微流控芯片对准键合装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本申请涉及一种基于微流控芯片的对准键合技术，特别是涉及一种微流控芯片对准键合装置。
【背景技术】
[0002]微流控芯片技术(MicrofIuidics)是把生物、化学、医学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一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
[0003]PDMS (Polydimethy I si 1xane，聚二甲基娃氧烧)芯片，因其成本低，加工过程简单，而且具有良好的化学惰性等特点，成为广泛应用于微流控领域的聚合物材料。近年来PDMS芯片成为organ-on-chip等生物组织培养和检测领域的首选芯片。细胞或者组织培养常常需要芯片上具有3D的微结构，而传统加工方法很难加工具有3D结构的PDMS芯片，很难满足organ-on-chip等研究领域的需求。因此研究人员提出了把上下两片带有微结构的PDMS芯片键合在一起，形成3D结构的方法。PDMS芯片上的微结构通常在几微米到几十微米之间，即使借助显微镜，如果需要手动调节位置，也无法实现精确对准。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种微流控芯片对准键合装置，通过两个CCD摄像头和精密调节平台，实现具有微结构的两层PDMS芯片的精准键合。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]本申请实施例公开了一种微流控芯片对准键合装置，包括支撑组件、芯片定位调节组件和CCD观测组件，所述芯片定位调节组件和CCD观测组件安装于所述支撑组件上，所述芯片定位调节组件包括ΧΥΘ精密移动平台、面光源、透明支撑板和Z轴移动平台，所述面光源支撑固定于所述ΧΥΘ精密移动平台上，所述透明支撑板安装于Z轴移动平台上，所述透明支撑板位于所述面光源的正上方并与所述面光源相对设置，所述面光源的上表面和透明支撑板的下表面分别用于安装微流控芯片，所述CCD观测组件包括安装于支撑组件上的两个相同的观测装置，每个观测装置分别包括一CCD摄像头和一XYZ轴精密移动平台，所述XYZ轴精密移动平台安装于所述支撑组件上，所述CCD摄像头固定于所述XYZ轴精密移动平台上并位于所述透明支撑板的上方。
[0007]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述支撑组件包括水平设置的底板、以及安装于所述底板上表面上的支架，所述支架的顶端延伸有水平的支撑板，所述XYZ轴精密移动平台通过螺钉可拆卸安装于所述支撑板的上表面，所述芯片定位调节组件位于所述支撑板和底板之间。
[0008]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述Z轴移动平台可拆卸安装于所述支架的侧壁上，所述ΧΥΘ精密移动平台固定于所述底板的上表面。
[0009]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述面光源通过底部支撑架固定于ΧΥΘ精密移动平台上，所述底部支撑架上形成有U形的插槽，所述面光源的边缘对应可拆卸插置于所述U形的插槽内。
[0010]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述透明支撑板通过顶部支撑架固定于所述Z轴移动平台上，所述顶部支撑架包括U形的主体部，该主体部的内壁凹设形成插槽，所述透明支撑板的边缘对应插置于所述插槽内。
[0011 ]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述透明支撑板为双抛玻璃板。
[0012]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，每个所述观测装置还分别包括一个CCD定位栓、一个CCD定位杆和一个CCD定位头，所述CCD定位栓自所述XYZ轴精密移动平台的顶端水平延伸，所述CCD定位杆竖直设置，其两端分别与所述CCD定位栓的末端以及CCD定位头固定，所述CCD摄像头与所述CCD定位头可拆卸安装。
[0013]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述CCD定位头相对所述CCD定位杆可转动。
[0014]优选的，在上述的微流控芯片对准键合装置中，所述CCD定位栓沿其延伸方向阵列设置有多个螺孔。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0016]1.解决了手动对准芯片的误差问题；
[0017]2.两个摄像头的引入，减小了 Θ轴的对准误差，整体对准误差在10微米以下；
[0018]3.通过三个位移平台对准PDMS芯片，能够对准大尺寸的PDMS芯片；
[0019]4.设备操作简单，可扩展性强，能够对准PDMS/PDMS、PDMS/玻璃芯片、PDMS/PMMA等芯片；
[0020]5.设备对准和键合功能集成于一体。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，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。
[0022]图1所示为本实用新型具体实施例中微流控芯片对准键合装置的立体结构示意图；
[0023]图2所示为本实用新型具体实施例中微流控芯片对准键合装置的分解结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]参图1和图2所示，微流控芯片对准键合装置，包括支撑组件1、芯片定位调节组件2和CCD观测组件3，芯片定位调节组件2和CCD观测组件3安装于支撑组件I上，芯片定位调节组件2包括ΧΥΘ精密移动平台201、面光源202、透明支撑板203和Z轴移动平台204，面光源202支撑固定于ΧΥΘ精密移动平台201上，透明支撑板203安装于Z轴移动平台204上，透明支撑板203位于面光源202的正上方并与面光源202相对设置，面光源202的上表面和透明支撑板203的下表面分别用于安装微流控芯片，CCD观测组件3包括安装于支撑组件上的两个相同的观测装置301，每个观测装置分别包括一 CCD摄像头3011和一 XYZ轴精密移动平台3012，XYZ轴精密移动平台3012安装于支撑组件I上，CCD摄像头3011固定于XYZ轴精密移动平台3012上并位于透明支撑板203的上方。
[0026]进一步地，支撑组件I包括水平设置的底板101、以及安装于底板上表面上的支架102，支架102的顶端延伸有水平的支撑板1021，XYZ轴精密移动平台3012通过螺钉可拆卸安装于支撑板1021的上表面，芯片定位调节组件2位于支撑板1021和底板101之间。Z轴移动平台204可拆卸安装于支架的侧壁上，ΧΥΘ精密移动平台201固定于底板101的上表面。
[0027]在该技术方案中，底板和支架优选为金属材质，二者可以通过螺丝连接，也可以加工成一体。其中底板上表面和支架的侧面都需要加工一些螺纹孔，以便于固定精密调节平台等。底板和支架材质不限于金属，还可以是强度较高的聚合物材质，如若采用聚合物材质，则需要增加底板的重量，避免使用过程中整体装置倾倒。
[0028]在该技术方案中，ΧΥΘ精密移动平台采用市售产品，60*60mm台面产品，但是不限于该尺寸。其它参数如下:移动方向:Χ、Υ、Θ轴一个自由度;行程:±12.5mm;导轨类型:V型交叉滚柱导轨；最小刻度:1um;精度:0.01mm。
[0029]进一步地，面光源202通过底部支撑架205固定于ΧΥΘ精密移动平台201上，底部支撑架205上形成有U形的插槽2051，面光源202的边缘对应可拆卸插置于U形的插槽2051内。
[0030]在该技术方案