封装体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及封装领域，更具体地涉及封装体及其制造方法。该封装体包括需要封装保护的器件和用于封装需要封装保护的器件的封装结构。需要封装保护的器件包括不可动部分和可动部分或者包括非感测部分和感测部分。封装结构包括至少收纳不可动部分或非感测部分的封装组件和至少包覆于可动部分或感测部分的预定表面的封装涂层。封装组件使得不可动部分或非感测部分与周围环境隔绝，可动部分或感测部分的预定表面隔着封装涂层与周围环境中的介质隔离，但能够感测上述介质的预定参数。本发明专利技术提出的这种封装体具有能够兼顾防护和保证需要封装保护的器件的各项指标性能不受影响等特点，同时该封装体的封装结构具有较高的耐疲劳强度。

Encapsulation and its manufacturing method

The invention relates to the field of encapsulation, and more specifically to a package and a manufacturing method. The package includes devices that need to encapsulate protection and package structures to encapsulate devices that require package protection. The devices that need to be protected include the unmovable and movable parts, or the non sensing and sensing parts. The encapsulation structure includes at least a package component that stores at least a non movable part or a non sensing part, and a package coating at least a predetermined surface covered with movable parts or sensing parts. The package assembly makes the immovable part or the non sensing part isolated from the surrounding environment. The predetermined surface of the movable part or sensing part is separated from the packaging medium and the medium in the surrounding environment, but it can sense the predetermined parameters of the above medium. The packaging body of the invention has the characteristics that all indicators of the device that can protect and guarantee the package protection are not affected, and the packaging structure of the package has high fatigue resistance.

【技术实现步骤摘要】
封装体及其制造方法
本专利技术涉及封装领域，更具体地涉及封装体及其制造方法。
技术介绍
在封装领域(包括工业封装领域和医用封装领域等)内，现有技术的封装结构存在不能兼顾对封装体内的需要封装保护的器件进行有效的保护的同时确保该器件的各种工作性能不受影响的问题。以下基于可植入封装领域内的具体问题为例来说明现有技术的封装结构的缺陷。近年来，精度高、稳定性好的各类可植入器件已成为国内外生物医疗领域的研究热点，这些可植入器件在诊断疾病、监控病情、医学研究领域都有不可替代的作用。在这些可植入器件植入生物体后，这些可植入器件能够维持持久稳定工作的前提是这些可植入器件具有可靠的封装技术。合适的封装技术可以在保护这些可植入器件的同时避免这些可植入器件内的有害物质流入生物体的体内而影响生物体的生理参数。可以说，正是有了合适的封装技术才实现了这些可植入器件在生物体内持久稳定的工作。在现有技术中，带有可动部分(通常也作为感测部分)的可植入器件(如机械量传感器、执行器等)在可植入器件工作时会受到循环载荷的作用而反复变形，这会带动封装材料一起反复变形，从而使得封装材料容易产生疲劳失效等问题。因此，这种带有可动部分的可植入器件的封装难度大，对封装材料的粘附力和可靠性有非常高的要求。另外，还需要防止周围环境的介质(如生物体的体液等)渗入和腐蚀可植入器件。以传感器、执行器为例，在现有技术中通常采用加保护塞、密封圈、密封胶、防水胶条、防水膜等方法来实现防止周围环境的介质对可植入器件的渗入和腐蚀，但存在需要考虑与前后工艺的相互影响、封装老化过快且不方便更换以及尺寸和重量过大等问题。近年来，为了克服上述现有技术的缺陷，本领域技术人员通过后处理工艺为这种带有可动部分的可植入器件的封装保护提供了新方法，这些新方法主要包括采用盖板密封的后处理封装方法和采用涂层包覆的后处理封装方法。当采用盖板密封的后处理封装方法对带有可动部分的可植入器件进行后处理封装防护时，选用金属、陶瓷或玻璃等材料制成的盖板直接将带有可动部分的可植入器件封装在由盖板形成的空间内，并在该空间内填充硅油等传导介质，该硅油在对可植入器件进行防护的同时能够将周围环境的介质的预定参数传导到可植入器件的可动部分。盖板密封的后处理封装方法的特点为具有较好的可靠性和气密性。然而，这种盖板密封的后处理封装方法一方面会影响如传感器、执行器等的带有可动部分的可植入器件的工作性能(如迟滞性、非线性、重复性、灵敏度、响应时间等)，另一方面会导致产品的外形尺寸增大。此外，盖板密封的后处理封装方法还存在工艺复杂和成本高的缺点。当采用涂层包覆的后处理封装方法对带有可动部分的可植入器件进行后处理封装防护时，在整个可植入器件的表面包覆超薄的金属层或非金属涂层，如合金涂层、油漆层、塑料层、橡胶层、沥青层、防锈油层、以及一些聚合物(如聚对二甲苯、聚酰亚胺、聚脲、聚酰胺、聚酰亚胺-酰胺、聚氨酯、聚硫脲、聚酯、聚乙二醇等)的涂层。这种防护方法不影响可植入器件尺寸，又相对能较好地保留可植入器件本身的工作性能。但采用涂层包覆的后处理封装方法存在可动部分或感测部分的涂层容易疲劳磨损或脱落从而导致产品失效的问题。因此，现有的涂层包覆的后处理封装方法难以运用于带有可动部分的可植入器件的表面防护。
技术实现思路
基于上述现有技术的缺陷而做出了本专利技术。本专利技术的专利技术目的在于开发出一种新型的封装体，使得该封装体的封装结构在充分保护需要封装保护的器件的同时，兼顾需要封装保护的器件本身的工作性能(如迟滞性、非线性、重复性、灵敏度、响应时间等)、封装结构本身的性能(如耐疲劳强度等)以及封装体的整体尺寸大小，并且无需考虑对前后工艺的影响。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一种上述新型的封装体的制造方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术提供了一种如下的封装体，所述封装体包括需要封装保护的器件和用于封装所述需要封装保护的器件的封装结构，所述需要封装保护的器件包括不可动部分和可动部分，所述封装结构包括至少收纳所述不可动部分的封装组件和至少包覆于所述可动部分的预定表面的封装涂层，所述封装组件使得所述不可动部分与所述需要封装保护的器件所处位置的周围环境隔绝，所述可动部分的预定表面隔着所述封装涂层与所述周围环境中的介质隔离，但能够感测所述介质的预定参数；或者所述需要封装保护的器件包括非感测部分和感测部分，所述封装结构包括至少收纳所述非感测部分的封装组件和至少包覆于所述感测部分的预定表面的封装涂层，所述封装组件使得所述非感测部分与所述需要封装保护的器件所处位置的周围环境隔绝，所述感测部分的预定表面隔着所述封装涂层与所述周围环境中的介质隔离，但能够感测所述介质的预定参数。优选地，所述封装组件形成有收纳腔并且在形成所述收纳腔的侧壁上形成有至少一个通孔，所述需要封装保护的器件整体收纳于所述收纳腔，所述可动部分的所述预定表面或所述感测部分的所述预定表面通过所述至少一个通孔隔着所述封装涂层感测所述周围环境中的介质的所述预定参数。更优选地，所述封装组件包括形成所述收纳腔的盖板，所述至少一个通孔形成于所述盖板并且所述需要封装保护的器件固定于所述盖板，所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包覆有所述封装涂层，其中所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包括所述预定表面或作为所述预定表面。更优选地，所述封装组件包括板状的基座以及与该基座配合以形成所述收纳腔的盖板，所述至少一个通孔形成于所述基座并且所述需要封装保护的器件固定于所述基座，所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包覆有所述封装涂层，其中所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包括所述预定表面或作为所述预定表面。优选地，至少对所述需要封装保护的器件的可动部分的预定表面或感测部分的预定表面进行偶联处理。更优选地，在所述至少一个通孔的周缘处，所述盖板或所述基座形成有朝向远离所述收纳腔凸出的管，在与所述盖板或所述基座正交的方向上截取的截面图中，所述管远离所述收纳腔的端面为与所述盖板或所述基座具有预定倾斜角度的斜面。更优选地，所述需要封装保护的器件包括以硅杯凹面感测压力的压力传感器，所述硅杯凹面为所述可动部分的预定表面或所述感测部分的预定表面，并且从所述至少一个通孔露出的所述硅杯凹面包覆有所述封装涂层，或者所述压力传感器的从所述至少一个通孔露出的包括所述硅杯凹面的表面包覆有所述封装涂层。优选地，所述封装涂层由聚对二甲苯、聚酰亚胺、聚脲、聚酰胺、聚酰亚胺-酰胺、聚氨酯、聚硫脲、聚酯、聚乙二醇、氧化铝、碳化硅、钽化物和/或陶瓷材料形成；并且/或者所述封装组件由陶瓷或玻璃形成，在所述封装涂层与所述封装组件均由同一材料形成的情况下，所述封装组件的厚度大于所述封装涂层的厚度。优选地，所述封装体为可植入封装体，所述需要封装保护的器件为可植入器件。优选地，所述需要封装保护的器件包括绝压传感器、机械量传感器、压力传感器、眼压传感器、植入式血压传感器、植入式颅内压传感器、植入式膀胱压传感器、植入式肠管压力传感器、植入式胸壁压力传感器或植入式义齿压力传感器。本专利技术还提供了一种用于制造权利要求以上技术方案中任意一项技术方案所述的封装体的制造方法，所述制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装体，所述封装体包括需要封装保护的器件和用于封装所述需要封装保护的器件的封装结构，其特征在于，所述需要封装保护的器件包括不可动部分和可动部分，所述封装结构包括至少收纳所述不可动部分的封装组件和至少包覆于所述可动部分的预定表面的封装涂层，所述封装组件使得所述不可动部分与所述需要封装保护的器件所处位置的周围环境隔绝，所述可动部分的预定表面隔着所述封装涂层与所述周围环境中的介质隔离，但能够感测所述介质的预定参数；或者所述需要封装保护的器件包括非感测部分和感测部分，所述封装结构包括至少收纳所述非感测部分的封装组件和至少包覆于所述感测部分的预定表面的封装涂层，所述封装组件使得所述非感测部分与所述需要封装保护的器件所处位置的周围环境隔绝，所述感测部分的预定表面隔着所述封装涂层与所述周围环境中的介质隔离，但能够感测所述介质的预定参数。

【技术特征摘要】
1.一种封装体，所述封装体包括需要封装保护的器件和用于封装所述需要封装保护的器件的封装结构，其特征在于，所述需要封装保护的器件包括不可动部分和可动部分，所述封装结构包括至少收纳所述不可动部分的封装组件和至少包覆于所述可动部分的预定表面的封装涂层，所述封装组件使得所述不可动部分与所述需要封装保护的器件所处位置的周围环境隔绝，所述可动部分的预定表面隔着所述封装涂层与所述周围环境中的介质隔离，但能够感测所述介质的预定参数；或者所述需要封装保护的器件包括非感测部分和感测部分，所述封装结构包括至少收纳所述非感测部分的封装组件和至少包覆于所述感测部分的预定表面的封装涂层，所述封装组件使得所述非感测部分与所述需要封装保护的器件所处位置的周围环境隔绝，所述感测部分的预定表面隔着所述封装涂层与所述周围环境中的介质隔离，但能够感测所述介质的预定参数。2.根据权利要求1所述的封装体，其特征在于，所述封装组件形成有收纳腔并且在形成所述收纳腔的侧壁上形成有至少一个通孔，所述需要封装保护的器件整体收纳于所述收纳腔，所述可动部分的所述预定表面或所述感测部分的所述预定表面通过所述至少一个通孔隔着所述封装涂层感测所述周围环境中的介质的所述预定参数。3.根据权利要求2所述的封装体，其特征在于，所述封装组件包括形成所述收纳腔的盖板，所述至少一个通孔形成于所述盖板并且所述需要封装保护的器件固定于所述盖板，所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包覆有所述封装涂层，其中所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包括所述预定表面或作为所述预定表面。4.根据权利要求2所述的封装体，其特征在于，所述封装组件包括板状的基座以及与该基座配合以形成所述收纳腔的盖板，所述至少一个通孔形成于所述基座并且所述需要封装保护的器件固定于所述基座，所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包覆有所述封装涂层，其中所述需要封装保护的器件的从所述至少一个通孔露出的部分的表面包括所述预定表面或作为所述预定表面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装体，其特征在于，至少对所述需要封装保护的器件的可动部分的预定表面或感测部分的预定表面进行偶联处理。6.根据权利要求3或4所述的封装体，其特征在于，在所述至少一个通孔的周缘处，所述盖板或所述基座形成有朝向远离所述收纳腔凸出的管，在与所述盖板或所述基座正交的方向上截取的截面图中，所述管远离所述收纳腔的端面为与所述盖板或所述基座具有预定倾斜角度的斜面。7.根据权利要求2至4中任一项所述的封装体，其特征在于，所述需要封装保护的器件包括以硅杯凹面感测压力的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴，姚嘉林，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11