一种空心微针阵列芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种空心微针阵列芯片，包括：基板，所述基板包括相对的正面和背面；微针，所述微针位于所述基板的正面，所述微针包括针尖、针孔和针面，所述针面向所述基板倾斜设定角度；沟槽，所述沟槽位于所述微针外周且半包裹所述微针；导流槽，所述导流槽位于所述基板的背面且与所述针孔连通。本实用新型专利技术通过在基板上设置沟槽和导流槽以及将针面向基板倾斜设定角度，能够实现微针的批量生产以及解决难以刺入皮肤或达到皮内深度的技术问题。决难以刺入皮肤或达到皮内深度的技术问题。决难以刺入皮肤或达到皮内深度的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种空心微针阵列芯片


[0001]本技术涉及半导体
，尤其涉及一种空心微针阵列芯片。

技术介绍

[0002]空心微针技术是一种不会引起疼痛的药物传输技术，具有一定的内部空间，可以用来填充有效药物分散体或溶液。它们的尖端上有孔，在插入皮肤时，药物直接沉积在表皮或上真皮层中，因其长度固定，注射深度精准，不会引起注射疼痛。
[0003]现阶段，空心微针的主要制作材料包括金属、硅、二氧化硅、玻璃、镍、钛及可生物降解的聚合物等。金属微针造价低廉，硬度较大，但很难达到微米级的针头长度，难以实现无痛注射。聚合物微针很难控制针尖尖度，强度较差，一定压力作用下会产生塑性变形，刺穿皮肤时会有困难。一些以硅材料制作的空心针孔直径不足，针高不够，针高均匀性不好。现代一些血液分析设备为了得到可靠的数据，需要至少5ul～50ul/小时的血液用于分析，为了达到足够的流量，需要针孔直径至少10
‑
100um。
[0004]目前已知的硅基底微针的方法主要包括激光打孔，这种方法难以批量生产，并且对于激光器和硅基底的对准要求很高，良率不高；其他大多数微针且具有针尖尖度不高、高度不够、针面斜度不够、针尖均匀性不好等缺点，难以刺入皮肤或达到皮内深度。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种空心微针阵列芯片，至少能够解决微针难以批量生产以及难以刺入皮肤或达到皮内深度的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供一种空心微针阵列芯片，包括：
[0007]基板，所述基板包括相对的正面和背面；
[0008]微针，所述微针位于所述基板的正面，所述微针包括针尖、针孔和针面，所述针面向所述基板倾斜设定角度；
[0009]沟槽，所述沟槽位于所述微针外周且半包裹所述微针；
[0010]导流槽，所述导流槽位于所述基板的背面且与所述针孔连通。
[0011]可选地，由至少两个微针构成微针阵列，所述微针阵列为空心微针阵列，所述微针在所述基板上按设定间距进行排列。
[0012]可选地，所述两个相邻微针的针尖之间的间距为600um。
[0013]可选地，所述沟槽呈倒V型。
[0014]可选地，所述沟槽的深度是30～80um，宽度为50～100um。
[0015]可选地，所述导流槽呈圆形或椭圆形，所述导流槽的直径是100um，深度为100～200um。
[0016]可选地，所述微针的针孔的直径为10～100um，所述针孔距离针尖顶端的距离为40um。
[0017]可选地，所述微针的高度＞500um，宽度是200～420um。
[0018]可选地，所述针面与所述基板的倾斜角度为54.74
°
[0019]可选地，所述基板的形状为长方体，所述基板的长为2300um，宽为900um，高为300um。
[0020]本技术的有益效果在于：
[0021]本技术通过在基板上设置沟槽和导流槽以及将针面向基板倾斜设定角度，能够实现微针的批量生产、实现良好的针尖尖度以及解决难以刺入皮肤或达到皮内深度的技术问题。
[0022]进一步地，本技术将微针的高度设为大于500um，实现针孔直径和针尖高度的均匀性小于2％且针面与所述基板的倾斜角度为54.74
°
，实现针尖能够完全刺入皮肤或达到皮内深度。
[0023]进一步地，本技术的基板的背面设计的导流槽提高了流体管与空心微针阵列芯片之间的固定性和密封性，并且导流槽的设计提升了流体流量。
[0024]进一步地，本技术的结构尺寸小、精度高、流程简单、成本低，易于批量制造。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本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。
[0026]图1为本技术实施例1所提供的空心微针阵列芯片的立体结构示意图；
[0027]图2为本技术实施例1所提供的空心微针阵列芯片的立体结构示意图；
[0028]图3至图12为本技术实施例2所提供的空心微针阵列芯片的制作方法中不同步骤对应的结构示意图。
[0029]附图标记：10、基板；11、第一光刻胶；12、掩膜层；13、第二光刻胶；14、第一凹槽；15、第三光刻胶；16、第二凹槽；16a、第二预留凹槽；17a、预留沟槽；17、沟槽；18、针孔；19、保护层；20、针尖；21、针面；31、保护膜；30、导流槽。
具体实施方式
[0030]以下结合附图和具体实施例对本技术的一种空心微针阵列芯片进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本技术的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本技术技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0031]在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本技术实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有
附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
[0032]实施例1
[0033]参考图1和图2，本实施例提供了一种空心微针阵列芯片，图1和图2示出了实施例1的一种空心微针阵列芯片结构示意图，请参考图1和图2，所述空心微针阵列芯片包括：
[0034]基板10，所述基板10包括相对的正面和背面；
[0035]微针，所述微针位于所述基板10的正面，所述微针包括针尖20、针孔18和针面21，所述针面21向所述基板10倾斜设定角度；
[0036]沟槽17，所述沟槽17位于所述微针外周且半包裹所述微针；
[0037]导流槽30，所述导流槽30位于所述基板10的背面且与所述针孔18连通。
[0038]基板10可以是本领域技术人员熟知的任意合适的衬底材料，例如硅、锗、硅锗、砷化镓、磷化铟等半导体衬底材料，本实施例采用晶相<100>的单晶硅片。
[0039]该芯片包含四个部分，由至少两个微针构成的微针阵列，基板10，沟槽17和导流槽30，所述微针在所述基板10上按设定间距进行排列，在本实施例中，所述两个相邻微针的针尖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心微针阵列芯片，其特征在于，包括：基板，所述基板包括相对的正面和背面；微针，所述微针位于所述基板的正面，所述微针包括针尖、针孔和针面，所述针面向所述基板倾斜设定角度；沟槽，所述沟槽位于所述微针外周且半包裹所述微针；导流槽，所述导流槽位于所述基板的背面且与所述针孔连通。2.根据权利要求1所述的空心微针阵列芯片，其特征在于，由至少两个微针构成微针阵列，所述微针在所述基板上按设定间距进行排列。3.根据权利要求1所述的空心微针阵列芯片，其特征在于，所述两个相邻微针的针尖之间的间距为600um。4.根据权利要求1所述的空心微针阵列芯片，其特征在于，所述沟槽呈倒V型。5.根据权利要求1所述的空心微针阵列芯片，其特征在于，所述沟槽的深度是30～80um，宽度为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴虎，王力，
申请(专利权)人：王力，
类型：新型
国别省市：