[发明专利]一种微流控芯片驱动板及其制备方法和微流控芯片

说明书

本发明公开了一种微流控芯片驱动板及其制备方法和微流控芯片。该微流控芯片驱动板包括基础PCB板，基础PCB板包括基板和设于基板上的焊盘，焊盘之间具有间隙，焊盘之间的间隙设有填充件，填充件与焊盘的表面平齐，填充件与焊盘上设有绝缘疏水层。通过在焊盘之间的间隙设置填充件，且填充件的表面与焊盘的表面平齐，从而可提高PCB板的表面平整度，应用于微流控芯片驱动板，能够降低绝缘疏水层被击穿导致液滴被电解的频率，降低驱动电压，大大提高驱动成功率，该微流控芯片驱动板，可省去采用高压模块带来的成本，降低操作难度。

技术领域

本发明涉及PCB板的制备技术领域，具体涉及一种微流控芯片驱动板及其制备方法和微流控芯片。

背景技术

操控液滴的微流控技术作为输运液滴的载体已经在化学分析、生物医疗等领域获得了非常广泛的应用，该技术被称为“芯片上实验室”(Lab on a chip)或“微全分析系统”(Micro total analysis systems)，而如今微流控芯片的驱动电极板绝大多数是使用ITO为基底的。为了降低芯片的制造成本，许多研究人员开始探索以更廉价的PCB板作为基底的芯片。

以ITO为基底的微流控芯片驱动板是达到纳米级别，即电极块与基板的高度差为200-400nm、电极块的间隙可达25.4μm、电极块平整度＜10nm。但目前国内绝大多数的PCB厂家制造工艺达到微米级别，即焊盘(相对于ITO中的电极块)与基板的高度差为18-38μm，焊盘间的间隙为152.4μm-101.6μm、焊盘块平整度为1-2μm。由此可明显看出在PCB板的制造工艺与ITO玻璃的制造工艺相差甚远，若想要继续以PCB板作为基底的芯片达到与ITO基底芯片的同样性能参数，除了改变外部施加电压的大小、介电质层材料以外，还可通过优化PCB板表面的物理性质来提升芯片的性能参数。

目前许多研究人员对于优化PCB板平整度的方法有：

1、直接跳过优化PCB板的表面，在上面沉积或贴上一层介电质层；

该方法的缺点是：相对于纳米级别的ITO玻璃，PCB板表面焊盘与基板高度差达到30μm是极其不平整的，想要不做优化处理直接贴上一层介电质层，带来的直接影响是提高驱动电压高达300V以上，这意味着：a、操作人员高压操作，对操作素养有十分高的要求，不适应未来微流控芯片的推广；b、需要设计升压模块完成高电压输出，这不仅提高了设计成本，还增大了整个设备的体积，不便于携带；

2、疏水材料的涂抹方式为旋涂操作；

该方法的缺点是：由于ITO玻璃表面近似乎平整，因此采用旋涂的方式能够将疏水材料均匀的分布在玻璃上，但是PCB板的表面粗糙度高，旋涂方式并不能将疏水材料均匀分布且不可控。

因此，寻找一种能够降低PCB板表面粗糙度的方法，以获得表面平整度高的PCB板，对日后科研人员研究PCB板各项参数对芯片性能的影响和发展便携式微流控芯片设备有一定意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种微流控芯片驱动板及其制备方法和微流控芯片，该微流控芯片驱动板的表面平整度高。

本发明所采用的技术方案是：一种微流控芯片驱动板，包括基础PCB板，所述基础PCB板包括基板和设于所述基板上的焊盘，所述焊盘之间具有间隙，所述焊盘之间的间隙设有填充件，所述填充件的表面与所述焊盘的表面平齐，所述填充件和所述焊盘上设有绝缘疏水层。

填充件为绝缘填充件，优选地，所述填充件的材料为绝缘聚合物材料。

进一步优选地，所述绝缘聚合物材料包括铁氟龙氟聚合物(AF)、液态感光阻焊油墨、聚四氟乙烯(PTFE)和聚酰胺(Polyimide)中的至少一种。其中，AF是一种极难去除疏水材料，绝缘聚合物材料优选AF，具体可为AF1600、AF2400等。