IVD工業(yè)中所應(yīng)用的微流控鍵合技術(shù)

IVD的全名是invitrodiagnosticproducts，用中文翻譯成體外診斷產(chǎn)品。IVD是指醫(yī)療器械、體外診斷試劑和藥物。IVD作為醫(yī)療器械的一個(gè)分支，是一項(xiàng)特殊的規(guī)定和法規(guī)。IVD作為醫(yī)療器械的獨(dú)立分支，在國(guó)際上有自己獨(dú)特的定義和管理體系，特別是美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)和歐盟(EC)。IVD主要包括儀器、試劑或體外診斷系統(tǒng)。然而，在中國(guó)，IVD沒(méi)有單獨(dú)的區(qū)別和定義，即沒(méi)有IVD的概念。此外，IVD概念中常見的產(chǎn)品也分散在醫(yī)療器械、體外診斷試劑和藥物等不同領(lǐng)域。除放射性核素標(biāo)記法用于血源篩查外，IVD產(chǎn)品還被定義為藥物管理的體外診斷試劑。

我們今天討論的是微流控芯片在塑料激光焊接IVD產(chǎn)品中的應(yīng)用，這是一個(gè)處理極微量液體的新技術(shù)平臺(tái)。微流體技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物學(xué)中，其主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是將細(xì)胞培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)處理、成像、檢測(cè)等環(huán)節(jié)高度集成在芯片上。微流體控制芯片由微通道、微泵、微閥等組成。當(dāng)晶片變小時(shí)，對(duì)所需材料的選擇和加工設(shè)備的要求將越來(lái)越高。目前，為了追求大規(guī)模、廉價(jià)、高塑性芯片的制造，大多數(shù)選擇有機(jī)聚合物作為主要材料，這也為激光焊接的應(yīng)用開辟了新的領(lǐng)域。

現(xiàn)在，我們知道傳統(tǒng)的微流控芯片密封技術(shù)包括離化鍵、薄膜法、超聲波焊接、熱壓連接等，激光焊接是近年來(lái)新興的焊接技術(shù)。與其他幾種密封方法相比，塑料激光焊接具有焊接精度高、牢固、密封不透氣、無(wú)降解樹脂少、碎片少等明顯優(yōu)點(diǎn)。

無(wú)殘留激光焊接的優(yōu)點(diǎn)使其更適合國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局控制的藥品，特別是微流控制產(chǎn)品中的大量微流道。激光控制計(jì)算機(jī)方便，可靈活到達(dá)零件的每個(gè)細(xì)節(jié)。與其他熔化方法相比，激光焊接大大降低了產(chǎn)品的振動(dòng)應(yīng)力和熱應(yīng)力，大大降低了產(chǎn)品的老化速度。

目前，微流控芯片主要采用PC+PC。PMA+PMA等材料的主流焊接方向?yàn)橥该?黑色焊接。透明+透明焊接。這兩種焊接激光波段也不同。例如，在傳統(tǒng)的透明和黑色不透明材料焊接中，我們選擇激光類型約為1000nm的激光焊接，透明焊接等特殊焊接方法，如透明焊接，我們將使用約2000nm的激光焊接。從圖1可以看出，普通1000nm波段的激光穿透率在透明和透明PC焊接中達(dá)到95%以上。由于T（穿透率）+R（反射率）+A（吸收）=1，平面塑料的焊接反射率幾乎為0，因此很容易得出100nm波段激光對(duì)透明材料的吸收率只有5%左右。但2000nm波段的激光透過(guò)率僅為5%-20%左右，吸收率為80%-90%。

透明塑料激光焊接在激光焊接領(lǐng)域存在諸多問(wèn)題，如。

1.焊接后彎曲。

2.焊接過(guò)程中的流路熔接。

3.焊接時(shí)產(chǎn)生腫瘤。

4.焊接時(shí)產(chǎn)生氣泡。

5.熔融深度無(wú)強(qiáng)度。

我們可以從多方面解決上述問(wèn)題。

1.優(yōu)化光學(xué)模式。

2.改進(jìn)激光工藝。

3.增加設(shè)備本身的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)，形成閉環(huán)控制。因此，在塑料激光領(lǐng)域，它不僅具有設(shè)備制造能力，還具有設(shè)備制造能力+激光自主開發(fā)能力+整體工藝解決方案。

我公司在該領(lǐng)域的市場(chǎng)上有自己的全套工藝解決方案，開發(fā)了透明塑料激光焊接激光器，為項(xiàng)目的開發(fā)帶來(lái)了極大的靈活性和便利性，具有更好的激光控制。激光可控，開發(fā)靈活，設(shè)備穩(wěn)定性好。