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10um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芯片基片以及生物芯片蓋片的半成品,要切割出生物芯片基片以及生物芯片蓋片的外形并制備注液孔,還必須對這些生物芯片基片以及生物芯片蓋片的半成品進行機械加工,制備注液孔,并進行線切割。即這種方法無法一次制造具有外形并具有注液孔的生物芯片基片以及生物芯片蓋片,對這些生物芯片基片以及生物芯片蓋片的半成品進行機械加工,制備注液孔,并進行線切割,會耗費設(shè)備與工時,增加產(chǎn)品的加工成本。
[0038]然而上述第二種方法中,通過電火花加工制得的模具模芯的表面粗糙度只能在
0.04um與0.16um之間,不能滿足模具模芯的表面質(zhì)量要求(即小于0.02um);且第二種方法中是使用人工對制得的模具模芯進行拋光,而微溝道結(jié)構(gòu)十分精密,精度是微米級的,因此,拋光質(zhì)量很難實現(xiàn)圖紙設(shè)計要求,且使用上述模具模芯制造的產(chǎn)品也不能符合產(chǎn)品要求。
[0039]本發(fā)明的目的是提供一種模具模芯,該模具模芯既可以滿足表面粗糙度符合光學(xué)鏡面級別的要求,又可以制造出生物芯片基片完整的輪廓與注液孔,使生物芯片基片的加工方法更加完善,降低了后續(xù)生產(chǎn)的加工難度,使生產(chǎn)成本較現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方式成本大幅降低,能有效的推進生物芯片的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
[0040]圖1為本發(fā)明實施例提供的模具模芯的制備方法流程圖,如圖1所示,該方法具體可以包括:
[0041]S110,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(jié)構(gòu)的母盤。
[0042]此處,對涂膠玻璃板依次進行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄,即為使用UV-LIGA技術(shù)的過程;得到的母盤為金屬镲電鑄生物芯片圓形母板,厚度為300μ m-4000 μ m,直徑為100mm-300mm,且其表面的粗糙度小于0.02um,即可以實現(xiàn)納米加工。
[0043]其中,微納米流道結(jié)構(gòu)的形狀可以為Y形、T形或者十字形。
[0044]S120,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(jié)構(gòu)。
[0045]參見圖2所示的本發(fā)明的電鑄模切割塊的示意圖,圖2中,電鑄模切割塊的形狀為方形,厚度為300 μ m-4000 μ m,且包括一個Y形微納米流道結(jié)構(gòu)21 ;此外,圖2中的電鑄模切割塊還可以包括注液孔22和對位裝置槽23,優(yōu)選地,對位裝置槽23為兩個圓形定位孔。其中,注液孔22用于在使用模具模芯制造的生物芯片基片上形成通孔,上述兩個圓形定位孔用于在使用模具模芯制造的生物芯片基片上形成對位裝置,即作為在將生物芯片基片與生物芯片蓋片封裝時的對位基準。該對位裝置可以為兩個圓形凸起,該兩個圓形凸起的直徑可以為0.5mm-1.5mm,高度可以為0.2mm-0.4mm。優(yōu)選地,該兩個圓形凸起的直徑為1mm,高度為0.3mm。此外,為了便于生物芯片基片與生物芯片蓋片封裝時對準,該對位裝置的頂部還可以設(shè)有倒角結(jié)構(gòu),該倒角結(jié)構(gòu)具體可以為圓弧倒角。
[0046]需要說明的是,上述電鑄模切割塊還可以包括四個第一頂針過孔24,用于將使用模具模芯制造的生物芯片基片從模具模芯中取出,其直徑可以為該電鑄模切割塊的第一頂針過孔24、注液孔22和對位裝置槽23也可以在步驟S150后制備。
[0047]S130,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。
[0048]此處,第二基板和第三基本可以為鋼材質(zhì)的。
[0049]參見圖3所示的本發(fā)明的第一固定板的示意圖,圖3中,第一固定板包括兩個第一凸臺31和兩個第二凸臺32,其中,第二凸臺32的高度比第一凸臺31的高度高出第一設(shè)定值;優(yōu)選地,第一設(shè)定值為電鑄模切割塊的厚度。圖3中第一固定板的兩個第一凸臺31的設(shè)計元素與圖2中的電鑄模切割塊的設(shè)計元素相同,即可以包括:第一頂針過孔24、注液孔22和對位裝置槽23 ;而第一固定板的第二凸臺32可以包括圓形定位孔321和長圓形定位孔322,其中,圓形定位孔321用于安裝圓形型芯,使得在使用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322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。該圓形孔和長圓形孔作為在將生物芯片基片與生物芯片蓋片封裝時的對位基準,并且可以保證在將生物芯片基片與生物芯片蓋片對位后封裝前產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,從而使得后續(xù)生物芯片基片與生物芯片蓋片的封裝能夠正常進行。
[0050]需要說明的是,上述第一固定板的第二凸臺32還可以包括四個第二頂針過孔323,用于將使用模具模芯制造的生物芯片蓋片從模具模芯中取出,其直徑可以為;該第一固定板的第二凸臺32的第二頂針過孔323、圓形定位孔321和長圓形定位孔322以及第一固定板的第一凸臺31的第一頂針過孔24、圓形定位孔23和長圓形定位孔22也可以在步驟S150后制備。
[0051]參見圖4所示的本發(fā)明的第二固定板的示意圖,圖4中,第二固定板包括兩個第一固定孔41和兩個第二固定孔42,其中,兩個第一固定孔41與圖3中的第一固定板的兩個第一凸臺31是相對應(yīng)的,兩個第二固定孔42與圖3中的第一固定板的兩個第二凸臺32是相對應(yīng)的。具體地,在將第一固定板與第二固定板進行組合時,將第一凸臺31插接在第一固定孔41中,并將第二凸32臺插接在所述第二固定孔42中。
[0052]需要說明的是,雖然圖3中以第一固定板包括兩個第一凸臺31和兩個第二凸臺32,且圖4中第二固定板包括兩個第一固定孔41和兩個第二固定孔42進行說明,但是并不限于兩個第一凸臺31和兩個第二凸臺32,也并不限于兩個第一固定孔41和兩個第二固定孔42,本領(lǐng)域技術(shù)人員通過還可以在第一固定板中設(shè)有除兩個外其他數(shù)目的第一凸臺31和第二凸臺32,只需第二固定板中第一固定孔41的數(shù)目與第一凸臺31的數(shù)目相同,第二固定孔42的數(shù)目與第二凸臺32的數(shù)目相同即可。
[0053]S140,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。
[0054]其中,步驟S140具體可以包括:
[0055]將所述電鑄模切割塊放置在所述第一固定板的第一凸臺31上;
[0056]將放置所述電鑄模切割塊后的第一凸臺31插接在所述第一固定孔41中,并將所述第二凸臺32插接在所述第二固定孔42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32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。
[0057]具體地,首先,將兩個圖2中的電鑄模切割塊分別放置在圖3中的第一固定板的兩個第一凸臺31上;然后,將放置兩個電鑄模切割塊后的兩個第一凸臺31分別插接在兩個第一固定孔41中,并將兩個第二凸臺32分別插接在兩個第二固定孔42中,從而形成生物芯片基片的第一型腔;并形成生物芯片蓋片的第二型腔;由圖2中可知,第二固定板主要是在結(jié)構(gòu)上壓緊定位電鑄模切割塊。
[0058]可以理解的是,由于第一型腔是由電鑄模切割塊放置到第一凸臺31上并且組裝后在模具中形成的,而電鑄模切割塊可以包括微納米流道結(jié)構(gòu)21、注液孔22和對位裝置槽23,因此,第一型腔可以包括微納米流道結(jié)構(gòu)21、注液孔22和對位裝置槽23,且注液孔22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,對位裝置槽23用于在使用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(jié)構(gòu)。
[0059]此外,由于第二型腔是第二凸臺32組裝后在模具中形成的,而第二凸臺32可以包括圓形定位孔321和長圓形定位孔322,因此,第二型腔也可以包括圓形定位孔321和長圓形定位孔322,且圓形定位孔321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