微流控芯片是把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上， 自動完成分析全過程。由于它在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科交叉的嶄新研究領(lǐng)域，具有廣泛應(yīng)用的前景和市場。

玻璃作為微流控芯片的重要基材之一，具有非常好的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性、大范圍的光吸收系數(shù)以及較好的生物兼容性等優(yōu)點(diǎn)。基于玻璃基材的微流控芯片制造工藝已成為微流控芯片研究中的一個(gè)核心技術(shù)。

據(jù)了解，目前市場上用來制造微流控芯片的玻璃種類主要有鈉鈣玻璃、硼硅玻璃以及石英玻璃等。如下圖所示。

  鈉鈣玻璃通常含有較多的雜志成分，而且成本低廉，在建筑、日用玻璃制品方面應(yīng)用較多。硼硅玻璃因其具有較低的膨脹系數(shù)、較高的耐熱性、較高的強(qiáng)度及硬度、透光率高和穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)也被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。石英玻璃因其具有超高的耐溫性能、以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性和光學(xué)性質(zhì)，通常被用來制造光化學(xué)儀器產(chǎn)品等。

微流道是微流控芯片的基本組成部分，尺寸一般在幾十微米到幾百微米寬，其中玻璃材料是制備微流道的高性能材料，現(xiàn)有常用的加工玻璃微加工工藝有濕法刻蝕、干法刻蝕、機(jī)械加工、超聲波加工、激光加工、粉噴加工以及玻璃熱成型等。

濕法刻蝕是加工玻璃微流道的基本工藝，可是該工藝需要的設(shè)備較為昂貴；干法刻蝕玻璃刻蝕速率較慢，刻蝕深度淺，同時(shí)刻蝕錐度也影響著刻蝕的垂直度，尤其是在加工成本方面比較高昂；機(jī)械加工工藝在MEMS微加工中比較常用，但是考慮到玻璃的脆性，使得玻璃微機(jī)械加工較為困難，而且玻璃微機(jī)械加工需要特定的刀具，同時(shí)在切割和打磨時(shí)還需要注意控制玻璃應(yīng)力，難度較大，因此機(jī)械加工玻璃微結(jié)構(gòu)較少；激光加工是一種非接觸式加工方法，可以利用脈沖激光等特殊工藝實(shí)現(xiàn)玻璃激光打孔，具有工藝簡單、非接觸式加工、污染小、加工速度快、以及圖案直寫不需要掩膜等優(yōu)點(diǎn)；應(yīng)用于玻璃微加工的粉噴技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是加工速度快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了干法和濕法刻蝕的速度，但是這種技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)微米級別的加工精度，而且加工表面粗糙，所能加工的形貌也有局限性。玻璃熱成型工藝在玻璃微加工技術(shù)中應(yīng)用較少，而且微流控領(lǐng)域需要大面積的流道結(jié)構(gòu)，采用該工藝將會使得過程更加復(fù)雜，成本更高。

微流控芯片的鍵合是微流控芯片制作至關(guān)重要的一道工藝，玻璃材質(zhì)的微流控芯片通常采用的鍵合工藝包括熱鍵合、低溫鍵合、陽極鍵合等，來實(shí)現(xiàn)基片與蓋片的封裝。

熱鍵合就是將要鍵合的玻璃片直接面對面的接合，再將接合的玻璃芯片置于特定爐中加熱，作高溫退火處理，使兩表面的原子相互反應(yīng)，形成化學(xué)鍵，從而讓兩玻璃片接合。低溫鍵合是不采用高溫設(shè)備以及高溫環(huán)境，通過輔助手段對玻璃材質(zhì)的芯片進(jìn)行鍵合。當(dāng)兩晶圓片接合兩端為導(dǎo)體（或半導(dǎo)體晶圓材料）及內(nèi)含離子之絕緣體時(shí)可使用陽極鍵合法做晶圓鍵合。