1.2 微流控芯片的设计制造

1.2 微流控芯片的设计制造

微流控芯片的设计流程为分析应用需求、原理设计、计算论证、工艺设计、制版设计等步骤。例如,我们需要设计微流控芯片来分离血液中的肿瘤细胞。其中,分离肿瘤细胞是应用需求;利用肿瘤细胞与其他细胞的差异性进行分离是设计原理;根据细胞的尺寸、变形性质来评估和优化流动速度,并设计圆柱阵列布局等是计算论证;让加工的精度达到要求是工艺设计;根据图形设计来制造掩膜是制版设计。

微流控芯片的制作技术主要有两种:一种是以硅材料为基片,可以采用光刻或湿法刻蚀进行芯片加工制作;另一种是以高聚物材料为基片,可以采用模塑法、热压法、LIGA技术、激光刻蚀法和软光刻等方法进行加工制作。

根据设计平台的不同,微流控芯片设计主要分为原理设计和计算机辅助设计。原理设计包括任务设计、方法设计、流道结构设计、外设布局设计等,主要为任务实现提出解决方案;计算机辅助设计包含参数优化设计、流道优化设计、流动演化设计等,主要用于对提出的解决方案进行论证、检验、优化。