PDMS芯片成型工艺

1.    PDMS介绍

聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane），简称 PDMS，是一种化学式为(C2H6OSi)n 的高分子聚合物。

PDMS 材料拥有优异的电阻率、良好的生物相容性、低廉的价格和易于加工等优点，与芯片实验室相结合可制得 PDMS 微流控芯片。

这种芯片在生物诊断、药物分析、食品安全和环境监测等领域应用广泛。

2.    PDMS加工模具介绍

不同模具参数对比
	SU-8模具	亚克力模具	3D打印模具	纯硅模具
材料	SU-8光刻胶	PMMA	光敏树脂/PLA	单晶硅
工艺	光刻	激光切割/CNC	3D打印	深硅刻蚀
精度	~10μm	~100μm	20-50μm	可达亚微米级
成本	高	低	中	极高
耐用度	50次以上	约50次	约20次	100次以上

1)    SU-8模具加工工艺

设计芯片需要的掩膜版，根据精度选择菲林掩膜或铬板掩膜；经涂胶、前烘、曝光、后烘及显影，制得SU-8模具。

2)    亚克力模具加工工艺

加工亚克力模具主要工艺为CO2激光烧蚀和CNC机加。

3)    3D打印模具加工工艺

常见的3D打印技术主要分为熔融沉积成型技术（FDM）、光固化成型技术（SLA）、选择性激光烧结技术（SLS）和分层固体制造技术（LMO）。

4)    纯硅模具加工工艺

纯硅模具采用应离子蚀刻（DRIE）技术，Bosch 工艺，使用KOH溶液。

3.    PDMS芯片成型工艺

混胶，抽真空，浇注PDMS胶水，可选道康宁184或迈图615型号；经固化、脱模、切割和打孔后，使用等离子机清洗键合。

4.    PDMS注塑工艺

通过使用注塑机将完全熔融的聚合物材料以高压注射的方式进入到成型模具中，然后经过冷却并顶出，从而获得微流控芯片。注塑技术能够在较短的时间内完成大规模生产，生产成本低。

工艺流程