热压键合夹具和热压键合系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种热压键合夹具和热压键合系统，该热压键合夹具用于微流控芯片，所述微流控芯片包括盖片及层叠于所述盖片上的基片，所述基片的顶面设有蓄液池，所述热压键合夹具包括：底板，所述底板用于承载所述微流控芯片；加压板，所述加压板用于压接在所述基片的顶面，所述加压板上设有供所述蓄液池穿置的通孔；以及加压垫，所述加压垫压接于所述加压板的顶面及所述蓄液池的端面，所述加压垫用于承接外界施加的键合压力。本方案的热压键合夹具能够有效提升微流控芯片的受力均匀性，以确保微流控芯片各部位的键合效果保持一致。确保微流控芯片各部位的键合效果保持一致。确保微流控芯片各部位的键合效果保持一致。

【技术实现步骤摘要】
热压键合夹具和热压键合系统


[0001]本技术涉及微流控芯片制造
，特别是涉及一种热压键合夹具和热压键合系统。

技术介绍

[0002]微流控芯片技术是把生物、化学、医学等分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程的技术。微流控芯片一般包括盖片和层叠于盖片上的基片，基片和盖片之间限定出微流控通道，基片的顶面设有与微流控通道相连通的蓄液池，蓄液池呈顶部敞口的筒状，蓄液池的端面高于基片的顶面。
[0003]传统的微流控芯片在制造时，通常是先采用光刻、CNC、模塑、压印等方式分别制造出基片和盖片，然后再对基片与盖片进行封合。微流控芯片的封合也称为键合，具体是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理，在一定条件下直接结合，通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。微流控芯片的键合方法有多种，包括热压键合、表面改性键合、超声波键合、激光键合、微波热键合、胶粘接键合、溶剂键合等。其中，热压键合是目前聚合物微流控芯片键合工艺中使用最广泛的键合方法。
[0004]目前，对硬质聚合物微流控芯片进行热压键合时，通常是将基片与盖片对位贴合后放置在热压键合设备中，通过一个平面度高的硬质板对微流控芯片的顶面(也即蓄液池的端面)进行施压。由于键合压力直接作用于蓄液池的池口，容易因为平面度不满足要求，以及受力的方向、大小不均匀，无法保证微流控芯片受力均匀，而影响微流控芯片的热压键合效果，甚至还会破坏蓄液池和微流控通道。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对传统的微流控芯片进行热压键合时受力不均匀，而影响热压键合效果的问题，提供一种热压键合夹具和热压键合系统。
[0006]一种热压键合夹具，用于微流控芯片，所述微流控芯片包括盖片及层叠于所述盖片上的基片，所述基片的顶面设有蓄液池，所述热压键合夹具包括：
[0007]底板，所述底板用于承载所述微流控芯片；
[0008]加压板，所述加压板用于压接在所述基片的顶面，所述加压板上设有供所述蓄液池穿置的通孔；以及
[0009]加压垫，所述加压垫压接于所述加压板的顶面及所述蓄液池的端面，所述加压垫用于承接外界施加的键合压力。
[0010]上述热压键合夹具可用于与热压键合机配合以对微流控芯片进行热压键合。具体地，在使用时，将微流控芯片的盖片放置于底板上，再将基片层叠于盖片上，然后将加压板穿过基片上的蓄液池而压接在基片的顶面，最后将加压垫压接在加压板的顶面及蓄液池的端面，通过热压键合机对加压垫施加键合压力，从而使基片与盖片能够键合于一体。采用上
述热压键合夹具后，施压过程中，键合压力通过加压垫同时传递至加压板的顶面和蓄液池的端面，如此，使得基片与盖片整体受力更为均匀，从而能够有效提升微流控芯片的受力均匀性，以确保微流控芯片各部位的键合效果保持一致；同时，还可有效避免键合压力集中于蓄液池端面而导致蓄液池及微流控通道发生损坏。
[0011]在其中一个实施例中，所述底板的顶面设有用于对所述基片及所述盖片进行限位的限位结构。
[0012]在其中一个实施例中，所述限位结构为凹设于所述底板顶面的限位槽，所述限位槽的形状与所述基片及所述盖片的外轮廓相适配。
[0013]在其中一个实施例中，所述底板上设有至少两个所述限位槽。
[0014]在其中一个实施例中，所述底板为采用导热材料制成的导热底板。
[0015]在其中一个实施例中，所述加压垫为采用柔性材质制成的柔性垫。
[0016]在其中一个实施例中，所述加压板的厚度小于所述蓄液池的高度，所述加压垫的底面设有与所述蓄液池的敞口端适配的沉孔，所述沉孔的底壁用于与所述蓄液池的端面压接配合。
[0017]一种热压键合系统，包括：
[0018]热压键合机，所述热压键合机包括工作台、施压机构和温度调节模块，所述施压机构包括施压板和与所述施压板驱动连接的升降驱动件，所述施压板位于所述工作台的上方，所述温度调节模块用于对所述工作台进行加热或冷却处理；以及
[0019]如上述的热压键合夹具，所述热压键合夹具放置于所述工作台上，所述施压板能够向下运动以对所述热压键合夹具的加压垫施加键合压力。
[0020]在其中一个实施例中，所述热压键合机还包括罩设于所述工作台及所述施压机构外围的罩体，所述热压键合系统还包括用于对所述罩体内进行抽真空的真空发生器。
[0021]在其中一个实施例中，所述工作台上能够同时放置至少两套所述热压键合夹具，所述施压板能够同时对至少两套所述热压键合夹具进行施压。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为现有技术中一实施例的微流控芯片的结构示意图；
[0025]图2为本技术一实施例的热压键合系统的结构示意图；
[0026]图3为本技术另一实施例的热压键合系统的结构示意图；
[0027]图4为本技术一实施例的热压键合夹具与微流控芯片的装配示意图；
[0028]图5为图4中的热压键合夹具与微流控芯片的剖面结构示意图；
[0029]图6为图4中的热压键合夹具与微流控芯片的分解结构示意图；
[0030]图7为本技术一实施例的加压板的结构示意图；
[0031]图8为本技术一实施例的加压垫的结构示意图。
[0032]10、微流控芯片；11、盖片；12、基片；121、蓄液池；121a、油相蓄液池；121b、水相蓄液池；121c、微滴蓄液池；20、热压键合夹具；21、底板；211、限位槽；22、加压板；221、通孔；221a、第一通孔；221b、第二通孔；221c、第三通孔；23、加压垫；231、沉孔；231a、第一沉孔；231b、第二沉孔；231c、第三沉孔；30、热压键合机；31、工作台；32、施压板；33、升降驱动件；34、罩体。
具体实施方式
[0033]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0034]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热压键合夹具，用于微流控芯片，所述微流控芯片包括盖片及层叠于所述盖片上的基片，所述基片的顶面设有蓄液池，其特征在于，所述热压键合夹具包括：底板，所述底板用于承载所述微流控芯片；加压板，所述加压板用于压接在所述基片的顶面，所述加压板上设有供所述蓄液池穿置的通孔；以及加压垫，所述加压垫压接于所述加压板的顶面及所述蓄液池的端面，所述加压垫用于承接外界施加的键合压力。2.根据权利要求1所述的热压键合夹具，其特征在于，所述底板的顶面设有用于对所述基片及所述盖片进行限位的限位结构。3.根据权利要求2所述的热压键合夹具，其特征在于，所述限位结构为凹设于所述底板顶面的限位槽，所述限位槽的形状与所述基片及所述盖片的外轮廓相适配。4.根据权利要求3所述的热压键合夹具，其特征在于，所述底板上设有至少两个所述限位槽。5.根据权利要求1所述的热压键合夹具，其特征在于，所述底板为采用导热材料制成的导热底板。6.根据权利要求1所述的热压键合夹具，其特征在于，所述加压垫为采用柔性材质制成的柔性垫。7.根据权利要求1至6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁帅，张慧儒，林计良，叶非华，邱似岳，罗杵添，王帅超，
申请(专利权)人：广东顺德工业设计研究院广东顺德创新设计研究院，
类型：新型
国别省市：