微流控芯片常用加工工艺

微流控芯片

微流体通道的加工工艺有光刻和刻蚀技术、热压法、模塑法、注塑法LIGA 法和激光烧灼法等传统方法以及 3D 打印等多种手段，下面就光刻法和模塑法这两种常用的手段进行详细的说明。

（1）光刻和刻蚀技术

光刻是利用光成像和光敏胶在微流控芯片的基片如硅、玻璃等材料上图形化的过程，其基本工艺过程包括：预处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜等。

①基片清洗

通过抛光、酸洗、水洗的方法使硅、石英或玻璃等基片表面得以净化，并将其干燥，便于后续光刻胶与基片表面的粘附；

②涂胶

在处理过的基片表面均匀涂上一层光刻胶；

③前烘

去除光刻胶液中溶剂，增强光刻胶与基片粘附以及胶膜的耐磨性；

④曝光

曝光是光刻中的关键工序，主要是用紫外光等透过掩模对光刻胶进行选择性照射，在受光照的地方，光刻胶发生化学反应，改变感光部位胶的性质，如图所示；

⑤显影

把曝光过的基片用显影液清除应去掉的光刻胶，以获得与掩模相同（正光刻胶）或相反（负光刻胶）的图形，如图所示；

⑥坚膜

将显影后的基片进行清洗并烘烤，彻底除去显影后残留于胶膜中的溶剂或水分，使胶膜与基片紧密粘附，防止胶层脱落，并增强胶膜本身的抗蚀能力。

（2）模塑法

用光刻方法先制出阳模(所需通道部分突起)，然后浇注液态的高分子材料，将固化后的高分子材料与阳模剥离就得到具有微通道的芯片。其关键在于模具和高分子材料的选择，理想的材料应相互之间粘附力小，易于脱模。

制作过程：通过光刻在负光胶上得到图形，经显影烘干后直接作模具用；用聚二甲基硅氧烷浇注于由硅材料、玻璃等制得的母模上得到聚二甲基硅氧烷模具。

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