20 世纪90 年代初期, 人们试图采用塑料代替硅、玻璃作为基片来制作微流控器件。到90 年代后期, 相继出现了许多针对高聚物的加工方法。这些方法有: 热压法( hot embossing) 、注塑法( injectionmolding) 、激光微加工技术等
热压法
热压法是20 世纪90 年代后期兴起的一种在高聚物表面加工微通道的方法, 瑞士的Uppsala 大学的Lena Kintberg 等采用热压法将激励微泵或者微阀的激励器集成到了PC( 聚碳酸酯) 基的微流控芯片表面。热压法的工艺过程是: 采用光刻化学腐蚀法在硅表面制作出微通道, 溅射沉积镍金属, 获得镍模板, 通过热压将模板上的微结构复制到高聚物表面, 最后键合打孔。键合的方法主要有热键合或者粘接。
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注塑浇模法
注塑法最先由ACLARA 研究单位的研究人员在刊物上公开发表的。东京大学的Teruo Fujii 等在PDMS 基片上, 采用注塑法加工出了应用于电泳分离的CE 芯片。注塑法的工艺过程是: 在硅片表面涂上光刻胶, 通过曝光将模板图形复制到光刻胶上, 注入PDMS 或者其它高聚物, 将固化的高聚物从模板上剥落, 然后和PMMA 或者玻璃片键合, 最后打孔。
准分子激光微加工法
准分子激光波长短( 193nm 或者248nm) , 单光子的能量大, 可以直接切断高聚物的C�H 键, 以冷加工的方式对材料进行加工。准分子激光对高聚物材料的加工程度取决于其对准分子激光的吸收程度, 当准分子激光参数确定时, 被加工高聚物对其吸收越大则刻蚀率越高。图2 为三种高聚物材料的透过率曲线, 三种材料在紫外区有较强的吸收, 吸收率均大于60% 。准分子激光微加工技术的优点是加工精度高, 加工边界整齐、陡度高, 可以得到比注塑法和热压法更高的深宽比。
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准分子激光掩膜曝光微加工方法
准分子激光掩膜曝光微加工方法就是激光经过均束系统,通过掩膜版, 经过成像系统聚焦到材料表面, 利用激光和材料的相互作用原理直接切断化学键气化机理, 对作用区的材料进行去处加工。优点是对材料实现同步加工, 加工速度快, 微结构统一性好。缺点是微结构受掩膜的限制, 加工灵活性差。
准分子激光聚焦光束直接写入加工法
分子激光聚焦光束直接写入加工法就是让激光通过一定尺寸的光阑, 直接通过成像系统聚焦到材料表面, 通过自动控制载有材料的工作台的运动, 将设计好的CAD 图形通过刻蚀的方法复制到材料表面。该方法的特点可以在动态移动范围内进行全三维空间加工, 对微结构设计、微图案设计都有较大的柔性, 可以实现打孔、线槽刻蚀、结构生成( 去除式) 、成型( 添加式) 、连接等多种微操作。
作者：姚李英 陈涛 王升启 左铁钏