JP7433253B2 - フローセルシステムおよびそれに関連する方法 - Google Patents
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Description
この特許出願は、2018年11月26日に出願した「フローセルシステムおよびそれに関連する方法」という表題の米国仮特許出願第62/771,194号に優先権を主張する。前述の出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
図2は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、ソケットのベース部分から分離された、図1のソケットのマニホルド部分の立面斜視図を示す。
図3は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、図1のソケットおよび少なくとも1つのフローセルデバイスを含むフローセルシステムの断面を示す。
図4は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、バイオセンサー機器および図3のフローセルシステムを含むバイオセンサーの断面を示す。
図5は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、複数のウエハーレベルのフローセルデバイスの断面を示す。
図6は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、図1のソケットおよび図5の少なくとも1つのフローセルデバイスを含むフローセルシステムの断面を示す。
図7は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、複数のウエハーレベルのフローセルデバイスの断面を示す。
図8は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、図1のソケットおよび図7の少なくとも1つのフローセルデバイスを含むフローセルシステムの断面を示す。
図9は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、複数のウエハーレベルのフローセルデバイスの断面を示している。
図10は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、フローセルデバイスキャリヤに結合された図9の少なくとも1つのフローセルデバイスの断面を示す。
図11は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、図10の少なくとも1つのフローセルデバイスおよびフローセルデバイスキャリヤの上面図を示す。
図12は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、図1のソケットならびに、図10のフローセルデバイスおよびフローセルデバイスキャリヤを含むフローセルシステムの断面を示す。
図13は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、プリント回路基板に結合された図9の少なくとも1つのフローセルデバイスの断面を示す。
図14は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、図13の少なくとも1つのフローセルデバイスおよびプリント回路基板の上面図を示す。
図15は、一実施例における、本開示の1つまたは複数の態様による、図1のソケットならびに図13のフローセルデバイスおよびプリント回路基板を含むフローセルシステムの断面を示す。
前記ソケットの前記筐体内に固定されたフローセルデバイスであって、
ベースウエハー部分、前記ベースウエハー部分上に延在する複数の誘電体層、検出器表面を含む前記誘電体層上に延在する反応構造、複数の光センサー、前記光センサーに電気的に結合された前記誘電体層を通って延在し、前記光センサーによって検出された光子に基づいてデータ信号を送信するデバイス回路、および前記光センサーに関連する複数の光ガイド、を含むフレームレス光検出デバイス、および
前記検出器表面上に延在する蓋であって、フローチャネルをそれらの間に有し、前記フローチャネル、および前記ソケットの前記少なくとも1つの第1ポートと連通する少なくとも1つの第2ポートを含む蓋、を含むデバイス、
を含むフローセルシステムであって、
前記フローセルデバイスの前記光検出デバイスの前記デバイス回路は、前記ソケットの前記電気接点に電気的に結合されている、システム。
少なくとも1つの第3ポートおよび複数の機器の電気接点を含む前記フローセルシステムと結合した機器を含むシステムであって、
前記機器の前記少なくとも1つの第3ポートが、前記ソケットの前記少なくとも1つの前記第1ポートと連通して、反応溶液の流れを前記フローチャネル内に供給し、前記検出器表面に複数の反応部位を形成し、
前記複数の機器の電気接点は、前記ソケットの前記電気接点と係合して、前記光検出デバイスの前記デバイス回路と前記機器の間でデータ信号を送信する、システム。
前記ベースウエハーの一部分、
前記ベースウエハーの前記一部分上に延在する複数の誘電体層、
検出器表面を含む前記誘電体層上に延在する反応構造、
前記誘電体層内に配置された複数の光センサー、
前記光センサーに電気的に結合された前記誘電体層を通って延在し、前記光センサーによって検出された光子に基づいてデータ信号を送信するデバイス回路、
前記検出器表面と前記光センサーの間の前記誘電体層内に配置される複数の光ガイド、および
前記検出器表面上に延在する蓋であって、フローチャネルをそれらの間に有し、前記フローチャネルと連通する少なくとも1つの第1ポートを含む蓋、を含むステップと、
前記デバイス回路が、前記筐体内に配置され、前記ベース部分の一部を通って延在する前記ソケットの電気接点に電気的に結合されるように、前記分離された前記フローセルデバイスを、そのベース部分上のソケットの筐体の一部分内に配置するステップと、
前記ソケットのカバー部分をその前記ベース部分と結合して、前記分離されたフローセルデバイスを前記ソケットの前記筐体内に固定し、前記カバー部分の少なくとも1つの第2ポートを、前記フローセルデバイスの少なくとも1つのポートと連通するステップと、
を含む方法。
前記分離されたフローセルデバイスを前記ソケットの前記筐体の一部分内に配置するステップが、前記分離されたフローセルデバイスの前記コンタククトパッドの露出面を前記筐体内の前記電気接点と係合するステップを含む、
C1~3のいずれか一つに記載の方法。
前記分離されたフローセルデバイスを前記ソケットの前記筐体の一部分内に配置するステップが、前記分離されたフローセルデバイスおよび前記基板を前記ソケットの前記筐体の前記一部分内に配置するステップと、前記基板の前記リードの露出面を前記筐体内の前記電気接点と係合するステップと、
を含む、C1~3のいずれか一つに記載の方法。
52 ベース部分
54 カバー部分
58 内部側壁
60 電気接点
62 内部底面
64 外部底面
66 外部上面
70 ポート
72 機構
Claims (23)
- ベース部分、複数の電気接点、および少なくとも1つの第1ポートを含む前記ベース部分と結合したカバー部分を含むソケットであって、前記ベース部分と前記カバー部分が協働して筐体を形成し、前記電気接点が前記筐体と前記ベース部分の外部側の間に延在し、前記少なくとも1つの第1ポートは、前記筐体と前記カバー部分の外部側の間に延在するソケット、および
前記ソケットの前記筐体内に固定されたフローセルデバイスであって、
ベースウエハー部分、前記ベースウエハー部分上に延在する複数の誘電体層、検出器表面を含む前記誘電体層上に延在する反応構造、複数の光センサー、前記光センサーに電気的に結合された前記誘電体層を通って延在し、前記光センサーによって検出された光子に基づいてデータ信号を送信するデバイス回路、および前記光センサーに関連付けられた複数の光ガイド、を含むフレームレス光検出デバイス、および
前記検出器表面上に延在する蓋であって、フローチャネルを蓋と検出器表面の間に有し、前記フローチャネル、および前記ソケットの前記少なくとも1つの第1ポートと連通する少なくとも1つの第2ポートを含む蓋、を含むデバイス、
を含むフローセルシステムであって、
前記フローセルデバイスの前記光検出デバイスの前記デバイス回路は、前記ソケットの前記電気接点に電気的に結合されている、システム。 - 前記カバー部分および前記ベース部が取り外し可能に結合され、前記フローセルデバイスが前記筐体内に取り外し可能に固定されている、請求項1に記載のフローセルシステム。
- 前記カバー部分が前記フローセルデバイスの前記蓋に係合し、前記ベース部分および前記電気接点の一方または両方が前記フローセルデバイスの裏側に係合する、請求項1または2に記載のフローセルシステム。
- 前記カバー部分ならびに前記ベース部分および前記電気接点の一方または両方が、前記フローセルデバイスに圧縮力を加えて、前記フローセルデバイスを前記筐体内に固定する、請求項3に記載のフローセルシステム。
- 前記フローセルデバイスが、前記デバイス回路に電気的に結合され、前記フローセルデバイスの前記裏側の部分を含む露出した裏面を規定する、前記ベースウエハー部分上に延在する複数のコンタククトパッドをさらに含み、前記電気接点が前記コンタククトパッドに係合する、請求項1~4のいずれか一項に記載のフローセルシステム。
- 前記コンタククトパッドが、前記ベースウエハー部分を通って延在する前記デバイス回路のビアに電気的に結合されている、請求項5に記載のフローセルシステム。
- 前記フローセルデバイスが、前記ベースウエハー部分上に延在する支持層をさらに含み、前記支持層は、前記コンタククトパッドの前記露出した裏面を越えて延在する、請求項5または6に記載のフローセルシステム。
- 前記フローセルデバイスが、前記フローセルデバイスの前記裏側を規定する前記ベースウエハー部分に結合されその上に延在する基板部分をさらに含み、前記基板部分が、前記フローセルデバイスの前記裏側からそれを通って延在する複数の電気リードを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のフローセルシステム。
- 前記電気接点が前記フローセルデバイスの前記裏側で前記電気リードに係合する、請求項8に記載のフローセルシステム。
- 前記電気リード線が、前記検出器表面または前記フローセルデバイスの側面で前記デバイス回路の露出接触面に電気的に結合されている、請求項8または9に記載のフローセルシステム。
- 前記フローセルデバイスが、前記リード線と前記デバイス回路の前記露出接触面の間に電気的に結合された複数の導電性ワイヤをさらに含む、請求項10に記載のフローセルシステム。
- 前記基板部分および前記電気リード線が、プリント回路基板を含む、請求項8に記載のフローセルシステム。
- 前記基板部分から延在する側壁部分をさらに含み、前記基板部分および前記側壁部分がキャビティを形成し、前記光検出デバイスは前記キャビティ内に配置される、請求項8に記載のフローセルシステム。
- 前記基板部分および前記側壁部分が、セラミックランドチップキャリヤまたは有機ランドチップキャリヤを含む、請求項13に記載のフローセルシステム。
- 前記筐体の開口部が、前記フローセルデバイスの露出した側面の周りに延在する、請求項1~14のいずれか一項に記載のフローセルシステム。
- 前記フローセルデバイスの前記露出した側面が、前記ベースウエハー部分、前記誘電体層、前記反応構造、前記光検出デバイスの前記デバイス回路、またはそれらの組み合わせによって規定される、請求項15に記載のフローセルシステム。
- 前記光検出デバイスが、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)光センサーを含む、請求項1~16のいずれか一項に記載のフローセルシステム。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載のフローセルシステム、および
少なくとも1つの第3ポートおよび複数の機器の電気接点を含む前記フローセルシステムと結合した機器を含むシステムであって、
前記機器の前記少なくとも1つの第3ポートが、前記ソケットの前記少なくとも1つの前記第1ポートと連通して、反応溶液の流れを前記フローチャネル内に供給し、前記検出器表面に複数の反応部位を形成し、
前記複数の機器の電気接点は、前記ソケットの前記電気接点と係合して、前記光検出デバイスの前記デバイス回路と前記機器の間でデータ信号を送信する、システム。 - フローセルデバイスをウエハーレベルのフローセル構造から分離するステップであって、前記ウエハーレベルのフローセル構造が共通のベースウエハー上に配置された複数の一体型フローセルデバイスを含み、前記フローセルデバイスが
前記ベースウエハーの一部分、
前記ベースウエハーの前記一部分上に延在する複数の誘電体層、
検出器表面を含む前記誘電体層上に延在する反応構造、
前記誘電体層内に配置された複数の光センサー、
前記光センサーに電気的に結合された前記誘電体層を通って延在し、前記光センサーによって検出された光子に基づいてデータ信号を送信するデバイス回路、
前記検出器表面と前記光センサーの間の前記誘電体層内に配置される複数の光ガイド、および
前記検出器表面上に延在する蓋であって、フローチャネルを蓋と検出器表面の間に有し、前記フローチャネルと連通する少なくとも1つの第1ポートを含む蓋、を含むステップと、
前記デバイス回路が、前記筐体内に配置され、前記ベース部分の一部を通って延在する前記ソケットの電気接点に電気的に結合されるように、前記分離された前記フローセルデバイスを、そのベース部分上のソケットの筐体の一部分内に配置するステップと、
前記ソケットのカバー部分をその前記ベース部分と結合して、前記分離されたフローセルデバイスを前記ソケットの前記筐体内に固定し、前記カバー部分の少なくとも1つの第2ポートを、前記フローセルデバイスの少なくとも1つのポートと連通するステップと、
を含む方法。 - 前記フローセルデバイスを前記ウエハーレベルのフローセル構造から分離するステップが、前記ウエハーレベルのフローセル構造をダイシングするステップを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記フローセルデバイスを前記ウエハーレベルのフローセル構造からダイシングするステップにより、前記ベースウエハー、前記誘電体層、前記反応構造、前記デバイス回路、および前記蓋のうちの少なくとも1つから成る前記分離されたフローセルデバイスの横側面を形成し、前記フローセルデバイスの前記横側面が前記筐体内に露出している、請求項20に記載の方法。
- 前記フローセルデバイスが、前記ベースウエハーを通って延在する前記デバイス回路のビアに電気的に結合された前記ベースウエハーの裏側上に延在するコンタククトパッドをさらに含み、
前記分離されたフローセルデバイスを前記ソケットの前記筐体の一部分内に配置するステップが、前記分離されたフローセルデバイスの前記コンタククトパッドの露出面を前記筐体内の前記電気接点と係合するステップを含む、
請求項19~21のいずれか一項に記載の方法。 - 前記分離されたフローセルデバイスの前記ベースウエハー部分を基板と結合するステップと、前記分離されたフローセルデバイスの前記デバイス回路を前記基板の電気リードと電気的に結合するステップと、をさらに含み、
前記分離されたフローセルデバイスを前記ソケットの前記筐体の一部分内に配置するステップが、前記分離されたフローセルデバイスおよび前記基板を前記ソケットの前記筐体の前記一部分内に配置するステップと、前記基板の前記リードの露出面を前記筐体内の前記電気接点と係合するステップと、
を含む、請求項19~21のいずれか一項に記載の方法。
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