參考注塑工藝中的模內(nèi)組裝技術(shù)，初步設(shè)計(jì)出一套注塑模具，并根據(jù)模內(nèi)成型所需的注塑、定位和粘合過程，對(duì)一套注塑模具進(jìn)行了集成，如圖所示。

按照芯片注射成型和內(nèi)模粘接工藝要求設(shè)計(jì)的模具，除了要具備芯片基片與蓋片同時(shí)注塑的基本功能外，還需要具備以下功能，才能在模內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)鍵合。

壓出主流道凝料：第一次封頭后，需要實(shí)現(xiàn)繞道與制件之間的自動(dòng)斷開，移除主流道凝料，使模具二次合模順利進(jìn)行；

底板與蓋板的對(duì)齊：第一次開模時(shí)，動(dòng)模和蓋片必須分別留在動(dòng)模和定模上，動(dòng)模可移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)基片與蓋片的對(duì)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)微流控芯片的模內(nèi)連接；

模內(nèi)鍵合：為了保證芯片內(nèi)鍵合的成功，該設(shè)備必須能夠提供所需的溫度、壓力、時(shí)間，并且保證三個(gè)參數(shù)都可以調(diào)節(jié)；

無損傷脫模：確保脫模過程中脫模力分布均勻，減少脫模時(shí)晶片的變形，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的無損脫模。

對(duì)于自動(dòng)斷線、蓋板與基片分別留在動(dòng)定模、模內(nèi)對(duì)準(zhǔn)、內(nèi)模鍵合及鍵合后芯片的無損脫模等功能要求，完成了模具結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)。

在微流控芯片檢測(cè)中，最常用的方法是焚光檢測(cè)，這要求微流控電泳芯片具有較好的光學(xué)透明度，以免影響到生化分析結(jié)果。光元件注射成型時(shí)，常采用扇形繞口，有利于聚合物溶體在繞口寬度方向分布，獲得平緩的流線，有利于減小制品的內(nèi)應(yīng)力等缺陷，適合薄壁塑件的成型。但是，扇形潘口最大的缺點(diǎn)是難以進(jìn)行繞口切除，且繞線痕跡較大。

為使首次開模后的主流壓桿順利頂出，實(shí)現(xiàn)卷繞分離，這里給出兩種方案。

方案一，采用注塑領(lǐng)域常用的模內(nèi)切寬口結(jié)構(gòu)。一次開模前，以油虹為動(dòng)力源，以油虹為切入點(diǎn)，切刀復(fù)位為切入點(diǎn)；切饒口完成后，需要吹氣將凝料脫離切刀；

方案二，采用扇形繞口和潛伏繞線組合結(jié)構(gòu)。開模過程中，開模會(huì)使固定模一側(cè)的隱伏繞口和制件拉斷，再利用注塑機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)，將動(dòng)模側(cè)的潛伏式拉平。

采用模內(nèi)切方案時(shí)，需在有限的模具空間內(nèi)增加切繞口驅(qū)動(dòng)油、切刀復(fù)位機(jī)構(gòu)，使模具結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，導(dǎo)致后續(xù)基片與蓋板的模內(nèi)對(duì)準(zhǔn)、鍵合等功能難以實(shí)現(xiàn)，制造成本明顯增加。與此同時(shí)，考慮到這套模具的設(shè)計(jì)初衷是為了開發(fā)一種新型微流控芯片。組合式繞線方案更適合該模具的自動(dòng)斷繞方案。并且，并能采用組合澆口，確保第一次開模后，蓋板和基板分別留在動(dòng)模和定模腔中。