[发明专利]微流体元件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种微流体元件及其制造方法，更具体而言，涉及一种微流体元件及其制造方法且所述微流体元件包括：一第一基板层；一第二基板层，形成在所述第一基板层的至少一表面；及多个换能器，形成在所述第一基板层的所述表面并内置于所述第二基板层内，其中所述换能器包括一导电微流体通道。本发明可以提供一种弹性波的微流体元件，其可以根据一微粒的属性来控制一弹性波，并且可以在无需高价的设备和复杂的工艺步骤的条件下进行制造。

技术领域

本发明涉及微流体元件及其制造方法。

背景技术

基于微流体元件，在芯片实验室(Lab on a Chip)系统中控制具有多种属性的生物学微粒的技术在生物学研究和临床应用领域起到非常重要的作用。例如，对于存在于诸如血液或小便及唾液等的生物流体的疾病细胞或多种病毒等，选择性地分离目标颗粒或浓缩存在稀少的目标颗粒的技术，可以提高分析结果的灵敏度或准确度。

最近，关于利用表面声波控制微液滴及颗粒的技术的研究备受关注。所述技术易于与其他技术融合，设计不复杂，可以利用微粒的多种物理特性。仅通过能够简单实现的装置的设计就可以在对生物学颗粒无害的条件下控制微流体或颗粒或者局部地控制热量，因此被应用于用于临床诊断领域或生化研究并且要求混合、分离、浓缩等的样品预处理技术的开发。

为了生成表面声波，使用电能-机械能能够相互转换的压电物质。因此，当对压电物质施加电能时，所述物质会产生机械收缩或膨胀，相反，发生机械收缩及膨胀时会产生电能。通过标准半导体蚀刻工艺，可以在上述提及的压电基板的表面上以所需的形状、尺寸或间隔等图案化作为电能-机械能换能器的叉指电极，或者对所述电极间的间隔施加频率与之对应的交流电压，则可以从电极交叉的区域产生在所述压电物质表面上进行的表面声波。

带有微流体通道或腔室的基于表面声波的微流体元件大致通过接合图案化的微电极的压电基板来实现，以便生成及控制使游离的颗粒流动或填充的通道和表面声波。

在现有技术中，形成换能器的电极和受控对象流体区域的准确定位(alignment)并不容易。即，在基板上图案化形成换能器的电极的过程和图案化受控对象流体区域的过程是独立完成的，由于两者的图案化过程不以相同的过程完成，因此电极图案和受控对象流体区域图案(受控对象通道图案)不易准确定位。

在接合完成微电极图案的压电基板和微流体通道的过程中，为了准确排列接合微电极和通道，处理氧等离子体后，喷洒乙醇，以使化学接合过程为用于准确排列的配置而延迟，并利用高倍显微镜进行接合过程，在所述过程中，要求专家的熟练程度，并且需要附加的试剂以便准确接合。即，这具有如下所述的问题：为了在微流体通道内部适用表面声波，需要按照平行或设计的角度来进行的准确的接合工艺，但是需要接合工艺人员的熟练程度及额外的用于接合工艺的设备，通道或电极的尺寸小且需平行排列的区间越长，精确的接合工艺越困难。

如果没有准确地按照设计方案定位发生表面声波的电极和受控颗粒的移动距离(位移)、受控颗粒的路径、路径的角度等，难以实现预期目标(生物目标(Bio Target)物质的检测、诊断等)。另外，存在如下所述的问题：难以对一次性形成的电极进行调整及再加工，即便不能获得所需性能，也无法调整电极图案。

制作图案化微电极的压电基板的过程需要蒸镀用作电极的金属的工艺，在图案化过程中需要诸如附加的湿法及干法蚀刻等复杂的工艺及高价的设备，并且在所述过程中需要环境污染物质或有毒的化学试剂。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明是用于解决上述技术问题的，提供一种微流体元件，其无需高价的设备或复杂的工艺流程，简单，以低廉的费用能够制造可靠性(平行及角度)高的元件，根据受控对象的属性能够调节声波。

本发明提供一种根据本发明的微流体元件的制造方法。