[发明专利]用于植入物电子器件的多层包装方案

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年9月17日提交的美国临时专利申请第61/878,983号的优先权，出于所有的目的，该专利的内容据此通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本申请涉及但不限于用于植入物电子器件的多层包装方案。

背景技术

MEMS技术在生物化学领域中已被越来越多地用于神经假体植入(参见，M.M.Mojarradi等人的IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering，第11卷，第38-43页(2003)；C.Pang等人的“A new multi-site probe array with monolithically integrated parylene flexible cable for neural prostheses”，在Digest Tech.Papers EMBS‘05Conference中，2006年1月12-18日，第7114-7117页)。然而，这些器件将必须耐受苛刻的且腐蚀性的体液(参见，W.Li等人的ECS学报，第11卷，第1-6页(2008))。因此，需要生物稳定且类似密闭的包装来保护植入物。

假体植入物必须克服的最大挑战之一是集成电路(IC)芯片的可靠包装，使得生物器件可承受腐蚀性的体液。本领域中所需要的是具有高密度多通道IC芯片、分立部件(电容器(caps)、电感器和振荡器)以及用高密度刺激电极阵列包装的线圈(功率和数据线圈)的完整的无线视网膜植入物。为了实现长的使用寿命，也需要的视网膜植入物在哺乳动物体内的合适包装。

发明内容

本发明满足上述需求及其它需求。

本发明提供了一种用于腐蚀屏障的薄膜-(金属)-薄膜夹层结构的新保护方案。该夹层结构是柔性的复合材料。有利的是，腐蚀屏障具有低的水蒸气传递速率(WVTR)并且保存柔性，这些对器件例如视网膜植入物是重要的特征。

如此，在一个实施方案中，本发明提供了一种封装的微包装器件，所述微包装器件包括：

用于固定器件的基底；

粘至所述基底的腐蚀屏障，其中所述腐蚀屏障包括第一薄膜层、涂覆所述第一薄膜层的金属膜以及第二薄膜层以提供夹层；以及任选的至少一个馈通件，所述馈通件布置在所述基底中以允许至少一个输入线路和/或至少一个输出线路进入到所述微包装器件中，其中所述微包装器件由所述腐蚀屏障封装。

在另一个实施方案中，本发明提供了一种用于制备微包装器件的方法，所述方法包括：

提供用于固定所述器件的基底；

使所述器件涂覆有第一薄膜层，以在所述器件上提供第一薄膜层；

将周围金属膜沉积在所述第一薄膜层上以产生金属涂层；和

使所述金属涂层涂覆有第二薄膜层以提供封装的微包装器件。

在某些方面，本发明提供了一种使用聚对二甲苯-金属-聚对二甲苯柔性复合材料的微包装结构。所述包装适用于有源部件和无源部件二者，包括放大器芯片、分立部件以及导电芯片。在某些情况下，微包装结构被专门设计以集成小的放大器芯片。有利的是，微包装结构延长了微包装部件的使用寿命。

当参考详细描述和后面的附图阅读时，这些及其他方面、目标和优势将变得更加明显。

附图说明

图1示出本发明的微包装器件的一个实施方案。

图2A-D示出(A)在金属沉积之前以一定角度被保持的器件；(B)在金属沉积期间以一定角度被保持的器件；(C)示出在金属沉积之前在翻转后以一定角度被保持的器件；以及(D)示出在金属沉积期间在翻转后以一定角度被保持的器件。

图3A-G示出本发明的基底结构的制造工艺的一个实施方案；(A)示出在硅基底上的聚对二甲苯-C层；(B)示出被用作牺牲层的光致抗蚀剂；(C)示出第一聚对二甲苯沉积；(D)示出金属沉积和剥离；(E)示出第二聚对二甲苯沉积；(F)示出等离子体蚀刻步骤；以及(G)示出硅晶片被释放。

图4A-B(A)示出在释放牺牲光致抗蚀剂之后通过刮刀打开的聚对二甲苯凹穴(pocket)；(B)其中晶片切割胶带作为固定基底，所述凹穴变得容易打开。

图5A-D(A)示出芯片被插入并对齐；施加导电环氧树脂以实现连接；(B)示出可以实现10μm的对准精确度；(C)示出导电环氧树脂滴的尺寸为200μm的直径；以及(D)示出信号通过示波器来监控。