一种化学打印芯片后处理方法及装置

摘要

本发明公开一种化学打印芯片后处理方法及装置，方法包括：1.将雾化后的溶剂均匀分散在化学打印芯片表面，对原来分布在化学打印芯片表面上的化学物质形成的化学墨水点进行溶解与扩散；2.待溶解与混合后的化学物质在芯片表面发生局部扩散后，对化学打印芯片进行干燥，溶剂干燥挥发之后，留在化学打印芯片上的化学墨水点得到局部扩散，比原有化学墨水点分布更加紧密均匀。装置包括用于溶剂雾化后的均匀分散在化学打印芯片表面的喷雾器；用于对化学打印芯片进行干燥的干燥装置；承载化学打印芯片进行转运的运载装置；喷雾器和干燥装置依次交替对应运载装置上的加工工位设置。可以增加芯片表面化合物分布精度，能够满足一次性大规模批量处理。

权利要求

1.一种化学打印芯片后处理方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，将雾化后的溶剂均匀的分散在化学打印芯片表面，对原来分布在化学打印芯片表面上的化学物质形成的化学墨水点进行溶解与扩散；

步骤2，待溶解与混合后的化学物质在化学打印芯片表面发生局部扩散后，对化学打印芯片进行干燥，溶剂干燥挥发之后，留在化学打印芯片上的化学墨水点得到局部扩散，比原有化学墨水点分布更加紧密均匀。

2.根据权利要求1所述的一种化学打印芯片后处理方法，其特征在于，还包括重复步骤

1和2的步骤，后一次步骤1和2的重复，相对于前一次步骤1和2的处理，化学墨水点分布更紧密均匀。

3.根据权利要求2所述的一种化学打印芯片后处理方法，其特征在于，重复步骤1和2时，每次雾化时的溶剂粒径逐次减小。

4.根据权利要求1所述的一种化学打印芯片后处理方法，其特征在于，所述溶剂雾化分散后的液滴大小不大于化学墨水点的大小。

5.根据权利要求1所述的一种化学打印芯片后处理方法，其特征在于，所述的溶剂为化学打印芯片上的化学墨水所使用的溶剂，或者是能够对化学芯片上的化学物质进行全部或部分溶解的液相化学物质。

6.根据权利要求1所述的一种化学打印芯片后处理方法，其特征在于，所述的溶剂通过射流喷雾、超声喷雾或加压喷雾进行雾化。

7.根据权利要求1所述的一种化学打印芯片后处理方法，其特征在于，对化学打印芯片进行干燥时，采用加热烘干或加压烘干。

8.一种化学打印芯片后处理装置，其特征在于，包括，

用于溶剂雾化后的均匀分散在化学打印芯片(1)表面的喷雾器(3)；

用于对化学打印芯片(1)进行干燥的干燥装置(4)；

用于承载化学打印芯片(1)进行转运的运载装置；

所述的喷雾器(3)和干燥装置(4)依次交替对应运载装置上的加工工位设置。

9.根据权利要求8所述的一种化学打印芯片后处理装置，其特征在于，所述的运载装置采用传送带(5)、转盘(6)或滚筒(7)，喷雾器(3)和干燥装置(4)依次交替的沿传送带(5)传送方向、转盘(6)转动方向或滚筒(7)滚动方向设置在其上方。

10.根据权利要求8所述的一种化学打印芯片后处理装置，其特征在于，所述的喷雾器(3)采用射流喷雾器、超声喷雾器或加压喷雾器；所述的干燥装置(4)采用加热烘干器或加压烘干器。

说明书

一种化学打印芯片后处理方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及化学打印芯片的表面涂层加工，具体为一种化学打印芯片后处理方法及装置。

背景技术

[0002] 目前有一种利用高通量的方法可以将化学试剂通过不同的配比以及不同的配比形式打印在载体(包括相纸、瓷白纸或滤膜)上的技术，利用这种方法得到的芯片称之为化学打印芯片。通常可以用化学打印芯片来实现快速、大量、效率高的检测试验。这种化学打印芯片的技术在例如，2017年X Yan，Y Zheng，J Gao和J Lee等人在“Analytical Sciences”上公开的“A simple strategy for extensive exploration of one chemical action with three interactive variations.”。2016年Zheng Y，Lee J和Duan Q等人在“Chemistry Letters”上公开的“A Novel Encoded Recording Strategy of Complex Chemical System[J].Chemistry Letters”中均有应用。

[0003] 在目前的化学打印芯片技术中，在微观情况下，利用喷墨打印技术打印在芯片上的化学墨水，实际上在平面上分布是呈点状分布的。每个液滴的形状是相似的，所以在一定的观测尺度上，化学墨水的分布是按照预先设定喷墨的浓度来分布的。在原先设定的低浓度分布区，只不过是这种墨水点的数量的减少。从而会导致其在更小尺度上浓度分布上并不均匀。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种化学打印芯片后处理方法及装置，能够使得化学墨水在更小的尺度上分布更加均匀，可以实现工业化生产应用，能够一次性对大量芯片进行后续处理并能够使化学芯片保持稳定和完整。

[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现：

[0006] 一种化学打印芯片后处理方法，包括如下步骤，

[0007] 步骤1，将雾化后的溶剂均匀的分散在化学打印芯片表面，对原来分布在化学打印芯片表面上的化学物质形成的化学墨水点进行溶解与扩散；

[0008] 步骤2，待溶解与混合后的化学物质在化学打印芯片表面发生局部扩散后，对化学打印芯片进行干燥，溶剂干燥挥发之后，留在化学打印芯片上的化学墨水点得到局部扩散，比原有化学墨水点分布更加紧密均匀。

[0009] 优选的，还包括重复步骤1和2的步骤，后一次步骤1和2的重复，相对于前一次步骤1和2的处理，化学墨水点分布更紧密均匀。

[0010] 进一步，重复步骤1和2时，每次雾化时的溶剂粒径逐次减小。

[0011] 优选的，所述溶剂雾化分散后的液滴大小不大于化学墨水点的大小。

[0012] 优选的，所述的溶剂为化学打印芯片上的化学墨水所使用的溶剂，或者是能够对化学芯片上的化学物质进行全部或部分溶解的液相化学物质。

[0013] 优选的，所述的溶剂通过射流喷雾、超声喷雾或加压喷雾进行雾化。

[0014] 优选的，对化学打印芯片进行干燥时，采用加热烘干、加压烘干、热风风干或红外加热干燥。

[0015] 一种化学打印芯片后处理装置，包括，

[0016] 用于溶剂雾化后的均匀分散在化学打印芯片表面的喷雾器；

[0017] 用于对化学打印芯片进行干燥的干燥装置；

[0018] 用于承载化学打印芯片进行转运的运载装置；

[0019] 所述的喷雾器和干燥装置依次交替对应运载装置上的加工工位设置。

[0020] 优选的，所述的运载装置采用传送带、转盘或滚筒，喷雾器和干燥装置依次交替的沿传送带传送方向、转盘转动方向或滚筒滚动方向设置在其上方。

[0021] 优选的，所述的喷雾器采用射流喷雾器、超声喷雾器或加压喷雾器；所述的干燥装置采用加热烘干器、加压烘干器、热风风干器或红外加热干燥器。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

[0023] 本发明将溶剂样品均匀喷施沉积在打印芯片表面，让芯片上原来打印附着的化学物质形成的化学墨水点再溶解，溶剂挥发后，芯片上的化学物质分布精度将优于原先化学墨水的分布精度。这种方法和将芯片浸入溶剂中是不同的，溶剂以被分散成细微颗粒的形式分布在芯片表面，与芯片表面已有的化学试剂进行再溶解，即溶剂在芯片上形成微小的相对独立的再溶解小单元。通过本发明所述的化学打印芯片的后处理技术，可以增加芯片表面化合物分布精度。不同于实验室所用的小规模小批次的处理方法，这种处理方法能够满足一次性大规模批量处理，并且过程稳定效果显著，能购满足工业化生产的要求，显著提高芯片批量稳定性。

附图说明

[0024] 图1为本发明实例中所述方法的工艺流程图。

[0025] 图2为本发明实例中所述的采用传送带的装置结构示意图。

[0026] 图3为本发明实例中所述的采用转盘的装置结构示意图。

[0027] 图4位本发明实例中所述的采用滚筒的装置结构示意图。

[0028] 图中：化学打印芯片1，花纹2，喷雾器3，干燥装置4，传送带5，转盘6，滚筒7。

具体实施方式

[0029] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

[0030] 本发明为了解决现有化学打印技术中，在更微观尺度下，化学墨水在芯片上的分布并不均匀的问题，即为了提高化学打印芯片表面化合物的分布精度。

[0031] 本发明通过使用可以将溶剂雾化的装置，将溶剂分散为极细微的液滴，这种溶剂可以是化学打印芯片上的化学墨水所使用的溶剂，或者是可以对化学芯片上的化学物质进行全部或部分溶解的液相化学物质，上述的液相化学物质包括汽油、水、酒精或者乙二醇，或者水与酒精的混合溶剂、或者乙二醇与酒精的混合溶剂等。将经过雾化后极细微的液滴均匀地分散在化学打印芯片的表面，他们可以与原来分布在化学打印芯片表面上的化学物质进行溶解与混合。对芯片上任何一块区域，这种溶解是局部的，对于整个芯片，这种溶解是连续的。溶解以后的物质，在芯片表面会有一定程度的扩散，可以促进原来的化学物质在芯片表面余部的再溶解，但在整体的范围内不会影响化学打印芯片上墨水的浓度排布。当喷到化学打印芯片上的样品与原有物质再溶解后能够使芯片上的化学物质分布更加均匀、致密。

[0032] 对完成上述操作的化学打印芯片进行干燥操作，溶剂干燥挥发之后，留在化学打印芯片上的化学试剂得到局部扩散，在更微观的尺度下分布更加均匀。可以重复之前的再溶解、干燥操作。并且单位面积溶剂喷雾量是可以控制的。经过重复多次前面的溶解、干燥、再溶解操作，化学打印芯片表面的化学物质的分布精度得到提高。

[0033] 本发明适用的化学打印芯片包括喷墨打印或者丝网印刷或者各种需要利用高通量技术进行化学反应的反应器的后处理等。在本专利所包含的喷雾和烘干的后续处理中所用到的技术包括但不限于射流喷雾、超声喷雾、加压喷雾等工业利用的常规方式，烘干的技术包括但不限于加热烘干、加压烘干、热风风干、红外加热技术等工业中利用的常规方式。

[0034] 具体的，如图1所示，对化学打印芯片1的局部已打印化学物质的花纹2进行处理，其中，a为对化学芯片局部已打印化学物质的放大；b为溶剂样品从喷雾装置落到化学芯片；c为干燥装置进行干燥；d为经过溶解于烘干后的化学芯片上的化学物质分布更加均匀和紧密。当溶剂样品从喷雾器落到芯片上后实现与芯片上原有的化学物质再溶合再溶解，经过烘干等干燥操作，样品与化学物质再溶合再溶解会使化学打印芯片上的化学试剂在局部分布更加均匀，化学物质分布精度得到提高。从图1中的b、c和d中能够得到，分散的喷雾形成的液滴远远小于原有的花纹2的分块，处理过后，由化学墨水点形成的花纹2之间的空隙缩小，花纹2的排布更加均匀和致密。

[0035] 因为目前在实验室中应用的化学喷雾方法只是小规模的、少量的方法。如果化学打印技术将来要实现工业化生产则需要大规模批量的喷雾方法，并且使得化学墨水在更微观的尺度下提高其在化学打印芯片表面的分布精度，从而需要如下具体的处理装置。

[0036] 实施例1

[0037] 如图2所示，采用201610700220.4专利的实施例2制备的化学打印芯片，可以采用CN107335244A专利中所描述的压力喷雾方法；采用CN206052419U专利所描述的烘干装置作为干燥装置；使用传送带5进行连续操作。将已批量制备好的前述化学打印芯片导入工业化生产的传送带5，在传送带5的通过点安装喷雾器3作为溶剂雾化装置，在喷雾器3后可以安装干燥装置4。传送带5可以是连续匀速运行的。在化学打印芯片1经过喷雾器3喷雾后，其中的化学墨水得到再溶解，提高表面分布精度。再经过干燥装置4使得溶剂得到干燥。可以重复安装喷雾器3、干燥装置4，以实现重复再溶解、再干燥。

[0038] 实施例2

[0039] 执行实施例1，其中的传送带4可以改为匀速运行，静止状态交替进行。化学打印芯片1在经过喷雾、干燥装置时可以处于静止状态。

[0040] 实施例3

[0041] 执行实施例1或2，其中的喷雾器3可以改为包括但不限于超声喷雾、或者射流喷雾、或者压力喷雾等工业生产常用喷雾装置。其中的干燥装置4可以改为包括但不限于加热烘干、加压烘干、热风风干、红外加热技术等工业中利用的常规方式。

[0042] 实施例4

[0043] 如图3所示，采用把化学打印芯片1放在转盘6上来实现喷雾和干燥工作，此时转盘6是开启状态并且保持旋转，在喷雾处进行喷雾，溶剂样品从喷雾器3中喷出落到芯片上；在干燥处进行干燥，以此旋转往复。工业干燥装置包括但不限于烘干、电加热、红外加热等。

[0044] 实施例5

[0045] 执行实施例4，其中的转盘6可以改为匀速运行，静止状态交替进行。化学打印芯片在经过喷雾、干燥装置时可以处于静止状态。

[0046] 实施例6

[0047] 如图4所示，采用将化学芯片1放在滚筒7上来实现喷雾和干燥工作，滚筒7可以是连续旋转的，旋转速度可以控制，旋转周期可以调控。

[0048] 实施例7

[0049] 执行实施例6或5或4，其中的喷雾器3可以改为包括但不限于超声喷雾、或者射流喷雾、或者压力喷雾等工业生产常用喷雾装置。

[0050] 实施例8

[0051] 执行实施例1或2或3或4或5或6或7，其中的喷雾的溶剂可以改为水或者酒精，或者水与酒精的混合溶剂、乙二醇、乙二醇与酒精的混合溶剂、汽油等可以对化学打印芯片上的墨水有较好的溶解作用并且易挥发。