[发明专利]流体装置及其制造方法

说明书

一种实例方法包括提供工作堆栈，该工作堆栈具有第一基板层、第二基板层及安置于该第一基板层与该第二基板层之间的辐射吸收材料。该工作堆栈在其中包括具有指定液体的空腔。结合界面界定于该辐射吸收材料与该第一基板层或该第二基板层中的至少一者之间。该结合界面具有该指定液体的膜。该方法亦包括将辐射引导至该结合界面上以形成周边密封部。该周边密封部分离该空腔与该结合界面的外部区域。该方法亦包括将该辐射引导至该结合界面的该外部区域上以将该第一基板层及该第二基板层紧固在一起。该周边密封部在当该辐射被引导至该外部区域上时阻止气泡自该外部区域进入至该空腔中。

相关申请的交叉引用

本申请案主张2017年1月31日申请的美国临时申请案第62/452,923号的权益，该案以全文引用的方式并入本文中。

背景

各种产业使用容纳液体或允许液体穿过的装置。此类装置广泛用于生物技术、光电子及微机电系统(MEMS)中。作为一个实例，用于生物研究的系统可使用被称作流动池的流体装置在流动通道内进行指定反应。这些反应(或反应的迹象)是藉由摄影机子系统来成像，该摄影机子系统具有定位成邻近于流动池的物镜。为校准该摄影机子系统，另一装置定位于流动池典型地所位于之处。此另一装置是看起来类似于流动池的光学对准工具。该光学对准工具具有在大小及形状上类似于流动通道的封闭腔室。该封闭腔室填充有包括一种或更多种荧光染料的液体。界定封闭腔室的内部表面具有金属垫，这些金属垫具有穿过其的经塑形开口。为对准摄影机子系统，藉由激发封闭腔室中的荧光染料来对金属垫成像。分析影像中的金属垫的经塑形开口以判定如何对准摄影机子系统。

上文所描述的诸如流动池的流体装置及光学对准工具可包括紧固至彼此的多个离散结构。然而，在这些结构的特征变得更小或这些结构的设计变得更复杂时，接合这些结构变得更具挑战性。用以接合这些结构的一种技术被称作“激光熔接”或“激光结合”，其中沿两个邻近结构之间的界面引导光束(例如，激光束)以使这些结构中的至少一者的材料熔融。在材料冷却及凝固之后形成熔接件。

随流体装置可能出现的常见问题是液体可经由界面或经由流体装置的孔口泄漏。除此之外，常常需要液体所在的空腔中不存在(或几乎不存在)气泡。气泡可降低影像质量或阻止诸如液体阀及透镜的某些机构恰当地操作。尽管激光熔接对接合这些结构有效，但产生限制泄漏及/或气泡数目减少的装置仍具挑战性。

定义

如本文中所使用，以下术语具有所指示的含义。

“基板层”是能够耦接至另一层(例如，另一基板层)且激光熔接(或激光结合)至另一层的层。基板层可包括或是无机固体、有机固体或其组合。无机固体材料的实例包括玻璃及经改性或官能化玻璃、陶瓷、二氧化硅或二氧化硅基材料，包括硅及经改性硅，及金属。有机固体材料的实例包括塑料，诸如热塑性塑料及热固物，包括尼龙、环烯烃共聚物(例如，来自Zeon的产品)、环烯烃聚合物、碳纤维及聚合物。实例热塑性塑料包括聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺(例如，来自E.I.du Pont de Nemours and Co.(Du Pont)的产品)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚酮、聚乙烯、聚苯硫醚、聚缩醛、聚丙烯、聚苯乙烯、聚砜、聚乙烯醇缩丁醛及聚氯乙烯。可以是合适的热塑性塑料的实例包括KJ及黑色KJ。

应理解，除非另外明确地陈述，否则术语“基板层”不限于相同材料的单个连续主体。举例而言，基板层可由相同或不同材料的多个子层形成。此外，每一基板层可包括位于其中的包含不同材料的一个或更多个元件。举例而言，除诸如玻璃或热塑性塑料的基底基板材料外，基板层亦可包括电极或导电迹线。视情况，在基板层熔接至另一基板层之前，该基板层可紧固至其他元件或组件。