一种微流控芯片制造技术

本发明专利技术提供一种微流控芯片，属于芯片技术领域。本发明专利技术提供的一种微流控芯片包括多个微流控单元，多个微流控单元能够拼接形成微流控芯片；每个微流控单元包括工作区，和位于工作区至少一侧的过渡区，任意两个相邻的微流控单元的过渡区彼此紧邻且相对设置；每个微流控单元包括：第一基板，和设置在第一基板上的第一电极层；第一电极层对应工作区的位置包括多个第一子电极；第一电极层对应过渡区的位置包括至少一个第二子电极。至少一个第二子电极。至少一个第二子电极。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片


[0001]本专利技术属于微流控
，具体涉及一种微流控芯片。

技术介绍

[0002]微流控(Micro Fluidics)技术是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科，能够实现对微小液滴的精准控制和操控。采用微流控技术的装置通常被称为微流控芯片，微流控芯片通常具有多个工作区，每个工作区具有不同的功能，例如具有驱动液体流动、生成样品液滴、混合液体、加热液体等功能的工作区，以实现对样品液体进行培养、移动、检测、分析等。而进行不同的反应时，需要微流控芯片对样品液体进行不同的操作，因此每个反应都需要重新修改或设计不同的工作区及工作区的组合方式，无法灵活适应各种不同的反应。并且，微流控芯片在长时间工作后可能会发生局部的电极击穿、疏水层质量下降等损伤，目前无法实现局部修复损伤补位，只能整体更换微流控芯片，造成了浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种微流控芯片，其具有多个微流控单元，每个微流控单元具有一个工作区，不同微流控单元能够自由组合并拼接形成微流控芯片，从而可以适应各种生物检测，且能够局部检修或更换，避免了浪费。
[0004]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种微流控芯片，包括多个微流控单元，多个微流控单元能够拼接形成所述微流控芯片；每个所述微流控单元包括工作区，和位于所述工作区至少一侧的过渡区，任意两个相邻的所述微流控单元的过渡区彼此紧邻且相对设置；每个所述微流控单元包括：/>[0005]第一基板；
[0006]第一电极层，设置在所述第一基板上；所述第一电极层对应所述工作区的位置包括多个第一子电极；所述第一电极层对应所述过渡区的位置包括至少一个第二子电极。
[0007]本专利技术提供的微流控芯片，由于具有多个微流控单元，每个微流控单元具有一个工作区，多个微流控单元能够自由组合并拼接形成微流控芯片，因此可以适应各种生物检测，且能够局部检修或更换，避免了浪费；并且，在相邻的微流控单元的过渡区设置了第二子电极，能够驱动液滴从一个微流控单元移动至与其相邻的另一微流控单元。
[0008]优选的是，一个所述第二子电极在所述第一基板上的正投影的面积，小于一个所述第一子电极在所述第一基板上的正投影的面积。
[0009]优选的是，一个所述第二子电极在所述第一基板上的正投影的面积与一个所述第一子电极在所述第一基板上的正投影的面积的比值为1:9
‑
1:2。
[0010]优选的是，每个所述微流控单元还包括：
[0011]第二基板，与所述第一基板相对设置；
[0012]参考电极，设置在所述第二基板靠近所述第一基板一侧，所述参考电极在所述第
一基板上的正投影，覆盖多个所述第一子电极在所述第一基板上的正投影，且与所述第二子电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠。
[0013]优选的是，所述参考电极包括多个子参考电极，一个所述子参考电极对应一个所述第一子电极，且一个所述子参考电极对应一个所述第二子电极。
[0014]优选的是，每个所述微流控单元的所述第二基板在所述第一基板上的正投影在所述过渡区的边缘，位于该过渡区中、最靠近相邻的所述微流控单元的所述第二子电极在所述第一基板上的正投影内。
[0015]优选的是，每个所述微流控单元的所述第二基板在所述第一基板上的正投影在所述过渡区的边缘，与该过渡区中、最靠近相邻的所述微流控单元的所述第二子电极在垂直于所述第一基板的长度方向上的中线相重合。
[0016]优选的是，每个所述微流控单元还包括：键合层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间，且设置在所述第二基板的边缘区域；
[0017]所述键合层靠近相邻的所述微流控单元的侧边具有第一开口，且任意两个相邻的所述微流控单元的第一开口相对设置。
[0018]优选的是，所述微流控芯片还包括固定组件，用于固定多个微流控单元以形成微流控芯片。
[0019]优选的是，所述固定组件包括：外框、多个挡块、多个弹簧；
[0020]所述外框将多个所述微流控单元围在其中；
[0021]多个所述弹簧中的每个的一端连接所述外框靠近多个所述微流控单元的侧壁上，另一端连接一个所述挡块，且所述弹簧的长度，不大于所述微流控芯片的边缘到与该边缘对应的所述侧壁的距离；
[0022]一个所述挡块对应与一个所述微流控单元，在弹簧回复力的作用下，所述挡块和与之对应的所述微流控单元相抵，以使该微流控单元和与之相邻的微流控单元相固定。
[0023]优选的是，所述微流控芯片还包括：平坦支撑层，各个所述微流控单元间隔设置，且各个所述微流控单元设置在所述平坦支撑层上。
[0024]优选的是，所述微流控芯片还包括：至少一个粘接结构，所述粘接结构设置在相邻的两个所述微流控单元的过渡区，且设置在所述第一基板上。
[0025]优选的是，所述微流控芯片还包括：测温单元，所述测温单元连接至少部分所述微流控单元，且连接该部分微流控单元的每个的至少两个相邻的所述第一子电极，所述测温单元用于检测位于与之相连的所述第一子电极上的液滴的温度。
[0026]优选的是，所述测温单元包括运算放大器、信号处理电路和反馈电容；
[0027]所述运算放大器具有第一输入口、第二输入口和输出口，所述第一输入口连接每个与所述测温单元连接的所述第一子电极；所述反馈电容连接在所述第一输入口与所述输出口之间；所述信号处理电路连接所述输出口。
[0028]优选的是，与所述测温单元连接的所述微流控单元还包括：两个反馈电极，设置在所述微流控单元的第一基板上，且设置在多个第一子电极的排布方向的两对侧的任一侧；两个所述反馈电极形成的电容作为反馈电容，两个所述反馈电极分别连接所述第一输入口和所述输出口。
[0029]优选的是，与所述测温单元连接的所述微流控单元还包括空置电极，设置在所述
反馈电极和所述第一子电极之间，用于隔离二者之间的信号。
[0030]优选的是，所述微流控芯片还包括：调温单元和控制单元，所述测温单元和所述调温单元均连接控制单元；所述控制单元根据所述测温单元测量的温度，控制所述调温单元调节所述液滴的温度。
[0031]优选的是，所述调温单元包括热电调温片，其设置在与所述测温单元连接的所述微流控单元的第一基板背离所述第一子电极一侧；其中，
[0032]所述热电调温片在所述第一基板上的正投影，覆盖与所述测温单元连接的所述微流控单元的各个所述第一子电极在所述第一基板上的正投影。
附图说明
[0033]图1为本公开实施例提供的微流控芯片的一种实施例的俯视图；
[0034]图2为本公开实施例提供的微流控芯片的另一种实施例的俯视图；
[0035]图3为本公开实施例提供的微流控芯片的微流控单元的一种实施例的俯视图；
[0036]图4为沿图3中C
‑
D方向剖切的剖面图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括多个微流控单元，多个微流控单元能够拼接形成所述微流控芯片；每个所述微流控单元包括工作区，和位于所述工作区至少一侧的过渡区，任意两个相邻的所述微流控单元的过渡区彼此紧邻且相对设置；每个所述微流控单元包括：第一基板；第一电极层，设置在所述第一基板上；所述第一电极层对应所述工作区的位置包括多个第一子电极；所述第一电极层对应所述过渡区的位置包括至少一个第二子电极。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，一个所述第二子电极在所述第一基板上的正投影的面积，小于一个所述第一子电极在所述第一基板上的正投影的面积。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，一个所述第二子电极在所述第一基板上的正投影的面积与一个所述第一子电极在所述第一基板上的正投影的面积的比值为1:9
‑
1:2。4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述微流控单元还包括：第二基板，与所述第一基板相对设置；参考电极，设置在所述第二基板靠近所述第一基板一侧，所述参考电极在所述第一基板上的正投影，覆盖多个所述第一子电极在所述第一基板上的正投影，且与所述第二子电极在所述第一基板上的正投影至少部分重叠。5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述参考电极包括多个子参考电极，一个所述子参考电极对应一个所述第一子电极，且一个所述子参考电极对应一个所述第二子电极。6.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述微流控单元的所述第二基板在所述第一基板上的正投影在所述过渡区的边缘，位于该过渡区中、最靠近相邻的所述微流控单元的所述第二子电极在所述第一基板上的正投影内。7.根据权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述微流控单元的所述第二基板在所述第一基板上的正投影在所述过渡区的边缘，与该过渡区中、最靠近相邻的所述微流控单元的所述第二子电极在垂直于所述第一基板的长度方向上的中线相重合。8.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述微流控单元还包括：键合层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间，且设置在所述第二基板的边缘区域；所述键合层靠近相邻的所述微流控单元的侧边具有第一开口，且任意两个相邻的所述微流控单元的第一开口相对设置。9.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括固定组件，用于固定多个微流控单元以形成微流控芯片。10.根据权利要求9所述的微流控芯片，其特征在于，所述固定组件包括：外框、多个挡块、多个弹簧；所述外框将多个所述微流控单元围在其中；多个所述弹簧中的每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏秋旭，姚文亮，赵莹莹，古乐，樊博麟，高涌佳，
申请(专利权)人：北京京东方传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：