[发明专利]用于接合流体材料的感测器的方法和装置

说明书

公开了用于以表面声波为基础的感测器的各种液体池。感测器可以包括基板、至少一个感测器元件和至少一对电子元件。电子元件可以位于感测器元件的相对两端。液体池可以包括顶层，该顶层被配置为覆盖该对电子元件的至少一部分。液体池还可以包括流体通道。流体通道可以被配置为接收液体介质并且被布置成不与该对电子元件中的任何一个相交。液体池还可包括多个外围壁，其被配置为形成多个气穴。多个气穴中的每一个配置为形成虚拟的非物理壁，以防止液体介质接触至少一个感测器元件。

相关申请的交叉引用

本申请主张2017年7月7日申请的美国临时案第62/529,945号的优先权，其全部内容通过引用并于此文。

技术领域

本公开涉及用于开发流体系统的结构和方法。更具体地，本公开涉及流体系统，该流体系统具有在液体介质的生化/生物医学或诊断分析中用于限制和/或防止漏电的感测器。

背景技术

以表面声波(Surface Acoustic Wave，SAW)为基础的感测器可用于测量液体介质中各种类型的生化分析。表面声波感测器可以包括压电基材，输入指叉换能器(Interdigital Transducer，IDT)和输出指叉换能器。当使用SAW感测器进行生化或生物医学分析时，会将液体引入至感测器元件，不幸的是，SAW感测器的电子元件(例如，IDT)与液体接触可能对感测器和/或感测器的读取产生不良影响。因此，迫切需要开发一种流体系统，以防止相应区域(例如，电子元件和液体介质)之间发生不需要的相互作用，例如，防止漏电，同时限制感测器反应的任何减损和/或失真。

发明内容

一方面，本发明提供一种感测器，其包括基板；至少一个感测器单元，其中，所述至少一个感测器单元包括感测器元件；一对电子元件，位在所述至少一个感测器元件的相对端上；至少一个外围壁，其布置在基板上并被配置为围绕所述一对电子元件和所述感测器元件的至少一部分；以及顶层，其设置在至少一个外围壁上方，从而在每个电子元件上方产生气穴(air pocket)。

在一个具体例中，感测器可以是SAW感测器或是BAW感测器.

在一个具体例中，感测器还可以包括在感测器元件的一部分上方的流体通道，其中，所述流体通道配置为接收液体介质。

在一个具体例中，基板可以是压电材料。

在一个具体例中，感测器元件可包括经修饰的基板表面，其配置为捕获至少一种分析物。

在一个具体例中，所述一对电子元件可以包括指叉换能器。

在一个具体例中，所述一对电子元件中的一个可以包括反射器。

在一个具体例中，所述至少一对电子元件中的一个可以包括至少一个指叉换能器。

在一个具体例中，感测器元件和该一对电子元件可以沿着轴线对齐排列。

在一个具体例中，液体介质可以被配置成通过流体通道的第一端的入口进入流体通道，并通过流体通道的第二端的出口离开流体通道。

在一个具体例中，所述至少一个外围壁由塑料片，双面胶带，注射成型材料和垫片中的任何一种形成。

在一个具体例中，电子元件上方的气穴可以具有约0.1μm至约1mm的厚度。

在一个方面，本公开提供了一种将电子元件与感测器上的流体介质隔离的方法，该方法包括以下步骤：在基板上提供至少一个外围壁，其中，至少一个外围壁包围电子元件；在外围壁的顶部上提供顶层，以在电子元件上方产生气穴。

在一个具体例中，液体介质和气穴的界面处形成一个虚拟壁，其由液体介质和气穴之间的压力差而界定。

在一个具体例中，当该压力差大于零时，虚拟壁可以被配置而设立和维持。