CN112969501A - 电子部件的密闭包装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子装置领域,特别是例如用于生物医学应用的可植入电子装置领域,并且更具体地涉及用于生物医学体内应用的密闭性包装的电子装置以及这种电子装置的包装方法。

Description

电子部件的密闭包装
本发明涉及电子装置领域,特别是例如用于生物医学应用的可植入电子装置领域,并且更具体地涉及用于生物医学体内应用的密闭性包装的电子装置以及用于制造这种电子装置的电子部件包装方法。
背景技术
电子装置已普遍使用,并且甚至在恶劣的环境条件下也通常要求其发挥作用。例如,诸如芯片的可植入电子装置被用于生物医学体内应用中,例如以用于实施执行、控制或监视身体功能。视网膜植入体就是一个特定示例。这种可植入电子装置通常与体液和组织直接接触。因此,电子装置,并且特别是用于生物医学体内应用的可植入电子装置应该进行包装,以1)保护植入的装置免受人体水性环境的任何损害,例如氧化还原活性或腐蚀性化合物侵入到装置中,这可能会导致所植入装置的腐蚀、损坏或功能异常;以及2)保护人体免受从电子装置释放的有害物质泄露到人体组织中,或者免受对患者身体的其他不利影响,例如可植入装置在人体内的机械摩擦。
用于包装可植入电子装置的现有技术方法通常将装置放置在金属壳体中。在这种已知包装方式中,包装比原始芯片要大得多,在植入期间需要更大的切口,从而导致创口愈合和炎症过程更广泛。此外,植入体越大,纤维状封装就会越大,从而导致在植入体的寿命期间对患者局部组织刺激的风险更高。本发明所提出的密闭包装优于所述现有技术方法之处在于其尺寸小,例如其尺寸与原始装置自身尺寸基本上相似或者仅略大于原始装置自身尺寸。其小尺寸使得能够减少创伤性植入并加快创口愈合。与将电子装置分别单独地封闭在金属壳体中的现有技术方法相比,本发明的方法提供了适用于同步处理相同或不同种类的多个电子装置或部件的优点,并且在很大程度上与所使用的衬底材料或部件材料无关。此外,包装能够在洁净环境中实施,例如在处理电子装置或部件之后的洁净室条件下实施,并且通过这种方式能够避免污染和/或损坏。此外,本发明的包装方法提供了非常好的台阶覆盖,从而导致了重叠层和均匀的封装厚度,这提供了良好的密闭密封。
US 2015/0297136 A1描述了一种用于包装生物医学装置的替代方法,该替代方法不要求将可移除层如本发明地作为临时阻挡层以保护封装层在制造期间免受降解。由于其不同的处理方法,US 2015/0297136 A1无法实现仅两层的密闭封装,并且必须要求使用附加涂层以实现密封。具体地,本发明的包装方法使得能够提供覆盖整个电子装置、特别是覆盖其侧壁的密封双层。这种双层结构对于确保密封是特别有利的,因为单层会包括孔洞(即,微观缺陷),这些孔洞会构成入口点以供周围的潜在腐蚀介质进入。第二材料层将封闭这些孔洞并确保封装的密闭密封。利用现有技术方法,不可能提供完全包围电子装置所有侧面的双层密封,这主要是由于以下事实,即在涂覆期间需要紧固电子装置以使得其某些表面不可接近。直到提供了本发明的包装方法,该方法涉及翻转装置并使用可移除层例如光刻胶作为临时保护阻挡层,才有可能从两侧将保形密封材料沉积在侧壁上,并因此提供双层完全包围密封。另外,与US2015/0297136A1中所描述的包装装置相比,本发明的包装方法不需要倾斜的装置侧壁,并且能够使用高保形涂层,该高保形涂层能够涂覆生物医学植入体中通常存在的直的和直角的表面。此外,US 2015/0297136 A1不涉及视网膜植入体或没有设想使用顶部涂层,更不用说使用如本发明所述的透明顶部涂层。
本发明的方法和包装的优点在于,仅利用两个重叠的封装层就可以获得孔洞数量减少的可靠密闭封装,而无需围绕所包装的芯片的附加嵌入层。
US 2013/330498 A1和US 2011/039050 A1公开了一种可植入医疗装置,其包括电子部件,该电子部件被带有彼此堆叠的封装层的包装来封装,从而形成了多层封装。
发明内容
本发明的方面涉及用于密闭性包装电子部件以制造包装的电子装置的方法以及通过这种方法所获得的包装的电子装置,所述包装的电子装置例如用于生物或生物医学体内应用的可植入电子装置。有利地,根据本发明的包装提供了改进的密封阻挡层,其优选地将一方面的电子装置或其功能电子部件与另一方面的其环境例如植入时的体内环境之间的相互作用最小化。由此,本发明的包装优选地1)确保在体内条件下维持电子装置的功能,例如通过避免装置由于腐蚀或短路作用所导致的不正常的功能而维持其功能,以及2)保护身体使其免受植入时装置的电子部件的材料泄漏/浸出或扩散到周围组织中的影响,或免受其他不利影响,例如植入的装置在身体中的机械摩擦。换言之,本发明装置的特征在于密闭包装建立了抵抗外部因素的可靠阻挡层。更具体地,本发明可以提供双向扩散阻挡层,而不会使装置受到其体内环境的影响,也不会使电子部件的非生理或非生物相容的材料扩散到植入装置周围的组织中。本发明包装的有利特性优选地通过提供完全封装电子部件的分层封装来获得。所得的包装装置表现出嵌入电子部件以形成双层结构的至少部分重叠的层,这优选地通过使用本发明的包装方法来获得或可获得。
在第一方面,本发明涉及一种可植入包装装置,其包括电子部件和封装该电子部件的密闭包装,其中,所述包装包括顶部封装层和底部封装层,所述顶部封装层和底部封装层至少部分地重叠以形成双层结构。优选地,该双层结构至少部分地、更优选地为完全地在电子部件的侧壁上延伸并由此覆盖电子部件的侧壁。以这种方式,装置的包装可以有利地为其电子部件提供密封。如此处所使用的,术语“密闭(hermetic)”、“密闭性密封(hermetically seal)”和“密闭密封(hermetic seal)”是指对不利地影响装置功能的不期望的外部因素而言是不可渗透或者是基本上不可渗透的。也就是说,“密闭”密封或封装优选地以有效的方式将可植入装置与其环境、特别是与体内水性环境相屏蔽,以使得装置的腐蚀或任何其他功能损害都优选地得以最小化或避免。优选地,“密闭”密封或层防止了体液进入装置。术语“密闭”还可以指将身体同样地与可植入装置相屏蔽。
包装的装置通常由侧壁表面并且由顶部表面和底部表面来限定。术语“顶部封装层”和“底部封装层”通常是指至少部分地覆盖待封装电子部件的上部(顶部)表面或底部表面。因此,电子装置的“上部表面”被一层或更多层完全地覆盖或部分地覆盖,其最外层限定了包装的可植入装置的顶部表面,并且待包装电子部件的底部表面被一个或更多个底层覆盖,其最外层限定了包装可植入装置的底部表面。
应当理解,该装置可以含有馈通部或孔以用于与其体内环境进行连通,例如通过电刺激周围的细胞或组织来进行连通。包装的可植入装置的“上部部分”含有允许装置与其环境相互作用的功能性结构或特征,例如通过包括刺激或记录电极或光电二极管来相互作用。可植入包装装置的“顶部表面”由此(部分地)覆盖其上部部分,而“底部表面”覆盖其下部部分。对于一些实施例而言,顶部表面或其一部分可以暴露涂层作为与环境相接触的最外层。在提供根据本发明的包装装置的制造方法方面,应当注意的是,该制造方法的特征在于初始步骤,即在顶部表面上施加一个或更多个封装层,同时底面仅在其后通过施加一个或更多个底部封装层来建立。
在第二方面,本发明提供了一种可植入系统,其包括根据本发明的密闭性包装装置。
在第三方面,本发明涉及一种用于提供或制造可植入装置的包装方法,其中,该方法包括(a)提供存在于衬底上的至少一个电子部件,(b)将至少一个顶部封装层施加到电子部件,以及(c)将至少一个底部封装层施加到电子部件,其中,顶部封装层和底部封装层至少部分地重叠以形成双层结构。有利地,本发明的方法可以使得能够同时处理多个电子部件例如电子管芯以制造多个包装的电子装置,这导致尤其对于芯片加工来说具有成本效益且可扩展的生产工艺。
在也可以是第二方面的实施例的另一方面中,本发明涉及一种用于包装电子部件以提供包装的可植入装置的方法,所述方法包括以下步骤:(i)通过在电子部件原型结构中引入凹部来在衬底上提供彼此分隔开的至少一个、优选地为多个电子部件的组件,其中,相邻的电子部件及其共同的衬底支撑了或限定了该凹部;(ii)将至少一个顶部封装层施加到组件,以由此涂覆电子部件并为凹部加衬;(iii)将可移除层施加到组件;(iv)部分地移除可移除层,以由此在加衬的凹部内保留残留量的可移除层;(v)可选地将组件上下翻转;(vi)从组件的底侧移除a)衬底、b)顶部封装层和c)残留量的可移除层;以及(vii)将至少一个底部封装层施加到组件,其中,将顶部封装层和底部封装层施加为至少部分地重叠,以由此形成双层结构。根据本发明的方法,首先通过添加顶部封装层和可移除层来处理组件的顶侧或上侧。随后,优选地将组件上下翻转(因此使得能够优选地从下方,并且不太优选地从上方来处理底侧),以从组件的底侧来移除衬底,并且移除在凹部内可移除层下方的顶部封装层。由此,残留量的可移除层保留在每个凹部中,这优选地保护了为凹部侧壁加衬的顶部封装层免受劣化。随后,通常完全地移除可移除层。最后,将底部封装层施加到组件的底侧以及侧壁。有利地,本发明的方法——优选地通过在处理期间上下翻转组件并保留可移除层以进行保护——使得能够基于在电子部件的侧壁上延伸的堆叠的封装层进行密闭包装,这使得可以改进密闭特性。
根据本发明第三方面和第四方面的用于包装可植入装置的方法优选地使得能够制备根据本发明第一方面的包装的装置。
附图说明
图1A-F示出了根据本发明优选实施例的包装装置1。
图2示出了根据本发明优选实施例的用于生产或制造包括电子部件的包装装置的方法,所述方法的特征在于步骤309至步骤317。
图3示出了根据本发明的通过密闭包装来嵌入电子部件的另一包装装置。
图4A至图4C示出了根据三个替代实施例的用于施加顶部涂层107的示例性可选步骤400。
具体实施方式
尽管以下详细描述了本发明,但应当理解,本发明不限于本文所描述的特定方法、方案和试剂,因为它们可以变化。还应理解,本文所使用的术语并不旨在限制本发明的范围,本发明的范围仅由所附权利要求书来限制。除非另有定义,否则本文所使用的所有技术和科学术语的含义与本领域普通技术人员之一通常理解的含义相同。
在下文中将描述本发明的特征。这些特征是针对特定实施例来进行描述的。然而,应当理解,它们可以以任何方式并且以任何数量来组合以生成另外的实施例。各种所描述的示例和优选实施例不应解释为将本发明限制为仅明确描述的实施例。本说明书应理解为支持并涵盖实施例,其将明确描述的实施例与任何数量的公开特征和/或优选特征相结合。此外,除非另有理解,否则应认为本申请中所有所描述特征的任何排列和组合均得到本申请说明书的支持。
此外,说明书和权利要求书中的术语第一、第二等用于区分相似元件,而不一定是用于在时间、空间、等级上或以任何其他方式来描述序列。应当理解,如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文所描述的本发明的实施例能够以不同于本文所描述或所示出的其他序列来操作。应当注意,本文所描述的方法步骤可以以适当地互换顺序。在以下描述中,通过说明的方式,将讨论带有互换的步骤的多个示例和实施例,但本发明不限于此。
此外,说明书和权利要求书中的术语顶部、底部、上方、下方等用于描述性目的,而不一定是用于描述相对位置。应当理解,如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文所描述的本发明的实施例能够以不同于本文所描述或所示出的其他取向来操作。
在整个说明书和所附权利要求书中,除非上下文另有要求,否则术语“包括”以及变型例如“包含”和“含有”将理解为暗示包含所声明的构件、整数或步骤,但并不排除任何其他未声明的构件、整数或步骤。术语“由...组成”是术语“包括”的一个特定实施例,其中排除了任何其他未声明的构件、整数或步骤。在本发明的上下文中,术语“包括”涵盖术语“由...组成”。因此,术语“包括”涵盖“具有”以及“组成”,例如“包括”X的组合物可以仅由X组成或者可以包含附加物例如X+Y。
在描述本发明的上下文中(尤其是在权利要求书的上下文中)所使用的术语“一”和“一个”以及“所述”以及类似表述应解释为涵盖单数和复数,除非本文另有指示或与上下文明显矛盾。本文中数值范围的叙述仅旨在用作简写方法以分别指代落入该范围内的每个单独值。除非本文另外指出,否则每个单独值都并入本说明书中,就像其在本文中进行单独列举一样。本说明书中的任何语言都不应解释为指示对实践本发明而言必不可少的任何未要求保护的要素。
词语“基本上”不排除“完全”,例如“基本上不含”Y的组合物可以完全不含Y。必要时,可以在本发明的定义中省略词语“基本上”。
相对于数值x的术语“约”表示x±10%。
*****
在第一方面,本发明涉及一种包括电子部件的密闭性包装的电子装置。优选地,所述装置是可植入装置。更优选地,所述电子装置可以是适合于或配置为可植入在眼睛中的视网膜植入体。根据本发明的电子装置包括密闭包装,其特征在于堆叠结构或双层结构,该堆叠结构或双层结构优选地在电子部件的侧壁上延伸或至少部分地覆盖电子部件的侧壁。以这种方式,包装确保了装置的改进的密闭包装,以使其变得适合于长期植入。优选地,该密闭包装防止或减少了由植入后体内水性环境所引起的不利影响,例如体液或细胞侵入,以及非生物相容的试剂例如金属从电子部件扩散到体内环境中。优选地,包装装置被至少两个耐腐蚀的封装层即顶部封装层和底部封装层封闭或嵌入。密闭性包装装置还可以具有两个以上的封装层。例如,该装置可以包括在彼此之上层叠的一个或更多个顶部封装层,和/或在彼此之上部分或完全层叠的一个或更多个底部封装层。最外层可以优选地是生物相容的。密闭性包装装置可以包含另外的涂层,例如将另外的特性引入到所要求保护的电子装置中的顶部涂层。例如,在密闭性包装的光伏(视网膜)植入体的情况下,顶部涂层和/或顶部封装层可以由透明材料制成,用于通过光信号(例如可见光或红外光)进行编码来接收数据。在根据本发明的电子装置用作可植入刺激器或可植入记录装置的情况下,顶部涂层或顶部封装层可以嵌入电极。因此,优选定位在电子装置的顶侧处的电极和/或光电二极管优选地暴露于环境,以使得至少它们的外部顶部表面没有被任何封装层覆盖。更优选地,电极和/或光电二极管通过至少一个封装层、特别是由顶部涂层和/或顶部封装层来嵌入。顶部封装层和底部封装层可以由一个或更多个导电(子)层构成,该一个或更多个导电(子)层可以例如被图案化为电迹线,从而允许例如在装置的顶侧与底侧之间的一个或更多个电连接。
作为说明而非限制,图1A-F和图3中示出了示例性包装的可植入装置1。根据本发明的包装的电子装置包括通过密闭包装(由此密闭包装由包围并封装电子部件101的层来限定)来封装的电子部件101,所述包装至少包括顶部封装层103和底部封装层104。顶部封装层103和底部封装层104至少部分地重叠,以便例如在包装的装置的侧壁处形成双层结构105、105'的区域。因此,顶部封装层和底部封装层通常被设计为不仅(至少部分地)分别覆盖待包装电子部件的顶部表面和底部表面,而且还例如在竖直方向上延伸超过顶部表面或底部表面,因此还(至少部分地)覆盖装置的侧壁。对于图1A至D中所示例的实施例,底部封装层104在双层结构105、105'的区域处形成了封装装置的外部层。然而,本文还公开了一种组件100,该组件的顶部封装层103在双层结构105、105'的这些区域处形成装置的最外层。
包装的电子装置1通常可以是任何种类的电子装置,包含芯片、刺激器以及控制或监视装置。电子装置优选是可植入的。包装的电子装置优选地可以用于生物或生物医学应用,特别是用于体内应用。示例性可植入电子装置包含视网膜植入体,包含视网膜下植入体和视网膜上植入体,例如WO2016/180517和PCT/EP2018/069159中所描述的那些,或者包含脑植入体,例如用于刺激视觉皮层。这种植入体允许例如在患者眼睛或大脑内电刺激神经元(例如用于通过刺激视觉皮层或通过刺激神经元来治疗帕金森氏病以恢复视觉感知),和/或允许记录患者神经元的电信号。本文所描述的密闭包装确保了长的植入体半衰期,同时植入的电子装置不会受到植入部位处的体内水性环境的影响。
根据本发明的电子装置1可以包含待包装的一个或更多个电子部件101,其有利地为长方体形状并且优选地不包括任何向外突出(从长方体或长方体的平面中突出)的三维形状的电子元件例如晶体管,该电子元件可以是集成电路,也称为管芯。这种部件的其他类型包含微机电系统(MEMS),其包含第0级包装的MEMS、薄膜覆盖的MEMS等。MEMS装置包含例如无源部件、致动器、传感器等。这种部件的其他示例包含微流体装置。另外的示例包含电池,例如可再充电电池、电路、晶体管、电阻器、光电二极管、电容器等。电子部件101实际上可以代表一个以上的单电子单元的堆叠,例如集成电路上的存储芯片。形成电子部件101的堆叠的单元可以作为整体进行封装,以使得包装的可植入电子装置1包括电子部件101,该电子部件101包括电子单元的堆叠。
除了电子单元之外,电子部件101还可以包括(非封装)层102。该层可以定位在电子部件101的底部表面处(参见图1C和D),但替代地也可以定位在其顶部表面处。层102可以包括任何合适的衬底材料或者由该衬底材料组成,该衬底材料包含例如半导体材料(例如硅材料)、电绝缘材料、玻璃材料、聚合物材料以及合适的导电材料,例如金属。优选地,层102可以包括陶瓷或玻璃或者由其组成,该陶瓷或玻璃可选地选自氧化硅或二氧化硅,可选地通过对硅衬底的氧化来获得。层102可以有利地在包装方法的过程中、特别是在移除衬底110的步骤中用作保护电子部件101的阻挡层。例如,层102可以由在经受移除衬底110的步骤时不易于分解/降解的材料构成。可以将电子部件101、层102和衬底110优选地选择为形成“绝缘体上硅”或“SOI”管芯结构,这种结构容易获得并且在本领域中广泛使用。为此,层102可以优选地配置作为设置在硅衬底110上的氧化硅层。具体地,对于光电二极管或其他光敏电子部件101而言,优选地可以通过使用本领域已知的方法来在电子部件101上热生长二氧化硅层102,以便在电子单元与部件101的层102之间提供具有良好电子和/或光学特性的界面。
优选地,由顶部封装层103和底部封装层104产生的双层结构105、105'至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件101的侧壁106、106'。覆盖侧壁106、106'或在所述侧壁上部分地延伸的双层结构有利地提供了改进的密闭包装,并且在一些实施例中,可以优选地避免分别需要围绕顶部封装层103和底部封装层104的附加封装层。双层(105、105')未优选地完全覆盖、而是部分地覆盖电子部件(101),例如双层(105、105')仅覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106'),但电子部件(101)的顶侧和底侧都没有被双层(105、105'、105a、105b、105c、105d)覆盖。替代地,双层(105、105')可以覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')和底侧,但是不覆盖暴露光电二极管和/或电极(109)的顶侧。在另一实施例中,双层(105、105'、105a、105b、105c、105d)仅覆盖电子部件(101)的底侧。
顶部封装层103和/或底部封装层104优选地能够为电子部件101提供密封。术语“密闭密封”和“密闭性密封”以及“密闭”在本文中的其他地方定义。顶部封装层103和/或底部封装层104可以有利地是生物相容的。术语“生物相容”和“生物相容性”是指医学装置在宿主中实施其预期功能而不对宿主产生任何不期望的局部或全身影响的能力。顶部封装层103和底部封装层104可以是耐腐蚀的。术语“耐腐蚀”是指材料在体内条件下对其与水性环境相反应的抵抗力。氧化还原活性化合物可能腐蚀装置的材料。体内植入体的腐蚀是指植入体通常会被氧化或受到其环境的化学侵蚀。“耐腐蚀性”是承受例如通过氧化还原反应的劣化和化学改性/降解的能力。
对于其特征在于仅由彼此重叠以优选地至少部分地覆盖电子部件的侧壁106、106'的一个单顶部封装层103和一个单底部封装层104所构成的密闭包装——即密闭包装不包括任何另外的封装层——的实施例(例如参见图1A或图1B至D以及图3的带有顶部表面的附加涂层的实施例)而言,优选的是,顶部封装层103和底部封装层104既是生物相容的又是耐腐蚀的,以便确保电子装置1的体内相容性以及适当的功能。本领域技术人员能够容易地为顶部封装层103和底部封装层104选择优选表现出生物相容性和/或耐腐蚀性的合适的材料。用于顶部封装层103和底部封装层104的示例性的合适材料包含金属;陶瓷,包含氧化物、氮化物和碳化物;类金刚石碳;金刚石;玻璃;聚合物,特别是低渗透性和/或致密聚合物;以及它们的组合。具体地,合适的金属可以选自钛(Ti)、铂(Pt)、不锈钢、钛镍、钯、铌、钽以及它们的组合或它们的合金;合适的陶瓷可以选自氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、碳化钛、氮化钛、氧化钛、氧化铝、氮化铝、氧化锆以及它们的组合;合适的聚合物可以选自碳氟化物、聚氨酯、聚醚醚酮(PEEK)、硅酮、PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚氨酯、硅酮、硅酮-聚酯-氨基甲酸酯、光敏性聚酰亚胺(可光界定的聚酰亚胺)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯、聚砜、聚苯砜、它们的组合以及它们的多层。顶部封装层103和底部封装层104可以包括相同或不同的材料或者由相同或不同的材料组成。顶部封装层103和底部封装层104可以包括本文所指定材料的单层或更多层(例如,一个以上的(子)层)或者由其组成。
如图所示,密闭包装可以包括至少一个附加顶部封装层103a和/或附加底部封装层104a(例如参见图1E和1F的实施例),这优选地在侧壁处形成至少一个附加双层结构105a、105c并且在底部处形成至少一个附加双层结构105d(图1E),或者在侧壁处形成至少两个附加双层结构(105a、105b和105c)(图1F)。这种附加双层结构105b、105c可以归因于在装置的底侧和/或侧壁处的外部封装层104和104a。特别地,这种附加底部封装层104a可以至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件101的侧壁106、106'。这会导致三封装层侧壁布置,其中顶部封装层103与底部封装层104一起形成内部双层结构105,如图1E和1F的实施例所示的。底部封装层104还与附加底部封装层104a一起形成第二双层结构105c,从而导致在侧壁处形成三层结构。优选地,至少一个附加双层(105a、105b、105c)仅覆盖侧壁(106、106'),而既不覆盖电子部件(101)的顶侧也不覆盖电子部件的底侧。可以提供类似的布置,其中底部封装层104是在侧壁区域处的最内封装层,以使得顶部封装层103夹在作为最外层的附加底部封装层104a与在这种实施例中是侧壁区域处的最内封装层的底部封装层104之间。另外,附加底部封装层104a可以在带有底部封装层104的装置的底侧处建立另一双层结构105d。图1F示例了图1E的实施例,然而,其在封装层103之上还附加地含有部分的附加顶部封装层103a,由此也在根据本发明的包装的电子装置1的顶侧的外围区域处形成了双层结构。在装置101的侧壁处提供三个双层结构105a、105b和105c(四个侧壁层)。使用一个以上或两个以上的堆叠的封装层可以有利地改进密闭包装并提供抵抗外部影响的甚至更可靠的阻挡层。使用这种多层配置的实施例仍然与植入手术后的未延迟伤口愈合和低局部组织刺激风险相兼容,这是因为附加层不会显著地增大植入装置。
为此,密闭包装可以提供有至少一个附加顶部封装层103a和/或至少一个附加底部封装层104a。附加顶部封装层103a优选地施加到封装层103上。附加底部封装层104a优选地施加到底部封装层104上。由此,附加顶部封装层103a和附加底部封装层104a优选地形成密闭包装的最外层,并因此在植入时与环境即身体组织直接接触。顶部封装层103和底部封装层104夹在最外层103a、104a与电子部件101的顶部和底部表面之间。因此,顶部封装层103和底部封装层104可以但不必需由生物相容材料构成(特别是当它们与身体组织不直接接触时)。然而,顶部封装层103和底部封装层104优选地包括如上指定的耐腐蚀材料或者由其组成,以便保护电子部件101免受环境的腐蚀降解。如果存在附加顶部封装层103a和/或附加底部封装层104a,其可以但不必需由耐腐蚀材料构成(特别是,当层103、104适合于保护电子部件101免受腐蚀时)。如果存在层103a和104a,其优选地由生物相容材料构成。
附加顶部封装层103a和附加底部封装层104a可以由单层或更多层(例如,一个以上的(子)层)构成。附加顶部封装层103a和附加底部封装层104a可以由相同或不同的材料构成。
例如,呈现“堆叠的”或多个封装层的优选实施例可以包含由耐腐蚀材料(诸如金属)制成的顶部封装层103和底部封装层104,并且还可以嵌入在由生物相容材料(如硅酮、聚对二甲苯、水凝胶等)制成的附加顶部封装层103a和/或底部封装层104a中。
(附加)顶部封装层103、103a和(附加)底部封装层104和104a,特别是鉴于它们可选的多层结构,还可以包括至少一个导电(子)层,该导电(子)层允许顶侧与底侧或者包装装置的一部分之间的电连接。可以优选的是,电路定位在顶侧上。这些(子)层中的一层或多层可以进行图案化,例如图案化为电迹线形状,以允许在包装装置的顶侧与底侧之间的一个或更多个电连接。例如,电子部件101可以在其顶侧和/或底侧上具有电路,该电路由作为至少一个封装层的一部分的若干个电迹线层之一来进行互连。封装层103、103a、104、104a因此可以包括图案化或非图案化的、导电或电隔离的(子)层(如铂、钛、碳化硅、氧化硅或氮化硅)中的至少一层。在一个实施例中,导电封装(子)层(诸如金属)可以全部彼此电连接以及电连接到电子部件101的电路的电接地。在另一实施例中,封装层103、103a、104、104a中至少之一的(图案化的)无源导电迹线或全导电(子)层用于建立与电路的电接触。
如图1B-D所示,根据本发明的电子装置1还可以包含至少一个顶部涂层107。顶部涂层107优选为至少部分地与顶部封装层103重叠,以有利地确保包装的密封性。由于顶部涂层107通常形成根据本发明的密闭包装的最外层,例如在本发明装置的顶侧处形成该最外层,其在植入时与身体组织直接接触并因此优选是生物相容的。优选地,顶部涂层107也可以是耐腐蚀的。顶部涂层107可以由任何合适的材料构成,该材料优选地为本发明装置的密闭包装添加了另外的功能。例如,特别是对于作为可植入电子装置1的视网膜植入体而言,顶部涂层107可以由透光材料构成。有利地,透光(例如红外光或可见光)顶部涂层可以用于视网膜刺激器,例如光伏视网膜刺激器。具体地,顶部涂层107可以包括选自以下的材料或者由其组成:陶瓷,包含SiC、SiOC;SiO2;玻璃;金刚石或类金刚石碳;氧化铝;氧化钛;以及它们的组合。顶部涂层107可以由上述材料的单层或更多层(代表(子)层)来构成。每个(子)层都可以由特别是与上述所公开材料相同的材料或优选地不同材料构成。顶部涂层107的上述材料可以以非晶态或结晶态或两者兼有的形式来提供。
如图所示,可植入电子装置1可以优选地是电刺激装置,例如视网膜植入体或视网膜刺激器。为此,例如通过其顶部涂层107和/或其顶部封装层103,密闭包装可以包括电子迹线108和/或可以覆盖、包围或嵌入电极109,该电极是电子部件101的一部分并且电连接到电子部件101。优选地,电极109被提供在密闭包装内或者延伸超过密闭包装,特别是被提供在顶部涂层107内或者突出超过顶部涂层107。这种实施例在图1D中示出。顶部涂层107可以包括孔或馈通部,以将电、光或化学信号(例如用于数据传输)传递或交换到部件101以及从部件101中传递或交换出来。这种馈通部可以例如包含电极109,以传递电或离子信号。可以提供的其他示例性馈通部可以是液体馈通部。馈通部可以连接到电导线以接收或传输电信号(例如,以感测信号或电刺激靶细胞或组织)。馈通部可以连接到柔性电路,该柔性电路连接到远离部件101的其他电极或装置或者与之连通。
优选地,电子部件101是集成电路或管芯,其中电极109被提供作为馈通部。电极109优选地与设置在所述集成电路内或所述集成电路上的电子迹线108电连通,并且可以例如转换通过所述集成电路生成的电信号。然而,技术人员容易理解的是,电子迹线108和/或电极109的提供不限于电刺激器或视网膜刺激器。电子迹线例如也可以提供在用作传感器或控制器或用于其他应用的装置中。在植入的装置1中,选择的电子迹线108和/或电极109优选在植入时与身体组织直接接触。为此,电极109可以优选由生物相容材料制成。优选地,电子迹线108和/或电极109可以由耐腐蚀材料制成,以减少或避免对电子部件101的腐蚀以及损坏。电子迹线108和/或电极109可以优选地包括选自以下的材料或者由其组成:铂、黑/多孔铂、铱、铱/铂、氧化铱、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、PEDOT:PSS、(多孔)氮化钛、掺杂金刚石或掺杂类金刚石碳以及石墨烯。
在一些优选实施例中,本发明的装置1可以如图1C或D所示,包括至少一个电子部件101,该电子部件优选地包含集成电路或管芯并且可选地包含另外的电子单元例如无源或有源电路,该电子部件通过包括顶部封装层103和底部封装层104的密闭包装来完全地包装或嵌入,所述顶部封装层和底部封装层中的每一个都由金属、优选地由钛构成。电子部件101、101'可以包括通常定位在电子部件的底侧处的层102,该层可以由陶瓷或玻璃、金属或它们的组合来构成,优选地由二氧化硅来构成。在具体实施例中,可以预见层102为双层结构,例如由一个陶瓷层或玻璃和一个金属层所构成的双层结构,或者例如由两个金属层所构成的双层结构。作为部件101、101'的一部分的电极109优选地由以下材料制成:铂(Pt),包含多孔和铂黑、(多孔)TiN、氧化铱或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS),以在电子部件101与周围体液、组织或细胞之间建立电连接。例如,向上突出以使得它们嵌入在顶部层107内或者突出超过顶部层107的电极109优选地被配置为在部件101、101'与周围环境例如植入时的身体组织之间建立电连接。在优选实施例中,电子迹线108可以作为电子部件101、101'的一部分来提供,例如将所述电子迹线作为部件101、101'的一部分提供在所述电子部件的顶部表面或上部表面上。
装置1的密闭包装优选地包括顶部层107,该顶部层优选地是透明的。顶部层107可以优选地由陶瓷层构成,更优选地由陶瓷多层构成,甚至更优选地由包含碳化硅例如非晶碳化硅或者由碳化硅组成的陶瓷多层来构成。顶部层107还可以包括电子迹线,该电子迹线优选地来自钛(Ti)、金(Au)、铂(Pt)、铜(Cu)、钯(Pd)或铝(Al)或它们的多层。
图3示出了本发明的包装的可植入装置1的另一实施例。根据图3的装置包括附加涂层107。顶部封装层103在其边缘区域处与涂层107重叠。可以例如通过结合例如图4A的步骤(步骤300)来执行本发明的方法来获得这种装置1。
优选地,装置1可以是由密闭包装所包装的用于植入眼睛中的视网膜植入体,其优选地被配置为在视网膜上植入或视网膜下植入。其可以替代地被配置为可植入神经皮层中,特别是用于接触在视觉数据处理中所涉及的神经元皮层细胞。
在第二方面,本发明提供一种系统,其包括如本文所述的至少一个包装的可植入装置1,其例如适合于或被配置为可植入眼睛中。装置1可以通过如本文所公开的用于制造所要求保护的装置1的方法来获得。该系统还可以包括其他可植入的或外部的(不可植入的)装置或部件。本发明的系统还可以包括一个以上的可植入装置1,例如包括多个可植入装置。如上所述,待包装的电子部件101可以包含集成电路或管芯、CMOS逻辑(诸如转向、可编程装置)、MEMS(例如用于压力感测的膜、药物贮存器、用于药物输送的微流体)、电池、天线(例如用于装载可再充电电池、用于对可重编程装置进行编程)。
该系统可以与外部装置一起提供,该外部装置例如与部件101通信的视频眼镜和外部袖珍处理器。通常,部件101可以经由无线通信与外部装置通信,例如通过红外通信、图案化光、RF通信或任何其他合适的手段来进行通信。替代地,部件101可以经由有线连接与外部装置通信,该有线连接例如包含有线网络。在优选实施例中,根据本发明的系统的可植入部件可以包括如本文描述为装置1并且在例如图1D中被示出为视网膜植入体的密闭性包装的部件101。包装的部件101可以优选地植入到眼睛中,更优选地适合于或被配置为视网膜上植入或视网膜下植入。包装的电子部件101、101'可以在合适的支撑件上堆叠和/或彼此间隔开,或在该支撑件上既堆叠又彼此间隔开。功能上相异的包装的电子部件101、101'可以经由电子迹线来进行电连接,例如经由在共同的支撑件上金属化来进行电连接。支撑件可以是柔性的或可拉伸的。包装的电子部件101、101'可以经由适当的接合手段来接合到支撑件。该系统可以提供有全局馈通部,例如电气馈通部、流体馈通部等。
在第三方面,本发明提供了一种用于生产或制造可植入包装装置1的方法,该方法包括(a)提供定位在衬底110上的至少一个电子部件101,(b)将至少一个顶部封装层103、103a施加到电子部件101,以及(c)将至少一个底部封装层104、104a施加到电子部件101,其中顶部封装层103、103a和底部封装层104、104a至少部分地重叠以形成双层结构105、105'、105a、105b、105c、105d,例如在装置1的侧壁区域处/上的双层结构、在装置1的底侧处/上的双层结构和/或在装置1的顶侧处/上的双层结构。双层(105、105'、105a、105b、105c、105d)优选地未完全覆盖、而是部分地覆盖电子部件(101),例如双层(105、105')覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106'),而双层(105、105'、105a、105b、105c、105d)既不覆盖电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。替代地,双层(105、105')可以覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')和底侧,但是不覆盖暴露光电二极管和/或电极(109)的顶侧。在另一实施例中,双层(105、105'、105a、105b、105c、105d)仅覆盖电子部件(101)的底侧。
在可以是第三方面的实施例的第四方面中,本发明提供了一种用于生产或制造可植入包装装置的方法(例如如图2所示),所述方法包括以下步骤309、310、311、312、313、314、315、可选步骤316和317,其优选地根据步骤的所述顺序来进行。
在步骤309中,将组件100提供作为原型结构,其上定位有连续层102和连续电子部件原型结构101。组件100在其底部处由衬底110来支撑。
在步骤310中,提供具有至少一个、优选地为更多个电子部件101和101'的组件100,其中所述电子部件101和101'间隔开并且在衬底110上通过凹部或间隙彼此分隔。相邻的电子部件101、101'和衬底110限定了凹部111。凹部111被电子部件101、101'的侧壁106、106'横向地包围。在本示例中,该组件可以是晶圆110上的管芯101、101'的组件。有利地,衬底110可以支撑更大数量的部件101、101',例如至少10个或至少20个或至少50个或至少100个或至少500个部件。根据步骤310来提供组件100包含将凹部111引入到至少一个连续电子部件原型结构101中(如图2的步骤309所示),该连续电子部件原型结构用作电子部件的基础结构,在该基础结构上应用本发明的方法。该结构由合适的材料(如在部件101和层102的上下文中所述)构成,具有潜在的几个电子和/或光学特征,例如电子电路或光电二极管或其他传感器/刺激器特征,并且通常由设置在衬底110上/中的几个图案化(子)层制成。通过步骤310,通过引入凹部111将电子部件101、101'彼此分隔,并且因此将其单个化。分隔电子部件101、101'的凹部111通过例如干法或湿法蚀刻来引入。将电子部件彼此分隔的步骤允许基于一个单电子部件原型结构来在同一(通常是平坦的)衬底110上制造更大数量的电子部件。这可以使得能够将本发明的包装方法同步地应用到多个相同的或相异的(取决于原型结构的性质)电子部件101、101',这实现了时间和成本效益的制造工艺。
在步骤311中,将至少一个顶部封装层103施加到组件100的顶部表面,从而水平地涂覆电子部件101、101'的上部表面并且竖直地为凹部111的壁加衬。以上描述了用于顶部封装层103的合适材料。应当理解,顶部封装层103、103a可以优选地由保形材料构成,该保形材料能够与电子部件101、101'和凹部111的轮廓相一致,并由此覆盖部件101、101'以及凹部111的壁。由于针对顶部封装层103来优选选择保形材料和沉积技术(诸如非定向或部分定向的物理气相沉积技术、溅射或化学气相沉积),因此通常可以实现可靠且可重现的阶梯状(非平坦)的覆盖(包含水平表面和竖直侧壁的覆盖)。如图所示,步骤311还可以包括添加相同或不同材料的单层或更多层。步骤311还可以包括通常在施加顶部封装层103之后,向组件100施加至少一个附加顶部封装层103a(图2的步骤311中未示出)。(附加)顶部封装层103、103a中的至少之一优选地选自足以将部件101相对于环境密封的耐腐蚀材料。包装的最外顶部封装层103,或者当添加附加顶部封装层时的最外封装层103a,优选地由生物相容材料构成,以便减少或避免对周围身体细胞、组织或流体的刺激或损害。
在步骤312中,通常在组件100的上部表面上将可移除层112施加到组件,以覆盖先前涂覆的部件101、101'和加衬的凹部111。优选地,可移除层112可以包括聚合物材料或者由其组成,该聚合物材料优选地选自树脂、更优选地为光敏树脂(光刻胶),以及可溶解的聚合材料。光敏树脂或光刻胶(也称为光敏聚合物或光活化树脂)是低聚物或聚合物,当暴露于光(通常为在电磁波谱的紫外域或可见域的光)时会改变其性质。具体地,在光照射下,光敏树脂聚合成不可溶的交联网络聚合物(“负性光刻胶”),或者将固体聚合物分解成半液体或可溶或不可溶的(“正性光刻胶”)。在本发明的上下文中,使用通常已知的正性光敏树脂。施加可移除层112作为对部件101、101'的临时保护,并且更具体地,作为顶部封装层103、103a的临时保护以用于后续工艺。因此,可移除层112优选地由可以移除而不影响电子部件101、101'或顶部封装层103、103a的材料构成。移除可移除层112可以优选地通过施加如在半导体产业中通常使用的光刻胶显影剂或光刻胶剥脱剂来完成。
在步骤313中,从组件上移除可移除层112,以暴露部件101、101'的表面上的顶部封装层103。移除步骤可以通过任何合适的物理和/或化学手段来完成,该物理和/或化学手段包含研磨、干法或湿法蚀刻和/或在湿溶液或等离子体中剥离。优选地,移除可以优选地在通常覆盖凹部的底部表面的加衬的凹部中留下残留量的可移除层112。该残留量的可移除层112旨在形成保护性阻挡层或“塞”,以保护为凹部111加衬的顶部封装层免受后续处理步骤的劣化。
特别地,在可移除层112由正性光刻胶构成的优选实施例中,步骤313可以包括子步骤1)将组件100暴露于仅被引导到顶部表面(而未引导到凹部111的底部部分)的光,以及子步骤2)将光刻胶显影剂施加到组件100。以这种方式,确保了仅移除组件100的顶部表面处或附近的光刻胶可移除层112,而在凹部111的底部部分内保留残留量的未曝光的光刻胶。替代地,可移除层112可以由负性光刻胶构成。在这种情况下,步骤313可以包括子步骤1)将组件100暴露于仅被引导到凹部111的底部部分(而未被引导到顶部表面)的光,以及子步骤2)将光刻胶显影剂施加到组件100。以这种方式,确保了仅移除组件100的顶部表面处的未曝光的光刻胶可移除层112,而在凹部111的底部部分内保留残留量的光刻胶。
在步骤314(如图2的步骤314a所示)中,将组件100上下翻转(未示出)并进行处理。装置的翻转通过使得可以从上方接近底侧而便于其底侧的处理。为此,组件100可以临时地附接到临时载体113。临时附接可以通过任何合适的粘附或接合手段来完成,例如经由合适的粘合剂来完成,所述粘附或接合手段优选地是可逆的。优选地,粘合剂的特征可以在于可调节的粘合剂连接,该可调节的粘合剂连接可以改变,例如通过应用例如热量、UV辐射、激光或其他光辐射来减弱,以引起组件100从临时载体113脱粘。临时载体113可以由任何合适的固体材料例如硅或玻璃构成。
该处理有利地使得能够提供堆叠的或双层的封装层结构105、105',这确保了通过所得到的包装对电子部件101、101'的密封密封。
步骤314包含几个子步骤,即从组件100的底部移除层,以使得加衬的凹部111保持敞开以最终利用底部封装层104、104'来加衬(参见以下步骤315),以形成至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件的侧壁106、106'的双层结构105、105'。
在步骤314a中,移除衬底110,由此以暴露出被层102可选地覆盖的电子部件101、101'的底侧以及为凹部111加衬的顶部封装层。步骤314a也可以称为衬底的“减薄”。可以通过任何合适的物理和化学手段(包含研磨和蚀刻)来移除衬底110。优选地,可选层102可以用作保护部件101、101'的底侧免受减薄或免受移除步骤所引起的任何其他损害的阻挡层,并由此可以在不影响电子部件101、101'的情况下精确控制衬底110的移除。将“减薄”优选地实施为直到已经移除衬底110(步骤314b),或更优选地直到通过移除层103、103'来暴露出留在凹部111内的残留量的可移除层112(子步骤314c)。以这种方式,电子部件101、101'仅通过为凹部111加衬的顶部封装层103、103'经由可移除层112来保持连接。
在子步骤314c中,移除顶部封装层103、103',由此以暴露出在加衬的凹部内形成保护性阻挡层的残留的可移除层112。保护性阻挡层使得能够保持顶部封装层103、103'的完整性以用于后续处理,特别是在移除衬底110时。有利地,该方法使得能够首先通过重叠顶部封装层103、103'并且然后通过施加底部封装层104、104'来形成双层结构105、105',其优选地在所得电子部件101、101'的整个侧壁上延伸并完全覆盖所述整个侧壁。以这种方式,实现了改进且高效的密闭包装。
在子步骤314d中,移除残留的可移除层112,由此以暴露出加衬的凹部111,以利用底部封装层104、104'来进行涂覆。优选地,可移除层112可以通过将层112暴露于能够溶解或以其他方式移除可移除层112的条件或化学物质来进行移除。通常,移除可以涉及任何合适的物理或化学手段,例如蚀刻、剥脱或利用能够移除可移除层112的合适的化学品或溶剂的其他处理方式。在光刻胶可移除层112的情况下,移除优选地可以包括:施加光和光刻胶显影剂、单独施加光刻胶显影剂或在湿溶液或等离子体中剥脱光刻胶。
在处理期间选择适当的技术以移除各个层是公知的。对适当技术的选择通常取决于待移除层的材料。应当理解,通常基于待移除材料的性质来选择适当的移除技术,即通过优先或排他地仅移除组件100的目标层而不移除其他非目标层或材料的技术来移除每个层。
在步骤315中,将至少一个底部封装层104、104a施加到组件100,优选地以上下颠倒的取向以用于从上方进行处理来施加,以在底侧处涂覆电子部件101、101'和内衬有顶部封装层103、103a的凹部111。以上描述了用于底部封装层104、104a的合适材料。应当理解,底部封装层104、104a可以优选地由保形材料构成或通过至少部分定向的技术来沉积,该底部封装层能够与电子部件101、101'和凹部111的轮廓一致,并由此覆盖部件101、101'以及预先内衬有顶部封装层103、103a的凹部111的壁。由于用于底部封装层104、104a的保形材料和沉积技术的优选选择,通常建立了令人高度满意的阶梯状覆盖。如图所示,步骤315可以使得能够施加相同或不同材料的单层或更多层。除了施加底部封装层104之外,步骤315还可以包括另一子步骤,即通常在施加底部封装层104之后,将至少一个附加底部封装层104a(步骤315中未示出)施加到组件100。至少一个底部封装层104、104a优选地选自使得能够相对于环境密封部件101、101'的耐腐蚀材料。作为与环境的接口的最外底部封装层104、104a优选地由生物相容材料构成,以减少或避免对周围身体细胞、组织或流体的刺激或影响。如图所示,步骤315可以包括添加相同或不同材料的单层或更多层。
本发明的方法使得能够将顶部封装层103、103a和底部封装层104、104a优选地施加为至少部分地重叠并形成双层结构105、105'、105a。所述双层结构105、105a优选地至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件的侧壁106、106';这特别是通过使用可移除层112作为用于为凹部111加衬的顶部封装层103、103a的保护性阻挡层(参见步骤314),并且通过在施加底部封装层104、104a之前优选地上下改变(“翻转”)组件100的取向(使得能够上下颠倒组件100的处理)来实现的。
顶部封装层103、103a和/或底部封装层104、104a中的一个或更多个(或其至少一部分)可以在工艺期间使用例如光刻和蚀刻或剥离来进行图案化,以(例如至少在侧壁区域处)引入例如连续迹线,从而使得电子组件101、101'的顶侧与底侧之间的电互连。
通过可选的步骤316,将组件100固定或紧固至支撑层114,并且将根据步骤315所提供的组件100从临时载体113释放,优选地随后释放。固定或接合可以通过任何合适的接合手段来完成,例如经由合适的粘合剂来完成。优选地,粘合剂的特征可以在于可调节的粘合剂连接或接合,其可以通过施加热量和/或UV光和/或激光来修改并且尤其是减弱。支撑层114可以优选地由柔性材料例如薄膜构成,这使得能够运输或存储电子部件101、101'。示例性材料包含柔性聚合物,例如所谓的半导体“切割带”。有利地,柔性膜的使用使得能够通过“管芯拾取”工艺来移除电子部件101、101',例如管芯,由此使用一个或更多个销来将管芯从后方推入,并通过使用真空“拾取工具”从前方抬起或卸下管芯管芯。该步骤通常由自动“管芯拾取”机器来执行。
在步骤317中示出了从支撑层114的释放。所得装置1被由步骤315所产生的顶部封装层103和底部封装层104来进行封装。或者在步骤316之后将其从其支撑层114释放。根据步骤317的组件100代表本发明的一个实施例,该组件被紧密地封装并且具有用于其体内植入的所期望的密封性。其特征在于,作为本发明方法的结果,如图2的实施例所示,双层结构105、105'由整个侧壁上的封装层103和104来形成。
本发明的方法还可以可选地包括用于提供顶部涂层107的步骤317。可以在步骤311中的施加顶部封装层103、103a之前施加顶部涂层107。或者,替代地,可以仅在步骤311中的施加顶部封装层103、103a之后,例如可以在步骤312之前或在步骤316之后,施加顶部涂层107。如果涂覆步骤400在步骤311之前执行,则应将其在如上所述的将凹部111引入到组件100中之前执行(即在图2的步骤310之前引入到步骤309的组件100上)或者在已经引入凹部之后执行(在步骤311之前施加到步骤310的组件100上)。取决于在本发明方法的过程中何时将顶部涂层107施加到组件100,顶部封装层103、103a可以与涂层107至少部分地重叠,或者替代地,涂层107可以与封装层103、103a至少部分地重叠。当仅在步骤316之后通过步骤400来施加顶部涂层107时,其优选地在层103、103a之上形成另一层,以形成与环境直接接触的所得装置1的最外上部层。
根据一个实施例,在施加封装层103、103a之前,将顶部涂层107优选地施加到电子部件101、101'(或组件100的顶侧)。本申请可以涉及任何合适的手段,优选为沉积,其包含化学气相沉积(CVD)(包含等离子体增强CVD(PECVD)),或物理气相沉积(PVD),或原子层沉积(ALD)或底层氧化。随后,优选部分地移除顶部涂层107,随后施加至少一个顶部封装层103、103a,以使得顶部涂层107和封装层103、103a优选至少部分地彼此重叠。可以优选的是,使得至少一个顶部封装层103、103a能够至少在涂层107的边缘区域处与涂层107重叠。优选地设想部分移除顶部涂层107以暴露组件的边缘。移除涉及任何合适的手段,如任何化学或物理工艺,优选地为湿法或干法蚀刻和/或剥离。由于所得包装,顶部涂层107和顶部封装层103、103a的部分重叠密封地封闭了电子组件101、101',而不会干扰顶部涂层107的预期功能。
替代地,仅在步骤311中的施加顶部封装层103、103a之后施加顶部涂层107。为此,至少一个顶部封装层103、103a在电子组件101、101'顶侧处从上方施加到电子组件101、101'。随后,从电子部件101、101'上部分地移除顶部封装层103、103a,以将顶部涂层107施加到例如顶部封装层103、103a的移除部分的部位处。例如,可以从电子部件101、101'的表面的中心部分来移除顶部封装层103、103a,并且覆盖电子部件101、101'的边缘的外围部分仍然被至少一个顶部封装层103、103a所覆盖。可以施加任何合适的手段,例如任何化学或物理工艺,优选地为湿法或干法蚀刻和/或剥离。此后,将顶部涂层107施加到电子部件101、101',以使得顶部涂层107和封装层103、103a优选地至少部分地彼此重叠。如上所述,可以优选地通过沉积来施加顶部涂层107,该沉积包含化学气相沉积(CVD)(包含PECVD),或物理气相沉积(PVD),或原子层沉积(ALD)或底层氧化。
所得的展现出顶部涂层107的实施例取决于所施加的特定基础方法以及在本发明方法过程中执行步骤400的阶段。在图4A至图4C中示出了施加顶部涂层107的这种替代方案。
图4A至图4C中所示的所有实施例都代表在本发明方法的不同阶段处的步骤400的替代优选实施例。通过图4A的步骤400,被凹部111分隔开的部件101、101'(参见根据图2的方法的步骤310)在其上部表面处和沿着凹部111的内部竖直表面壁(或者是形成凹部111的电子部件101、101'的其他侧壁106、106')被涂覆(涂层107)。通过蚀刻或剥离来将涂层107图案化。当使用蚀刻工艺时,首先沉积材料107;然后施加光刻胶并将其图案化,并且从未被光刻胶覆盖的区域蚀刻材料107。最后,移除光刻胶。
当使用剥离时,在沉积材料107之前完成光刻胶的图案化;在沉积材料107之后,移除抗蚀剂和光刻胶上的材料107,以留下在沉积材料107之前已经去除光刻胶的层107。
然而,根据图4B的步骤400的实施例与图4A的不同之处在于,在引入凹部111(将电子部件101、101'彼此分隔开)之前,通过涂层107来进行涂覆。将图案化或剥离工艺施加为使得仅在根据图4B的图案化或剥离步骤400之后才引入凹部111。图4A和图4B这两个实施例此后都继续通过(图2的)步骤311将顶部封装层103施加到暴露的上部表面,并由此也为凹部111加衬。根据图4C的步骤400与图4A和图4B的实施例的步骤400的不同之处在于步骤顺序的改变。对于图4C的实施例而言,首先实施(图2的)步骤310和311,并且仅在步骤311(施加顶部封装层103)之后,通过涂层107来涂覆电子部件101、101'。因此,与图4A和图4B的实施例不同,根据图4C的步骤400的实施例使得涂层107能够(部分地)重叠顶部封装层103。
对于步骤400的所有这些实施例而言,共同的是它们可能涉及蚀刻或剥离。
在步骤400的蚀刻工艺中,将顶部涂层107施加到部件101、101'的表面。随后,使用合适的方法(例如旋涂)来施加光刻胶层,该光刻胶层可选地通过施加热量来烘烤。此后,施加掩模,该掩模限定了所得顶部涂层107的所期望的图案,并且使得能够将“掩模后的”光刻胶暴露于光。随后,添加合适的显影剂以移除光刻胶。在正性光刻胶的情况下,移除暴露于光的部分。在负性光刻胶的情况下,移除抗蚀剂的未暴露于光的部分。在“显影步骤”之后,可以通过施加热量来实施抗蚀剂的可选固化或硬化。随后可以进行湿法或干法蚀刻以选择性地移除未被光刻胶覆盖的顶部涂层107的部分,并且保留顶部涂层107的被光刻胶覆盖的部分。最后,通过在合适的剥脱溶液或等离子体中剥离来移除剩余的抗蚀剂,以产生如由掩模所限定的图案化的顶部涂层107。
在步骤400的替代剥离工艺中,例如通过旋涂将光刻胶施加到部件101、101'的顶部表面上,或者施加到应该支撑顶部涂层107的任何其他层上。可选地,通过施加热量来将光刻胶进行烘烤。随后,将限定了所得顶部涂层107的所期望的图案的掩模施加到光刻胶上,并且将“掩模后的”光刻胶暴露于光。此后,施加合适的显影剂以移除光刻胶。在正性光刻胶的情况下,移除暴露于光的部分。在负性光刻胶的情况下,移除抗蚀剂的未暴露于光的部分。在“显影步骤”之后,通过施加热量来可选地固化或硬化抗蚀剂。将顶部封装层103(或应该部分覆盖顶部涂层107的任何其他层)沉积在光刻胶上。最后,可选地与施加超声一起来施加合适的剥离溶液,以将图案化的光刻胶与覆盖层一起剥离,并且仅在先前移除了下面光刻胶的地方保留覆盖层。
图4A至图4C中所示的每个所得组件100都可以根据本发明的方法来进一步地处理,例如通过其步骤312(参见图2)来继续该生产工艺。
此外,本发明的方法可以包含可选步骤500,即在密闭包装内,例如在电子部件101、101'的顶部或底部处,提供例如电子迹线108、光电二极管和/或电极109。通常当例如在步骤309或310处电子部件101的上部表面暴露并且可接近以进行进一步的修改时执行该可选步骤500。替代地,它可以在已经施加了外部层之后来执行,例如在步骤316处或其之后来执行。通过至少区域性移除先前施加的层或涂层,能够实现该替代方法。因此,步骤500修改了电子部件101。由此,电子迹线108和/或电极109可以通过任何合适的沉积技术或图案化来施加到电子部件101、101'的表面,其通常施加在顶部涂层107和顶部封装层103、103a的下面,该沉积技术包含化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(例如电子束蒸发或(反应)溅射)、电化学沉积和电沉积,该图案化包含剥离或蚀刻,如下文更详细描述的。
通过竖直或向上突出的结构(如电极,参见如图1D)对电子部件101的修改,可以对顶部封装层103、103a和/或涂层107的性质产生影响。这可以表现出例如中断这些层中的一个或更多个的孔。优选地,电极109可以例如设置在顶部涂层107内或延伸超过该顶部涂层,和/或附加地或替代地,设置在顶部封装层103/103a内或延伸超过该顶部封装层。
也可以仅在通过局部移除顶部涂层107和/或顶部封装层103、103a建立了密闭包装之后才引入电极109,以使得部件101、101'的表面通常在电极沉积部位处完全暴露。例如通过沉积金属或其他电极材料层,可以在部件101、101'的表面上添加电极109。首先,可以部分地移除顶部涂层107和/或顶部封装层103/103a以生成用于形成电极109的孔或馈通部。移除可以通过任何合适的技术来完成,例如通过蚀刻来完成。随后,将电极材料施加到顶部涂层107和/或顶部封装层103/103a。随后,例如通过蚀刻或剥离来移除过量的电极材料,以使得优选地仅在顶部涂层107和/或顶部封装层103/103a的孔或馈通部的部位处保留电极材料,并且可选地,与顶部涂层107和/或顶部封装层103/103a部分地重叠。只要电极109的直径应大于孔或馈通部的尺寸时,就可以设想这种实施例。
替代地,电极109可以由顶部涂层107和/或顶部封装层103/103a下面的电子迹线108来形成。为此,例如通过蚀刻或剥离来部分地移除顶部涂层107和/或顶部封装层103/103a,以形成孔或馈通部,从而暴露出下面的电子迹线108的一部分。
前面的描述详述了本发明的某些实施例。然而,应当理解,无论前述内容在文字中出现得多么详细,本发明都可以以许多方式来实践。应当注意,当描述本发明的某些特征或方面时,使用特定术语并不意味着暗示该术语在本文中被重新定义为限于包含本发明中与该术语相关联的特征或方面的任何特定特征。
尽管以上详细描述已经示出、描述并指出了应用于各种实施例的本发明的新颖特征,但本领域技术人员应当理解,在不脱离本发明精神的情况下,可以对所示装置或工艺的形式和细节作出各种省略、替换和改变。本发明的范围由所附权利要求书而非前面的描述来指示。落入权利要求的等同含义和范围内的所有改变均应包含在其范围之内。
条款
1、一种可植入装置,包括由密闭包装(10)来封装的电子部件(101),所述包装包括顶部封装层(103)和底部封装层(104),其中,所述顶部封装层(103)和底部封装层(104)至少部分地重叠以形成双层(105、105')。
2、根据条款1所述的可植入装置,其中,所述双层(105、105')至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')。
3、根据条款1或2所述的可植入装置,其中,所述双层(105、105')未完全地覆盖所述电子部件(101),而是仅部分地覆盖所述电子部件。
4、根据条款1至3中任一项所述的可植入装置,其中,所述双层(105、105')仅覆盖所述电子部件(101)的侧壁(106、106'),而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。
5、根据条款1至4中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是生物相容的。
6、根据条款1至5中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是耐腐蚀的。
7、根据条款5或6所述的可植入装置,其中,所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)包括以下或由以下组成:金属;陶瓷,包含氧化物、氮化物和碳化物,优选地为金属氧化物、金属氮化物和金属碳化物;类金刚石碳;金刚石;玻璃;聚合物;它们的组合,或它们的组合或多层。
8、根据条款7所述的可植入装置,其中,所述金属选自Ti、Pt、不锈钢、钛镍、钯、铌、钽、它们的组合或合金,以及它们的多层;其中,所述陶瓷选自由以下组成的集合:氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、碳化钛、氧化钛、氧化铝、氮化铝、氧化锆、它们的组合以及它们的多层;并且/或者所述聚合物选自由以下组成的集合:碳氟化合物、聚氨酯、聚醚醚酮(PEEK)、硅酮、PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚氨酯、硅酮、硅酮-聚酯-氨基甲酸酯、光敏性聚酰亚胺(可光界定的聚酰亚胺)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯、聚砜、聚苯砜、它们的组合以及它们的多层。
9、根据前述条款中任一项所述的可植入装置,其中,所述包装还包括至少一个顶部涂层(107),其中,优选地,顶部涂层(107)和顶部封装层(103)至少部分地或完全地彼此重叠。
10、根据条款9所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)是生物相容的。
11、根据条款9或10所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)是耐腐蚀的。
12、根据条款9至10中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)是透明的。
13、根据条款9至12中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)包括选自由以下组成的集合中的材料或者由其组成:陶瓷;玻璃,包含SiC、SiOC;SiO2;金刚石或类金刚石碳;氧化铝;氧化钛;它们的组合;以及它们的多层。
14、根据条款9至13中任一项所述的可植入装置,其中,所述装置,优选地为所述顶部涂层(107),还包括电连接到所述电子部件(101)的电子迹线(108),所述电子迹线(108)优选地形成顶部涂层(107)内或者从所述顶部涂层突出的电极。
15、根据条款14所述的可植入装置,其中,所述电子迹线形成电极,所述电极优选地是生物相容的且耐腐蚀的。
16、根据条款14或15所述的可植入装置,其中,所述电子迹线包括选自由以下组成的集合中的材料或者由其组成:铂、黑/多孔铂、铱、铱/铂、氧化铱、PEDOT:PSS、氮化钛、掺杂金刚石或掺杂类金刚石碳和石墨烯,以及它们的组合。
17、根据前述条款中任一项所述的可植入装置,其中,由所述密闭包装(10)来封装的所述电子部件(101)包括层(102)。
18、根据条款17所述的可植入装置,其中,层(102)包括陶瓷或玻璃或者由其组成,所述陶瓷或玻璃可选地选自氧化硅,可选地通过对硅衬底的氧化来获得。
19、根据前述条款中任一项所述的可植入装置,还包括在顶部封装层(103)之上的至少一个附加顶部封装层(103a)和/或封装底部封装层(104)的至少一个附加底部封装层(104a)。
20、根据条款19所述的可植入装置,其中,另外的封装层(103a、104a)重叠,以形成至少一个附加双层(105a、105b、105c),所述至少一个附加双层可选地至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')。
21、根据条款20所述的可植入装置,其中,所述至少一个附加双层(105a、105b、105c)仅覆盖所述侧壁(106、106'),而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。
22、根据条款19或21中任一项所述的可植入装置,其中,顶部封装层(103、103')和/或底部封装层(104、104')是耐腐蚀的并且可选地是生物相容的。
23、根据条款19至22中任一项所述的可植入装置,其中,所述至少一个附加顶部封装层(103a)和/或至少一个附加底部封装层(104a)是生物相容的并且可选地是耐腐蚀的。
24、根据前述条款中任一项所述的可植入装置,其中,顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)和/或可选地另外的顶部封装层(103a)和/或另外的底部封装层(104a)包括相同的或不同的材料,或者由相同的或不同的材料组成。
25、根据前述条款中任一项所述的可植入装置,其中,所述可植入装置包括暴露于环境的光电二极管和/或电极(109),所述光电二极管和/或电极优选地通过顶部涂层和/或顶部封装层嵌入,以使得所述光电二极管和/或电极的外顶部表面暴露于环境。
26、根据前述条款中任一项所述的可植入装置,其中,所述可植入装置被配置为可植入在眼睛中,优选地作为被配置为可进行视网膜上植入或视网膜下植入的视网膜植入体。
27、一种可植入系统,包括至少一个根据条款1至26中任一项所述的包装的装置。
28、一种用于包装可植入装置的方法,所述方法包括
(a)在衬底(110)上提供至少一个电子部件(101);
(b)将至少一个顶部封装层(103、103')施加到电子部件(101、101');
以及
(c)将至少一个底部封装层(104、104')施加到电子部件(101、101');
其中,所述顶部封装层(103、103')和所述底部封装层(104、104')至少部分地重叠,以形成双层(105、105'、105a、105b、105c)。
29、一种用于包装可植入装置的方法,所述方法包括以下步骤:
(i)在衬底(110)上提供彼此间隔开的至少一个、优选地为多个电子部件(101、101')的组件(100),其中,相邻的电子部件(101、101')和衬底(110)限定了电子部件(101、101')之间的凹部(111);
(ii)将至少一个顶部封装层(103、103')施加到组件(100),从而涂覆电子部件(101、101')并为凹部(111)加衬;
(iii)将可移除层(112)施加到组件(100);
(iv)部分地移除可移除层(112),从而在加衬的凹部(111)内留下残留量的可移除层(112);
(v)优选地上下颠倒或翻转组件(100);
(vi)从组件的底侧移除(a)衬底(110)、(b)顶部封装层(103)和(c)残留量的可移除层(112);以及
(vii)将至少一个底部封装层(104、104')施加到组件(100),从而优选地涂覆电子部件(101、101')和凹部(111),
其中,将所述顶部封装层(103、103')和第二底部封装层(104、104')施加为至少部分地重叠并形成双层(105、105')。
30、根据条款28或29所述的方法,其中,所述双层(105、105')被设置为至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖所述电子部件的侧壁(106、106')。
31、根据条款28至30中任一项所述的方法,其中,所述双层(105、105')仅覆盖所述侧壁(106、106'),而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。
32、根据条款28至31中任一项所述的方法,还包括通过以下来提供顶部涂层(107)的步骤
(a)将顶部涂层(107)、优选地为如前述条款中任一项所限定的顶部涂层施加到电子部件(101、101')的顶侧,(b)部分地移除顶部涂层(107),(c)将至少一个顶部封装层(103、103')、优选地为如前述条款中任一项所限定的至少一个顶部封装层施加到所述电子部件(101、101'),以使得顶部涂层(107)和封装层(103、103')优选地至少部分地彼此重叠;
或者
(a')将至少一个顶部封装层(103、103')、优选地为如前述条款中任一项所限定的至少一个顶部封装层施加到电子部件(101、101'),(b')从电子部件(101、101')部分地移除顶部封装层(103、103'),(c')将顶部涂层(107)、优选地为如前述条款中任一项所限定的顶部涂层施加到电子部件(101、101'),以使得顶部涂层(107)和封装层(103、103')优选地至少部分地彼此重叠。
33、根据条款32所述的方法,其中,步骤(2)包含通过任何化学或物理工艺、优选地通过湿法或干法蚀刻和/或剥离来部分地移除顶部涂层(107)或顶部封装层(103、103')。
34、根据条款32或33所述的方法,其中,通过沉积来施加顶部涂层(107),所述沉积包含化学气相沉积(CVD),或物理气相沉积(PVD),或原子层沉积(ALD)或底层氧化,所述化学气相沉积包含PECVD。
35、根据条款28至34中任一项所述的方法,还包括以下步骤:通过沉积和/或图案化来提供电子迹线(108)和/或电极(109),优选地在顶部涂层(107)内提供电子迹线和/或电极,所述沉积包含物理气相沉积或电沉积,所述图案化包含剥离或蚀刻。
36、根据条款29至35中任一项所述的方法,还包括在步骤(iv)之前将所述组件的顶侧附接到临时载体(113)的步骤。
37、根据条款29至35中任一项所述的方法,其中,通过分别独立地选自包含研磨、蚀刻和/或剥脱的物理和化学手段的手段来移除衬底(110)、顶部封装层(103)和/或可移除层(112)。
38、根据条款28至37中任一项所述的方法,其中,顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是生物相容的。
39、根据条款28至38中任一项所述的方法,其中,顶部封装层(103、103a)和/或底部封装层(104、104a)是耐腐蚀的。
40、根据条款28至39中任一项所述的方法,其中,顶部封装层(103、103a)和/或底部封装层(104、104a)包括可选地选自以下的材料或者由其组成:金属,包含钛、铂、不锈钢、钛镍、钯、铌、钽、它们的合金和多层;陶瓷,包含金属氧化物、金属氮化物和金属碳化物,例如氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、碳化钛、氧化铝、氮化铝、氧化锆以及它们的多层;类金刚石碳;金刚石;玻璃;低渗透性和/或致密(规范!)聚合物,包含碳氟化物、聚氨酯、PEEK、硅酮、PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺;或它们的多层。
41、根据条款30至40中任一项所述的方法,其中,可移除层(112)包括选自以下的材料或者由其组成:聚合材料,优选为树脂,更优选为光敏树脂,以及可溶解的聚合材料。
42、根据条款32至41中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)是生物相容的。
43、根据条款32至42中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)是耐腐蚀的。
44、根据条款32至43中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)是透明的。
45、根据条款32至44中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)包括选自以下的材料或者由其组成:陶瓷;玻璃,包含PECVD SiC、SiOC;SiO2;金刚石或类金刚石碳;氧化铝;氧化钛;或它们的多层。
46、根据条款28至45中任一项所述的方法,其中,所述方法提供了根据条款1至26中任一项所述的包装装置。

Claims (46)

1.一种可植入装置,包括由密闭包装(10)来封装的电子部件(101),所述包装包括顶部封装层(103)和底部封装层(104),其中,所述顶部封装层(103)和底部封装层(104)至少部分地重叠以形成双层(105、105')。
2.根据权利要求1所述的可植入装置,其中,所述双层(105、105')至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')。
3.根据权利要求1或2所述的可植入装置,其中,所述双层(105、105')未完全地覆盖所述电子部件(101),而是仅部分地覆盖所述电子部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可植入装置,其中,所述双层(105、105')仅覆盖所述电子部件(101)的侧壁(106、106'),而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是生物相容的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是耐腐蚀的。
7.根据权利要求5或6所述的可植入装置,其中,所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)包括以下或由以下组成:金属;陶瓷,包含氧化物、氮化物和碳化物,优选地为金属氧化物、金属氮化物和金属碳化物;类金刚石碳;金刚石;玻璃;聚合物;它们的组合,或它们的组合或多层。
8.根据权利要求7所述的可植入装置,其中,所述金属选自Ti、Pt、不锈钢、钛镍、钯、铌、钽、它们的组合或合金,以及它们的多层;其中,所述陶瓷选自由以下组成的集合:氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、碳化钛、氧化钛、氧化铝、氮化铝、氧化锆、它们的组合以及它们的多层;并且/或者所述聚合物选自由以下组成的集合:碳氟化合物、聚氨酯、聚醚醚酮(PEEK)、硅酮、PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚氨酯、硅酮、硅酮-聚酯-氨基甲酸酯、光敏性聚酰亚胺(可光界定的聚酰亚胺)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯、聚砜、聚苯砜、它们的组合以及它们的多层。
9.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置,其中,所述包装还包括至少一个顶部涂层(107),其中,优选地,顶部涂层(107)和顶部封装层(103)至少部分地或完全地彼此重叠。
10.根据权利要求9所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)是生物相容的。
11.根据权利要求9或10所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)是耐腐蚀的。
12.根据权利要求9至10中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)是透明的。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的可植入装置,其中,所述顶部涂层(107)包括选自由以下组成的集合中的材料或者由其组成:陶瓷;玻璃,包含SiC、SiOC;SiO2;金刚石或类金刚石碳;氧化铝;氧化钛;它们的组合;以及它们的多层。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的可植入装置,其中,所述装置,优选地为所述顶部涂层(107),还包括电连接到所述电子部件(101)的电子迹线(108),所述电子迹线(108)优选地形成顶部涂层(107)内或者从所述顶部涂层突出的电极。
15.根据权利要求14所述的可植入装置,其中,所述电子迹线形成电极,所述电极优选地是生物相容的且耐腐蚀的。
16.根据权利要求14或15所述的可植入装置,其中,所述电子迹线包括选自由以下组成的集合中的材料或者由其组成:铂、黑/多孔铂、铱、铱/铂、氧化铱、PEDOT:PSS、氮化钛、掺杂金刚石或掺杂类金刚石碳和石墨烯,以及它们的组合。
17.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置,其中,由所述密闭包装(10)来封装的所述电子部件(101)包括层(102)。
18.根据权利要求17所述的可植入装置,其中,层(102)包括陶瓷或玻璃或者由其组成,所述陶瓷或玻璃可选地选自氧化硅,可选地通过对硅衬底的氧化来获得。
19.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置,还包括在顶部封装层(103)之上的至少一个附加顶部封装层(103a)和/或封装底部封装层(104)的至少一个附加底部封装层(104a)。
20.根据权利要求19所述的可植入装置,其中,另外的封装层(103a、104a)重叠,以形成至少一个附加双层(105a、105b、105c),所述至少一个附加双层可选地至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')。
21.根据权利要求20所述的可植入装置,其中,所述至少一个附加双层(105a、105b、105c)仅覆盖所述侧壁(106、106'),而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。
22.根据权利要求19或21中任一项所述的可植入装置,其中,顶部封装层(103、103')和/或底部封装层(104、104')是耐腐蚀的并且可选地是生物相容的。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的可植入装置,其中,所述至少一个附加顶部封装层(103a)和/或至少一个附加底部封装层(104a)是生物相容的并且可选地是耐腐蚀的。
24.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置,其中,顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)和/或可选地另外的顶部封装层(103a)和/或另外的底部封装层(104a)包括相同的或不同的材料,或者由相同的或不同的材料组成。
25.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置,其中,所述可植入装置包括暴露于环境的光电二极管和/或电极(109),所述光电二极管和/或电极优选地通过顶部涂层和/或顶部封装层嵌入,以使得所述光电二极管和/或电极的外顶部表面暴露于环境。
26.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置,其中,所述可植入装置被配置为可植入在眼睛中,优选地作为被配置为可进行视网膜上植入或视网膜下植入的视网膜植入体。
27.一种可植入系统,包括至少一个根据权利要求1至26中任一项所述的包装的装置。
28.一种用于包装可植入装置的方法,所述方法包括
(a)在衬底(110)上提供至少一个电子部件(101);
(b)将至少一个顶部封装层(103、103')施加到电子部件(101、101');以及
(c)将至少一个底部封装层(104、104')施加到电子部件(101、101');
其中,所述顶部封装层(103、103')和所述底部封装层(104、104')至少部分地重叠,以形成双层(105、105'、105a、105b、105c)。
29.一种用于包装可植入装置的方法,所述方法包括以下步骤:
(i)在衬底(110)上提供彼此间隔开的至少一个、优选地为多个电子部件(101、101')的组件(100),其中,相邻的电子部件(101、101')和衬底(110)限定了电子部件(101、101')之间的凹部(111);
(ii)将至少一个顶部封装层(103、103')施加到组件(100),从而涂覆电子部件(101、101')并为凹部(111)加衬;
(iii)将可移除层(112)施加到组件(100);
(iv)部分地移除可移除层(112),从而在加衬的凹部(111)内留下残留量的可移除层(112);
(v)优选地上下颠倒或翻转组件(100);
(vi)从组件的底侧移除(a)衬底(110)、(b)顶部封装层(103)和(c)残留量的可移除层(112);以及
(vii)将至少一个底部封装层(104、104')施加到组件(100),从而优选地涂覆电子部件(101、101')和凹部(111),
其中,将所述顶部封装层(103、103')和第二底部封装层(104、104')施加为至少部分地重叠并形成双层(105、105')。
30.根据权利要求28或29所述的方法,其中,所述双层(105、105')被设置为至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖所述电子部件的侧壁(106、106')。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法,其中,所述双层(105、105')仅覆盖所述侧壁(106、106'),而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的方法,还包括通过以下来提供顶部涂层(107)的步骤
(a)将顶部涂层(107)、优选地为如前述权利要求中任一项所限定的顶部涂层施加到电子部件(101、101')的顶侧,(b)部分地移除顶部涂层(107),(c)将至少一个顶部封装层(103、103')、优选地为如前述权利要求中任一项所限定的至少一个顶部封装层施加到所述电子部件(101、101'),以使得顶部涂层(107)和封装层(103、103')优选地至少部分地彼此重叠;
或者
(a')将至少一个顶部封装层(103、103')、优选地为如前述权利要求中任一项所限定的至少一个顶部封装层施加到电子部件(101、101'),(b')从电子部件(101、101')部分地移除顶部封装层(103、103'),(c')将顶部涂层(107)、优选地为如前述权利要求中任一项所限定的顶部涂层施加到电子部件(101、101'),以使得顶部涂层(107)和封装层(103、103')优选地至少部分地彼此重叠。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,步骤(2)包含通过任何化学或物理工艺、优选地通过湿法或干法蚀刻和/或剥离来部分地移除顶部涂层(107)或顶部封装层(103、103')。
34.根据权利要求32或33所述的方法,其中,通过沉积来施加顶部涂层(107),所述沉积包含化学气相沉积(CVD),或物理气相沉积(PVD),或原子层沉积(ALD)或底层氧化,所述化学气相沉积包含PECVD。
35.根据权利要求28至34中任一项所述的方法,还包括以下步骤:通过沉积和/或图案化来提供电子迹线(108)和/或电极(109),优选地在顶部涂层(107)内提供电子迹线和/或电极,所述沉积包含物理气相沉积或电沉积,所述图案化包含剥离或蚀刻。
36.根据权利要求29至35中任一项所述的方法,还包括在步骤(iv)之前将所述组件的顶侧附接到临时载体(113)的步骤。
37.根据权利要求29至35中任一项所述的方法,其中,通过分别独立地选自包含研磨、蚀刻和/或剥脱的物理和化学手段的手段来移除衬底(110)、顶部封装层(103)和/或可移除层(112)。
38.根据权利要求28至37中任一项所述的方法,其中,顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是生物相容的。
39.根据权利要求28至38中任一项所述的方法,其中,顶部封装层(103、103a)和/或底部封装层(104、104a)是耐腐蚀的。
40.根据权利要求28至39中任一项所述的方法,其中,顶部封装层(103、103a)和/或底部封装层(104、104a)包括可选地选自以下的材料或者由其组成:金属,包含钛、铂、不锈钢、钛镍、钯、铌、钽、它们的合金和多层;陶瓷,包含金属氧化物、金属氮化物和金属碳化物,例如氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、碳化钛、氧化铝、氮化铝、氧化锆以及它们的多层;类金刚石碳;金刚石;玻璃;低渗透性和/或致密(规范!)聚合物,包含碳氟化物、聚氨酯、PEEK、硅酮、PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺;或它们的多层。
41.根据权利要求30至40中任一项所述的方法,其中,可移除层(112)包括选自以下的材料或者由其组成:聚合材料,优选为树脂,更优选为光敏树脂,以及可溶解的聚合材料。
42.根据权利要求32至41中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)是生物相容的。
43.根据权利要求32至42中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)是耐腐蚀的。
44.根据权利要求32至43中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)是透明的。
45.根据权利要求32至44中任一项所述的方法,其中,顶部涂层(107)包括选自以下的材料或者由其组成:陶瓷;玻璃,包含PECVD SiC、SiOC;SiO2;金刚石或类金刚石碳;氧化铝;氧化钛;或它们的多层。
46.根据权利要求28至45中任一项所述的方法,其中,所述方法提供了根据权利要求1至26中任一项所述的包装装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113207244A (zh) * 2020-02-03 2021-08-03 奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司 制造部件承载件的方法及部件承载件
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5638605B2 (ja) 2009-06-25 2014-12-10 アイメックImec 生体適合性パッケージング
US8313819B2 (en) * 2009-08-12 2012-11-20 Medos International S.A.R.L. Ultra-thin multi-layer packaging
US9345813B2 (en) * 2012-06-07 2016-05-24 Medos International S.A.R.L. Three dimensional packaging for medical implants
EP2874187B1 (en) * 2013-11-15 2020-01-01 Evonik Operations GmbH Low contact resistance thin film transistor
US20160120472A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Low Dissolution Rate Device and Method
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