芯片实验室技术以其卓越的优点被公认为是21世纪最为重要的前沿技术之一。注塑成型因生产效率高、适用于批量生产而成为微流控芯片商业化的首选成型方法。但是微流控芯片的注塑成型工艺尚不成熟,如何提高注塑成型微流控芯片的质量成为微注塑成型领域的研究热点。借助可视化装置、对微注塑成型过程进行拍摄记录,对于了解微注塑成型缺陷发生的原因、改进微注塑成型方法,将会提供极大的帮助。本文进行了微流控芯片注塑成型可视化的基础研究,研制了微流控芯片注塑成型可视化实验装置,开发了微沟槽显微平面图像尺寸测量与三维显示的图像处理系统,为微流控芯片注塑成型可视化的后续研究打下了良好的基础。具体工作内容如下。首先,归纳总结了微注塑成型方法与注塑成型可视化方法的研究现状。通过阅读和分析文献,本文认为影响微流控芯片注塑成型质量最主要的因素有:注塑材料性能、模具温度、注射速率与注射压力,并对这些因素的作用机理进行了阐述。对前人关于注塑成型可视化的研究工作进行了总结,为本文可视化实验装置的研制提供参考。其次,完成了微流控芯片注塑成型可视化模具的设计。在归纳微注塑成型模具设计重点和可视化注塑模具设计难点的基础上,制定了本课题的可视化模具设计方案,并进行了微流控芯片注塑成型可视化模具的整套设计。再次,对可视化模具型腔的充填情况和受力情况分别在Moldflow软件和Ansys软件中进行了模拟分析。模拟结果表明:作为观察窗口的石英玻璃圆柱会延长填充时间,增加充填压力要求;石英玻璃圆柱的力学性能可以满足使用要求。最后,进行了微沟槽显微平面图像采集实验,并基于Matlab软件开发了微流控芯片显微图像处理系统。该系统由微沟槽宽度测量部分和微沟槽立体显示部分组成。与微沟槽横截面实际剖切图片的测量结果对比,该系统的微沟槽宽度测量误差为2%,表明该系统能够满足对注塑成型微流控芯片显微结构成型情况判断的要求。