随着MEMS技术的飞速发展,微流控芯片已成为当前生命科学、化学以及微机械等领域的研究热点,利用热压成型法制作高聚合物微流控芯片,因其特有的优点在微流控芯片的制作中得到广泛的应用,其中模具的质量直接影响着微流控芯片的质量与应用前景。模具的制作主要采用UV-LIGA工艺,其中微电铸工艺作为UV-LIGA工艺中的关键步骤,极大地影响着模具的各项精度指标,故开展微电铸工艺参数对模具质量影响的研究具有极其深远的意义。 本文首先介绍了微电铸的工艺特点、应用领域以及国内外的发展现状,同时结合微电铸的基本理论,通过实验得到模具制作的微电铸工艺参数;其后通过对硅模具、背板生长和无背板生长三种模具制作工艺路线的比较,确立无背板生长工艺为模具的制作工艺,并分析了存在于该工艺路线中的析氢现象,提出改善措施,解决了模具中存在的针孔以及麻点等缺陷。 由于模具形状的精度直接影响复制后微流控芯片的沟道形状,故文中开展了对模具宽度和高度的研究。首先研究光刻胶模的溶胀性规律,并采取相应的补偿措施保证了模具的宽度精度。其次针对模具高度的不均匀性,分析其产生原因,并提出了相应的解决措施,解决了模具存在的高度不均匀性现象。 最后,文中讨论模具结合力的工作原理,分析工艺参数对模具结合力的影响,并优化工艺参数提高模具的结合力,同时对现有工艺条件下所得的模具的结合力进行测量;利用相应设备测量模具的粗糙度,通过改善工艺提高模具的表面粗糙度。该模具已成功应用于微流控芯片的自动化制造系统。