熱壓法

熱壓法是20 世紀90 年代后期興起的一種在高聚物表面加工微通道的方法, 瑞士的Uppsala 大學的Lena Kintberg 等采用熱壓法將激勵微泵或者微閥的激勵器集成到了PC( 聚碳酸酯) 基的微流控芯片表面。熱壓法的工藝過程是: 采用光刻化學腐蝕法在硅表面制作出微通道, 濺射沉積鎳金屬, 獲得鎳模板, 通過熱壓將模板上的微結構復制到高聚物表面, 最后鍵合打孔。鍵合的方法主要有熱鍵合或者粘接。

注塑澆模法

注塑法最先由ACLARA 研究單位的研究人員在刊物上公開發表的。東京大學的Teruo Fujii 等在PDMS 基片上, 采用注塑法加工出了應用于電泳分離的CE 芯片。注塑法的工藝過程是: 在硅片表面涂上光刻膠, 通過曝光將模板圖形復制到光刻膠上, 注入PDMS 或者其它高聚物, 將固化的高聚物從模板上剝落, 然后和PMMA 或者玻璃片鍵合, 最后打孔。

準分子激光微加工法

準分子激光波長短( 193nm 或者248nm) , 單光子的能量大, 可以直接切斷高聚物的C?H 鍵, 以冷加工的方式對材料進行加工。準分子激光對高聚物材料的加工程度取決于其對準分子激光的吸收程度, 當準分子激光參數確定時, 被加工高聚物對其吸收越大則刻蝕率越高。圖2 為三種高聚物材料的透過率曲線, 三種材料在紫外區有較強的吸收, 吸收率均大于60% 。準分子激光微加工技術的優點是加工精度高, 加工邊界整齊、陡度高, 可以得到比注塑法和熱壓法更高的深寬比。

準分子激光掩膜曝光微加工方法

準分子激光掩膜曝光微加工方法就是激光經過均束系統,通過掩膜版, 經過成像系統聚焦到材料表面, 利用激光和材料的相互作用原理直接切斷化學鍵氣化機理, 對作用區的材料進行去處加工。優點是對材料實現同步加工, 加工速度快, 微結構統一性好。缺點是微結構受掩膜的限制, 加工靈活性差。

　　

準分子激光聚焦光束直接寫入加工法

分子激光聚焦光束直接寫入加工法就是讓激光通過一定尺寸的光闌, 直接通過成像系統聚焦到材料表面, 通過自動控制載有材料的工作臺的運動, 將設計好的CAD 圖形通過刻蝕的方法復制到材料表面。該方法的特點可以在動態移動范圍內進行全三維空間加工, 對微結構設計、微圖案設計都有較大的柔性, 可以實現打孔、線槽刻蝕、結構生成( 去除式) 、成型( 添加式) 、連接等多種微操作。

　　 作者：姚李英 陳濤 王升啟 左鐵釧