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High Throughput Microfluidic Rapid and Low Cost Prototyping Packaging Methods

机译：高通量微流体快速低成本原型包装方法

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摘要

In this work, 3 different packaging and assembly techniques are presented. They can be classified into two categories: one-time use and reusable packaging techniques.The one-time use packaging technique employs UV-based and temperature curing epoxies to connect microtubes to access holes, wire-bonding for integrated circuit connections, and silver epoxy for electrical connections. This method is based on a robust assembly technique that can support relatively high pressure close to 1 psi and does not need any support to strengthen the microfluidic architecture.Reusable packaging techniques consist of PDMS-based microtube interconnectors and anisotropic adhesive films for electrical connections. These devices are more sensitive and fragile. Consequently, Plexiglas support is added to the microfluidic structure to improve the electrical contact when anisotropic adhesive films are used, and also to strengthen the microfluidic architecture. In addition, a micromanipulator is needed to maintain tubes while using a thin PDMS layer to connect them to the access holes. Different PDMS layer thicknesses, ranging from 0.45-3 mm, are tested to compare the best adherence versus injection rates. Applied injection rates are varied from 50-300 μl/hr for 0.45-3 mm PDMS layers, respectively. These techniques are mainly applicable for low-pressure applications. However, they can be extended for high-pressure ones through plasma-oxygen process to permanently seal the PDMS to glass substrates. The main advantage of this technique, besides the fact that it is reusable, consists of keeping the device observable when the microchannel length is very short (in the range of 3 mm or lower).
机译：在这项工作中，提出了3种不同的包装和组装技术。它们可以分为两类：一次性使用和可重复使用的包装技术。一次性使用包装技术采用基于UV和温度固化的环氧树脂将微管连接到通孔，用于集成电路连接的引线键合和环氧银用于电气连接。该方法基于可靠的组装技术，该技术可支持接近1 psi的相对较高的压力，不需要任何支持来增强微流体体系结构。可重复使用的封装技术包括基于PDMS的微管互连器和用于电连接的各向异性粘合膜。这些设备更加敏感和脆弱。因此，在使用各向异性粘合膜时，将有机玻璃载体添加到微流体结构中，以改善电接触，并增强微流体结构。另外，需要一个微操纵器来维护管子，同时使用薄的PDMS层将管子连接到检修孔。测试了不同的PDMS层厚度，范围从0.45-3 mm，以比较最佳附着力和注射速率。对于0.45-3 mm的PDMS层，施加的注射速率分别为50-300μl/ hr。这些技术主要适用于低压应用。但是，它们可以通过等离子氧气工艺扩展到高压设备，以将PDMS永久密封在玻璃基板上。除了可重复使用的事实外，该技术的主要优点还包括当微通道长度非常短（在3 mm或更小范围内）时，保持设备可观察。

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