An improved apparatus and method for vacuum fusion bonding of large,
patterned glass plates. One or both glass plates are patterned with etched
features such as microstructure capillaries and a vacuum pumpout moat,
with one plate having at least one hole therethrough for communication
with a vacuum pumpout fixture. High accuracy alignment of the plates is
accomplished by a temporary clamping fixture until the start of the fusion
bonding heat cycle. A complete, void-free fusion bond of seamless,
full-strength quality is obtained through the plates; because the glass is
heated well into its softening point and because of a large, distributed
force that is developed that presses the two plates together from the
difference in pressure between the furnace ambient (high pressure) and the
channeling and microstructures in the plates (low pressure) due to the
vacuum drawn. The apparatus and method may be used to fabricate
microcapillary arrays for chemical electrophoresis; for example, any
apparatus using a network of microfluidic channels embedded between plates
of glass or similar moderate melting point substrates with a gradual
softening point curve, or for assembly of glass-based substrates onto
larger substrates, such as in flat panel display systems.
Βελτιωμένες συσκευές και μια μέθοδος για τη σύνδεση κενής τήξης των μεγάλων, διαμορφωμένων πιάτων γυαλιού. Ένα ή και τα δύο πιάτα γυαλιού είναι διαμορφωμένα με τα χαραγμένα χαρακτηριστικά γνωρίσματα όπως τα τριχοειδή αγγεία μικροδομής και μια κενή pumpout τάφρος, με ένα πιάτο που έχει τουλάχιστον μια τρύπα therethrough για την επικοινωνία με ένα κενό pumpout προσάρτημα. Η υψηλή ευθυγράμμιση ακρίβειας των πιάτων ολοκληρώνεται από ένα προσωρινό προσάρτημα στερέωσης μέχρι την έναρξη του συνδέοντας κύκλου θερμότητας τήξης. Ένας πλήρης, κενός-ελεύθερος δεσμός τήξης της άνευ ραφής, ποιότητας πλήρης-δύναμης λαμβάνεται μέσω των πιάτων επειδή το γυαλί θερμαίνεται καλά στο μαλακώνοντας σημείο του και λόγω μιας μεγάλης, διανεμημένης δύναμης που αναπτύσσεται που πιέζει τα δύο πιάτα μαζί από τη διαφορά στην πίεση μεταξύ του φούρνου περιβαλλοντικού (υψηλή πίεση) και και οι μικροδομές στα πιάτα (χαμηλή πίεση) που οφείλονται στο κενό που σύρεται. Οι συσκευές και η μέθοδος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κατασκευάσουν τις microcapillary σειρές για τη χημική ηλεκτροφόρηση παραδείγματος χάριν, οποιεσδήποτε συσκευές που χρησιμοποιούν ένα δίκτυο των microfluidic καναλιών που ενσωματώνονται μεταξύ των πιάτων του γυαλιού ή των παρόμοιων μέτριων υποστρωμάτων σημείου τήξης με μια βαθμιαία καμπύλη μαλακώνοντας σημείου, ή για τη συνέλευση των γυαλί-βασισμένων στον υποστρωμάτων επάνω στα μεγαλύτερα υποστρώματα, όπως στα συστήματα επίδειξης επίπεδης επιτροπής.