選取了常用的低成本微流控芯片加工方法進(jìn)行介紹。

微模塑成型 

由于PDMS材料在微流控芯片加工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，基于PDMS的微模塑成型成為目前最為常見的微流控芯片加工方法。其中，使用SU-8光刻膠作為模具對(duì)PDMS進(jìn)行模塑成型較為常見，將SU-8光刻膠旋涂在硅片上并進(jìn)行光刻，根據(jù)不同型號(hào)SU-8光刻膠和旋涂速度的控制，其厚度可以在十幾到一兩百微米范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)；將PDMS主劑與硬化劑10：1混合去除氣泡后緩慢傾倒在SU-8微結(jié)構(gòu)上，加熱硬化；將PDMS從SU-8模具上小心揭取，模具可以重復(fù)使用；將PDMS與玻璃等基底材料進(jìn)行氧等離子處理后鍵合。

激光燒蝕 

這里的激光燒蝕特指使用波長(zhǎng)為10．6 μm的二氧化碳激光在聚合物材料表面進(jìn)行燒蝕加工微流道的方法。使用激光燒蝕方法加工微流道，其優(yōu)點(diǎn)在于：加工過程簡(jiǎn)單快捷，一次燒蝕即可完成加工；材料適用范圍寬，大部分聚合物材料和玻璃等均可使用該方法在表面加工微流道。缺點(diǎn)在于：在聚合物材料材料表面加工的微流道內(nèi)壁凹凸不平，存在大量氣泡，可能需要通過化學(xué)方法進(jìn)行處理；在聚合物材料表面加工流道兩側(cè)有熔融材料拋出再凝固形成的凸起，不利于后續(xù)鍵合；加工精度有限，僅適用于流道寬深度大于80 μm的應(yīng)用。激光燒蝕方法在低成本微流控芯片領(lǐng)域的應(yīng)用，目前還集中在單一聚合物材料應(yīng)用上，從未來的發(fā)展方向看，其在基于可降解生物塑料、紙、導(dǎo)電塑料等材料的微流控芯片加工領(lǐng)域還有較大的發(fā)展空間。

2D/3D打印

2D打印指辦公和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)合常見的激光打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、蠟打印機(jī)、絲網(wǎng)印刷等加工微流控芯片或微流控芯片倒膜模具的方法，3D打印是利用近來發(fā)展迅速的3D打印機(jī)直接打印微流控芯片或倒模模具的技術(shù)。2D打印微流控芯片通常應(yīng)用在紙基微流控芯片中，通過疏水性墨水的浸透作用在親水紙材料中包圍形成微流道，圖案精度由打印機(jī)精度或絲網(wǎng)網(wǎng)孔決定，通常在80~400 μm之間。此外，還可以利用噴墨打印或絲網(wǎng)印刷在玻璃或聚合物基底上直接沉積PDMS、SU-8等材質(zhì)的微結(jié)構(gòu)，形成微流控芯片；如果使用含有銀納米顆粒的導(dǎo)電墨水，還可在微流控芯片表面打印電極。圖3（a）、圖3（b）為絲網(wǎng)印刷的基本原理，通過絲網(wǎng)印刷方法加工的基于紫外感光介質(zhì)漿料（5018A，Dupont，USA）的微流道和銀電極。

圖3 基于絲網(wǎng)印刷的微流控芯片

使用3D打印對(duì)微流控芯片進(jìn)行加工，主要有微立體光刻（stereo-lithography）、熔融沉積成型（FDM）等方法，其中熔融沉積成型3D打印機(jī)由于價(jià)格相對(duì)低廉可用于低成本3D微流控芯片的加工。熔融沉積成型技術(shù)既可以直接打印PC、PLA、ABS（acrylonitrile butadience styrene）等材料制成3D微流控芯片，也可以打印用于PDMS倒模的模具。但目前商業(yè)化熔融沉積成型設(shè)備的精度在100~500 μm之間，距離大部分微流控芯片的應(yīng)用需求還有一定差距，且適于微流控芯片使用的透明打印耗材選擇有限，芯片加工速度與本文介紹的其他方法相比也較慢。

注塑成型 

注塑成型是在塑料加工領(lǐng)域使用廣泛的加工方法，近年來伴隨微注塑技術(shù)的發(fā)展，研究者開始嘗試使用注塑成型的方法加工微流控芯片，常見的用于微流控芯片的注塑材料有PMMA、COC、PDMS等。傳統(tǒng)上，使用注塑方法加工微流控芯片需先加工模具，耗時(shí)長(zhǎng)且模具價(jià)格昂貴。在低成本微流控芯片加工中，有別于傳統(tǒng)金屬模具，Hansen T S等人使用加工在鎳表面的SU-8光刻膠作為注塑模具，模具反復(fù)使用300次后制品質(zhì)量穩(wěn)定，顯著降低了成本和模具加工時(shí)間。其優(yōu)勢(shì)在于重復(fù)性好、加工速度快、可以加工3D微流控芯片，適用于大規(guī)模微流控芯片的加工；缺點(diǎn)是靈活性差，芯片結(jié)構(gòu)變動(dòng)時(shí)需要重新開模，模具成本較高。

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