聚合物薄膜微流控芯片主要用于生物信息检测,其表面设计有8组检测通道,每组检测通道包括1个多边形进液腔室,1条主流道,48个圆筒形反应池和48条分流道,结构复杂,其成型质量对检测效果的影响至关重要。为此,本文针对聚合物薄膜成型收缩率精准控制和圆筒形反应池成型质量等问题开展深入研究。首先,针对聚合物薄膜微流控芯片成型过程中的尺寸精度难以精确控制的问题,将热压过程中各工艺参数进行精细的水平划分,设计和进行了可以反映各工艺参数对收缩率影响规律的正交实验,并对实验数据进行回归分析,量化了各工艺参数与收缩率间的关系。实验结果表明:热压温度是影响微流控芯片收缩率的主要因素,保压时间次之,热压压力的影响最小,升高热压温度或延长保压时间都可以增大收缩率。其次,在此基础上,计算模具凸模与凹模的尺寸,并加入自动剪裁功能,重新设计并制造了新型热压成型模具,以及为聚合物薄膜进行预热的装置。实验结果表明:新型热压成型模具可以保证微流控芯片的尺寸精度,微结构成型完整,可自动完成剪裁过程且断面整洁;预热过程可以提高微流控芯片的表面质量,消除其表面应力集中现象。其三,为研究圆筒形反应池微结构的成型规律,参考金属材料的拉深成型过程,将微结构拉深变形区划分为凸缘区、凹模圆角区、筒壁区、凸模圆角区和筒底区5个区域,根据各区域材料厚度的变化来分析各区域的材料流动情况。实验结果表明:圆筒形反应池拉深成型过程中,凸缘区厚度没有发生变化,不参与变形过程;筒壁区和筒底区厚度均有较大程度的变薄,筒壁区厚度变薄程度更大,材料变形程度也更大;凸模圆角区和凹模圆角区为两个过渡区域。最后,为消除使用新型热压成型模具压制微流控芯片过程中由于压力中心偏移而导致微流控芯片两侧的微结构成型深度不一致的现象,提出并制造了一种球铰状的压力自平衡机构。实验结果表明:压力自平衡机构可以有效改善热压成型过程中的压力不均匀现象,成型出的微流控芯片各处微结构成型均匀且完整,整体残余应力分布均匀。本研究内容及成果对提升聚合物薄膜微流控芯片成型工艺质量,推动其在行业中更广泛的使用,具有一定的现实意义和应用价值。