硕望怀强宇王伟、李志红
国家微型/纳米制造科学技术重点实验室,新利手机客户端微电子研究所,北京大学中国
为什么这个有用?
聚二甲基硅氧烷(PDMS)是微流体中最重要的材料之一,由于其光学透明性而得到广泛应用。制造容易,成本低,透气性好。PDMS芯片广泛使用的互连方法是“压配合”法[1]。然而,只有通过压缩PDMS才能实现密封。意外干扰打捆针可能会损坏其周围的PDMS,并产生小裂缝,导致打捆针周围泄漏。扰动引起泄漏的机理如图所示。1。
图1、扰动泄漏机理
在这里,我们报告了通过二次PDMS制造固定针的两种简单方法。在这些“治愈和修复”的方法中,灌注未固化的PDMS并固化以固定针头。图2分别展示两种示意性制造工艺。罩壳包装方法可用于生产大量的罩壳,用作标准件。PDMS芯片制作完成后,只需将它们与这些标准盖粘合在一起即可密封储液罐。我们也可以采用全包装的方法来制造一个有很多储液罐的特殊装置。
图2“固化固定”法
我需要什么?
- 从硅模具上剥离的PDMS芯片
- 未固化PDMS(基础:固化=10:1)
- 硅或玻璃基板
- 未修改的针
- 手术刀和镊子
- 打孔机
- 氧等离子体蚀刻机或电晕充电装置
我该怎么做?
整体包装法
- 在PDMS芯片上为储液罐打孔,并使用氧等离子体或电晕处理将芯片与硅或玻璃基板结合[2]。
- 使用“压配合”方法将未修改的针头横向插入储液罐。用镊子清除PDMS碎屑。
- 通过粘合PDMS块密封所有储液罐。将未固化的PDMS浇铸到芯片上,直到针头的下半部分被淹没。
- 在70°C下固化PDMS 1小时后,把芯片切成合适的尺寸。
封面包装法
- 在平面PDMS块上为储液罐打一个孔,然后将其与另一个PDMS块粘合。
- 使用“压配合”方法将未经修改的针头横向插入储液罐。用镊子清除PDMS碎屑。
- 将PDMS盖放在平板培养皿上,并铸造未固化的PDMS。
- 在70°C下固化PDMS 1小时后,把盖子剪成合适的尺寸。
- 用PDMS芯片将盖子粘合在储液罐上。
我还应该知道什么?
为了成功地将未经修改的针插入储液罐,PDMS不能太薄。厚度应大于3 mm。
在整个包装方法的步骤4中要小心,因为硅和玻璃是易碎的。
图3 a)垂直视图和b)采用整体包装方法的装置侧视图c)垂直视图和d)采用覆盖包装方法的装置侧视图
工具书类
〔1〕AM克里斯坦森d.a.张炎和B。K大风,用于PDMS微流体系统的互连特性。 J微机械微盟.,2005, 十五,923-934。
〔2〕K.HaubertT干燥器和D.毕比通过便携式连接PDMS,低成本电晕系统, 实验室芯片,2006年, 六,1543-1549。