辅助溶剂对PMMA微流控芯片模内键合的影响

为了提高聚合物微流控芯片的键合效率,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片为对象,以微型注塑机为平台,研究了聚合物模内键合方法。利用注塑机提供的合模力作为键合力,利用模温机提供键合温度,选择异丙醇作为辅助溶剂,借助溶剂溶解特性来降低模内键合中的键合温度和压力。在30～70℃,用测量显微镜和台阶仪测试分析了不同键合温度条件下,辅助溶剂对芯片的表面形貌和微通道结构的影响;利用辅助溶剂进行模内键合实验,用电子万能实验机测试了芯片的键合强度,对模内键合工艺参数进行了优化。结果表明:异丙醇对键合质量的影响与键合温度、键合时间有关,在较高温度下会使芯片产生皲裂、微沟槽变形和堵塞;在键合温度为35℃,键合时间为5min时,芯片的表面质量和微沟槽形貌较完整,键合强度不小于2.64MPa。

离心芯片上虹吸阀的设计与制备

实现了一种离心式微流控芯片上虹吸阀的快速设计及制备方法。通过分析力学基本原理,设计了一种离心式微流控芯片上虹吸阀结构。采用数控精雕在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上直接加工出凹形结构,再通过溶剂辅助键合得到封闭的微流控芯片。相对于传统的MEMS工艺,这种方法大大节省了加工时间和成本。同时相对于大多数聚合物材料的疏水特性,PMMA的亲水性可以避免材料表面亲水改性问题,简化了虹吸阀制备的工艺流程。该虹吸阀性能稳定,结构简单,能实现片上流体控制,为更加复杂的芯片提供了一种可靠的阀及一种快速制备方法。