基于PCB的高通量数字微流控芯片、驱动系统及制备方法

文档序号:35822368发布日期:2023-10-22 10:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于pcb的高通量数字微流控芯片,其特征在于,包括:下基板(5)和驱动电极基板(4);

2.根据权利要求1所述的基于pcb的高通量数字微流控芯片,其特征在于,所述电极连接焊盘层(51)中介电材料表面与电极连接焊盘(511)表面平齐,具体为:所述电极连接焊盘层(51)的表面粗糙度ra≤5μm;下疏水层(43)的表面粗糙度ra≤3μm;相邻驱动电极(41)的间隙≤100μm。

3.根据权利要求1所述的基于pcb的高通量数字微流控芯片,其特征在于,触点连接焊盘(510)布置于下基板(5)的最底部,并暴露在下基板(5)的底部表面;或者,触点连接焊盘(510)与电极连接焊盘(511)布置于同一层,并位于电极连接焊盘(511)的旁侧。

4.根据权利要求1所述的基于pcb的高通量数字微流控芯片,其特征在于,还包括上极板,上极板自上到下包括:上基板(1)、导电层和上疏水层(2);电极连接焊盘层(51)中还设有若干地电极连接焊盘(10);触点连接焊盘层(50)中设有若干地电极接触焊盘;地电极连接焊盘(10)连接对应的地电极接触焊盘;导电层通过导电垫片(3)连接下基板(5)中的地电极连接焊盘(10);地电极连接焊盘(10)通过地电极接触焊盘电连接地;

5.根据权利要求4所述的基于pcb的高通量数字微流控芯片,其特征在于,所述下基板(5)中还布置有温控模块;温控模块包括加热器丝和温度传感器;加热器丝和温度传感器分别连接至接触焊盘触点连接焊盘(510),并通过连接器(602)与主机连接,用于控制不同区域的温度。

6.根据权利要求1所述的基于pcb的高通量数字微流控芯片,电极连接焊盘(511)上打有通孔(53),通孔(53)中灌注有导电胶水,使得驱动电极基板(4)被固定在下基板(5)上,对应的驱动电极(41)、电极连接焊盘(511)电性连接。

7.数字微流控驱动系统,其特征在于,包括权利要求1至6中任一项所述的基于pcb的高通量数字微流控芯片和有源矩阵控制电路板(6);

8.根据权利要求7所述的数字微流控驱动系统,其特征在于,所述多个连接器(602)包括m行、n列;有源矩阵控制电路板(6)上设有m根行导线(61)和n根列导线(62),m和n为≥2的自然数;

9.根据权利要求7所述的数字微流控驱动系统,其特征在于,若干连接器(602)阵列式的排布于有源矩阵控制电路板(6)的上表面;连接器(602)的位置与下基板(5)上对应的触点连接焊盘(510)的位置对应;下基板(5)和有源矩阵控制电路板(6)之间设置有定位结构,用于将下基板(5)安装在有源矩阵控制电路板(6)上时,连接器(602)与下基板(5)上对应的触点连接焊盘(510)对齐接触;连接器(602)的数量大于或等于触点连接焊盘(510)的数量。

10.基于pcb的高通量数字微流控芯片的制备方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明属于数字微流控技术领域,公开一种基于PCB的高通量数字微流控芯片、驱动系统及制备方法;所述芯片包括:驱动电极基板和下基板;驱动电极基板为微液滴移动提供平整的接触表面,减少微液滴运动阻力和在芯片表面的残留、粘附;相邻驱动电极间隙≤100μm,减小微液滴操控的驱动电压;下基板对键合的驱动电极基板上的电极进行竖直寻址控制,在保证电极接触间隙和平整度的基础上,可以低成本地制造具有任意大通量的便携式数字微流控芯片;本发明基于有源电路和PCB芯片的高度可扩展性,在同一张芯片上能够并行驱动数万个离散液滴;通过改变微液滴内的化学和生物成分,本发明可在化学、生物和医学工程应用中执行高通量的分析和合成任务。

技术研发人员:张帅龙,李凤刚,柴凤丽,郭宗良,符荣鑫,李航,龙雨菲,杜诗祺,张琳笛,史清宇
受保护的技术使用者:北京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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