CN105143965B - 用于在可安装器件中密封电子器件的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种可安装器件包括嵌入在聚合物中的生物相容结构，该聚合物限定至少一个安装面。生物相容结构具有由第一层的生物相容材料限定的第一侧、由第二层的生物相容材料限定的第二侧、电子元件以及限定传感器电极的导电图案。第二层的生物相容材料的一部分通过蚀刻被去除以在第二侧中产生至少一个开口，传感器电极在第二侧中的至少一个开口中被暴露。蚀刻还去除第一层的生物相容材料的一部分从而在第一侧中产生至少一个开口，第一侧中的该至少一个开口连接到第二侧中的至少一个开口。采用这样的开口布置，被分析物可以从生物相容结构的第一侧或者第二侧中的任一个到达传感器电极。

Description

用于在可安装器件中密封电子器件的系统和方法
背景技术
除非在此另有陈述，本节描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不因包括在本节中而被承认为现有技术。
可安装器件可以配置为基于从佩戴可安装器件的用户检测的至少一个被分析物而监控有关健康的信息。在可安装器件是眼睛可安装器件的情况下，眼睛可安装器件可以为隐形眼镜的形式，其包括配置为检测一个或多个被分析物的传感器装置。传感器装置可以监控眼睛可安装器件的用户的有关健康的信息，诸如葡萄糖水平。此外，传感器装置可以监控各种其他类型的有关健康的信息。
发明内容
一方面，公开了示例的可安装器件。可安装器件包括限定可安装器件的至少一个安装面的聚合物以及嵌入在聚合物中的生物相容结构。生物相容结构包括第一侧和与所述第一侧相反的第二侧并包括电子元件和电连接到电子元件的传感器电极。生物相容材料完全地密封生物相容结构，除了传感器电极之外，生物相容结构具有在传感器电极上方的第二侧中的至少一个开口以及在第二侧中的至少一个开口，在第二侧中的至少一个开口连接到在第二侧中的至少一个开口。
在另一方面，公开了用于制造可安装器件的示例方法。该方法涉及制造包括电子元件和导电图案的生物相容结构的方法，其中电子元件具有第一表面和与第一表面相反的第二表面。制造生物相容结构涉及：形成第一层的生物相容材料，其中第一层的生物相容材料限定生物相容结构的第一侧；在第一层的生物相容材料上形成导电图案，其中导电图案限定传感器电极、电触点以及在传感器电极与电触点之间的电互连；在电触点上安装所述电子元件；在第一层的生物相容材料、导电图案和电子元件上方形成第二层的生物相容材料，其中第二层的生物相容材料限定生物相容结构的第二侧；去除第二层的生物相容材料的一部分以在生物相容结构的第二侧中产生至少一个 开口并去除第一层的生物相容材料的一部分以在所述生物相容结构的第一侧中产生至少一个开口，使得传感器电极被暴露在第二侧中的至少一个开口中，并且在第一侧中的至少一个开口被连接到第二侧中的至少一个开口；以及用聚合物围绕生物相容结构。聚合物限定可安装器件的至少一个安装面。
在又一方面中，公开了制造生物相容结构的示例方法。该方法涉及：形成第一层的生物相容材料，其中第一层的生物相容材料限定生物相容结构的第一侧；在第一层的生物相容材料上形成导电图案，其中导电图案限定传感器电极、天线、第一电触点、第二电触点、在传感器电极与第一电触点之间的第一电互连、以及在天线与第二电触点之间的第二电互连；在第一电触点和第二电触点上安装电子元件；在第一层的生物相容材料、导电图案和电子元件上方形成第二层的生物相容材料，其中第二层的生物相容材料限定生物相容结构的第二侧；去除第二层的生物相容材料的一部分以在生物相容结构的第二侧中产生至少一个开口并去除第一层的生物相容材料的一部分以在生物相容结构的第一侧中产生至少一个开口，使得传感器电极被暴露在第二侧中的所述至少一个开口中，并且在第一侧中的所述至少一个开口被连接到第二侧中的所述至少一个开口；以及退火第一层的生物相容材料和第二层的生物相容材料从而用生物相容材料完全地密封生物相容结构，除了传感器电极之外。
通过参考附图阅读以下详细说明，这些以及其他方面、优点以及替换物对于本领域技术人员将变得明显。
附图说明
图1是包括与外部读取器无线通信的眼睛可安装器件的示例系统的框图。
图2A是示例眼睛可安装器件的仰视图。
图2B是图2A的示例眼睛可安装器件的侧视图。
图2C是图2A的示例眼睛可安装器件安装到眼睛的角膜表面的侧视截面图。
图2D是图2C所示的示例眼睛可安装器件的截面的放大局部视图。
图3A-3N示出制造其中电子器件模块被密封在生物相容(bio-compatible)材料中的示例生物相容结构的各阶段。
图4A是用于制造可安装器件的示例工艺的流程图。
图4B是用于制造生物相容结构的示例工艺的流程图。
图5绘示根据示例实施方式配置的计算机可读介质。
具体实施方式
以下具体实施方式参照附图描述了公开的系统和方法的各种特征和功能。在附图中，相同的符号通常表示相同的部件，除非上下文另有指示。在此描述的说明性的实施方式并不意味着限制。将容易地理解，本公开的某些方面可以以多种不同的构造被布置和组合，在此考虑了所有的布置和组合。
I.综述
可安装器件可以配置为基于从佩戴可安装器件的用户检测的至少一个被分析物而监控有关健康的信息。可安装器件可以包括配置为检测所述至少一个被分析物的感测平台。感测平台可以包括传感器装置、控制电子器件和天线，并可以至少部分地嵌入在聚合物材料中，该聚合物材料限定可安装器件的至少一个安装面。控制电子器件操作传感器装置以执行被分析物的浓度的读数指示并操作天线以使读数与外部读取器无线地通信。
在一些示例中，可安装器件可以是眼睛可安装器件。眼睛可安装器件可以是配置为安装到眼睛的角膜表面的圆形镜片的形式。感测平台可以靠近眼睛可安装器件的周边嵌入以避免干扰更靠近角膜的中心区域接收的入射光。如本公开通篇使用的，眼睛可安装器件的前侧指的是眼睛可安装器件的不接触佩戴者的眼睛的面对外的一侧，而眼睛可安装器件的后侧指的是眼睛可安装器件的接触佩戴者的眼睛的面对内的一侧。
传感器装置可以是电化学安培型传感器(amperometric sensor)，其通过测量由被分析物的电化学氧化或者还原反应产生的电流来测量被分析物的浓度。被分析物可以扩散到传感器的工作电极并经历电化学反应。当电子从工作电极被传送到被分析物时发生还原反应，而当电子从被分析物被传送到工作电极时发生氧化反应。电子传送方向取决于施加到工作电极的电势。传感器的响应(即，分析信号)是在工作电极与对电极和/或参考电极之间流动的产生电流，该对电极和/或参考电极用于与工作电极一起接通电路。当工作电极被适当地偏置时，产生的电流可以与反应速率成比例，从而提供围绕工作电极的被分析物的浓度测量。
在一些示例中，感测平台是生物相容结构的形式。除了电化学传感器的传感器电极之外，生物相容结构可以被密封在生物相容材料中。生物相容材料可以在周围环境中的流体或者其他材料中保护感测平台中的电子器件而不触发免疫反应，并且被分析物可以到达暴露的传感器电极。
生物相容结构可以如下制造：形成第一层的生物相容材料；在第一层的生物相容材料上形成限定传感器电极的导电图案、天线以及到相应的电触点的相应的电互连；在电触点上安装电子元件；以及在电子元件和导电图案上方形成第二层的生物相容材料。第一层的生物相容材料限定生物相容结构的第一侧，第二层的生物相容材料限定生物相容结构的第二侧。通过诸如蚀刻去除第二层的生物相容材料的一部分以在生物相容结构的第二侧产生至少一个开口，可以暴露出传感器电极。蚀刻可以进一步去除下方的第一层的生物相容材料的一部分从而在生物相容结构的第一侧产生至少一个开口，该开口连接到生物相容结构的第二侧的至少一个开口。采用这样的开口布置，被分析物可以从生物相容结构的第一侧或者第二侧中的任一个到达传感器电极。
II.示例感测平台
图1是包括与外部读取器120无线通信的眼睛可安装器件110的系统100的框图。眼睛可安装器件110可以是可以被适当地成形用于安装到角膜表面的聚合物材料，并且感测平台至少部分地被嵌入在聚合物材料中。感测平台可以包括电源140、控制器150、生物交互电子器件160和天线170。
在一些示例实施方式中，感测平台可以远离眼睛可安装器件110的中心定位由此避免干扰眼睛的中心感光区域的光透射。例如，眼睛可安装器件110被成形为弯曲盘时，感测平台可以嵌入在该盘的周边周围(例如，靠近外周边)。在其他示例实施方式中，感测平台可以定位在眼睛可安装器件110的中心区域中或者靠近眼睛可安装器件110的中心区域。例如，部分的感测平台可以对于进入的可见光基本上是透明的以减轻对眼睛的光透射的干扰。此外，在一些实施方式中，生物交互电子器件160可以包括根据显示指令发射和/或透射将要被眼睛接收的光的像素阵列164。因此，生物交互电子器件160可以任意地定位在眼睛可安装器件的中心从而在像素阵列164上产生眼睛可安装器件110的佩戴者可感知的视觉线索，诸如显示信息(例如，字符、符号、闪烁图案等等)。
电源140配置为采集环境能量从而为控制器150和生物交互电子器件160供电，并可以包括能量采集天线142和/或太阳能电池144。能量采集天线142可以从入射的射频辐射获取能量。太阳能电池144可以包括配置为从进入的紫外辐射、可见光辐射和/或红外辐射获取能量的光伏电池。
整流器/调节器146可以用于将获取的能量调节为处于适合操作控制器的水平的稳定的直流(DC)电源电压141，然后将该电压供给到控制器150。整流器/调节器146可以包括一个或多个储能器件以减轻环境能量采集天线142和/或太阳能电池144中的高频变化。例如，一个或多个储能器件(例如，电容器或者电感器)可以并联跨接整流器146的输出以调节直流电源电压141并可以配置为起到低通滤波器的作用。
控制器150配置为执行指令以操作生物交互电子器件160和天线170。控制器150包括配置为操作生物交互电子器件160从而与眼睛可安装器件110的生物环境相交互的逻辑电路。交互可以涉及使用一个或多个部件，诸如生物交互电子器件160中的被分析物生物传感器162，以获得来自生物环境的输入。额外地或者替代地，交互可以涉及使用一个或多个部件，诸如像素阵列164，以提供输出到生物环境。
在一个示例中，控制器150包括配置为操作被分析物生物传感器162的传感器接口模块152。被分析物生物传感器162例如可以是安培型电化学传感器，其包括被传感器接口驱动的工作电极和参考电极。电压被施加在工作电极与参考电极之间以引起被分析物在工作电极处经历电化学反应(例如，还原和/或氧化反应)。电化学反应产生可以通过工作电极测量的安培电流(amperometric current)。安培电流可以取决于被分析物浓度。因此，通过工作电极测量的安培电流的量可以提供被分析物浓度的指示。在一些实施方式中，传感器接口模块152可以是配置为在工作电极与参考电极之间施加电压差同时测量通过工作电极的电流的恒电位器(potentiostat)。
在一些情况下，也可以包括试剂以使得电化学传感器对一个或多个期望的被分析物敏感。例如，最接近工作电极的葡萄糖氧化酶(GOD)层可以催化葡萄糖氧化以产生过氧化氢(H2O2)。然后过氧化氢可以在工作电极处被电氧化，过氧化氢释放电子到工作电极，导致形成可以通过工作电极测量的安培电流。
H2O2→2H++O2+2e-
通过还原反应或者氧化反应产生的电流大致与反应速率成比例。此外，反应速率取决于到达电化学传感器电极以直接地或者通过试剂催化地向还原反应或者氧化反应供以原料的被分析物分子的比率。在稳态中，被分析物分子从抽样区域扩散到电化学传感器电极的比率与额外的被分析物分子从周围区域扩散到抽样区域的比率大致相同，此时反应速率与被分析物分子的浓度大致成比例。因此通过工作电极测量的电流提供被分析物浓度的指示。
控制器150也可以包括用于操作像素阵列164的显示驱动器模块154。像素阵列164是布置为行和列的单独可编程的光透射、光反射和/或光发射像素的阵列。各个像素电路可以任意地包括液晶技术、微机电技术、发光二极管技术等等以根据来自显示驱动器模块154的信息而选择性地透射、反射和/或发射光。这样的像素阵列164也可以包括超过一种颜色的像素(例如，红色、绿色和蓝色像素)从而为看到的内容着色。显示驱动器模块154例如可以包括提供编程信息到像素阵列164中单独编程的像素的一个或多个数据线以及用于设置像素组以接收这样的编程信息的一个或多个寻址线。位于眼睛上的这样的像素阵列164可以包括一个或多个镜片以将光从像素阵列引导到可被眼睛感知的焦平面。
控制器150也可以包括用于经由天线170发送和/或接收信息的通信电路156。通信电路156可以包括一个或多个振荡器、混频器、频率注入器(frequency injector)等等以调制和/或解调将被天线170发射和/或接收的载波频率上的信息。在一些示例实施方式中，眼睛可安装器件110通过以外部读取器120可感知的方式调制天线170的阻抗而被配置为表示从生物传感器的输出。例如，通信电路156可以引起来自天线170的背向散射辐射的振幅、相位、和/或频率的变化，然后这样的变化可以被读取器120检测。
控制器150经由互连151连接到生物交互电子器件160和天线170。互连151可以包括图案化导电材料(例如，金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、这些材料的任何组合等等)。
应当注意到，为了说明的方便起见，结合功能模块描述了图1所示的框图。然而，眼睛可安装器件110的实施方式可以布置为具有实现在单个芯片、集成电路和/或实体部件中的一个或多个功能模块(子系统)。
额外地或者替代地，能量采集天线142和通信天线170可以实现在同一 两用天线中。例如，环形天线可以经由背向散射辐射既采集用于产生电力的入射辐射又采集通信信息。
外部读取器120包括天线128(或者一个以上的天线的组)以发送无线信号171到眼睛可安装器件110和从眼睛可安装器件110接收无线信号171。外部读取器120也包括具有与存储器122通信的处理器126的计算系统。存储器122是非暂时性计算机可读介质，其可以包括但不限于磁盘、光盘、有机存储器和/或可以被处理器126读取的任何其他易失性(例如RAM)或者非易失性(例如ROM)存储系统。存储器122包括存储数据的指示的数据存储器(storage)123，数据的指示诸如是传感器读数(例如，来自被分析物生物传感器162)、程序设置(例如，用以调节眼睛可安装器件110和/或外部读取器120的行为)等等。存储器122也包括用于被处理器126执行的程序指令124。例如，程序指令124可以引发外部读取器120提供用户界面，该用户界面允许获得(retrieving)从眼睛可安装器件110传达的信息(例如，来自被分析物生物传感器162的传感器输出)。外部读取器120也可以包括一个或多个硬件元件用于操作天线128以发送无线信号171到眼睛可安装器件110和从眼睛可安装器件110接收无线信号171。例如，振荡器、频率注入器、编码器、解码器、放大器、带通滤波器可以根据来自处理器126的指令而驱动天线128。
外部读取器120可以是智能电话、数字助理、或者具有足以提供无线通信链路171的无线连通性的其他便携式计算装置。外部读取器120也可以实现为天线组件，其可以被插入便携式计算装置中，诸如在示例中，通信链路171以便携式计算装置通常不采用的载波频率操作。在一些情况下，外部读取器120是配置为相对靠近佩戴者的眼睛佩戴的专用器件以允许无线通信链路171使用小功率或者低功率操作。例如，外部读取器120可以集成在一件首饰诸如项链、耳环等等中，或者集成在靠近头佩戴的一件衣服诸如帽子、头巾等等中。
在眼睛可安装器件110包括被分析物生物传感器162的示例中，系统100可以被操作以监控在眼睛表面上的泪膜中的被分析物浓度。为了利用配置为泪膜被分析物监控的系统100执行读取，外部读取器120可以发射射频辐射171，该射频辐射171被采集以经由电源140对眼睛可安装器件110供电。被能量采集天线142(和/或通信天线170)获取的射频电信号在整流器/调节 器146中被整流和/或调节，和被调节的DC电源电压147被提供到控制器150。因此射频辐射171开启眼睛可安装器件110内的电子元件。一旦被开启，控制器150操作被分析物生物传感器162以测量被分析物浓度水平。例如，传感器接口模块152可以在被分析物生物传感器162中的工作电极和参考电极之间施加电压。施加的电压可以足够引起被分析物在工作电极处经历电化学反应并由此产生可以通过工作电极被测量的安培电流。测量的安培电流可以提供被分析物浓度的传感器读数(结果)指示。控制器150可以操作天线170以将传感器读数(sensor reading)传送回外部读取器120(例如，经由通信电路156)。
在一些实施方式中，系统100可以操作以非连续地(间歇地)供给能量到眼睛可安装器件110从而为控制器150和电子器件160供电。例如，射频辐射171可以被供给从而为眼睛可安装器件110供电足够久以执行泪膜被分析物浓度测量并传送该结果。例如，供给的射频辐射可以提供足够的电力以在工作电极与参考电极之间施加足以在工作电极处诱发电化学反应的电势、测量所得的安培电流、并通过测量的安培电流的指示方式调制天线阻抗从而调节背向散射辐射。在这样的示例中，供给的射频辐射171可以被认为是从外部读取器120到眼睛可安装器件110的询问信号以要求测量。通过周期性地询问眼睛可安装器件110(例如，通过供给射频辐射171以暂时开启器件)并存储传感器结果(例如，经由数据存储器123)，外部读取器120可以积累一段时间中的一组被分析物浓度测量结果而不连续地对眼睛可安装器件110供电。
图2A是示例的眼睛可安装器件210的仰视图。图2B是示例的眼睛可安装器件210的侧视图。应当注意到，图2A和图2B中的相对尺寸不一定是按比例的，而是在描述示例的眼睛可安装器件210的布置中仅为了说明的目的而给出。
眼睛可安装器件210可以包括聚合物材料220，其可以是基本上透明的材料以允许入射光被传送到眼睛。聚合物材料220可以包括一个或多个类似于验光配镜中形成视力校正和/或美容的隐形眼镜所采用的生物相容材料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(polyhydroxyethylmethacrylate，polyHEMA)、硅水凝胶(silicone hydrogels)或者这些的任何组合。也可以预见其他聚合物材料。聚合物材料 220可以包括配置为增加角膜表面水分的材料诸如水凝胶等等。在一些实施方式中，聚合物材料220是可变形的(非刚性)材料以提高佩戴舒适感。
为了利于接触安装，眼睛可安装器件210可以包括配置为(例如，通过与覆盖角膜表面的泪膜的毛细管力)附着(安装)到润湿的角膜表面的凹面226。图2A中的仰视图面对凹面226。在以凹面抵靠眼睛安装时，眼睛可安装器件210的凸面224形成为在眼睛可安装器件210被安装到眼睛时不干扰眼睑运动。根据图2A所示的仰视图，靠近眼睛可安装器件210的外周边的外周222具有凹入弯曲形状，因此靠近眼睛可安装器件210的中心的中心区域221具有凸出弯曲形状。
眼睛可安装器件210可以具有类似于视力校正和/或美容的隐形眼镜的尺寸，诸如大约1厘米的直径，以及大约0.1毫米到大约0.5毫米的厚度。然而，仅为了说明的目的而提供直径和厚度值。在一些实施方式中，可以根据佩戴者眼睛的角膜表面的大小和/或形状而选择眼睛可安装器件210的尺寸。在一些实施方式中，眼睛可安装器件210被成形为提供预定的视力校正光学能力(optical power)，诸如通过处方隐形眼镜而提供。
感测平台230被嵌入眼睛可安装器件210中。感测平台230可以被嵌入从而靠近外周222或者沿着外周222定位，远离中心区域221。这样的位置保证当眼睛可安装器件210安装在佩戴者眼睛上时感测平台230将不会干扰佩戴者的视觉，因为它远离中心区域221定位，在该中心区域221处入射光被传输到眼睛的眼睛感测部分。此外，部分的感测平台230可以由透明材料形成以进一步减轻对视觉的影响。
感测平台230可以成形为平坦的圆环(例如，具有中心孔的盘)。感测平台230的平坦表面(例如，沿着径向宽度)允许安装诸如芯片(例如，经由倒装芯片安装)的电子器件和允许图案化导电材料以形成电极、天线(一个或多个)和/或互连。感测平台230和聚合物材料220可以围绕公共的中心轴成大致圆柱形对称。感测平台230可以例如具有大约10毫米的直径、大约1毫米的径向宽度(例如，外半径比内半径大1毫米)，以及大约50微米的厚度。仅为了示例的目的而提供这些尺寸，决不是限制本公开。
环形天线270、控制器250以及生物交互电子器件260被包括在感测平台230中。控制器250可以是包括配置为操作生物交互电子器件260和环形天线270的逻辑元件的芯片，并可以与结合图1论述的控制器150相同或者 类似。控制器250通过也位于感测平台230上的互连257而电连接到环形天线270。类似地，控制器250通过互连251电连接到生物交互电子器件260。互连251、257、环形天线270以及任何导电电极(例如，用于电化学被分析物生物传感器等等)可以由任何类型的导电材料形成并可以例如通过用于图案化这样的材料的任何工艺诸如沉积或者光刻而被图案化。在感测平台230上被图案化的导电材料例如可以是金、铂、钯、钛、碳、铝、铜、银、银氯化物、由贵材料(noble material)形成的导体、金属或者这些材料的任何组合。也可以预见其他材料。
如图2A所示，生物交互电子器件模块260在感测平台230的面对凸面224的一侧。当生物交互电子器件模块260包括被分析物生物传感器时，例如，在感测平台230上安装这样的生物传感器以靠近凸面224允许生物传感器感测已经扩散通过凸面224或者已经通过凸面224中的通道(图2C和2D示出了通道272)到达生物传感器的被分析物。
环形天线270是沿着感测平台230的平坦表面被图案化以形成平坦的导电环的导电材料的层。环形天线270可以与结合图1描述的天线170相同或者类似。在一些示例实施方式中，环形天线270不形成闭合环。例如，环形天线270可以包括切口以允许用于控制器250和生物交互电子器件260的空间，如图2A所示。然而，在另一示例实施方式中，环形天线270可以布置为导电材料的连续条，其完全围绕感测平台230一次或者多次卷绕。这样的卷绕天线(例如，天线引线)的末端之间的互连可以连接到感测平台230中的控制器250。
感测平台230可以是其中一些或者全部部件被生物相容材料密封的生物相容结构。在一个示例中，控制器250、互连251、257、生物交互电子器件260以及环形天线270被生物相容材料完全地密封，除了生物交互电子器件260中的传感器电极之外。
图2C是安装到眼睛280的角膜表面284的示例眼睛可安装电子器件210的侧视截面图。图2D是图2C所示的示例眼睛可安装器件的截面的放大局部视图。应当注意到，图2C和图2D中的相对尺寸不一定是按比例的，而是在描述示例的眼睛可安装电子器件210的布置中仅为了说明的目的而给出。一些方面被夸大以允许图示并利于说明。
眼睛280包括通过使上眼睑286和下眼睑288一起在眼睛280表面上而 被覆盖的角膜282。入射光通过角膜282被眼睛280接收，光在角膜282处被光学地指向眼睛280的光感测元件以激发视觉。上眼睑286及下眼睑288的运动使得泪膜跨过眼睛280的暴露的角膜表面284分布。泪膜是被泪腺隐藏的水溶液以保护和润滑眼睛280。当眼睛可安装器件210安装在眼睛280中时，泪膜覆盖凸面224和凹面226两者，提供内层290(沿着凹面226)和外层292(沿着凸面224)。在角膜表面284上的内层290也利于通过凹面226与角膜表面284之间的毛细管力而安装眼睛可安装器件210。在一些实施方式中，眼睛可安装器件210还可以由于凹面226的曲率而部分地通过真空力被保持在眼睛280上抵靠角膜表面284。泪膜层290、292可以是大约10微米厚并且共计大约10微升的流体。
泪膜通过眼睛的结构中的毛细管与血液供给接触，并包括许多在血液中发现的生物标志物，其被分析以诊断个体的健康状态。例如，泪膜包括葡萄糖、钙、钠、胆固醇、钾、其他生物标志物等等。泪膜中的生物标志物浓度可以系统地不同于血液中的生物标志物的相应浓度，但是可以建立两个浓度水平之间的关系以将泪膜生物标志物浓度值映射到血液浓度水平。例如，葡萄糖的泪膜浓度可以建立(例如，经验地确定)为相应的血糖浓度的大致十分之一。虽然可以使用另一比例关系和/或非比例关系。因此，与通过切口获取即将在人体之外被分析的大量血液而执行的采血技术相比，测量泪膜被分析物浓度水平提供用于监控生物标志物水平的非侵入式技术。
如图2C和2D中的截面图所示，感测平台230可以倾斜从而大致平行于凸面224的相邻部分。如上所述，感测平台230是具有面向内的表面232(更靠近聚合物材料220的凹面226)和面向外的表面234(更靠近凸面224)的扁平的环。感测平台230可以包括邻近于表面232和234中的任一个或者邻近于两者的电子元件和/或图案化导电材料。
如图2D所示，生物交互电子器件260、控制器250和导电互连251安装在面向外的表面234上使得生物交互电子器件260面对凸面224。采用此布置，生物交互电子器件260可以通过通道272接收泪膜292中的被分析物浓度。然而，在其他示例中，生物交互电子器件260可以被安装在感测平台230的面向内的表面232上，使得生物交互电子器件260面对凹面226。
III.示例生物相容结构的制造
图3A-3N示出用于制造生物相容结构诸如感测平台230的工艺中的各阶 段。图3A-3N所示的例示在截面图中大略地示出以示出被制造以产生密封电子器件的生物相容结构的顺序形成的层。所述层可以通过微制造和/或诸如电镀、光刻、沉积和/或蒸发制造工艺等等制造工艺而被制造。各种材料可以根据使用光致抗蚀剂的图案和/或掩模而形成，从而以具体布置图案化材料，诸如形成导线、电极、连接垫等等。另外，也可以采用电镀技术以用金属镀覆来覆盖电极的布置。例如，通过沉积和/或光刻工艺形成的导电材料的布置可以用金属材料镀覆以产生具有期望厚度的导电结构。然而，结合图3A-3N示出和描述的、用于产生密封的电子器件结构的各种层的尺寸(包括相对厚度)不是按比例示出的。而是，图3A-3N中的图仅为了说明的目的而示意地示出各个层的次序。
图3A示出涂覆有第一层的生物相容材料310的工作基板302。工作基板302可以是密封的电子器件结构的各层可以被组装在其上的任何平坦表面。例如，工作基板302可以是与制造半导体器件和/或微电子器件所使用的晶片类似的晶片(例如，硅晶片)。
第一层的生物相容材料310可以包括聚合物材料诸如C型聚对二甲苯(例如，聚对二氯甲苯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、其他硅弹性体(silicone elastomer)和/或另一生物相容聚合物材料。生物相容性通常指的是材料或器件与生物学宿主共同存在的能力。生物相容材料通常是不引起宿主反应(诸如免疫反应)的那些材料，宿主反应导致对生物学宿主或者材料中任一个的有害影响。除了是生物相容的之外，第一层的生物相容材料310可以是将密封的电子器件与周围环境(例如，与带电粒子和/或流体)绝缘的电绝缘材料。
第一层的生物相容材料310可以通过微制造工艺诸如在工作基板302顶部上的气相沉积而形成，并提供密封的电子器件结构可以形成在其上的表面。第一层的生物相容材料310可以以基本上均匀的厚度沉积在工作基板302上，使得生物相容材料310的与工作基板302相反的表面形成平坦表面。在一个示例实施方式中，第一层的生物相容材料310可以具有在1-10微米范围内的厚度，并可以具有足够的结构刚度以用作组装各种部件的基板，这将在以下论述。
如图3B所示，第一牺牲层320可以在第一层的生物相容材料310上方被图案化以形成诸如一个或多个传感器装置的部件的形状。在一些示例中， 第一牺牲层320是光致抗蚀剂。一个或多个传感器装置可以包括多个类型的传感器，诸如传感器阵列。
接着，第一金属层325沉积在图案化的第一牺牲层320和第一层的生物相容材料310的暴露部分两者上方，如图3C所示。金属层325可以包括导电材料诸如金、铂、钯、钛、碳、铝、铜、银、银氯化物、由贵材料形成的导体、或者这些材料的任何组合。也可以预见不是金属的其他导电材料。
然后第一牺牲层320被去除。第一牺牲层320可以使用剥离方法诸如光刻而去除。直接形成在牺牲层320上方的部分的第一金属层325在剥离工艺中与牺牲层320一起被去除。因此，保留在第一层的生物相容材料310上的是第一金属层325的没有形成在图案化的牺牲层320上方的部分。这些部分的第一金属层325形成一个或多个传感器电极326，如图3D所示。
接着，籽层330可以沉积在第一层的生物相容材料310和一个或多个传感器电极326两者上方，如图3E所示。这样的籽层330可用于附着到第一层的生物相容材料310和一个或多个传感器电极326两者以及在籽层330上方被图案化的任何额外的金属结构，这将在下文描述。例如，籽层330可以包括良好地附着到生物相容材料并用作电镀剩余的金属结构的引导物的材料，该剩余的金属结构形成部件。在一个示例实施方式中，籽层330可以是金层。在一些示例中，铬附着层(未示出)可以额外地用于将籽层330附着到生物相容材料。
如图3F所示，第二牺牲层340可以在籽层330上方被图案化以留下被第二金属层350填充的暴露区域。第二金属层350可以被电镀在第一金属层330上。在一些示例实施方式中，第二金属层350的厚度可以在大约5-20微米范围内。第二金属层350形成包括接触垫352、天线354、以及将接触垫352分别连接到天线354和传感器电极326的互连的部件。第二金属层350可以包括导电材料诸如铂、银、金、钯、钛、铜、铬、镍、铝、其他金属或者导电材料及其组合。一些示例实施方式可以采用基本上透明的导电材料用于至少一些部件(例如，诸如铟锡氧化物的材料)。
天线354可以包括多种类型的天线设计，例如，单匝、多匝、星形图案等等。
接着，第二牺牲层340被去除并且籽层330被蚀刻，仅留下电镀部分，如图3G所示。第二牺牲层340可以使用类似于用于去除第一牺牲层320的 剥离方法的剥离方法诸如光刻而去除。
还如图3G所示，芯片360被安装到连接垫352。芯片360可以包括例如一个或多个集成电路(IC)和/或一个或多个分立电子元件，诸如类似于图1的控制器150的控制器。例如，热、压力、拾取和放置工具以及粘合介质(各向异性导电膏(ACP)、各向异性导电膜(ACF)、焊料和助焊剂、焊膏、伴随底部填充的焊料等等)或者倒装芯片接合器可以用于将芯片360的第一表面362附接到连接垫352。芯片360具有与第一表面362相反的第二表面364。
然后，如图3H所示，第二层的生物相容材料370在所有部件以及第一层的生物相容材料310的任何暴露部分上方形成。第二层的生物相容材料370可以由与第一层的生物相容材料310相同的或者基本上相似的材料形成，或者可以是生物相容的和电绝缘的任何不同的聚合物材料。因此，第二层的生物相容材料370用来密封和绝缘部件。第二层的生物相容材料370的沉积导致在组装的电子元件上方的共形涂层。在一些示例实施方式中，第二层的生物相容材料370可以在大约1-20微米厚度范围内。
第二层的生物相容材料370优选地沉积为产生跨越全部组装的电子元件的连续层。第二层的生物相容材料370可以跨越延伸超过组装的电子元件的覆盖区的区域。结果，电子元件可以被第二层的生物相容材料370的直接位于第一层的生物相容材料310上的部分围绕。
然后，如图3I所示，掩模层380沉积在第二层的生物相容材料370上方并覆盖有图案化的第三牺牲层385。掩模层380是金属掩模并例如可以包括铝、钛或者另一类型的金属。在一些示例中，掩模层380可以使用光刻或者金属沉积(蒸发或者溅射)而制造。第三牺牲层385的图案留下暴露掩模层380的区域。例如，直接在传感器电极326上的区域的至少一部分不被牺牲层385覆盖并绘示为区域382。另外，邻近传感器电极326(未示出)的区域可以不被第三牺牲层385覆盖。第三牺牲层385也可以形成扁平的环的形状，例如，类似于结合上面的图2A示出和描述的感测平台230的形状。
然后，掩模层380的暴露部分(即，不被第三牺牲层385覆盖的部分)被蚀刻。在蚀刻工艺完成之后，第三牺牲层385被剥离以露出形成为与第三牺牲层385相同图案的掩模层380，如图3J所示。因此，图3J示出被保持暴露从而被蚀刻的区域382已经通过掩模层380被蚀刻。
然后，工作基板302和工作基板302上的材料被暴露于等离子体。等离子体可以包括等离子灰化器、反应性离子蚀刻器、感应耦合等离子体等等。等离子体将蚀刻穿过生物相容材料的任何被暴露层，穿过这些层向下直到工作基板302；然而，等离子体将不会蚀刻掩模层380或者传感器电极326。因此掩模层380用来阻挡施加的等离子体蚀刻直接位于掩模层380下面的任何层，传感器电极326也用作掩模，也防止在传感器电极下面的第一层的生物相容材料310被蚀刻。
如图3K所示，在区域382中，等离子体已经蚀刻穿过第二层的生物相容材料370，向下到传感器电极326，以形成开口384。因此，传感器电极326可以用作防止第一层的生物相容材料310的被传感器电极326覆盖的部分被等离子体蚀刻的蚀刻阻挡物。然而，还存在第一层的生物相容材料310的未被传感器电极326覆盖的部分。例如，传感器电极326由形成在第一层的生物相容材料310上的多个单独电极(例如，工作电极、对电极和参考电极)组成。传感器电极326中单独的电极之间的间隔保持第一层的生物相容材料310的一些部分被暴露，这些部分通过蚀刻被去除以形成额外开口386。如图3N所示，第一层的生物相容材料310中的额外的开口386被连接到第二层的生物相容材料370中的开口384。因此，蚀刻工艺产生相应于通过掩模层380暴露的部分的第二层的生物相容材料370的开口384并产生相应于通过掩模层380暴露且未被传感器电极326覆盖的部分的第一层的生物相容材料310的额外开口386。
接着，掩模层380使用湿蚀刻被去除并且所得的生物相容结构从工作基板302被释放，如图3L所示。在一个示例中，生物相容结构可以在退火工艺之后被剥离工作基板302。生物相容结构也可以被蚀刻(例如，应用氧等离子体)以在剥离所述结构之前去除多余的生物相容材料。例如，生物相容材料可以在沉积工艺或者退火工艺的任一个或者两者期间至少部分地包围工作基板302。
如图3L所示，器件包括具有嵌入电子元件的薄的柔性电路。第二层的生物相容材料370覆盖一侧的部件，除了在至少一部分传感器电极326上方的开口384之外，第一层的生物相容材料310覆盖另一侧的部件，除了额外的开口386之外。另外，如以上的讨论，形成扁平的环形状的掩模层380的第二牺牲层以及不形成环形状并且不具有直接在其上面的金属部件的生物 相容材料的各个层通过等离子体被去除。
为了在生物相容材料中密封生物相容结构，第一层的生物相容材料310和第二层的生物相容材料370可以被退火使得所述层密封在一起。退火可以通过将包括工作基板302的整个组装结构放置在温度足以退火第一层310和第二层370中的生物相容材料的烤箱中而被执行。例如，C型聚对二甲苯(例如，聚对二氯甲苯)可以在大致150至200摄氏度的温度下被退火。其他生物相容的聚合物材料(诸如PET、PDMS等等)会需要更高或更低的退火温度。一旦冷却，产物是生物相容结构，其中生物相容材料的密封的连续层将组装的电子器件密封在内，除了传感器电极326之外。
可能产生的环形器件的示例俯视图被示出为图3M中的生物相容结构390。生物相容结构390可以是平台诸如感测平台230，如参照图2A-2D描述的。如图3M所示，感测生物相容结构390成扁平的环形状。
图3N示出图3M的生物相容结构390沿截面A-A截取的放大截面图。图3N示出第一层的生物相容材料310、第二层的生物相容材料370、三个传感器电极326和芯片360。还示出生物相容结构390的第一侧(由第一层的生物相容材料310限定的一侧)中的开口386，该开口386连接到生物相容结构390的第二侧(由第二层的生物相容材料370限定的一侧)中的开口384。开口的此布置允许被分析物经由开口386从生物相容结构390的第一侧或者经由开口384从生物相容结构390的第二侧到达传感器电极326。
在一些示例中，试剂层可以形成为最接近传感器电极326(例如，覆盖传感器电极326中的至少工作电极)。试剂层可以包括用于使传感器电极326对于特定被分析物敏感的物质。例如，试剂层可以包括用于葡萄糖的检测的葡萄糖氧化酶。如图3N所示，试剂层328覆盖开口384中的传感器电极326并且还延伸到开口386中。
生物相容结构适于被加入到生物环境中，诸如在眼睛可安装器件内或者在可植入医疗器材内。由于用生物相容材料密封，周围环境与嵌入电子器件隔开。例如，如果该结构被植入生物学宿主中或者被放入眼睛可安装器件中以暴露于泪液，该结构能够暴露于生物学宿主的流体(例如，泪液、血液等等)，因为整个外表面被生物相容材料覆盖，除了传感器电极340被暴露以允许检测流体中的一个或多个被分析物。
图3A-3N中的说明描述了用于制造可以嵌入眼睛可安装器件中的生物 相容结构的工艺的一个示例。然而，可以采用参照图3A-3N描述的工艺以产生用于其他应用的生物相容结构，诸如其他可植入电子医疗装置应用。这样的可植入电子医疗装置可以包括用于互通信息(例如，传感器结果)和/或感应地(inductively)采集能量(例如，射频辐射)的天线。可植入电子医疗装置还可以包括电化学传感器，或者它们可以包括其他电子器件。参照图3A-3N描述的工艺可以用于产生适合于安装在身体的另一部分(例如皮肤或者口中)上或者在身体的另一部分中的生物相容结构。例如，生物相容结构可以安装在皮肤上或者植入在皮肤下，诸如在腹部或者上臂中、在口中的组织上或者在大脑中，以读取电信号。上述生物相容结构可以应用于检测生物标志物的任何可植入器件。
生物相容结构可以包括配置为执行上述功能之外的其他功能或者执行替代上述功能的功能的电子器件。例如，生物相容结构可以包括光传感器、温度传感器和/或用于诊断地检测眼科和/或可植入应用中的相关信息的其他传感器。电子器件例如可以利用电化学传感器获得温度读数然后传送该温度信息或者使用该温度信息以修正测量程序。此外，电子器件可以包括电容器、开关等等的组合以调节电压电平和/或控制与其他电子器件模块的连接。
图4A是用于制造可安装器件的示例方法400的流程图。可安装器件可以是眼睛可安装器件，诸如图1所示的眼睛可安装器件110或者图2A-2D所示的眼睛可安装器件210。
示例方法400涉及制造包括电子元件和导电图案(方框402)的生物相容结构。生物相容结构可以如上文参照图3A-3N所述或者如下文参照图4B所述而制造。
然后该方法包括以聚合物围绕生物相容结构，该聚合物限定至少一个安装面(方框404)。用于眼睛可安装器件，聚合物可以是透明聚合物并可以为盘或者镜片的形式，如参照图2A-2D描述的。因此，聚合物可以限定配置为安装到角膜表面的凹面。在其他示例中，聚合物可以限定配置为安装在皮肤上或者在口中的组织上的表面。其他类型的安装面也是可能的。
生物相容结构可以被聚合物以多种方式围绕。在一个示例中，可以使用两步骤注射模塑法工艺。在第一步中，第一层的聚合物形成在模具中，生物相容结构被放置于第一聚合物层上。在第二步中，第二层的聚合物形成在模具中从而覆盖第一聚合物层上的生物相容结构。用聚合物围绕生物相容结构 的其他方法也是可能的。
图4B是用于制造生物相容结构的示例方法410的流程图。一旦被制造，生物相容结构可以被聚合物围绕，该聚合物限定安装面，如以上参照图4A所述。替代地，生物相容结构可被用于可植入器件中或者以其他方式使用。
在示例方法410中，生物相容结构包括电子元件和导电图案。电子元件可以是集成电路、分立元件(诸如晶体管、电阻器或者电容器)或者其它类型的电子元件。例如，电子元件可以是参照图1描述的控制器150。在此示例中，电子元件具有第一表面和与第一表面相反的第二表面，诸如参照图3G-3L描述的芯片320。
示例方法410包括形成第一层的生物相容材料(方框412)。第一层的生物相容材料限定生物相容结构的第一侧。例如，第一层的生物相容材料可以与参照图3A-3L描述的第一层的生物相容材料310相同或者类似。在一个示例实施方式中，第一层的生物相容材料可以形成在诸如工作基板302的工作基板上，如参照图3A-3K描述的。
方法410进一步包括在第一层的生物相容材料上形成导电图案(方框414)，其中导电图案限定传感器电极、电触点以及传感器电极与电触点之间的电互连。导电图案也可以限定天线以及在天线与电子元件上额外的电触点之间的电互连。导电图案也可以限定其他类型的互连、导线或者导电结构。导电图案可以如参照图3B-3F所示和描述的而形成。
导电图案可以使用任何在此描述的方法形成。传感器电极可以类似如参照图3D-3L描述的传感器电极326上的传感器电极。电互连可以与参照图3F-3L描述的互连相同或者类似。额外的部件也可以位于第一层的生物相容材料上，诸如以上参照图3F-3L描述的天线354。
方法410进一步包括在电触点上安装电子元件(方框416)。电子元件可以如参照图3G所示和描述的而安装。
方法410进一步包括在第一层的生物相容材料、导电图案以及电子元件上方形成第二层的生物相容材料(方框418)。第二层的生物相容材料限定生物相容结构的第二侧并可以例如与参照图3H-3L描述的第二层的生物相容材料370相同或者类似。
方法410进一步包括去除一部分第二层的生物相容材料以在生物相容结构的第二侧产生至少一个开口并去除一部分第一层的生物相容材料以在生 物相容结构的第一侧产生至少一个开口(方框420)。由此传感器电极暴露在第二侧中的至少一个开口中，并且第一侧中的至少一个开口连接到第二侧中的至少一个开口。去除一部分第二层的生物相容材料可以包括施加金属掩模诸如参照图3J-3K描述的金属掩模385到该结构的某些部分，然后使该结构经受等离子体以去除第二层的任何暴露的部分。暴露的传感器电极用来阻挡在传感器电极下方第一层的生物相容材料通过等离子体被去除。第一层和第二层的生物相容材料的暴露部分在传感器电极的一侧或多侧产生开口，用于使被分析物从生物相容结构的第一侧或者第二侧的任一个到达传感器电极。
方法410进一步包括以聚合物围绕生物相容结构(方框422)。聚合物限定可安装器件的至少一个安装面。退火工艺可以密封生物相容材料的三个层以完全地密封生物相容结构，如上所述。
另外，组装的密封结构可以经由金属掩模被蚀刻以产生环形结构并确保等离子体的施加，如参照图3I-3L描述的。例如，密封结构可以被蚀刻以产生类似于结合以上图2A-2D示出和描述的环形感测平台230的扁平的环形。密封结构也可以被蚀刻为另一形状，诸如矩形、圆形(例如，盘形)、椭圆形等等以产生其中组装的电子器件被密封的生物相容材料密封的大体平坦结构。
然后生物相容结构可以被嵌入可安装器件的聚合物材料。当生物相容结构被给定为扁平的环形时，该结构可以被嵌入大体圆形聚合物材料的周边区域周围，该大体圆形聚合物材料成形为接触地安装到例如眼睛。这样的聚合物材料可以具有例如配置为安装在眼睛的角膜表面上方的凹面以及与该凹面相反的配置为在安装到角膜表面时与眼睑运动相容的凸面。例如，在注射模塑工艺中，水凝胶材料(或者其他聚合物材料)可以形成在生物相容结构周围。
在其他实施方式中，例如，释放的密封结构可以被嵌入可安装器件中以被安装到身体的另一部分，诸如皮肤或者口中。例如，生物相容结构可以安装在皮肤上或者植入在皮肤下，诸如在腹部或者上臂中、在口中的组织上或者在大脑中，以读取电信号。上述生物相容结构可以应用于检测生物标志物的任何可植入器件。
图5绘示根据示例实施方式配置的计算机可读介质。在示例实施方式中，示例系统可以包括一个或多个处理器、一个或多个形式的存储器、一个或多 个输入装置/接口、一个或多个输出装置/接口、以及当被一个或多个处理器执行时引起系统执行如上所述的各种功能、任务、性能等等的机器可读的指令。
在一些实施方式中，公开的技术可以通过以机器可读的格式在非暂时性计算机可读存储介质上编码或者在其他非暂时性介质或者制品上编码的计算机程序指令而实现。图5是示意性示出用于执行在此描述的任何方法的示例计算机程序产品的局部概念图，该示例计算机程序产品包括用于在计算装置上执行计算机进程的计算机程序。
在一个实施方式中，示例的计算机程序产品500使用信号承载介质(signalbearing medium)502提供。信号承载介质502可以包括一个或多个编程指令504，该编程指令504在通过一个或多个处理器执行时可以提供上面参照图1-4B描述的功能或者部分功能。在一些示例中，信号承载介质502可以包括非暂时性计算机可读介质506，诸如但不限于硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、数字磁带、存储器等等。在一些实施中，信号承载介质502可以是计算机可记录介质508，诸如但不限于存储器、读/写(R/W)CD、R/W DVD等等。在一些实施中，信号承载介质502可以是通信介质510，诸如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等等)。因此，例如，信号承载介质502可以通过无线形式的通信介质510而被传送。
一个或多个编程指令504例如可以是计算机可执行指令和/或逻辑实现指令(logic implemented instructions)。在一些示例中，计算装置配置为响应于通过一个或多个计算机可读媒介506、计算机可记录介质508和/或通信介质510传送到计算装置的编程指令504而提供各种操作、功能或者动作。
非暂时性计算机可读介质506还可以分布在可以彼此远程定位的多个数据存储元件当中。执行存储的指令中的一些或者全部的计算装置可以是微制造控制器或者另一计算平台。替代地，执行存储的指令中的一些或者全部的计算装置可以是远程定位的计算机系统，诸如服务器。
虽然已经在此公开了各个方面和实施方式，但其他方面和实施方式对于本领域技术人员将是明显的。在此公开的各个方面和实施方式是为了例示的目的而不是意欲限制，真实的范围由权利要求表示。

Claims (20)

1.一种用于制造可安装器件的方法，所述方法包括：
制造生物相容结构，所述生物相容结构具有第一侧和与所述第一侧相反的第二侧并包括电子元件和导电图案，其中制造所述生物相容结构包括：
形成第一层的生物相容材料，其中所述第一层的生物相容材料限定所述生物相容结构的第一侧；
在所述第一层的生物相容材料上形成导电图案，其中所述导电图案限定传感器电极、电触点以及在所述传感器电极和所述电触点之间的电互连；
在所述电触点上安装所述电子元件；
在所述第一层的生物相容材料、所述导电图案和所述电子元件上方形成第二层的生物相容材料，其中所述第二层的生物相容材料限定所述生物相容结构的第二侧；
去除所述第二层的生物相容材料的一部分以在所述生物相容结构的第二侧中产生至少一个开口并去除所述第一层的生物相容材料的一部分以在所述生物相容结构的第一侧中产生至少一个开口，使得所述传感器电极被暴露在所述第二侧中的所述至少一个开口中，并且在所述第一侧中的所述至少一个开口通过所述传感器电极中的单独电极之间的间隔被连接到所述第二侧中的所述至少一个开口。
2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述第一层的生物相容材料包括在工作基板上形成所述第一层的生物相容材料。
3.如权利要求2所述的方法，其中制造所述生物相容结构还包括：
在去除所述第一层的生物相容材料和第二层的生物相容材料的所述一部分之后，从所述工作基板释放所述第一层的生物相容材料；以及
以聚合物围绕所述生物相容结构，其中所述聚合物限定所述可安装器件的至少一个安装面。
4.如权利要求1所述的方法，其中制造所述生物相容结构还包括：
在去除所述第一层的生物相容材料和第二层的生物相容材料的所述一部分之后，退火所述第一层的生物相容材料和第二层的生物相容材料使得所述层密封在一起。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述退火使所述生物相容结构被所述生物相容材料完全地密封，除了所述传感器电极之外。
6.如权利要求1所述的方法，其中去除所述第二层的生物相容材料的所述一部分以在所述生物相容结构的第二侧中产生至少一个开口包括：
在所述第二层的生物相容材料上形成掩模层，其中所述掩模层暴露所述第二层的生物相容材料的所述一部分；和
蚀刻所述第二层的生物相容材料的通过所述掩模层暴露的所述一部分以在所述生物相容结构的第二侧中产生至少一个开口，其中所述生物相容结构的第二侧中的所述至少一个开口暴露所述传感器电极和所述第一层的生物相容材料的所述一部分，其中所述传感器电极阻挡直接在所述传感器电极下方的所述第一层的生物相容材料的去除。
7.如权利要求6所述的方法，其中去除所述第一层的生物相容材料的所述一部分以在所述生物相容结构的第一侧中产生至少一个开口包括：
通过在所述生物相容结构的第二侧中的所述至少一个开口蚀刻所述第一层的生物相容材料的所述一部分，其中所述至少一个开口邻近所述传感器电极。
8.如权利要求1所述的方法，其中形成所述导电图案包括：
在所述第一层的生物相容材料上方形成籽层；
在部分的所述籽层顶部形成牺牲层以限定所述导电图案；
在所述籽层的暴露部分的顶部上电镀金属层；
去除所述牺牲层；和
蚀刻所述籽层的没有被所述金属层覆盖的部分。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述籽层包括金。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述传感器电极包括电化学传感器的工作电极和参考电极。
11.如权利要求10所述的方法，其中制造所述生物相容结构还包括：
在所述生物相容结构的第二侧中的所述至少一个开口中形成试剂层。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述导电图案还限定天线、额外的电触点以及在所述天线与所述额外的电触点之间的电互连。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述生物相容结构是环形的。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述生物相容材料包括聚对二甲苯。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述可安装器件是眼睛可安装器件，其中聚合物限定配置为在角膜表面上安装所述可安装器件的凹面以及配置为当所述凹面被如此安装时与眼睑移动相容的凸面。
16.一种可安装器件，包括：
聚合物，其中所述聚合物限定所述可安装器件的至少一个安装面；以及
嵌入所述聚合物中的生物相容结构，其中所述生物相容结构具有第一侧和与所述第一侧相反的第二侧并包括电子元件和电连接到所述电子元件的传感器电极，其中生物相容材料完全地密封所述生物相容结构，除了所述传感器电极之外，其中所述生物相容结构具有在所述传感器电极上方的所述第二侧中的至少一个开口以及在所述第一侧中的至少一个开口，所述第一侧中的所述至少一个开口通过所述传感器电极中的单独电极之间的间隔连接到所述第二侧中的所述至少一个开口。
17.如权利要求16所述的可安装器件，其中所述生物相容结构还包括电连接到所述电子元件的天线。
18.如权利要求16所述的可安装器件，其中所述生物相容结构还包括在所述第二侧中的所述至少一个开口中的试剂层。
19.一种制造生物相容结构的方法，所述方法包括：
形成第一层的生物相容材料，其中所述第一层的生物相容材料限定所述生物相容结构的第一侧；
在所述第一层的生物相容材料上形成导电图案，其中所述导电图案限定传感器电极、天线、第一电触点、第二电触点、在所述传感器电极与第一电触点之间的第一电互连、以及在所述天线与第二电触点之间的第二电互连；
在所述第一电触点和第二电触点上安装电子元件；
在所述第一层的生物相容材料、所述导电图案和所述电子元件上方形成第二层的生物相容材料，其中所述第二层的生物相容材料限定所述生物相容结构的第二侧；
去除所述第二层的生物相容材料的一部分以在所述生物相容结构的第二侧中产生至少一个开口并去除所述第一层的生物相容材料的一部分以在所述生物相容结构的第一侧中产生至少一个开口，使得所述传感器电极被暴露在所述第二侧中的所述至少一个开口中，并且在所述第一侧中的所述至少一个开口通过所述传感器电极中的单独电极之间的间隔被连接到所述第二侧中的所述至少一个开口；以及
退火所述第一层的生物相容材料和第二层的生物相容材料从而用所述生物相容材料完全地密封所述生物相容结构，除了所述传感器电极之外。
20.如权利要求19所述的方法，其中去除所述第二层的生物相容材料的所述一部分以在所述生物相容结构的第二侧产生至少一个开口包括：(i)在所述第二层的生物相容材料上形成掩模层，其中所述掩模层暴露所述第二层的生物相容材料的所述一部分，以及(ii)蚀刻所述第二层的生物相容材料的通过所述掩模层暴露的所述一部分以在所述生物相容结构的第二侧中产生所述至少一个开口，其中所述生物相容结构的第二侧中的所述至少一个开口暴露所述传感器电极和所述第一层的生物相容材料的所述一部分，以及
其中去除所述第一层的生物相容材料的所述一部分以在所述生物相容结构的第一侧中产生至少一个开口包括通过所述生物相容结构的第二侧中的所述至少一个开口蚀刻所述第一层的生物相容材料的所述一部分，其中所述传感器电极阻挡直接在所述传感器电极下方的所述第一层的生物相容材料的去除。
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