專利名稱：圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微系統(tǒng)制造技術(shù)，尤其涉及一種圓片級玻璃微流道的正壓熱成型
制造方法。
背景技術(shù)：
在MEMS制造技術(shù)領(lǐng)域，Pyrex7740玻璃( 一種含有堿性離子的玻璃，Pyrex是 Corning公司的產(chǎn)品品牌)是一種重要的材料，它有著和Si材料相近的熱膨脹系數(shù)，有著高 透光率和較高的強(qiáng)度，并且可以通過使用陽極鍵合工藝與Si襯底形成高強(qiáng)度的鍵合連接， 在鍵合表面產(chǎn)生了牢固的Si-O共價鍵，其強(qiáng)度甚至高于Si材料本身。由于這樣的特性，使 得Pyrex7740玻璃廣泛應(yīng)用于MEMS封裝、微流體和MOEMS (微光學(xué)機(jī)電系統(tǒng))等領(lǐng)域。
當(dāng)前，微流道系統(tǒng)主要應(yīng)用于傳感器和生物芯片領(lǐng)域，處于蓬勃發(fā)展的階段。微流 道的制備目前常用的手段是在硅，玻璃，PDMS (聚二甲基硅氧烷)上直接刻蝕出微流道和各 種流體部件的圖案結(jié)構(gòu)，然后于另一平面鍵合材料形成MEMS微流體系統(tǒng)。傳統(tǒng)刻蝕形成的 微流道系統(tǒng)，微流道表面粗糙，增加流體流動阻力，表面拋光技術(shù)還很難做到對3D微流道 系統(tǒng)的高效拋光。通過玻璃熱成型工藝制備微流道可以有效的解決表面粗糙度問題。
微流道玻璃熱成型可以采用的技術(shù)是負(fù)壓成型和正壓成型。負(fù)壓成型的主要做法 是在硅上刻蝕流道等圖形，將硅與玻璃在真空中陽極鍵合，然后在空氣中加熱至高溫利用 腔內(nèi)外的負(fù)壓熱成型。這種方法需要真空的條件，通常需要特殊的帶有真空的鍵合設(shè)備，因 而成本較高；此外，該方法采用負(fù)壓成型，因而形成的微流道位于玻璃圓片的背面，因而在 玻璃圓片較厚時，背面形成的微流道形狀不可控，且流道較淺；對于形成較高的玻璃微流道 時，通常需要使用加厚的硅片，而且需要刻蝕深的硅腔(有的甚至需要到900微米，Glass Blowing on a WaferLevel，JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS,VOL. 16，N0.2， APRIL2007)和高的深寬比以提供足夠的氣體，使得玻璃氣泡充分形成，具有較高的高度，以 形成較高的弧形；有時甚至需要在另外一個硅圓片上刻蝕較大的孔，再與帶有通孔的硅片 鍵合，從而提供足夠的氣體以成型高度較高，弧形度較好的玻璃微流道，通常成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉、微腔高度高、弧形度好的圓片級玻璃微流道 的正壓熱成型制造方法。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，包括
以下步驟第一步，利用Si微加工工藝在Si圓片上刻蝕特定的硅微流道淺槽圖案， 第二步，在硅微流道兩端或特定的位置局部放置適量的高溫釋氣劑， 第三步，將上述Si圓片與Pyrex7740玻璃圓片，使Pyrex7740玻璃上的上述淺槽
形成密封腔體， 第四步，將上述鍵合好的圓片在空氣中加熱至81(TC 89(TC，保溫5 10min，高 溫釋氣劑因受熱放出氣體，產(chǎn)生正壓力使得密封腔體對應(yīng)的熔融玻璃變形而在玻璃上形成與硅微流道淺槽圖案對應(yīng)的微流道圖案，冷卻，獲得圓片級玻璃微流道成微流道。
上述技術(shù)方案中，高溫釋氣劑為碳酸鈣粉末。將上述微流道的兩端利用激光劃片 方法去除，激光劃片方法的具體步驟為首先在硅片上用激光刻蝕劃片槽，然后再彎曲鍵合 后的圓片使圓片因硅片受拉而斷裂，從而形成微流道的入口和出口，同時去除高溫釋氣劑 殘留物。所述Si圓片上淺槽的微加工工藝為濕法腐蝕工藝。所述的Si圓片與Pyrex7740玻 璃的陽極鍵合工藝條件為溫度40(TC，電壓600V。第四步中的加熱溫度為84(TC 85(TC。 將第四步所得到的微流道進(jìn)行熱退火，工藝條件為退火溫度范圍在51(TC 56(TC中，退 火保溫時間為30min，然后緩慢風(fēng)冷至常溫。第二步中硅圓片與Pyrex7740玻璃圓片按照陽 極鍵合的工藝要求進(jìn)行必要的清洗和拋光。第一步刻蝕的淺槽的深度為50-100微米。第 三步中硅與玻璃圓片的鍵合是在空氣中進(jìn)行的。得到的微流道系統(tǒng)可直接使用，也可將得 到的圓片級微流道的兩端劃開，去除高溫釋氣劑的殘留物，得到兩端開口的微流道系統(tǒng)。
本發(fā)明獲得如下效果 1.本發(fā)明基于傳統(tǒng)MEMS加工工藝，首先在Si片上加工欲成型的微流道淺槽結(jié)構(gòu)， 在淺槽中兩端或特定的局部區(qū)域填充高溫釋氣劑，再用陽極鍵合工藝將Pyrex7740玻璃覆 蓋到該淺槽上形成密閉微腔，然后加熱使得玻璃融化，高溫釋氣劑釋放出氣體從而使得玻 璃成半球圓弧管狀，形成玻璃微流道。采用高溫釋氣劑釋提供氣源用于成型玻璃微流道，具 有成本低，方法簡單，成型高度高，球形度好的特點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)刻蝕深寬比較大的深腔需要 采用干法工藝，花費(fèi)大量的時間，通常需要幾十個小時，工藝成本也較高。本發(fā)明僅需要采 用成本低廉的濕法刻蝕工藝在硅片上刻蝕淺槽，在硅微流道的局部填充高溫釋氣劑。
2.本發(fā)明高溫成型過后，可通過劃片工藝可以將污染的區(qū)域去除，同時有起到了 開啟流體進(jìn)出端口的效果。本發(fā)明僅需要在局部放置高溫釋氣劑，產(chǎn)生的氣體可用于整個 微流道的成型，可以避免殘留物對MEMS微流道的污染。 3.通常陽極鍵合的溫度為400攝氏度，因而其標(biāo)準(zhǔn)溫度為673K，成型溫度為850 攝氏度左右，標(biāo)準(zhǔn)溫度為1123K左右，根據(jù)PV = nRT，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如果氣體的量不變， 膨脹后的體積不足原來的兩倍，由此可見需要刻蝕較深的槽。而本發(fā)明通過引入高溫釋氣 劑有效的解決了這一問題，避免了刻蝕高深寬比的槽所帶來的工藝復(fù)雜和高能高成本的問 題，而且方法簡單，可靠。由于采用的為高溫釋氣劑，因此放氣過程可控(通過調(diào)節(jié)溫度和 溫度維持時間)。 4.本發(fā)明采用濕法工藝在硅上刻蝕淺槽，其成本更低?，F(xiàn)有技術(shù)需要刻蝕深寬比 較高的較深的硅腔以提供足夠的氣體。濕法腐蝕工藝難以獲得較大的深寬比。在刻蝕較深 的微腔時，其成本較高，耗時較長。但是濕法工藝成本較低，工藝比較成熟，在刻蝕淺槽方面 具有低成本、高效率的優(yōu)勢。本發(fā)明不需要較大的深寬比，也不需要大的深度，采用濕法工
藝即可降低成本、提高效率。 5.本發(fā)明選用碳酸鈣粉末，一方面，碳酸鈣粉末的大量分解溫度在800攝氏度以 上，與玻璃的熔化溫度具有較好的匹配性，在低于800攝氏度時，碳酸鈣僅有少量分解，因 此玻璃未成型前密封的玻璃腔不會因?yàn)闅怏w壓力過大而破裂。高于800攝氏度以后，碳酸 鈣粉末大量分解出二氧化碳?xì)怏w，從而使得玻璃成型。本發(fā)明僅需要根據(jù)碳酸鈣的分解量 進(jìn)行簡單計(jì)算，就可以知道成型特定體積的玻璃微腔所需要的碳酸鈣的量。根據(jù)反應(yīng)速率平衡公式的修正公式A';H^xf"一 //-/、 > ，可以較為準(zhǔn)確的控制內(nèi)部壓強(qiáng)，從而可
以調(diào)控玻璃微流道內(nèi)部橫截面的大小，根據(jù)不同的流速需要自行調(diào)控選擇，因而該方法簡 單，可靠，適用范圍廣。 6.本發(fā)明選用氫化鈦粉末，并對氫化鈦粉末在空氣中400攝氏度下進(jìn)行預(yù)處理。 通常氫化鈦粉末的熱分解溫度為400攝氏度，在空氣中進(jìn)行所述的熱處理后，氫化鈦粉末 的表面形成了致密的二氧化碳，在溫度未達(dá)到分解玻璃融化溫度之前，延緩了氫化鈦的分 解，從而避免了密閉腔內(nèi)的壓力過大。 7.陽極鍵合具有鍵合強(qiáng)度高，密閉性好的特點(diǎn)，本發(fā)明采用陽極鍵合形成密閉空 腔，鍵合區(qū)域形成Si-0鍵，在高溫時該化學(xué)鍵仍然具有較高的強(qiáng)度，因而不會在加熱過程 中不易發(fā)生泄漏而導(dǎo)致成型失敗。在溫度40(TC，電壓直流600V的鍵合條件下，陽極鍵合能 夠達(dá)到更好的密封效果。 8.采用的第四步中的退火工藝可以有效的消除Pyrex7740玻璃承受高溫正壓成 型過程中形成的應(yīng)力，從而使其強(qiáng)度韌性更高。在該條件下退火，既能有效退去應(yīng)力，還能 夠使得微流道腔的形狀基本無改變。 9.本發(fā)明制備與Si的熱膨脹系數(shù)相當(dāng)?shù)腜yrex7740玻璃作為玻璃微流道結(jié)構(gòu)，在 制備微腔時不容易使鍵合好的圓片因熱失配產(chǎn)生損壞。 10.本發(fā)明采用常規(guī)微電子加工工藝在圓片上進(jìn)行加工，因此工藝過程簡單可靠， 進(jìn)一步降低了成本，可實(shí)現(xiàn)玻璃微流道的圓片級制造，尤其是濕法腐蝕工藝，成本更低。


圖1為本發(fā)明刻蝕有微流道淺槽的硅圓片和Pyrex7740玻璃圓片鍵合后橫向截面 示意圖 圖2為本發(fā)明玻璃微流道熱成型后橫向截面示意圖
圖3為本發(fā)明玻璃微流道熱成型后縱向截面示意圖
圖4為本發(fā)明圓片級玻璃微流道俯視圖
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 —種圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，包括以下步驟
第一步，利用Si微加工工藝在Si圓片(譬如4英寸圓片)上刻蝕微流道淺槽圖 案，所用硅片可以是標(biāo)準(zhǔn)厚度的硅片，譬如500微米厚的硅片，所述淺槽的深度為10-200微 米，例如為15微米，30微米，40微米，60微米，95微米，132微米，150微米，180微米，深寬比 通常小于2，例如可以選取為1. 5， l，O. 8，0. 5，0. 2，0. l，O. 05，0. 02，所述Si圓片上圖案結(jié)構(gòu) 的微加工工藝為濕法腐蝕工藝、或者干法感應(yīng)耦合等離子體(ICP)刻蝕工藝、反應(yīng)離子刻 蝕中的一種，優(yōu)選濕法腐蝕工藝(成本較低)，例如用TMAH溶液腐蝕，該圖案可以是條形或 蛇形，根據(jù)需要調(diào)節(jié)。 第二步，在微流道淺槽兩端或其它位置中放置適量的高溫釋氣劑，高溫釋氣劑的 用量根據(jù)微槽的尺寸和預(yù)計(jì)成型后微流道中氣體體積總量，根據(jù)高溫釋氣劑的釋氣量計(jì)算高溫釋氣劑的用量，所述的高溫釋氣劑的用量的需求為高溫釋氣劑所放出的氣體量大于 等于預(yù)計(jì)成型后微流道中氣體體積總量，例如，微流道中氣體總體積為5毫升，那么需要能 夠釋放出5毫升氣體的高溫釋氣劑的用量；高溫釋氣劑是指釋氣溫度高于500攝氏度的釋 氣劑，受熱時放出氣體，例如碳酸鈣(可以用粒度較小的化學(xué)純(質(zhì)量百分比濃度為99%) 碳酸鈣)、碳酸鎂、碳酸鍶、氫化鈦、氫化鋯等中的一種，高溫釋氣劑的目數(shù)較小，適合放入硅 微槽，例如400目以上的粒度，如600目，800目等。 第三步，將上述Si圓片與Pyrex7740玻璃圓片( 一種硼硅玻璃的品牌，美國康 寧-corning公司生產(chǎn)，市場可購得，通常已經(jīng)經(jīng)過拋光，其尺寸與Si圓片相同)空氣或 者真空中進(jìn)行陽極鍵合，真空鍵合可以在小于1Pa的氣氛下進(jìn)行鍵合，譬如壓力為0. 5Pa， 0. 2Pa，0. lPa，O. 05Pa，0. OlPa，O. 001Pa，使Pyrex7740玻璃上的上述淺槽形成密封腔體，鍵 合表面在鍵合前應(yīng)該保持高度清潔和極小的表面粗糙度，以滿足常規(guī)鍵合的要求，按照陽 極鍵合或其他鍵合的工藝要求進(jìn)行常規(guī)清洗和拋光， 第四步，將上述鍵合好的圓片在一個大氣壓下加熱至S1(TC 89(TC，在該溫度下 保溫5 10min，例如溫度可以選取為820 。C ， 830 。C ， 840 。C ， 845 。C ， 850 。C ， 855 。C ， 860 。C ， 870。C，880。C，89(TC，保溫5 10min，時間可以選取為5. 5min，6. 5min，6. 0min，7. Omin， 8. 0min，8. 5min，9. Omin，高溫釋氣劑因受熱放出氣體，產(chǎn)生正壓力使得密封腔體對應(yīng)的熔 融玻璃變形而在玻璃上形成與硅微流道淺槽圖案對應(yīng)的微流道圖案，玻璃形成半球形截面 的玻璃微流道，冷卻到常溫，如20-25t:，譬如為22t:，將上述圓片在常壓下退火消除應(yīng)力， 該常壓是指一個大氣壓。 最后還可利用劃片機(jī)將微流道兩端劃去，形成流體的入口和出口端，并除去高溫 釋氣劑。通常將高溫釋氣劑放置在微流道的兩端，在形成入口與出口端的同時除去高溫釋 氣劑。這種方法比較簡單，成本更低。 上述技術(shù)方案中，高溫釋氣劑為碳酸鈣粉末。將上述微流道的兩端利用激光劃片 方法去除，激光劃片方法的具體步驟為首先在硅片上用激光刻蝕劃片槽，然后再彎曲鍵合 后的圓片使圓片因硅片受拉而斷裂，從而形成微流道的入口和出口，同時去除高溫釋氣劑 殘留物。所述Si圓片上淺槽的微加工工藝為濕法腐蝕工藝。所述的Si圓片與Pyrex7740 玻璃的陽極鍵合工藝條件為溫度40(TC，電壓600V。第四步中的加熱溫度為840°C 85(TC，例如可以選取為845t:。將第四步所得到的微流道進(jìn)行熱退火，工藝條件為退火溫 度范圍在510°C 560°C中，退火保溫時間為30min，然后緩慢風(fēng)冷至常溫。第二步中硅圓片 與Pyrex7740玻璃圓片按照陽極鍵合的工藝要求進(jìn)行必要的清洗和拋光。第一步刻蝕的淺 槽的深度為50-100微米。第三步中硅與玻璃圓片的鍵合是在空氣中進(jìn)行的。得到的微流 道系統(tǒng)可直接使用，也可將得到的圓片級微流道的兩端劃開，去除高溫釋氣劑的殘留物，得 到兩端開口的微流道系統(tǒng)高溫釋氣劑也可優(yōu)選為經(jīng)過預(yù)處理的氫化鈦，將氫化鈦在400攝 氏度下空氣中進(jìn)行預(yù)處理，處理時間為5-24小時。所述Si圓片上淺槽的微加工工藝為濕 法腐蝕工藝。所述的Si圓片與Pyrex7740玻璃表面鍵合工藝為陽極鍵合，工藝條件為溫 度400°C，電壓600V。第一步刻蝕的微流道淺槽的深度優(yōu)選為50-100微米，例如75微米， 85微米，90微米，在這個深度下，高溫釋氣劑容易放置，又不至于因接觸玻璃產(chǎn)生污染。
實(shí)施例2 —種圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，包括以下步驟
第一步，利用Si微加工工藝在4英寸Si圓片上刻蝕微流道淺槽，所用硅片可以是標(biāo)準(zhǔn)厚度的硅片，厚度為500微米，所述淺槽的深度為60微米，微流道槽為口徑為2毫米的條形槽，槽長3厘米，所述Si圓片上圖案結(jié)構(gòu)的微加工工藝為濕法腐蝕工藝，所用的腐蝕液為TMAH溶液，濃度為10%，溫度為80攝氏度， 第二步，在淺槽中放置化學(xué)純碳酸鈣粉末，粉末粒徑5微米，質(zhì)量為30微克，
第三步，將上述Si圓片與Pyrex7740玻璃圓片( 一種硼硅玻璃的品牌，美國康寧-corning公司生產(chǎn)，市場可購得，通常已經(jīng)經(jīng)過拋光，其尺寸與Si圓片相同)在0. 5Pa下陽極鍵合，使Pyrex7740玻璃上的上述淺槽形成密封腔體，鍵合表面在鍵合前應(yīng)該保持高度清潔和極小的表面粗糙度，以滿足常規(guī)鍵合的要求，按照陽極鍵合或其他鍵合的工藝要求進(jìn)行常規(guī)清洗和拋光，所述的陽極鍵合工藝條件為溫度400°C，電壓600V。
第四步，將上述鍵合好的圓片在一個大氣壓下加熱至85(TC，在該溫度下保溫10min，腔內(nèi)外壓力差使軟化后的玻璃形成與上述微腔圖案結(jié)構(gòu)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，冷卻到常溫25t:，得到微流道，常壓(一個大氣壓)下退火消除應(yīng)力，該常壓是指一個大氣壓。
第五步，利用劃片機(jī)將微流道兩端放置高溫釋氣劑的區(qū)域劃去，形成流體的入口和出口端。第四步中所述熱退火的工藝條件為退火溫度范圍在51(TC 56(TC中，退火溫度可以選取為520°C ， 530°C ， 540°C ， 550°C ，退火保溫時間為30min，然后緩慢風(fēng)冷至常溫(譬如25°C )。
實(shí)施例3 —種圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，包括以下步驟
第一步，利用Si微加工工藝在4英寸Si圓片上刻蝕微流道淺槽，所用硅片可以是標(biāo)準(zhǔn)厚度的硅片，厚度為500微米，所述淺槽的深度為100微米，微槽為口徑為1毫米的條形槽，槽長2厘米，所述Si圓片上圖案結(jié)構(gòu)的微加工工藝為濕法腐蝕工藝，所用的腐蝕液為TMAH溶液，濃度為10%，溫度為80攝氏度， 第二步，在淺槽中放置氫化鈦，粉末粒徑5微米，質(zhì)量為25微克，高溫釋氣劑也可優(yōu)選為經(jīng)過預(yù)處理的氫化鈦，將氫化鈦在400攝氏度下空氣中進(jìn)行預(yù)處理，處理時間為24小時。 第三步，將上述Si圓片與Pyrex7740玻璃圓片( 一種硼硅玻璃的品牌，美國康寧-corning公司生產(chǎn)，市場可購得，通常已經(jīng)經(jīng)過拋光，其尺寸與Si圓片相同)在空氣下陽極鍵合，使Pyrex7740玻璃上的上述淺槽形成密封腔體，鍵合表面在鍵合前應(yīng)該保持高度清潔和極小的表面粗糙度，以滿足常規(guī)鍵合的要求，按照陽極鍵合或其他鍵合的工藝要求進(jìn)行常規(guī)清洗和拋光，所述的陽極鍵合工藝條件為溫度400°C，電壓600V。
第四步，將上述鍵合好的圓片在一個大氣壓下加熱至85(TC，在該溫度下保溫4min，腔內(nèi)外壓力差使軟化后的玻璃形成與上述微腔圖案結(jié)構(gòu)相應(yīng)結(jié)構(gòu)，冷卻到常溫25t:，將上述圓片在常壓(一個大氣壓)下退火消除應(yīng)力，該常壓是指一個大氣壓，得到玻璃微流道。 第五步，利用劃片機(jī)將微流道兩端放置高溫釋氣計(jì)的區(qū)域劃去，形成流體的入口和出口端。 第四步中所述熱退火的工藝條件為退火溫度范圍在510°C 56(TC中，退火溫度為55(TC，退火保溫時間為30min，然后緩慢風(fēng)冷至25°C。
權(quán)利要求
一種圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，利用Si微加工工藝在Si圓片(1)上刻蝕特定的硅微流道淺槽圖案，第二步，在硅微流道兩端或特定的位置局部放置適量的高溫釋氣劑(3)，第三步，將上述Si圓片(1)與Pyrex7740玻璃圓片(2)，使Pyrex7740玻璃上的上述淺槽形成密封腔體(4)，第四步，將上述鍵合好的圓片在空氣中加熱至810℃～890℃，保溫5～10min，高溫釋氣劑因受熱放出氣體，產(chǎn)生正壓力使得密封腔體(4)對應(yīng)的熔融玻璃變形而在玻璃上形成與硅微流道淺槽圖案對應(yīng)的微流道圖案，冷卻，獲得圓片級玻璃微流道成微流道(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于高溫 釋氣劑為碳酸鈣粉末。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于將上 述微流道的兩端利用激光劃片方法去除，激光劃片方法的具體步驟為首先在硅片上用激 光刻蝕劃片槽，然后再彎曲鍵合后的圓片使圓片因硅片受拉而斷裂，從而形成微流道的入 口和出口，同時去除高溫釋氣劑殘留物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于所述 Si圓片上淺槽的微加工工藝為濕法腐蝕工藝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于所述 Si圓片與Pyrex7740玻璃的陽極鍵合工藝條件為溫度400°C，電壓600V。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于，第 四步中的加熱溫度為840°C 850°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于將第 四步所得到的微流道進(jìn)行熱退火，工藝條件為退火溫度范圍在51(TC 56(TC中，退火保 溫時間為30min，然后緩慢風(fēng)冷至常溫。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于第二 步中硅圓片與Pyrex7740玻璃圓片按照陽極鍵合的工藝要求進(jìn)行必要的清洗和拋光。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于第一 步刻蝕的淺槽的深度為50-100微米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，其特征在于第 三步中硅與玻璃圓片的鍵合是在空氣中進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明公開一種圓片級玻璃微流道的正壓熱成型制造方法，包括以下步驟第一步，利用Si微加工工藝在Si圓片上刻蝕特定的硅微流道淺槽圖案，第二步，在硅微流道兩端或特定的位置局部放置適量的高溫釋氣劑，第三步，將上述Si圓片與Pyrex7740玻璃圓片，使Pyrex7740玻璃上的上述淺槽形成密封腔體，第四步，將上述鍵合好的圓片在空氣中加熱至810℃～890℃，保溫5～10min，高溫釋氣劑因受熱放出氣體，產(chǎn)生正壓力使得密封腔體對應(yīng)的熔融玻璃變形而在玻璃上形成與硅微流道淺槽圖案對應(yīng)的微流道圖案，冷卻，獲得圓片級玻璃微流道成微流道。本發(fā)明利用高溫釋氣劑釋放出氣體從而使得玻璃成半球圓弧管狀，形成玻璃微流道。
文檔編號B81C1/00GK101759138SQ201010100938
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者唐潔影, 尚金堂, 張迪, 徐超, 柳俊文, 陳波寅, 黃慶安 申請人:東南大學(xué)