封装的电子器件制造技术

一种可眼戴设备包括嵌入在被配置用于安装到眼睛的表面的聚合物材料中的电化学传感器。该电化学传感器包括工作电极和参比电极，其与分析物反应以生成与可眼戴设备被暴露于的液体中的分析物的浓度有关的传感器测量值。一种示例组装过程包括：在工作基板上形成牺牲层；在牺牲层上形成第一层生物相容材料；在第一层生物相容材料上提供电子器件模块，形成第二层生物相容材料以覆盖电子器件模块；以及将第一和第二层生物相容材料一起退火以形成具有被生物相容材料完全封装的电子器件模块的封装结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】封装的电子器件 相关申请的交叉引用 本申请要求于2013年1月15日递交的美国申请第13/741，725号的优先权，在此 通过引用将该申请全部并入。
技术介绍
除非本文另外指出，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有 技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。 电化学安培传感器通过在传感器的工作电极处测量通过分析物的电化学氧化或 还原反应生成的电流来测量分析物的浓度。还原反应发生在电子被从电极转移到分析物 时，而氧化反应发生在电子被从分析物转移到电极时。电子转移的方向取决于施加到工作 电极的电势。对电极和/或参比电极用于与工作电极完成电路并允许生成的电流流动。当 工作电极被适当地偏置时，输出电流可与反应速率成比例，以提供工作电极周围的分析物 的浓度的度量。 在一些示例中，一种试剂被定位在工作电极附近以选择性地与期望的分析物反 应。例如，葡萄糖氧化酶可被固定在工作电极附近以与葡萄糖反应并释放过氧化氢，过氧化 氢随后被工作电极以电化学方式检测到以指示葡萄糖的存在。其它酶和/或试剂可用于检 测其它分析物。
技术实现思路
本公开的一些实施例提供了一种可眼戴设备（eye-mountable device)，其包括透 明聚合物材料、基板、天线和控制器。透明聚合物材料可具有凹表面和凸表面。凹表面可被 配置为可移除地安装在角膜表面上并且凸表面可被配置为在凹表面被如此安装时与眼睑 运动相容。基板可至少部分嵌入在透明聚合物材料中。基板可包括电化学传感器，该电化 学传感器包括工作电极和参比电极。基板还可包括被封装在生物相容材料内的电子器件模 块，使得渗透了透明聚合物材料的泪液被通过生物相容材料与电子器件模块隔离。电子器 件模块可包括天线和控制器。控制器可电连接到电化学传感器和天线。控制器可被配置为 控制电化学传感器来获得与可眼戴设备被暴露于的液体中的分析物的浓度有关的传感器 测量值，并且使用天线来指示该传感器测量值。 本公开的一些实施例提供了一种方法，包括在工作基板上形成牺牲层。该方法可 包括在牺牲层上形成第一层生物相容材料。该方法可包括在第一层生物相容材料上提供电 子器件模块。该方法可包括形成第二层生物相容材料以覆盖电子器件模块。该方法可包括 将第一层和第二层生物相容材料一起退火以形成封装结构。封装结构可包括被完全包封在 生物相容材料内的电子器件模块。 本公开的一些实施例提供了一种通过一过程制备的设备。该过程可包括在工作基 板上形成牺牲层。该过程可包括在牺牲层上形成第一层生物相容材料。该过程可包括在第 一层生物相容材料上提供电子器件模块。该过程可包括形成第二层生物相容材料来覆盖电 子器件模块。该过程可包括将第一层和第二层生物相容材料一起退火以形成封装结构。封 装结构可包括被完全包封在生物相容材料内的电子器件模块。 通过酌情参考附图阅读以下详细描述，本领域普通技术人员将清楚这些以及其它 方面、优点和替换方案。【附图说明】 图1是包括与外部读取器进行无线通信的可眼戴设备的示例系统的框图。 图2A是示例可眼戴设备的底视图。 图2B是图2A中所示的示例可眼戴设备的侧视图。 图2C是图2A和2B中所示的示例可眼戴设备在安装到眼睛的角膜表面时的侧截 面图。 图2D是被增强来示出当如图2C中所示安装示例可眼戴设备时围绕该示例可眼戴 设备的表面的泪膜层的侧截面图。 图3是用于以电化学方式测量泪膜分析物浓度的示例系统的功能框图。 图4A是用于操作可眼戴设备中的安培传感器以测量泪膜分析物浓度的示例过程 的流程图。 图4B是用于操作外部读取器来询问可眼戴设备中的安培传感器以测量泪膜分析 物浓度的示例过程的流程图。 图5A-5H示出了制作其中封装电子器件模块的示例结构的阶段。 图6A是用于制作封装结构的示例过程的流程图。 图6B是用于将封装结构包含到可眼戴设备中的示例过程的流程图。 图7描绘了根据示例实施例配置的计算机可读介质。【具体实施方式】 在以下详细描述中，参考形成描述的一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标 识相似的组件，除非上下文另有指示。详细描述、图和权利要求中描述的例示性实施例并不 欲进行限定。可以利用其它实施例，并且可以作出其它改变，而不脱离本文给出的主题的范 围。将容易理解，本文概括描述并且在图中图示的本公开的各方面可按许多种不同的配置 来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文中都明确地设想到了。 I.概述 眼科感测平台或可植入感测平台可包括传感器、控制电子器件和天线，它们全都 位于嵌入在聚合物材料中的基板上。聚合物材料可被包含在眼科设备中，例如可眼戴设备 或可植入医疗设备。控制电子器件可操作传感器以执行读数并且可操作天线以将读数从传 感器经由天线无线地传达到外部读取器。 在一些示例中，聚合物材料可以是圆形镜片的形式，该圆形镜片具有被配置为安 装到眼睛的角膜表面的凹曲率。基板可被嵌入在聚合物材料的周界附近以避免与在更靠近 角膜的中央区域处接收的入射光发生干扰。传感器可被布置在基板上面向内、朝着角膜表 面，以生成来自角膜的表面附近和/或来自介于接触镜片与角膜表面之间的泪液的临床上 相关的读数。在一些示例中，传感器被完全嵌入在接触镜片材料内。例如，包括工作电极和 参比电极的电化学传感器可被嵌入在镜片材料中并且被定位成使得传感器电极与被配置 为安装到角膜的聚合物表面相距小于10微米。传感器可生成指示通过镜片材料扩散到传 感器电极的分析物的浓度的输出信号。 眼科感测平台可经由在该感测平台处采集的辐射能量来供电。电力可由感测平台 上包括的光供能光伏电池来提供。额外地或替换地，电力可由从天线采集的射频能量来提 供。整流器和/或稳压器可与控制电子器件相结合来生成稳定的DC电压以从采集的能量 对感测平台供电。天线可被布置为具有连接到控制电子器件的引线的导电材料的环。在一 些实施例中，这种环状天线也可通过修改环状天线的阻抗以修改来自天线的反向散射辐射 来将传感器读数无线地传达到外部读取器。 泪液包含可用于诊断健康状态的多种无机电解质（例如，Ca2+、Mg2+、Cl )、有机成分 (例如，葡萄糖、乳酸盐、蛋白质、脂类等），等等。被配置为测量这些分析物中的一种或多种 的眼科感测平台从而可提供可在诊断和/或监视健康状态时有用的一种方便的非侵入性 平台。例如，眼科感测平台可被配置为感测葡萄糖并且可被糖尿病患者个人用来测量/监 视其葡萄糖水平。 在本公开的一些实施例中，电子器件模块被生物相容材料完全封装。封装的电子 器件模块随后可用在涉及与生物体液接触的应用中，而不会引起宿主反应。本文也公开了 用于产生这种封装的电子器件模块的示例技术。可通过构建多层结构来封装电子器件模 块，其中外层由生物相容材料形成，并且内层包括该电子器件模块。一旦组装了多层结构， 生物相容材料的各个外层就可被一起退火以密封电子器件模块周围的边缘。在一些不例 中，多层结构可被组装在工作基板上，例如硅片或者适合于用作微细加工基板的另外的基 本上平坦的表面。为了防止退火过程期间工作基板与生物相容材料之间的粘着，一牺牲层 可被插入在工作基板与生物相容材料之间。牺牲层随后可被冲洗掉、溶解或者以其它方式 去除以将多层结构从工作基板释本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可眼戴设备，包括：具有凹表面和凸表面的透明聚合物材料，其中所述凹表面被配置为被可移除地安装在角膜表面上并且所述凸表面被配置为当所述凹表面被如此安装时与眼睑运动相容；以及至少部分嵌入在所述透明聚合物材料中的基板，其中所述基板包括(i)包括工作电极和参比电极的电化学传感器，以及(ii)电子器件模块，该电子器件模块被封装在生物相容材料内，以使得渗透了所述透明聚合物材料的泪液被所述生物相容材料与所述电子器件模块隔离，其中所述电子器件模块包括：天线；以及电连接到所述电化学传感器和所述天线的控制器，其中所述控制器被配置为控制所述电化学传感器来获得与所述可眼戴设备被暴露于的液体中的分析物的浓度有关的传感器测量值，并且使用所述天线来指示所述传感器测量值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J埃茨科恩，B阿米尔帕维兹，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国;US