随着科技的发展和对微控技术研究的不断深入,对一次性使用低成本芯片的需求越来越多。但如何实现微流控芯片高效、低成本、大批量制造是微流控技术商业化所面临的关键难题。本文以COC-8007（环烯烃共聚物）为材料,对COC芯片的注塑成型及热压键合展开研究,提高芯片的加工质量,为微流控芯片的批量化生产提供一定的理论指导。论文基于注塑成型理论,以减小COC芯片的翘曲变形量为优化目标进行了数值模拟,优化了注塑成型工艺参数。通过数值模拟得到芯片的翘曲变形主要由收缩不均引起,首先采用PB试验筛选对收缩变形有显著影响的因子,以显著因子为因素设计L27(313)正交试验对收缩变形进行优化分析;然后以收缩不均翘曲变形量为优化指标,结合正交试验和信噪比方法,优化注塑工艺参数得到最优工艺参数组合,在正交试验优化的结果之上,采用二阶响应面方法进一步对参数进行仿真优化并建立质量指标和工艺参数之间的关系式,预测工艺参数对收缩不均翘曲变形的影响,获得芯片收缩不均翘曲变形的最优工艺参数组合,其最优工艺参数组合为模具温度70.31℃,熔体温度239.97℃,保压压力105MPa,保压时间21.63s。采用单因素试验方法仿真分析了各影响因素对收缩不均翘曲变形的影响规律,并得到了相关结论。随着模具温度的增大,翘曲变形先增大后减小;随着熔体温度,保压压力的增大,翘曲变形减小;保压时间在6到12s之间,翘曲变形随时间的增大而减小,超过12s之后,翘曲变形几乎不发生变化;注塑压力对翘曲变形几乎没有影响。论文采用上述最优注塑工艺参数加工制作了芯片,进行键合试验,采用单因素试验方法研究了键合工艺参数对芯片微通道变形和键合强度的影响规律。结果表明,提高键合压力,可以增大键合强度并减少键合时间;提高键合温度和时间可以加快键合面之间分子的扩散,分子间作用力增大,键合强度变大;但键合温度过高、压力过大、时间过长则会引起芯片变形严重甚至毁坏芯片微结构。综合考虑微通道的变形和芯片的键合强度,确定键合温度78℃,键合压力0.16MPa,键合时间240s作为优化工艺参数。采用该参数进行了键合和微滴生成试验,得到的芯片微通道变形较小,键合强度达到0.076MPa,能够生成均匀稳定的微滴,芯片满足使用要求。