[发明专利]具有渐变微通道高度的微流控芯片、其制备模板及方法

权利要求书

1.一种具有渐变微通道高度的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道内中至少存在一个位置，所述位置的微通道的高度高于沿所述微通道内部流体流动方向下游的某一处的微通道的高度；

所述具有渐变微通道高度的微流控芯片的制备方法包括如下步骤：

(1)通过微电铸制备微通道高度沿所述微通道内部流体流动方向降低的金属基模板；

(2)采用热压制或者浇铸将步骤(1)得到的金属基模版的微结构复制到芯片基材上；

(3)在步骤(2)得到的芯片基材上的微通道进出口打孔；

(4)封接芯片制得所述微流控芯片；

制备所述金属基模板的方法，采用微电铸制备所述金属基模版，包括如下步骤：

(a)将金属板抛光，清洗烘干后涂覆SU-8光刻胶膜；

(b)采用紫外曝光在SU-8胶膜上曝光微结构，所述微结构含有沿所述金属板边缘到中央的微通道结构；

(c)显影后在SU-8胶膜上获得所述微结构；

(d)通过镍电镀在微观结构内沉积镍金属；

(e)将SU-8胶膜移除得到金属基模版；

所述的微电铸过程中利用电镀边缘效应获得具有边缘电镀层高度高于中心电镀层高度的所述微结构的实施金属基模版。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道的高度沿所述微通道内部流体流动方向降低。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.01～40倍。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.1～20倍。

5.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微通道的高度范围为2μm～1000μm；所述微通道的宽度范围为2μm～2000μm。

6.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道沿所述微通道内部流体流动方向分为多个子微通道。

7.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、聚丙烯、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

8.一种金属基模板，用于通过热压制或浇铸制备权利要求1至7任一项所述微流控芯片的制备方法中的微流控芯片，其特征在于，所述金属基模板为镍基模板或镀镍金属模板，所述金属基模板在对应于所述微流控芯片中的微通道部分至少存在一个位置，所述位置的微通道的高度高于沿所述微通道内部流体流动方向下游的某一处的微通道的高度；

制备所述金属基模板的方法，采用微电铸制备所述金属基模版，包括如下步骤：

(a)将金属板抛光，清洗烘干后涂覆SU-8光刻胶膜；

(b)采用紫外曝光在SU-8胶膜上曝光微结构，所述微结构含有沿所述金属板边缘到中央的微通道结构；

(c)显影后在SU-8胶膜上获得所述微结构；

(d)通过镍电镀在微观结构内沉积镍金属；

(e)将SU-8胶膜移除得到金属基模版；

所述的微电铸过程中利用电镀边缘效应获得具有边缘电镀层高度高于中心电镀层高度的所述微结构的实施金属基模版。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微电铸过程中的电镀液为镍电镀液，电镀主盐包括氨基磺酸镍和/或硫酸镍。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微电铸过程中的电镀液为镍电镀液，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为100g/L～700g/L的氨基磺酸镍，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为0.1g/L～1g/L的十二烷基硫酸钠。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微电铸过程中的电镀液为镍电镀液，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为400g/L～600g/L的氨基磺酸镍，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为0.4g/L～0.6g/L的十二烷基硫酸钠。