微流体实验室在CMOS包装中使用晶圆级成型和3D打印的互连连接.

科学领域:

• 微流体学 微流体学
• 集成电路 集成电路
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 实验室芯片 (LoC) 技术可以在一次性格式中提供可访问的生物医学测试.
• 实验室上的CMOS集成了被动的LoC与活性互补的金属氧化物半导体 (CMOS) 集成电路 (IC) 进行芯片上的信号处理.
• 集成IC与微流体面临挑战,因为尺寸和几何不匹配,阻碍平面微流体制造.

研究的目的:

• 为支持IC的微流体传感器系统提供混合包装解决方案.
• 为了实现CMOS集成电路与微流体通道的无集成,以实现先进的传感.
• 为实验室在CMOS应用程序展示一个多功能平台.

主要方法:

• 利用晶圆级成型和直接写入的3D打印连接器用于混合包装.
• 开发了一种与平面介电和微流体层的后制造兼容的方法.
• 在适合IC包装的尺寸上制造的电气互连,没有固定工具.

主要成果:

• 展示了两个带有集成微流体的传感器包装系统.
• 启用电阻和光学散射测量,用于粒子检测和尺寸.
• 在包装表面的读取IC距离1毫米以内实现阻抗电极的制造.

结论:

• 混合包装方法克服了实验室对CMOS系统的关键集成挑战.
• 这种方法有助于开发低成本,可访问的生物医学测试平台.
• 该技术在很大程度上为未来的CMOS实验室应用提供了支持,包括直接流体访问IC功能.