模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片技術

本發明專利技術實施例涉及一種模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片，包括：對涂膠玻璃板依次進行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個生物芯片的微納米流道結構的母盤；對母盤進行線切割，得到單個生物芯片的電鑄模切割塊，電鑄模切割塊包括一個微納米流道結構；對第二基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得電鑄模切割塊的第一固定板；對第三基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得電鑄模切割塊的第二固定板；對第一固定板、電鑄模切割塊和第二固定板進行組合，形成組合件；通過緊固件將組合件固定在模具底板上，得到模具模芯。由此，可提高模具的制造效率及模具型腔的精度，實現一般機械加工無法實現的模具的微納米結構。

【技術實現步驟摘要】
模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片
本專利技術涉及注塑模具領域，尤其涉及一種模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片。
技術介紹
在生物芯片的生產過程中，需要利用模具注塑成型，由于不同用途生物芯片結構不同，就需要大量的不同用途生物芯片的模具模芯，因此模具模芯的制作成本對于整個生產成本而言有很大的影響力。此外，如若能實現模具型腔內的微納米結構，制造聚合物材質的生物芯片，那么較其他材質的生物芯片的成本會大大下降，由此，可推動生物芯片的產業化發展，使更多品種的生物芯片產品為大眾健康服務。現有技術中，使用機械加工工藝方法，制作出注塑模芯，把注塑模芯裝配到機密注塑機模具上，注塑出帶溝道的生物芯片。然而，由于通過上述機械加工的工藝方法制作出的注塑模芯的表面精度很難達到微納米級，這影響了制造的生物芯片的技術使用與推廣，進而影響了生物芯片的應用。
技術實現思路
本專利技術實施例提供了一種模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片，可以提高模具的制造效率及模具型腔的精度，并且可以有效節約生產成本。第一方面，提供了一種模具模芯的制備方法，該方法包括：對涂膠玻璃板依次進行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個生物芯片的微納米流道結構的母盤；對所述母盤進行線切割，得到單個生物芯片的電鑄模切割塊，所述電鑄模切割塊包括一個微納米流道結構；對第二基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第一固定板；對第三基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第二固定板；對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進行組合，形成組合件；通過緊固件將所述組合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片蓋片。結合第一方面，在第一方面的第一種實現方式中，所述第一固定板包括第一凸臺和第二凸臺，其中，所述第二凸臺的高度比第一凸臺的高度高出第一設定值；相應的，所述第二固定板包括第一固定孔和第二固定孔。結合第一方面的第一種實現方式，在第一方面的第二種實現方式中，所述對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進行組合，形成組合件具體為：將所述電鑄模切割塊放置在所述第一固定板的第一凸臺上；將放置所述電鑄模切割塊后的第一凸臺插接在所述第一固定孔中，并將所述第二凸臺插接在所述第二固定孔中，使得所述電鑄模切割塊與所述第二固定板之間形成所述生物芯片基片的第一型腔，并使得所述第二凸臺與所述第二固定板之間形成所述生物芯片蓋片的第二型腔。結合第一方面或第一方面的第一種實現方式或第一方面的第二種實現方式，在第一方面的第三種實現方式中，所述母盤為金屬鎳電鑄生物芯片圓形母板，厚度為300μm-2000μm，直徑為100mm-300mm。結合第一方面的第三種實現方式，在第一方面的第四種實現方式中，所述金屬鎳電鑄生物芯片圓形母板表面的粗糙度小于0.02um。結合第一方面的第一種實現方式，在第一方面的第五種實現方式中，所述第一型腔包括注液孔和對位裝置槽，其中，所述注液孔用于在使用所述模具模芯制造的生物芯片基片上形成通孔，所述對位裝置槽用于在使用所述模具模芯制造的生物芯片基片上形成對位裝置；其中，所述對位裝置的頂部具有倒角結構。結合第一方面的第一種實現方式，在第一方面的第六種實現方式中，所述第二型腔包括圓形定位孔和長圓形定位孔，其中，圓形定位孔用于安裝圓形型芯，使得在使用所述模具模芯制造的生物芯片蓋片上形成圓形孔；長圓形定位孔用于安裝長圓形型芯，使得在使用所述模具模芯制造的生物芯片蓋片上形成長圓形孔。第二方面，提供了一種上述第一方面所述的制備方法制備的模具模芯。第三方面，提拱了一種上述第二方面所述的模具模芯制造的生物芯片。結合第三方面，在第三方面的第一種實現方式中，所述生物芯片的注塑材料為熱塑性聚合物材料。本專利技術實施例提供的模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片，對涂膠玻璃板依次進行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個生物芯片的微納米流道結構的母盤；對所述母盤進行線切割，得到單個生物芯片的電鑄模切割塊，所述電鑄模切割塊包括一個微納米流道結構；對第二基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第一固定板；對第三基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第二固定板；對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進行組合，形成組合件；通過緊固件將所述組合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片蓋片。由此，可以提高模具的制造效率及模具型腔的精度，并且可以推進高新技術在生物
的應用。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的模具模芯的制備方法流程圖；圖2為本專利技術的電鑄模切割塊的示意圖；圖3為本專利技術的第一固定板的示意圖；圖4為本專利技術的第二固定板的示意圖；圖5為本專利技術的模具模芯的示意圖；圖6為圖5A-A線的剖視圖；圖7為本專利技術的生物芯片的示意圖。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。為便于對本專利技術實施例的理解，下面將結合附圖以具體實施例做進一步的解釋說明，實施例并不構成對本專利技術實施例的限定。現有技術中，主要通過兩種方法制造生物芯片基片與生物芯片蓋片，第一種方法是，使用CD光盤母盤模具制造聚合物生物芯片基片與生物芯片蓋片；第二種方法是，使用機械加工的方法制造聚合物生物芯片基片與生物芯片蓋片。第一種方法，包括：1)對以金屬鎳為主要材料的基板依次進行光刻、電鑄制模和注塑復制，制得電鑄母盤，該電鑄母盤的直徑和厚度與光盤母盤模具相同；通過該步驟可以制造不同結構的電鑄母盤，從而將上述電鑄母盤用于制造不同結構的生物芯片基片與生物芯片蓋片；2)將上述制得的電鑄母盤安裝在注塑機模具上(模具上有電鑄母盤快速更換設計接口)，并通過該注塑機模具制造帶溝道的生物芯片基片毛坯以及生物芯片蓋片毛坯；3)對生物芯片基片毛坯以及生物芯片蓋片毛坯進行機械加工，制備注液孔，并對其進行線切割，從而切割出生物芯片基片以及生物芯片蓋片的外形(如方形)；4)對切割出外形并具有注液孔的生物芯片基片以及生物芯片蓋片進行熱壓、超聲波和激光，得到生物芯片。第二種方法，包括：1)通過機械加工和電火花加工，制得模具模芯，對制得的模具模芯進行人工拋光，以使得模具模芯的表面粗糙度符合光學鏡面級別的要求；通過制得的模具模芯制造生物芯片基片以及生物芯片蓋片；2)將生物芯片基片以及生物芯片蓋片安裝到模具注塑機上，制備生物芯片基片以及生物芯片蓋片上的注液孔，并切割出外形；3)對制備出注液孔并切割出外形的生物芯片基片以及生物芯片蓋片進行熱壓、超聲波和激光，得到生物芯片。然而上述第一種方法中的電鑄母盤，其厚度最低只能達到300um，而電鑄母盤的厚度通常會影響制造的生物芯片，因此通過該方法只能制造微小溝道生物芯片，無法制造出100um以上深度微溝道生物芯片；此外，通過該方法只能制造外輪廓與光盤一樣的生物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模具模芯的制備方法，其特征在于，所述方法包括：對涂膠玻璃板依次進行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個生物芯片的微納米流道結構的母盤；對所述母盤進行線切割，得到單個生物芯片的電鑄模切割塊，所述電鑄模切割塊包括一個微納米流道結構；對第二基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第一固定板；對第三基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第二固定板；對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進行組合，形成組合件；通過緊固件將所述組合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片蓋片。

【技術特征摘要】
1.一種模具模芯的制備方法，其特征在于，所述方法包括：對涂膠玻璃板依次進行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個生物芯片的微納米流道結構的母盤；對所述母盤進行線切割，得到單個生物芯片的電鑄模切割塊，所述電鑄模切割塊包括一個微納米流道結構；對第二基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第一固定板；對第三基板依次進行機械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第二固定板；對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進行組合，形成組合件；通過緊固件將所述組合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片蓋片。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一固定板包括第一凸臺和第二凸臺，其中，所述第二凸臺的高度比第一凸臺的高度高出第一設定值；相應的，所述第二固定板包括第一固定孔和第二固定孔。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進行組合，形成組合件具體為：將所述電鑄模切割塊放置在所述第一固定板的第一凸臺上；將放置所述電鑄模切割塊后的第一凸臺插接在所述第一固定孔中，并將所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙人和，居克，許斌，
申請(專利權)人：北京同方生物芯片技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11