微流控芯片可应用于微检测、药物输送(微型泵,微针)、工业和环境分析装置、制药和生命科学研究、食品检测、新材料制备,市场需求潜力巨大。作为微流控技术的重要载体,微流控芯片是在几平方厘米的芯片上构建化学或生物实验室,具有费用低、效率高、便携性好、准确度高等优点。但目前微流控芯片的产业化成本相对较高,基于热压成型、注塑成型的模具成型工艺是解决微流控芯片大批量制造难题的重要方法,而制造加工出含有大规模微结构的精密微流控芯片模具是该技术的关键所在,电铸作为一种低成本的大面积微结构制造技术,可用于微流控芯片金属模具的制备。结合微流控芯片金属模具加工工艺要求,制定了照相制版技术、化学蚀刻技术和电铸技术相结合的工艺方法。通过对被加工件进行光刻处理来制作掩膜,然后进行化学蚀刻和电铸成型来加工微流控芯片金属模具。化学蚀刻采用喷淋蚀刻机床,电铸实验平台通过PID控制方式来实现对温度的精确控制,阴极工装夹具设计了轨迹式运动,提高电铸铸层的均匀性。围绕电铸工艺,研究了电铸阴极平动、阴极电流密度、掩膜厚度、二次辅助阴极等方面对微流控芯片金属模具电铸成型微结构侧壁陡直度和铸层均匀性的影响。实验设计的含有外加电势二次辅助阴极的三电极电铸体系可以提高铸层的均匀性。针对电铸工艺因素较为复杂的问题,以铸前蚀刻深度、温度、掩膜厚度和阴极电流密度为重点工艺因素,进行正交实验,得到优化的实验工艺方案。研究对比了化学微蚀刻法和微细电铸法制备微流控芯片金属模具。化学微蚀刻法制备的模具微结构侧壁呈不规则弧形、尺寸均匀性相对较差,表面粗糙度较大(Ra3.58μm)。而微细电铸法制备的模具微结构的侧壁呈规则的梯形、尺寸均匀性好、表面粗糙度较低(Ra 0.65 μm)。综合比较,微细电铸法制备的微流控芯片金属模具在微结构的侧壁陡度、尺寸均匀性和粗糙度方面比化学微蚀刻好。采用控制电铸过程电源脉冲频率、脉冲波形的实验方案,进行微流控芯片模具流道表面微纳结构制备的初步工艺研究,较高的频率和一定的脉冲波形可以制备得到具有一定尺寸表面微纳结构的芯片微流道。