PDMS微流控芯片的制作
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PDMS芯片制作PDMS(聚二甲基硅氧烷)芯片是一种常用于微流控芯片制作的材料,具有一种弹性透明的特性,可以用于制作各种形状和尺寸的微型结构。
PDMS芯片制作的过程包括模具制备、PDMS预聚体混合、芯片制作和封闭,下面将详细介绍PDMS芯片制作的步骤。
首先,PDMS芯片的制备需要一个具有所需形状和尺寸的模具。
模具可以通过光刻技术、立体微影技术或3D打印等方式制备。
在模具制备之前,需要确定所需的芯片形状、尺寸和通道结构,并根据这些要求设计制备模具。
接下来,需要准备PDMS预聚体。
PDMS预聚体由两种组分组成,即硅烷预聚体和交联剂。
在制备PDMS预聚体时,根据所需的硬度和弹性调整硅烷预聚体和交联剂的比例。
通常,当硅烷预聚体和交联剂的体积比为10:1时,得到的PDMS芯片具有适当的硬度和弹性。
然后,将硅烷预聚体和交联剂混合均匀。
在混合过程中,应尽量减少空气泡的产生。
可以使用超声波处理器或橡皮动力工具来促进混合,并避免过度搅拌导致过多的空气泡。
混合后的PDMS预聚体放置在真空室中进行脱泡处理。
将PDMS预聚体放入真空室中,通过抽空的方式除去混合过程中所产生的气泡。
脱泡时间通常为15-30分钟。
将脱泡后的PDMS预聚体倒入模具中,确保预聚体填满整个模具。
可以使用橡皮刮刀或注射针等工具来帮助填充。
然后,将填充好的PDMS模具放置在烘箱中进行固化。
固化的温度和时间取决于PDMS预聚体的硬度和厚度。
通常,固化温度在60-80℃,时间为1-4小时。
固化后,将PDMS芯片从模具中剥离。
可以使用橡皮刮刀或镊子等工具轻轻剥离。
需要注意的是,剥离的时候应尽量避免对芯片造成损坏。
最后,将PDMS芯片与玻璃片或其他需要封闭的衬底结合。
可以使用等离子打火机或胶接剂等方式将PDMS芯片与衬底固定在一起。
需要确保芯片与衬底之间没有泄漏。
综上所述,PDMS芯片制作的步骤包括模具制备、PDMS预聚体混合、芯片制作和封闭。
通过这些步骤,可以制备出具有不同形状和尺寸的PDMS芯片,用于微流控芯片等应用领域。
pdms基微流控芯片的制作英文回答:PDMS-based Microfluidic Chip Fabrication.PDMS (polydimethylsiloxane) is a widely used material for microfluidic chip fabrication due to its biocompatibility, optical transparency, and ease of fabrication. Here are the general steps involved in PDMS-based microfluidic chip fabrication:1. Design and Layout:The first step is to design and layout the microfluidic chip using computer-aided design (CAD) software. This involves defining the channels, chambers, and other features of the chip.2. Master Mold Fabrication:Once the design is complete, a master mold isfabricated using photolithography. A photoresist is applied to a silicon wafer and patterned using ultraviolet (UV) light through a mask. The exposed photoresist is then developed, leaving a pattern of the microfluidic channels on the wafer.3. PDMS Preparation:PDMS is a two-part silicone elastomer. To prepare the PDMS, the two parts are mixed thoroughly and degassed to remove air bubbles.4. PDMS Casting:The degassed PDMS is poured onto the master mold and placed in a vacuum chamber to remove any remaining air bubbles. The PDMS is then cured in an oven at a temperature of typically 65-85°C for 30 minutes to 2 hours.5. Bonding:Once the PDMS is cured, it is peeled off the mastermold and bonded to a glass or PDMS substrate. Bonding canbe achieved using oxygen plasma treatment, which creates a hydrophilic surface on both the PDMS and the substrate, allowing them to bond together.6. Inlet and Outlet Formation:Holes are punched into the PDMS chip to create inlets and outlets for fluidic connections.7. Functionalization:The microfluidic chip may be further functionalizedwith various coatings or treatments to improve its performance or to enable specific applications. For example, the chip can be coated with a protein-resistant coating to prevent non-specific protein binding.Applications of PDMS-based Microfluidic Chips.PDMS-based microfluidic chips have a wide range ofapplications in various fields, including:Biomedical research: Cell culture, drug screening, microfluidics for diagnostics.Chemical analysis: Microreactors, microchip electrophoresis.Environmental monitoring: Water quality monitoring, air pollution detection.Lab-on-a-chip devices: Miniaturized and portable devices for point-of-care diagnostics and analysis.Advantages of PDMS as a Microfluidic Chip Material.Biocompatible and non-cytotoxic.Transparent, allowing for optical imaging.Easy to fabricate and mold into complex shapes.Gas-permeable, allowing for oxygen exchange in cell culture applications.Chemically inert and resistant to most solvents.中文回答:PDMS基微流控芯片的制作。
PDMS制备方案PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常用于制备微流控芯片和柔性器件的材料。
它具有优异的耐化学腐蚀性、优良的机械性能和高度的透明度。
PDMS制备方案可以根据具体要求进行调整,以下是一种常见的PDMS制备方案。
1.材料准备:-PDMS:将基础聚合物和交联剂按照1:10的比例混合,充分搅拌均匀。
-无尘布:用于清洁实验器材。
2.PDMS制备:-将PDMS液体倒入一个干净的容器中,将其放置在真空下,以去除其中的气泡。
通常需要15-30分钟的真空处理。
-在去泡的PDMS中加入适量的溶剂(如二甲苯),以调整PDMS的粘度和流动性。
溶剂的量可以根据具体需要进行调整。
-将PDMS溶液搅拌均匀,直到完全混合。
-如果需要在PDMS表面制备导电膜,可以在PDMS溶液中加入适量的导电填料(如银纳米线),并进行充分搅拌均匀。
3.PDMS模具制备:-准备一个干净的玻璃片,可以用无尘布擦拭表面。
-将PDMS溶液倒在玻璃片上,用刮刀均匀涂布,使其覆盖整个玻璃片表面。
-将覆盖有PDMS溶液的玻璃片放置在真空下,以去除其中的气泡。
通常需要15-30分钟的真空处理。
-将经过处理的PDMS模具放置在常温下,使其在室温下固化。
通常需要数小时至一天的时间。
-固化后的PDMS模具可以从玻璃片上撕下,用刀片或剪刀进行修剪和整理。
4.PDMS与其他材料的接合:-准备需要与PDMS接合的材料,如玻璃片、聚碳酸酯板等。
-清洁接合面,确保其表面没有灰尘和污物。
-将PDMS模具放置在接合面上,确保其与接合面紧密贴合。
-可以使用热压机或真空平台施加适量的压力,促进PDMS与接合材料的结合。
-将接合后的PDMS芯片保持在室温下,使其在室温下固化。
总结:PDMS制备方案主要包括PDMS的混合、处理、固化和与其他材料的接合。
制备过程中需要注意保持清洁,去除气泡,并根据需要进行溶剂调整和导电填料添加。
根据不同的实验需求,可以根据该方案进行调整。
在制备PDMS芯片或器件时,可以根据具体要求进行设计和加工,制备出符合实验需求的微流控平台。
PDMS微流控芯片的制作1Plasma。
取洁净的硅片置于等离子体清洗机(plasma clean)进行处理(增加硅片与光刻胶的粘着性)。
2匀胶。
将处理好的硅片置于匀胶机平台中央位置,倒上适量的SU-8光刻胶,进行匀胶处理。
3加热。
根据所需胶的厚度,查得加热的温度和时间,将其置于加热机上进行加热处理。
4曝光。
将加热过的胶片置于紫外光刻机上进行曝光处理(20 s)。
5加热(坚膜)。
查得曝光后需加热的温度和时间,将光刻胶片置于加热机加热处理。
6清洗(显影、去胶)。
将胶片置于清洗剂中争当90s,迅速用压缩空气吹干,于加热机110℃加热处理30 min。
7硅烷化(全氟化)处理。
用plasma clean处理硅胶片,然后置于真空干燥器中,滴几滴硅烷化试剂,抽真空至压力表至最大刻度,拧紧抽气阀,关闭抽气泵。
硅烷化处理4 h,将光刻胶片置于合适大小的培养皿中。
8首次倒胶。
将配制好的PDMS胶(A:B为10:1,20 g:2 g调匀,并抽气泡,压力0.5保持约30 min)倒至硅片上少量(目的是清洗光刻胶的表面),平放,用吹气装置去泡。
65℃加热约30 min,用平口的镊子小心揭起。
9再次倒胶。
将配制好的PDMS胶倒于将光刻胶硅片上至适当厚度,平放,消泡,65℃加热4 h。
10割胶。
打孔。
11Plasma。
将洁净的通道胶片和无通道胶片进行plasma clean处理。
12键合。
用力将其贴紧,避免气泡,110℃烘烤4 h。
等离子体清洗机(plasma clean)的使用方法1将硅片或胶片置于处理仓中,关闭舱门。
2开启PUMB开关,保持3 min。
3开启power开关,保持3 min。
4旋转旋钮至HI档。
开启氧气阀,关闭氧气阀,再将通气阀旋至通氧气端进气,重复3、4次。
保持4 min。
5旋转旋钮至OFF,关闭power开关,关闭PUMB开关。
6轻开舱门,缓慢放气,至大气压,开舱门,取出处理硅片或胶片。
匀胶机的使用方法1打开抽空气机,摁下吸片按钮,设置预转时间和匀转时间。
PDMS微流控芯片的制作摘要:采用最常见的材料PDMS制作微流控芯片,PDMS作为高分子聚合物中的固化型聚合物,被广泛运用于制备微流控芯片。
芯片由PDMS基片和PDMS盖片组成,微流控沟道位于基片上,由盖片进行密封关键词:PDMS 固化型聚合物微流控芯片基片盖片1 引言微流控分析芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的加工,但芯片通道的加工尺寸远大于大规模集成电路,芯片的大小约数平方厘米,微通道宽度和深度为微米级,因此对加工技术的要求要低一些。
另一方面,对芯片材料的选择,微通道的设计,微通道的表面改性及芯片的制作则是微流控分析芯片的关键问题。
最早的微流控芯片是用单晶硅制作。
这主要得益于成熟的微电子和微机械加工技术。
玻璃微流控芯片具备优良的光学性能和支持电渗流特性,易于表面改性,可直接借鉴传统的毛细管电泳分析技术,因此在微流控芯片发展初期受到更多重视并得到相应发展,至今仍是最广泛使用的芯片之一。
用玻璃材料制作微流控芯片具有很多的优越性,但聚合物以其较玻璃价廉,制作方法简单,生产成本低,可制作一次性使用芯片等特点,正日益为人们所关注。
制作聚合物芯片的方法有复制,浇注,注塑,热压等,可在微米尺度范围内加工具有复杂微通道网络的聚合物基片。
制作的基片与盖片封合,形成微流控通道。
通道表面可进行改性,以提供合适的物理,化学或生物功能,如制成亲水性,易于溶液的装载;制成疏水性则可用作毛细阀,蛋白质,酶或免疫分子的固定和表面电荷的附着。
聚合物具有多样化的物理和化学性质,针对特定的应用可选择不同的聚合物。
2 PDMS微流控芯片的制作2.1 制作材料聚二甲基硅氧烷(PDMS),固化剂, SU-8光固胶,培养皿,锡纸,沾灰胶,打孔器2.2 制作过程2.2.1 模具的制作(1)光刻(2)显影(3)刻蚀2.2.2 基片的制作(1)取聚二甲基硅氧烷(PDMS)Xg,放于一次性塑料杯中,再取Yg固化剂,置于该杯中,PDMS与固化剂质量比为10:1。
PDMS芯片的加工方法及所用仪器的操作PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常用于微流控芯片制备的材料,具有很好的机械和光学性能,以及化学惰性、透明度高、可逆弹性变形、耐高温等特点。
下面将介绍PDMS芯片的加工方法及所用仪器的操作。
首先是模具制备。
模具是PDMS芯片制备的关键,常见的制备方法有光刻法和模板法。
光刻法适用于制备有复杂结构的芯片,而模板法适用于制备有固定通道结构的芯片。
光刻法的操作流程主要包括光刻胶涂布、烘烤、曝光、显影和硬化等步骤。
模板法的操作流程主要包括模板制备、PDMS与模板的复合、固化和模板去除等步骤。
接下来是PDMS预聚合。
PDMS预聚合是为了提高PDMS的流动性,方便在模具中充填。
PDMS预聚合的操作流程主要包括PDMS与交联剂按一定比例混合、真空排泡、烘烤和微波加热等步骤。
在操作过程中需要注意避免气泡生成,可以通过真空排泡和微波加热等方法来去除气泡。
最后是PDMS芯片制备。
PDMS芯片制备的操作流程主要包括将PDMS 溶液倒入模具、真空排气、硬化和模具去除等步骤。
在操作过程中需要注意PDMS溶液的均匀充填、真空排气的时间和压力控制、硬化的时间和温度控制,以及模具去除时的小心操作,避免芯片损坏。
PDMS芯片制备所用的仪器主要包括:旋涂机、烘箱、曝光机、显影机、紫外灯、真空泵、微波炉等。
旋涂机用于在光刻法中涂布光刻胶;烘箱用于烘烤样品以去除溶剂、固化PDMS等;曝光机用于在光刻法中对光刻胶进行曝光;显影机用于在光刻法中显影光刻胶;紫外灯用于固化PDMS;真空泵用于真空排气;微波炉用于加热PDMS溶液。
综上所述,PDMS芯片的加工方法包括模具制备、PDMS预聚合和PDMS 芯片制备,所用仪器包括旋涂机、烘箱、曝光机、显影机、紫外灯、真空泵、微波炉等。
在操作过程中需要注意各个步骤的控制和小心操作,以确保制备出优质的PDMS芯片。
pdms微流控芯片的制备PDMS(聚二甲基硅氧烷)微流控芯片是一种基于聚合物材料的微流控芯片,在微流控技术领域具有广泛的应用。
它具有优良的柔性、透明度和生物相容性,并且易于加工和制备。
本文将一步一步地介绍PDMS微流控芯片的制备过程。
第一步:芯片设计在制备PDMS微流控芯片之前,首先需要进行芯片的设计。
根据实验的需求和应用场景,设计合适的芯片结构和通道布局。
可以使用计算机辅助设计(CAD)软件进行芯片设计,根据软件的指导进行芯片尺寸、形状、通道宽度和深度等参数的设定。
第二步:芯片模具制备制备PDMS微流控芯片需要先制备芯片模具。
模具可以使用常见的光刻技术、3D打印或者数控加工等方法制备。
选择适当的制备方法,根据芯片设计的形状和尺寸进行操作。
模具的尺寸和形状应该与芯片设计的要求相匹配。
第三步:PDMS预聚物与交联剂的混合制备PDMS微流控芯片需要用到PDMS预聚物和交联剂作为原料。
首先,按照一定的比例将PDMS预聚物和交联剂混合。
一般情况下,PDMS与交联剂的体积比为10:1。
混合时要充分搅拌,确保二者充分均匀混合。
第四步:PDMS预聚物的除气混合好的PDMS预聚物通常会困扰着大量气泡。
为了制备质量更好的PDMS微流控芯片,需要将其中的气泡除去。
一般方法是将混合好的PDMS放置在真空室中抽真空,以将气泡从PDMS中排除出去。
在充分除气后,关闭真空泵,取出预聚物。
第五步:芯片制备将混合好且除气的PDMS预聚物倒入芯片模具中。
注意控制好预聚物的用量,不要溢出或者过少。
接下来,将装有PDMS预聚物的模具放置在真空室中,再次进行真空处理,以确保PDMS充分填充芯片模具中的微小结构和空隙。
第六步:PDMS交联在真空处理完成后,将装有PDMS预聚物的模具放置在烘箱中进行烘烤。
一般烘烤温度为80到100,时间为1到2小时。
这个步骤是为了将PDMS 预聚物进行交联,使其获得良好的机械强度和稳定性。
第七步:取出芯片经过烘烤后,PDMS已经形成了固态芯片结构。
微流控芯片(PDMS芯片)制作流程:
1、需相应的芯片结构图纸(广泛使用CAD制图软件)用菲林做出掩膜;
2、根据掩膜的大小(一般用
3、4英寸较多)配对相应的硅片做模具基底;
3、用匀胶机把光刻胶(SU-8)甩到想要的通道结构高度后利用掩膜与紫外光刻原理把光刻胶暴光后,(透光与不透光在显影后的反应是?)
4、硅片模具做出来后,放入较平的容器里,四周最好包好铝膜(方便后面剥落),PDMS预聚物的AB胶比例是10:1,用真空搅拌器搅拌均匀并抽掉里面的空气后,倒入适当的PDMS。
5、之后放入烘箱80度烘30min,达到凝固后晾干后剥落,再进行之前CAD图纸的标记切割线进行切割。
6、切割好半成品(有通道结构)后,用打孔器进行打孔。
7、然后在凝固一个平整的PDMS(载玻片),切与芯片大小相同,进行等离子表面活化,最后键合后再进行65度烘箱烘烤3个小时以上(烘的时间越长,键合强度越高)
最终解释权归苏州汶颢微流控技术股份有限公司所有
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PDMS-玻璃杂合芯片快速制作方法详解(初稿)前言本文以实战制作高度15~80µm的通道为例,详细介绍的PDMS-玻璃杂合芯片的快速制作方法。
注意:进入芯片加工间需穿实验服,进行芯片制作时需带上无粉乳胶手套。
目录一、快速制作SU—8阳模步骤:1. 硅片清洗2.基片加热除湿3.倒胶匀胶4.SU-8基片前烘5.SU—8基片曝光6.SU-8基片后烘7.显影8.坚模二、制作PDMS玻璃杂合芯片步骤1.制备PDMS预聚体2.除去PDMS预聚体中的气泡3.倒胶及PDMS预聚体固化4.揭模,切边,打孔5.键合6.粘蓄液池(可选)三、PDMS-玻璃杂合芯片制作中其他相关细节详解一、快速制作SU—8阳模步骤:一、硅片清洗1.丙酮清洗目的:去除或软化硅片表面有机物操作:带上一次性PE手套。
硅片用玻璃棒隔开,将丙酮倒入烧杯,液面高于硅片顶端所在平面2cm 左右,然后放入超声机,超声40分钟左右(对于旧硅片,可以升温超声,时间也可适当延长);丙酮清洗后,将丙酮小心倒入装丙酮的空瓶,标明“回收"。
2、浓硫酸清洗目的:去除硅片表面的无机物和有机物操作:带上乳胶手套,再带上一次性EP手套,穿实验服。
丙酮清洗过的硅片,先用自来水多涮洗几次,较彻底地去除残余丙酮,避免硫酸和丙酮反应;然后将双氧水倒入烧杯至目标体积的1/4。
然后将烧杯移至合成间的通风厨,小心缓慢将浓硫酸倒入烧杯至目标体积,之后在烧杯上盖上一个玻璃培养皿以减少酸雾的挥发。
3个小时后,浓硫酸与双氧水反应基本结束,将烧杯移至超声机(注意作上浓硫酸的标记以避免别人误伤)超声30min左右,即可将浓硫酸回收.硫酸回收,一定要倒入装硫酸的瓶子,若没有,可用装过乙醇或丙酮的瓶子,但一定要多用自来水多清洗几次,以避免硫酸与之反应,发生安全事故。
将硫酸倒出时,注意倾倒角度,避免烧杯内的硅片和玻璃棒滑落。
(此步相对较危险,一定要注意安全。
)3.去离子水清洗(18。
pdms纳米流体微通道生物芯片加工
PDMS纳米流体微通道生物芯片是一种合成塑料材料制作的小型芯片,具有微小的二维动态流体通道,多种流体和固体分离,改变和控制流速和纳米尺度空间都非常方便,可以在毫米或者更小的尺度上实现流体动态的改变,降低流体操作高速度和微量非线性效应等特点。
PDMS纳米流体微通道生物芯片的加工过程,主要包括芯片的测试、布线、显微处理和塑料封装等几个步骤。
首先,芯片的外壳会用微型在硅片上激光焊接,使得信号及功能都封装在外壳中,以防止芯片遭到破坏。
随后进行芯片测试,检查芯片是否按要求来制作,包括检查芯片的正反面、器件是否正常,凸面和平面布线是否正确。
之后进行显微处理,PDMS纳米流体微通道生物芯片的显微处理通常采用激光工艺进行制作,能够根据特定的要求准确的裁剪纳米通道的长度、宽度和形状,极大的提高了纳米通道的准确性,还能实现易于操作的功能改变和功能测试。
最后,对PDMS纳米流体微通道生物芯片采用塑料封装,焊接极端,极大地降低了空气污染,保证了芯片的可靠性。
塑料封装也防止了芯片被水蒸气破坏,延长了芯片的使用寿命。
PDMS纳米流体微通道生物芯片的加工工艺呈现出可靠性、多功能性及精度高等特点,它不仅可以满足工业及医疗两个领域的生物检测和生物分离的技术要求,还可以为药物研发提供有力的帮助,在新型芯片的研发与技术中有着十分重要的地位。
湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片湿法腐蚀硅(Wet Etching Silicon)是一种常见的制作PDMS微流控芯片的方法。
PDMS微流控芯片是一种用于生物、化学和医学领域的微流控设备,它可以实现样品的分离、混合、传输和检测等功能。
本文将介绍湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片的原理、步骤和优缺点。
湿法腐蚀硅是一种利用化学反应来去除硅表面的方法。
它基于硅与一种或多种酸性或碱性溶液之间的化学反应,通过这种反应来腐蚀掉硅表面的一部分,从而形成所需的结构。
湿法腐蚀硅可以实现微米级别的结构加工,并且可以控制结构的形状和尺寸。
制作PDMS微流控芯片的步骤如下:1.硅片准备:首先,需要准备一块晶圆硅片作为芯片的基材。
硅片的表面应该光滑而无缺陷。
2.光刻处理:将要制作的结构图案通过光刻技术转移到硅片的表面。
这一步骤主要包括:涂覆光刻胶,软烘干,光刻胶曝光,显影等操作。
3.腐蚀处理:将经过光刻处理的硅片放入腐蚀液中进行腐蚀。
不同的腐蚀液可以实现不同的效果。
腐蚀的时间、温度和腐蚀液的浓度可以控制腐蚀的速率和深度。
4.清洗和干燥:腐蚀后,需要将芯片用去离子水清洗干净,去除其中的腐蚀液和杂质。
然后,将芯片在干燥箱中加热干燥。
5.PDMS制备:将PDMS预聚物和交联剂按一定比例混合,并在真空中除气。
混合好的PDMS溶液倒入模具中,使其均匀分布。
6.PDMS表面处理:在PDMS溶液倒入模具前,可以对模具进行表面处理,例如硅化处理,以增加PDMS与模具之间的附着力。
7.PDMS硬化与剥离:将装有PDMS溶液的模具放入高温烘箱中,以使PDMS发生硬化反应。
然后,将PDMS从模具上剥离下来,得到PDMS微流控芯片。
优点:1.制作过程简单:湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片的步骤相对简单,需要的设备和材料较为常见和易得。
2.结构精度高:湿法腐蚀硅可以实现微米级别的结构加工,可以控制结构的形状和尺寸。
3.成本低廉:湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片的成本相对较低,不需要昂贵的设备和材料。
湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常用的微流控芯片材料,具有优良的化学稳定性、生物相容性和机械特性,因此广泛应用于生物医学、化学分析等领域的微流控芯片制作中。
在制作PDMS微流控芯片时,通常使用湿法腐蚀硅(Wet Etching)的方法来制作芯片的模具。
湿法腐蚀是一种通过在化学溶液中将硅表面暴露于特定的腐蚀剂中,以产生所需的芯片结构的方法。
在PDMS微流控芯片制作中,通常使用的腐蚀剂是一种含有氢氟酸(HF)的溶液。
制作PDMS微流控芯片的过程主要可以分为以下几个步骤:1.制备硅片:首先从硅片(通常是p型硅)中切割出所需的芯片尺寸。
然后进行清洗和去背面处理,以去除多余的杂质和薄化芯片厚度。
2.制备光刻胶并涂布:将光刻胶溶液倒在硅片表面,利用旋涂技术将光刻胶均匀涂布在整个硅片上。
然后使用烘箱将光刻胶加热固化。
3.光刻图案制作:将设计好的芯片结构图案通过投影机照射在光刻胶上,光照后的光刻胶在特定的显影剂中进行显影,从而形成所需的图案。
4.硅片腐蚀:将显影后的光刻胶作为腐蚀保护层,将硅片浸泡在HF溶液中,将光刻胶未保护的部分暴露在腐蚀剂中。
在一定的时间和温度下,HF溶液将会腐蚀硅片,形成PDMS微流控芯片的通道结构。
腐蚀时间的长短可以控制通道的深度和宽度。
5.光刻胶去除和清洗:将腐蚀后的芯片用显影液将未腐蚀的光刻胶去除。
然后进行洗涤和清洁处理,以去除腐蚀剂和杂质。
6.PDMS模具制作:将PDMS与硅片接触的一侧涂覆相应的硅橡胶,形成PDMS模具。
在特定的条件下,PDMS会与硅片上的微流控通道结构黏附在一起。
7.PDMS微流控芯片制作:将制作好的PDMS模具与另一块PDMS片子接触,通过加热与压力使两者黏合固化。
然后将固化好的PDMS芯片从硅片上剥离下来,即可得到完整的PDMS微流控芯片。
最后,需要注意的是,在PDMS微流控芯片制作的过程中需要控制好腐蚀时间和温度,以及严格的操作和安全措施,以避免对人体和环境造成伤害。
微流控芯片-PDMS芯片加工工艺
PDMS芯片加工工艺
编号:WH-2016-囗囗-囗囗
一、配胶
打开天平称胶。
A胶:B胶=10:1。
A胶与B胶的比越大配出来的胶越软。
二、匀胶
打开真空脱泡搅拌机,放入称好的胶,抽真空将胶搅拌混合。
三、修饰
将处理好的硅片放入挥发缸中,滴1~2滴修饰剂(甲基氯硅烷)修饰约3min。
四、倒胶
锡纸铺平于皿内,放入硅片模具,将硅片轻轻压实后倒胶,务必使硅片上的胶无气泡。
五、干燥
85℃恒温干燥箱内干燥约30min。
六、剥胶
稍冷却后撕下锡纸,将固化后的PDMS与硅片分离,小心揭下PDMS,注意不要损坏硅片。
七、切割
用切割刀沿着芯片外框小心切割,注意切割整齐。
八、打孔
用打孔器打孔,注意打孔的位置、孔径大小。
九、清理
清洗芯片。
十、镜检
用显微镜观察芯片通道是否合格。
十一、键合
等离子处理机处理需要键合的芯片表面,并将被处理的两面贴合。
十二、质检
显微镜下检察芯片的键合情况。
十三、烘烤
放入65℃恒温干燥箱内过夜烘烤。
十四、结束
对芯片进行最后检察,结束制作。
整理加工台面。
注:所需仪器:电热板、匀胶机、烘胶台;耗材:光刻胶、显影液、硅片等。
注:上文中提及的相关仪器:真空脱泡搅拌机、恒温干燥箱、显微镜、等离子处理机;所需耗材:PDMS预聚物(RTV615或184)、硅片;加工工具:切割刀、打孔器等。
PDMS微流控芯片加工技术研究PDMS微流控芯片的制备主要包括模具制作、PDMS制备和芯片加工三个步骤。
首先,在一个平板上制备出芯片的模具,模具可以根据实验需求进行定制,包括通道的形状和尺寸等。
其次,使用PDMS和硅胶的混合物进行制备。
PDMS与硅胶的混合物可以通过用硅橡胶和固化剂混合而成。
PDMS具有均匀且可重复的硬度。
还可以根据实验的需求调整硅橡胶和固化剂的混合比例,以调整PDMS的硬度。
最后,将混合物倒入模具中,将其固化。
PDMS的固化通常通过烘烤或暴露在紫外线下进行。
一旦PDMS固化,就可以从模具中取出芯片,并进行进一步的加工和封装。
首先,在制备PDMS芯片之前,需要对模具和芯片进行彻底的清洗,以去除表面的污垢和杂质,以确保芯片的表面是干净的和无尘的。
清洗的方法可以包括用溶剂(如乙醇或异丙醇)浸泡、超声波清洗或高温处理等。
接下来,需要将PDMS芯片与玻璃或PDMS基片进行粘合。
粘合的方法主要有两种,一种是氧等离子体处理,另一种是热压。
氧等离子体处理可以增加PDMS与基片的接触面积,提高粘合强度,但需要使用特殊的设备进行处理。
热压是一种简单而常用的粘合方法,将PDMS与基片紧密贴合,并在高温条件下进行压力处理,促进粘合。
最后,对PDMS芯片进行封装,以避免实验中的样品和溶液泄漏。
封装可以通过将芯片与玻璃片、金属膜或其他PDMS芯片层堆叠在一起来实现。
封装的方法可以包括使用粘合剂、热压或局部加热等。
总之,PDMS微流控芯片加工技术是制备PDMS芯片的关键步骤,涉及到模具制备、PDMS制备和芯片的清洗、粘合和封装等过程。
透过这些加工技术的研究和实践,能够制备出具有精确通道结构和高度可控流动性能的PDMS微流控芯片,为生物医学和化学分析等领域的研究提供了重要工具和平台。
pdms玻璃基微流控芯片制备
PDMS玻璃基微流控芯片是一种用于控制和调节微小流量的新型微型化设备。
它采用了PDMS(聚二甲基硅氧烷)和玻璃结构,具有高精度、高可靠性、高流量控制能力等特点。
它可以有效地控制和调节微小流量,使得微流控芯片在生物分析、药物筛选和生物传感等领域具有广泛的应用前景。
PDMS玻璃基微流控芯片的制备过程包括以下几个步骤:
1、清洗玻璃:首先使用硝酸和硝酸乙酯等有机溶剂清洗
玻璃,以确保玻璃表面的洁净。
2、蒸镀:在玻璃表面蒸镀聚二甲基硅氧烷(PDMS),
以形成薄膜。
3、模制:使用模具对PDMS薄膜进行压力成型,以形成
微流控芯片。
4、热固化:将PDMS薄膜固定在玻璃表面上,使用热固
化技术进行热固化,以制备微流控芯片。
5、干燥:最后,使用干燥技术对微流控芯片进行干燥,
以确保芯片的准确性和稳定性。
PDMS玻璃基微流控芯片的制备过程非常复杂,而且对技术精度要求较高。
它的制备过程需要精确的控制,以确保芯片
的准确性和稳定性。
目前,微流控芯片的制备已经成为微纳米技术的一个重要研究方向,并取得了良好的进展。
PDMS玻璃基微流控芯片可以有效地控制和调节微小流量,使得微流控芯片在生物分析、药物筛选和生物传感等领域具有广泛的应用前景。
此外,它还可以用于制备高质量的微型芯片,以用于生物传感和微流控芯片的制备。
未来,PDMS玻璃基微流控芯片将得到更多的应用,为人们的生活带来更多的便利。
pdms微通道生物芯片制备
1 PDMS微通道生物芯片技术
PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)微通道生物芯片技术是一种利用微米级和纳米级多孔PDMS材料制备的三维生物多通道微结构,可以作为传感器件用于生物分子分析和生物检测。
PDMS微通道生物芯片制备需要以下基本步骤:首先,制备PDMS印模。
在制作PDMS印模时,应该选择合适的精度,以确保结构的一致性和完整性。
其次,在两片硅胶(PDMS)片上的刻蚀模板上制作微通道。
通常,硅胶片上有一个称为偶合层的多孔层,可以通过激光刻蚀形成复杂的细微结构,如微通道。
然后,在两片硅胶片上涂覆胶黏剂,并将其压合在一起,使其成为一片。
一旦PDMS印模完成,就可以在印模表面形成多微通道,用于样品分析和检测。
最后,进行传感测试和分析,以确定生物样品中分子的状态。
对其进行精密高效的分析测试后,有可能获得准确的结果,有助于分子的谱系研究和疾病的诊断。
PDMS微通道生物芯片技术因其灵活性,COST效率和操作简便性而受到广泛的关注,它的应用越来越普遍,已经在微环境管理,耐药状态等领域取得了良好的研究成果。
PDMS微通道生物芯片技术具有优越的性能,在芯片阵列设计、生物传感、分子诊断等领域有重要的意义,将在以后的生物技术发展中发挥重要作用。
PDMS微流控芯片的制作
摘要:采用最常见的材料PDMS制作微流控芯片,PDMS作为高分子聚合物中的固化型聚合物,被
广泛运用于制备微流控芯片。
芯片由PDMS基片和PDMS盖片组成,微流控沟道位于基片上,由盖片进行密封
关键词: PDMS 固化型聚合物微流控芯片基片盖片
1 引言
微流控分析芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的加工,但芯片通道的加工尺寸远大于大规模集成电路,芯片的大小约数平方厘米,微通道宽度和深度为微米级,因此对加工技术的要求要低一些。
另一方面,对芯片材料的选择,微通道的设计,微通道的表面改性及芯片的制作则是微流控分析芯片的关键问题。
最早的微流控芯片是用单晶硅制作。
这主要得益于成熟的微电子和微机械加工技术。
玻璃微流控芯片具备优良的光学性能和支持电渗流特性,易于表面改性,可直接借鉴传统的毛细管电泳分析技术,因此在微流控芯片发展初期受到更多重视并得到相应发展,至今仍是最广泛使用的芯片之一。
用玻璃材料制作微流控芯片具有很多的优越性,但聚合物以其较玻璃价廉,制作方法简单,生产成本低,可制作一次性使用芯片等特点,正日益为人们所关注。
制作聚合物芯片的方法有复制,浇注,注塑,热压等,可在微米尺度范围内加工具有复杂微通道网络的聚合物基片。
制作的基片与盖片封合,形成微流控通道。
通道表面可进行改性,以提供合适的物理,化学或生物功能,如制成亲水性,易于溶液的装载;制成疏水性则可用作毛细阀,蛋白质,酶或免疫分子的固定和表面电荷的附着。
聚合物具有多样化的物理和化学性质,针对特定的应用可选择不同的聚合物。
2 PDMS微流控芯片的制作
2.1 制作材料
聚二甲基硅氧烷(PDMS),固化剂 , SU-8光固胶,培养皿,锡纸,沾灰胶,打孔器
2.2 制作过程
2.2.1 模具的制作
(1)光刻
(2)显影
(3)刻蚀
2.2.2 基片的制作
(1)取聚二甲基硅氧烷(PDMS)Xg,放于一次性塑料杯中,再取Yg固化剂,置于该杯中,PDMS与固化剂质量比为10:1。
用一次性勺子顺时针搅拌30min,充分搅拌均匀。
可发现产生小气泡。
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(2)将混合物浇注在模具上,60摄氏度固化2h。
实物图见下图
(3)用手术刀将固化后的混合物沿着模板切割,可得PDMS基片。
再用打孔器在PDMS上打孔。
实物图见下图
2.2.3 盖片的制作
PDMS盖片在一培养皿中浇注制成,盖片按基片的尺寸裁片,打孔,用作样品引入口和储液池。
2.2.4 基片和盖片的对合
3 PDMS微流控芯片的特点
(1)能可逆和重复变形而不发生永久性破坏
(2)能用模塑法高保真的复制微流控芯片
(3)能透过300nm以上紫外和可见光
(4)耐用且有一定的化学惰性
(5)无毒,廉价
4 发展前景
从目前的发展水平看,微流控分析芯片已突破发展初期在加工技术及基本流控技术上的主要难关,正在进入一个开展更深入的基础研究,广泛扩大应用领域,及深度产业化的转折
时期,预计这一时期不会很长。
以微流控芯片为核心的为微分析系统将取代当前化学分析实验室的很多设备,使化学分析进入病房,生产现场甚至家庭。
在此基础上再经过三五年,能检测自身生化指标及基因变异,食品卫生及环境状况的便携式“个人化验室”将可能成为现实。
我国在微流控分析方面的研究虽然起步较国外晚了四到五年,但在多个相关的学科领域都具有足够的积累与优势,我过具有世界上最大的微流控芯片市场,用中国的芯片产品占领这一市场是我国科学家责无旁贷的使命。
相信经过不懈的努力,微流控芯片在我国的蓬勃发展形势也会很快形成。
参考文献:。