片蓋片上形成圓形孔；長(zhǎng)圓形定位孔322用于安裝長(zhǎng)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(zhǎng)圓形孔。
[0060]需要說明的是，將得到的電鑄模切割塊鑲嵌到模具型腔中，就可實(shí)現(xiàn)將微結(jié)構(gòu)移植到注塑模具的型腔中，因此，就可以制造出有微納米結(jié)構(gòu)的生物芯片基片。所以，這項(xiàng)生物芯片實(shí)用技術(shù)就能夠得到使用推廣，而這種微結(jié)構(gòu)用機(jī)械加工方法是無法實(shí)現(xiàn)的；電鑄模切塊鑲嵌到模具型腔中的核心是把微納米結(jié)構(gòu)移植到注塑模具型腔中，其不僅僅降低模具制造成本，而且使用UV-LIGA技術(shù)與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)單一一種技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的制造技術(shù)。
[0061]S150，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。
[0062]參見圖5所示的本發(fā)明的模具模芯的示意圖，圖6為圖5A-A線的剖視圖，圖中，緊固件具體為固定螺栓51，即通過固定螺栓將步驟S140中形成的組合件固定在底板上，固定后成為注塑模具型腔的核心部分，也即本發(fā)明所稱的模具模型。
[0063]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。由于制造生物芯片基片的第一型腔上有微納米流道結(jié)構(gòu)21和注液孔22，且微納米流道結(jié)構(gòu)21的形狀可以為Y形、T形或者十字形，因此，通過第一型腔可以制造不同形狀的生物芯片基片。制造出生物芯片基片與生物芯片蓋片之后，可以通過熱壓鍵合、超聲波鍵合或者激光鍵合等不同鍵合封裝形式將兩者進(jìn)行封裝，封裝后形成生物芯片。可以理解的是，生物芯片的微納米流道是封閉的，且可以無滲漏的通過生物試液，該封閉的微納米流道是生物芯片的基本結(jié)構(gòu)要素。此外，由于通過生物芯片的微流道的生物試液要通過光學(xué)檢測(cè)，生物芯片材質(zhì)要有好的透光性，因此對(duì)生物芯片注塑模具型腔的表面粗糙度與加工精度都有很高的技術(shù)要求。
[0064]需要說明的是，上述生物試液具體可以為熱塑性聚合物，則通過模具模芯制造的生物芯片具體為聚合物生物芯片，其中，上述熱塑性聚合物可以為聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙稀酸甲醋(Polymethacrylates，PMMA)或者日本瑞翁 1020R光學(xué)材料(Cyclo-olefin polymer, COP),其中，COP —般是環(huán)稀徑共聚物。
[0065]參見圖7所示的本發(fā)明的生物芯片的示意圖，圖7中，生物芯片包括生物芯片基片71和生物芯片蓋片72，其中，生物芯片基片71的厚度可以為0.2mm-1.2mm，生物芯片蓋片72的厚度可以為0.2mm-1.2mm。
[0066]因此，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)能夠解決如下問題:
[0067]1、解決了聚合物生物芯片注塑模具型腔的核心部分(即模具模芯)的制備，使電鑄模切割塊的精度達(dá)到LIGA(即光刻、電鑄和注塑)技術(shù)加工級(jí)別。
[0068]2、解決了模具模芯的表面粗糙度用手工拋光較難的問題，且模具模芯的尺寸精度與表面粗糙度完全符合生物芯片注塑件的技術(shù)要求，解決了一般機(jī)械加工設(shè)備與電加工設(shè)備加工方法難以實(shí)現(xiàn)的加工精度。
[0069]3、解決了目前單純生物芯片電鑄鎳模芯注塑模不能完全注塑出生物芯片外輪廓、注液孔和定位孔的問題。
[0070]本發(fā)明鑲嵌式注塑模芯具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0071]現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下特點(diǎn):
[0072]1、可以縮短生物芯片的生產(chǎn)周期。
[0073]2、可以降低用機(jī)械加工方法制備模具模芯的制造成本。
[0074]3、可以降低單純用電鑄母盤注塑生產(chǎn)工藝生產(chǎn)生物芯片的后續(xù)加工成本，提高成品率。
[0075]4、可以同時(shí)制造生物芯片基片及生物芯片蓋片。
[0076]5、可以實(shí)現(xiàn)一般機(jī)械加工無法實(shí)現(xiàn)的模具的微納米結(jié)構(gòu)。
[0077]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模具模芯的制備方法，其特征在于，所述方法包括: 對(duì)涂膠玻璃板依次進(jìn)行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個(gè)生物芯片的微納米流道結(jié)構(gòu)的母盤； 對(duì)所述母盤進(jìn)行線切割，得到單個(gè)生物芯片的電鑄模切割塊，所述電鑄模切割塊包括一個(gè)微納米流道結(jié)構(gòu)； 對(duì)第二基板依次進(jìn)行機(jī)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(duì)第三基板依次進(jìn)行機(jī)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(duì)所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進(jìn)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(jù)權(quán)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(tái)和第二凸臺(tái)，其中，所述第二凸臺(tái)的高度比第一凸臺(tái)的高度高出第一設(shè)定值； 相應(yīng)的，所述第二固定板包括第一固定孔和第二固定孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進(jìn)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(tái)上； 將放置所述電鑄模切割塊后的第一凸臺(tái)插接在所述第一固定孔中，并將所述第二凸臺(tái)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(tái)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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述母盤為金屬鎳電鑄生物芯片圓形母板，厚度為300 μ m-2000 μ m，直徑為100mm-300mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于， 所述金屬镲電鑄生物芯片圓形母板表面的粗糙度小于0.02um。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一型腔包括注液孔和對(duì)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(duì)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(duì)位裝置；其中，所述對(duì)位裝置的頂部具有倒角結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第二型腔包括圓形定位孔和長(zhǎng)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(zhǎng)圓形定位孔用于安裝長(zhǎng)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(zhǎng)圓形孔。
8.—種如上述權(quán)利要求1-7任一權(quán)項(xiàng)所述的制備方法制備的模具模芯。
9.一種利用上述權(quán)利要求8所述的模具模芯制造的生物芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物芯片，其特征在于，所述生物芯片的注塑材料為熱塑性聚合物材料。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)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(duì)涂膠玻璃板依次進(jìn)行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個(gè)生物芯片的微納米流道結(jié)構(gòu)的母盤；對(duì)母盤進(jìn)行線切割，得到單個(gè)生物芯片的電鑄模切割塊，電鑄模切割塊包括一個(gè)微納米流道結(jié)構(gòu)；對(duì)第二基板依次進(jìn)行機(jī)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(duì)第三基板依次進(jìn)行機(jī)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(duì)第一固定板、電鑄模切割塊和第二固定板進(jìn)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(shí)現(xiàn)一般機(jī)械加工無法實(shí)現(xiàn)的模具的微納米結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】B29C33-38
【公開號(hào)】CN104552679
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510015286
【發(fā)明人】趙人和, 居克, 許斌
【申請(qǐng)人】北京同方生物芯片技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日