多種聚合物生物芯片基片注塑生產(chǎn)的方法及模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物生物芯片基片注塑生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及多種聚合物生物芯片基片注塑生產(chǎn)的方法及模具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用聚合物(主要包括PC，PMMA，COP材料)材質(zhì)，注塑方法生產(chǎn)的生物芯片基片，所使用的技術(shù)可以大體的劃分為以下兩種:
[0003]第一種，使用DVD光盤注塑生產(chǎn)工藝方法(UV-Liga技術(shù))，制作出厚度300um，直徑150mm左右的有生物芯片基片微納米結(jié)構(gòu)溝道的電鑄生物芯片母盤，把母盤安裝在光盤注塑機模具上，注塑出帶微納米結(jié)構(gòu)的圓形生物芯片基片，直徑范圍在120mm內(nèi)，厚度在0.6_-1.2_，如果是圓形生物芯片基片或蓋片，后續(xù)需要打出注液孔，不用輪廓的加工，如果是方形的，還需要對生物芯片基片或蓋片用機械加工方法打出注液孔與切割出輪廓；此方法可以快速更換厚度300um的電鑄生物芯片母盤，實現(xiàn)圓形外徑120mm內(nèi)的，溝道結(jié)構(gòu)100微米下的不同形狀生物芯片基片溝道形態(tài)的快速變換注塑生產(chǎn)。但使用該方法生產(chǎn)生物芯片基片的缺點是:在DVD光盤注塑模具上只能安裝300um厚的電鑄母盤，基片與蓋片的注塑件外徑只能是在120mm內(nèi)，由于300um厚的母盤基體強度不夠，加工出深溝道的母盤安裝在注塑機上注塑時容易發(fā)生變形，或者說母盤300um的厚度從結(jié)構(gòu)強度上不能滿足生物芯片結(jié)構(gòu)上深溝道的要求。
[0004]第二種，使用機械加工工藝方法，只適合于制作出生物芯片較大溝道結(jié)構(gòu)的基片注塑模具模芯，把裝有這種模芯的模具安裝到注塑機上，注塑出全形帶溝道與注液孔的生物芯片基片，注塑出的生物芯片基片不再需要機械加工打孔與切割外形。此方法適用于單一品種的大批量生物芯片基片生產(chǎn)，不可以快速更換模芯，不能實現(xiàn)生物芯片注塑品種的快速變換生產(chǎn)，不能加工出溝道的微納米結(jié)構(gòu)。模具制造成本費用高，加工周期較長。模具沒有模芯快速更換功能，對小批量生物芯片基片生產(chǎn)成本高，機械加工模芯時對加工設(shè)備精度的要求高，難實現(xiàn)機械加工時非平面的鏡面拋光加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，從而提供多種聚合物生物芯片基片注塑生產(chǎn)的方法及模具。
[0006]在第一方面，本發(fā)明提供了多種聚合物生物芯片基片注塑生產(chǎn)的方法。該方法包括:
[0007]加工出多個厚度相同溝槽不同的模芯；
[0008]將所述多個模芯上鉆出一個或多個型芯過孔，使其與模芯固定座上的一個或多個型芯注液孔型芯相配合；
[0009]將所述與型芯過孔配合后的一個模芯通過相應(yīng)附件配合固定在模具上；
[0010]通過更換所述模具上的模芯、附件和注液孔型芯中的一個或多個，以實現(xiàn)不同外徑或內(nèi)徑或厚度或溝槽的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)，和實現(xiàn)外徑、內(nèi)徑、厚度和溝槽均不同的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)。
[0011]優(yōu)選地，所述模芯為一直徑為150mm，厚度為12mm的用電火花或超聲波電解加工的圓形模芯。
[0012]優(yōu)選地，所述模芯由一直徑為150mm，厚度范圍在0.3_6mm的用UV-LIGA技術(shù)制造的圓形電鑄镲板和一直徑為150_，厚度范圍在6-11.7mm的圓形鏡面板組合加工而成。
[0013]優(yōu)選地，所述附件包括定鏡面、定鏡面墊板、型腔環(huán)、噴嘴、裁切機構(gòu)和頂出機構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，通過更換所述模芯，以實現(xiàn)不同溝槽形狀的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)。
[0015]優(yōu)選地，通過更換所述定鏡面和型腔環(huán)，以實現(xiàn)不同外徑的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)。
[0016]優(yōu)選地，通過更換所述噴嘴、裁切機構(gòu)、頂出機構(gòu)、定鏡面和型腔環(huán)，以實現(xiàn)不同內(nèi)徑的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)。
[0017]優(yōu)選地，通過更換所述定鏡面墊板和注液孔型芯，以實現(xiàn)不同厚度的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)。
[0018]優(yōu)選地，通過更換所述模芯、噴嘴、裁切機構(gòu)、頂出機構(gòu)、定鏡面和型腔環(huán)，以實現(xiàn)外徑、內(nèi)徑、厚度和溝槽均不同的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)。
[0019]在第二方面，本發(fā)明提供了一種注塑生產(chǎn)多種聚合物生物芯片基片的模具。該模具包括動模和定模，所述動模包括模芯固定座，
[0020]所述模芯固定座用于固定多個厚度相同溝槽不同的模芯中的一個，所述多個模芯中的一個通過其上的一個或多個型芯過孔與模芯固定座上的一個或多個型芯注液孔型芯相配合固定在模芯固定座上，再通過相應(yīng)附件配合固定在模具上；通過更換所述模具上的模芯、附件和注液孔型芯中的一個或多個，以實現(xiàn)不同外徑或內(nèi)徑或厚度或溝槽的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)，和實現(xiàn)外徑、內(nèi)徑、厚度和溝槽均不同的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)。
[0021]優(yōu)選地，所述模芯為一直徑為150mm，厚度為12mm的用電火花或超聲波電解加工的圓形模芯。
[0022]優(yōu)選地，所述模芯由一直徑為150mm，厚度范圍在0.3_6mm的用UV-LIGA技術(shù)制造的圓形電鑄镲板和一直徑為150_，厚度范圍在6-11.7mm的圓形鏡面板組合加工而成。
[0023]優(yōu)選地，所述附件包括定鏡面、定鏡面墊板、型腔環(huán)、噴嘴、裁切機構(gòu)和頂出機構(gòu)
[0024]優(yōu)選地，所述模芯上的溝槽形狀為Y型或十字型。
[0025]優(yōu)選地，所述注液孔型芯的長度包括所述模芯的厚度和由動模與定模合模形成的型腔的厚度。
[0026]本發(fā)明通過預(yù)先將一直徑為150mm，厚度范圍在0.3_6mm的用UV-LIGA技術(shù)制造的圓形電鑄鎳板與一直徑為150_，厚度范圍在6-11.7mm的圓形鏡面板組合加工、打孔制作成模芯；或?qū)⒁恢睆綖?50mm，厚度為12mm用電火花或超聲波電解加工的圓形模芯打孔制作成模芯。兩種模芯均可通過相應(yīng)附件配合安裝在模具上，并且通過更換模芯和/或附件，可實現(xiàn)不同外徑或內(nèi)徑或厚度或溝槽的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)，和實現(xiàn)外徑、內(nèi)徑、厚度和溝槽均不同的聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)，能夠有效的降低生產(chǎn)成本和推進生物芯片的實驗室實驗需求和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
【附圖說明】
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的注塑生產(chǎn)多種聚合物生物芯片基片的模具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是圖1中模芯的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是圖1中模芯的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是圖1中注液孔型芯的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0031]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的注塑生產(chǎn)多種聚合物生物芯片基片的注塑生產(chǎn)方法流程圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]如圖1-4所示，本發(fā)明實施例的注塑生產(chǎn)多種聚合物生物芯片基片的模具，包括定模和動模，定模由定鏡面1、連接在定鏡面前端的定模面板2和套設(shè)在定鏡面外周的型腔環(huán)3構(gòu)成，定鏡面I前端還設(shè)有定鏡面墊板4。動模由模芯5、模芯固定座7和連接在模芯5后端的動模面板8構(gòu)成，模芯固定座7上設(shè)有一個或多個注液孔型芯10(圖中只示意一個)，模芯5上設(shè)有與注液孔型芯10相配合的一個或多個型芯過孔53 (圖中只示意一個)。當(dāng)定模與動模合模后，模芯5通過其上的型芯過孔53與注液孔型芯10相配合，與定鏡面1、型腔環(huán)3圍成所需產(chǎn)品形狀的型腔9，與其它附件共同配合固定在生物芯片注塑模具上，以注塑生產(chǎn)聚合物生物芯片基片。動模上設(shè)有頂出機構(gòu)11和沿開、合模方向布置的裁切機構(gòu)12，頂針13被套設(shè)在裁切機構(gòu)12中部，裁切機構(gòu)12從動模面板8后端的中部裝入并穿入模芯5，可以在動模內(nèi)沿著開?；蚝夏５姆较蚯昂笠苿樱⑶夷艽┏瞿Ｐ?。噴嘴6安裝在定鏡面I和定模面板2的中部，熱熔塑膠原料經(jīng)過該噴嘴6進入型腔9。在開模前，模具外部的機構(gòu)對裁切機構(gòu)12施加外力，推動裁切機構(gòu)12由后向前推進，直到裁切機構(gòu)12進入噴嘴6頭部與定鏡面I圍成的空間內(nèi)，將注塑件中心位置切出一內(nèi)孔，由頂針13將切除的凝料推出，由頂出機構(gòu)11推出成型注塑件。
[0034]需要說明的是，上述模芯5為預(yù)先加工出的多個厚度相同溝槽不同的模芯中的一個，即每個模芯5厚度均為一固定值，模芯5上的溝槽54為Y型或十字型或其它。模芯5有兩種結(jié)構(gòu)，一種是由厚度范圍可變的電鑄鎳板51和厚度范圍可變的鏡面板52組合而成(見圖3)。具體的，該模芯5由一直徑為150臟，厚度范圍在0.3-6mm的用UV-LIGA技術(shù)制造的圓形電鑄鎳板51和一直徑為150_，厚度范圍在6-11.7mm的圓形鏡面板52組合加工而成。即無論模芯5中的電鑄鎳板51厚度為多少，只要相應(yīng)更改靜面板52厚度，使模芯5厚度始終為12_。另一種是直徑為150_，厚度為12_的用電火花或超聲波電解加工的圓形模芯(見圖4)。該種模芯上同樣設(shè)有與模芯固定座7上注液孔型芯10相配合的一個或多個型芯過孔53，以及不同形狀的溝槽54 (Y型或十字型或其它)。
[0035]另外，本發(fā)明實施例的注塑生產(chǎn)多種聚合物生物