微注塑成型技術(shù)是為滿足科技發(fā)展對微注塑件的需求而發(fā)展起來的技術(shù)。隨著產(chǎn)品不斷向微型化方向發(fā)展，微注塑成型技術(shù)以容易實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模生產(chǎn)具有精密微細(xì)結(jié)構(gòu)聚合物器件的優(yōu)點(diǎn)，成為微納制造技術(shù)的重要組成部分。

微流控芯片注塑成型特性

微流控芯片的注塑成型兼有常規(guī)注塑成型和微注塑成型的特性。常規(guī)注塑成型工藝及理論已經(jīng)很成熟，但微注塑成型的理論和工藝研究因微注塑件需求的增長變得尤為重要。微流控芯片作為典型的微結(jié)構(gòu)塑件，其成型存在諸多缺陷問題，如微通道復(fù)制不完整、表面波紋、溢料飛邊、翹曲變形等，解決這些問題并建立系統(tǒng)的工藝規(guī)范是關(guān)鍵。

制定工藝規(guī)范

以微通道寬度分別為50μm、70μm的兩種微流控芯片為研究對象，通過改進(jìn)模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行大量注塑成型試驗(yàn)和理論分析，找出避免或減少成型缺陷的方法，特別是提高微通道復(fù)制度的方法，制定出一套微流控芯片注塑成型工藝規(guī)范。

驗(yàn)證工藝規(guī)范適用性

針對具有不同寬度微通道（30μm、80μm和100μm）的其他規(guī)格微流控芯片，設(shè)計(jì)制作模具，在已制定的工藝規(guī)范基礎(chǔ)上安排正交試驗(yàn)，分析模具溫度、冷卻時(shí)間、保壓時(shí)間、注射壓力對微流控芯片成型質(zhì)量的影響程度，驗(yàn)證工藝規(guī)范對控制微通道即微流控芯片成型質(zhì)量的適用性。

一體化成型模具應(yīng)用

為減少后續(xù)鍵合的工作量，采用定模先抽芯機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)制造微流控芯片基片、附有儲(chǔ)液池的蓋片一體化成型模具，并將注塑成型工藝規(guī)范應(yīng)用于此，得到合格制品。

質(zhì)量預(yù)測

運(yùn)用決策樹分類方法，以工藝參數(shù)中的模具溫度、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間、注射壓力為輸入，以實(shí)際測得的微流控芯片微通道寬度為輸出，創(chuàng)建決策樹訓(xùn)練樣本和測試樣本，通過SPSS中CRTree模型進(jìn)行訓(xùn)練和測試。

熱流道技術(shù)應(yīng)用

將熱流道技術(shù)用于微流控芯片的注塑成型，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，在相同工藝參數(shù)下也可以得到高質(zhì)量的微流控芯片，進(jìn)一步驗(yàn)證了工藝規(guī)范的有效性。

帶金屬電極塑膠微流控的制作工藝

一種帶金屬電極塑膠注塑成型微流控制作工藝包括按工件結(jié)構(gòu)制作注塑成型微流控模具和金屬電極鑲嵌機(jī)構(gòu)，事先把金屬針電極植入到鑲嵌機(jī)構(gòu)固定座，將微流控模具裝夾上注塑機(jī)，打開前后模，按金屬電極鑲嵌機(jī)構(gòu)位置把電極固定座放入模具內(nèi)，合模開始注射樹脂，冷卻成型，開模取出產(chǎn)品，更換下一輪電極鑲件連續(xù)成型，對外形帶電極處進(jìn)行絲印導(dǎo)電薄膜線路圖，最后進(jìn)行帶電極微流控基片和蓋片封裝。該工藝?yán)脗鹘y(tǒng)注塑成型工藝和微注塑成型工藝，具有制作周期短、加工成本低、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活性高等優(yōu)勢，能加速微流控技術(shù)的研究和實(shí)際應(yīng)用。

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