本发明涉及微流控芯片制造领域，具体涉及一种微流控芯片制备模具及其制备方法和微流控芯片制备方法。
背景技术：
1、微流控芯片技术是把生物、化学和医学分析过程中的样品预处理、反应、分离和检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米大小的芯片上，并以微通道网络贯穿各个操作环节，自动形成分析全过程。微流控芯片具有液流可控、样品消耗量小、反应速度快以及易于集成化等特点，被广泛应用于医院手术、急诊、重症监护和慢性病防治等临床诊断和疾病筛查领域。
2、微流控芯片可加工的材料有玻璃、硅和聚合物等材料。其中聚合物材料的种类甚多、加工方便以及便宜等优点引起了许多研究人员的兴趣。聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，pdms)是一种热固性材料，因其透光性能良好以及加工成型工艺简单，成为了微流控芯片应用最多的材料之一。在微流控芯片模具表面浇注上质量比为10：1的pdms前聚物和固化剂的混合溶液，搅拌均匀后浇注到模具上，放入真空干燥箱中以90℃的温度固化40min，取出后待降至室温，将固化成型的pdms与模具分离，得到表面与模具结构一致的微流控芯片。但其不耐高温的性质，常作为单一材料成型微流控芯片。pdms的表面疏水性导致缓冲液等液体很难进去其结构，需要另外进行表面修饰才可使用。在聚合酶链反应(polymerase chain reaction,pcr)实验中，在温度循环时表现出了液滴挥发现象，其应用受到了较大的限制。另外，受限于倒模过程的繁琐步骤与各种后处理才得以使用的因素，模塑法不适合大批量连续生产。
3、考虑到可加工性、材料成本以及与试剂的生化反应等因素，医用微流控芯片的材料一般是聚合物材料。聚合物微流控芯片的制造主要有微机械或激光直接加工聚合物成型、光刻电铸复制(liga)成型和模具复制成型等方法。为了降低加工成本和保持加工一致性，批量生产聚合物微流控芯片一般采用注塑模具复制成型。注塑成型的关键在于注塑模具的加工。微流控芯片有多个功能区，在注塑模具上反映为对应的宏观结构和局部微结构。注塑模具宏观结构加工和普通模具加工方法基本一致，注塑模具加工的核心是微结构的加工。利用cnc数控加工或者激光加工出微米甚至纳米级的微流控芯片注塑模具时，精度往往不能达到要求，且其所加工出的模具的均匀性和粗糙度欠佳，导致注塑出的芯片表面粗糙度不能满足使用要求。
4、有鉴于此，pdms倒模成型微流控芯片和微机械加工模具工业注塑两种方案都存在一定的缺陷。为解决此问题，研究人员采用半导体制造工艺中的方法来弥补工业注塑的不足。使用光刻技术的方法，首先在基片上均匀的涂上一层光刻胶，基片表面的光刻胶层越薄，越均匀，制造出的图形就越精细。光刻胶根据光反应性的区别分为正胶和负胶，前者在受光照后分解，留下未光照区域的图案，后者在受光后让受光部分的图案暴露出来。通过光线照射完成曝光，喷涂显影剂去除未覆盖区域的光刻胶，之后进行刻蚀。
5、湿法刻蚀是利用溶液和薄膜进行的化学反应来去除需要刻蚀的部分，从而达到刻蚀的目的。通常使用光刻胶作为掩模版选择性的去除材料，掩模版的图案可以刻蚀到玻璃、硅或石英基板中。玻璃的湿法刻蚀通常使用氢氟酸作为刻蚀液，一般用水或缓冲溶剂进一步稀释氢氟酸从而降低氧化物的刻蚀速率，以方便控制刻蚀速率和基片的均匀性。因此，以此方法刻蚀基片可以得到一块表面结构精致、尺寸精确、粗糙度低的基片，且精度可以做到微米甚至纳米级。
6、综上，微流控芯片目前多采用热固性材料模塑法与热塑性材料注塑成型的方法制作。但热固性材料如pdms倒模后，还需经过复杂的后处理步骤才可正常使用，例如抽真空除去气泡、表面改性改变亲疏水性等。且pdms材料在使用的过程中存在气泡难以除去、表面溶液蒸发现象较为严重的问题。注塑成型所使用模具难以加工出微小尺寸的结构，在微米和纳米级的微纳结构方面表现出不足。申请号为201810335107.x的中国专利虽然公开了将光刻、刻蚀和电铸的加工工艺和工业注塑工艺结合的方法，但在基底模板表面还需额外覆盖金属层，工艺繁琐，增加制造成本。
技术实现思路
1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于把工业注塑的方法和半导体制造工艺的优点相结合，开发一种将刻蚀后的基底模板直接作为注塑模具的简便方法，以此提供一种微流控芯片制备模具及其制备方法和微流控芯片制备方法。
2、本发明提供了一种微流控芯片制备模具的制备方法，具有这样的特征，用于制备微流控芯片制备模具，其中，微流控芯片制备模具用于制备微流控芯片，微流控芯片制备模具的制备方法包括以下步骤：s10，取两块基板，分别记做第一底板和第二底板，在二者之一的表面开设凹槽；s20，在凹槽内设置一具有成型表面的基底模板，其中，成型表面与待制备的微流控芯片表面的图案凹凸性相反且匹配；s30，将第一底板与第二底板沿凹槽拼接形成一具有内部空腔的结构，记做外支撑件；s40，在外支撑件上开设通道，记做注塑通道，使其连通空腔与外支撑件外部空间。
3、在本发明提供的微流控芯片制备模具的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤s20包括以下子步骤：s21，利用半导体加工工艺，将基底模板的一面蚀刻出与待制备的微流控芯片表面的图案凹凸性相反且匹配的结构，记做成型表面；s22，根据凹槽的尺寸对基底模板进行切割，使得基底模板嵌入凹槽中，且成型表面朝上；s23，在凹槽中浇注粘合剂且不淹没基底模板上的成型表面，使得基底模板粘合于凹槽中。
4、在本发明提供的微流控芯片制备模具的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤s21包括以下子步骤：s211，在基底模板的表面镀上耐腐蚀的材料，形成薄膜；s212，在镀的薄膜上光刻出微凹陷点阵；s213，将基底模板置于刻蚀液中浸泡，沿微凹陷点阵向基底模板中刻蚀一段距离；s214，将刻蚀后的基底模板置于清洗液中从而将镀的薄膜去除，得到具有微凹陷点阵的基底模板，其中，基底模板的具有微凹陷点阵的一面与待制备的微流控芯片表面的图案凹凸性相反且匹配，记做成型表面。
5、在本发明提供的微流控芯片制备模具的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤23中，粘合剂为热固性材料，热固性材料包括pdms、ab胶或uv胶，粘合剂将基底模板粘合于凹槽中。
6、本发明提供了一种微流控芯片制备模具，具有这样的特征，使用前述任一项的微流控芯片制备模具的制备方法制备得到，用于制备微流控芯片，微流控芯片制备模具包括：外支撑件，其内部具有空腔以及连通空腔与外支撑件外部空间的注塑通道；和基底模板，设置于空腔内部，其一个表面为成型表面，成型表面与待制备的微流控芯片表面的图案凹凸性相反且匹配。
7、在本发明提供的微流控芯片制备模具中，还可以具有这样的特征：其中，外支撑件包括第一底板和第二底板，二者其一的表面开设有凹槽，二者沿凹槽拼接成具有空腔的外支撑件，凹槽的深度大于基底模板的厚度，凹槽的深度与基底模板的厚度之差为待制备的微流控芯片的厚度。
8、在本发明提供的微流控芯片制备模具中，还可以具有这样的特征：其中，第一底板或第二底板上穿设有注塑通道，注塑通道连接空腔与外支撑件的外部空间。
9、在本发明提供的微流控芯片制备模具中，还可以具有这样的特征：其中，第一底板和第二底板共同穿设有注塑通道，注塑通道连接空腔与外支撑件的外部空间。
10、本发明提供了一种微流控芯片制备方法，具有这样的特征，使用了前述任一项的微流控芯片制备模具，用于制备微流控芯片。
11、在本发明提供的微流控芯片制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，微流控芯片的制备方法包括以下步骤：s50，通过注塑通道，向外支撑件内部的空腔中注入熔融状态的热塑性的聚合物；s60，冷却后，打开外支撑件的第一底板和第二底板，将基底模板和其上冷却成型的聚合物分离，冷却成型的聚合物即为制备的微流控芯片。
12、发明的作用与效果
13、根据本发明所涉及的微流控芯片制备模具及其制备方法和微流控芯片制备方法，因为把工业注塑的方法和半导体制造工艺的优点相结合，所以，本发明可以快速低成本地加工微流控芯片制备模具并制备微流控芯片，精度高且易脱模的同时，其步骤简单实用并易于批量进行。
1.一种微流控芯片制备模具的制备方法，其特征在于，用于制备微流控芯片制备模具，其中，所述微流控芯片制备模具用于制备微流控芯片，制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的微流控芯片制备模具的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的微流控芯片制备模具的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的微流控芯片制备模具的制备方法，其特征在于：
5.一种微流控芯片制备模具，其特征在于，使用权利要求1-4中任一项所述的微流控芯片制备模具的制备方法制备得到，用于制备微流控芯片，微流控芯片制备模具包括：
6.根据权利要求5所述的微流控芯片制备模具，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的微流控芯片制备模具，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的微流控芯片制备模具，其特征在于：
9.一种微流控芯片制备方法，其特征在于，使用了权利要求5-8中任一项所述的微流控芯片制备模具，用于制备微流控芯片。
10.根据权利要求9所述的微流控芯片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
