微流控芯片的基片與蓋片完成模內(nèi)對(duì)準(zhǔn)后，模具第二次合模，進(jìn)入模內(nèi)鍵合階段，需要對(duì)芯片施加鍵合壓力。該壓力可以通過(guò)注塑機(jī)鎖模機(jī)構(gòu)提供，也可以通過(guò)獨(dú)立的液壓油趕提供。通常，在玻璃轉(zhuǎn)化溫度附近時(shí)，聚合物微流控芯片模外鍵合所需的壓力一般只有，但需要保持該壓力長(zhǎng)時(shí)間作用于芯片之上，否則芯片無(wú)法完成鍵合。在芯片模內(nèi)鍵合過(guò)程中，注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)雖然可以在二次合模后，對(duì)芯片提供所需要的鍵合壓力，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值后，注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)由壓力控制切換到位置控制，無(wú)法提供持續(xù)、穩(wěn)定的鍵合壓力。因此，本套模具采用獨(dú)立的油紅提供芯片鍵合所需的持續(xù)壓力。

完成微流控芯片模內(nèi)鍵合后，采用頂板頂出的方式完成芯片的脫模，可使頂出力均勻的作用在芯片上，減少因頂出力不均造成的芯片變形。然而，注塑機(jī)的頂出功能在一次注塑循環(huán)過(guò)程中只能使用一次。在第一開(kāi)模后，注塑機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)已經(jīng)用于主流道凝料的頂出，無(wú)法再用于鍵合后芯片的脫模。為了實(shí)現(xiàn)芯片的順利脫模，再增加一個(gè)獨(dú)立的油紅，用于鍵合后芯片的脫模。

通過(guò)上述分析可知，將基片與蓋片的成型、對(duì)準(zhǔn)及鍵合工藝集成于一套模具的微流控芯片注射成型及模內(nèi)鍵合工藝方案是可以實(shí)現(xiàn)的，但需要注塑成型機(jī)具備二次合模的功能，并配備三組液壓抽芯，分別用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)模板的上下滑移、提供芯片鍵合所需的持續(xù)壓力以及鍵合后芯片的脫模。微流控芯片注射成型及模內(nèi)鍵合工藝方案如圖所示。芯片的基片和蓋片在同一套注塑模具內(nèi)成型后，通過(guò)動(dòng)模板的上下滑移實(shí)現(xiàn)基片和蓋片對(duì)準(zhǔn)；在成型模溫的基礎(chǔ)上，將芯片快速加熱至鍵合溫度，利用模具上集成的油虹對(duì)芯片施加持續(xù)的鍵合壓力；保溫保壓一段時(shí)間后，開(kāi)模、冷卻，頂出芯片，獲得具有封閉微通道網(wǎng)絡(luò)的聚合物微流控芯片。微流控芯片模內(nèi)鍵合技術(shù)，釆用注射成型的方法制備了芯片的基片和蓋片，成型周期不到并直接在模具內(nèi)完成基片和蓋片的對(duì)準(zhǔn)和鍵合，省卻了芯片的冷卻、鉆孔、清洗、干燥、退火處理和再次加熱升溫等諸多工序，有效地縮短了聚合物微流控芯片的制備周期，提高了芯片鍵合的成功率，使聚合物微流控芯片低成本、大批量和快速生產(chǎn)成為可能，加速聚合物微流控芯片的商業(yè)化進(jìn)程。