[實用新型]集成式生物傳感器芯片

有效

• 申請號: 201821741609.4
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN209167197U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 李冠華;顏丹;劉福龍;董青龍
• 申請（專利權）人: 深圳市刷新智能電子有限公司
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 深圳眾贏通寶知識產權代理事務所(普通合伙) 44423
• 代理人: 翁治林

本實用新型涉及一種集成式生物傳感器芯片，信號采集電路設置于第二基材層上；第一基材層的上表面設置有第一凹槽和第二凹槽，第一穿晶導電孔設置于第一凹槽處，第一基材層的下表面設置有第一連接電路，第一連接電路連接第二穿晶導電孔和第一穿晶導電孔的下表面；工作電極設置于第一凹槽處，第二基材層設置于第二凹槽處；工作電極通過第一穿晶導電孔、第一連接電路和第二穿晶導電孔連接信號采集電路。將生物信號采集電極和信號采集電路集成在可以堆疊連接的兩個芯片上，信號采集電極獲得的電流信號通過穿晶導電孔直接連接信號采集電路，信號傳輸路徑短、信號干擾小，集成度高，通過集成電路、微納米結構實現了提升各種微量元素的檢出線。

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，具體涉及一種集成式生物傳感器芯片。

背景技術

電化學法分析生物信號是一種常見的方法，一般可以對生物的尿液、汗液和血液等進行檢測，對液體、氣體實現分子級別的檢測。

目前，行業內常規的檢測手段，受限于傳感器設計和反應條件，都是在專業機構單位或大型醫院進行，設備體積大，操作復雜。另一方面，生物電信號一般都比較弱(nA級，mV，μV級)，傳統的電化學傳感器通常都將傳感器做的非常大，讓響應電流盡可能大，從而降低信號采集的難度，這樣決定了他的設備系統不可能做小，不能做消費級的推廣，不便于攜帶。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提出一個集成式生物傳感器芯片，將生物信號采集電極和信號采集電路集成在一個芯片，通過集成電路、微納米結構來提升各種微量元素的檢出線(以檢測得出nA級的電流，mV的電壓，μV級的電壓)。

一種集成式生物傳感器芯片，包括第一基材層、第二基材層、信號采集電路和工作電極；

信號采集電路設置于第二基材層上；

第一基材層的上表面設置有第一凹槽和第二凹槽，第一基材層設置有第一穿晶導電孔和第二穿晶導電孔，第一穿晶導電孔設置于第一凹槽處，第一基材層的下表面設置有第一連接電路，第一連接電路連接第二穿晶導電孔和第一穿晶導電孔的下表面；

工作電極設置于第一凹槽處，第二基材層設置于第二凹槽處；

工作電極通過第一穿晶導電孔、第一連接電路和第二穿晶導電孔連接信號采集電路。

優選的，信號采集電路設置于第二基材層的下表面，第二穿晶導電孔設置于第二凹槽處，第二穿晶導電孔的上部連通信號采集電路。

優選的，信號采集電路設置有導電凸點；

導電凸點為焊球，焊球通過倒裝工藝焊接在第二穿晶導電孔的上部；或，

導電凸點通過導電膠粘接在第二穿晶導電孔上。

優選的，信號采集電路設置于第二基材層的上表面，信號采集電路通過引線鍵合工藝連接在第一基材層的上表面的導電焊盤處；

第二凹槽為臺階式凹槽，第二基材層設置于第二凹槽的底部或較低級臺階，導電焊盤設置于較高級臺階；

導電焊盤與第二穿晶導電孔的上表面連接。

優選的，工作電極的表面設置有生物信號反應膜層；

生物信號反應膜層為生物酶膜、離子選擇性膜、或其他具備選擇性的金屬層或高分子膜層。

凹槽有利于保護信號采集工作電極表面的修飾的生物信號反應膜層不被機械損傷，同時給生化反應提供一個穩定的空間環境，避免外界的運動干擾。生物信號反應膜層為生物酶膜、離子選擇性膜、或其他具備選擇性的金屬層或高分子膜層，通過不同的修飾方法得到。