【技术实现步骤摘要】
本技术涉及生物传感器，尤其涉及一种场效应晶体管生物传感器封装结构。
技术介绍
1、在生物传感器设计制造过程中，传感器封装对性能的影响起到关键作用，封装目的是为了把芯片和参比电极模块集成在一起，使源漏通道和栅电极开放，液体样本限制在传感器窗口区域。保证芯片免受外界环境对电学连接的影响，稳定良好的运行，发挥其应有的作用。
2、现有封装方法一为采用共表平面技术是将单个芯片嵌入塑料基板中，并与塑料基板表面共面，然后进行金属沉积和剥离工艺以创建金属线，实现芯片和封装焊盘的电气互连。现有比较可行的生物传感器封装一般采用引线键合，载带自动焊或倒装芯片技术实现芯片和基板的电学连接。传统的芯片封装方式在整个芯片上浇铸光固化环氧树脂封装键合线，然后以光刻方式定义传感结构的高纵横比结构开口，但是光固化环氧树脂部分溶于乙醇，残留物较多。
3、现有封装方法二为利用微机械再分配焊盘框架(mrp)封装芯片，将芯片放置在空腔中并重新布线焊盘框架，从而实现微流体的集成。mrp方法需要直接接触芯片表面，目的是允许微流体后期集成。利用扇出晶圆级封装技术将单个芯片封装到环氧树脂基板中，芯片和封装焊盘通过剥离技术制造金属再分布层，并以扇出方式互连，通过切割得到封装好的芯片，从而实现电气互联和微通道集成。喷墨打印将钝化保护后的芯片经过切片后贴到封装体上，通过引线键合和参比电极模块的集成。采用表面牺牲层技术，通过喷墨打印在芯片表面沉积形成微流体系统。
4、由此可见，现有的封装结构将电路和芯片装置在一个腔室，并进行密封，这种封装方式无法满足
技术实现思路
1、鉴于此，本技术实施例提供了一种场效应晶体管生物传感器封装结构，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，解决现有生物传感器封装结构无法满足可靠电学连接、以及保证液体样本与传感区域直接接触，金属互连与溶液之间良好电隔离要求的问题。
2、本技术的技术方案如下：
3、本技术提供一种场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，包括：
4、电学连接模块；所述电学连接模块包括聚合物框架；所述聚合物框架为中空结构，其中空部分设有第一定位槽；所述聚合物框架沿第一方向的两侧边框中分别埋置有多条引线，与所述第一方向相对的另外两侧设有第二定位槽；所述聚合物框架基于所述第一定位槽固定生物传感芯片，其中，所述生物传感芯片两侧设有多个第一焊盘，所述第一焊盘与所述引线的数量与位置间隔均一致，以保证所述第一焊盘与所述引线对齐，所述第一焊盘与所述引线电学连接；
5、围堰栅极模块；所述围堰栅极模块包括围堰框架和参比电极模块；所述围堰框架为中空结构；所述参比电极模块嵌入于所述围堰框架中，且一端内置于所述围堰框架中，一端延伸至所述围堰框架外部；所述围堰栅极模块基于所述第二定位槽与所述电学连接模块固定连接，所述参比电极模块与所述电学连接模块电学连接；
6、封装基板；所述封装基板为pcb板；所述封装基板包括背栅和第二焊盘，所述背栅设置于所述封装基板中部，并在所述背栅部分设置第三定位槽；所述第二焊盘与所述引线的数量与位置间隔均一致；保证所述第二焊盘与所述引线对齐的情况下，所述电学连接模块基于所述第三定位槽与所述封装基板固定连接，所述生物传感芯片与所述背栅自动对准并固定连接，所述引线与所述第二焊盘电学连接。
7、在本技术的一些实施例中，所述引线采用铜带。
8、在本技术的一些实施例中，所述第一焊盘与所述引线通过加热固化导电胶以进行电学连接。
9、在本技术的一些实施例中，所述围堰框架采用聚二甲基硅氧烷材料。
10、在本技术的一些实施例中，所述参比电极模块由嵌入所述围堰框架中的银丝经三氯化铁溶液氯化得到。
11、在本技术的一些实施例中，所述围堰栅极模块基于所述第二定位槽与所述电学连接模块固定连接，还包括：
12、所述围堰框架利用氧等离子体处理所述围堰框架表面，使得所述围堰框架表面与所述生物传感芯片表面相贴合，以实现所述围堰栅极模块与所述电学连接模块键合。
13、在本技术的一些实施例中，所述参比电极模块与所述电学连接模块的导线结合处通过加热固化导电胶以进行电学连接。
14、在本技术的一些实施例中，所述生物传感芯片与所述背栅通过加热固化导电胶以进行固定连接。
15、在本技术的一些实施例中，所述引线与所述第二焊盘通过锡焊的方式进行电学连接。
16、在本技术的一些实施例中，完成所述电学连接模块、所述围堰栅极模块和所述封装基板的组装和电学连接后，还包括：所有焊点通过在所述生物传感芯片上及周围滴胶填充的方式进行灌封。
17、本技术的有益效果至少是：
18、本技术提供一种场效应晶体管生物传感器封装结构，构建独立的电学连接模块和围堰栅极模块，并将铜引线嵌入聚合物框架，参比电极模块嵌入pdms材料的围堰框架，采用模块化式的封装技术可以为生物传感器阵列的设计提供极大的灵活性。通过简易组装的方式，将生物传感芯片放置于聚合物框架，实现电学连接；同时，通过氧等离子体键合生物传感芯片和围堰框架，使得封装后的生物传感器具备可靠电学连接的同时，保证液体样本与传感区域直接接触，金属互连与溶液之间的良好电隔离特性。
19、本技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本技术的实践而获知。本技术的目的和其它优点可以通过在本公开内容以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
20、本领域技术人员将会理解的是，能够用本技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本技术能够实现的上述和其他目的。
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1.一种场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述引线采用铜带。
3.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述第一焊盘与所述引线通过加热固化导电胶以进行电学连接。
4.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述围堰框架采用聚二甲基硅氧烷材料。
5.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述参比电极模块由嵌入所述围堰框架中的银丝经三氯化铁溶液氯化得到。
6.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述围堰栅极模块基于所述第二定位槽与所述电学连接模块固定连接，还包括：
7.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述参比电极模块与所述电学连接模块的导线结合处通过加热固化导电胶以进行电学连接。
8.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述生物传感芯片与所述背栅通过加热固
9.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述引线与所述第二焊盘通过锡焊的方式进行电学连接。
10.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，完成所述电学连接模块、所述围堰栅极模块和所述封装基板的组装和电学连接后，还包括：所有焊点通过在所述生物传感芯片上及周围滴胶填充的方式进行灌封。
...【技术特征摘要】
1.一种场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述引线采用铜带。
3.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述第一焊盘与所述引线通过加热固化导电胶以进行电学连接。
4.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述围堰框架采用聚二甲基硅氧烷材料。
5.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述参比电极模块由嵌入所述围堰框架中的银丝经三氯化铁溶液氯化得到。
6.根据权利要求1所述的场效应晶体管生物传感器封装结构，其特征在于，所述围堰栅极模块基于所述第二定位槽与所述电学...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：湖南元芯传感科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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