專利名稱：微流控芯片的基片模具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微流控芯片的基片模具及其制造方法。
背景技術(shù)：
微流控芯片是把化學(xué)或生物等領(lǐng)域中所涉及的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢驗(yàn)、細(xì)胞培養(yǎng)、分選、裂解等基本操作單元集成到一塊很小的芯片上，由微通道形成網(wǎng)絡(luò)，以可控流體貫穿整個(gè)系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)常規(guī)化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)室的各種功能。微流控分析芯片的加工技術(shù)起源于半導(dǎo)體及集成電路芯片的微細(xì)加工，但芯片通道的加工尺寸遠(yuǎn)大于大規(guī)模集成電路，芯片的大小約數(shù)平方厘米，微通道寬度和深度為微米級(jí)。另一方面，對(duì)芯片材料的選擇、微通道的設(shè)計(jì)、微通道的表面改性及芯片的制作則是微流控分析芯片的關(guān)鍵問題。由于微流控芯片的廣泛應(yīng)用，特別是在生物領(lǐng)域中應(yīng)用時(shí)，需要滿足低成本、生物適應(yīng)性、靈活性和大批量生產(chǎn)等要求。然而這些要求很難同時(shí)滿足。相關(guān)技術(shù)中的制造方法，如采用激光器在有機(jī)玻璃上直接加工微流控芯片，但該方法只適用于原型樣品的生產(chǎn)，因?yàn)榧す鈺?huì)破壞微流通道表面的形狀，精度不高，而且生產(chǎn)周期長(zhǎng)，不適合大批量生產(chǎn)；如采用LIGA方法制造模具而后復(fù)制加工，該方法造價(jià)高周期長(zhǎng)。采用相關(guān)技術(shù)中的方法，例如，購(gòu)置電鑄設(shè)備和模版完成設(shè)備約20 30萬美元； 購(gòu)置光盤注塑機(jī)約14 22萬美元/臺(tái)，光盤模具5 9萬美元/付；購(gòu)置DVD甩膠機(jī)+固化裝置約5 10萬美元；44 71。以上設(shè)備加上輔助設(shè)施及超凈車間，這部分投資合計(jì) 60萬美元以上；目前微流控芯片的加工量尚未大幅度增加，設(shè)備閑置時(shí)間將在80%以上甚至更高，將導(dǎo)致芯片加工成本幾倍甚至幾十倍地增加?？傊谙嚓P(guān)技術(shù)中沒有成熟的低成本微流控加工技術(shù)，且通常為單個(gè)加工，尺寸小、精度低、效率低、成本高。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中在制造微流控芯片的模具過程中，在去除其中一面的圖案時(shí)，往往會(huì)對(duì)另一面的圖案構(gòu)成損壞的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)在制造微流控芯片的模具過程中，在去除其中一面的圖案時(shí)，往往會(huì)對(duì)另一面的圖案構(gòu)成損壞的問題而提出本發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種微流控芯片的基片模具及其制造方法，以解決上述問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種微流控芯片的基片模具的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的微流控芯片的基片模具的制造方法包括在基板上覆蓋光刻膠；對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影；對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理；去除光刻膠。優(yōu)選地，基板的直徑等于光盤母盤的直徑。優(yōu)選地，基板的厚度為300微米到1000微米。優(yōu)選地，光刻膠為負(fù)性光刻膠。
優(yōu)選地，負(fù)性光刻膠為SU-8系列負(fù)光刻膠。優(yōu)選地，對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影包括對(duì)光刻膠進(jìn)行前烘處理；對(duì)前烘處理后的光刻膠進(jìn)行曝光；對(duì)曝光后的光刻膠進(jìn)行后烘處理；對(duì)后烘處理后的光刻膠進(jìn)行顯影。優(yōu)選地，前烘處理包括將帶有光刻膠的基板在處于第一預(yù)定溫度的熱盤上放置第一預(yù)定時(shí)間；將第一預(yù)定溫度加溫至第二預(yù)定溫度，并在第二預(yù)定溫度對(duì)帶有光刻膠的基板加熱第二預(yù)定的時(shí)間，后烘處理包括將曝光后的光刻膠在第三預(yù)設(shè)溫度加熱第三預(yù)定時(shí)間；將第三預(yù)定溫度加溫至第四預(yù)定溫度，將曝光后的光刻膠在第一預(yù)定溫度加熱第四預(yù)定的時(shí)間。優(yōu)選地，在對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影之后，上述方法還包括對(duì)顯影后的基板的表面進(jìn)行金屬化處理。優(yōu)選地，基板為鎳金屬基板。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種微流控芯片的基片模具。 微流控芯片模具的第一端具有微流控芯片模型，其中，微流控芯片模型通過以下方法來形成在基板上覆蓋光刻膠；對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影；對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理；去除光刻膠。優(yōu)選地，上述基板為鎳金屬基板。優(yōu)選地，微流控芯片模具的直徑等于光盤母盤的直徑。優(yōu)選地，微流控芯片模具的厚度為300微米到1000微米。優(yōu)選地，微流控芯片模具包括一個(gè)或多個(gè)微流控芯片的基片模型。微流控芯片模具的第二端為平面結(jié)構(gòu)。通過本發(fā)明，采用在基板上覆蓋光刻膠；對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影；曝光和顯影后，對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理；去除光刻膠，解決了在制造微流控芯片的模具過程中，在去除其中一面的圖案時(shí)，往往會(huì)對(duì)另一面的圖案構(gòu)成損壞的問題，進(jìn)而達(dá)到可以防止在模具的背面產(chǎn)生圖案的效果。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微流控芯片的基片模具的制造方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微流控芯片的制造方法的流程圖；圖3A到圖3E是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微流控芯片的基片模具的制造方法的流程示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種微流控芯片的基片模具的示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種微流控芯片的制造方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的微流控芯片的制造方法的流程圖。
如圖1所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟S108 步驟S102，在基板上覆蓋光刻膠。步驟S104，對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影；可以利用預(yù)定的掩模對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影。步驟S106，曝光和顯影后，對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理；其中，在基板為金屬基板的情況下，在進(jìn)行化學(xué)鍍處理時(shí)，在沒有被光刻膠覆蓋的金屬基板會(huì)生長(zhǎng)，從而形成一個(gè)個(gè)的突起，最終形成對(duì)應(yīng)于掩模的圖樣。其中，基板也可以為非金屬基板，例如可以為玻璃基板或半導(dǎo)體基板等，在該種情況下，在化學(xué)鍍處理時(shí)，在光刻膠去除的部分會(huì)生長(zhǎng)出金屬，例如鎳金屬，同時(shí)，在進(jìn)一步的化學(xué)鍍后，在整個(gè)光刻膠及基板的上部會(huì)生成一定厚度的金屬。步驟S108，去除光刻膠，得到模具。在基板為金屬基板的情況下，去除光刻膠便直接得到基片的模具(即，金屬基板在化學(xué)鍍后成為模具)。在基板為金屬基板的情況下，生長(zhǎng)的部分為模具，此時(shí)，需要將非金屬基板和光刻膠均去除，剩余的部分為模具。在本發(fā)明中，通過在基板上覆蓋光刻膠，以及在曝光和顯影后，對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理，能夠得到一側(cè)具有圖案(模型)的模具，從而防止了在制造模具的過程中對(duì)模具上的圖案造成損壞。圖3A到圖3E是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微流控芯片的基片模具的制造方法的流程示意圖。以金屬基板為例，包括以下步驟如圖3A所示，在基板10上涂覆光刻膠11。如圖;3B所示，在光刻膠11上覆蓋掩模13，然后對(duì)光刻膠11進(jìn)行曝光處理。如圖3C所示，對(duì)曝光后的光刻膠11進(jìn)行顯影，從而可以將曝光后的光刻膠12去除，從而得到殘留的光刻膠15，殘留的光刻膠15構(gòu)成預(yù)定的圖樣，從而得到如圖3C所示的結(jié)構(gòu)。如圖3D所示，對(duì)圖3C得到的結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)鍍處理，其中，可以看出，被光刻膠11 暴露的基板10在化學(xué)鍍的過程中生長(zhǎng)，從而在基板10的一側(cè)形成圖案，而在基板10的另一側(cè)為鏡面。在化學(xué)鍍處理之后，去除基板10上殘留的光刻膠15，從而得到基片模具。如圖3E所示，在基片模具具有圖案的一側(cè)利用材料30進(jìn)行注塑就可以得到基片。 材料30可以為PC、COP、PS、PMMA等。在基板為非金屬基板的情況下，在化學(xué)鍍的過程中，基板本身不會(huì)生長(zhǎng)，在光刻膠的間隙及光刻膠和基板上部會(huì)沉積(生成)一層金屬，該金屬最終形成模具，將光刻膠和基板均去除即可。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種微流控芯片的基片模具的示意圖。如圖4所示，該微流控芯片的基片模具上具有三個(gè)微流控芯片的基片圖案(模型)，從而，在對(duì)該模具進(jìn)行注塑時(shí)，可以一次得到三個(gè)微流控芯片的基片。其中，可以根據(jù)所需微流控芯片的大小來在一個(gè)基片模具上設(shè)置不同個(gè)數(shù)的微流控芯片的基片圖案。在基板上覆蓋光刻膠之前，上述方法還可以包括對(duì)金屬板進(jìn)行第一電鑄，得到基板。優(yōu)選地，基板的直徑等于光盤母盤的直徑，可以多達(dá)138毫米。從而可以將制造出的模具直接置于光盤加工設(shè)備的夾具中。基板的厚度可以為300微米到1000微米。優(yōu)選地，制造所述基片模具采用的光刻膠為負(fù)性光刻膠。該負(fù)性光刻膠可以為 SU-8系列負(fù)光刻膠。對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影可以包括對(duì)光刻膠進(jìn)行前烘處理；對(duì)前烘處理后的光刻膠進(jìn)行曝光；對(duì)曝光后的光刻膠進(jìn)行后烘處理；對(duì)后烘處理后的光刻膠進(jìn)行顯影。上述前烘處理可以包括將帶有光刻膠的基板在處于第一預(yù)定溫度的熱盤上放置第一預(yù)定時(shí)間；將第一預(yù)定溫度加溫至第二預(yù)定溫度，并在第二預(yù)定溫度對(duì)帶有光刻膠的基板加熱第二預(yù)定的時(shí)間，上述后烘處理可以包括將曝光后的光刻膠在第三預(yù)設(shè)溫度加熱第三預(yù)定時(shí)間；將第三預(yù)定溫度加溫至第四預(yù)定溫度，將曝光后的光刻膠在第一預(yù)定溫度加熱第四預(yù)定的時(shí)間。例如，可以用CAD設(shè)計(jì)顯微熒光圖案掩膜。實(shí)驗(yàn)中，300微米厚的鎳盤被旋涂上SU-82100負(fù)光刻膠，前烘過程中，鎳盤首先被放置在一個(gè)水平的溫度為60度的熱盤上 30min，然后升到100度，30min。前烘后，光刻膠被逐漸的冷卻到室溫，準(zhǔn)備進(jìn)行曝光，曝光功率是650mJ/cm2。然后進(jìn)行后烘，先是65度，lOmin，然后80度，30min。冷卻后將光刻膠放入PGMEA(—種顯影液)中進(jìn)行顯影。然后將顯影后的鎳盤放入到一種商用的電解液中進(jìn)行電鑄(硼酸鎳電解液)，硼酸起到的是緩沖作用，防止界面處的PH值升高，可以預(yù)防在局部形成氧化物或氫氧化物，尤其是在微空腔結(jié)構(gòu)中。電鑄是在50度PH值為4士0. 2的條件下進(jìn)行的，而且使用了很低的電流密度(0. 2 IA/平方分米)來減少內(nèi)部壓力獲得更均勻的厚度。在電鑄拋光和沖壓切割后，制作完成。在對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影之后，上述方法還可以包括對(duì)顯影后的基板的表面進(jìn)行金屬化處理。上述的基板可以為鎳金屬基板。在通過鑄鎳版方法復(fù)制微流控芯片的模具之前，可以通過對(duì)基板進(jìn)行深孔電鑄來制造微流控芯片的模具。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，微流控芯片模具采用精密電鑄制造，而光盤母盤一般采用真空濺射方法。原來的光盤的電鑄系統(tǒng)可以用來加厚已經(jīng)深孔電鑄的鎳層。在通過對(duì)金屬主板(基板)進(jìn)行深孔電鑄來制造微流控芯片的模具之后，可以對(duì)微流控芯片的模具進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理。因?yàn)楣獗P的紋槽深度只有65-125納米，寬深比大于一，但微流控芯片的槽深達(dá)到幾十至幾百微米，是光盤槽深的幾百甚至上千倍，寬深比往往小于一，所以通常采用沉積更為精細(xì)的化學(xué)鍍鎳技術(shù)加工。光刻膠為負(fù)性光刻膠。其中，利用負(fù)膠光刻性光刻包括甩膠、曝光等過程，通常，微流控芯片光刻可以采用負(fù)性光刻膠，而光盤母盤一般采用正性光刻膠。此外，由于微流控芯片一般采用X y坐標(biāo)，因而光刻膠優(yōu)選的可以采用負(fù)膠，厚度可達(dá)50 300微米。在微流控芯片的精度要求大于3微米的情況下，利用對(duì)基板機(jī)械加工來制造微流控芯片的模具。在對(duì)基片和蓋片粘合后進(jìn)行分割之前，方法還包括對(duì)基片和蓋片進(jìn)行固化處理。 可以利用DVD粘合機(jī)，用兩片0. 6毫米的蓋片在粘合機(jī)上甩膠，但是不紫外光固化。對(duì)基片和蓋片進(jìn)行固化處理為采用紫外光進(jìn)行固化。上述兩蓋片可以分開后粘合到基板上，再到紫外光下固化。
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對(duì)于微流控芯片加工，在進(jìn)行注塑加工時(shí)，有時(shí)只需要更換模具，有時(shí)可以不需要更換模具僅更換為微流控芯片的模具就可以在光盤注塑機(jī)上加工復(fù)制微流控芯片。在注塑加工后的微流控芯片基片或蓋片上打孔包括采用超聲波或激光技術(shù)、機(jī)械鉆孔對(duì)微流控芯片模具進(jìn)行打孔。由于微流控芯片上的小孔直徑一般僅有0. 8毫米甚至更小，因而難以在注塑模具上解決，為了精確地在塑料片上打下幾個(gè)甚至幾十個(gè)小孔，對(duì)準(zhǔn)精度不能大于0. 2毫米，優(yōu)選地，可以采用專 門的模具和夾具來完成。同時(shí)，打完所有的孔以后，還需要粘結(jié)，但是不能直接采用DVD光盤的粘結(jié)方法，因?yàn)樗δz時(shí)會(huì)將所大的小孔重新堵塞，而且無法重打而報(bào)廢，這種技術(shù)和設(shè)備、工藝也是沒有現(xiàn)成可用，需要重新改造。將打孔后的微流控芯片的基片和蓋片進(jìn)行粘合包括在微流控芯片的上蓋(例如，可以為基片)涂上固化膠；在微流控芯片的上蓋上進(jìn)行打孔；在微流控芯片的上蓋與下蓋實(shí)現(xiàn)整體粘合。在對(duì)微流控芯片注塑成型時(shí)，本發(fā)明利用光盤復(fù)制過程，例如，可采用光盤制造廠設(shè)備，但由于芯片通道尺寸與光盤信息坑相差很大，注塑工藝參數(shù)如溫度、壓力、脫模速度等與光盤生產(chǎn)不同。在對(duì)微流控芯片粘接時(shí)，先在上蓋涂上固化膠，然后在上蓋打孔，最后上蓋與下蓋整體粘接，與DVD盤生產(chǎn)工藝有區(qū)別。由于微流控芯片的幾何尺寸為非標(biāo)準(zhǔn)化的，因而，在上述粘接完成之后，需要將完成粘合固化后的盤片，按照要求的圖形和尺寸分割、打光完成后檢測(cè)，包裝。在上述基于光盤制造工藝制造大尺寸(長(zhǎng)度可達(dá)118毫米)微流控芯片時(shí)(1)芯片通道深度可以在60-300微米之間，寬度可以在10-300微米之間，通道拔膜角小于3度， 通道平整度小于正負(fù)5微米。(2)芯片最大尺寸可達(dá)118毫米。實(shí)現(xiàn)在微流控芯片上蓋上打孔，直徑小于0. 8毫米，對(duì)準(zhǔn)精度小于0. 2毫米。(3)可以實(shí)現(xiàn)一次加工至少兩個(gè)微流控
-H-· I I心片。下面以方形微流控芯片和圓形微流控芯片為例來對(duì)微流控芯片的制造方法進(jìn)行描述。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微流控芯片的制造方法的流程圖。如圖2所示，以方形微流控芯片為例，可以采用以下加工工藝步驟S301，進(jìn)行微流控芯片的模具加工，可以采用以下方法來進(jìn)行模具加工，1、采購(gòu)銅材(或其他材質(zhì)的材料)一對(duì)銅材進(jìn)行機(jī)械加工一電鑄?；?，2、采購(gòu)玻片一對(duì)玻片進(jìn)行甩光刻膠一激光刻蝕一顯影一表面金屬化。步驟S302，對(duì)步驟S301得到的模具進(jìn)行深孔電鑄，模具成型。步驟S303，對(duì)模具進(jìn)行注塑加工。得到模具，利用模具制造基片。步驟S304，主板打孔基片或蓋片打孔。對(duì)步驟S303得到的基片或蓋片打孔。步驟S305，將主板與單片復(fù)合將基片與蓋片復(fù)合。將基片和蓋片復(fù)合構(gòu)成微流控芯片的各個(gè)通道。步驟S306，紫外光固化。步驟S307，分割；檢驗(yàn)；包裝。在模具包括多個(gè)微流控芯片的圖案(在所需的微流控芯片比較小的情況下，上述步驟得到的模具可以為多個(gè)基片模具的集合，從而可以一次得到多個(gè)基片，相應(yīng)地，在蓋片和基片復(fù)合之后，一次得到多個(gè)微流控芯片)的情況下，對(duì)得到的多個(gè)微流控芯片的集合進(jìn)行分割、檢驗(yàn)、包裝。步驟S308，基片與蓋片雙蓋片粘合。將基片與蓋片粘合以構(gòu)成一個(gè)個(gè)微流控芯片的通道。步驟S309，分離成單片。圓形微流控芯片可以采用以下加工工藝采購(gòu)銅材一機(jī)械加工一電鑄一深孔電鑄一模具成型一注塑加工一基片或蓋片打孔一基片和蓋片復(fù)合一紫外光固化一分割一檢驗(yàn)一包裝一基片和蓋片粘合一分離成單片。 其中，模具的制造也可以采用甩光刻膠的方法來得到。由于微流控芯片的幾何尺寸為非標(biāo)準(zhǔn)化的，因而可以根據(jù)微流控芯片的不同來對(duì)微流控芯片的各個(gè)制造流程來采用不同的工藝。有些微流控芯片的模具復(fù)制可以用光盤的電鑄設(shè)備復(fù)制或加厚，但工藝有所區(qū)別，模具的完成工序可以用光盤模具來完成設(shè)備的加工。有些微流控芯片的主板可以直接在光盤注塑機(jī)上利用光盤模具生產(chǎn)。有些微流控芯片可以用DVD涂膠機(jī)來為蓋片進(jìn)行涂膠(但可以不進(jìn)行固化)。其中，對(duì)于精度要求比較高的微流控芯片可以用光刻膠的方法來制造模具，優(yōu)選地，在制造模具時(shí)增加一道表面金屬化工藝。對(duì)于有些微流控芯片無法采用光刻膠的方法來制造模具，因?yàn)橛信_(tái)階或通透孔， 此時(shí)可以采用機(jī)械加工的方法?；蛘邔?duì)于精度要求在尺寸誤差不小于3微米的情況下，也可以采用機(jī)械加工的方法。模具的復(fù)制可以采用深孔電鑄的方法，以得到合用的模具。對(duì)于貫穿的通透孔，可以盡量在注塑后打孔，否則模具會(huì)非常復(fù)雜，甚至無法使用模具。因?yàn)樾酒靼迳嫌胁酆涂?，不能直接甩膠，因此，可以將已經(jīng)甩膠的蓋片復(fù)合上去。優(yōu)選地，可以在固化前保證復(fù)合的芯片夾層沒有氣泡時(shí)才進(jìn)行固化。本發(fā)明還提供了一種微流控芯片的基片模具。根據(jù)本發(fā)明的微流控芯片的基片模具的第一端具有微流控芯片模型，其中，微流控芯片模型通過以下方法來形成在基板上覆蓋光刻膠；對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影；曝光和顯影后，對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理；去除光刻膠。優(yōu)選地，基板可以為鎳金屬。微流控芯片模具的直徑等于光盤母盤的直徑，可達(dá)138毫米。優(yōu)選地，微流控芯片模具的厚度為300微米到1000微米。
微流控芯片模具包括一個(gè)或多個(gè)微流控芯片的基片模型。微流控芯片模具的第二端可以為平面(鏡面)結(jié)構(gòu)，即在該第二端沒有圖樣(模型)。本發(fā)明可以使用^^1 ) Giken F型光盤注塑機(jī)，將模芯和鑄模結(jié)合的方法分兩步， 首先，將模芯固定器裝在鑄模中，然后，用鑄模的真空系統(tǒng)使模芯定位。通常，為了防止鏡面在盤基上產(chǎn)生不想要的圖案，鑄模的鏡面可以覆蓋上一層類似于鉆石的薄膜(DLC)但是， DLC非常堅(jiān)硬易碎，因此，在模芯的背面絕對(duì)不能有非常尖銳的圖案。所以，在注塑前，模芯必須被拋光。在本發(fā)明中，注塑材料可以分別是光學(xué)級(jí)的PC、C0P、PS、PMMA。它們的玻璃轉(zhuǎn)變溫度可以分別是145、100、104和102。PC材料的缸體溫度被控制在320-380度，模具固定端的溫度是100-120度。模具運(yùn)動(dòng)端的溫度比固定端通常高3度。模壓方式可以采用注塑壓縮成型方法。首先，模具打開0.5mm，然后模具會(huì)被鑄滿并在0. Is內(nèi)完全關(guān)閉，此時(shí)模壓壓力形成。二次模壓力是350kN，保持時(shí)間0.08s。注塑速度可以150mm/s。并且如果注塑速度超高160-170mm/s，就會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)堆疊環(huán)，或在盤基的邊緣產(chǎn)生毛刺。注塑壓力可以保持在150bar和188bar，而且保持時(shí)間可以都是0. Is。COP、PC、PS和PMMA都是線性聚合物材料，PS的分子鏈和分子重量要比其它三個(gè)都大，而且PS的融化流速比其它三個(gè)都低，因此使用PS制造的盤基的殘余應(yīng)力比其它三個(gè)都大。殘余應(yīng)力可以通過退火工藝降低。通過70度下進(jìn)行IOmin的退火，PS的應(yīng)力被顯著減小，在四種材料中PMMA的支鏈最大，融化流速最高，因此PMMA的雙折射效應(yīng)最小。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果可以防止在模具的背面產(chǎn)生圖案，而且在制造模具的過程中不會(huì)對(duì)模具上的圖案造成損壞。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微流控芯片的基片模具的制造方法，其特征在于，包括 在基板上覆蓋光刻膠；對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光和顯影； 對(duì)所述基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理； 去除光刻膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板的直徑等于光盤母盤的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板的厚度為300微米到1000微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻膠為負(fù)性光刻膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述負(fù)性光刻膠為SU-8系列負(fù)光刻膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光和顯影包括 對(duì)所述光刻膠進(jìn)行前烘處理；對(duì)前烘處理后的所述光刻膠進(jìn)行曝光； 對(duì)曝光后的所述光刻膠進(jìn)行后烘處理； 對(duì)后烘處理后的所述光刻膠進(jìn)行顯影。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 所述前烘處理包括將帶有所述光刻膠的所述基板在處于第一預(yù)定溫度的熱盤上放置第一預(yù)定時(shí)間； 將所述第一預(yù)定溫度加溫至第二預(yù)定溫度，并在所述第二預(yù)定溫度對(duì)帶有所述光刻膠的所述基板加熱第二預(yù)定的時(shí)間， 所述后烘處理包括將曝光后的所述光刻膠在第三預(yù)設(shè)溫度加熱第三預(yù)定時(shí)間；將所述第三預(yù)定溫度加溫至第四預(yù)定溫度，將曝光后的所述光刻膠在所述第一預(yù)定溫度加熱第四預(yù)定的時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光和顯影之后，所述方法還包括對(duì)顯影后的所述基板的表面進(jìn)行金屬化處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板為鎳金屬基板。
10.一種微流控芯片的基片模具，其特征在于，所述微流控芯片模具的第一端具有微流控芯片模型，其中，所述微流控芯片模型通過以下方法來形成在基板上覆蓋光刻膠； 對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光和顯影； 對(duì)所述基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理； 去除光刻膠。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微流控芯片的基片模具，其特征在于，所述基板為鎳金屬基板。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微流控芯片的基片模具，其特征在于，所述微流控芯片模具的直徑等于光盤母盤的直徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微流控芯片的基片模具，其特征在于，所述微流控芯片模具的厚度為300微米到1000微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的微流控芯片的基片模具，其特征在于，微流控芯片模具包括一個(gè)或多個(gè)微流控芯片的基片模型。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的微流控芯片的基片模具，其特征在于，所述微流控芯片模具的第二端為平面結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微流控芯片的基片模具及其制造方法。其中，該方法包括在基板上覆蓋光刻膠；對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影；曝光和顯影后，對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理；去除光刻膠。通過本發(fā)明，能夠防止在制造基片模具的過程中對(duì)基片模具上的圖案造成損壞。
文檔編號(hào)G03F7/00GK102192988SQ201010119179
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者劉偉, 姚勤毅, 潘龍法, 許斌 申請(qǐng)人:北京同方光盤股份有限公司