功能组件及其获得方法

专利名称：功能组件及其获得方法
技术领域：
本发明涉及一种功能组件，包括功能元件，其用于在其功能 侧与取样流体相互作用，且电连接到其上；用于支撑所述元件和传 递信号的互连基板，所述互连基板提供有通向所述功能元件的功能 表面的取样流体通路。本发明还涉及一种获得所述功能组件的方法。 本发明尤其涉及一种用作生物传感器的功能组件。
背景技术：
功能组件，特别是生物传感器，越来越多地应用于技术领域中。 生物传感器通常基于将生物物质固定和粘附在传感器基板上。通过 与传感器或功能元件的一些相互作用，通常可探测到取样流体中的 特定目标物质的存在。由于接触流体例如体液会产生感染和污染的 危险，因此，传感器通常一旦完成其功能性作用即抛弃。由于希望 使测试这种生物取样流体所需的成本尽可能低，因此需要将一次性 传感器的成本保持得尽可能低。
为了能够与环境连通，功能元件通常由互连基板支撑并电连接 到互连基板，所述互连基板随后再连接到用于执行一些操作和/或其 他操作的读取设备。由传感器产生和/或接收的电信号和/或与取样流 体的相互作用所产生的电信号通过互连基板传递到用于进一步处理 的辅助设备。当将功能元件连接到互连基板时，显而易见重要的是，
确保功能元件的功能侧例如起作用传感器表面可被取样流体到达。 由于在许多情况下仅有微量的取样流体可供测试和/或相互作用，因 此，能够将取样流体以确保与功能元件产生良好相互作用的方式导 入功能元件的起作用侧是非常重要的。由于成本原因，非常希望将 传感器与功能组件的微流体通道系统集成一体。例如可设在互连基 板与施加到功能组件的罩盖之间的微流体通道用于将取样流体导入 功能元件的起作用侧。
在这种迫切需要的紧凑功能组件设计中，功能元件与互连基板 之间的电互连通常非常靠近流体系统。这将引起取样流体足够地导 入到功能元件的起作用侧的问题。事实上，当传感器表面需要更新 恢复时，必须使新导入的取样流体与功能元件之间产生良好的相互 作用，且取样流体的流动"表现非常好"，而且尽可能均质地通过传 感器表面。例如应当避免的是流体被捕获在功能元件处和/或功能 元件的周围例如拐角和/或其他障碍物后，以及与起作用侧邻近的一 部分区域具有低的对流水平。这在紧凑设计中难以实现，其中，电 互连例如易于干扰流体通道和/或靠近起作用侧的区域。与流体通道 和靠近功能元件的起作用侧的区域的密封方式相关的技术调整对于 一次性生物传感器和/或其他功能元件的成功是至关重要的。

发明内容
本发明的目的是提供一种低成本且能够使取样流体与功能元件 之间产生高效和良好的相互作用的功能组件。
上述目的和其他目的通过具有权利要求1的技术特征的功能组
件实现。
提供具有通向功能元件的功能侧的开口的根据本发明的互连基 板，提供成侧壁形式的从所述开口到功能元件的过渡，所述侧壁大 致在所述开口的周边上延伸，从而，侧壁相对于功能元件的平面的 平均坡度小于60度，且形成了与取样流体实现良好相互作用的功能 元件。
侧壁相对于功能元件的平面的坡度被定义为侧壁与功能元件的
平面之间的外角。内角显而易见是外角的补角(180度-外角)。由 于根据本发明侧壁的平均坡度小于60度，因此，互连基板的开口与 功能元件的起作用侧之间的过渡是相对较为平坦的。
有利地使功能组件具有以下特征，侧壁相对于功能元件的平面 的平均坡度小于45度，更优选小于30度，最优选小于15度。侧壁 从功能元件越为平坦地延伸到互连基板中的开口，向着靠近功能元 件的起作用侧的区域的取样流体流动所受的干扰就越小。
在本申请的解释说明中，靠近于功能元件的起作用侧的区域以 下称作相互作用区域。应当理解，该相互作用区域从侧壁延伸到侧 壁，且可包括多个传感器和/或起作用表面和/或不起作用表面，例如 当多个传感器植入一个芯片中时。此外，当在本说明书中引用侧壁 时，可以理解，可能表示多个侧壁。例如可包括具有四个被不同成 形的侧壁的大致矩形相互作用区域(从上方看)，只要每个侧壁具有 本发明的技术特征即可。
尽管对于本发明来说不是基本的，但功能组件优选还包括用于
将取样流体引导到相互作用区域的流体通道系统。这种流体通道系 统通常被限定在互连基板与例如设在互连基板的顶部上的罩盖的相 面对表面之间。这使得如果需要则可以以连续方式将取样流体供给 到相互作用区域，这进一步提高了组件的效率。在本实施例中，取 样流体被使得通过流体通道系统进入相互作用区域。使从流体通道 系统到执行实际测量或其他操作的相互作用区域光滑过渡是本发明 的重要特征。
在根据本发明的第一实施例中，如图1所示，电互连基板例如
可以是通过合适聚合物的注射成型制造的模制互连组件(MID)。流 体通道系统通过MID与设在MID上的罩盖的相面对表面之间的区 域限定。在本实施例中，成浅的空腔形式的相互作用区域实际上形 成流体通道系统的一部分。MID技术使得可将流体通道和流体相互 作用区域直接成形在MID中。罩盖本身可被成形成与相互作用区域 的形状大致一致，即它或多或少地与相互作用区域的轮廓相符。也 可在罩盖自身和/或在MID中形成流体通道。
根据本发明，互连基板的开口与功能元件之间的过渡应是逐渐 的，即以至少小于60度的角度倾斜。而且，当从相互作用区域的底 部到开口的上限界平面测量的总高度尽可能小时，是有利的。当使 用流体通道系统时，相互作用区域的总高度应优选在流体通道系统 的平均高度的幅度水平上，或更低。流体相互作用区域的高度与平 均流体通道系统高度的比率优选选择成低于1:1,更优选低于1:3， 最优选低于1:5。比率越低，取样流体在从流体通道系统进入相互作
用区域时的流动受到的干扰就越小。
从绝对意义上讲，优选的功能组件具有总高度低于100ym的 侧壁(或可选地，相互作用区域)，这是由于此时取样流体在流到功 能元件时受到最小干扰或不受干扰。甚至更优选低于50um的总高 度，最优选低于35um。总高度被定义为功能元件的平面与互连基 板的上限界平面之间的最短距离。
尽管原则上可使用MID技术产生具有相对光滑的壁的相互作用 区域且使得从微流体通道到相互作用区域、从相互作用区域到微流 体通道逐渐过渡，但在相互作用区域的可实现的浅度方面存在限制。 事实上，MID优选具有一定高度，以实现必需的机械完整性和可制 造性。由于MID与罩盖的相面对表面之间的流体通道通常比MID 的厚度浅，这可从图1理解，因此，流体通道尺寸在功能区域的高 度处即在进入相互作用区域时增大。由于快速测量或通常的相互作 用需要流体样本良好地填充到功能元件表面处，因此对流应优选尽 可能高。如示出了 MID设计的横截面中的计算应变速率等高线的图 2所示，根据本发明的第一实施例，对流在相互作用区域的底部处剧 烈下降。然而，在该区域中，对流优选增强，这是由于它正处于功 能元件被定位和执行实际测量和/或相互作用的位置处。因此，根据 本发明的功能组件优选具有的特征是，所述侧壁的坡度在功能元件 与上限界表面之间平缓变化。该实施例进一步提高取样流体的快速 尤其是均质供给。而且，捕获颗粒、气泡等风险较小。在本申请的 解释说明中，平缓变化坡度是指在从开口至功能元件的过渡中不发
生急剧变化特别是不会从非零倾角变化到近零角度(该坡度对应于 功能元件的平面)的坡度。
具有平缓变化坡度的侧壁可通过现有技术中公知的所有方法获
得。例如，可通过利用MID技术即通过合适聚合物的注射成型例如 将环氧树脂置入具有所需平缓变化形状的模具中获得。也可通过使 用合适的工具在聚合物板等中切出孔获得所述侧壁。应当指出，在 本申请的解释说明中，侧壁的平均坡度被定义为将壁的端点相连的 直线的坡度。
另一优选功能组件的特征在于，它包括设有通向功能元件的功 能侧的开口的由大致聚合物箔(以下也称作聚合物箔)制成的互连 基板，且侧壁以小于60度的上面定义的平均坡度从功能元件延伸到 开口的边缘。在该实施例中，侧壁形成与包括开口的互连基板明显 不同的结构体。形成侧壁的边缘材料罩盖着互连基板的内周边表面 (即面向功能元件的表面)的绝大部分。用于形成侧壁的材料优选 与聚合物箔的材料不同，尽管这些材料可以类似或大致相同。优选 地，聚合物箔的平面与功能元件的平面彼此大致平行延伸。然而， 由于聚合物箔通常是柔性的，聚合物箔也可能呈现出一些弯曲，如 果需要，功能元件也可能出现这种情况。
该优选实施例使得可与互连基板的尺寸无关地调节相互作用区 域的总高度。这是非常有利的，尤其是在仅可得到小的流体取样体 积时。
应当理解，大致聚合物箔是指基于聚合物材料的任何箔，但也 可包括其他添加剂，例如矿物添加剂和/或诸如金属颗粒和/或薄片和 /或箔的其他材料等。为了能够传递电信号，聚合物箔也可包括导电 性例如金属互连装置。
根据本发明的互连基板中的开口与功能元件之间的过渡优选包 括侧壁，所述侧壁在所述功能元件和所述开口的上限界平面之间平 缓延伸。然而，从上方看时，侧壁可围起具有任何形状的区域。具 有相对较尖锐的拐角的多边形形状例如矩形形状、三角形等是可以 的。也可采用槽状形状。然而，优选功能组件具有侧壁在开口的周 边的至少一部分上平缓延伸的相互作用区域。这种优选的相互作用 区域设有圆角化拐角和/或是圆形的和/或椭圆形等。
如前面己所述的，根据本发明的功能元件的相互作用区域的总 高度应优选是有限的。在本发明的实施例的解释说明中，在聚合物 箔的情况下，采用成大致聚合物箔的形式的互连基板，且相互作用
区域的总高度主要取决于互连基板的厚度。互连基板优选具有5-lOOum的厚度。这种聚合物箔是易于获得的。为了进一步增强取样 流体与功能元件之间的相互作用，互连基板更优选具有10-50um 的厚度，最优选具有15-35 um的厚度。
本发明还涉及一种获得功能组件的方法。获得根据本发明的功 能组件的方法更特别地提供了具有通向功能元件的功能侧的开口的 互连基板，且包括步骤在互连基板和/或功能元件上设置电连接结 构；将所述功能元件与所述互连基板彼此靠近定位，使得它们之间 形成电连接，从而，在所述互连基板与所述功能元件的相面对表面
的至少一部分之间限定出间隙；以及至少部分地密封所述间隙。所 述互连基板与功能元件优选定位成使功能元件的周边表面区域与所 述互连基板中的所述开口的周边表面区域交叠。通过采用根据本发 明的方法，以低成本和简单方式获得具有上述优点的功能装置。 上述方法优选特征在于，密封间隙通过以下步骤执行
- 将液体密封材料导入所述互连基板与所述功能元件的相面对表 面之间；
- 使得所述液体密封材料基本填充所述间隙的至少一部分；
- 硬化所述液体密封材料。 根据本发明的方法制造功能组件设计，其将标准电互连技术与
产生具有平缓和自对齐壁的微流体通道的简单有效方法相结合。基 板和功能元件之间的间隙的高度通常由设在相面对表面之间的电连 接结构例如结合片的高度限定。在已将液体密封材料导入间隙之后， 该材料流动到电连接结构的周围，从而有效地将连接结构与流体屏 蔽开。通过采用根据本发明的方法，获得了功能组件，其紧凑，即 可与仅有少量的取样流体产生良好的相互作用，且包括具有平缓和 自分层壁的相互作用区域。这显著提高了功能元件例如传感器与取 样流体例如生物流体之间的相互作用的质量和一致性。根据本发明 的方法的另外的优点是，侧壁是自对齐的。即使互连基板与功能元 件例如在高度方向上稍有错位，该方法也可确保平缓侧壁被形成得 具有所需特征，即不具有可能导致不利的非常宽的停留时间分布的 尖锐拐角和/或不规则结构。此外，可能引起实际测量问题和影响精 度和重复性的相互作用区域中的汽泡夹杂得到防止。
当谈到功能元件和互连基板中的开口时，可以理解，可将一个
以上的功能元件与此时设有多个开口的互连基板组合起来。
根据本发明的功能组件具有的另外的优点是，它可包括具有平
缓壁和高度显著小于现有技术中所公知的高度的流体相互区域。根
据本发明的组件和方法的优选实施例的特征在于，功能元件的相互
作用区域(或侧壁)具有小于100um的高度，更优选小于50um， 甚至最优选小于35Pm。
这种高度例如通过合适地选择互连基板的厚度而易于实现。根 据本发明，互连基板可以是现有技术中公知的互连基板。例如，可 使用聚合物材料制成的柔性箔、印刷电路板、光学基板和/和聚合物 片或模制构件。
也称作底层填料的液体密封材料可以是可被玻璃化且具有足够 的密封作用和粘结效力的任何流体。优选地，可固化的树脂用于此 目的。固化可通过热激发、通过辐射和/或通过其他任何现有技术中 公知的方法实现。特别优选的树脂包括环氧树脂，这是由于它们具 有高的粘接性能。甚至更优选的是使用至少一种无机填充物例如玻 璃珠等填充树脂，以降低固化收縮和热膨胀。底层填料可以是电绝 缘或导电材料。
在根据本发明的方法的另一优选实施例中，使用具有各向异性 导电率的导电材料。这种各向异性导电率例如可通过使密封材料具 有涂覆着导电材料例如金属特别是金的填充物来实现。当充分压縮
这种材料时，被涂覆的填充物在压縮方向上至少部分地彼此接触， 从而在该方向上形成导电。在该实施例中，可将电搭接步骤即使功 能元件和互连基板之间形成电连接的步骤与流体相互作用区域的密 封操作组合起来。此时，具有各向异性导电率的密封材料同时用于 封闭相互作用区域和与互连基板电连接。
例如根据所利用的感测原理的类型，该方法中所使用的功能元 件和根据本发明的组件可以是由硅、玻璃、陶瓷和/或聚合物材料制 成的传感器芯片。根据本发明，通常优选将起作用传感器制造在分 离的基板上并将该组件集成在具有不同要求的优选低成本的流体用 基板中。为了提供起作用的传感器表面，然后以所要求的方式例如 通过施加附加层或图案化结构对由此产生的混合基板进行化学和/或 生物化学处理。也可使用成致动器和/或加热器和/或其他电磁组件形 式的功能元件。
根据本发明，多个感测元件和/或其他功能元件可集成在位于单 个互连基板上的不同的分离基板上，以形成在现有技术中通常称作
片上实验室或微TAS的系统。
根据本发明的特别优选的方法，在功能元件面向互连基板的表 面上设置用于阻止(以下，也称作阻挡)液体密封材料的流动的装 置。这通常在将液体密封材料导入功能元件和互连基板的相面对表 面之间的间隙中之前进行。阻挡装置在注射之后限定出可达到的传 感器区域的边缘。通常成脊的形式的阻挡装置可通过照明、显影和/ 或蚀刻步骤由照相平版印刷材料制成。在这方面，特别合适的材料
在现有技术中称作SU-8。可选地，可通过沿着大致封闭轮廓局部 地改变传感器表面的润湿性能而使用虚拟脊，从而，底层填料的流 动在注射过程中将停止于传感器表面上由所述轮廓围起的区域的边 缘处。局部改变传感器表面的润湿性能可例如通过疏水墨的微接触 印刷或者通过现有技术中公知的其他任何方法实现。在另一实施例 中，阻挡装置可通过由合适的聚合物材料例如诸如聚酰亚胺的热塑 性聚合物、和/或诸如环氧树脂等的热固性聚合物形成的环提供。当 使用这种环时，根据本发明的方法提供将在环的上表面上延伸直到 底层填料被保留在环的内边缘处的侧壁。因此，根据本发明的方法 具有的另外的优点是，环结构将至少部分地嵌在形成的侧壁中，从 而不会影响侧壁的坡度。因此，可获得具有大致平缓的自由表面的 侧壁。
为了能够在组件上限定出可供填充流体相互作用区域的微流体 通道或流体导入区域，集成的功能元件和互连基板优选设有罩盖。 除了限定出流体通道以外，罩盖还充当系统的封闭件。罩盖可以任 何合适的方式例如通过粘合剂和/或热粘合施加。
下面，参照附图中所示的实施例更详细地描述根据本发明的方 法和组件，然而并不限于此。


图1示意性地示出了根据本发明的组件的第一实施例的横截面 图2示出了功能组件的第一实施例的相互作用区域的横截面的
应变速率分布图3示意性地示出了用于获得根据本发明的功能组件的方法步 骤的横截面的侧视图4示意性地示出了用于获得根据本发明的功能组件的方法步 骤的横截面的侧视图5示意性地示出了根据本发明的功能组件的另一实施例的横 截面的侧视图6示意性地示出了图5的实施例的顶视图；以及
图7示出了图5的实施例的侧壁的高度轮廓的图。
具体实施例方式
根据本发明，图1示出了 MID型功能组件1的第一实施例的典 型设计。设有电接口 3的传感器2安装在通过合适聚合物的注射成 型制成的电互连基板4上。要被取样的流体通过流体通道系统(或 通常的流体导入区域)6 (见箭头)导入相互作用区域5。流体相互 作用区域5被直接成形在互连基板4中，所述互连基板4具有相当 大的厚度D，通常约为300um左右或者更大。在所示实施例中，组 件设有罩盖7，所述罩盖7与互连基板4的相面对表面4a共同限定 出流体通道6。相互作用区域5的侧壁5a具有最大约为60度的坡度。 壁5a的坡度被定义为外角，即由以附图标记3表示的部分与以附图 标记5a表示的部分所形成的角。相对平坦的侧壁5a确保流体通道6 与流体相互作用区域5之间的过渡不会是陡峭的，即取样流体当从 流体通道6传送到相互作用区域5时所经历的高度变化是逐渐的。
此外，如图1所示，区域5的高度大约与厚度D相同。该相对 较大的高度导致对流降低，从而导致在区域5的底部5b处未达到取 样流体的最优混合。这示于图2中，图2示出了在从入口流动到出 口侧(在图2中，从左到右)的过程中区域5的横截面中的流体的 计算应变速率等高线。显见，在区域5的底部5b处(邻近于传感器 2)的应变速率(对对流的量度)大约比流体通道6的窄的入口部分 和出口部分中的应变速率低30倍。对于取样流体的快速和同质填充 来说，这通常不能令人满意。在根据本发明的组件的一种改进方案 中，罩盖7成形成它实际上或多或少地与相互作用区域5的形状相 一致，即符合其轮廓。尽管该实施例显著改善了对流，但其需要精 细地对齐罩盖与互连基板的？相配合"表面。如果对齐不是最佳的， 则流体通道系统的尺寸可能局部减小，或甚至可出现局部阻碍，尤 其是当尺寸小时。
图5示出了根据本发明的功能组件的另一优选实施例。该实施 例10利用由大致聚合物材料的柔性箔制成的相对较薄的互连基板 40。为了具有通向传感器20的起作用表面50b的流体通道，柔性箔 40在传感器20的高度处设有开口 ，以使流体90到达传感器20的起 作用表面50b。传感器20通过电连接结构(凸块)80电连接到互连 基板40。
该实施例通过如图3、 4和5中所示的方法制造。首先，提供如 图3所示的结构。在此，功能元件20和互连基板40借助于合适的 定位结构(未示出)彼此靠近定位，使得功能元件20的周边表面区
域20a与互连基板40中的开口的周边表面区域40a交叠。这种定位 可通过加装到互连基板40和/或功能元件20的周边的电连接结构80 提供。两者之间定位成彼此相距距离d，从而，在互连基板40和功 能元件20的相面对表面的至少一部分之间限定出间隙。通常，尽管 对本发明来说不是基本的，但功能元件20在其周边区域20a的至少 一部分上借助于合适的加装结构80沿着开口的周边区域40a的至少 一部分电连接到互连基板40。用于获得这种电连接的合适方法是将 Au凸块超声结合到互连基板的Au触点上，但其他方法例如焊接也 是可以的。加装结构80可以是任何合适的加装结构，例如结合片等。 在根据本发明的优选实施例中，分离的结合片80可以丢弃。然后， 传感器20与互连基板40之间的结合通过下面描述的密封材料100 提供。为了在传感器20与互连基板40之间建立电连接，结合片80 或密封材料应是导电性的，后者优选具有各向异性导电率。
为了使所需的相互作用区域50获得平缓侧壁50d，用于液体密 封材料100的阻止装置50c优选设在功能元件20面向互连基板40 的表面50b上。根据本发明的方法，液体密封材料100然后导入互 连基板40与功能元件20的相面对表面之间，导入量足以基本填充 整个周边区域(20a， 40a)。毛细作用力驱动液体密封材料在结合片 80之间扩展(在图5的剖视图看不见)。密封材料100的流动将在互 连基板40的上边缘、和由阻止装置50c形成的边缘处自动停止，从 而形成具有平缓倾斜侧壁50d的被基本围起的相互作用区域50。壁 50d的形状通过被导入功能元件20与互连基板40之间的间隙中的液
体密封材料ioo的弯月面自然形成。
在液体密封材料100已以这种方式导入后，其例如通过热和/或 辐射固化得到硬化。为了在互连基板40与功能元件20之间形成电 连接，电连接结构80通过使用具有各向异性导电率的密封材料100 提供。然后，互连基板与功能元件之间的电连接通过在密封材料导 入和流动之后但在至少部分硬化之前向密封材料施加足够的压力形 成。
如果需要，罩盖70可施加在组件的顶部上，从而，限定出区域 60，要被分析的流体90可通过所述区域60导入相互作用区域50。
图6示出了通过本发明的方法获得的根据本发明的组件的实施 例的顶视图。示出了传感器芯片20，其通过结合片80结合到柔性互 连基板40。在该实施例中，结合片80规则地环绕着互连基板40的 开口的周边区域设置。开口由轮廓线40b限定。结合片80通过铜引 线40c连接到外围装置(未示出)。可有利地使互连基板40由透明 柔性箔制成，以便易于观察，尽管这对本发明来说不是基本的。示 出了传感器20上的成形成大致封闭轮廓的脊50c的形式的阻挡装 置。底层填料100已形成平缓的倾斜壁50d，这正如根据本发明的方 法所希望的。从图6可以理解，传感器20上的阻挡装置50c (称作 SU-8脊)不与柔性互连基板40中的开口准确对齐。本发明方法的 另外的优点是，侧壁50d的坡度在注射液体密封材料100的过程中 自身调节。换言之，根据本发明的方法是自对齐和分层的。
通过本发明方法获得的侧壁50d的坡度显示了通过跨越边缘的轮廓曲线仪测量结果证明的逐渐过渡(图7)。侧壁的总高度仅约35um (与使用MID的较不优选的实施例中的300um以上相比)，且平均 坡度大约14度(注意图7中x轴和y轴的刻度不同)。这在流体通 道60与流体相互作用区域50之间提供了非常平缓的过渡，从而确 保向相互作用区域50的良好和不受干扰的流动。
根据本发明的组件可用于广泛的应用场合，例如用作通用目的 传感器，生物传感器，环境、食物、医疗卫生和/或诊断传感器，芯 片实验室，集成样本处理和传感器组件，微全分析系统(micro-TAS) 等，例如包括特别是用于DNA放大(例如通过PCR)和杂交分析的 加热和/或冷却元件。其他合适的应用例如包括具有集成电子冷却装 置和LED或带有集成冷却装置的其他紧凑光源的IC。
权利要求
1.一种功能组件，包括功能元件，所述功能元件用于在其功能侧与取样流体相互作用，且通过电连接结构电连接到其上；用于支撑所述功能元件和传递信号的互连基板，所述互连基板设有通向所述功能元件的功能侧的开口；其特征在于，所述开口到所述功能元件的过渡由大致在所述开口的周边上延伸的侧壁形成，从而所述侧壁相对于所述功能元件的平面的平均坡度小于60度。
2. 如权利要求1所述的功能组件，其特征在于，所述侧壁相对于所述功能元件的平面的平均坡度小于30度。
3. 如权利要求1或2所述的功能组件，其特征在于，所述侧壁的坡度在所述功能元件的平面与所述开口的上限界平面之间平缓变化。
4. 如权利要求1 - 3中任一所述的功能组件，其特征在于，它还包括用于将取样流体引导到所述功能元件的起作用侧的流体通道系统。
5. 如权利要求1 - 4中任一所述的功能组件，其特征在于，从所述功能元件的平面到所述开口的平面测量的侧壁总高度小于100 um。
6. 如权利要求5所述的功能组件，其特征在于，从所述功能元 件的平面到所述开口的平面测量的侧壁总高度小于50u m。
7. 如权利要求1 - 6中任一所述的功能组件，其特征在于，它包 括由大致聚合物箔制成的互连基板，所述互连基板设有通向所述功 能元件的起作用侧的开口，且所述侧壁从所述功能元件延伸到所述 开口的边缘。
8. 如权利要求7所述的功能组件，其特征在于，所述聚合物箔 的平面和所述功能元件的平面大致彼此平行。
9. 如权利要求1 - 8中任一所述的功能组件，其特征在于，所述 侧壁在所述开口的周边的至少一部分上光滑延伸。
10. 如权利要求1 - 9中任一所述的功能组件，其特征在于，所 述侧壁的材料与所述互连基板的材料不同。
11. 如权利要求1 - 10中任一所述的功能组件，其特征在于，所 述互连基板具有5- 100um的厚度。
12. 如权利要求11所述的功能组件，其特征在于，所述互连基 板具有10-50lim的厚度。
13. —种用于获得如权利要求1-12中任一所述的功能组件的方法，其中，所述互连基板设有通向所述功能元件的功能侧的开口，所述方法包括以下步骤- 在互连基板和/或功能元件上设置电连接结构；- 将所述功能元件与所述互连基板彼此靠近定位，使得它们之间形成电连接，且所述功能元件的周边表面区域与所述互连基板中的所述开口的周边表面区域交叠，从而，在所述互连基板与所述功能元件的相面对表面的至少一部分之间限定出间隙；- 至少部分地密封所述间隙。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述间隙的密封通过以下步骤执行- 将液体密封材料导入所述互连基板与所述功能元件的相面对表面之间；- 使得所述液体密封材料基本填充所述间隙的至少一部分；- 硬化所述液体密封材料。
15. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，在将所述液体密封材料导入所述相面对表面之间前，用于阻止所述液体密封材料的流动的装置设在所述功能元件面向所述互连基板的表面上。
16. 如权利要求13至15中任一所述的方法，其特征在于，所述 电连接结构通过具有各向异性导电率的密封材料提供，且所述互连 基板与所述功能元件之间的电连接通过在步骤b与c之间向密封材 料施加足够的压力形成。
17. —种功能组件，其特征在于，它可通过如权利要求13至16 中任一所述的方法获得。
18. —种具有各向异性导电率的液体密封材料的用途，它用于在 特别是生物传感器的功能组件的功能元件与互连基板之间提供导电 连接。
全文摘要
本发明涉及一种功能组件，例如生物传感器，以及涉及一种用于获得它的方法。该组件包括功能元件(2)，其用于在其功能侧与取样流体相互作用，且通过电连接结构电连接到其上；用于支撑元件和传递信号的互连基板(4)。互连基板设有通向功能元件的功能侧的开口。开口到功能元件的过渡通过大致在开口的周边上延伸的侧壁(5a)形成，从而侧壁(5a)相对于功能元件的平面(5b)的平均坡度小于60度。组件提供了向功能元件(2)的过渡部分，其具有光滑和自分层侧壁，这使得可实现仅有少量取样流体的均质填充。
文档编号B01L3/00GK101175572SQ200680017163
公开日2008年5月7日 申请日期2006年5月4日 优先权日2005年5月19日
发明者R·温贝格尔-弗里德尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司