1、隨著科學技術的發(fā)展,微流控芯片成為生物芯片研究領域中的前沿,代表了微全分析系統(tǒng)(μ-TAS)的主要發(fā)展方向.它具有快速、高效、低耗等特點,在基因分析、疾病診斷、藥物篩選等領域具有廣闊的應用前景.傳統(tǒng)的微流控芯片采用硅片、玻璃等材料進行加工,工藝復雜,芯片成本高,不利于芯片的推廣使用.目前,采用熱壓法加工PMMA芯片,具有材料價格便宜,加工工藝簡單,成形容易,批量生產成本低等優(yōu)點.研究塑料微流控芯片熱壓鍵合裝備正是為日益擴大的芯片市場提供

2、有效的加工裝備.該文以目前塑料微流控芯片的熱壓加工技術為基礎,以實現自動化和批量化為目標,對芯片加工裝備的壓力機構及控制進行分析研究.首先綜述了塑料微流控芯片制作技術,對比分析了國內外各類芯片的熱壓設備,對壓力系統(tǒng)展開如下研究:1.熱壓鍵合設備的機械結構以保證芯片受壓均勻為重點,對設備機身的結構、加壓方式等進行研究分析.確定設備機身采用閉式雙立柱結構;實行上部加壓方式,通過力矩電機、螺旋升降機帶動壓頭完成壓力輸出,并對壓頭的運動進行導向

3、.2.壓力控制的研究分析以保證壓力的精確輸出為控制目標,對壓力控制的硬件系統(tǒng)進行設計,在分析了壓力系統(tǒng)的控制模型基礎上,提出采用多種改進的PID算法組合作為壓力的控制策略.3.設備的調整與測量實驗對設備的機械結構進行檢測調整,測得上下壓頭板的平面度誤差分別為6μm和4μm,壓頭平行度最終調整不超過10μm;對壓力控制精度進行實驗,在完成壓力精度校準的基礎上,檢測了設備壓力的控制精度,穩(wěn)態(tài)精度為±1kgf;另外,對構建壓力系統(tǒng)控制模型中的