微流控的材料特點和激光鍵合

什么是微流控芯片技術(shù)？微流控技術(shù)是以微管道為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，將微泵、微閥、微儲液器、微電極、微檢測元件等具有光、電、液傳輸功能的各種分析設(shè)備，最大限度地集成了采集、稀釋、加試劑法、反應(yīng)法、分離法、檢測器等各種分析設(shè)備于芯片上。目前的微流控芯片的尺寸大約是幾平方厘米，微流控管道的寬度和深度(高度)分別是微米和亞微米級。

而微流控的加工技術(shù)起源于半導(dǎo)體芯片和集成電路芯片的微加工，但他們又與硅材料二維和淺深度加工為主的集成電路芯片技術(shù)有所不同。最近幾年，芯片材料和作為微流控芯片基礎(chǔ)的加工工藝的研究也逐漸得到了許多發(fā)達國家的重視。

那么微流控芯片使用什么材料和特點呢？

微流控芯片有哪些材料？

剛性材料：

單晶硅、無定性硅、玻璃、石英等；剛性有機聚合物材料如環(huán)氧、聚脲、聚氨、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等；

彈性材料：

二甲基硅氧烷( PDMS) 。

微孔芯片存在很多工藝程序合技術(shù)，如掩模制備、濕法刻蝕、微細加工、軟刻蝕、微接觸印刷法、有機聚合物模塑法、熱壓法、激光切蝕法、LIGA技術(shù)、封接技術(shù)等等。其中激光蝕刻利用紫外激光曝光可降解聚合物材料，可以精確地復(fù)制底片上的二維幾何圖形。通過調(diào)節(jié)曝光強度來控制材料的光解深度。通過加壓清洗去除降解產(chǎn)物，得到具有微通道的基底。與另一片打有孔的蓋片熱結(jié)合，即可獲得所需的芯片。

此法對設(shè)備工藝要求較高，但步驟簡單，且無超凈環(huán)境，精度高。適用于在聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等可光解聚合物表面的微孔加工。