專利名稱：具有波紋輸送板的混合裝置的制作方法
具有波紋輸送板的混合裝置要求優(yōu)先權(quán)本專利申請(qǐng)要求本文以引用方式并入的以下每個(gè)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)(I)Mixing Device Having Opposed Supply Ports and A Corrugated Conveying Plate，專利申請(qǐng)序列號(hào)為61/073，559，提交于2008年6月18日(CL-4042)；(2) Adhesive Dispenser Apparatus Having Opposed Supply Ports，專禾串i青序 列號(hào)為 61/073，563，提交于 2008 年 6 月 18 日(CL-4293)；(3)Mixing Device Having Rearwardly Positioned Supply Ports And A Corrugated Conveying Plate，專利申請(qǐng)序列號(hào)為 61/073，565，提交于 2008 年 6 月 18 H (CL-4294)；(4)Adhesive Dispenser Apparatus Having Rearwardly Positioned Supply Ports，專利申請(qǐng)序列號(hào)為61/073，570，提交于2008年6月18日(CL-4295)；(5)Mixing Device Having Laterally Adjacent Supply Ports And A Corrugated Conveying Plate，專利申請(qǐng)序列號(hào)為 61/073，551，提交于 2008 年 6 月 18 H (CL-4296)；(6)Adhesive Dispenser Apparatus Having Laterally Adjacent Supply Ports，專利申請(qǐng)序列號(hào)為61/073 J46，提交于2008年6月18日(CL-4297)；(7)Method For Fabricating A Mixing Device Having A Corrugated Conveying Plate，專利申請(qǐng)序列號(hào)為61/073，539，提交于2008年6月18日(CL-4298)；以及(8)Method For Fabricating A Dispenser Apparatus Having A Mixing Device With A Corrugated Conveying Plate，專利申請(qǐng)序列號(hào)為 61/073，557，提交于 2008 年 6 月 18 日(CL-4318)。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域。本發(fā)明涉及用于分配快速固化的多組分粘合劑、尤其是醫(yī)用粘合劑的 設(shè)備。更具體地講，本發(fā)明涉及用于混合多部分聚合物組織粘合劑的混合裝置的各種實(shí)施 方案、用于制造該混合裝置的方法、并入了該混合裝置的分配器設(shè)備、以及用于制造該分配 器設(shè)備的方法?，F(xiàn)有技術(shù)將快速固化的兩組分粘合劑描述為一種粘合劑化合物，其在各組分被混 合在一起的數(shù)秒內(nèi)即固化。此類快速固化的兩組分粘合劑具有很多應(yīng)用，包括用作許多潛 在醫(yī)療應(yīng)用中使用的組織粘合劑。此類潛在醫(yī)療應(yīng)用包括閉合局部傷口、將合成填補(bǔ)物或 鑲嵌物粘附到角膜上、遞送藥物、提供抗粘連屏障以防止外科手術(shù)后的粘連、以及補(bǔ)充或替 代體內(nèi)手術(shù)過(guò)程中的縫合線或卡釘。為了適用于醫(yī)療應(yīng)用，此類組織粘合劑必須為快速固 化的，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，能夠附著到下面的組織上，并且不會(huì)導(dǎo)致病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì) 于體內(nèi)應(yīng)用來(lái)講尤其重要的是，此類組織粘合劑不釋放毒性的降解產(chǎn)物。此類快速固化的兩組分粘合劑的組分必須在施用點(diǎn)進(jìn)行混合，或在即將要施用之 前(即，通常在數(shù)秒內(nèi))進(jìn)行混合。常規(guī)的靜態(tài)攪拌器已用來(lái)在將粘合劑施用到組織上時(shí) 將所述兩種組分混合在一起。這些常規(guī)的靜態(tài)攪拌器通常利用螺線型通道?；旌蟿?dòng)作在粘合劑退出混合通道之前發(fā)生在螺線型通道內(nèi)。此類常規(guī)的靜態(tài)攪拌器的代表為由Med Mix Systems AG (Rotkreuz, Switzerland)禾口 Mix Tek System LLC (New York, New York)出售 的那些裝置。轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國(guó)專利5，595，712也公開了一種靜態(tài)混合裝置，所述 裝置利用平面結(jié)構(gòu)內(nèi)的螺線型通道。這些現(xiàn)有技術(shù)的靜態(tài)攪拌器據(jù)信不利于在任何需要間歇地施用粘合劑的醫(yī)療應(yīng) 用中使用。如果粘合劑在攪拌器中的流動(dòng)中斷，即使是瞬間地中斷，混合組分的粘度也會(huì)快 速增加。這種被稱為膠凝的粘度上的增加可發(fā)生得非?？焖俣沟脭嚢杵魍ǖ辣蛔枞?，因 此會(huì)阻止粘合劑流動(dòng)的恢復(fù)。除了前述的靜態(tài)攪拌器以外，也已使用了動(dòng)態(tài)攪拌器諸如動(dòng)力葉輪和磁力攪拌 棒。然而，這些裝置既昂貴又麻煩，并且不是特別適用于醫(yī)療用途，因?yàn)樗鼈兛梢蜻^(guò)度的混 合而損壞粘合劑。因此，根據(jù)前述內(nèi)容，據(jù)信存在對(duì)如下混合裝置的需求所述裝置能夠充分地混合 快速固化的多組分粘合劑，使用該裝置時(shí)不會(huì)發(fā)生現(xiàn)有技術(shù)的裝置和分配器設(shè)備所具有的 阻塞問(wèn)題。發(fā)明概述在第一方面，本發(fā)明涉及用于混合粘合劑的混合裝置，所述粘合劑包含至少兩種 組分。該混合裝置包括輸送板，所述輸送板之上具有第一表面和第二表面，其中每個(gè)表面被 相應(yīng)的第一蓋板和第二蓋板所疊蓋。輸送板的每個(gè)表面均具有多個(gè)在其內(nèi)形成的凹槽，其 中每個(gè)表面上的每個(gè)凹槽均通過(guò)中間槽脊與該表面上的相鄰凹槽隔開。起疊蓋作用的蓋板 設(shè)置成接觸輸送板的相應(yīng)的第一表面和第二表面上的槽脊。蓋板和輸送板的相應(yīng)表面協(xié)作以限定延伸穿過(guò)混合裝置的多個(gè)隔開的導(dǎo)槽。每個(gè) 導(dǎo)槽均具有供應(yīng)端和排放端。導(dǎo)槽以交叉指型方式布置。也就是說(shuō)，由輸送板的一個(gè)表面 上的凹槽和其對(duì)應(yīng)的起疊蓋作用的蓋板形成的每個(gè)導(dǎo)槽的排放端緊鄰由輸送板的另一個(gè) 表面上的凹槽和其對(duì)應(yīng)的起疊蓋作用的蓋板形成的導(dǎo)槽中的至少一個(gè)的排放端。蓋板中的每個(gè)和輸送板的相應(yīng)表面協(xié)作以限定混合裝置內(nèi)的第一分配歧管和第 二分配歧管。每個(gè)分配歧管分別與第一組導(dǎo)槽和第二組導(dǎo)槽的供應(yīng)端連通。第一供應(yīng)端口 和第二供應(yīng)端口(每個(gè)均適于接納粘合劑組分中的一種)被設(shè)置成與第一分配歧管和第二 分配歧管中相應(yīng)的一個(gè)流體連通。在本發(fā)明的混合裝置的第一實(shí)施方案中，每個(gè)供應(yīng)端口均延伸穿過(guò)相對(duì)的蓋板中 相應(yīng)的一個(gè)以與限定在該蓋板和輸送板之間的分配歧管流體連通。在混合裝置的第二實(shí)施方案中，蓋板上的后邊緣表面和輸送板上的后邊緣表面協(xié) 作以限定混合裝置的后表面。在該實(shí)施方案中，供應(yīng)端口延伸穿過(guò)混合裝置的后表面以與 相應(yīng)的分配歧管流體連通。具體地講，供應(yīng)端口由蓋板的后邊緣表面中的配準(zhǔn)的開口和輸 送板限定。在混合裝置的第三實(shí)施方案中，側(cè)向隔離的相鄰供應(yīng)端口開口在蓋板中的一個(gè)的 表面上。第一供應(yīng)端口延伸穿過(guò)第一蓋板以與第一分配歧管連通。第二供應(yīng)端口延伸穿過(guò) 第一蓋板和輸送板以與第二分配歧管流體連通，所述第二分配歧管限定在第二蓋板和輸送 板的另一個(gè)表面之間。
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-O-0-O-在另一方面，本發(fā)明涉及一種粘合劑分配器設(shè)備，所述設(shè)備并入了上文所概述的 混合裝置的實(shí)施方案中的一個(gè)。分配器設(shè)備包括混合裝置以及連接到第一蓋板和第二蓋板上的接頭。接頭具有延 伸穿過(guò)其中的第一和第二通道。接頭頂靠混合裝置連接(即，以流體密封方式實(shí)體鄰接) 以便接頭中的通道分別設(shè)置成與混合裝置中的第一供應(yīng)端口和第二供應(yīng)端口流體連通。在第一實(shí)施方案中，分配器利用了混合裝置的第一實(shí)施方案。接頭由接合在一起 第一和第二接頭塊形成。每個(gè)接頭塊均實(shí)體連結(jié)(如用環(huán)氧樹脂粘合劑來(lái)連結(jié))到蓋板中 的一個(gè)的主表面上。在第二實(shí)施方案中，分配器利用了混合裝置的第二實(shí)施方案。本發(fā)明的該實(shí)施方 案中的接頭被成形為一體塊，所述塊實(shí)體連結(jié)(如用環(huán)氧樹脂粘合劑來(lái)連結(jié))到輸送板的 至少后邊緣表面上。除此之外或作為另外一種選擇，接頭還可實(shí)體連結(jié)到蓋板中的至少一 個(gè)上，連結(jié)在蓋板的后邊緣表面和/或蓋板的主表面上。在第三實(shí)施方案中，分配器利用了混合裝置的第三實(shí)施方案。在本發(fā)明的該實(shí)施 方案中，接頭被成形為一體塊，所述塊實(shí)體連結(jié)(如用環(huán)氧樹脂粘合劑來(lái)連結(jié))到蓋板上， 供應(yīng)端口則開口在所述蓋板上。-O-0-O-在另一方面，本發(fā)明涉及用于制造混合裝置的方法。該方法包括以下步驟a)提供凹槽狀輸送板；b)將凹陷的第一蓋板和第二蓋板粘結(jié)到輸送板的相應(yīng)表面上，從而限定第一組和 第二組隔開的交叉指型導(dǎo)槽以及第一分配歧管和第二分配歧管；以及c)穿過(guò)蓋板的表面形成相應(yīng)的供應(yīng)端口。每個(gè)端口均被設(shè)置成與相應(yīng)的分配歧管 流體連通。優(yōu)選地，輸送板為硅并且蓋板為玻璃。輸送板上的凹槽通過(guò)蝕刻形成。粘結(jié)步驟 通過(guò)以陽(yáng)極方式將玻璃蓋板粘結(jié)到硅輸送板上來(lái)執(zhí)行。-O-0-O-另一方面，本發(fā)明涉及用于制造分配器設(shè)備的方法，所述設(shè)備用于分配包含至少 兩種組分的粘合劑。該方法包括以下步驟a)制造具有凹槽狀輸送板的混合裝置，其具有形成數(shù)組隔開的交叉指型導(dǎo)槽的粘 結(jié)的蓋板、與導(dǎo)槽連通的分配歧管、和設(shè)置成與歧管流體連通的供應(yīng)端口 ；以及b)將具有形成在其中的通道的接頭連接到混合裝置上，以便接頭以流體密封方式 頂靠混合裝置實(shí)體鄰接，并且接頭中的通道設(shè)置成與混合裝置中的供應(yīng)端口流體連通。附圖簡(jiǎn)述通過(guò)下列發(fā)明詳述并結(jié)合作為本專利申請(qǐng)一部分的附圖，將會(huì)更全面地理解本發(fā) 明，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的混合裝置的透視圖，所述裝置具有相對(duì)的供 應(yīng)端口 ；圖2為堆疊的元件的分解圖，所述元件形成圖1的混合裝置；圖3為沿圖1中的剖面線3-3截取的截面圖3A為圖3的框標(biāo)部分的放大視圖；圖4為沿圖1中的剖面線4-4截取的截面圖；圖5為沿圖4中的剖面線5-5截取的截面圖；圖6為沿圖4中的剖面線6-6截取的截面圖，其示出了圖4和5所示的混合裝置 的前部的一種可供選擇的構(gòu)型；圖7A、7B、7C和7D為程式化平面圖，它們示出了導(dǎo)槽軸線在輸送板的相同主表面 上的可供選擇的排列，以及該主表面上的導(dǎo)槽軸線相對(duì)于輸送板的另一個(gè)主表面上的導(dǎo)槽 軸線的可供選擇的排列；圖8為類似于圖3A的放大的截面圖，其示出了一種可供選擇的導(dǎo)槽排列，其中導(dǎo) 槽具有不同的橫截面積。圖9為大致類似于圖4的截面圖，其示出了一種可供選擇的歧管排列，其中輸送板 在其中具有腔體；圖10為沿圖9的剖面線10-10截取的截面圖，其中為清楚起見(jiàn)省略了圖10的正 面部分；圖11為大致類似于圖4的截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方 案的具有向后定位的供應(yīng)端口的混合裝置；圖12為沿圖11的剖面線12-12截取的截面圖，其中為清楚起見(jiàn)省略了圖12的正 面部分；圖13為大致類似于圖4的截面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施 方案的具有側(cè)向相鄰供應(yīng)端口的混合裝置，其中兩個(gè)供應(yīng)端口均延伸穿過(guò)相同的蓋板；圖14A和14B為分別沿圖13的剖面線14A-14A和14B-14B截取的截面圖；圖15為粘合劑分配器設(shè)備的截面圖，所述設(shè)備并入了如圖1至5所示的混合裝置 的實(shí)施方案；圖16為粘合劑分配器設(shè)備的截面圖，所述設(shè)備并入了如圖11和12所示的混合裝 置的實(shí)施方案；圖17為粘合劑分配器設(shè)備的截面圖，所述設(shè)備并入了根據(jù)圖13，14A和14B所示 的混合裝置的實(shí)施方案，該視圖是沿圖18A和18B的剖面線17-17截取的；圖18A和18B為分別沿圖17的剖面線18A-18A，18B-18B截取的截面圖；圖19為流程圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的混合裝置的總體制造過(guò)程；并 且圖20為流程圖，其示出了用于制造輸送板的方法。發(fā)明詳述在下列發(fā)明詳述中，類似的附圖標(biāo)號(hào)表示所有附圖中類似的元件。圖1至5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的混合裝置的第一實(shí)施方案，其一般由參 考字符IO1來(lái)指示?；旌涎b置IO1使得能夠?qū)⒊浞只旌系膬山M分粘合劑間歇地施用到所期 望的組織區(qū)域上，同時(shí)消除了與現(xiàn)有技術(shù)的靜態(tài)攪拌器相關(guān)聯(lián)的阻塞?；旌涎b置IO1包括中心輸送板12，所述中心輸送板被相應(yīng)的第一蓋板和第二蓋板 20，22疊蓋。每個(gè)蓋板20，22具有相應(yīng)的前邊緣表面2(^，22 (圖2，幻和相應(yīng)的后邊緣表 面20R，22R(圖幻。蓋板優(yōu)選地由硼硫酸鹽玻璃形成。作為另外一種選擇，蓋板可由聚合材料、復(fù)合材料、結(jié)晶材料和/或金屬形成。蓋板通常為一毫米(1.0mm)厚。中心輸送板12具有相應(yīng)的第一主表面和第二主表面14，16 (圖幻以及相應(yīng)的次 前邊緣表面12F(圖2，幻和次后邊緣表面12R(圖5)。前邊緣表面12F以及蓋板20，22的 前邊緣表面20F和22F協(xié)作以形成混合裝置IO1的前表面IOA (圖5)。類似地，后邊緣表面 12R以及蓋板20，22的后邊緣表面20R和22R協(xié)作以形成混合裝置IO1的后表面10P。輸送板12優(yōu)選地由結(jié)晶硅形成。作為另外一種選擇，輸送板可由聚合材料、復(fù)合 材料、玻璃或金屬形成。如最佳見(jiàn)于圖2，輸送板12的每個(gè)主表面14，16具有分別形成在其中的多個(gè)凹槽 14G，16G。每個(gè)主表面14，16上的每個(gè)凹槽14G，16G通過(guò)中間槽脊14L，16L與該表面上的 相鄰凹槽隔開，從而賦予輸送板12基本上波紋構(gòu)型。輸送板12的主表面14上的凹槽狀區(qū)域在三個(gè)側(cè)邊上被兩個(gè)平面?zhèn)染?4M和后緣 14R圍繞(圖2)。輸送板12的主表面16上的凹槽狀區(qū)域類似地被兩個(gè)平面?zhèn)染?6M(圖 4)和后緣16R(圖5)圍繞。輸送板12的相對(duì)的主表面上的鄰近凹槽14G，16G通過(guò)纖維網(wǎng)18側(cè)向隔開，所述 纖維網(wǎng)具有預(yù)定的厚度尺寸18T(圖3Α)。第一蓋板和第二蓋板20，22分別覆蓋輸送板12的第一主表面和第二主表面14， 16。每個(gè)蓋板20，22均設(shè)置成接觸該蓋板所面對(duì)的輸送板12的主表面上的緣和槽脊。因 此，蓋板20接觸輸送板12的面對(duì)的主表面14上的緣14Μ，14R以及槽脊14L。類似地，蓋板 22接觸輸送板12的面對(duì)的主表面16上的緣16Μ，16R以及槽脊16L。每個(gè)蓋板20，22和輸送板12的對(duì)應(yīng)的相應(yīng)面對(duì)的主表面14，16協(xié)作以限定延伸 穿過(guò)混合裝置IO1的第一組和第二組隔開的導(dǎo)槽30，32。如圖5所示，每個(gè)導(dǎo)槽30，32具有 預(yù)定的長(zhǎng)度尺寸30L，32L，所述長(zhǎng)度尺寸在其供應(yīng)端30S，32S和其排放端30D，32D之間延 伸。導(dǎo)槽軸線30A，32A(由圖3，3A和4中的符號(hào)“X”表示)從其供應(yīng)端至其排放端延伸穿 過(guò)每個(gè)導(dǎo)槽。導(dǎo)槽的長(zhǎng)度尺寸30L，32L可為與輸送板12的總體長(zhǎng)度一致的任何方便的值。輸 送板的第一表面上的導(dǎo)槽組中的導(dǎo)槽30的長(zhǎng)度30L基本上彼此相等并且等于輸送板的第 二表面上的導(dǎo)槽組中的導(dǎo)槽32的長(zhǎng)度32L。輸送板12具有約十毫米(IOmm)的長(zhǎng)度12L(圖5)。輸送板12的寬度尺寸由輸送 板的相對(duì)的表面上的導(dǎo)槽組中的導(dǎo)槽數(shù)目確定。對(duì)于圖1至5所示的混合裝置IOH其中 一組六個(gè)導(dǎo)槽設(shè)置在輸送板12的表面14上，同時(shí)一組五個(gè)導(dǎo)槽設(shè)置在相對(duì)的表面16上)， 寬度尺寸為約十毫米(10mm)。應(yīng)當(dāng)理解，如果期望更大數(shù)目的導(dǎo)槽，則輸送板12的寬度尺 寸將相稱地增加。更寬的導(dǎo)槽將類似地導(dǎo)致輸送板12的寬度尺寸增加。輸送板12的長(zhǎng)度和寬度也決定混合裝置IO1以及本文將描述的混合裝置的各種 其它實(shí)施方案102(圖11，12)和IO3(圖13，14)的總體長(zhǎng)度和寬度尺寸。如最佳見(jiàn)于圖5，混合裝置IO1的前表面IOA (由共面的前邊緣表面20F，22F和12F 限定)垂直于導(dǎo)槽軸線30A，32A。然而，如圖6所示，前表面IOA可為相對(duì)于導(dǎo)槽軸線30A， 32A傾斜的。應(yīng)當(dāng)指出的是，這兩種排列(即，前表面IOA相對(duì)于軸線垂直或傾斜)均可用 于混合裝置的任何其它實(shí)施方案102，IO30也如圖6所示，前邊緣表面20F，22F的拐角20C，22C中的一個(gè)或兩個(gè)均可為圓形的。導(dǎo)槽30，32被布置成使得它們的排放端為交叉指型的(圖1，3，3A和4)。所謂“交 叉指型的”，是指每個(gè)導(dǎo)槽30的排放端30D緊鄰導(dǎo)槽32中的至少一個(gè)的排放端32D。纖維網(wǎng)18的厚度尺寸18T (圖3A)優(yōu)選地為與輸送板12的構(gòu)造材料相一致的最小 厚度，以便相鄰導(dǎo)槽之間的間距盡可能地緊密。約十至一百(10-100)微米的厚度尺寸18T 是優(yōu)選的。如將詳述的那樣，當(dāng)使用時(shí)，緊密相鄰的導(dǎo)槽的相鄰排放端30D，32D之間的這種 交叉指型的排列將源自導(dǎo)槽30的粘合劑中的一種組分放置成側(cè)向相鄰地接觸源自導(dǎo)槽32 的粘合劑的另一種組分。源自輸送板的兩相對(duì)表面上的側(cè)向相鄰導(dǎo)槽的粘合劑組分?jǐn)U散在 一起以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散混合。在圖1至5所示的混合裝置IO1中，導(dǎo)槽30的軸線30A彼此平行。這些軸線30A 也被示出為彼此共面的(即，它們位于共用平面30R中，圖3A)。類似地，導(dǎo)槽32的軸線32A 也彼此平行并且也被布置成位于共用平面32R上。此外，導(dǎo)槽30的軸線30A還平行于導(dǎo)槽 32的軸線32A。如圖7A，7B，7C和7D所示，導(dǎo)槽軸線的其它排列是可能的，而同時(shí)在導(dǎo)槽的排放端 30D，32D保持交叉指型的關(guān)系。導(dǎo)槽軸線的任何這些可供選擇的排列均可用于本發(fā)明的混 合裝置的任何實(shí)施方案^^，^^，或川3。在圖7A中，主表面14上的導(dǎo)槽30的軸線30A彼此平行，而同時(shí)主表面16上的導(dǎo) 槽32的軸線32A彼此平行。然而，軸線30A中的每個(gè)均相對(duì)于軸線32A中的每個(gè)取向成銳角。圖7B示出了一種排列，其中導(dǎo)槽30的軸線30A相對(duì)于彼此取向成銳角。類似地， 導(dǎo)槽32的軸線32A也相對(duì)于彼此取向成銳角。然而，軸線30A，32A不是被布置成平行的， 雖然如果需要的話，數(shù)對(duì)軸線30A，32A可彼此平行。圖7C和7D示出了排列，其中軸線30A，32A不是直的。在圖7C中，軸線30A，32A 為分段線性的。在圖7D中，軸線30A，32A包括彎曲段?？赡艹霈F(xiàn)如下情況，粘合劑組分中的一種或兩種均表現(xiàn)出對(duì)輸送板材料或蓋板材 料的親和力。因此，可能期望處理導(dǎo)槽30，32的表面以便它們?nèi)狈?即，排斥)對(duì)粘合劑組 分的親和力。因此，如圖3A所示，在優(yōu)選的實(shí)例中，輸送板12的每個(gè)主表面的凹槽狀部分和 蓋板20，22的表面的覆蓋部分具有布置在其上的含硅氧烷層34。層34具有厚度34T。厚度 34T優(yōu)選地小于十(10)微米。一種優(yōu)選的含硅氧烷材料為由Thermo Fisher Scientific Inc. (Rockford，Illinois)以商標(biāo) SurfaSil 出售的硅化流體。含硅氧烷層36也可布置在混合裝置的前表面IOA上(圖5和6)?？墒褂糜脕?lái)處 理導(dǎo)槽30，32的表面的相同的含硅氧烷材料。第一組導(dǎo)槽和第二組導(dǎo)槽30，32中的每個(gè)導(dǎo)槽均具有預(yù)定的橫截面積，所述面積 在垂直于延伸穿過(guò)其中的軸線的平面中測(cè)量。假定粘合劑組分的流速相等，則第一組中的導(dǎo)槽30的橫截面積對(duì)第二組中的導(dǎo) 槽32的橫截面積的比率決定被分配的粘合劑的第一組分和第二組分的體積的比率。在圖3和3A中，導(dǎo)槽30和32的橫截面積基本上相等，從而導(dǎo)致基本上相等體積 的源自排放端30D，32D的粘合劑組分。然而，如果期望被分配的粘合劑組分的體積不同，則導(dǎo)槽30和32的橫截面積可彼此不同，如圖8所示。導(dǎo)槽也可具有不同的橫截面形狀。例如，也如圖8所示，導(dǎo)槽30(和/或32)在橫 截面形狀上可為三角形的(近似等邊的)。作為另外一種選擇，導(dǎo)槽32 (和/或30)在橫截 面形狀上可為梯形的。這些三角形和/或梯形的形狀在制造輸送板12時(shí)通過(guò)蝕刻<100> 結(jié)晶硅產(chǎn)生。當(dāng)利用不同的材料和/或不同的制造方法時(shí)，可產(chǎn)生其它橫截面形狀，諸如矩 形或半圓形。導(dǎo)槽尺寸和/或形狀之間的這些可供選擇的關(guān)系可用于本發(fā)明的混合裝置的任 何實(shí)施方案IO1jIO2j^IO30硅輸送板12的典型的厚度尺寸為約三百至五百(300至500)微米。對(duì)于三角形 的導(dǎo)槽(諸如圖8中的導(dǎo)槽30)，該三角形的典型的腰邊尺寸為約兩百至三百五十QOO至 350)微米。對(duì)于梯形的導(dǎo)槽(諸如圖8中的導(dǎo)槽32)，導(dǎo)槽的寬度為最多五百(500)微米， 所述寬度沿該梯形的兩個(gè)平行邊中的較長(zhǎng)者測(cè)量。導(dǎo)槽深度通常為約兩百至三百O00至 300)微米，所述深度在梯形的兩個(gè)平行邊之間測(cè)量。蓋板20，22中的每個(gè)和輸送板12的相應(yīng)的主表面14，16協(xié)作以限定混合裝置IO1 內(nèi)的第一分配歧管和第二分配歧管40，42 (圖1，4和5)。每個(gè)分配歧管40，42分別與第一組導(dǎo)槽和第二組導(dǎo)槽30，32的供應(yīng)端30S，32S連 通，而不論導(dǎo)槽是如何布置，定尺寸或成型的。一般來(lái)講，導(dǎo)槽30，32的橫截面積應(yīng)當(dāng)足夠 小而使得形成在混合裝置內(nèi)的分配歧管(將作描述)在發(fā)生任何穿過(guò)導(dǎo)槽的流動(dòng)之前填
、/斗倆。在圖1至5所示的混合裝置IO1的實(shí)施方案中，每個(gè)分配歧管40，42由布置在每個(gè) 蓋板20，22中的凹口 20T，22T (圖2)限定。作為一個(gè)供選擇的替代方案，如圖9和10所示， 輸送板12的主表面中的一個(gè)或兩個(gè)也可具有形成在其中的腔體14C，16C。輸送板12的主 表面中的一個(gè)或兩個(gè)中的腔體14C，16C與形成在相應(yīng)的面對(duì)蓋板中的凹口 20T，22T協(xié)作以 在混合裝置IO1中限定放大的分配歧管40，，42，。如果需要的話，放大的分配歧管40，，42， 可類似地在混合裝置的其它實(shí)施方案102，IO3中形成。提供供應(yīng)端口以使得能夠?qū)⒄澈蟿┑南鄳?yīng)組分導(dǎo)入到每個(gè)分配歧管(不論其是 如何構(gòu)造的)中。如將詳述的那樣，供應(yīng)端口的所述各種設(shè)置限定了混合裝置和利用所述 裝置的分配設(shè)備的不同的實(shí)施方案。在混合裝置IO1的情形中，根據(jù)具體情況，供應(yīng)端口 205^2251以相對(duì)的形式延伸 穿過(guò)每個(gè)相應(yīng)的相對(duì)蓋板20，22而進(jìn)入到每個(gè)分配歧管40，42 (圖4和幻或相應(yīng)的放大的 分配歧管40，，42，(圖9和10)中。端口 20^,2251可使用任何合適的辦法諸如機(jī)加工或 蝕刻來(lái)形成。在圖11和12所示的可供選擇的實(shí)施方案中，每個(gè)供應(yīng)端口 20S2，22S2均向后定位 在混合裝置IO2中以延伸穿過(guò)其后表面IO2P與相應(yīng)的分配歧管40，42 (或40，，42，)連通。 如圖所示，每個(gè)供應(yīng)端口 2052，22爐均在相應(yīng)的蓋板20，22和輸送板12中形成。作為另外 一種選擇，每個(gè)供應(yīng)端口 20爐，2252可完全在相應(yīng)的蓋板20，22中形成?？墒褂糜糜谛纬晒?應(yīng)端口 20S2，22S2的任何合適的技術(shù)。圖13和14示出了混合裝置IO3的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方 案，其中兩個(gè)供應(yīng)端口 20S3，22S3彼此側(cè)向相鄰且彼此隔離并且延伸穿過(guò)相同的蓋板。供應(yīng)
11端口 20S3穿過(guò)蓋板20形成并且延伸到分配歧管40 (或40，)中。供應(yīng)端口 22S3延伸穿過(guò) 蓋板20和輸送板12而進(jìn)入到分配歧管42 (或42’)中。應(yīng)當(dāng)指出的是，為了適應(yīng)該實(shí)施方 案中的供應(yīng)端口 20S3，22S3的這種側(cè)向相鄰的定位，歧管40，42(或40，，42，)必須彼此偏 移足夠的距離。該偏移距離可左右延伸和/或前后延伸，如圖13，14A，14B和17所示。-O-0-O-并入了任何相應(yīng)的混合裝置的實(shí)施方案101，IO2或IO3的分配器設(shè)備1101，IlO2或 IlO3也在本發(fā)明的設(shè)想范圍內(nèi)。在所有情況下，分配器設(shè)備1101，IlO2或IlO3均包括接頭50^ 502或503，所述接頭 連接到混合裝置上。每個(gè)接頭50^ 502或503均具有延伸穿過(guò)其中的第一和第二通道。所 謂“連接”，是指接頭以流體密封方式頂靠混合裝置實(shí)體鄰接，使得接頭中的通道設(shè)置成與 混合裝置中的供應(yīng)端口流體連通。接頭50^ 502或503和其關(guān)聯(lián)的混合裝置101，IO2或IO3 之間的連接通過(guò)將接頭實(shí)體連結(jié)到混合裝置上的適當(dāng)位置上來(lái)實(shí)現(xiàn)。接頭對(duì)混合裝置的連結(jié)可為不可移除的或可移除的。如果預(yù)期混合裝置在分配器 內(nèi)僅使用一次，則希望混合裝置對(duì)接頭的連結(jié)是以可移除方式進(jìn)行的。因而可清潔接頭以 便重復(fù)使用。圖15為一般由參考字符IlO1指示的分配器設(shè)備的截面圖，所述設(shè)備并入了圖1至 5所示的混合裝置的實(shí)施方案101。分配器設(shè)備IlO1包括由第一和第二接頭塊150，152構(gòu)成的接頭501。接頭塊可為 實(shí)體離散的(如圖所示)或接合的。每個(gè)接頭塊150，152分別連接到第一蓋板和第二蓋板 20，22上。每個(gè)接頭塊150，152具有形成在其中的通道150 ，152 。借助于連接，將每個(gè)通 道150P，152P設(shè)置成與在混合裝置IO1中形成的相應(yīng)的供應(yīng)端口 20SS22S1中的一個(gè)流體 連通。因此粘合劑的組分能夠被導(dǎo)入到接頭塊150，152中的通道150P，152P中，穿過(guò)相應(yīng) 的供應(yīng)端口 20S1，22S1，并且進(jìn)入到相應(yīng)的分配歧管40，42 (或40，，42，)中。在該實(shí)施方案中，接頭塊150，152優(yōu)選地使用與接頭和蓋板的構(gòu)造材料相一致的 任何合適的連結(jié)方法實(shí)體連結(jié)到相應(yīng)的第一蓋板和第二蓋板20，22上。在其中接頭和蓋 板由玻璃或熔融石英制成的布置中，已發(fā)現(xiàn)紫外線固化的環(huán)氧樹脂適于永久地連結(jié)這些構(gòu) 件。如果接頭和蓋板由硅制成，則它們可融合粘結(jié)在一起。如果接頭和蓋板由聚合物材料 制成，則它們可超聲粘結(jié)或焊接在一起。實(shí)體連結(jié)優(yōu)選地發(fā)生在蓋板的主表面上。作為另外一種選擇，可使用可移除的機(jī)械連結(jié)布置(例如，夾緊布置)來(lái)連結(jié)由任 何材料制成的接頭和蓋板。圖16所示的分配器設(shè)備IlO2的第二實(shí)施方案利用了圖11和12所示的混合裝置 IO20分配器設(shè)備IlO2包括接頭502，所述接頭連接到混合裝置IO2的后表面上。在該實(shí)例中，接頭502包括第一和第二接頭塊250，252。塊250，252沿平面的接觸 表面接合。每個(gè)接頭塊250，252具有形成在其中的相應(yīng)的通道250 ，252 。通道250P，252P 分別設(shè)置成與第一供應(yīng)端口和第二供應(yīng)端口 20S2，22S2流體連通。如前文結(jié)合圖11和12所述，供應(yīng)端口 20S2，22S2穿過(guò)蓋板20，22的相應(yīng)的后表面 20R，22R。因此粘合劑的組分能夠被導(dǎo)入到接頭250，252中的通道250P，252P中，穿過(guò)相應(yīng) 的供應(yīng)端口 20S2，22S2，并且進(jìn)入到相應(yīng)的分配歧管40，42 (或40，，42，)中。在該布置中，接頭塊250，252實(shí)體連結(jié)到輸送板12的至少后表面12R上，并且分別粘結(jié)到第一蓋板和第二蓋板20，22的后表面20R，22R上。塊250，252也可實(shí)體連結(jié)到蓋 板20，22的主表面上。這些實(shí)體連結(jié)可按與結(jié)合圖15所述的相同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。分配器設(shè)備IlO3的第三實(shí)施方案示出于圖17，18A和18B中。該第三實(shí)施方案IlO3 利用了圖13和14所示的混合裝置103。分配器設(shè)備IlO3包括連接到第一蓋板20上的接 頭503。接頭503包括一體接頭塊350。接頭塊350具有形成在其中的第一通道350P和第二通道352P。通道350P設(shè)置成 與蓋板20中的第一供應(yīng)端口 20S3流體連通。通道352P設(shè)置成與第二供應(yīng)端口 22S3流體 連通。第二供應(yīng)端口 22S3穿過(guò)第一蓋板20和輸送板12，并且與第一供應(yīng)端口 20S3和第一 歧管40 (或40，)隔離。接頭塊350使用任何上述的連結(jié)辦法實(shí)體連結(jié)到蓋板20上。因此粘合劑的第一組分能夠被導(dǎo)入到接頭350中的通道350P中，穿過(guò)供應(yīng)端口 20S3，并且進(jìn)入到分配歧管40 (或40，)中。因此粘合劑的第二組分能夠被導(dǎo)入到接頭350 中的通道352P中，穿過(guò)供應(yīng)端口 22S3，并且進(jìn)入到分配歧管42 (或42，)中。在使用中，根據(jù)具體情況，從一般由參考字符S指示的供應(yīng)單元將粘合劑的各組 分導(dǎo)入到分配器lio1，IlO2, IlO3的接頭50^5(^ 503中的相應(yīng)的通道中。供應(yīng)單元S具有室 S1和S2，所述室中的每個(gè)保持粘合劑組分中的一種。每種粘合劑組分以如下方式響應(yīng)于施加到其上的原動(dòng)力從其相應(yīng)的室S1和S2流 動(dòng)到接頭50^5(^ 503的相應(yīng)的通道中。原動(dòng)力優(yōu)選地由正位移機(jī)構(gòu)來(lái)提供，以便相等體積 的粘合劑組分從供應(yīng)單元S的室S1和S2中流入到混合裝置101，IO2, IO3中。然后這些組分穿過(guò)相應(yīng)的供應(yīng)端口并且進(jìn)入到相應(yīng)的分配歧管40，42(或40’， 42’)中。每種組分的流向由相應(yīng)的流向箭頭A1和A2示出。與歧管的橫截面積相比，混合裝置101，IO2, IO3中的導(dǎo)槽30，32中的每個(gè)的橫截面 積足夠小，以便歧管在任何粘合劑組分流過(guò)導(dǎo)槽之前完全填滿。原動(dòng)力的繼續(xù)施加導(dǎo)致粘 合劑組分從相應(yīng)的供應(yīng)端30S，32S流過(guò)導(dǎo)槽而到達(dá)排放端30D，32D。希望粘合劑組分同時(shí)地到達(dá)導(dǎo)槽的排放端30D，32D，不論要分配的各組分的體積 比率如何。使粘合劑組分從排放端30D，32D同時(shí)地排放出來(lái)確保各組分的混合將立即開 始。各粘合劑組分同時(shí)排放出來(lái)也消除了擦拭混合裝置的排放端以移除任何過(guò)早分配的粘 合劑組分的必要性。對(duì)于要求相等體積的每個(gè)粘合劑組分(即，體積比率為1. 0)的應(yīng)用來(lái)講，重要的 是穿過(guò)混合裝置10的每個(gè)路徑中的體積總量相等。每個(gè)路徑的體積由每個(gè)路徑片段(即，相應(yīng)的接頭通道；供應(yīng)端口 ；歧管和導(dǎo)槽) 的體積的總和確定。如所述的那樣，每個(gè)導(dǎo)槽的體積由該導(dǎo)槽的橫截面積和長(zhǎng)度確定。因 此，對(duì)于這種應(yīng)用(假定其它路徑片段中的體積相等)，導(dǎo)槽30，32應(yīng)當(dāng)具有相等的橫截面 積和相等導(dǎo)槽長(zhǎng)度30L，32L。對(duì)于要求非1.0的組分比率的應(yīng)用來(lái)講，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)所述各種路徑片段的體 積。在實(shí)際中，最便利的調(diào)節(jié)是將導(dǎo)槽的橫截面積修改成所期望的組分比率，如上文結(jié)合圖 8所述。-O-0-O-形成蓋板和輸送板的技術(shù)取決于用于這些構(gòu)件的材料。合適的材料包括聚合物材料、復(fù)合材料、結(jié)晶材料、玻璃、和金屬。如果蓋板和輸送板由聚合物材料或復(fù)合材料制成，則輸送板的第一表面和第二表 面上的凹槽和蓋板中的凹口可通過(guò)模塑來(lái)形成。供應(yīng)端口也在該模塑過(guò)程中形成?？墒褂?壓塑或注塑技術(shù)。在利用此類材料的情況下，可將蓋板粘結(jié)(例如，超聲焊接)到輸送板上。如果蓋板和輸送板由金屬材料而非結(jié)晶材料制成，則輸送板的第一表面和第二表 面上的凹槽以及蓋板中的凹口和供應(yīng)端口可通過(guò)任何合適的機(jī)加工方法諸如使用金剛石 涂層刀具進(jìn)行的研磨加工來(lái)形成。在這種構(gòu)造中，蓋板可通過(guò)任何合適的技術(shù)諸如焊接粘 結(jié)到輸送板上。用于蓋板20，22的優(yōu)選的材料為玻璃，尤其是硼硫酸鹽玻璃或熔融石英。對(duì)于此 類材料，蓋板中的凹口通過(guò)研磨加工，即使用金剛石涂層刀具或碳化物刀具來(lái)形成。供應(yīng)端 口 203^2231或20S3，22S3可通過(guò)磨鉆，優(yōu)選地使用金剛石涂層鉆或金剛石涂層孔鋸來(lái)形成。 供應(yīng)端口 20S2，22S2通過(guò)研磨加工，優(yōu)選地使用金剛石涂層刀具進(jìn)行的機(jī)加工來(lái)形成。對(duì)于 由結(jié)晶材料制成的蓋板，凹口可通過(guò)蝕刻或研磨加工來(lái)形成，而同時(shí)供應(yīng)端口可使用金剛 石涂層刀具或激光切割機(jī)來(lái)形成。用于輸送板12的優(yōu)選的材料為結(jié)晶材料，尤其是硅，尤其首選具有<100>晶體取 向的硅。對(duì)于該材料，第一表面和第二表面上的凹槽通過(guò)蝕刻來(lái)形成。如果輸送板12由玻 璃形成，則凹槽使用金剛石涂層刀具來(lái)形成。如果需要穿透輸送板的端口，則其可使用激光 切割機(jī)或金剛石涂層鉆來(lái)形成。用于混合裝置101，IO2, IO3的優(yōu)選的材料組合為由硼硫酸鹽玻璃形成的蓋板和由 <100>結(jié)晶硅形成的輸送板。在這種組合中，玻璃蓋板以陽(yáng)極方式粘結(jié)到硅輸送板上。無(wú)論用于蓋板和輸送板的材料如何，均處理導(dǎo)槽的表面以便它們?nèi)狈?duì)粘合劑的 任何組分的親和力。優(yōu)選的表面處理方法為沉積含硅氧烷層。制造方法一般來(lái)講，將多個(gè)混合裝置成組地形成。每個(gè)混合裝置均包括由優(yōu)選的 材料即硼硅酸鹽玻璃形成的蓋板，和由<100>結(jié)晶硅形成的輸送板。如圖19所示，在方框100處，多個(gè)輸送板前體在硅片的部分上形成。多個(gè)組的凹 槽在該硅片的相對(duì)的第一表面和第二表面上產(chǎn)生。第一表面上的每個(gè)組的凹槽覆蓋第二表 面上對(duì)應(yīng)組的凹槽。第一表面上的凹槽組中的每個(gè)凹槽通過(guò)纖維網(wǎng)與第二表面上的其對(duì)應(yīng) 的凹槽組中的凹槽隔開。一個(gè)表面上的每個(gè)凹槽組中的每個(gè)凹槽通過(guò)槽脊與該組中的相鄰 凹槽隔開。如果需要，可在該晶片的表面中形成最終協(xié)作以限定分配歧管的腔體。也可穿 過(guò)該晶片形成需要與分配歧管連通的任何端口。在方框200中，多個(gè)蓋板前體在相應(yīng)的第一和第二玻璃板的部分上形成。在每個(gè) 玻璃板中形成最終限定分配歧管的凹口。取決于被制造的混合裝置的實(shí)施方案和其中的供 應(yīng)端口的最終排列，玻璃板中的至少一個(gè)(或兩個(gè))具有形成在其中的一系列適當(dāng)布置的 開口。在清潔了晶片和蓋片(方框400)之后，將蓋片和硅片放置成精密地對(duì)齊(方框 500)。將蓋片中的一個(gè)放置到晶片的第一表面上，并且將另一個(gè)蓋片放置到晶片的第二表 面上，以便每個(gè)蓋片中的凹口對(duì)齊于晶片上的相應(yīng)組的凹槽。由于玻璃蓋片為透明的，因此 可使用帶攝像機(jī)的顯微鏡來(lái)執(zhí)行該對(duì)齊。在粘結(jié)之前，可使用蓋片和硅片上任選的對(duì)齊標(biāo) 記來(lái)確保精密對(duì)齊。
如果蓋片由結(jié)晶材料諸如硅制成，則可用紅外敏感攝像機(jī)來(lái)替代該攝像機(jī)以執(zhí)行 蓋片與凹槽狀硅片的對(duì)齊。這是可能的，因?yàn)楣柙诩t外線中為略微透明的。如方框600所示，對(duì)齊的蓋片粘結(jié)到凹槽狀硅片的相應(yīng)表面上以形成晶片堆。為 了獲得良好的粘結(jié)，各表面應(yīng)當(dāng)為高度平面的，并且硅片的每個(gè)表面上的任何氧化物層均 應(yīng)當(dāng)未受損。優(yōu)選的規(guī)程為，將玻璃蓋片一次一個(gè)地對(duì)齊并以陽(yáng)極方式粘結(jié)到硅片上。如 果蓋片由硅構(gòu)成，則它們可融合粘結(jié)到凹槽狀硅片上。在方框700中，將粘結(jié)的晶片堆切割(如用金剛石劃片鋸切割)成多個(gè)單獨(dú)混合 裝置以便每個(gè)混合裝置均具有輸送板以及第一蓋板和第二蓋板。每個(gè)第一蓋板和第二蓋板 由相應(yīng)的蓋片的前體部分形成，并且輸送板由晶片的前體部分形成。切割該堆以便每個(gè)導(dǎo) 槽的排放端延伸至每個(gè)單獨(dú)混合裝置的前表面。每個(gè)混合裝置(101，IO2, IO3)的蓋板(20,22)和輸送板(12)從而協(xié)作以限定延伸穿過(guò)混合裝置的多個(gè)第一組和第二組隔開的導(dǎo)槽(30，32)，每個(gè)導(dǎo)槽均具有 供應(yīng)端(30S,32S)和排放端(30D，32D)；第一分配歧管和第二分配歧管00，42或40’，42’)，每個(gè)均與相應(yīng)組的導(dǎo)槽的供 應(yīng)端流體連通；以及第一供應(yīng)端口和第二供應(yīng)端口(20S1，22S1或20S2，22S2或20S3，22S3)，所述供應(yīng)端 口設(shè)置成與第一分配歧管和第二分配歧管中的相應(yīng)的一個(gè)流體連通。如方框800所公開，可單獨(dú)地處理每個(gè)混合裝置的導(dǎo)槽30，32以沉積含硅氧烷層 36 (圖3A)。也可單獨(dú)地處理每個(gè)混合裝置的前表面IOA (圖5或6)。如方框900所示，分配器設(shè)備1101，IlO2或IlO3通過(guò)將適當(dāng)構(gòu)造的接頭50^ 502或 503連接并實(shí)體連結(jié)到相應(yīng)的混合裝置101，IO2或IO3上來(lái)形成。如前文所述，適當(dāng)?shù)倪B結(jié) 模式取決于接頭和混合裝置的構(gòu)造材料。圖20的流程圖示出了用于形成所述多個(gè)輸送板前體的圖19的方框100內(nèi)的單 獨(dú)步驟。這些單獨(dú)步驟一般對(duì)應(yīng)于已知的針對(duì)硅片的半導(dǎo)體加工技術(shù)。用于晶片的每個(gè) 側(cè)面圖案的光掩膜使用熟知的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)制備。光掩膜限定用于凹槽14G， 16G(和任選的腔體14C，16C)的所期望的圖案的圖像。在主表面上具有優(yōu)選的<100>晶 面(或其它取向)的拋光硅片可購(gòu)自商業(yè)來(lái)源。合適的拋光晶片得自Silicon Quest International(Santa Clara, CA) 0首先將這些拋光晶片使用熟知的一般清潔技術(shù)諸如“RCA方法”進(jìn)行清潔(方框 100A)?？扇芜x地使用熟知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在晶片上生長(zhǎng)氧化物薄膜(方框100B)。氧化物層 的存在是所期望的，因?yàn)槠溆欣谙旅娴牟襟E中的若干步驟的進(jìn)行。使用已知的化學(xué)氣相沉積(“CVD”)方法將氮化物層沉積到氧化物層上(方框 100C)。氮化物層保護(hù)氧化物層使其不受蝕刻劑的侵蝕，所述蝕刻劑隨后用來(lái)蝕刻硅。根據(jù)制造商的說(shuō)明，使用熟知的旋涂技術(shù)來(lái)施用光致抗蝕劑(方框100D)。用光掩膜掩蔽晶片(方框100E)，所述光掩膜精密地對(duì)齊于晶片的晶面。光掩膜上 的圖案的直部通常沿<110>晶面對(duì)齊。在暴露和顯現(xiàn)了光致抗蝕劑之后，將未顯現(xiàn)的光致 抗蝕劑剝掉以暴露出氮化物/氧化物薄膜層的部分。
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將暴露的氮化物/氧化物薄膜進(jìn)行蝕刻以形成所期望的圖案的氮化物/氧化物負(fù) 像掩膜(方框100F)。優(yōu)選地，晶片的兩個(gè)側(cè)面均可用抗蝕劑來(lái)掩蔽；暴露抗蝕劑，使每個(gè)表 面上具有所期望的圖案；顯現(xiàn)并沖洗抗蝕劑；并且同時(shí)在兩個(gè)表面上蝕刻氮化物/氧化物。然后使用各向同性或各向異性的蝕刻劑通過(guò)蝕刻硅將各組凹槽形成在晶片的表 面上(方框100G)。對(duì)蝕刻劑的選擇取決于所期望的凹槽的形狀和排列。如果期望的是三 角形或梯形橫截面的凹槽形狀，則使用各向異性的蝕刻劑。直凹槽可使用這兩種蝕刻劑中 的任一種來(lái)形成，但彎曲凹槽必須使用各向同性的蝕刻劑來(lái)蝕刻。在優(yōu)選的情況下，使用相同的蝕刻劑在兩個(gè)主表面上蝕刻被氮化物/氧化物掩蔽 的硅片。蝕刻可同時(shí)在兩個(gè)表面上執(zhí)行。如果要在晶片的每個(gè)側(cè)面上使用不同的蝕刻劑， 則使用第一蝕刻劑來(lái)蝕刻第一側(cè)面。然后使用第二蝕刻劑來(lái)蝕刻第二側(cè)面。使用合適的溶劑諸如沸騰的磷酸從晶片上剝掉負(fù)像的氮化物層(方框100H)，以 暴露出未受損的氧化物層。可任選地通過(guò)使用合適的溶劑諸如含緩沖劑的氟化氫從晶片上除去負(fù)像的剩余 氧化物層(方框1001)。然后使用如上所述的相同的“RCA方法”技術(shù)來(lái)重新清潔晶片(方框100J)。如方框100K所述，在完成了所有蝕刻步驟之后，通過(guò)在晶片中進(jìn)行激光切割來(lái)形 成晶片中的任何端口(諸如圖13，14B中的輸送板12中的供應(yīng)端口 22S3的部分)，通常使 用脈沖釹YAG激光切割系統(tǒng)。作為另外一種選擇，可使用金剛石切針。再次重新清潔晶片以移除切割碎屑(方框100L)。實(shí)施例使用結(jié)合圖19和20所述的制造方法由優(yōu)選的材料制造了根據(jù)第一實(shí)施方案的一 系列混合裝置IO1。使用一百毫米(IOOmm)直徑的<100>晶體取向的硅片來(lái)形成輸送板前體。使用各 向異性的氫氧化鉀(KOH)蝕刻劑浴在硅片的兩個(gè)表面上蝕刻凹槽。每個(gè)凹槽通過(guò)一百微米 (IOOym)厚的纖維網(wǎng)與相對(duì)表面上的凹槽隔開。由于纖維網(wǎng)的厚度的緣故，混合裝置的導(dǎo) 槽間隔開大約一百微米(100 μ m)。使用一百毫米(IOOmm)直徑乘一毫米(Imm)厚的硼硫酸鹽玻璃板來(lái)形成蓋板前 體。制造了具有兩種不同尺寸的導(dǎo)槽的混合裝置，即1)五百微米乘兩百微米(500Χ200μπι)的導(dǎo)槽(標(biāo)記為“大”導(dǎo)槽混合裝置)；和2)三百五十微米乘兩百微米(350Χ200μπι)的導(dǎo)槽(標(biāo)記為“小”導(dǎo)槽混合裝置)。制造了在輸送板的每個(gè)表面上具有兩個(gè)( 至六個(gè)(6)導(dǎo)槽的混合裝置，以便每 個(gè)混合裝置產(chǎn)生具有不同寬度的粘合劑輸出流。下文所公開的所有測(cè)試結(jié)果均是得自在輸 送板的每個(gè)表面上具有六個(gè)(6)導(dǎo)槽的混合裝置(標(biāo)記為“2X6”混合裝置)。每個(gè)混合裝置的導(dǎo)槽和前表面均涂覆有含硅氧烷材料。如圖15所公開的分配器設(shè)備通過(guò)將第一和第二接頭塊連結(jié)(使用紫外可固化的 環(huán)氧樹脂粘合劑來(lái)連結(jié))到每個(gè)混合裝置的相應(yīng)的第一蓋板和第二蓋板上來(lái)形成。第一粘合劑組分(下文描述)從雙筒注射器的第一筒供應(yīng)(如圖15所示)，穿過(guò)接頭中的通道，穿過(guò)第一供應(yīng)端口，并且進(jìn)入第一分配歧管中。第二粘合劑組分(下文描 述)從雙筒注射器的第二筒供應(yīng)，穿過(guò)接頭中的通道，穿過(guò)第二供應(yīng)端口，并且進(jìn)入第二分 配歧管中。每個(gè)相應(yīng)的粘合劑組分流從相應(yīng)的分配歧管穿過(guò)相應(yīng)的第一導(dǎo)槽和第二導(dǎo)槽。 第一組分和第二組分以交替形式從導(dǎo)槽的交叉指型的排放端流出以在混合裝置之外形成 合并流。第一和第二粘合劑組分分散在一起并且起化學(xué)反應(yīng)以形成水凝膠。由于該化學(xué)反 應(yīng)發(fā)生在混合裝置之外，因此當(dāng)各組分在形成水凝膠時(shí)粘度的增加沒(méi)有栓塞裝置的導(dǎo)槽。實(shí)施例1 該實(shí)驗(yàn)比較了上述的兩個(gè)混合裝置與使用以部件號(hào)ML 2. 5-16-LM(VOl)得自 MedMix Systems AG(Rotkreuz, Switzerland)的現(xiàn)有技術(shù)的十六步 驟靜態(tài)攪拌器制成的對(duì)照樣品的混合性能。比較了通過(guò)用每個(gè)混合裝置混合兩種粘合劑組 分制成的水凝膠粘合劑的降解時(shí)間。所有的混合測(cè)試均使用了由相同的兩種粘合劑組分制 成的水凝膠樣品。組分1為按4 1的體積比率混合的編碼為D60-27-20/D10-49-25的兩種葡聚糖 醛的水溶液。編碼D60-27-20指示，第一葡聚糖醛具有六萬(wàn)(60，000)的分子量，其中百分 之二十七(27% )氧化水平的醛端屬于百分之二十(20% )的固體含量。D10-49-25編碼指 示，第二葡聚糖醛具有一萬(wàn)(10，000)的分子量，其中百分之四十九(49%)氧化水平的醛端 屬于百分之二十五(25% )的固體含量。組分2為固體含量為百分之五十五(55% )的按2. 7 1的重量比率混合的編碼 為P8-10-1/P4-2-1的兩種聚乙二醇(PEG)胺的水溶液。P8-10-1編碼指示，第一 PEG胺具 有八個(gè)臂，分子量為一萬(wàn)(10，000)，并且每個(gè)PEG臂的每端上具有一個(gè)胺基團(tuán)。P4-2-1編 碼指示，第二 PEG胺具有四個(gè)臂，分子量為兩千(2，000)，并且每個(gè)PEG臂的每端上具有一個(gè)
胺基團(tuán)。對(duì)照樣品通過(guò)混合如上所述的相同的兩種粘合劑組分(組分1和組分2、產(chǎn)生 了三個(gè)水凝膠粘合劑對(duì)照樣品(指定為“對(duì)照物1靜態(tài)攪拌器”、“對(duì)照物2靜態(tài)攪拌器”和 “對(duì)照物3靜態(tài)攪拌器”)，每個(gè)具有不同的分配重量。對(duì)于對(duì)照樣品，混合通過(guò)如下方式來(lái) 實(shí)現(xiàn)通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的十六步驟靜態(tài)攪拌器同時(shí)分配相等體積的兩種粘合劑組分，并且將 混合物沉積到光滑表面上。讓水凝膠對(duì)照樣品固化十五分鐘，然后稱重。將對(duì)照樣品如下進(jìn)行培養(yǎng)。將樣品放置到二十毫升(20mL)的閃爍小瓶(制品 號(hào) VW74512-20，一次性的閃爍小瓶，得自 VWR International, LLC (West Chester, PA)) 中，所述小瓶填充有二十毫升(20mL)的磷酸鹽緩沖鹽水溶液(GIBC0 參考號(hào)14190-136， DPBS IX Dulbecco 的磷酸鹽緩沖鹽水，得自 hvitrogen Corp. (Calsbad，CA))。將小 瓶放置在旋轉(zhuǎn)的培養(yǎng)烘箱(型號(hào)為hnova 4230的培養(yǎng)箱搖動(dòng)器，得自New Brunswick Scientific (Edison, NJ))中，所述烘箱為三十七攝氏度(37°C )，以每分鐘八十轉(zhuǎn)(SOrpm) 旋轉(zhuǎn)。在烘箱中放置了六個(gè)小時(shí)之后，將對(duì)照樣品從小瓶中取出并且放置到篩網(wǎng)上干 燥。然后用吸收紙輕擦對(duì)照樣品以除去任何殘余的液體并且稱重。記錄該重量，并且將對(duì) 照樣品放回到小瓶中，所述小瓶填充有二十毫升OOmL)的新鮮磷酸鹽緩沖鹽水溶液。然后 將該小瓶放回到以每分鐘八十轉(zhuǎn)(SOrpm)旋轉(zhuǎn)的三十七攝氏度(37°C )的培養(yǎng)烘箱中。在二十四小時(shí)、四十八小時(shí)和七十二小時(shí)的時(shí)間點(diǎn)再次執(zhí)行干燥和稱重規(guī)程，或直到剩余的水凝膠對(duì)照樣品的重量可忽略不計(jì)。使用如上所述的本發(fā)明的混合裝置形成了測(cè)試樣品。使用上述的小導(dǎo)槽混合裝置產(chǎn)生了四個(gè)水凝膠粘合劑測(cè)試樣品(標(biāo)記為“2X6攪 拌器1-小導(dǎo)槽”至“2X6攪拌器4-小導(dǎo)槽”)。使用上述的大導(dǎo)槽混合裝置產(chǎn)生了三個(gè)水 凝膠粘合劑測(cè)試樣品(標(biāo)記為“2X6攪拌器1-大導(dǎo)槽”至“2X6攪拌器3-大導(dǎo)槽”)。每 個(gè)測(cè)試樣品均具有分配重量，所述分配重量大約對(duì)應(yīng)于對(duì)照樣品中的一個(gè)的重量。測(cè)試樣 品通過(guò)如下方式來(lái)制備通過(guò)混合裝置中的一個(gè)同時(shí)分配相等體積的兩種粘合劑組分，并 且將混合物沉積到光滑表面上。然后根據(jù)上文關(guān)于對(duì)照樣品所述的測(cè)試方法來(lái)固化和稱重 這些樣品，然后進(jìn)行培養(yǎng)、將它們干燥并稱重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果示出于下表1中。表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
攪拌器類型在如下時(shí)刻的平均樣品重量(克) 0小時(shí) 6小時(shí) 24小時(shí) 48小時(shí) 72小時(shí)對(duì)照物1 -靜態(tài)攪拌器0.471.410.820.280對(duì)照物2 -靜態(tài)攪拌器0.380.480nana對(duì)照物3 -靜態(tài)攪拌器0.250nanana2x6攪拌器1 -小導(dǎo)槽0.470,840.230.1402x6攪拌器2-小導(dǎo)槽0.260.050nana2X6攪拌器3-小導(dǎo)槽0. 220nanana2X6攪拌器4-小導(dǎo)槽0. 240. 070nana2X6攪拌器1-大導(dǎo)槽0. 430. 460. 130. 0602X6攪拌器2-大導(dǎo)槽0. 210nanana2X6攪拌器3-大導(dǎo)槽0. 210nananana-不適用(因?yàn)榍笆鲋亓靠珊雎圆挥?jì))所有的對(duì)照樣品和所有的測(cè)試樣品均按七十二小時(shí)降解。對(duì)照樣品和具有對(duì)應(yīng)初 始重量的測(cè)試樣品以類似的重量對(duì)時(shí)間的特征圖降解，這表明根據(jù)本發(fā)明的每個(gè)混合裝置 的混合效率等同于用作對(duì)照物的現(xiàn)有技術(shù)的裝置的混合效率。實(shí)施例2 進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)以確定根據(jù)本發(fā)明的混合裝置(如實(shí)施例1中所述的“2X6 攪拌器-小導(dǎo)槽”裝置)是否能夠分配混合的水凝膠粘合劑的多個(gè)等分試樣，而不經(jīng)歷阻
O通過(guò)該混合裝置分配了所述兩種液體粘合劑組分。使用雙筒注射器以重復(fù)的六百 微升(600yL)等分試樣分配了粘合劑組分。在每個(gè)等分試樣之后，用剃刀刀片擦拭混合裝 置的尖端以除去任何殘余的粘合劑材料。然后在分配下一個(gè)等分試樣之前，有五分鐘或十分鐘的等待時(shí)間。測(cè)試進(jìn)行了五十(50)分鐘的總時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的混合裝置能夠分配七個(gè)等分試樣(在零分鐘，五分鐘，十分鐘，二十 分鐘，三十分鐘，四十分鐘和五十分鐘時(shí))，而沒(méi)有阻塞。將現(xiàn)有技術(shù)的靜態(tài)攪拌器用作對(duì)照物?，F(xiàn)有技術(shù)的裝置僅能夠分配單一等分試 樣，因?yàn)樵谌?30sec)的等待時(shí)間之后，該靜態(tài)攪拌器就完全阻塞了而無(wú)法進(jìn)行手動(dòng) 分配。-O-0-O-具有了如上文所述的本發(fā)明的教導(dǎo)的有益效果，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可作出其眾多 的修改形式。此類修改形式旨在被理解為處在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的設(shè)想范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于混合粘合劑的混合裝置，所述粘合劑包含至少兩種組分，所述裝置包括 第一蓋板和第二蓋板；和輸送板，所述輸送板之上具有第一表面和第二表面，每個(gè)表面均具有在其內(nèi)形成的多 個(gè)凹槽，每個(gè)表面上的每個(gè)凹槽通過(guò)槽脊與該表面上的相鄰凹槽隔開，所述第一蓋板和所述第二蓋板分別疊蓋所述輸送板上的第一表面和第二表面，其中所 述輸送板的每個(gè)相應(yīng)表面上的槽脊被設(shè)置成接觸覆蓋該表面的蓋板，從而限定延伸穿過(guò)所 述混合裝置的隔開的導(dǎo)槽，每個(gè)導(dǎo)槽均具有排放端，第一分配歧管和第二分配歧管限定在所述混合裝置內(nèi)，每個(gè)分配歧管分別被設(shè)置成與 所選擇的多個(gè)導(dǎo)槽中的每個(gè)流體連通，從而限定第一組導(dǎo)槽和第二組導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽被布置成使得所述第一組導(dǎo)槽中的至少一個(gè)導(dǎo)槽的排放端緊鄰所述第二組 導(dǎo)槽中的至少一個(gè)導(dǎo)槽的排放端，并且第一供應(yīng)端口和第二供應(yīng)端口被設(shè)置成與所述第一分配歧管和第二分配歧管中相應(yīng) 的一個(gè)流體連通，每個(gè)供應(yīng)端口適于接納所述粘合劑組分中的一種。
2.權(quán)利要求1的混合裝置，其中 每個(gè)導(dǎo)槽也具有供應(yīng)端，所述蓋板中的每個(gè)和所述輸送板的相應(yīng)表面協(xié)作以限定所述混合裝置中的第一分配 歧管和第二分配歧管，每個(gè)分配歧管分別與相應(yīng)組的導(dǎo)槽的供應(yīng)端連通。
3.權(quán)利要求1的混合裝置，其中所述第一供應(yīng)端口延伸穿過(guò)所述第一蓋板并與所述第一分配歧管流體連通，并且所述 第二供應(yīng)端口延伸穿過(guò)所述第二蓋板以與所述第二分配歧管流體連通。
4.權(quán)利要求1的混合裝置，其中每個(gè)蓋板之上均具有后邊緣表面；并且 所述輸送板之上具有后邊緣表面，所述蓋板上的后邊緣表面和所述輸送板上的后邊緣表面限定所述混合裝置的后表面， 所述第一供應(yīng)端口和所述第二供應(yīng)端口延伸穿過(guò)所述混合裝置的后表面并且與所述 相應(yīng)的第一分配歧管和第二分配歧管流體連通。
5.權(quán)利要求1的混合裝置，其中 每個(gè)蓋板之上均具有后邊緣表面； 所述輸送板之上具有后邊緣表面；所述蓋板上的后邊緣表面和所述輸送板上的后邊緣表面限定所述混合裝置的后表面， 所述蓋板中的每個(gè)和所述輸送板的相應(yīng)表面協(xié)作以限定所述混合裝置內(nèi)的第一分配 歧管和第二分配歧管，每個(gè)分配歧管分別與相應(yīng)組的導(dǎo)槽的供應(yīng)端連通，所述第一供應(yīng)端口和所述第二供應(yīng)端口延伸穿過(guò)所述混合裝置的后表面并且與所述 相應(yīng)的第一分配歧管和第二分配歧管流體連通。
6.權(quán)利要求1的混合裝置，其中所述蓋板中的每個(gè)和所述輸送板的相應(yīng)表面協(xié)作以限定所述混合裝置內(nèi)的第一分配 歧管和第二分配歧管，每個(gè)分配歧管分別與所述第一組導(dǎo)槽和第二組導(dǎo)槽的供應(yīng)端連通， 并且所述第一供應(yīng)端口延伸穿過(guò)所述第一蓋板并與所述第一分配歧管流體連通，并且所述第二供應(yīng)端口同時(shí)延伸穿過(guò)所述第一蓋板和所述輸送板以與所述第二分配歧管流體連通。
7.權(quán)利要求6的分配器設(shè)備，其中所述分配歧管彼此偏移。
8.用于混合包含至少兩種組分的粘合劑的混合裝置，所述裝置包括第一蓋板和第二蓋板；和輸送板，所述輸送板之上具有第一表面和第二表面，每個(gè)表面均具有在其內(nèi)形成的多 個(gè)凹槽，每個(gè)表面上的每個(gè)凹槽通過(guò)槽脊與該表面上的相鄰凹槽隔開，所述第一蓋板和所述第二蓋板分別疊蓋所述輸送板上的第一表面和第二表面，其中所 述輸送板的每個(gè)相應(yīng)表面上的槽脊被設(shè)置成接觸覆蓋該表面的蓋板，從而限定延伸穿過(guò)所 述混合裝置的第一組隔開的導(dǎo)槽和第二組隔開的導(dǎo)槽，所述第一組導(dǎo)槽沿所述輸送板的第一表面延伸，并且所述第二組導(dǎo)槽沿所述輸送板的 第二表面延伸，每個(gè)導(dǎo)槽均具有供應(yīng)端和排放端，所述導(dǎo)槽被布置成使得所述第一組導(dǎo)槽中的每個(gè)導(dǎo)槽的排放端緊鄰所述第二組導(dǎo)槽 中的至少一個(gè)導(dǎo)槽的排放端，所述蓋板中的每個(gè)和所述輸送板的相應(yīng)表面協(xié)作以限定所述混合裝置中的第一分配 歧管和第二分配歧管，每個(gè)分配歧管分別與所述第一組導(dǎo)槽和第二組導(dǎo)槽的供應(yīng)端連通， 并且第一供應(yīng)端口延伸穿過(guò)所述第一蓋板并與所述第一分配歧管流體連通，并且第二供應(yīng) 端口延伸穿過(guò)所述第二蓋板以與所述第二分配歧管流體連通，每個(gè)供應(yīng)端口均適于接納所 述粘合劑組分中的一種。
9.權(quán)利要求8的混合裝置，其中所述第一組導(dǎo)槽中的每個(gè)導(dǎo)槽通過(guò)形成在所述輸送板 中的纖維網(wǎng)與所述第二組導(dǎo)槽中的相鄰導(dǎo)槽隔開。
10.權(quán)利要求8的混合裝置，其中其內(nèi)具有凹槽的輸送板的表面的部分和與所述部分 協(xié)作以限定所述導(dǎo)槽的蓋板的表面的部分缺乏對(duì)所述粘合劑的兩種組分中的任一種的親 和力。
11.權(quán)利要求8的混合裝置，其中所述輸送板和所述蓋板中的每個(gè)在所述導(dǎo)槽的排放 端具有邊緣表面，并且其中所述輸送板和所述蓋板的邊緣表面是共面的。
12.權(quán)利要求11的混合裝置，其中每個(gè)蓋板的所述邊緣表面和所述輸送板的邊緣面缺 乏對(duì)所述粘合劑的兩種組分中的任一種的親和力。
13.權(quán)利要求11的混合裝置，其中所述輸送板和每個(gè)蓋板的所述共面的邊緣表面垂直 于所述導(dǎo)槽的軸線。
14.權(quán)利要求11的混合裝置，其中所述輸送板和每個(gè)蓋板的所述共面的邊緣表面相對(duì) 于所述導(dǎo)槽的軸線是傾斜的。
15.權(quán)利要求8的混合裝置，其中所述蓋板中的每個(gè)在所述導(dǎo)槽的排放端具有邊緣表 面，并且其中所述蓋板中的每個(gè)的邊緣表面具有圓角。
16.權(quán)利要求8的混合裝置，其中面對(duì)所述輸送板的所述第一蓋板的表面具有在其內(nèi)形成的凹口，所述凹口限定所述第 一分配歧管。
17.權(quán)利要求16的混合裝置，其中所述輸送板的第一表面具有在其內(nèi)形成的腔體，所述第一蓋板中的凹口和所述輸送板 中的腔體協(xié)作以限定所述第一分配歧管。
18.權(quán)利要求16的混合裝置，其中面對(duì)所述輸送板的所述第二蓋板的表面也具有在其內(nèi)形成的凹口，所述凹口限定所述 第二分配歧管。
19.權(quán)利要求18的混合裝置，其中所述輸送板的第二表面也具有在其內(nèi)形成的腔體，所述第二蓋板中的凹口和所述輸送 板中的第二腔體協(xié)作以限定所述第二分配歧管。
20.權(quán)利要求8的混合裝置，其中所述第一組分和第二組分以預(yù)定的比率存在于所述 被分配的粘合劑中，并且其中所述第一組導(dǎo)槽和第二組導(dǎo)槽中的每個(gè)導(dǎo)槽均具有在垂直于延伸穿過(guò)其中的軸線的 平面中測(cè)量的預(yù)定的橫截面積，并且其中所述第一組中的導(dǎo)槽的橫截面積與所述第二組中的導(dǎo)槽的橫截面積的比率等于所述 被分配的粘合劑的第一組分和第二組分的比率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于混合(10)包含至少兩種組分的粘合劑的混合裝置，所述混合裝置包括具有第一凹槽狀表面和第二凹槽狀表面的輸送板(12)，每個(gè)表面均被相應(yīng)的蓋板(20，22)覆蓋。輸送板和相對(duì)的蓋板協(xié)作以限定延伸穿過(guò)混合裝置的多個(gè)隔開的導(dǎo)槽(30，32)。導(dǎo)槽的排放端(3OD，32D)為交叉指型的。第一分配歧管和第二分配歧管被限定在混合裝置內(nèi)。適于接納一種粘合劑組分的供應(yīng)端口(20S)延伸穿過(guò)相應(yīng)的蓋板(20)以與分配歧管(40)中的一個(gè)流體連通。
文檔編號(hào)B01F13/00GK102065987SQ200980122984
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者J·W·阿什米德, W·G·迪梅奧 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司