微流控芯片模具化学蚀刻制造工艺研究

王亚坤，郭钟宁，郑文书，刘祥发

（广东工业大学 机电工程学院，广东 广州.10006）

微流控芯片模具化学蚀刻制造工艺研究

王亚坤，郭钟宁，郑文书，刘祥发

（广东工业大学 机电工程学院，广东 广州.10006）

摘.：为制造微流控芯片模具实现微流控芯片的大批量生产，采用三酸型蚀刻液对图案掩膜的P20模具钢进行蚀刻加工。观测蚀刻的微流道形状和尺寸，分析蚀刻深度、流道宽度、蚀刻因子和面粗糙度等随加工时间的变化规律。结果表明加工时间越长，微流道侧壁垂直性越好，蚀刻因子越大，但面粗糙度越差。因为反应产物附着于工件表面，特别是侧壁上，使侧向蚀刻速度低于深度方向蚀刻速度，而蚀刻反应产生热量，使工件反应表面温度升高，蚀刻速度加快，影响表面质量。蚀刻反应中，合理控制掩膜尺寸、加工时间、搅拌速度和反应温度等，才能得到满足要求的微流控芯片模具。

化学蚀刻；微流控芯片；模具制造；微流道；微结构

1.言

微流控芯片是一种由微通道形成网络，集成了生物检测和化学分析领域中各种基本操作单元实现采样、分离、反应、检测、筛选、细胞培养等功能，并结合一定的外部设备快速自动完成化学分析或生物分析全过程的微型实验室分析平台[1]。微流控芯片在疾病诊断、药物发现、分析化学、环境检测、石油三次开采等方面具有广泛应用前景和巨大的市场需求[2-4]。

如何实现微流控芯片的低成本、快速、大批量生产，是推进微流控芯片设计、制造及应用产业化的关键。……