微流控技術(shù)原理及起源

微型化、集成化和智能化，是現(xiàn)代科技發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。伴隨著微機(jī)電加工系統(tǒng)（ MEMS ）技術(shù)的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)已由當(dāng)年的”龐然大物”演變成由一個(gè)個(gè)微小的電路集成芯片組成的便攜系統(tǒng)，甚至是一部微型的智能手機(jī)。

1962年全球第一款微型壓力傳感器面世，這一創(chuàng)新產(chǎn)品后來被應(yīng)用于汽車安全（輪胎壓力檢測(cè)）和醫(yī)療（有創(chuàng)血壓計(jì)），開啟了MEMS時(shí)代。今天MEMS技術(shù)在軍事、航天航空，生物醫(yī)藥、工業(yè)交通及消費(fèi)領(lǐng)域扮演核心技術(shù)的角色，智能手機(jī)中就嵌入了多個(gè)MEMS芯片，如麥克風(fēng)，加速度計(jì)，GPS定位等。

（1）光刻和刻蝕技術(shù)

傳統(tǒng)的用于制作半導(dǎo)體及集成電路芯片的光刻和刻蝕技術(shù)，是微流控芯片醫(yī)療器械創(chuàng)新網(wǎng)中最基礎(chǔ)的。它是用光膠、掩膜和紫外光進(jìn)行微細(xì)加工，工藝成熟，已廣泛用于硅、玻璃和石英基片上制作微結(jié)構(gòu)。光刻和刻蝕技術(shù)由薄膜沉積、光刻和刻蝕三個(gè)工序組成。復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)可通過多次重復(fù)薄膜沉積-光刻刻蝕這三個(gè)工序來完成。

光刻前先要在干凈的基片表面覆蓋一層薄膜，薄膜的厚度為數(shù)埃到幾十微米，這一工藝過程稱之為薄膜沉積。薄膜按性能不同可分為器件工作區(qū)的外延層，限制區(qū)域擴(kuò)張的掩蔽膜，起保護(hù)、鈍化和絕緣作用的絕緣介質(zhì)膜，用作電極弓|線和器件互連的導(dǎo)電金屬膜等。膜材料常見有二氧化硅、氮化硅、硼磷硅玻璃、多晶硅、電導(dǎo)金屬、光刻抗蝕膠、難熔金屬等。制造加工薄膜的主要方法有氧化、化學(xué)氣相沉積、蒸發(fā)、濺射等。

（2）熱壓法

（3）模塑法

（5）LIGA技術(shù)

（6）激光燒蝕法

（7）軟光刻