芯片的制作方法

1.本技术涉及生物检测领域，尤其涉及一种芯片。


背景技术：

2.适配于测序平台的芯片，是可承载待测核酸、能够容纳溶液为待测核酸提供反应环境或检测环境的反应装置，也称为流动小室或流动池(flow-cell)。
3.可利用粘合剂将两片玻璃(两片玻璃的相对的两个表面中的至少一个表面经过蚀刻处理)和一块不透光的基板进行粘合封装以制成内部有空间/腔室的芯片。
4.在基于光学成像系统检测芯片实现测序的平台(有时简称为测序仪)上，通过对芯片特定位置(连接有待测核酸分子的位置，有时也称为反应区域或者流体通道)进行成像、进而基于该些图像的信息识别和确定待测核酸分子的碱基排列次序。例如，具体地，在利用带有荧光标记的核苷酸、基于边合成边测序原理进行测序的平台，在测序中，测序仪中的激光器发出的高能激光通过镜头照射到芯片的反应区域，反应区域中的待测核酸分子置于试剂溶液中，激光对试剂溶液中的荧光分子进行照射并激发其发出荧光信号，进而采集该些荧光信号例如拍照以获得图像，基于该些图像上的信息识别和确定碱基排列次序以达成测序目的。
5.在芯片使用过程中，试剂溶液在芯片中流通时，芯片底部的密封件容易受力不均，从而导致密封件脱落或歪斜，试剂溶液容易漏出。因此，芯片的结构有待改进。


技术实现要素：

6.本技术实施方式提供一种芯片。
7.本技术实施方式的芯片包括片组件、基板和密封件。组件设有至少一个流体通道；基板与片组件层叠设置，基板设有安装孔；密封件安装在安装孔中，密封件具有与流体通道连通的中心孔，在垂直于中心孔的中心轴线的横平面上，密封件的厚度处处相等，且密封件的截面外轮廓呈圆形。
8.本技术实施方式提供的芯片，密封件安装于安装孔中，安装孔与密封件的外壁面紧固贴合。本技术实施方式在垂直于中心孔的中心轴线的横平面上，将密封件的厚度设置为处处相等，使密封件各个位置的受力均匀，密封件在各个位置的形变量基本一致，加强了向心力和密封件嵌入安装孔中的配合稳定性，避免密封件从安装孔中脱落或歪斜等问题，避免安装孔的位置出现漏液等不良现象。
9.在某些实施方式中，中心孔的中心轴线为直线，且中心孔的孔径处处相等。如此，减小密封件在中心轴线方向受力时的应力，使密封件各个位置的受力更为均匀，有利于提高密封件嵌入安装孔中的配合稳定性。
10.在某些实施方式中，在垂直于片组件的方向上，密封件包括第一部分和与第一部分连接的第二部分，第一部分更靠近片组件，中心孔贯穿第一部分和第二部分，在横平面上，第一部分的截面积大于第二部分的截面积。第一部分的截面积大于第二部分的截面积，
使密封件沿着片组件到基板的方向，外形尺寸变小。对应的，安装孔的内壁面尺寸对应变小。如此，可使密封件更紧固地固定于安装孔内，更利于密封件的结构稳定性，使得密封件不易脱落和歪斜。在某些实施方式中，第二部分的外周面呈圆柱面。如此，第二部分的厚度容易形成处处相等的特征，便于密封件的制造，降低了密封件的制造成本。
11.在某些实施方式中，在垂直于片组件的方向，第一部分包括第一段和第二段，第二段连接第一段和第二部分，第一段的外周面呈圆柱面，第二段在横平面上的截面积小于第一段在横平面上的截面积。如此，沿着片组件到基板的方向，密封件第一部分的尺寸减小，也即靠近片组件的一端，第一部分的尺寸较大，与密封孔之间形成类似卡扣结构，使其更牢固地嵌入安装孔中，有利于提高密封件的结构稳定性。
12.在某些实施方式中，在垂直于片组件的方向，第一部分包括第一段和第二段，第二段连接第一段和第二部分，沿第一段向第二部分的方向，第二段在横平面上的截面积逐渐减小，安装孔的内孔面与第一段的外周面和第二段的外周面贴合。如此，第二段使得第一部分和第二部分形成的结构，可以发挥类似台阶的卡扣作用，可以提高密封件安装在基板内的机械稳定性；同时，由于第二段的尺寸缓慢缩小，并非台阶式突变，减小了受力受尺寸大幅变化造成的应力差，提高了密封件的受力均匀性。上述双重作用下，使得密封件不易歪斜和脱落。
13.在某些实施方式中，第二段的外周面呈圆台形面。如此，密封件抗变形能力增强，有利于密封件的结构稳定，使得密封件不易歪斜和脱落。
14.在某些实施方式中，外周面的母线与中心孔的中心轴线之间的夹角范围为30
°‑
60
°
。如此，在此角度范围内时，密封件具有更好的结构稳定性，密封件容易制造成型。
15.在某些实施方式中，沿垂直于片组件的方向，第一段和第二段的高度比范围为0.2:1～1:0.2；和/或，第一段的外径尺寸为内径尺寸的一倍及以上。如此，在这些范围内，密封件嵌入安装孔时具有较好的结构稳定性，使得密封件不易歪斜和脱落，从而有利于改善密封件的密封性。
16.在某些实施方式中，第一部分背离第二部分的端面设有第一凸起，第一凸起与片组件抵触。如此，第一凸起提高了密封件与片组件之间的密封性，使得试剂溶液不易从片组件和密封件之间的间隙漏出，避免片组件和基板连通的位置出现漏液等不良现象。
17.在某些实施方式中，沿经过中心孔的轴线的截面上，第一凸起的轮廓呈圆弧状。如此，第一凸起的轮廓呈圆弧状，使得第一凸起更加容易变形，变形后的第一凸起与片组件的接触面积增大，提高了凸起与片组件连接的密封性。
18.在某些实施方式中，在垂直于片组件的方向，第二部分包括第三段和第四段，第三段连接第一部分和第四段，安装孔的内孔面与第三段的外周面贴合。如此，提高了密封性，使得试剂溶液不易漏出。
19.在某些实施方式中，第四段在背离第三段的端面设置第二凸起。第二凸起用于与芯片外接组件抵触，使密封件的中心孔与外接管道或通道连通，提高了密封件与外接组件之间的密封性，使得试剂溶液从外接组件注入密封件时不易渗液。
20.在某些实施方式中，沿经过中心孔的轴线的截面上，第二凸起的轮廓呈圆弧状。如此，第二凸起的轮廓呈圆弧状，使得第二凸起更加容易变形，变形后的第二凸起与外接组件的接触面积增大，提高了凸起与外接组件连接的密封性。
21.在某些实施方式中，密封件的邵氏a硬度范围为35
±
5度。具有该硬度范围的密封件密封性更好。
22.在某些实施方式中，片组件包括第一片材和与第一片材层叠设置的第二片材，第一片材和第二片材之间设有流体通道。如此，第一片材和第二片材之间设置的流体通道使得试剂溶液能够在芯片内流通。
23.在某些实施方式中，第一片材和/或第二片材的材质包括玻璃。如此，玻璃材质的第一片材和/或第二片材使得液体的流动性更好，液体不易粘连在芯片的内部，提高芯片检测的准确性。
24.在某些实施方式中，流体通道在第一方向上的尺寸大于其在第二方向上的尺寸，第一方向与第二方向垂直，第一方向和第二方向均垂直于片组件的厚度方向。如此，规范了片组件中形成的流体通道的大致形状，利于对流体通道中的流体进行控制，也利于对芯片的该些区域进行定位和光学成像。
25.在某些实施方式中，流体通道的数量为多个，流体通道沿第一方向延伸设置；和/或，流体通道沿第二方向阵列设置。如此，多个流体通道可以使得序列测定的过程更加高效，利于对流体通道中的流体进行控制，也利于对芯片的该些区域进行定位和光学成像。
26.在某些实施方式中，流体通道包括中间段、第一端和第二端，第一端和第二端分别位于流体通道的两端，第一端在第二方向上的尺寸和/或第二端在第二方向上的尺寸小于中间段在第二方向上的尺寸，第一端和第二端均与对应的中心孔连通。
27.在某些实施方式中，第一端和第二端远离中间段的端部设置有圆弧结构。如此，从安装件中心孔流入流体通道、以及从流体通道流入安装孔的试剂溶液进出时通过圆弧结构得以缓冲，提高了流体试剂在流体通道内的流动均匀性。
28.在某些实施方式中，中间段在第二方向上的尺寸为常量。亦即，中间段在第二方向上的长度处处相等。
29.在某些实施方式中，片组件包括设置在第一片材和第二片材之间的连接层，连接层设有流体通道，流体通道沿连接层的厚度方向贯穿连接层。如此，使得试剂溶液能够顺利流通，从而保证片组件中的反应正常进行。
30.在某些实施方式中，连接层具有黏性，第一片材和第二片材均与连接层粘接。如此，第一片材和第二片材通过粘接的方式连接，使得第一片材与第二片材更好地固定。此外，连接层具有黏性，使连接层既能形成流体通道，又能实现粘结功能，可以减少其他粘结材料的使用，并提高片组件的可加工性能。
31.在某些实施方式中，第一片材相对于第二片材更靠近基板，第一片材设有与流体通道连通的通孔，中心孔与通孔连通。如此，通孔使得试剂溶液能够通过第一片材进入片组件内部(特别是流体通道)或从片组件内部(特别是流体通道)流出，实现试剂溶液在芯片内的流通。
32.在某些实施方式中，通孔与流体通道的端部连通。如此，试剂溶液可以从而流体通道的一端进入，从另外一端流出，使得试剂溶液能够在芯片内流通。
33.在某些实施方式中，中心孔为圆形孔，中心孔的孔直径范围为0.8
±
0.2mm。
34.在某些实施方式中，基板和片组件之间设有粘胶，粘胶粘接基板和片组件。如此，粘胶使得基板和片组件形成一个整体，使得芯片的结构稳定性更好。
35.在某些实施方式中，芯片还包括框架，框架设有容纳腔，片组件和基板均容纳在容纳腔中。如此，框架可以作为芯片的支撑结构，减少芯片内部收到外界的冲击，提高芯片稳定性。
36.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
37.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
38.图1是本实用新型实施方式的芯片的立体示意图；
39.图2是本实用新型实施方式的芯片的平面示意图；
40.图3是本实用新型实施方式的芯片的整体示意图；
41.图4是图2的芯片沿ii-ii的部分截面示意图；
42.图5是本实用新型实施方式的连接层的平面示意图；
43.图6是本实用新型实施方式的密封件的立体示意图；
44.图7是图6的密封件沿v-v的截面示意图；
45.图8是本实用新型实施方式的密封件的平面示意图；
46.图9是图6的密封件沿vi-vi的截面示意图。
47.主要元件符号说明：芯片100、片组件10、流体通道11、中间段111、第一端112、第二端113、第一片材12、通孔121、连接层13、第二片材14、基板20、安装孔21、密封件30、中心孔31、第一部分32、第二部分33、第一段321、第二段322、第一凸起323、第二凸起324、第三段331、第四段332、框架40、粘胶50。
具体实施方式
48.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
49.在本技术中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。
50.在本技术中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
51.本技术的描述中涉及的具体数据/数值大多具有统计意义，因此，如无特殊说明，任意以精确方式表达的数值均代表一个范围，即包含该数值正负10％的区间，以下不再重复说明。
52.请参阅图1，在本技术中，所称的“芯片100”为反应小室，具有容纳液体的空间，能够用于固定待测样本，也称为流动池、流动槽或流动小室(flowcell)。在测序领域中，所称的“芯片100”又可称为测序载片、测序芯片或生物芯片。
53.在本技术中，所称的“测序”为序列测定，同“核酸测序”或“基因测序”，指核酸序列
中碱基次序的测定；包括合成测序(边合成边测序，sbs)和/或连接测序(边连接边测序，sbl)；包括dna测序和/或rna测序；包括长片段测序和/或短片段测序，所称的长片段和短片段是相对的，如长于1kb、2kb、5kb或者10kb的核酸分子可称为长片段，短于1kb或者800bp的可称为短片段；包括双末端测序、单末端测序和/或配对末端测序等，所称的双末端测序或者配对末端测序可以指同一核酸分子的不完全重叠的任意两段或两个部分的读出。
54.所称的测序包括使核苷酸(包括核苷酸类似物)结合到模板并采集相应的反应信号的过程。在一些使核苷酸结合到模板和采集相应的反应信号非同步的测序平台中，一般是通过多轮测序来来实现模板上的多个核苷酸/碱基的次序的测定，一轮测序(cycle)也称为测序轮，可定义为四种核苷酸/碱基的一次碱基延伸，换个说法，可定义为完成模板上任意一个指定位置的碱基类型的测定过程；对于基于控制聚合或连接反应实现测序的测序平台，一轮测序包括实现一次四种核苷酸结合到所称的模板并采集相应的反应信号的过程；对于基于聚合反应实现测序的平台，反应体系包括反应底物核苷酸、聚合酶和模板，使模板上结合有一段预设序列(测序引物)，基于碱基配对原则和聚合反应原理，加入的反应底物(核苷酸)在聚合酶的催化下，可控地连接到测序引物的3'末端、实现与模板的相应位置碱基的配对；通常地，一轮测序可包括一次或多次碱基延伸(repeat)，例如，四种核苷酸依次加入到反应体系中，分别进行碱基延伸和相应的反应信号的采集，一轮测序包括四次碱基延伸；又例如，四种核苷酸任意组合加入到反应体系中，例如两两组合或者一三组合，两个组合分别进行碱基延伸和相应的反应信号的采集，一轮测序包括两次碱基延伸；再例如，四种核苷酸同时加入到反应体系中进行碱基延伸和反应信号的采集，一轮测序包括一次碱基延伸。
55.测序可以通过测序平台进行，测序平台可选择但不限于illumina公司的hiseq/miseq/nextseq/novaseq测序平台、thermo fisher/life technologies公司的ion torrent平台、华大基因的bgiseq和mgiseq/dnbseq平台以及单分子测序平台；测序方式可以选择单端测序，也可以选择双末端测序。
56.芯片100主体可以由两块玻璃和一块金属材质的底板粘接封装而成，测序过程包含成像系统如相机对芯片的一条通道/流体通道(channel)内的一个或多个区域进行多次拍照，也可以同时对多条通道/流体通道(channel)的一个或多个区域进行拍照。应当理解的是，当同时对多条通道/流体通道(channel)的一个或多个区域进行拍照时，可以按照预设的拍照关系对每一条通道/流体通道的一个或多个区域进行拍照。成像系统每次在一条通道/流体通道拍摄的区域可称之为fov(field of view)。
57.以一条通道/流体通道为例，在芯片100使用过程中，试剂从通道/流体通道的一端流入，流经通道/流体通道的表面，并在流通过程中与通道/流体通道表面发生生化反应，发生反应后的试剂从通道/流体通道的另一端流出。底板以及与底板相邻的玻璃在对应通道/流体通道两个端口的位置，开设通孔，分别用于将来自于外接管道的试剂引入芯片100通道/流体通道的一端，以及将从通道/流体通道的另一端流出的试剂或液体引出至外接管道。芯片100在底板通孔位置对应设置带有中心孔的密封件，密封件安装在基板的安装孔中，发挥密封性能，中心孔用于试剂流通。其中，芯片100使用过程是指试剂在芯片通道/流体通道内流通并发生反应的过程
58.芯片100的密封件与安装孔的安装，直接影响芯片100的结构稳定性和密封稳定
性。为了改善安装孔在芯片100中的稳定性，本技术通过改进密封件和安装孔的结构，使密封件具有更好的结构稳定性，提高芯片100底部的密封件的受力均匀性，降低密封件脱落或歪斜的风险，从而降低试剂溶液漏出的概率。
59.请参阅图2-图4，本技术实施方式提供一种芯片100，芯片100包括片组件10、基板20和密封件30。片组件10设有至少一个流体通道11；基板20与片组件10层叠设置，基板20设有安装孔21；密封件30安装在安装孔21中，密封件30具有与流体通道11连通的中心孔31，在垂直于中心孔31的中心轴线60的横平面上，密封件30的厚度处处相等，且密封件30的截面外轮廓呈圆形。
60.本技术实施方式的芯片100中，将密封件30在垂直于中心孔31的中心轴线60的横平面上设置为处处相等，使得密封件30各个位置的受力均匀，密封件30在各个位置的形变量基本一致，加强了向心力和嵌入配合稳定性，避免密封件30从安装孔21中脱落或歪斜等问题，避免片组件10和基板20连通的位置出现漏液等不良现象。
61.下面结合附图1-9对芯片100的结构进行说明。
62.具体的，请参阅图1-3，芯片100包括片组件10。片组件10作为芯片100的主要组成结构，用于承载待检测样本，以测序芯片为例，片组件10可以承载待测的核酸分子，为发生在芯片100表面的反应提供反应场所，同时，为参与反应的试剂提供流通通道11。
63.本技术实施例中，片组件10是多个片状零件叠加形成的组件。本技术实施例中，叠加是指将多个片状零件两两之间具有公共的接触面但互相不进入对方体内，多个片状零件接触面黏合在一起成为片组件10。
64.其中，片状零件的数量大于或等于2，即：片组件10至少由两个片状零件叠加形成。在不同的实施情形中，片状零件的数量可以结合片组件10的材质和厚度等进行设计。当片状零件的数量为2时，两层片状零件层叠设置，形成片组件10，并发挥上述所称的片组件10的功能。
65.片组件10的整体形状可以设置为与芯片100的其他结构匹配的形状，示例性的，片组件10的整体形状可以为长方形、正方形、菱形、其他多边形、外周为弧形等不规则形状。在一些实施例中，为了匹配目前大多数测序平台的仪器中容纳和固定芯片100的结构设置，片组件10的整体形状设置为长方形。
66.片组件10的材质包括玻璃材质以使片组件10满足表面平整度的要求。当然，片组件10的材质也可以包括二氧化硅、水晶、石英玻璃中的至少一种，或塑料、陶瓷、pet(聚对苯二甲酸)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)或其他任何合适材料。可以理解的是，组成片组件10中多个片状零件的至少一个，由包含上述材料中的一种制成。在一些实施例中，一个片状零件由上述材料中的一种制成。示例性的，片状零件为二氧化硅片层，水晶片层，石英玻璃片层等。
67.在一种实施方式中，片组件10中的一个或多个片状零件选自透光材料制成，以使光学系统能够采集在芯片100表面产生的光学信号。由此，发生在芯片100表面特别是片组件10的反应类型可以拓宽至光学应用层面。正如测序芯片100中，采用含有荧光基团的底物与固定在芯片100表面特别是固定在片组件10表面的核酸分子发生反应时，通过光学系统采集片组件10表面荧光基团产生的光学信号来辨别反应位点和底物类型。对应的，对应光学系统所在的表面，片组件10的片状零件选用透光材料，透光材料包括但不限于玻璃、水
晶。
68.当然，可以理解的是，用于片组件10的片状零件均采用透光材料形成的片状零件，在不需透光的一侧，对片组件10进行遮光处理。在一些实施例中，用于测序的芯片，测序平台的激光器发出的激光通过镜头照射至芯片100特别是流体通道11中的时候，也会照射到连接片组件10和基板20的材料如胶层上，该胶层的分子因此被激发发出荧光，对目标信号即来自流体通道11中的待测核酸分子的信号的识别和检测产生较大干扰。为了避免这种干扰，对片组件10中邻近基板20一侧的至少一个片状零件进行遮光。遮光处理可以通过多种方式实现，如在片组件10上形成遮光涂层，以满足基因测序仪特别是单分子测序仪对芯片100荧光背景特性的要求。
69.片组件10设有至少一个流体通道11，流体通道11是供试剂溶液在芯片100中流通的通道。在本技术实施例中，流体通道11还可以固定待检测样本。以测序芯片为例，待测的核酸分子固定在流体通道11中，试剂溶液流经流体通道11时，与待测的核酸分子发生反应。因此，流体通道11又为芯片100表面反应提供反应场所。
70.通道/流体通道11形成于相邻的两个片状零件之间，且在通道/流体通道11以外的区域，可以是相邻的两个片状零件之间结合，也可以填充诸如通道胶的材料形成，类似于在间隔区域可以有多种情形，如间隔材料是其中一个片状零件的凸起，或者填充一层材料，可以为胶材料或其他。流体通道11可以为不规则形状。
71.请参阅图3，片组件10包括第一片材12和与第一片材12层叠设置的第二片材14，第一片材12和第二片材14之间设有流体通道11。如此，第一片材12和第二片材14之间设置的流体通道11使得试剂溶液能够在芯片100内流通。
72.具体地，第一片材12与第二片材14可包括任何合适的材料，例如玻璃、二氧化硅、水晶、石英玻璃、塑料、陶瓷、pet(聚对苯二甲酸)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)或其他任何合适材料。
73.第一片材12与第二片材14可以是光学透明的。第一片材12与第二片材14的形状可以为正方形、矩形、圆形、三角形等多种规则形状，当然第一片材12与第二片材14也可以为不规则形状，本实施例中第一片材12与第二片材14为长矩形。第一片材12的厚度小于第二片材14的厚度。
74.第二片材14包括相背的第二片材14的第一表面和第二片材14的第二表面，其中第二片材14的第一表面朝向第一基板20，第二片材14的第二表面背离第二片材14的第一表面作为第二片材14的底面设置。第二片材14的第一表面与第一基板20之间设有流体通道11，流体通道11可以作为流体试剂化学反应场所。
75.请参阅图3，如以上所说的，可选地，第一片材12和/或第二片材14的材质包括玻璃。如此，玻璃材质的第一片材12和/或第二片材14使得液体的流动性更好，液体不易粘连在芯片100的内部，提高芯片100检测的准确性。
76.具体地，玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。
77.请参阅图3及图5，在某些实施方式中，流体通道11在第一方向上的尺寸大于其在第二方向上的尺寸，第一方向与第二方向垂直，第一方向和第二方向均垂直于片组件10的
厚度方向。如此，规范了片组件10中形成的流体通道11的大致形状，利于对流体通道11中的流体进行控制，也利于对芯片100的该些区域进行定位和成像。
78.具体地，例如，当片组件10的长度大于宽度时，第一方向x可以为片组件10的长度方向，第二方向y可以为片组件10的宽度方向，从而流体通道11在第一方向x上的尺寸大于在第二方向y上的尺寸，并且第一方向x与第二方向y垂直，进一步地，第一方向x与第二方向y均垂直于片组件10的厚度方向。
79.同理，当片组件10的长度小于宽度时，第一方向x可以为片组件10的长度方向，第二方向y可以为片组件10的宽度方向，从而流体通道11是第一方向x上的尺寸小于第二方向y上的尺寸，此时第一方向x仍然与第二方向y垂直，进一步地，第一方向x与第二方向y仍均垂直于片组件10的厚度方向。
80.请参阅图5，在某些实施方式中，流体通道11的数量为多个，流体通道11沿第一方向延伸设置；和/或，流体通道11沿第二方向阵列设置。如此，多个流体通道11可以使得序列测定的过程更加高效，利于对流体通道11中的流体进行控制，也利于对芯片100的该些区域进行定位和成像。
81.具体地，流体通道11的排布设置关系为沿第一方向x，即片组件10的长度方向延伸，同时，沿第二方向y，即片组件10的宽度方向阵列设置。特别地，设置多个流体通道11可以使得测序过程更加高效，同时，通过阵列设置的方式，使得流体通道11的间隔一致，从而泵入流体通道11内的反应试剂等流体均匀。
82.请参阅图4及图5，在某些实施方式中，流体通道11包括中间段111、第一端112和第二端113，第一端112和第二端113分别位于流体通道11的两端，第一端112在第二方向上的尺寸和/或第二端113在第二方向上的尺寸小于中间段111在第二方向上的尺寸，第一端112和第二端113均与对应的中心孔31连通。
83.具体地，流体通道11的形状可以为不规则形状，例如流体通道11可以包括中间段111、第一端112和第二端113。其中，第一端112与第二端113分别位于流体通道11的两端对称设置，并均呈三角形形状，中间段111呈长条窄矩形形状，那么也意味着，第一端112与第二端113在第二方向y上的尺寸小于中间段111在第二方向y的尺寸。
84.当然，第一端112与第二端113也可以为不同形状，只要第一端112与第二端113分别位于中间段111的两端，并且其中一个在第二方向y上的尺寸小于中间段111沿第二方向y上的尺寸即可。
85.在某些实施方式中，中间段111在第二方向上的尺寸为常量。亦即，中间段111在第二方向上的长度处处相等。例如中间段111在第二方向y上的长度均为5mm。具体地，中间段111为长条窄矩形，也即是说中间段111在第二方向y上的长度处处相，那么可以得出中间段111在第二方向y上的尺寸为常量。
86.请参阅图3及图4，在某些实施方式中，片组件10包括设置在第一片材12和第二片材14之间的连接层13，连接层13设有流体通道11，流体通道11沿连接层13的厚度方向贯穿连接层13。如此，保证片组件10中的反应正常进行。具体地，连接层13的材质是粘胶。连接层13的厚度方向是垂直于片组件10的方向。
87.具体地，连接层13可以粘接第一片材12和第二片材14，连接层13可以具有镂空结构，连接层13可以包括基层、第一粘合剂层、第二粘合剂层和镂空结构贯穿基层、第一粘合
剂层和第二粘合剂层以形成的一个或多个流体通道11。基层具有相背的第一表面和第二表面，第一粘合剂层设置在基层的第一表面，第二粘合剂层设置在基层的第二表面，第一粘合剂层可以与第一片材12粘接，第二粘合剂层可以与第二片材14粘接。
88.如此，通过设置第一粘合剂层与第二粘合剂层，使得可以将连接层13设置在第一片材12和第二片材14之间。通过在连接层13上形成有镂空结构，从而镂空结构可以贯穿基层、第一粘合剂层和第二粘合剂层形成一个或多个流体通道11，使得反应试剂可以通过第一片材12和/或第二片材14进入流体通道11，在流体通道11内发生化学反应后再通过第一片材12和/或第二片材14流出。
89.请参阅图3，在某些实施方式中，连接层13具有黏性，第一片材12和第二片材14均与连接层13粘接。如此，第一片材12和第二片材14通过粘接的方式连接，使得第一片材12与第二片材14固定连接。
90.具体地，连接层13具有黏性，第一片材12和第二片材14均与连接层13粘接，粘合剂例如水胶或双面胶，粘胶的材质如环氧胶黏剂中的环氧树脂，丙烯酸酯类胶黏剂中的丙烯酸树脂等。
91.请参阅图3及图4，在某些实施方式中，第一片材12相对于第二片材14更靠近基板20，第一片材12设有与流体通道11连通的通孔121，中心孔31与通孔121连通。如此，通孔121使得试剂溶液能够在芯片100内流通。
92.具体地，基板20形状可以为正方形、矩形、圆形、三角形等多种规则形状，当然基板20也可以为不规则形状，本实施例中基板20为长矩形。基板20可以使用任何合适的材料，例如玻璃、二氧化硅、水晶、石英玻璃、塑料、陶瓷、pet(聚对苯二甲酸)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)或其他任何合适材料。通孔121是能够穿过的孔，以供试剂溶液等流体从通孔121流入流体通道11以及反应后从通孔121流出。
93.请参阅图3，在某些实施方式中，通孔121与流体通道11的端部连通。如此，试剂溶液可以从而流体通道11的一端进入，从另外一端流出，使得试剂溶液能够在芯片100内流通。
94.具体地，通孔121与流体通道11的端部连通，试剂溶液可以从而流体通道11的一端进入，从另外一端流出。
95.请参阅图6及图8，在某些实施方式中，中心孔31为圆形孔，中心孔31的孔直径r5范围为0.8
±
0.2mm。如此，在该范围内的中心孔31使得密封件30的密封性更好。
96.具体地，在横截面上，中心孔31为圆形孔，呈圆形。
97.请参阅图3，在某些实施方式中，基板20和片组件10之间设有粘胶50，粘胶50粘接基板20和片组件10。如此，粘胶50使得基板20和片组件10形成一个整体，使得芯片100的结构稳定性更好。
98.具体地，粘胶50使得基板20与片组件10固定连接。粘合剂例如水胶或双面胶，粘胶50的材质如环氧胶黏剂中的环氧树脂，丙烯酸酯类胶黏剂中的丙烯酸树脂等。
99.请参阅图4，芯片100还包括基板20。基板20是用于承载片组件10的零部件，为了使得基板20与片组件10的连接结构更加紧凑，基板20与片组件10的形状相适配。示例性的，基板20的形状可以为直角矩形。基板20与片组件10层叠设置，基板20设有安装孔21。
100.基板20的材质可以为铝等强度比较大的材质。安装孔21沿基板20的厚度方向贯穿
极板。
101.芯片100还包括密封件30，密封件30是实现密封效果的零件。密封件30安装在安装孔21中，密封件30可以拆卸地安装在安装孔21中，或者说，密封件30可以从安装孔21中拆卸下来。例如，密封件30与安装孔21之间的连接可以为过盈配合。为了使得密封件30安装稳定以实现密封效果，基板20上的安装孔21与密封件30的结构相匹配。
102.密封件30具有与流体通道11连通的中心孔31，中心孔31可以是一个圆柱形的通孔，试剂溶液从片组件10流至中心孔31，中心孔31用于试剂溶液流通。
103.请参阅图4及图7，本技术实施方式中，所说的横平面垂直于中心孔31的中心轴线60，也就是说，横平面与基板20的厚度方向垂直。密封件30的厚度是中心孔31的孔壁垂直到密封件30的外周面的尺寸。
104.请参阅图4及图7，本技术实施方式的芯片100中，将密封件30在垂直于中心孔31的中心轴线60的横平面上设置为处处相等，使得密封件30各个位置的受力均匀，密封件30在各个位置的形变量基本一致，加强了向心力和嵌入配合稳定性，避免密封件30从安装孔21中脱落或歪斜等问题，避免片组件10和基板20连通的位置出现漏液等不良现象。为了使得密封件30的厚度在横平面上处处相等，中心孔31的形状与密封件30的外周面的相同。例如，在横平面上，中心孔31和密封件30的外周面的形状均为圆形、椭圆形等形状。
105.请参阅图4及图6，在某些实施方式中，在垂直于片组件10的方向上，密封件30包括第一部分32和与第一部分32连接的第二部分33，第一部分32更靠近片组件10，中心孔31贯穿第一部分32和第二部分33，在横平面上，第一部分32的截面积大于第二部分33的截面积。如此，第一部分32的截面积大于第二部分33的截面积更利于密封件30的结构稳定性，使得密封件30不易脱落和歪斜。
106.具体地，第一部分32和第二部分33之间形成类似台阶结构，该台阶结构使得密封件30可以支撑在安装孔21中，限制密封件30相对于基板10移动，从而提高密封件30的稳定性。
107.本技术实施方式中，在垂直于片组件10的方向上，第一部分32是密封件30靠近片组件10的部分，第一部分32与片组件10接触。第二部分33与第一部分32连接，第二部分33密封件30背离片组件10的部分。试剂溶液依次经过第一部分32和第二部分33后进入片组件10。
108.本技术实施方式中，所说的截面积是截得的封闭图形围成的面积。
109.请参阅图6，在某些实施方式中，第二部分33的外周面呈圆柱面。如此，第二部分33的厚度容易形成处处相等的特征，便于密封件30的制造，降低了密封件30的制造成本。本技术实施方式中，第二部分33的外周面环绕中心孔31的轴线的外表面。
110.请参阅图4及图7，在某些实施方式中，在垂直于片组件10的方向，第一部分32包括第一段321和第二段322，第二段322连接第一段321和第二部分33，第一段321的外周面呈圆柱面。如此，第一段321的厚度容易形成处处相等的特征，便于密封件30的制造，降低了密封件30的制造成本。
111.具体地，第一段321整体呈圆筒状，由于第一段321的外周面是圆柱面，另外，中心孔31为圆柱孔，从而使得第一段321的厚度处处相等。第二段322可以根据具体设计为具体形状，只要使得第二段322在同一横平面上的厚度处处相等即可。
112.请参阅图4及图7，在某些实施方式中，在垂直于片组件10的方向，第一部分32包括第一段321和第二段322，第二段322连接第一段321和第二部分33，沿第一段321向第二部分33的方向，第二段322在横平面上的截面积逐渐减小，安装孔21的内孔面与第一段321的外周面和第二段322的外周面贴合。如此，第二段322使得第一部分32和第二部分33形成类似台阶的结构，可以提高密封件30安装在基板20内的稳定性，使得密封件30不易歪斜和脱落。
113.具体地，第二段322的母线类似楔状结构，使得第二段322安装在安装孔21时，第二段322与安装孔21的孔壁之间的相对作用力较大，有利于增大密封件30与基板20之间的摩擦力，从而使得密封件30与基板20之间的连接更加稳定。
114.请参阅图7，在某些实施方式中，第二段322的外周面呈圆台形面。如此，密封件30抗变形能力增强，有利于密封件30的结构稳定，使得密封件30不易歪斜和脱落。另外，采用圆台形面使得第二段322在横平面上的截面积逐渐减小，便于密封件30制造，可以降低密封件30的制造成本。
115.具体地，圆台形面是圆台的外周面。例如，用一个平行于圆锥的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分叫做圆台。
116.请参阅图8，在某些实施方式中，外周面的母线与中心孔31的中心轴线60之间的夹角b范围为30
°‑
60
°
。如此，在此角度范围内时，使得密封件30周围抗变形能力一致，并且密封件30容易制造成型。
117.具体地，比如圆锥的主视图是一个等腰三角形，这个三角形的腰就是圆锥的母线。
118.请参阅图7及图8，在某些实施方式中，沿垂直于片组件10的方向，第一段321和第二段322的高度比范围为0.2:1～1:0.2。或者说，第一段321的高度l1与第二段的高度l2的比值l1/l2的范围为0.2:1～1:0.2。如此，在这些范围内，密封件30轴向的变形程度较小，密封件30不易产生相对于中心孔的轴线的弯曲变形，密封件30具有较好的密封性。
119.在某些实施方式中，第一段321的外径为r1，第二段322的外径为r2。
120.请参阅图4及图7，在某些实施方式中，第一部分32背离第二部分33的端面设有第一凸起323，第一凸起323与片组件10抵触。如此，第一凸起323提高了密封件30与片组件10之间的密封性，使得试剂溶液不易从片组件10和密封件30之间的间隙漏出。
121.具体地，第一凸起323与片组件10相接，并不固定连接。第一凸起323整体呈环状结构，在芯片100安装时，片组件10可以对第一凸起323形成挤压，由于第一凸起323相对于密封件30其他部位的体积较小，使得第一凸起323更加容易变形，从而增大了密封件30与片组件10的连接面积，进而提高密封件323与片组件10之间的密封性。
122.请参阅图4及图6，在某些实施方式中，沿经过中心孔31的轴线的截面上，第一凸起323的轮廓呈圆弧状。如此，第一凸起323的轮廓呈圆弧状，使得第一凸起323更加容易变形，变形后的第一凸起323与片组件10的接触面积增大，提高了第一凸起323与片组件10连接的密封性。
123.请参阅图4及图7，在某些实施方式中，在垂直于片组件10的方向，第二部分33包括第三段331和第四段332，第三段331连接第一部分32和第四段332，安装孔21的内孔面与第三段331的外周面贴合。如此，安装孔21的内孔面与第三段331的外周面贴合，提高了密封性，使得试剂溶液不易从而安装孔21漏出。
124.在某些实施方式中，第四段在背离第三段的端面设置第二凸起324。第二凸起324
用于与芯片100的外接组件抵触，使密封件30的中心孔31与外接管道或通道连通，提高了密封件30与外接组件之间的密封性，使得试剂溶液从外接组件注入密封件30时不易渗液。
125.在某些实施方式中，沿经过中心孔31的轴线的截面上，第二凸起324的轮廓呈圆弧状。如此，第二凸起324的轮廓呈圆弧状，使得第二凸起324更加容易变形，变形后的第二凸起324与外接组件的接触面积增大，提高了第二凸起324与外接组件连接的密封性。
126.具体地，安装孔21的内孔面与第三段331的外周面的形状适配，从而使得安装孔21的内孔面与第三段331的外周面贴合。例如，在安装孔21的内孔面为圆柱形时，第三段331的外周面也呈圆柱形。
127.请参阅图7及图8，在某些实施方式中，在横平面上，第三段331的外轮廓呈圆形，第三段331的外径为r3。如此，在该范围内，密封件30具有较好的密封性。具体地，第三段331整体可以呈圆筒状，由于第一段331的外周面是圆柱面，另外，中心孔31为圆柱孔，从而使得第一段331的厚度处处相等。第四段332整体呈环状结构。第三段331与安装孔21容易适配。
128.请参阅图7-9，在某些实施方式中，在横平面上，第四段332的外轮廓呈圆形，第四段332的外径为r4。如此，第四段332与安装孔21容易适配。
129.在某些实施方式中，密封件30的邵氏a硬度范围为35
±
5度。具有该硬度范围的密封件30，使得密封件30的变形程度可以适配芯片100的密封要求，密封性更好。
130.具体地，邵氏硬度是用邵氏硬度计测出的值的读数，邵氏a硬度是表示金属、塑料、橡胶材料硬度等级的一种方法。抵抗外力压入的能力是硬度，硬度数值的大小反应材料的软硬程度。
131.请参阅图1及图3，在某些实施方式中，芯片100还包括框架40，框架40设有容纳腔，片组件10和基板20均容纳在容纳腔中。如此，框架40可以作为芯片100的支撑结构，减少芯片100内部收到外界的冲击，提高芯片100稳定性。
132.具体地，框架40是芯片100的最外层，对芯片100起到保护作用，框架40内的容纳腔将芯片100的片组件10和基板20包围起来，为试剂溶液提供了一个载体。框架40可以采用树脂制成，框架40以采用注塑的工艺形成使得制造成本低廉、制造工艺简单。
133.在一个示例中，芯片100的框架40将片组件10以及基板20包围起来，使得芯片100形成一个可容纳试剂溶液的可闭合载体，保护芯片100中的试剂溶液能够顺利进行生化反应。
134.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
135.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种芯片，其特征在于，包括：片组件，所述片组件设有至少一个流体通道；基板，所述基板与所述片组件层叠设置，所述基板设有安装孔；密封件，所述密封件安装在所述安装孔中，所述密封件具有与所述流体通道连通的中心孔，在垂直于所述中心孔的中心轴线的横平面上，所述密封件的厚度处处相等，且所述密封件的截面外轮廓呈圆形。2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述中心孔的中心轴线为直线，且所述中心孔的孔径处处相等。3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，在垂直于所述片组件的方向上，所述密封件包括第一部分和与所述第一部分连接的第二部分，所述第一部分更靠近所述片组件，所述中心孔贯穿所述第一部分和所述第二部分，在所述横平面上，所述第一部分的截面积大于所述第二部分的截面积。4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，在垂直于所述片组件的方向，所述第一部分包括第一段和第二段，所述第二段连接所述第一段和所述第二部分，所述第一段的外周面呈圆柱面，所述第二段在所述横平面上的截面积小于所述第一段在所述横平面上的截面积。5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，沿所述第一段向所述第二部分的方向，所述第二段在所述横平面上的截面积逐渐减小。6.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述安装孔的内孔面与所述第一段的外周面和所述第二段的外周面贴合。7.根据权利要求4至6任一项所述的芯片，其特征在于，所述第二段的外周面呈圆台形面。8.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，所述外周面的母线与所述中心孔的中心轴线之间的夹角范围为30
°‑
60
°
。9.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述第一部分背离所述第二部分的端面设有第一凸起，所述第一凸起与所述片组件抵触。10.根据权利要求9所述的芯片，其特征在于，沿经过所述中心孔的轴线的截面上，所述凸起的轮廓呈圆弧状。11.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，在垂直于所述片组件的方向，所述第二部分包括第三段和第四段，所述第三段连接所述第一部分和所述第四段，所述安装孔的内孔面至少与所述第三段的外周面贴合。12.根据权利要求1至6任一项所述的芯片，其特征在于，所述密封件的邵氏a硬度范围为35
±
5度。13.根据权利要求1至6任一项所述的芯片，其特征在于，所述片组件包括第一片材和与所述第一片材层叠设置的第二片材，所述第一片材和所述第二片材之间设有所述流体通道。14.根据权利要求13所述的芯片，其特征在于，所述第一片材和/或所述第二片材的材质包括玻璃。15.根据权利要求13所述的芯片，其特征在于，所述流体通道在第一方向上的尺寸大于
其在第二方向上的尺寸，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第一方向和所述第二方向均垂直于所述片组件的厚度方向。16.根据权利要求15所述的芯片，其特征在于，所述流体通道的数量为多个，所述流体通道沿所述第一方向延伸；和/或，所述流体通道沿所述第二方向阵列设置。17.根据权利要求15所述的芯片，其特征在于，所述流体通道包括中间段、第一端和第二端，所述第一端和所述第二端分别位于所述流体通道的两端，所述第一端在所述第二方向上的尺寸和/或所述第二端在所述第二方向上的尺寸小于所述中间段在所述第二方向上的尺寸，所述第一端和所述第二端均与对应的所述中心孔连通。18.根据权利要求17所述的芯片，其特征在于，所述第一端和所述第二端远离所述中间段的端部设置有圆弧结构。19.根据权利要求18所述的芯片，其特征在于，所述中间段在所述第二方向上的尺寸为常量。20.根据权利要求14至19任一项所述的芯片，其特征在于，所述片组件包括设置在所述第一片材和所述第二片材之间的连接层，所述连接层设有所述流体通道，所述流体通道沿所述连接层的厚度方向贯穿所述连接层。21.根据权利要求20所述的芯片，其特征在于，所述连接层具有黏性，所述第一片材和所述第二片材均与所述连接层粘接。22.根据权利要求14至19任一项所述的芯片，其特征在于，所述第一片材相对于所述第二片材更靠近所述基板，所述第一片材设有与所述流体通道连通的通孔，所述中心孔与所述通孔连通。23.根据权利要求22所述的芯片，其特征在于，所述通孔与所述流体通道的端部连通。24.根据权利要求1至6任一项所述的芯片，其特征在于，所述中心孔为圆形孔，所述中心孔的孔直径为0.8
±
0.2mm。25.根据权利要求1至6任一项所述的芯片，其特征在于，所述基板和片组件之间设有粘胶，所述粘胶粘接所述基板和所述片组件。26.根据权利要求1至6任一项所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括框架，所述框架设有容纳腔，所述片组件和所述基板均容纳在所述容纳腔中。

技术总结
本申请公开了一种芯片。该芯片包括：片组件，片组件设有至少一个流体通道；基板，基板与片组件层叠设置，基板设有安装孔；密封件，密封件安装在安装孔中，密封件具有与流通通道连通的中心孔，在垂直于中心孔的中心轴线的横平面上，密封件的厚度处处相等。本申请实施方式的芯片中，将密封件在垂直于中心孔的中心轴线的横平面上设置为处处相等，使得密封件各个位置的受力均匀，密封件在各个位置的形变量基本一致，加强了向心力和嵌入配合稳定性，避免密封件从安装孔中脱落或歪斜等问题。件从安装孔中脱落或歪斜等问题。件从安装孔中脱落或歪斜等问题。


技术研发人员：李广
受保护的技术使用者：深圳市真迈生物科技有限公司
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/9/3