垦拓“芯”发现 | 探索垦拓微流控芯片的“研、产、质”

时间：2025/09/11 信息来源：垦拓媒体

微流控技术作为生命科学、医疗诊断、药物合成及筛查等领域的“芯片级”核心支撑，正以颠覆性的创新力量重塑产业格局。

在这片充满机遇与挑战的赛道上，垦拓以“十年磨一剑”的专注，在微流控芯片的研发、生产与质量控制全链条中深耕细作和不断突破。本文将带您走进垦拓的实验室、生产线与质检中心，揭开一片微流控芯片从概念到落地的“芯”征程。

微流控芯片的研发是一场“微米级”的精密博弈。在垦拓的研发中心，工程师们正通过计算机模拟与特殊加工技术，将流体动力学、材料科学与微电子学深度融合，攻克着微通道设计、表面改性、多相流控制等技术难题。

1. 跨学科协同研发体系

垦拓的研发流程以“需求导向+基础研究”双轮驱动。针对医疗诊断领域对高灵敏度检测的需求，垦拓开发团队首先通过计算流体动力学仿真，模拟不同微通道结构下流体的层流、湍流及混合效率。

同时通过分子动力学模拟，筛选出兼具低表面能和高生物相容性改性材料，如：PMMA、PC、COC、COP等，解决芯片抗污染与细胞活性保持的矛盾。

2. 快速迭代与验证闭环

在原型开发阶段，垦拓采用“敏捷研发”模式：通过微米级工艺技术，帮助客户在短期内制作出功能样机，并送样接入客户的流体测试平台。通过客户端高精度压力传感器、荧光显微镜或AI图像识别算法，实时监测芯片内流体的流速分布、混合均匀度及荧光信号强度，数据反馈至垦拓开发端后，工程师可在接受反馈后迅速完成下一代设计优化。

这种“设计-测试-迭代”的闭环，使芯片的开发周期显著缩短，通过与客户深度合作和不断优化，芯片的应用表现和工况适应非常强悍。

3. 核心技术自主化突破

针对客户端提出关键技术“封锁”问题，垦拓有一套完整的全链条攻坚方式。例如，芯片需在微米级通道内实现流体精确控制，但常常因工艺易受设备精度限制。细微误差会导致流体泄漏或流动紊乱，影响泵阀的控制效果‌。

而垦拓通过自身强大的微流控技术积累和长期阀泵应用经验，垦拓可通过芯片集成阀泵，达成一体式集成，大大减少了因芯片与阀泵分开设计和供应，导致后续实际应用中的不匹配问题。目前，垦拓已拥有超百余项核心技术和发明专利，为客户构建起技术护城河。

走进垦拓的注塑量产车间，全自动化生产线正以“秒级”精度运行：自动化机械臂精准抓取芯片，键合车间在通过高分子键合技术将芯片完美拼合，工艺车间正通过先进设备和特殊工艺以满足芯片所需的高透光、亲疏水性、分子导电绝缘性等表面特性处理……这里，每一片芯片都要经历多道工序、老化测试，最终以良品下线。

1. 工艺工程化创新

为解决传统光刻工艺成本高、周期长的问题，垦拓采用“热压注塑成型+分子键合”复合工艺：首先通过注塑机将金属模具上的微结构转移至高分子材料基片，再利用等离子分子键合技术对通道表面进行二次合成处理，既保证了通道尺寸精度，又将材料成本降低至光刻工艺的1/3。

2. 柔性制造与快速响应

针对不同客户的定制化需求，垦拓生产线采用“模块化+数字化”设计：产线由多个独立功能模块（如开模注塑、芯片键合、表面处理）共同组成，通过不同模块车间实现产品的快速切换、响应和技术独立，同时，MES与ERP、PLM系统无缝对接，从订单下达、物料追溯到工艺参数下发全程数字化，使批量定制订单的交付周期显著缩短和信息追溯，并且对定制产品生产过程的绝对保密性。