PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶链式反应)技术是一种用于核酸扩增和核酸检测的重要手段。PCR芯片是PCR技术与生物芯片技术的结合,克服了常规PCR的易污染、试剂消耗量大、成本高等缺点,极大的加速了PCR技术的发展,被广泛应用于食品安全监测、疾病预防与诊断、环境保护等领域。但复杂的结构和高昂的加工与材料成本阻碍了PCR芯片的量产和推广。本文设计了一种低成本多通道的PCR芯片和基于MEMS技术加工的加热器芯片以及大面积精确温度控制系统。PCR芯片由玻璃与PDMS材料组成,由经过铝模具制作的PDMS边框和玻璃片通过氧等离子体键合得到。加热器芯片由氧化硅片作为基片,铂作为加热器线圈材料,经过溅射、光刻、离子铣、去胶等工艺加工而成。为了得到加热线圈的最优结构,使用COMSOL Multiphysics软件对加热线圈的表面温度分布进行了电热学仿真。大面积精确温控模块由硬件电路部分和软件部分组成。硬件电路系统包括微控制器电路、加热与制冷控制驱动电路、信号采集电路、信号放大电路、模数转换电路、数据传输电路等。软件设计包括软件整体流程设计和温度控制算法的设计,本研究使用的是位置式PID算法公式。对加热器芯片线宽和电阻值的测试表明加工工艺有很好的可行性以及重复性。温度控制实验表明系统的升温速率能到达2.2℃/s,降温速度能达到2.4℃/s,稳态控制精度为±0.5℃。