玻璃是和液體有類似性的非晶態(tài)固體，玻璃常作為光學(xué)器件，璃材料得益于其化學(xué)耐受性、材質(zhì)透明方便觀察設(shè)置可以在外圍進(jìn)行分析。玻璃微流道加工因化學(xué)穩(wěn)定性和光學(xué)性能優(yōu)異是制備微流道器件、光催化微反應(yīng)器的理想材料,廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)化學(xué)、生物領(lǐng)域由于它在生物、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。
采用玻璃精細(xì)加工制備的微流道器件、微反應(yīng)器具有化學(xué)穩(wěn)定性好無析出、耐酸堿腐蝕、容易進(jìn)行表面疏水疏油等表面特性處理；表面光滑流暢，所需驅(qū)動力小；玻璃透過率高，利于觀察反應(yīng)的進(jìn)行。
一、玻璃化學(xué)耐受性
玻璃一般對水、鹽溶液、酸、有機(jī)物甚至堿都表現(xiàn)優(yōu)異。氫氟酸、強(qiáng)堿溶液和濃磷酸是僅有的對玻璃明顯有不利因素的化合物（特別是在高溫情況下）。
玻璃材料具有有機(jī)溶劑的耐受性、容易金屬沉積、優(yōu)良的導(dǎo)熱性、表面穩(wěn)定性、明確的表面化學(xué)性質(zhì)、卓越的透光性、優(yōu)越的耐高壓性、生物相容性、化學(xué)惰性、允許高效涂層特點(diǎn)。玻璃微流控芯片不透氣，并且具有相對低的非特異性吸附。因此它與生物樣品相兼容，但是不能用于長期細(xì)胞培養(yǎng)。玻璃微流控芯片的一大主要應(yīng)用是毛細(xì)管電泳（capillary Electrophoresis， CE）。這種更便宜的方法比標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管電泳更方便，因?yàn)樗菀讏?zhí)行并行分析，它還可以通過直接利用電滲透流提供無閥注射，在幾分鐘內(nèi)分離分析物。其他典型應(yīng)用包括片上反應(yīng)液滴形成、溶液萃取和原位制造。
玻璃微通道加工包括微通道的刻蝕、芯片切割打孔和芯片鍵合，可實(shí)現(xiàn)常用多種玻璃材料的微通道加工和鍵合，即可滿足科研用戶小量多次的科研需求，又可滿足微化工產(chǎn)業(yè)化用戶微通道反應(yīng)器工藝開發(fā)和生產(chǎn)的要求。
二、玻璃微通道特點(diǎn)
玻璃芯片具有透明可視性強(qiáng)，受使用環(huán)境影響較小，使用壽命較長，重復(fù)利用率高，但玻璃比較容易磕碰碎裂，應(yīng)避免類似人為損壞。
玻璃微流控芯片與陶瓷、硅片、石英等材質(zhì)相比具有強(qiáng)度高、絕緣性好、透光性高、散熱性高、電滲流強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。與有機(jī)玻璃或聚合物材料相比具有背景熒光小、通道表面易于修飾、熱變形小、生物兼容性號、親水性性好等優(yōu)點(diǎn)。
三、常用玻璃材料
光可結(jié)構(gòu)化特殊類型玻璃（可結(jié)構(gòu)化的光敏玻璃晶圓）中硼硅酸鹽玻璃、高硼硅玻璃、熔融石英玻璃是用來制作微反應(yīng)器的最重要材料。
鈉鈣玻璃（如：B270）：鈉鈣玻璃易于加工，蝕刻速度快，蝕刻質(zhì)量差，相對較低的溫度下粘結(jié)，玻璃自發(fā)熒光問題。
高硼硅玻璃（硼硅酸鹽玻璃/硼浮法玻璃，如：BF33）：光學(xué)特性（從大約280nm到700 nm是透明的）和物理特性（退火溫度為640°C，可抵抗大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)）。
石英玻璃（JGS1、JGS2）：紫外線紅外線透明，經(jīng)常使用溫度為1100~ 1200攝氏度，短期使用溫度可達(dá)1400攝氏度。
四、玻璃微通道芯片加工優(yōu)勢
1.可加工玻璃材質(zhì)：鈉鈣玻璃（也即蘇打玻璃或綠玻璃），高硼硅玻璃（康寧、肖特）和石英玻璃。
2.微通道加工方式：HF濕法刻蝕，激光刻蝕和機(jī)械加工等。
玻璃微通道濕法腐蝕
· 鈉鈣玻璃濕法刻蝕：刻蝕深度5-500um，誤差2%；條件：寬度大于2倍的深度。
· 高硼硅玻璃濕法刻蝕：刻蝕深度5-150um，誤差2%；條件：寬度大于2倍的深度。
玻璃微通道機(jī)械加工（鈉鈣玻璃、高硼硅玻璃、石英等）：
· 最大加工最大尺寸：400*350mm；
· 流道最小寬度700微米，深寬比≤3:1；
· 加工精度：正負(fù)0.03mm；
· 最小打孔直徑0.7 mm，打孔精度正負(fù)0.03mm；
· 粗糙度Ra3.2；
玻璃微通道激光加工：
可以加工的最小線寬是50um；
· 深寬比要求小于1:1；
· 可以加工的最大深度是1mm。
3.切割和打孔方式：激光加工
4.微通道加工尺寸：HF濕法刻蝕，常用微通道反應(yīng)器尺寸為50μm~1000μm（寬度加工能力最小可達(dá)2μm，深度可控制在nm級別）；激光加工，常用微反應(yīng)器微通道尺寸為0.3~3mm（由于激光加工微通道底部粗糙度較大，加工大尺寸可選）。
5.微通道深寬比：HF濕法刻蝕一般按照以下公式設(shè)計(jì)，預(yù)期寬度=設(shè)計(jì)寬度+刻蝕深度×2×a（a為刻蝕系數(shù)，主要由玻璃材料決定）；若選激光加工方式，深寬比基本不受限制。
6.玻璃芯片鍵合：低溫預(yù)鍵合，高溫強(qiáng)化鍵合（低于軟化溫度），不會導(dǎo)致微通道在鍵合過程中壓縮塌陷；可實(shí)現(xiàn)雙層、三層和更多層鍵合。
7.承受流體壓力：可達(dá)25bar，最大可達(dá)14Mpa。此外玻璃耐壓大小與材質(zhì)特性、設(shè)計(jì)的微通道結(jié)構(gòu)、厚度等有關(guān)。
8.流體驅(qū)動：提供成套成熟的流體進(jìn)出口接頭和夾具，可配套注射泵、蠕動泵及柱塞泵等。
9.溫度控制：提供成套成熟的溫度控制設(shè)備，恒溫加熱（或梯度加熱）或恒溫制冷。
10.玻璃微通道濕法刻蝕特點(diǎn)：底面光滑、透光性好、微通道邊緣整齊平滑。
11.玻璃微通道激光刻蝕特點(diǎn)：可加工大尺寸微通道、流體通量高、流體壓降小、底面為毛面，粗糙度約0.5μm、微通道邊緣約1~50μm崩邊。
12.玻璃微通道機(jī)械加工特點(diǎn)：通道橫截面可為矩形或圓。
玻璃一般分為鈉鈣、低硼、中硼、高硼。分類主要是從玻璃中三氧化二硼的含量多少來確定的。高硼料中硼含量一般12%以上。玻璃中硼含量的多少決定了玻璃熱膨脹系數(shù)的高低。膨脹系數(shù)越低，玻璃在收到溫度劇烈變化時(shí)的承受能力越強(qiáng)。當(dāng)然其中還有另外的成分對膨脹系數(shù)有一些影響，但主要還是硼含量決定的。
五、微流體芯片設(shè)計(jì)服務(wù)
可根據(jù)客戶需求提供玻璃芯片設(shè)計(jì)服務(wù)，滿足客戶對耐溫、耐壓、耐腐蝕、換熱、密封、尺寸、實(shí)驗(yàn)需求等相關(guān)需求！
大幅面玻璃設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮排氣槽來充分脫氣，封合時(shí)會避免產(chǎn)生氣泡。
玻璃微通道設(shè)計(jì)和定制加工時(shí)需要考慮非留到區(qū)域面積避免浪費(fèi)，而且面積越大越容易在封合時(shí)出現(xiàn)氣泡。同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)盡量兩邊對稱能降低很多風(fēng)險(xiǎn)，也更美觀。
如果是石英玻璃材料做微通道，需要考慮坨料石英。非坨料石英激光會對通道有影響，會出現(xiàn)崩邊或燒蝕一系列現(xiàn)象。
六、微通道芯片清洗方法
硬質(zhì)芯片如玻璃芯片的清洗，如果芯片通道的表面沒有做涂層處理，可以使用NaOH溶液（1 mol/L）進(jìn)行清洗。如果芯片通道的表面做過圖層處理，就不可以使用高濃度的堿溶液或酸溶液清洗，原因是酸或堿溶液隨長時(shí)間的清洗會腐蝕掉通道表面的圖層。此時(shí)，可以使用低濃度的酸或堿溶液快速的沖洗芯片通道，然后使用去離子水沖洗殘留的酸或堿溶液，最后，使用氣體（空氣/氧氣/氮?dú)?氬氣等）把芯片通道內(nèi)的液體吹干。
通常情況下，不同液體的清洗順序會在芯片通道的表面留下微弱的殘留痕跡，原因是不同的液體會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或不同的液體有不同的密度和粘度，交叉沖洗會遺留某些液體的殘留痕跡。如果對這些殘留痕跡比較在意，可以先使用與實(shí)驗(yàn)用的試劑沖洗芯片通道，然后使用去離子水或沖洗芯片通道，最后使用乙醇或異丙醇（IPA）溶液沖洗芯片通道。如果有IPA溶液，最好是最后使用IPA沖洗芯片通道，因?yàn)镮PA揮發(fā)性較好，不會在芯片通道的表面留下液體痕跡。