生物芯片的封装结构和封装方法技术

本发明专利技术公开了一种生物芯片的封装结构和封装方法，该封装结构包括：第一基板和第二基板；位于第一基板朝向第二基板一侧的布线层；位于布线层背离第一基板一侧的生物芯片，生物芯片背离布线层一侧表面具有检测单元；覆盖布线层和生物芯片的第一疏水层，第一疏水层曝露检测单元，第一疏水层背离布线层一侧表面与检测单元背离布线层一侧表面平齐；位于第二基板朝向第一基板一侧的第二疏水层，第一疏水层和第二疏水层之间形成流体通道；生物芯片背离布线层一侧具有电连接区域，电连接区域通过硅片通道与布线层电连接，解决了由于柱形结构支撑芯片引进的流体通道存在障碍，流动平稳性差、封装结构易被污染，重复利用率低，不易微型化的问题。

【技术实现步骤摘要】
生物芯片的封装结构和封装方法
本专利技术涉及封装
，尤其涉及一种生物芯片的封装结构和封装方法。
技术介绍
生物芯片是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测，主要用于通过对生物分子的高通量快速检测来得出疾病检测结果，如今被广泛的应用于生物医学领域，具有高通量、自动化和微型化的特点。如图1所示，目前常用的生物芯片封装结构中，其流体通道01中存在着一些柱形结构02支撑生物芯片，既增加了流体通道01中流体流动过程的阻力，不利于流体的平稳流动，同时还导致柱形结构02上容易粘附上流体，造成整个生物芯片的封装结构被污染，无法重复使用，大大增加了检测成本。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种生物芯片的封装结构和封装方法，以解决由于柱形结构支撑芯片引进的流体通道存在障碍，流动平稳性差、封装结构易被污染，重复利用率低，不易微型化的问题，提高所述生物芯片的封装结构的集成度，降低所述封装结构的成本。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种生物芯片的封装结构，该封装结构包括：相对设置的第一基板和第二基板；位于所述第一基板朝向第二基板一侧的布线层；位于所述布线层背离所述第一基板一侧的生物芯片，所述生物芯片背离所述布线层一侧表面具有检测单元；覆盖所述布线层和所述生物芯片的第一疏水层，所述第一疏水层曝露所述检测单元，且所述第一疏水层背离所述布线层一侧表面与所述检测单元背离所述布线层一侧表面平齐；位于所述第二基板朝向第一基板一侧的第二疏水层，所述第一疏水层和所述第二疏水层之间形成流体通道；其中，所述生物芯片背离所述布线层一侧具有电连接区域，所述电连接区域通过硅片通道与所述布线层电连接。可选的，所述第一疏水层与所述布线层之前还设置有填充层，所述填充层为绝缘层。可选的，所述第二疏水层与所述第二基板之间还设置有电极驱动层，所述电极驱动层包括多个彼此分离的电极单元。可选的，所述硅片通道包括：贯穿所述生物芯片的通孔；位于所述通孔侧壁的绝缘层；位于所述绝缘层侧壁，实现所述电连接区域和所述布线层电连接的电连接结构。可选的，所述电连接结构为中空结构，只形成于所述绝缘层的侧壁；或，所述电连接结构为柱形结构，完全填充所述通孔未被所述绝缘层覆盖的区域。可选的，所述第一疏水层为氟化硫疏水性涂层或硅树脂涂层或有机疏水涂层；所述第二疏水层为氟化硫疏水性涂层或硅树脂涂层或有机疏水涂层。一种生物芯片的封装方法，该方法包括：在第一基板第一表面形成布线层；在所述布线层背离所述第一基板一侧固定生物芯片，所述生物芯片背离所述布线层一侧表面具有检测单元，且所述生物芯片背离所述布线层一侧具有电连接区域，所述电连接区域通过硅片通道与所述布线层电连接；形成覆盖所述布线层和所述生物芯片的第一疏水层，所述第一疏水层曝露所述检测单元，且所述第一疏水层背离所述布线层一侧表面与所述检测单元背离所述布线层一侧表面平齐；在第二基板第一表面形成第二疏水层；固定连接所述第一基板和第二基板，其中，所述第一疏水层和所述第二疏水层相对且间隔设置形成流体通道。可选的，在形成覆盖所述布线层和所述生物芯片的第一疏水层之前，该方法还包括：形成覆盖所述布线层和所述生物芯片的填充层。可选的，在第二基板第一表面形成第二疏水层之前还包括：在所述第二基板第一表面形成电极驱动层，所述电极驱动层包括多个彼此分离的电极单元。可选的，在所述布线层背离所述第一基板一侧固定生物芯片，所述生物芯片背离所述布线层一侧表面具有检测单元，且所述生物芯片背离所述布线层一侧具有电连接区域，所述电连接区域通过硅片通道与所述布线层电连接包括：在生物芯片中形成通孔；在所述通孔的侧壁上形成绝缘层；在所述绝缘层侧壁形成电连接结构，所述电连接结构的一端与所述生物芯片背离所述布线层一侧的电连接区域电连接；将所述电连接结构的另一端与所述布线层电连接。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术所提供的生物芯片的封装结构，利用硅片通道和布线层实现生物芯片和外部器件之间的信号传输，并利用所述硅片通道实现所述生物芯片与所述布线层之间的电连接，且所述第一疏水层背离所述布线层一侧表面与所述检测单元背离所述布线层一侧表面平齐，减少了所述流体通道内的流动阻力，提高了流体在所述流体通道中流通的平稳性，而且不再设置柱形结构支撑芯片，从而解决了由于柱形结构支撑芯片引进的流体通道存在障碍，流动平稳性差、封装结构易被污染，重复利用率低，不易微型化的问题，提高了所述生物芯片的封装结构的集成度，降低了所述封装结构的成本。而且，本专利技术所提供的封装结构中，采用粘接胶实现所述生物芯片与所述布线层的固定连接，而不再需要线焊封装，有利于所述封装结构的减小。此外，本专利技术所提供的封装结构中，由于不再设置柱形结构支撑芯片，从而避免了所述柱形结构破坏所述第二疏水层完整性的问题，进一步降低了流体在流经所述流体通道过程中发生粘连的概率，降低了所述封装结构被污染的概率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中生物芯片的封装结构示意图；图2为本专利技术一个实施例所提供的生物芯片的封装结构示意图；图3为本专利技术一个实施例所提供的生物芯片封装结构中硅片通道的结构示意图；图4为本专利技术另一个实施例所提供的生物芯片封装结构中硅片通道的结构示意图；图5为本专利技术另一个实施例所提供的生物芯片的封装结构示意图；图6为本专利技术又一个实施例所提供的生物芯片的封装结构示意图；图7为本专利技术再一个实施例所提供的生物芯片的封装结构示意图；图8为本专利技术一个实施例所提供的生物芯片封装结构工作时，所述电极驱动层中各电极单元上所施加的电信号时序图；图9为在图8所示电信号作用下，所述电极驱动层中第一个四分之一周期电极驱动层表面流体的流动状态示意图；图10在图8所示电信号下，所述电极驱动层中第二个四分之一周期电极驱动层表面流体的流动状态示意图；图11-图17为本专利技术一个实施例所提供的生物芯片的封装方法中各步所形成结构的剖视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。正如
技术介绍
部分所述，目前常用的生物芯片封装结构中，其流体通道中存在着一些柱形结构支撑芯片，既增加了流体通道中流体流动过程中的阻力，不利于流体的平稳流动，同时还导致柱形结构上容易粘附上流体，造成整个生物芯片的封装结构被污染，无法重复使用，大大增加了检测成本。而且，目前常用的生物芯片封装结构大部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物芯片的封装结构，其特征在于，该封装结构包括：相对设置的第一基板和第二基板；位于所述第一基板朝向第二基板一侧的布线层；位于所述布线层背离所述第一基板一侧的生物芯片，所述生物芯片背离所述布线层一侧表面具有检测单元；覆盖所述布线层和所述生物芯片的第一疏水层，所述第一疏水层曝露所述检测单元，且所述第一疏水层背离所述布线层一侧表面与所述检测单元背离所述布线层一侧表面平齐；位于所述第二基板朝向第一基板一侧的第二疏水层，所述第一疏水层和所述第二疏水层之间形成流体通道；其中，所述生物芯片背离所述布线层一侧具有电连接区域，所述电连接区域通过硅片通道与所述布线层电连接。

【技术特征摘要】
1.一种生物芯片的封装结构，其特征在于，该封装结构包括：相对设置的第一基板和第二基板；位于所述第一基板朝向第二基板一侧的布线层；位于所述布线层背离所述第一基板一侧的生物芯片，所述生物芯片背离所述布线层一侧表面具有检测单元；覆盖所述布线层和所述生物芯片的第一疏水层，所述第一疏水层曝露所述检测单元，且所述第一疏水层背离所述布线层一侧表面与所述检测单元背离所述布线层一侧表面平齐；位于所述第二基板朝向第一基板一侧的第二疏水层，所述第一疏水层和所述第二疏水层之间形成流体通道；其中，所述生物芯片背离所述布线层一侧具有电连接区域，所述电连接区域通过硅片通道与所述布线层电连接。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一疏水层与所述布线层之前还设置有填充层，所述填充层为绝缘层。3.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，所述第二疏水层与所述第二基板之间还设置有电极驱动层，所述电极驱动层包括多个彼此分离的电极单元。4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述硅片通道包括：贯穿所述生物芯片的通孔；位于所述通孔侧壁的绝缘层；位于所述绝缘层侧壁，实现所述电连接区域和所述布线层电连接的电连接结构。5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述电连接结构为中空结构，只形成于所述绝缘层的侧壁；或，所述电连接结构为柱形结构，完全填充所述通孔未被所述绝缘层覆盖的区域。6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一疏水层为氟化硫疏水性涂层或硅树脂涂层或有机疏水涂层；所述第二疏水层为氟化硫疏水性涂层或硅树脂涂层或有...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯西亮，赵慢，王琳，
申请(专利权)人：珠海创飞芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44