ПЛАТФОРМА СИСТЕМА В КОРПУСЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-МИКРОФЛЮИДНЫХ УСТРОЙСТВ

1. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство, содержащее
полупроводниковую подложку (106) на первой основе (122);
электронную схему (102, 104) на первой стороне полупроводниковой подложки;
структуру сопряжения сигналов с внешним устройством, расположенную на первой стороне полупроводниковой подложки и выполненную с возможностью принимать электрические сигналы от электронной схемы, причем упомянутая структура сопряжения сигналов содержит по меньшей мере один T-образный внутренний контактный элемент (148, 150) с подложечным сегментом (112, 114), соответствующим вертикальной черте Т, который расположен на полупроводниковой подложке и соединен с электронной схемой, и с боковым сегментом (152, 154), соответствующим горизонтальной черте Т, который расположен на наклонной боковой поверхности подложки и образует электроизолированный вывод, соединяющийся с внешними контактными элементами (156, 158) на внешней поверхности первой основы (122), причем внешние контактные элементы выполнены с возможностью устанавливать электрический контакт с внешним устройством;
микрофлюидную структуру (126, 364, 366, 372, 382), сформированную в полупроводниковой подложке, причем эта микрофлюидная структура выполнена с возможностью ограничивать текучую среду и позволять течение текучей среды в микрофлюидную структуру и из нее только на второй стороне полупроводниковой подложки, которая противоположна первой стороне полупроводниковой подложки и обращена от первой основы; и
вторую основу на второй стороне полупроводниковой подложки, имеющую отверстие, которое позволяет течение текучей среды в микрофлюидную структуру и из нее.
2. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором боковой сегмент (354) T-образного внутреннего контактного элемента расположен прилегающим к полупроводниковой подложке (306) и при этом полупроводниковая подложка содержит первую электроизоляционную канавку (383), которая расположена и выполнена с возможностью изолировать боковой сегмент T-образного внутреннего контактного элемента на одной стороне первой электроизоляционной канавки от частей полупроводниковой подложки на противоположной стороне первой электроизоляционной канавки.
3. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором либо только первая основа, либо первая и вторая основы являются теплоизолирующими и при этом микрофлюидная структура окружена первой теплоизоляционной канавкой (130) в полупроводниковой подложке, которая выходит на вторую сторону полупроводниковой подложки и заполнена теплоизоляционным материалом или является по меньшей мере частично пустой.
4. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.3, в котором первая теплоизоляционная канавка (130) простирается от второй стороны полупроводниковой подложки через полупроводниковую подложку и закрыта на первой стороне полупроводниковой подложки теплоизолирующим слоем, который расположен на полупроводниковой подложке.
5. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором микрофлюидная структура содержит реакционную камеру (364), образованную первой выемкой в полупроводниковой подложке (306) и ограниченную стенкой выемки, и вторую теплоизоляционную канавку (366), окружающую стенку выемки.
6. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором микрофлюидная структура содержит электрофоретический насос со второй выемкой в полупроводниковой подложке и двумя пластинами (368, 370) возбуждения, которые образованы стенками выемок, которые электрически изолированы от полупроводниковой подложки смежной второй электроизоляционной канавкой (372).
7. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором электронная схема содержит фотодиод (310), который расположен непосредственно рядом с микрофлюидной структурой (372, 374, 376) в виде микрофлюидного канала в полупроводниковой подложке.
8. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором электронная схема содержит два контактных элемента (312) на первой стороне полупроводниковой подложки, которые простираются до микрофлюидной структуры в виде третьей выемки (382) в полупроводниковой подложке и выполнены с возможностью устанавливать непосредственный гальванический контакт с текучей средой в третьей выемке.
9. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором между второй основой (332) и полупроводниковой подложкой (306) расположен клеевой слой (334) бензоциклобутена, БЦБ.
10. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором отверстие (594) во второй основе (532) выполнено с возможностью удерживать съемную крышку (620).
11. Интегрированное электронно-микрофлюидное устройство по п.1, в котором структура сопряжения сигналов содержит антенну (712), которая выполнена с возможностью передавать и принимать электромагнитные сигналы в спектре радиочастот.
12. Способ изготовления интегрированного электронно-микрофлюидного устройства с электронной схемой (102, 104) и микрофлюидной структурой (126), содержащий этапы:
изготовление полупроводниковой пластины-подложки (106), которая для последующего разделения на множество отдельных электронно-микрофлюидных устройств содержит множество электронных схем (102, 104) и структур сопряжения сигналов на первой стороне пластины-подложки;
монтаж полупроводниковой пластины-подложки на первую основу (122) обращенной к этой первой основе первой стороной пластины-подложки;
утоньшение полупроводниковой пластины-подложки со второй стороны пластины-подложки, которая противоположна первой стороне пластины-подложки;
формирование множества микрофлюидных структур (126) в полупроводниковой пластине-подложке со второй стороны пластины-подложки;
разрезание пластины-подложки на кристаллы;
монтаж второй основы (132) на полупроводниковую пластину-подложку на второй стороне пластины-подложки и обеспечение по меньшей мере одного отверстия (160, 594) во второй основе, сообщающегося с соответствующей микрофлюидной структурой;
формирование для каждого электронно-микрофлюидного устройства на пластине-подложке подложечного сегмента (112, 114) T-образного внутреннего контактного элемента (148, 150), причем этот подложечный сегмент соответствует вертикальной черте Т и соединяется с электронной схемой соответствующего электронно-микрофлюидного устройства;
формирование надрезов (136, 138) в первой основе (122) и полупроводниковой пластине-подложке (106) с заданием таким образом наклонных боковых поверхностей для каждого электронно-микрофлюидного устройства;
формирование выводов (144, 146) на наклонных боковых поверхностях с завершением таким образом бокового сегмента (152, 154) T-образного внутреннего контактного элемента, соответствующего горизонтальной черте Т; и
формирование внешних контактных элементов для электрического контакта с внешним устройством.
13. Способ по п.12, в котором этап монтажа второй основы содержит этапы:
нанесение на вторую основу клеевого слоя (334) бензоциклобутена (БЦБ);
монтаж второй основы (332) на второй стороне пластины-подложки с образованием таким образом многослойной подложки;
отверждение слоя (334) БЦБ путем первоначального нагрева многослойной подложки до температуры между 170 и менее 200°C и последующего нагрева многослойной подложки до температуры 200°C.
14. Способ по п.12, в котором этап формирования выводов (354) на наклонных боковых поверхностях содержит формирование бокового сегмента (390) T-образного внутреннего контактного элемента прилегающим к полупроводниковой подложке (306), и при этом вместе с этапом формирования множества микрофлюидных структур проводят этап формирования первой электроизоляционной канавки (383) для изолирования бокового сегмента (390) T-образного внутреннего контактного элемента от частей полупроводниковой подложки.
15. Способ по п.12, в котором этап монтажа полупроводниковой пластины-подложки на первую основу содержит
формирование полимерного слоя (708) на пластине-подложке;
формирование отслаиваемого слоя (706) на полимерном слое;
монтаж временной основы (702) на отслаиваемом слое
и при этом временную основу отслаивают в ходе последующей обработки путем удаления отслаиваемого слоя.