[发明专利]制造小型化的容积装置的方法无效
申请号: | 200580043226.9 | 申请日: | 2005-11-30 |
公开(公告)号: | CN101080193A | 公开(公告)日: | 2007-11-28 |
发明(设计)人: | M·罗沙;L·勒迈尔 | 申请(专利权)人: | 沃尔特罗尼克技术(瑞士)股份有限公司 |
主分类号: | A61B5/00 | 分类号: | A61B5/00;G01N27/00;G01N27/447;G05D7/00;G05D7/06;H05K1/02;B01L3/00 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 | 代理人: | 朱德强 |
地址: | 瑞士莱沙*** | 国省代码: | 瑞士;CH |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制造 小型化 容积 装置 方法 | ||
技术领域
本发明涉及微技术元件的组装领域。它尤其涉及一种制造小型化的容积装置的方法,该装置具有电学功能和/或光学功能和/或流体功能,也就是异构装置(heterogeneous device)。本发明还涉及由此而获得的装置。
背景技术
本发明尤其有利地适合于例如文件WO 03/035386中描述的用于化学或生物分析的装置的制造。这种小型化的异构装置被设计为单一或多种用途,例如用于医学诊断或植入人体内。
在微技术领域,大多数组装技术的目的是为了在一个或相同的基片上将最大可能数目的元件以最低的成本结合和互连,同时使其最终的整体尺寸最小化。
元件的致密化最初是平面内的致密化。当前,它已经逐渐变为空间内的致密化,即元件的堆叠。
一个方法包括在最初平的柔性基片上组装所述元件,接下来通过折叠,形成堆叠并获得大致平行六面体形状的模块。另一个方法包括堆叠具有金属化边缘的刚性基片,以在各种层之间获得连接,并接下来将它们层压起来,以形成整体式的组件。
然而,这些技术受到导电轨道的最小宽度(当前大约为100微米)的限制,这成为将装置进一步致密化的障碍。此外,基片的生产和元件的组装构成两个独立的操作,在供给和后勤(logistics)方面会导致很多问题。
最后,应当指出,这些方法不适于光学或流体元件,例如波导,光学显微分光计或微型流体通道的集成。然而,这些元件与电子元件结合起来已经越来越多地应用于复杂的异构装置中,并且尤其是医学和生物学的应用。
已经存在的制造这些异构装置的方法的一个例子是“PCB”方法。
如上述文件中描述的“PCB”制造方法,采用了印刷电路技术在便宜的基片上制造集成了光学或流体元件以及电子元件的复杂装置。然而,该技术是相对昂贵和复杂的,这是因为它涉及许多抗蚀剂(resist)或铜的沉积步骤,其中交替有需要特殊的专业知识和设备的光刻、蚀刻或钻孔步骤。
制造复杂装置的方法包括沉积聚合物层的技术和光刻法技术,还在US 6136212和US 6632400中已有描述。这些方法具有与PCB方法相同的缺点。
文件US 2002/079219描绘了一种微型流体装置,其包括具有通道和槽的基体。通过喷墨印刷的方法在所述基体中形成电气元件。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于制造异构容积装置的简单、紧凑和新颖的技术,同时还使用了喷墨印刷技术,完全不同于印刷电路技术中采用的方法。
更确切地,本发明涉及用于制造小型化的异构容积装置的方法,所述装置包括集成在支撑基体中的至少一个元件和它的连接。该方法的特征在于,所述基体由直写式沉积技术形成,包括以流体的形式选择性地沉积连续的材料层。
有利地,所述元件或所述连接可以:
-或者在制造过程中采用标准组装技术集成到所述基体中的没有材料的并且专为此目的而预留的位置上;
-或者通过所述沉积技术直接地沉积在所述基体内;
-或者通过使用所述沉积技术沉积牺牲物质的步骤,然后使用移除该物质的步骤,形成于所述基体内。
此处应当指出,通过蜡基喷墨印刷在基片上形成流体连接的方法已经在文件US 2004/0115861中描述了。然而,该方法不允许通过使用直写技术制造所讨论的容积装置的基体,而只能制造其微通道。
本发明还涉及包括集成于支撑基体内的至少一个元件和连接的异构容积装置。该装置的特征在于,所述基体是整体式的。
附图说明
通过下文中结合附图的描述,本发明的其他特征将变得更加清楚,其中:
图1示出了异构装置的透视图;
图2是位于基片载体上的异构装置的分层视图;和
图3是沿图1中的装置的AA线的横截面视图。
具体实施方式
图1中所示的异构装置例如是包括连接在一起的容积集成元件(volume-integrated component)和通过电学、光学和流体连接从表面可进入的装置。例如,这些元件可以是简单的元件,即电气元件或者光学元件或者流体元件,诸如电阻元件、光栅或用于混合流体的腔。它们还可以是复杂的元件,例如光电子类元件,诸如光调制器,或光学-流控-电子类元件,诸如光学显微分光计,或者流体-电子类元件。这些连接用于传递电或光信号或传递流体形式的材料,典型地是电轨道、透明部分或波导,或水平的或竖直的通道。
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