低成本、批量化微棱镜模具的设计方法

摘要

低成本、批量化微棱镜模具的设计方法，涉及微流控芯片领域，解决现有加工棱镜模具采用的机械加工方法，使棱镜表面粗糙度大，且加工成本高，不便于批量化生产的问题，本发明利用表面光洁的硅片，结合光刻、ICP等MEMS技术，加工出所需角度棱镜左侧面、右侧面、斜面以及后直面等不同面的微小硅片，并且在左侧面和右侧面上刻有角度微型沟槽、竖直微型沟槽与角度标示孔，通过微型沟槽将各个硅片斜面和模具硅片后直面简单地拼接组装，实现微小型棱镜模具的制作，本发明所述的方法使用简单、成本低，易于批量化生产；本发明所述方法还可以应用于其他需要棱镜等相关领域。

主权项

低成本、批量化微棱镜模具的设计方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、选择四片硅片分别制作棱镜模具左侧面（1）、棱镜模具右侧面（2）、棱镜模具斜面（3）和棱镜模具后直面（4）；在所述棱镜模具左侧面（1）和棱镜模具右侧面（2）上分别刻蚀角度标示孔（1‑1）、角度微型沟槽（1‑2）和竖直微型沟槽（1‑3）；在所述棱镜模具后直面（4）上刻蚀后直面标示孔（1‑4）；步骤二、选择棱镜模具的定位硅片（5），并在所述定位硅片（5）上刻蚀四边形定位孔5‑1和用于棱镜与PDMS微流控芯片探测池定位的芯片定位圆孔（5‑2）；步骤三、对步骤一所述的四片硅片进行组装，将作为棱镜模具斜面（3）的硅片插入到棱镜模具左侧面（1）和棱镜模具右侧面（2）的角度沟槽内，将棱镜模具后直面（4）的硅片插入棱镜模具左侧面（1）和棱镜模具右侧的竖直沟槽内，并将组装后棱镜模具放到步骤二所述的定位硅片（5）的定位孔（5‑1）中；步骤四、将PDMS的组分与固化剂按质量比10：1混合，搅拌均匀后真空脱气，获得PDMS液体；步骤五、将步骤四所述的PDMS液体分别滴注在步骤三中棱镜模具斜面（3）与棱镜模具左侧面（1）和棱镜模具右侧面（2）的角度沟槽的缝隙处以及棱镜模具后直面（4）与棱镜模具左侧面（1）和棱镜模具右侧面（2）的竖直沟槽缝隙处，然后放在120℃的热板上加热固化10分钟，自然冷却后，将棱镜模具放在定位硅片（5）的定位孔（5‑1）中，并滴注PDMS，然后放在120℃的热板上加热固化，完成微棱镜模具的制作。