转化为自动加工程序，用准分子激光加工机，直接在平整的厚度大于0.2mm的热塑性塑料薄板上加工出微流控通道。

4.根据权利要求3所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的热塑性塑料为聚甲基丙烯酸甲酯即PMMA：Polymethylene methacrylate、聚苯乙烯即PS：Polystyrene、聚氯乙烯即PVC：Polyvinylene chloride或聚碳酸脂PC：Polycarbonate。

5.根据权利要求2所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的聚二甲基硅氧烷微流控图形芯片基片的制备方法为两种：

第一种：包括以下步骤：

①微流控芯片模具的制作：用MEMS仿真设计出微流控芯片图形，并制成金属掩模板，用光刻法将图形转移至旋涂有PMMA的硅片上；采用干法刻蚀法制成阳模，突起图形高度大于15微米；

②溶融的聚二甲基硅氧烷于步骤①制作的凸起的微流控芯片模具处原位聚合固化；

第二种：经MEMS仿真软件设计图形转化为自动加工程序，用准分子激光加工机，直接在平整的厚度为0.2mm的聚二甲基硅氧烷薄板上加工出微流控通道。

6.根据权利要求2所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的玻璃、金属、硅片为基底的微流控芯片基片的制备方法为：经MEMS仿真软件设计图形转化为自动加工程序，用准分子激光加工机，直接在平整的玻璃、金属、硅片上加工出微流控通道；经干法刻蚀制成的玻璃、金属、硅片微流控芯片基片。

7.根据权利要求1所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的步骤(2)中盖片和基片表面处理的方法为：

盖片上旋涂聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯薄层，薄层小于5微米；旋涂前加入稀释剂，以降低黏度；所说的稀释剂为苯甲醚或二甲基硅油；

或者，当盖片或基片为有机材质时，在有机材质的盖片或基片上涂有机溶剂使表层微溶，晾干；所说的有机溶剂为氯仿、二氯乙烷、环己烷、正己烷或乙酸乙酯。

8.根据权利要求1所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的步骤(3)中芯片封装的方法为：

采用普通气动热压机加热加压，压力小于7bar，温度100~170度，时间1~10分钟；

或者，采用纳米压印机，气体驱动软囊加压，底部加热，压力20bar，温度100~180度，时间1~10分钟。

9.根据权利要求1所说的一种微流控芯片表面处理结合热压的封装方法，其特征在于所说的盖片/基片的材质为玻璃/硅、玻璃/玻璃、聚二甲基硅氧烷/硅、聚二甲基硅氧烷/玻璃、聚二甲基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷/聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯/硅、聚甲基丙烯酸甲酯/玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯。