CN106470597B - 具有引线框架显微操作针的集成电路模块 - Google Patents

具有引线框架显微操作针的集成电路模块 Download PDF

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Abstract

描述了一种用于医疗设备的具有引线框架显微操作针的集成电路(IC)模块和形成所述IC模块的方法。所述方法包括形成引线框架毛坯，其包括整体地被形成在其中的显微操作针。可以将所述显微操作针弯曲得超过所述引线框架毛坯的初始的下侧。可以将所述初始的下侧与保护层联结起来，以使得所述弯曲的显微操作针被嵌入所述保护层中，所述保护层可以被可移除地附着到所述初始的下侧和所述弯曲的显微操作针。一种IC部件可以被贴附到所述引线框架毛坯的上侧。可以利用形成所述IC模块的封装的模塑料对所述IC部件和所述引线框架毛坯的核的上表面进行封装。移除所述保护层可以暴露从所述封装中突出来的所述弯曲的显微操作针。

Description

具有引线框架显微操作针的集成电路模块
背景技术
可穿戴医疗设备有时可以包括用于从穿戴该设备的患者收集传感器数据的集成电路。结果产生的医疗设备倾向于是比对于穿戴在患者的身体上所期望的更厚和体积更大的。另外，由于多变的部件和必要的组装过程，这样的医疗设备的成本倾向于是高的。因此，仅具有最严重的医疗状况的患者批准承担与可穿戴医疗设备相关联的不舒适和成本。
发明内容
在某些实施例中，形成具有用于医疗设备的引线框架显微操作针的集成电路(IC)模块的方法可以包括形成引线框架毛坯，所述引线框架毛坯包括整体地形成在其中的显微操作针。可以朝向所述引线框架毛坯的外周长的内部地布置所述显微操作针。所述显微操作针可以被弯曲得超过所述引线框架毛坯的初始的下侧。可以将所述引线框架毛坯的所述初始的下侧与保护层联结起来，以使得所述弯曲的显微操作针被嵌入所述保护层中。所述保护层可以被可移除地附着到所述引线框架毛坯的所述初始的下侧和所述弯曲的显微操作针。IC部件可以被贴附到所述引线框架毛坯的上侧。另外，可以利用形成所述IC模块的封装的模塑料对所述IC部件和所述引线框架毛坯的核的至少上表面进行封装。移除所述保护层可以暴露从所述封装中突出来的所述弯曲的显微操作针。
在某些实施例中，所述显微操作针可以包括两个相对的显微操作针，所述两个相对的显微操作针在将所述两个显微操作针弯曲得超过所述引线框架毛坯的所述下侧之前向彼此延伸。所述方法还可以包括：在将所述引线框架毛坯安装在所述保护层上之前，例如通过对所述引线框架毛坯施加蒸汽、环氧乙烷、辐射、干热和/或等离子对所述引线框架毛坯进行灭菌。实施例方法可以还包括将基底附着到所述保护层，其中，所述保护层与所述基底之间的第一粘合强度强于所述保护层与所述引线框架毛坯和/或所述模塑料之间的第二粘合强度，这使所述基底能够被拉离所述封装，而所述保护层仍然被附着到所述基底。实施例方法还可以包括：将所述保护层拉离所述显微操作针，并且移除所述引线框架毛坯的外部框架，留下所封装的IC部件和所述引线框架毛坯的内部。
在某些实施例中，所述保护层可以被掺杂有导电的添加剂，并且所述医疗设备可以包括被耦合到所述导电的添加剂，以使得对所述保护层的移除激活所述IC部件的电路。
所述医疗设备可以是可以被患者穿戴的，并且所述IC部件可以包括被耦合到所述显微操作针的传感器，所述传感器被配置为在所述显微操作针接触所述患者的皮肤时对参数进行感测。
某些实施例包括医疗设备，所述医疗设备包括被耦合到引线框架的集成电路(IC)模块，所述引线框架包括整体地形成的显微操作针。所述显微操作针可以被形成为形成所述引线框架核的材料的连续的延伸。所述显微操作针可以包括延伸出所述封装的两个相对的显微操作针。所述IC模块可以包括引线框架核，所述引线框架核包括附着表面和整体地被形成在其中的显微操作针。所述显微操作针可以延伸得超过所述引线框架核的下平面表面。IC部件可以被导电地接合到所述引线框架的所述附着表面，并且封装可以对所述IC部件和所述引线框架核的至少上侧进行封装，以使得所述显微操作针突出到所述封装的外部。所述IC部件可以包括被耦合到所述显微操作针并且被配置为在所述显微操作针接触穿戴所述医疗设备的患者的皮肤时对参数进行感测的传感器。
在某些实施例中，保护层可以被可移除地附着到所述引线框架核的所述下平面表面，以使得所述显微操作针的至少尖端被嵌入所述保护层中，以保持所述显微操作针是无菌的，并且保护所述针在存储和处置期间不变形。移除所述保护层可以暴露从所述封装中突出来的所述显微操作针。在某些实施例中，所述保护层可以被可移除地附着到所述引线框架核的所述下平面表面，并且基底可以利用粘合被固定到所述保护层，所述粘合具有强于所述保护层与所述引线框架核之间的第二粘合强度的第一粘合强度。所述基底可以在所述保护层仍然被附着到所述基底的情况下被拉离所述封装。另外，所述保护层可以被可移除地附着到所述引线框架核的所述下平面表面。
在某些实施例中，所述保护层可以被掺杂有导电的添加剂，并且所述医疗设备可以包括被耦合到所述导电的添加剂并且被配置为使得对所述保护层的移除激活所述IC部件的电路。
附图说明
附图为了在描述本公开内容的实施例时提供辅助而被给出，并且仅为了说明实施例而不是对其进行限制而被提供。
图1是根据各种实施例的IC模块的侧视图。
图2是根据各种实施例的被并入医疗设备的图1的IC模块的侧视图。
图3A示出了根据各种实施例的包括具有引线框架显微操作针的IC模块的医疗设备上的剥离基底。
图3B说明了根据各种实施例的包括具有被作为医疗传感器贴片施加于患者的引线框架显微操作针的IC模块的医疗设备。
图3C是根据各种实施例的图3B的医疗设备的替换透视图。
图4A是根据各种实施例的引线框架毛坯的俯视图。
图4B是根据各种实施例的图4A的引线框架毛坯在A-A处的侧视横截面图。
图5A是根据各种实施例的被握持在夹具中的图4B的引线框架毛坯的横截面侧视图。
图5B是根据各种实施例的具有弯曲的显微操作针的图5A的引线框架毛坯的横截面侧视图。
图6A是被从夹具中移除的图5B的弯曲的引线框架毛坯的俯视图。
图6B是图6A的弯曲的引线框架毛坯的侧视图。
图6C是图6A的弯曲的引线框架毛坯在B-B处的前视横截面图。
图7是根据各种实施例的第一阶段引线框架组装的前视横截面图。
图8A是根据各种实施例的第二阶段引线框架组装的前视横截面图。
图8B是图8A的第二阶段引线框架组装的俯视图。
图9A是根据各种实施例的第三阶段引线框架组装的俯视图。
图9B是C-C处的图9A的第三阶段引线框架组装的前视横截面图。
图10是根据各种实施例的第四阶段引线框架组装的俯视图。
图11是根据各种实施例的具有引线框架显微操作针的IC模块的后视横截面图。
图12A是根据各种实施例的被包裹在可移除封套中的医疗设备中的具有引线框架显微操作针的IC模块的侧视横截面图。
图12B是图12A的具有引线框架显微操作针的IC模块的E处的替换图。
图13是根据各种实施例的具有被移除的剥离基底的图12B的医疗设备的侧视横截面图。
图14是示出了形成图1的医疗设备的一种实施例方法的流程图。
图15是示出了将图12A的医疗设备应用于患者的一种实施例方法的过程流程图。
具体实施方式
将参考附图详细地描述各种实施例。只要有可能，相同的附图标记将贯穿附图用于指代相同或者相似的部分。对具体的示例和实现方式的引用是出于说明的目的的，并且不旨在限制本公开内容或者权利要求的范围。可以设想替代的实施例，而不脱离本公开内容的范围。额外地，本公开内容的公知的要素将不被详细地描述，或者将被省略，以不使本公开内容的相关细节难以理解。
出于清楚的目的，词语“第一”、“第二”、“第三”和类似的术语在本文中用于区分各种所描述的要素，并且不旨在将权利要求限于要素的具体的次序或者分层。
如本文中使用的，术语“集成电路”(被缩写为“IC”)或者“IC模块”指包括电导体和部件的电路元件的系统，其中，所述电路元件中的全部或者一些电路元件是不可分地关联的并且电气上互连的，并且可以被认为是不可分割的。
如本文中使用的，术语“引线框架”指从IC模块内部的IC部件向外部运送信号的IC模块内部的金属结构。可以从诸如是铜、铂或者金的导电金属以及这样的材料的组合(例如，被涂上一层金的铜)来形成引线框架。另外，作为制造过程的部分，可以从包括内核和外框的引线框架毛坯形成引线框架。IC部件可以被直接附着到内核或者中间板，并且使用接合线被导电地接合到内核。内核与封装模塑料一起可以形成将IC部件保持在内部的封装。可以不被模塑料封装的外框可以在制造过程期间被从引线框架毛坯移除(例如，被切断或者被分离)。
各种实施例将单位封装的IC模块的引线框架配置为包括整体地形成的显微操作针，因此实现对具有显微操作针的低成本的可穿戴医疗设备的制造。通过将引线框架形成为使其包括显微操作针，以及在其基体上将IC模块配置为具有引线框架，包括显微操作针的引线框架的部分可以仍然是被暴露于IC模块的外表面的。这样，包括显微操作针的引线框架的被暴露的部分可以被用作传感器的导电接触元件。具体地说，整体地形成的显微操作针可以仍然是暴露的，并且是从IC模块突出来以用于穿透表皮以到达皮下组织或者概括地说到达皮肤。IC模块可以包括耦合到显微操作针的用于记录、测量和/或处理各种属性的传感器。IC模块可以包括诸如是处理器、存储器和电池的额外的IC部件。
各种实施例包括形成用于医疗设备的具有引线框架显微操作针的IC模块的方法。所述方法可以包括：形成包括一个或多个显微操作针的引线框架毛坯，以及，将那些显微操作针弯曲得超过引线框架毛坯的初始的下侧。在贴附IC部件之前，可以使用可能对于IC部件有害的技术来对引线框架毛坯进行灭菌。对至少无菌的显微操作针施加保护层可以防止与用户的皮肤接触之前的污染。额外的IC部件可以被贴附到引线框架毛坯和施加的模塑料，以形成单位IC模块封装。可以移除不被包含在封装内的引线框架毛坯的外框。
各种实施例的具有引线框架显微操作针的IC模块可以被并入诸如是医疗传感器贴片的可穿戴的医疗设备。另外，IC模块的保护层可以是可移除的。以这种方式，保护层可以保持显微操作针(或者至少显微操作针的尖端)是清洁的和/或无菌的，并且在准备好用于使用时被移除。诸如是纸或者胶带的被固定到保护层的基底可以被用作用于在合适的时候移除保护层的剥离背衬。另外，被包括在保护层中的导电的属性可以响应于保护层的移除来激活IC模块的特定的IC部件。
图1示出了根据各种实施例的具有至少一个引线框架显微操作针131的IC模块100的侧视横截面图。IC模块100可以被形成为包括电路板150、额外的集成电路(例如，半导体)160、传感器165、电池170和具有显微操作针131的引线框架核112的单位模块。以这种方式，各种IC部件150、160、165、170可以被集成到单个微芯片大小的设备中，该设备包括与引线框架核112一起整体地形成的显微操作针131。引线框架核112可以为各种IC部件150、160、165、170提供支撑和附着表面。IC部件150、160、165、170可以连同引线框架核112的至少上表面通过从模塑料形成的封装181封装在一起。包括显微操作针131的引线框架核112的下表面可以不通过封装181来封装。与引线框架核112一起整体地被形成的显微操作针131向下延伸得超过引线框架核112的下侧，以便从封装181突出来并且被配置为穿透患者的皮肤。因此，可以使引线框架核112或者至少显微操作针131被暴露于从封装181的外部进行的接触，而使其它IC部件150、160、165、170被封装181保护。通过如此的配置，在IC模块100的基体被放置得与患者的皮肤接触时，显微操作针131可以直接地接触并且部分上穿透皮肤。耦合到至少一个显微操作针131的传感器165可以被配置为在显微操作针变得与患者的皮肤接触时对患者的参数(即，特性属性)进行感测或者测量。
包括各个IC部件150、160、165、170、引线框架核112和显微操作针131的IC模块100的相对大小和形状旨在是出于仅说明的目的的。这些元件中的任何元件的大小和形状可以作为IC模块100的设计的一部分被修改以适应具体的或者一般的目的。具体地说，显微操作针131将通常是在宽度上薄得多的，以便在具有较少痛苦或者不具有任何痛苦的情况下穿透皮肤，并且取决于适于具体的贴片或者传感器的穿透深度是更长或者更短的。类似地，各个部件的配置是出于仅说明的目的的，并且部件的大小和位置将取决于具体的设计。因此，可以包括更少或者更多的IC部件。另外，根据各种实施例，IC模块100可以被设计为包括仅一个显微操作针131或者许多显微操作针131。
图2示出了根据各种实施例的被并入医疗设备200的图1的IC模块100。外贴片结构240可以是出于美学目的或者为了提供额外的功能部件或者属性而被包括的。例如，尽管图1的IC模块100可以独自地被用作医疗设备，但其可能是不美观的。因此，使用外贴片结构240可以增强IC模块的为了被用作医疗设备的外观。替代地，外贴片结构240的形状可以符合人体工程学地被形成以使其适合具体的身体部分(例如，肩、膝等)，简化医疗设备200的施加和/或从患者的移除。作为一个进一步的示例，外贴片结构240的较大直径的下表面242可以包括额外的用于贴附到患者的皮肤的粘合表面。另外，外贴片结构240可以包括适于贴片的具体的应用或者设计的一个或多个可选的部件245。可以通过可选的导电元件246将这样的可选的部件245连接到引线框架核112。
外贴片结构240可以被形成为任意大小，并且不需要是单位的同质结构。外贴片结构240可以被提供为具有用于接收IC模块的凹处、凹陷或者腔247。可以将外贴片结构240永久地固定到IC模块100，或者使得其是被可移除地固定到IC模块100的。例如，IC模块100可以是可替换的或者一次性的部件，而外贴片结构240是旨在用于与替换IC模块相结合的延长使用的。替代地，外贴片结构240可以被配置为是一次性的，并且IC模块100可以是可重用的，在这种情况下，IC模块100可以在使用之前被插入腔247中，并且在外贴片结构240被丢弃之前被移除以用于重用。
图3A-3C示出了为施加于患者而被从其保护封套中移除的各种阶段中的示例医疗设备200。图3A示出了初始被从保护封套250中移除的医疗设备200。保护封套250可以包括将医疗设备200夹在其之间的两个相对的封皮251、252。个人10(例如，护理人员或者患者他自己)可以通过一次一个地(如所示出的)或者替代地同时地剥离封皮251、252来将医疗设备200从保护封套250中移除。这样，保护封套250可以是与常规封套相似的，所述常规封套用于具有纱布的接合绷带。在剥离底封皮252的过程中，保护层211可以被拉离医疗设备200，因此暴露显微操作针131。
图3B示出了被个人10(例如，护理人员)作为医疗传感器贴片施加于患者11的背的上部的示例医疗设备200。如在该图3A和3B中所示出的，个人10可以移除底封皮(例如，图3A中的252)以暴露显微操作针，并且将医疗设备200稳固地放置到患者11上。个人10可以然后如图3B中所示那样剥离顶封皮25，仅留下医疗设备200被固定到患者，其中，显微操作针131穿透或者至少接触患者11的皮肤。
图3C示出了显示了显微操作针131的接触患者的医疗设备的部分。
图3A中所示出的示例医疗设备200具有与图3B和3C中所示出的示例医疗设备200不同的形状，以便提供这样的设备的形状可以如何改变的非限制性的示例。
图4A-4B示出了根据各种实施例的可以用于形成IC模块的引线框架毛坯110的一个示例。图4A示出了引线框架毛坯110的俯视图，而图4B示出了图4A的引线框架毛坯110的A-A处的侧视横截面图。可以通过冲压、压制、蚀刻或者任何其它的用于形成用于电子电路的引线框架的合适技术来形成引线框架毛坯110。可以从诸如但不限于是铜的易弯的导电材料形成引线框架毛坯110。可以以各种形状和大小来形成引线框架毛坯110；图4A和4B中所示的矩形形状是仅出于说明的目的的。
参考图4A，引线框架毛坯110可以包括外框120、内引线125、内刃带126和一个或多个整体地形成的预弯曲的显微操作针130。外框120可以围绕引线框架毛坯110的整个周长延伸。尽管外框120被示为连续的元件，但其可以具有间断、中断或者形式上的其它变型。内引线125可以将引线框架毛坯110的最内部的部分连接到外框120。内刃带126可以支撑或者连接到被附着到其上的IC部件或者其它结构，例如，IC板。内引线125的内部部分还可以像内刃带126那样作为附着表面行动，用于支撑或者连接到IC部件或者结构。
预弯曲的显微操作针130可以朝向引线框架毛坯110的外周长的内部地被形成，作为形成引线框架毛坯110的材料的连续的延伸。以这种方式，预弯曲的显微操作针130可以被整体地形成为一个或多个其它的引线框架元件(例如，外框120、内引线125或者内刃带126)的不间断的延伸(即，没有中断)。另外，预弯曲的显微操作针130可以被削尖为点，或者被形成为是薄和尖得足以穿透皮肤的。例如，如果非常尖锐的显微操作针是所期望的，则预弯曲的显微操作针130可以被蚀刻为形成尖针样结构(即，以点为末端的圆柱形)或者三角形突起。预弯曲的显微操作针130的尖端(或者至少一个尖端)可以在表面镀有生物学上兼容的导电层，例如，铂。图4A中所示出的实施例包括被分组成三对的六个预弯曲的显微操作针130。预弯曲的显微操作针130的对包括向彼此延伸的两个相对的预弯曲的显微操作针130。配对的预弯曲的显微操作针130的端点被间隔开距离X，距离X形成缺口135，可以调整所述缺口135的大小以满足各种功能上和/或结构上的要求。替代地，可以消除缺口135，以使得端点在中心触碰或者甚至联结。在图5A和5B所示出的形成IC模块的工艺流程中的稍后阶段处，诸如使用压制工具(在图4A中的50处指示了其轮廓)将预弯曲的显微操作针130弯曲为适于穿透皮肤的朝向。
参考图4B，预弯曲的显微操作针130可以包括最靠近缺口135的显微操作针内部部分130a和最靠近外框120的显微操作针外部部分130b。在该实施例中，预弯曲的显微操作针130是渐缩的，其中显微操作针外部部分130b处的较厚部分渐缩成在显微操作针内部部分130a的末端处的一个点。渐缩还被示出为从预弯曲的显微操作针130的初始的上侧139向其初始的下侧137的延伸。替代地，渐缩可以在下侧和上侧137、139之间的中间相遇，或者在相对的方向上渐缩(即，在下侧137处是最厚的，并且向上侧139处的点渐缩)。
图5A和5B示出了对预弯曲的显微操作针130进行弯曲的一个实施例方法的两个步骤。图5A示出了被握持在用于对显微操作针进行弯曲的夹具57中的引线框架毛坯110的横截面侧视图。引线框架毛坯110之上是压制工具52(在图4A中其轮廓被表示为50)。可以通过将压制工具52通过如由图5A中的箭头所指示的缺口135移动到图5B中所示出的最终位置来弯曲显微操作针130。随着压制工具52继续向下移动通过缺口135，其有角度的边缘啮合显微操作针内部部分130a的上表面，将它们向下弯曲。压制工具52可以被设计为将显微操作针内部部分130a弯曲得超过引线框架毛坯110的下平面表面(例如，图4B的下侧137)少于90°，以形成弯曲的显微操作针131(其在本文中被称为弯曲的引线框架毛坯111)。弯曲的显微操作针131的角度可以大于或者小于所示的角度。例如，弯曲的显微操作针131可以被弯曲得小于所示的角度(即，仍然指向彼此)，可以被弯曲得更多以使它们是近似垂直于弯曲的引线框架毛坯111的刨床部分的(即，平行地指向彼此)，或者被弯曲得超过垂直的朝向(即，指向彼此的外侧)。
图6A-6C示出了图5B的弯曲的引线框架毛坯111的各种视图。具体地说，图6A示出了弯曲的引线框架毛坯111的俯视图，并且图6B示出了弯曲的引线框架毛坯111的侧视图。图6C示出了图6A的弯曲的引线框架毛坯的B-B处的前视横截面图。尽管外框120概括的说是未被改变的，但弯曲的显微操作针131对的尖端被进一步分离开距离Y，在它们之间呈现更宽的缺口136。
一旦弯曲的引线框架毛坯111被形成，则其可以遭受一个或多个清洁和/或灭菌操作，具体地说是对可能接触和穿透患者的皮肤的显微操作针131进行灭菌。旨在在使用期间穿透皮肤的医疗设备应当被正确地清洁和灭菌，以避免将患者暴露于有害的化学品或者金属以及防止感染。可以使用在对针和类似的医疗设备进行灭菌时被已知为有效的许多灭菌技术，包括蒸汽、环氧乙烷、辐射、干热或者等离子。在此时对弯曲的引线框架毛坯111进行灭菌的优势在于还未附着任何电子部件。在灭菌之前附着电子部件可能限制可以被用于将不破环集成电路的那些的灭菌技术的类型，以及由于在处置被附着的电子部件时所涉及的额外的担心而增加灭菌过程的花费。可选地，弯曲的显微操作针131或者旨在接触患者的皮肤的下侧(例如，图4B中的137)的其它部分可以在这个阶段中被额外地处理。例如，额外的灭菌、用于生物兼容性/给药的涂层或者其它涂饰可以被施加于弯曲的显微操作针131或者下侧的其它部分。例如，针对皮下应用可以施加抗菌或者抗生涂层。
图7示出了根据各种实施例的图6C的弯曲的引线框架毛坯111与其它层联结以形成第一阶段引线框架组装310。可以通过联结各种层的过程来组装第一阶段引线框架组装310。联结各种层的过程可以使弯曲的引线框架毛坯111变得与固定的保护层210接触、固定的保护层210变得与弯曲的引线框架毛坯111接触，或者两个元件111、210可以都被向彼此移动。在该实施例中，联结各种层的过程将弯曲的引线框架毛坯111并且特别是弯曲的显微操作针131嵌入到保护层210中。保护层210可以维持弯曲的显微操作针131的无菌状况。另外，保护层210可以最后帮助防止患者或者护理人员无意地将他们自己或者其他人与弯曲的显微操作针131粘贴在一起。保护层210还可以保护显微操作针131在稍后的制造步骤或者处置和打包期间不被弯曲。
保护层210可以由载体230支撑。载体230可以是刚性支撑表面(例如，玻璃或者陶瓷)或者是由另一个子表面(未示出)支撑的可移除的基底(例如，纸、织物或者胶带)。联结层220可以将载体230联结到保护层210。联结层220可以是用于在载体230随后被移除时将保护层210保持到载体230的粘合层。替代地，联结层220可以是用于促进载体230轻易地与保护层210分离的释放层。
保护层210可以由具有用于平衡粘合强度的添加剂的丙烯酸橡胶或者硅树脂形成。以这种方式，保护层210可以具有低粘合属性，使它能够轻轻地粘贴到弯曲的引线框架毛坯111，同时能够在稍后被移除(即，拆卸)。另外，保护层210可以初始在经软化的状态下被施加，以使得弯曲的显微操作针131可以被嵌入其中，并且稍后通过化学或者热处理被硬化。保护层210不需要是刚性的，但可以具有高得足以独自地支撑弯曲的引线框架毛坯的抗压强度。保护层210可以由诸如是非感光性聚酰亚胺粘合剂(例如，来自加利福尼亚的库比蒂诺的日立杜邦(HD)微系统TM的HD-3007系列材料)的热塑性塑料或者诸如是结构性粘合剂(例如，明尼苏达的圣保罗的3M的3MTMScotch-WeldTM结构性塑料粘合剂DP8010)的UV固化聚合物形成。
图8A和8b示出了根据各种实施例的第二阶段引线框架组装320的不同视图。具体地说，图8A示出了与图7的第一阶段引线框架组装类似但具有被附着到其的额外的元件的前视横截面图。图8B示出了图8A的弯曲的引线框架组装的俯视图。所添加的具体的部件/元件的次序可以取决于设计和最终的IC模块的期望的配置而改变。
电路(例如，IC)板150可以是被贴附以形成第二阶段引线框架组装320的初始的元件中的一个元件。电路板150可以是诸如是玻璃增强环氧树脂层压板的耐用耐火材料(例如，RF-4等级的印刷电路板)。可以利用粘合剂将电路板150固定到弯曲的引线框架毛坯111的刃带(例如，图4A中的125、126)。还可以添加诸如是一个或多个集成电路160、一个或多个传感器165和电池170的其它元件。集成电路160是被设计和形成为提供给定的电路功能的半导体。每个集成电路160可以包括通常是硅的半导体材料的一个小型板块(“芯片”)上的电子电路的集合，可以使其是比由独立的部件制成的分立的电路小得多的。可以使用热传导粘合剂将集成电路160贴附到电路板150。可以贴附更少的或者额外的集成电路160以形成第二阶段引线框架组装320。另外，可以添加无源的和其它的元件。例如，可以包括多于一个传感器165。传感器165可以是冗余的或者测量不同的属性。另外，电池170可以为各种IC部件供电。电池170可以是适应可能使用它的各种IC部件的纽扣电池。
可选地，IC部件可以包括用于处置由传感器收集的数据的专用处理器。额外地，可以包括诸如是收发机或者至少发射机的部件，以便发送所收集的信息和/或接收与医疗设备相关的命令。另外，可以包括诸如是通信或者电源端口的其它元件。
图9A和9B示出了根据各种实施例的第三阶段引线框架组装330的不同的视图。具体地说，图9A示出了与图8A和8B的第二阶段引线框架组装320类似但具有线接合到弯曲的引线框架毛坯111的各种IC部件的俯视图。图9B示出了图9A的第三阶段引线框架组装330的C-C处的前视横截面图。线接合可以将各个IC部件160、165、170连接到弯曲的引线框架毛坯111，提供电气连接。例如，第一导线162可以将集成电路160连接到弯曲的引线框架毛坯111的第一部分，第二导线172可以将电池170连接到弯曲的引线框架毛坯111的第二部分，并且第三导线167可以将传感器165连接到弯曲的引线框架毛坯111的第三部分。导线162、167、172可以是金或者用于在弯曲的引线框架毛坯111与各个部件160、165、170之间提供可靠的电传导性的其它材料。导线162、167、172被附着到其的弯曲的引线框架毛坯111的第一、第二和第三部分可以是弯曲的引线框架毛坯111的引线或者刃带(例如，图4A中的125、126)的部分。
图10示出了根据各种实施例的第四阶段引线框架组装340的俯视图。图10是与图9A的第三阶段引线框架组装330的视图类似的，但添加了模塑料180。模塑料180对IC部件150、160、165、170进行封装，并且可以对弯曲的引线框架毛坯111的部分进行封装。可以通过诸如是注塑成型、传递成型和其它技术的各种方法来施加模塑料180。一旦被硬化，模塑料180就可以支撑并且包住IC部件150、160、165、170，防止物理损坏和腐蚀。经硬化的模塑料180形成IC模块的封装。模塑料180可以采用适于提供对IC部件150、160、165、170的足够保护以及对突出到封装的外部并且远离封装的弯曲的显微操作针131的支撑的环氧塑料。可选地，可以在封装中为诸如是光发射器、传感器和/或开关的元件形成缺口或者窗口(未示出)。
一旦模塑料180被硬化或者至少半硬化，就可以修整第三阶段引线框架组装330。切割线60指示第三阶段引线框架组装330可以在哪里被修整。这样的修整不仅可以减小第三阶段引线框架组装330的大小，还可以移除弯曲的引线框架毛坯111的外框120。移除外框120留下经封装的IC部件150、160、165、170和内部引线框架部分。经硬化和修整的模塑料180可以是最终的IC模块(例如，图1中的100)的预期的封装。
图11示出了根据各种实施例的第五阶段引线框架组装350的后视横截面图。图11是根据各种实施例的图10中的具有引线框架显微操作针的IC模块100在切割线60处的修整之后在横截面D-D处的横截面图。经修整的组装现在包括IC模块108、经修整的保护层211、经修整的联结层221和经修整的载体层231。经修整的联结层221和经修整的载体层231是可选的，并且可以不在使用更硬的经修整的联结层221的设计中被使用。在这个阶段处，可以使用常规的IC测试技术对引线框架组装350进行测试。可选地，可以为了测试显微操作针131而移除经修整的联结层221。在这样的测试之后，替换保护层可以被添加到显微操作针131之上。经修整的联结层221可以用于防止被嵌入在其中的显微操作针131的尖端弯曲、戳人和被污染。在某些实施例中，显微操作针131的尖端可能需要保持是对于医疗目的足够清洁和卫生的。
图12A和12B示出了根据各种实施例的在被包裹在可移除的基底中的医疗设备中实现的具有引线框架显微操作针的IC模块。具体地说，图12A示出了被包裹在可移除的封套250中的外贴片结构240中的图1的IC模块100的横截面图。图12B是图12A的具有引线框架显微操作针的IC模块的E处的细节图。施加封套250可以形成最终阶段组装360。可以从将外贴片结构240和保护层211、212包围在内的两个相对的封皮251、252形成封套250。在图12A和12B的实施例中，经修整的保护层211和经修整的载体层231(图11)或者不被包括或者已在进行包裹之前被移除。另外，外设保护层212可以被添加以用于支撑。可选地，外设保护层212不需要被包括或者可以具有渐缩的轮廓，以减小最终阶段组装360的大小。可以使用传统的贴片技术web转换技术添加封套250。
图13示出了根据各种实施例的具有被拉离的底封套封皮252的图12B的最终阶段组装，在封套的打开阶段370期间利用它来拉保护层211、212。底封套封皮252可以正好在将医疗设备200施加于患者之前被剥掉。打开阶段370可以包括剥离两个相对的封套封皮251、252中的至少一个封套封皮。底封套封皮252与保护层211、212之间的粘合可以具有第一粘合强度，所述第一粘合强度强于保护层211、212与外贴片结构240的下部件之间的第二粘合强度。那些下部件可以包括外贴片结构240的底面、经修整的引线框架核112的部分、经修整的封装181的部分和显微操作针131。
保护显微操作针131的经修整的保护层211可以被掺杂有诸如是银(Ag)的导电添加剂(即，导电掺杂)。导电掺杂可以使经修整的保护层211导电。IC模块可以被设计为检测何时保护层被移除，这可以用于触发对IC模块的其它元件的激活。例如，经掺杂的粘合剂可以维持IC部件的闭合的电路，所述闭合的电路在通过移除保护层而打开时将激活其它的IC部件或者功能。当经掺杂的保护层已被移除时，显微操作针131被暴露，并且设备准备好被施加于患者的皮肤。
图14示出了根据各种实施例的形成图1的医疗设备的一个实施例方法1400。在框1410中，可以使用任何已知的用于形成的引线框架的方法形成引线框架毛坯。
在框1415中，可以诸如参考图5A-5B所描述的那样弯曲引线框架毛坯以形成显微操作针。
在框1420中，可以对引线框架毛坯进行清洁和灭菌。灭菌过程可以包括对弯曲的引线框架毛坯进行清洁和施加多于一个灭菌处理阶段。如上面描述的，可以使用诸如是施加蒸汽、环氧乙烷、辐射、干热或者等离子的灭菌技术。
在框1425中，可以将引线框架毛坯与保护层联结。例如，可以将引线框架毛坯的初始的下侧与保护层联结，以使得弯曲的显微操作针被嵌入保护层中。该保护层可以被可移除地附着到引线框架毛坯的该初始的下侧和显微操作针。例如，参考图7所描述的过程可以用于向引线框架毛坯添加保护层。
在框1430中，可以将一个或多个IC部件贴附到引线框架毛坯的上侧。贴附IC部件可以包括将IC部件固定到引线框架毛坯和将部件耦合到彼此。例如，参考图8A-8B所描述的过程可以用于将IC部件贴附到引线框架毛坯。
在框1435中，可以将IC部件线接合到引线框架毛坯。例如，参考图9A-9B所描述的过程可以用于将IC部件线接合到引线框架毛坯。
在框1440中，可以利用模塑料对IC部件和引线框架毛坯的核的至少上表面进行封装。该封装可以形成IC模块的封装。例如，参考图10所描述的过程可以用于对一个或多个IC部件和引线框架毛坯的一部分进行封装。
在框1445中，可以修整IC模块的封装，这可以移除引线框架毛坯的外框。移除引线框架毛坯的外框可以留下经封装的IC部件和引线框架毛坯的内部部分以形成IC模块。例如，参考图10-11所描述的过程可以用于对组装和IC模块的封装进行修整。
在框1450处，可以将IC模块并入诸如医疗传感器贴片中的可穿戴设备中。例如，可以将IC模块插入诸如是参考图2所描述的医疗贴片结构中。
在框1455中，可以将医疗设备包围在可移除的封套中。例如，参考图12A所描述的封套可以被施加于医疗设备。封套可以是用于将医疗设备传递给医疗提供者和/或患者的最终外封装。
图15示出了根据各种实施例的将图12A的医疗设备施加于患者的一个实施例方法1500。在框1510中，可以使患者为接收医疗设备作好准备。准备可以包括拉离脱去的衣服、清洁皮肤以及概括地说清理医疗设备将被施加在其处的区域。在框1515中，可以移除包围医疗设备的封套。例如，可以应用参考图3A-3C和13所描述的过程以移除封套。如上面参考图13所描述的，封套可以是可移除的，以使得它还移除覆盖显微操作针131的保护层。在框1520中，可以对着患者的皮肤按压医疗设备。医疗设备的底面上的粘合剂可以将医疗设备保持在适当的位置。另外，对着患者的皮肤按压医疗设备可以使显微操作针131穿透患者的皮肤。以这种方式，耦合到显微操作针的医疗设备的传感器可以获取合适的测量结果。
例如使用冠词“一”、“一个”或者“所述”的任何以单数形式对权利要求要素的引用不应当理解为将要素限于单数。
相关领域的技术人员应当认识到，在仍然使用相同的基本底层机制和方法的同时，可以使用所公开的实施例的方面的许多可能的修改和组合。出于解释的目的，已参考具体的实施例书写了前述的描述内容。然而，上面的说明性讨论不旨在是详尽的或者将本公开内容限于所公开的精确形式。基于上面的教导的许多修改和变型是可能的。选择并且描述实施例，以阐述本公开内容的原理及其实践应用，并且以使本领域的技术人员能够最佳地利用本公开内容和各种实施例，其中所述各种实施例适合于所预期的特定使用。因此，本公开内容不旨在限于本文中所示出和描述的实施例和所公开的技术的各个方面，而将符合与下面的权利要求和本文中公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (9)

1.一种用于医疗设备的具有引线框架显微操作针的集成电路模块，包括：
引线框架核，其包括附着表面和整体地形成在所述引线框架核中的显微操作针，所述显微操作针延伸得超过所述引线框架核的下平面表面；
集成电路部件，其被导电地接合到所述附着表面；
封装，其对所述集成电路部件和所述引线框架核的至少上部进行封装，其中，所述显微操作针突出到所述封装的外部；
保护层，其可移除地附着到所述引线框架核的所述下平面表面，其中，所述保护层被掺杂有导电的添加剂；以及
电路，其耦合到所述导电的添加剂，并且被配置为在具有所述导电的添加剂的所述保护层被从所述引线框架核的所述下平面表面移除时激活所述集成电路部件。
2.根据权利要求1所述的集成电路模块，还包括：
保护层，其可移除地附着到所述引线框架核的所述下平面表面，其中，所述显微操作针的至少尖端被嵌入所述保护层中。
3.根据权利要求2所述的集成电路模块，其中，移除所述保护层暴露从所述封装突出来的所述显微操作针。
4.根据权利要求2所述的集成电路模块，其中，所述显微操作针的至少所述尖端是由所述保护层来保持无菌的。
5.根据权利要求1所述的集成电路模块，其中，所述显微操作针被形成为形成所述引线框架核的材料的连续的延伸。
6.根据权利要求1所述的集成电路模块，其中，所述显微操作针包括从所述封装延伸出来的两个相对的显微操作针。
7.根据权利要求1所述的集成电路模块，还包括：
保护层，其可移除地附着到所述引线框架核的所述下平面表面；以及
基底，其被固定到所述保护层，其中，所述保护层与所述基底之间的第一粘合强度强于所述保护层与所述引线框架核之间的第二粘合强度。
8.根据权利要求7所述的集成电路模块，其中，所述基底被配置为使得所述保护层在所述基底被拉离所述封装时仍然附着到所述基底。
9.根据权利要求1所述的集成电路模块，还包括传感器，其耦合到所述显微操作针，并且被配置为在所述显微操作针接触患者的皮肤时对参数进行感测。
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