微流控芯片技术是一种以亚毫米尺度的流体工程操作为特征的技术,在提高医疗诊断效率和生物学研究方面显示出相当大的前景。玻璃芯片的传统的加工方法如干法刻蚀、湿法刻蚀等所需的加工步骤多,成本高,难以实现高精度制备,限制了其大批量生产的可能性。模压成形技术工艺过程简单,能够模压具有微小结构的复杂表面,可实现高效复制以及批量化生产,这为玻璃微细流路成形提供了新的工艺方法。针对微结构模具加工困难、玻璃成形精度及质量难以准确控制等问题,本文研究了玻璃微流控芯片中典型微细流路的成形工艺。在MSC.Marc非线性有限元软件平台上基于广义麦克斯韦模型建立了仿真模型,对钠钙玻璃成形过程进行了模拟,研究了模压温度和模压速度对成形沟槽深度和充型率的影响,最后通过实验结果验证了所建立的仿真模型的有效性。主要内容如下:(1)实验研究了碳化钨模具的飞秒激光加工工艺,采用田口正交试验法研究了扫描功率、扫描速度、重复扫描层数对加工表面粗糙度及加工深度的影响情况,优化了工艺参数。结果表明随着激光功率的增大、扫描速度减小和扫描层数增加,加工深度显著增加。激光功率、扫描速度、扫描层数对表面粗糙度值造成的影响较小。(2)结合非线性仿真软件MSC.Marc对玻璃微细流路模压过程进行了仿真,对比分析了压型阶段模压温度以及模压速度对最大残余应力、下压量和充型率的影响。发现最大残余应力与模压温度呈负相关,温度增大时最大残余应力会呈减小趋势,且当温度上升到640℃后逐渐趋于恒定;模压速率逐渐升高时,微细成形流路的最大残余应力也随之增大,呈近似指数增长关系。针对模压温度和模压速度对成形沟槽深度的影响研究表明,模压温度越高、模压速率越小,压型阶段结束后的成形沟槽深度就越大,充型率就越好。(3)对比仿真模型的工艺参数进行了模压成形实验,结果表明增加模压压力和模压温度均有利于充型率和成形沟槽深度的提高,实验结果与仿真数据分析的变化趋势一致,证明了仿真模型的有效性。