二代基因测序芯片（Flowcell）调研-不同厂家产品的键合工艺

厂家1：
美国Illumina
Flowcell：

芯片结构：
1、Random FC：代表型如Nextseq550，基板-中间层（Dupont TPI，炭黑浸渍或苯基叠氮修饰）-盖板，IR激光键合
2、Patterned FC：代表如Hiseq2000，基板-树脂纳米孔阵列-中间层（Dupont TPI）-树脂纳米孔阵列-盖板，IR激光键合
3、Test FC：MA-61A TM双面胶键合
键合工艺：
1、IR激光键合
2、双面胶键合
代表专利：
（1）Illumina-CN109844638B-压印基板-2017
（2）Illumina-US20240375099A1-Multilayer fluidic devices and methods for their fabrication-2013
（3）US20240390896A1-Interposer with first and second adhesive layers-2024
风险预警：
（1）中间层键合材料（热塑性Kapton KJ和黑色Kapton KJ）不对外出售，国内无替代材料
厂家2：
深圳华大智造
Flowcell：

芯片结构：
1、硅基板（光刻/纳米压印纳米孔阵列）-玻璃盖板，阳极键合
2、硅基板（纳米孔阵列）-薄玻璃盖板（刻蚀流道≥50um），薄盖板CCD点胶键合，UV胶厚度≤50um
3、盖板硅基板-SO2层（34-36um，纳米孔）-薄玻璃盖板（刻蚀流道≥50um），薄盖板CCD点胶键合，UV胶厚度≤50um
4、CMOS芯片，类似于芯像CMOS芯片，CMOS半导体结构层（电路层-堆叠层-传感器层）-介电层（电绝缘层）-图案化层（金属层）-粘接层-玻璃盖板，采用带限高微珠的UV胶键合。
键合工艺：
1、阳极键合
2、刻蚀+UV胶键合
3、刻蚀+多重UV胶键合（防漏液）
4、带限高微珠的UV胶键合
5、双面胶键合
6、工装压紧
代表专利：
（1）CN110387321B-基因测序芯片及基因测序装置--2018
（2）CN110846390A-基因测序芯片封装方法及基因测序芯片
（3）CN117625376A-芯片及其制备方法、试剂盒及其用途-2022
（4）CN117701373A-测序芯片及其制备方法-华大智造-2022
（5）CN118045644A-晶片级测序流通池制造-华大智造-2018
（6）CN118056894A-测序芯片封装方法及测序芯片基板-2022
（7）CN205368331U-核酸测序芯片-华大智造-2016
（8）CN207091399U-一种基因测序芯片-华大智造-2017
（9）CN221765836U-载片装置及荧光检测系统-华大智造-2024
（10）US9803239B2-用于高密度阵列芯片的流通池-2013
风险预警：
（1）阳极键合条件苛刻（高温高压），修饰工艺要变更（后修饰或静电吸附修饰）
（2）点胶键合控制难度高，良率低且不稳定（厚度改变、溢胶变形、胶水污染）、成本高、至少千级洁净间
（3）多重UV胶键合专利来自美国考利达基因组股份有限公司
厂家3：
深圳真迈生物
Flowcell：

芯片结构：
1、16通道单分子测序芯片：基板表面硅烷修饰→SU8软光刻制备阳模→浇注PMDS胶→PMDS层打孔→表面修饰PMGI保护层→Plasma键合→保护层化学试剂清洗
2、4通道平面芯片：厚基板-中间层（点胶）-薄玻璃盖板-8-15um黑色油墨遮蔽层
3、4通道平面芯片：基板-中间层（双面胶）-盖板
4、高密度Patterned FC（SURSeq5000）：第一盖板-粘接胶层-聚合物层-金属膜层-纳米孔基板-金属膜层-聚合物层-粘接胶层-第二盖板，CCD点胶键合
键合工艺：
1、PDMS等离子活化键合
2、双面胶键合
3、机械力压紧
4、刻蚀+CCD点胶键合
代表专利：
（1）CN105112290B-一种单分子测序芯片的制备方法-2015
（2）CN105154323B-一种单分子测序芯片-真迈生物-2015
（3）CN204874530U-一种单分子测序芯片-真迈生物-2015
（4）CN216639479U-中介层和芯片-真迈生物-2022
（5）CN219621176U-芯片-真迈生物-2022
（6）CN221062780U-芯片-真迈生物2023
（7）CN119161945A-芯片及其制备方法-2023-真迈生物最新的高通量FC（单面或双面纳米孔+点胶键合）
风险预警：
（1）PDMS-玻璃芯片一般用于微流控领域，不适合做测序芯片
（2）高密度Patterned FC（SURSeq5000）当上盖板、下盖板均刻蚀有纳米孔阵列时，整个FC簇密度非常高、数据量非常大（优势）
（3）点胶工艺成本高、良率不稳定
厂家4：
深圳赛陆医疗
深圳铭毅智造
上海交大
英国-Element Biosciences(元素生物)
Flowcell：

芯片结构：
1、Random FC：
2、4通道SO2微球芯片：
（1）工艺流程为：碱液超声清洗玻璃→上基板CVD硅烷修饰+有孔下基板CVD修饰钝化层→FC键合→荧光修饰SO2微球化学反应锚定
（2）化学修饰流程：羟基修饰→环氧硅烷修饰→SO2微球（氨基+叠氮基团）修饰（C=C双键点击化学）→两种不同荧光信号(罗丹明b和cy5)的荧光微球牢固的负载到芯片内，有利于测序
3、开放式纳米孔芯片（类似SNP芯片）：开放式不封装
键合工艺：
1、双面胶键合，间隙区有隔热条
2、刻蚀+UV胶键合
代表专利：
（1）CN218131962U-微流控芯片-2022
（2）CN118222387A-测序芯片、测序系统及其测序方法-2024
（3）CN115850577B-一种高生物兼容的聚合物、芯片及其制备方法
（4）CN221223737U-用于测序芯片的厚度检测装置-2023
（5）CN117925388A-一种工程芯片的制备方法及工程芯片-2024
（6）CN118320875A-一种微流控芯片及其制备方法和应用
（7）CN108424844B-一种单分子测序芯片及其制备方法-上交-2018
（8）WO2024151556A1-Flow cell devices and use thereof-2006
风险预警：
（1）流道间隙区加工有隔热槽，工艺复杂难量产
厂家5：
广东达安基因
菲鹏生物
Flowcell：

芯片结构：
1、Random FC：
（1）基板（有孔玻璃）刻蚀有流道，盖板为平板，厚度似乎相同
（2）加工流程为：CVD修饰（WCA=81°）→PAM浸泡修饰（48°）→基板点胶→基板/盖板对准贴合→固化→Oligo修饰→质检→保存
键合工艺：
1、Asymtek X‑1010点胶机CCD点胶
代表专利：
（1）CN118048444A-测序芯片的制备方法-达安基因-2022
风险预警：
（1）点胶工艺限制条件太多，其中最重要一点是同一点胶工艺，不同硅烷修饰时（如APTMS和GPTMS）差别很大甚至NG
厂家6：
北京赛纳生物
Flowcell：

芯片结构：
1、Random FC：基板-中间层-盖板
2、Patterned FC：厚基板-UV胶层（≤50um）-薄盖板（刻蚀流道，≥50um）
键合工艺：
1、双面胶
2、围堰灌胶
3、分区修饰+自扩散灌胶
4、毛细作用灌胶（≤50um）
5、刻蚀+UV胶粘接+溢胶槽溢胶
代表专利：
（1）CN108060069B-基因测序芯片-2017
（2）CN108913590A-一种基因测序芯片及制作方法-2018
（3）CN210030701U-一种基因测序芯片-2019
（4）CN118726071A-一种基因测序芯片的密封方法-2023
（5）CN219077656U-一种基因测序芯片的封装治具系统-2023
（6）CN220597330U-用于流动池粘接的装置-键合夹具-2023
风险预警：
（1）刻蚀+溢胶槽+CCD点胶，用于点胶溢胶控制，工艺复杂，成本增加
（2）毛细作用点胶、分区修饰点胶缺陷较多（溢胶、气泡等）
文章来源
网络、新闻采访、专利等公开信息，仅用于学习
文章由芯晨微纳（河南）光电科技有限公司搜集整理

来源：程序园用户自行投稿发布，如果侵权，请联系站长删除
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！

收藏一下   不知道什么时候能用到

谢谢分享，辛苦了

鼓励转贴优秀软件安全工具和文档！

分享、互助 让互联网精神温暖你我

这个有用。

yyds。多谢分享

收藏一下   不知道什么时候能用到

分享、互助 让互联网精神温暖你我

谢谢分享，辛苦了

不错，里面软件多更新就更好了

热心回复！

懂技术并乐意极积无私分享的人越来越少。珍惜

收藏一下   不知道什么时候能用到

这个好，看起来很实用

感谢分享，学习下。

喜欢鼓捣这些软件，现在用得少，谢谢分享！

谢谢分享，试用一下

用心讨论，共获提升！

热心回复！