【技術實現步驟摘要】
本技術涉及半導體，尤其涉及一種碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構。
技術介紹
1、對臨床實驗室檢驗、家庭檢驗、食品安全和環(huán)境監(jiān)測來說，檢測樣本中的不同生物分子(如小分子、核酸、肽和蛋白質等)進行快速準確的檢測是非常重要的。由于分析物的特性(比如濃度)的確定越來越重要，人們已經開發(fā)出了一系列適用于臨床和家庭檢驗的多種分析物特性的測定方法和設備。基于碳材料(碳納米管、石墨烯)的場效應晶體管生物傳感器具有操作簡單、靈敏度高、檢測時間短、便于小型化和集成等優(yōu)點，能夠實現無標記地檢測低濃度的生物標記物(即不利用熒光或同位素標記等)，有望為各種生物標志物在特定疾病發(fā)病機制中的作用提供新的認識，為醫(yī)學診斷創(chuàng)造新的可能。生物傳感器大多是由生物芯片封裝得到的，封裝工藝能夠減小芯片受到的物理和化學損害，從而保證傳感器的穩(wěn)定性和使用壽命。
2、封裝工藝包括背面研磨、劃片、芯片鍵合、引線鍵合及成成型等步驟，這些工序可根據封裝技術的變化進行結合或順序調整。引線鍵合(wire?bonding)是當前較為主流的生物芯片封裝方式，主要包括：利用金屬引線連接電路、加裝芯片鍵合和硅穿孔，以實現“點對點”連接為主。利用金屬引線連接電路通過金屬引線在芯片焊盤(一次鍵合)和載體焊盤(二次鍵合)之間作為橋梁，實現生物芯片與印刷電路板(printed?circuit?board，簡稱pcb)的連接；加裝芯片鍵合也被稱為凸點鍵合，通過利用凸點代替金屬引線，增加引線連接的柔韌性；硅穿孔則是一種在芯片背面通孔，連接pcb的新方法。引線鍵合技術的封裝結構為芯片正面朝上，
3、然而，光刻或刻蝕等工藝會損害場效應晶體管的敏感溝道，并且圖案化的環(huán)氧樹脂也會在溝道殘留，難以去除；由于生物芯片容易受到溫度的限制，傳統(tǒng)的引線鍵合技術不能同時保證電學連接的可靠性和液體樣本與傳感元件之間的直接接觸。因此，需要開發(fā)更合適的封裝方法來避免溫度變化對器件性能的影響，同時使得液體樣本只接觸到傳感溝道和參比電極。
技術實現思路
1、鑒于此，本技術實施例提供了一種碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，能夠保證生物芯片與樣本溶液的直接接觸，提高生物芯片與封裝基板的電學連接可靠性。
2、本技術的一個方面提供了一種碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，包括：
3、碳基場效應晶體管生物傳感芯片100和封裝基板200；
4、碳基場效應晶體管生物傳感芯片的正面設置有芯片中心檢測區(qū)110和芯片焊盤130，并且芯片焊盤130位于碳基場效應晶體管生物傳感芯片100正面的邊緣；
5、封裝基板200的正面設置有封裝基板焊盤210；封裝基板200開設有一個溶液接觸孔220，并且封裝基板焊盤210位于溶液接觸孔220的周圍；
6、所述碳基場效應晶體管生物傳感芯片正面和所述封裝基板正面相對設置，通過焊接連接碳基場效應晶體管生物傳感芯片100與封裝基板200；并且芯片中心檢測區(qū)110與溶液接觸孔220的位置對應。
7、在本技術的一些實施例中，芯片中心檢測區(qū)110包括傳感溝道111和參比電極112，并且傳感溝道111位于參比電極112的外側。
8、在本技術的一些實施例中，溶液接觸孔220的投影區(qū)域覆蓋芯片中心檢測區(qū)110。
9、在本技術的一些實施例中，芯片焊盤130和封裝基板焊盤210的數量相同且位置一一對應。
10、在本技術的一些實施例中，碳基場效應晶體管生物傳感芯片100正面和封裝基板200正面上包括有數量相同且位置一一對應的定位標記。
11、在本技術的一些實施例中，封裝基板焊盤210的數量不少于2個，并且封裝基板的定位標記230數量不少于3個。
12、在本技術的一些實施例中，碳基場效應晶體管生物傳感芯片100和封裝基板200之間的間隙為0.3-0.7mm。
13、在本技術的一些實施例中，所述碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構還包括封裝膠：封裝膠填充在碳基場效應晶體管生物傳感芯片100和封裝基板200之間，以密封碳基場效應晶體管生物傳感芯片100和封裝基板200之間的間隙。
14、在本技術的一些實施例中，封裝膠為低溫固化透明ab有機硅膠。
15、在本技術的一些實施例中，溶液接觸孔220的位置是根據封裝基板定位標記230確定的。
16、本技術提出的一種碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，能夠保證生物芯片與樣本溶液的直接接觸，提高生物芯片與封裝基板的電學連接可靠性。
17、本技術的附加優(yōu)點、目的，以及特征將在下面的描述中將部分地加以闡述，且將對于本領域普通技術人員在研究下文后部分地變得明顯，或者可以根據本技術的實踐而獲知。本技術的目的和其它優(yōu)點可以通過在說明書以及附圖中具體指出的結構實現到并獲得。
18、本領域技術人員將會理解的是，能夠用本技術實現的目的和優(yōu)點不限于以上具體所述，并且根據以下詳細說明將更清楚地理解本技術能夠實現的上述和其他目的。
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1.一種碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，包括：封裝基板和碳基場效應晶體管生物傳感芯片；
2.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述芯片中心檢測區(qū)包括傳感溝道和參比電極，并且傳感溝道位于參比電極的外側。
3.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述溶液接觸孔的投影區(qū)域覆蓋芯片中心檢測區(qū)。
4.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述芯片焊盤和封裝基板焊盤的數量相同且位置一一對應。
5.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述碳基場效應晶體管生物傳感芯片正面和所述封裝基板正面上包括有數量相同且位置一一對應的定位標記。
6.根據權利要求1或5所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，封裝基板焊盤的數量不少于2個，并且封裝基板定位標記的數量不少于3個。
7.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，碳基場效應晶體管生物傳感芯片和封裝基板
8.根據權利要求1或7所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構還包括封裝膠：所述封裝膠填充在碳基場效應晶體管生物傳感芯片和封裝基板之間，以密封碳基場效應晶體管生物傳感芯片和封裝基板之間的間隙。
9.根據權利要求8所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述封裝膠為低溫固化透明AB有機硅膠。
10.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述溶液接觸孔的位置是根據封裝基板定位標記確定的。
...【技術特征摘要】
1.一種碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，包括：封裝基板和碳基場效應晶體管生物傳感芯片；
2.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述芯片中心檢測區(qū)包括傳感溝道和參比電極，并且傳感溝道位于參比電極的外側。
3.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述溶液接觸孔的投影區(qū)域覆蓋芯片中心檢測區(qū)。
4.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述芯片焊盤和封裝基板焊盤的數量相同且位置一一對應。
5.根據權利要求1所述的碳基場效應晶體管生物傳感器封裝結構，其特征在于，所述碳基場效應晶體管生物傳感芯片正面和所述封裝基板正面上包括有數量相同且位置一一對應的定位標記。
6.根據權利要求1或5所述的碳基場效應晶體管生物...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：請求不公布姓名，肖夢夢，羅權坤，
申請(專利權)人：湖南元芯傳感科技有限責任公司，
類型：新型
國別省市：
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