[發明專利]一種微型器件、用于該微型器件的封裝模具及封裝方法

有效

• 申請號: 201310075103.X
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104030232B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 謝元華;姜彬
• 申請（專利權）人: 昌微系統科技(上海)有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B3/00
• 代理公司: 北京大成律師事務所11352
• 代理人: 李佳銘

技術領域

本發明涉及一種封裝模具及封裝方法，尤其涉及一種用于微型器件的封裝模具及封裝方法。?

本發明同時涉及一種由該封裝模具封裝成型的微型器件。?

背景技術

微型器件是包含一個或一個以上多個活動的組件，可多種材料組成的結構，常常要處于高溫、高濕或酸堿性惡劣的環境中工作，微型器件與外部環境進行數據、信息和能量的交換，要靠接口功能來實現．在微型器件中，常見接口有生物醫學接口、微流體接口等，接口是微型器件封裝必須解決的關鍵技術問題，直接決定器件或系統功能能否實現．對于生物醫學接口來說，要求系統封裝在使用中能抵抗化學腐蝕，對周圍細胞組織無損害，合適的I/O接口，且器件中的被檢測介質要得到很好的密封與外界有微通道；對封裝時給器件帶來的應力要盡可能的小。?

微型器件因為應用領域十分寬廣，涉及多學科技術領域，往往是根據所需功能制作出各種微器件，故微型器件封裝難以形成規范的標準的封裝類型。因此，微型器件封裝在很多情況下是專用封裝。現有用于檢測技術的封裝是一種將由玻璃片作模具,聚二甲基硅氧烷(PDMS)為基質。采用玻璃/PDMS來封裝實現的。先做一個有（突出）和通道的的陽模板，然后用PDMS復制出PDMS陰模板，再將PDMS陰模板與玻璃粘合就可以了。PDMS可以在紫外光活化后與玻璃實現永久性粘合。立孔在制作PDMS的時候，在陽模板通道上加個立柱。澆出來的PDMS形成立孔。用于與質譜聯接的接?口也在固化過程中被固定通道封裝的方法，這種用于檢測的封裝技術的缺點是無法使用有機溶劑，制造設備成本高，材質性能設計不能滿足實際檢測要求的。?

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明的目的在于為微流體檢測及其他系統結構設計提供一些模塊式的外部流體接口，從而使微器件能使用統一的、標準化的封裝批量生產，減少在封裝設備上的投資，降低成本，縮短生產周期，并要求封裝可以向二維空間自由擴展和連接，形成模塊，完成某些功能，保證盡可能高的封裝密封性，工藝相對簡單。?

為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種用于微型器件的封裝模具，所述微型器件具有一連通其前、后兩端且允許溶劑流過的內部流道，所述封裝模具包括相互蓋合的襯底及蓋板，其中，所述蓋板包括設置在其頂部的流入口，以及設置在其側面的流出口；所述蓋板與所述襯底相互蓋合后，形成一與所述微型器件大小尺寸緊密配合的且用于收容所述微型器件的密封腔，在所述密封腔相對于所述微型器件前后端的兩端設置有流入腔及流出腔，通過所述內部流道連通所述流入腔及所述流出腔；所述流入腔通過一流入通道與所述流入口連通；所述流出腔通過一流出通道與所述流出口連通；從而，所述溶劑自所述流入口流入，經流入通道、流入腔、內部流道、流出腔、流出通道，從所述流出口流出。?

優選地，在本發明中，在所述蓋板的底部設置一與所述微型器件大小尺寸緊密配合的溝槽；當所述蓋板與所述襯底相互蓋合后，所述溝槽形成所述密封腔。?

優選地，在本發明中，在所述襯底的頂部設置有一與所述微型器件大小尺寸緊密配合的第一凹槽；在所述蓋板的底部設置有一與所述第一凹槽對應的第二凹槽；所述第一凹槽與所述第二凹槽組合形成所述密封腔。?

優選地，在本發明中，所述流入腔、所述密封腔及所述流出腔為連體結?構。?

優選地，在本發明中，在所述微型器件的左、右兩側設置有連接腔，所述微型器件的接腳設置在所述連接腔中。進一步，所述連接腔與所述密封腔的中間部分相連通。?

為了實現上述目的，本發明的第二方面提供一種由所述封裝模具封裝成型的微型器件。?

為了實現上述目的，本發明的第三方面提供一種封裝模具對微型器件進行封裝的方法，其中，所述微型器件具有一連通其前、后兩端的內部流道，所述封裝模具包括相互蓋合的襯底及蓋板，所述蓋板包括設置在其頂部的流入口，以及設置在一側的流出口；所述蓋板與所述襯底相互蓋合后，形成一與所述微型器件大小尺寸緊密配合的密封腔，以及在所述密封腔兩端設置有流入腔及流出腔；所述流入腔通過一流入通道與所述流入口連通；所述流出腔通過一流出通道與所述流出口連通；所述微型器件被固定在所述密封腔內，所述內部流道連通所述流入腔及所述流出腔，其中，所述方法包括如下步驟：?

-將所述微型器件鍵合在所述襯底上；?

-將所述微型器件的接腳與外部連通；?

-將所述蓋板蓋合在所述襯底上，并使所述微型器件位于所述密封腔中；?

-在所述微型器件與所述密封腔之間的間隙中填充可固化材料；?

-固化所述可固化材料，并將所述蓋板與所述襯底相粘接。?