液体封装芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种液体封装芯片，包括上层封装片(1)和下层封装片(2)，其中，所述下层封装片(2)的周缘形成有向上凸起的周向环绕壁(24)，所述周向环绕壁(24)的上表面形成第一倾斜面，所述上层封装片(1)的下表面形成第二倾斜面，所述上层封装片(1)设置于所述下层封装片(2)上，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面彼此密封贴合，上层封装片(1)和下层封装片(2)之间形成有密封的液体存储空间。通过倾斜面结构密封连接的上层封装片和下层封装片可以自动对齐，具有良好的密封效果，并且周向环绕壁围绕形成的液体存储空间较大，可以容纳较大量的液体样品，避免液体样品过少而干燥，导致组装的液体封装芯片不能使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于高真空仪器原位观察液相样品的装置，具体地，涉及一种液体封装芯片。
技术介绍
随着纳米科技的飞速发展，电子显微镜、X-射线能谱仪等仪器已成为分析纳米级微观结构及成分的主要手段，这些仪器是以电子束、X-射线等作为光源，经过与试样相互作用，得到试样微观结构及成分的信息，并且这些仪器需要在高真空环境工作(通常样品室的真空高于10-4Pa)，相应地，这要求所观察的样品干燥无挥发。然而，很多样品在液相与固相(干燥处理后)的结构不同，比如囊泡等分子在液相的自组装结构、生物分子及化学反应过程中的非平衡态结构等，因此，需要高真空环境中对于液相样品进行原位观察。在高真空环境观察液体样品，通过采用的方法是将液体封装于具有良好密封性能的容器内部，从而实现样品与样品室高真空环境的隔离，同时在装置上形成观察窗口，允许电子束、X-射线等穿过以得到样品的结构信息。通常地，可以通过具有隔层的硅片重叠形成液体密封舱，并且在每个硅片上以对电子束、X-射线“透明”的氮化硅(Si3N4)薄膜作为观察窗口，将液体封装于两个硅片间的密封舱后，两个硅片上的观察窗口彼此对齐以允许电子束、X-射线等穿过。为了允许电子束、X-射线等穿过，氮化硅薄膜的厚度非常小，相应地，通过氮化硅薄膜形成的窗口尺寸也非常小，以保证必要的强度，避免氮化硅薄膜在液体样品的压力作用下破裂。在氮化硅薄膜窗口尺寸非常小的情况下，由于制备及操作误差等原因，两个氮化硅薄膜窗口非常容易相对偏移而不能对齐，这使得电子束、X-射线等不能同时穿过两个观察窗口，使得封装的装置无法使用。另外，两个硅片之间形成的液体密封舱空间很小，存储的液体样品量极少，很容易在制作观察样品过程中挥发干燥，同样会使封装装置无法使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够自动对齐组装且具有较大容量的液体封装装置。为了实现上述目的，本专利技术提供一种液体封装芯片，包括上层封装片和下层封装片，其中，所述下层封装片的周缘形成有向上凸起的周向环绕壁，所述周向环绕壁的上表面形成为向内且向下倾斜的第一倾斜面，所述上层封装片的下表面形成为与所述第一倾斜面相配合的第二倾斜面，所述上层封装片置于所述下层封装片上，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面彼此密封贴合，并且所述上层封装片和所述下层封装片之间形成有密闭的液体存储空间。优选地，所述上层封装片的顶部形成有第一观察窗，所述下层封装片的底部形成有第二观察窗，所述第一观察窗和所述第二观察窗至少部分对齐以允许电子束透过贯穿所述液体封装芯片。优选地，所述第一观察窗和所述第二观察窗均为长方形且长度方向彼此垂直。优选地，所述上层封装片包括第一基板和第一薄膜层，所述第一基板形成有贯通的第一观察口，允许透射电镜的电子束透射通过的所述第一薄膜层设置于所述第一基板的下表面上，以在所述第一观察口处形成所述第一观察窗；并且所述下层封装片包括第二基板和第二薄膜层，所述第二基板形成有贯通的第二观察口，允许透射电镜的电子束透射通过的所述第二薄膜层贴合于所述第二基板的上表面上，以在所述第二观察口处形成所述第二观察窗。优选地，所述第一观察口的横截面为上宽下窄，所述第二观察口的横截面为下宽上窄。优选地，所述第一基板和所述第二基板为单晶硅片，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层为氮化硅薄膜。优选地，所述第一基板和所述第二基板的厚度为200-300μm，所述第一基板和所述第二基板为边长2-3mm的正方形；所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度为20-150nm。优选地，所述第一观察窗和所述第二观察窗的长度为20-1000μm，并且所述第一观察窗和所述第二观察窗的宽度为20-40μm。优选地，所述上层封装片的下表面设有多个厚度相同的隔层，多个该隔层位于所述第一观察窗附近。优选地，所述隔层的厚度为100-2000nm。通过上述技术方案，通过倾斜面结构密封连接的上层封装片和下层封装片可以自动对齐，具有良好的密封效果，并且周向环绕壁围绕形成的液体存储空间较大，可以容纳较大量的液体样品，避免液体样品过少而在操作过程中挥发引起样品干燥，导致组装的液体封装装置无法使用。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一种实施方式的液体封装芯片的剖视图，其中上层封装片和下层封装片彼此分离。图2是根据本专利技术的一种实施方式的液体封装芯片的剖视图，其中上层封装片和下层封装片彼此接合。图3是显示根据本专利技术的一种实施方式的上层封装片的下表面的结构示意图。图4是显示根据本专利技术的一种实施方式的下层封装片的上表面的结构示意图。图5是根据本专利技术的一种实施方式的液体封装芯片从上层封装片的上部观察的结构示意图。附图标记说明1上层封装片2下层封装片11第一基板12第一薄膜层13第一观察口14隔层21第二基板22第二薄膜层23第二观察口24周向环绕壁具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指液体封装芯片水平放置时的相对方位。本专利技术提供了一种液体封装芯片，包括上层封装片1和下层封装片2，其中，所述下层封装片2的周缘形成有向上凸起的周向环绕壁24，所述周向环绕壁24的上表面形成为向内且向下倾斜的第一倾斜面，所述上层封装片1的下表面形成为与所述第一倾斜面相配合的第二倾斜面，所述上层封装片1设置于所述下层封装片2上，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面彼此密封贴合，并且所述上层封装片1和所述下层封装片2之间形成有密封的液体存储空间。如图1和图2所示，上层封装片1和下层封装片2分别在周缘处形成第一倾斜面和第二倾斜面，在沿竖直彼此对齐的位置，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的斜度相同，从而二者可以密封地贴合。特别地，由于倾斜面结构的存在，上层封装片1可以逐渐地从开始与下层封装片接触的较高点滑动到合适的位置，实现自动对齐，避免上层封装片1和下层封装片2未对齐引起的上下观察窗口不对准及密封不良等问题；另外，周向环绕壁24所围成的空间为容纳液体样品的腔体的横向范围，相对于液体封装芯片的整体而言，腔体的范围很大，可以容纳较多的液体样品，避免组装上层封装片1和下层封装片2的过程中所容纳的液体挥发干燥。在所述液体封装芯片的组装过程中，可以使用氧等离子体分别对上层封装片1和下层封装片2彼此相对的表面进行亲水处理，放置下层封装片2后，由于周向环绕壁24的存在，使得下层封装片2的上表面形成敞口的容器，在下层封装片2上注入液体样品后，将上层封装片1的下表面涂抹液体样品后，放置于下层封装片2上，并且在上层封装片1的边缘处涂抹环氧树脂胶，实现上层封装片1和下层封装片2的密封连接。其中，在将上层封装片1逐渐下压时，可以使得第一倾斜面与第二倾斜面越来越紧密地贴合，实现密封连接。另外，所述上层封装片1的顶部形成有第一观察窗，所述下层封装片2的底部形成有第二观察窗，所述第一观察窗和所述第二观察窗至少部分对齐以允许电子束透射贯穿所述液体封装芯片。所述第一观察窗和所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体封装芯片，包括上层封装片(1)和下层封装片(2)，其特征在于，所述下层封装片(2)的周缘形成有向上凸起的周向环绕壁(24)，所述周向环绕壁(24)的上表面形成为向内且向下倾斜的第一倾斜面，所述上层封装片(1)的下表面形成为与所述第一倾斜面相配合的第二倾斜面，所述上层封装片(1)置于所述下层封装片(2)上，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面彼此密封贴合，并且所述上层封装片(1)和所述下层封装片(2)之间形成有密闭的液体存储空间。

【技术特征摘要】
1.一种液体封装芯片，包括上层封装片(1)和下层封装片(2)，其特征在于，所述下层封装片(2)的周缘形成有向上凸起的周向环绕壁(24)，所述周向环绕壁(24)的上表面形成为向内且向下倾斜的第一倾斜面，所述上层封装片(1)的下表面形成为与所述第一倾斜面相配合的第二倾斜面，所述上层封装片(1)置于所述下层封装片(2)上，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面彼此密封贴合，并且所述上层封装片(1)和所述下层封装片(2)之间形成有密闭的液体存储空间。2.根据权利要求1所述的液体封装芯片，其特征在于，所述上层封装片(1)的顶部形成有第一观察窗，所述下层封装片(2)的底部形成有第二观察窗，所述第一观察窗和所述第二观察窗至少部分对齐以允许电子束透射贯穿所述液体封装芯片。3.根据权利要求2所述的液体封装芯片，其特征在于，所述第一观察窗和所述第二观察窗均为长方形且长度方向彼此垂直。4.根据权利要求3所述的液体封装芯片，其特征在于，所述上层封装片(1)包括第一基板(11)和第一薄膜层(12)，所述第一基板(11)形成有贯通的第一观察口(13)，允许透射电镜的电子束透射通过的所述第一薄膜层(12)设置于所述第一基板(11)的下表面上，以在所述第一观察口(13)处形成所述第一观察窗；并且所述下层封装片(2)包括第二基板(21)和第二薄膜层(22)，所述第二基板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：关波，岳纪玲，李祥，梁丽荣，尚海平，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11