一种可键合的PDMS封装方法

本发明涉及封装的，尤其是涉及一种可用于键合的聚二甲基硅氧烷(pdms)封装的方法。

背景技术：

1、随着植入医疗技术的兴起，越来越多的功能元件需要被植入人体，但是植入人体元件，对生物兼容、硬度、体积都有明确的要求。聚二甲基硅氧烷(pdms)作为一种生物兼容材料，并且有着易成形、硬度低，是一种理想的用于植入人体的封装材料。目前缺乏一种直接对元件进行外部封装使其与人体环境进行隔绝，并进行模块化组装的方案。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种可键合的pdms封装方法。

2、为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

3、一种可键合的pdms封装方法，采用浇筑治具，所述浇筑治具包括浇筑腔室、底部基板和上盖，浇筑腔室上下开口，底部基板装接于下方开口，上盖位于上方开口并设有浇筑入口；上盖与浇筑腔室通过第一定位结构相互定位装接，上盖还设有第二定位结构；所述封装方法包括以下步骤：

4、1)通过第二定位结构将待封装零件键合面朝下地装配于浇筑腔室内的指定位置，并对待封装零件的信号输出端进行引出处理；

5、2)通过浇筑入口将pdms注入浇筑腔室，在65℃-120℃温度下保温15min-3h，待pdms完全固化，取出封装体；

6、3)将封装体与玻璃基板清洗后进行键合，键合温度95℃-120℃，时间15min-60min。

7、可选的，所述第一定位结构包括设于浇筑腔室的外周壁体的若干浇筑腔室定位孔以及设于上盖外周的若干上盖定位孔，所述上盖和浇筑腔室通过浇筑腔室定位孔和上盖定位孔配合实现相互定位锁紧。

8、可选的，所述待封装零件具有侧边信号输出端，所述浇筑腔室在侧面开有侧边信号引出口，所述侧边信号输出端通过所述侧边信号引出口引出，并通过密封材料密封。

9、可选的，所述待封装零件具有下侧信号输出端口，步骤1)中，将辅助活动块装配于下侧信号输出端口；步骤2)取出封装体后将辅助活动块取出。

10、可选的，所述浇筑腔室侧壁设计脱模角，脱模开口大角朝向所述键合面，脱模角为85°-89°。

11、可选的，所述浇筑治具还包括辅助定位零件，所述辅助定位零件具有与所述第二定位结构配合的第三定位结构；步骤1)中，首先将待封装零件与辅助定位零件固定，然后通过第二定位结构和第三定位结构配合进行所述待封装零件的装配。

12、可选的，步骤1)中，所述待封装零件与辅助定位零件固定的步骤为：将所述待封装零件置于一定位座的定位台上，将所述辅助定位零件安装到所述待封装零件上方，在辅助定位零件和待封装零件之间涂覆半固化pdms，将所述上盖置于所述辅助定位零件上进行上侧面配合，然后使半固化pdms完全固化，得到待封装零件与辅助定位零件的组装零件。

13、可选的，所述辅助定位零件具有信号端，所述辅助定位零件具有信号沟通口和与信号沟通口相通的信号输出口，所述信号沟通口与信号端对应，半固化pdms涂覆于信号沟通口与信号端的配合面上。

14、可选的，所述信号输出口作为所述辅助定位零件与所述定位座或所述上盖定位的定位结构。

15、可选的，所述待封装零件是需要植入生物体的元件，包括微阀、微泵、被动电子元件或芯片。

16、本发明的有益效果为：

17、采用封装治具实现零件的pdms封装，封装完成的零件可与生物体隔绝，并且外形根据模具尺寸可调，可进行定制化改造，规整的pdms封装有利于进行模块化的组装、优化了植入设备的空间布局，并且因为模具尺寸的可调，当前封装并不仅限于单个零件的同时封装，可同时用于多个零件的pdms封装。

技术特征：

1.一种可键合的pdms封装方法，其特征在于，采用浇筑治具，所述浇筑治具包括浇筑腔室、底部基板和上盖，浇筑腔室上下开口，底部基板装接于下方开口，上盖位于上方开口并设有浇筑入口；上盖与浇筑腔室通过第一定位结构相互定位装接，上盖还设有第二定位结构；所述封装方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述第一定位结构包括设于浇筑腔室的外周壁体的若干浇筑腔室定位孔以及设于上盖外周的若干上盖定位孔，所述上盖和浇筑腔室通过浇筑腔室定位孔和上盖定位孔配合实现相互定位锁紧。

3.根据权利要求1所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述待封装零件具有侧边信号输出端，所述浇筑腔室在侧面开有侧边信号引出口，所述侧边信号输出端通过所述侧边信号引出口引出，并通过密封材料密封。

4.根据权利要求1所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述待封装零件具有下侧信号输出端口，步骤1)中，将辅助活动块装配于下侧信号输出端口；步骤2)取出封装体后将辅助活动块取出。

5.根据权利要求1所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述浇筑腔室侧壁设计脱模角，脱模开口大角朝向所述键合面，脱模角为85°-89°。

6.根据权利要求1所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述浇筑治具还包括辅助定位零件，所述辅助定位零件具有与所述第二定位结构配合的第三定位结构；步骤1)中，首先将待封装零件与辅助定位零件固定，然后通过第二定位结构和第三定位结构配合进行所述待封装零件的装配。

7.根据权利要求6所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：步骤1)中，所述待封装零件与辅助定位零件固定的步骤为：将所述待封装零件置于一定位座的定位台上，将所述辅助定位零件安装到所述待封装零件上方，在辅助定位零件和待封装零件之间涂覆半固化pdms，将所述上盖置于所述辅助定位零件上进行上侧面配合，然后使半固化pdms完全固化，得到待封装零件与辅助定位零件的组装零件。

8.根据权利要求7所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述辅助定位零件具有信号端，所述辅助定位零件具有信号沟通口和与信号沟通口相通的信号输出口，所述信号沟通口与信号端对应，半固化pdms涂覆于信号沟通口与信号端的配合面上。

9.根据权利要求8所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述信号输出口作为所述辅助定位零件与所述定位座或所述上盖定位的定位结构。

10.根据权利要求1所述的可键合的pdms封装方法，其特征在于：所述待封装零件是需要植入生物体的元件，包括微阀、微泵、被动电子元件或芯片。

技术总结
本发明公开了一种可用于键合的聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装方案，涉及封装的技术领域，聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装将一个或多个零件组合的装配体放在抛光的底部基板上，装配体外围设置成形用和防止聚二甲基硅氧烷(PDMS)溢出的外框，外框上方放置注胶盖。本发明能够提供键合面平整度，与玻璃等可与聚二甲基硅氧烷(PDMS)键合的材质进行键合，并将异形件进行规整封装。

技术研发人员：马盛林,王其强
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12