本實(shí)用新型涉及微納制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種植入式器件。

背景技術(shù)：

封裝技術(shù)在植入式器件技術(shù)領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，甚至可以說(shuō)，沒有適當(dāng)?shù)姆庋b技術(shù)，就不會(huì)有臨床應(yīng)用的植入式器件。在所有的植入式器件中，包括一大類具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件，如機(jī)械量傳感器、執(zhí)行器等，因具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)，使得這一大類植入式器件對(duì)于封裝技術(shù)提出了更高的要求。

以植入式眼壓傳感器為例，其封裝需要同時(shí)滿足至少兩個(gè)條件，其一是封裝后的眼壓傳感器需滿足高精度、小尺寸、高靈敏度等要求，其中，高精度和高靈敏度要求的主要保證條件在于在封裝結(jié)構(gòu)不能對(duì)傳感器內(nèi)起到傳感作用的可動(dòng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較大影響，其二是眼壓傳感器的封裝結(jié)構(gòu)必須滿足長(zhǎng)期植入的穩(wěn)定性要求(尤其是防止液體影響的長(zhǎng)期穩(wěn)定性)。

現(xiàn)有技術(shù)中，已有采用聚對(duì)二甲苯等微米厚度的聚合物材料進(jìn)行植入式器件的封裝，但由于聚合物材料的致密性差一些，要實(shí)現(xiàn)較好的防液體侵入效果需要較大的厚度，并且這種方法對(duì)大分子團(tuán)狀態(tài)的液體的防護(hù)效果較好，難以阻擋小分子狀態(tài)的團(tuán)液體的侵入。近年也有采用原子層沉積工藝制作納米厚度的致密氧化物、氮化物、氟化物、金屬、碳化物、硫化物等材料進(jìn)行電子器件的防水封裝，這種方法雖然對(duì)小分子狀態(tài)的團(tuán)液體的防護(hù)效果較好，但對(duì)大分子團(tuán)狀態(tài)的液體的防護(hù)效果不好，并且致密的氧化物等材料的楊氏模量和硬度較大，對(duì)帶有可運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的微器件的性能具有較大的影響。

同時(shí)，由于在植入式器件在工作過(guò)程中會(huì)受到外界環(huán)境的溫度、濕度、腐蝕氣體、振動(dòng)等因素的影響，因此如果不進(jìn)行合適的封裝和防護(hù)，將對(duì)器件的精度指標(biāo)造成較大的影響。

因此，若能將上述兩種封裝方法相結(jié)合，分別發(fā)揮微米涂層和納米涂層的優(yōu)勢(shì)，為植入式器件(尤其是具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件，如植入式眼壓傳感器等)提供一種合適的封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝，實(shí)現(xiàn)一種防護(hù)液體效果好、超薄尺寸、對(duì)器件性能影響小的新型植入式封裝方法，同時(shí)使得在封裝后不僅可彌補(bǔ)傳感器中間隙、遲滯等缺陷，還能減小外界環(huán)境對(duì)傳感器精度的影響，從而提高器件的精度，這對(duì)植入式器件的研究和應(yīng)用都具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述現(xiàn)狀，本實(shí)用新型的主要目的在于為植入式器件提供一種雙層的封裝結(jié)構(gòu)，能夠滿足封裝尺寸小和防止液體影響的長(zhǎng)期穩(wěn)定性兩方面需求，同時(shí)可以提高器件的精度。

上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種植入式器件，用于植入生物體內(nèi)，其中，所述植入式器件包括器件本體和設(shè)置在所述器件本體外圍的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述封裝結(jié)構(gòu)包括包覆在所述器件本體上的第一保護(hù)層和位于所述第一保護(hù)層外圍的第二保護(hù)層，并且其中，所述第一保護(hù)層和所述第二保護(hù)層中的一者為致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，所述第一保護(hù)層和所述第二保護(hù)層中的另一者為微米級(jí)防止液體影響的涂層。

優(yōu)選地，所述第一保護(hù)層為致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，所述第二保護(hù)層為微米級(jí)防止液體影響的涂層。

優(yōu)選地，所述致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層為原子層沉積層，或氣相沉積層；

和/或，所述微米級(jí)防止液體影響的涂層為氣相沉積層，或蒸鍍沉積層，或?yàn)R射沉積層，或噴涂沉積層。

優(yōu)選地，所述植入式器件為具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件，優(yōu)選為植入式壓力敏感器件，更優(yōu)選為植入式眼壓傳感器。

優(yōu)選地，所述致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層的厚度在0.1～1000納米之間，和/或，所述微米級(jí)防止液體影響的涂層的厚度在0.1～3000微米之間。

優(yōu)選地，所述納米級(jí)防止液體影響的涂層的厚度在5～200納米之間，和/或，所述微米級(jí)防止液體影響的涂層的厚度在1～100微米之間。

優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，至少所述第二保護(hù)層由生物相容性材料形成。

優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)的外圍還設(shè)置有生物相容性材料涂層。

本實(shí)用新型的植入式器件能夠同時(shí)滿足器件封裝尺寸小和防止液體影響的長(zhǎng)期穩(wěn)定性兩方面需求，從而可滿足器件長(zhǎng)期植入并正常工作的要求。

特別地，本實(shí)用新型的植入式器件利用致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層(如原子層沉積層、氣相沉積層)和微米級(jí)防止液體影響的涂層(諸如化學(xué)氣相沉積層等)的協(xié)同作用，使相應(yīng)的器件具有良好的防止液體影響的穩(wěn)定性，其中微米級(jí)防止液體影響的涂層可防止液體的較大分子(如多于10個(gè)液體分子組成的大分子團(tuán))的侵蝕，致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層可防止氣體分子或少于10個(gè)液體分子組成的小分子團(tuán)的侵蝕，從而對(duì)植入式器件起到雙重防止液體影響的保護(hù)，同時(shí)顯著減小植入式器件的封裝尺寸。

特別地，對(duì)于具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件而言，本實(shí)用新型所提供的封裝結(jié)構(gòu)不僅可彌補(bǔ)傳感器中間隙、遲滯等缺陷，還能隔絕外界環(huán)境中對(duì)傳感器精度有影響的有害介質(zhì)，從而提高了器件的精度。此外，本實(shí)用新型所提供的封裝結(jié)構(gòu)對(duì)其可動(dòng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)影響很小，從而能夠很大程度地保證器件的高靈敏度。

附圖說(shuō)明

以下將參照附圖對(duì)根據(jù)本實(shí)用新型的植入式器件及其封裝方法的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述。圖中：

圖1為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式的植入式器件的外形示意圖，其中A區(qū)域做局部剖視處理；

圖2為圖1中A區(qū)域的局部放大示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式的植入式器件的優(yōu)選封裝方法的流程圖；

圖4為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中所涉及的芯片的外形示意圖；

圖5為圖4的芯片貼于基板上的外形示意圖；

圖6為芯片與基板進(jìn)行引線鍵合后形成的芯片基板組件的外形示意圖；

圖7為圖6的芯片基板組件在形成第一保護(hù)層后的外形示意圖，其中B區(qū)域做局部剖視處理；

圖8為圖7中B區(qū)域的局部放大示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：10-芯片，20-基板，30、31、32、33-金屬引線，40-第一保護(hù)層，50-第二保護(hù)層。

具體實(shí)施方式

為保證植入式器件防止液體影響的能力，同時(shí)提高器件精度，減小植入式器件尤其是具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件的封裝體積，本實(shí)用新型擯棄了現(xiàn)有技術(shù)中所采用的金屬、陶瓷或玻璃等封裝外殼，而代之以防止液體影響的保護(hù)層結(jié)構(gòu)，由此形成全新的封裝結(jié)構(gòu)和封裝方法。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種植入式器件，其用于植入生物(例如人)體內(nèi)。如圖1和圖2所示，所述植入式器件包括器件本體和設(shè)置在所述器件本體外圍的封裝結(jié)構(gòu)。在圖示的實(shí)施方式中，所述植入式器件包括芯片10和用于貼裝所述芯片10的基板20，因而所述器件本體為芯片基板組件，即芯片10與基板20貼合組裝后形成的組件。其中，所述封裝結(jié)構(gòu)包括包覆在所述器件本體上的第一保護(hù)層40和位于所述第一保護(hù)層40外圍的第二保護(hù)層50，并且其中，所述第一保護(hù)層40和所述第二保護(hù)層50中的一者為致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，另一者為微米級(jí)防止液體影響的涂層。優(yōu)選地，第一保護(hù)層40為致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，第二保護(hù)層50為微米級(jí)防止液體影響的涂層；或者，替代地，第一保護(hù)層40為微米級(jí)防止液體影響的涂層，第二保護(hù)層50為致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層。

現(xiàn)有技術(shù)中，用于生物醫(yī)學(xué)裝置的接觸面的防止液體影響的生物相容涂層主要是聚合物涂層，其作用是改善相應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)裝置與生物體內(nèi)器官的界面相容性?，F(xiàn)有技術(shù)的涂層法之所以不能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持器件的防止液體影響的效果的有效性，主要原因在于：目前的涂層法主要是采用單一的涂層作為器件的防護(hù)層，而單一的涂層由于其自身材料性能等限制，防護(hù)液體影響的效果有限。如單一的聚對(duì)二甲苯等微米級(jí)聚合物涂層對(duì)液體中的大分子的防護(hù)較好，但對(duì)液體中的小分子的防護(hù)較差；單一的納米級(jí)氧化物等涂層雖然結(jié)構(gòu)致密可以較好地防護(hù)液體中的小分子，但對(duì)液體中大分子的防護(hù)較差，并且由于其楊氏模量和硬度較高，對(duì)器件的敏感或運(yùn)動(dòng)部分的性能會(huì)有較大的影響。

然而，自然界(包括生物體內(nèi))的水往往并不是以單一水分子的形式存在的，而是由若干水分子通過(guò)氫鍵作用而聚合在一起形成水分子簇，俗稱“水分子團(tuán)”的形式存在。通常，由多于10個(gè)水分子組成的水分子團(tuán)稱為大分子團(tuán)，其活性較差，無(wú)法突破上述聚合物涂層的保護(hù)，這種大分子團(tuán)在生物體內(nèi)大量存在，占生物體內(nèi)的水的絕大多數(shù)；而由少于10個(gè)水分子組成的水分子團(tuán)稱為小分子團(tuán)，其活性大、體積小，盡管在生物體內(nèi)僅少量存在，但由于這些小分子團(tuán)能夠通過(guò)聚合物的多孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月地積累，會(huì)慢慢滲透到聚合物涂層的內(nèi)部。因此，若將這種聚合物涂層直接應(yīng)用到本實(shí)用新型的植入式器件，則由于缺少現(xiàn)有技術(shù)采用的封裝外殼，一部分液體的小分子團(tuán)會(huì)逐漸滲透到聚合物涂層的內(nèi)部，當(dāng)達(dá)到一定的量時(shí)，就會(huì)對(duì)器件造成損壞，例如損壞芯片的電路等，因而使得相應(yīng)的植入式器件難以滿足長(zhǎng)期植入防止液體影響的穩(wěn)定性要求。

本實(shí)用新型中的致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層為厚度在納米級(jí)的致密涂層，其能夠阻擋小分子團(tuán)的滲透；微米級(jí)防止液體影響的涂層為厚度在微米級(jí)的防止液體影響的涂層，其致密度低于致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，相對(duì)于小分子團(tuán)的滲透的阻擋能力有限，但能夠有效阻擋大分子團(tuán)的滲透。此外，本實(shí)用新型中的封裝結(jié)構(gòu)不僅可彌補(bǔ)傳感器中間隙、遲滯等缺陷，還能隔絕外界環(huán)境中對(duì)傳感器精度有影響的有害介質(zhì)，從而提高了器件的精度。

因此，本實(shí)用新型在器件本體的外圍設(shè)置有第一保護(hù)層和第二保護(hù)層，并且在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，第一保護(hù)層是致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，第二保護(hù)層是微米級(jí)防止液體影響的涂層，其中，微米級(jí)防止液體影響的涂層用于阻擋大分子團(tuán)(絕大多數(shù)的水分子團(tuán)為大分子團(tuán))的滲透，致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層用于阻擋小分子團(tuán)的滲透，因此，在植入體內(nèi)后的長(zhǎng)期工作過(guò)程中，縱使有少量小分子團(tuán)滲透到作為第一道防線的微米級(jí)防止液體影響的涂層的內(nèi)部，但由于作為第二道防線的致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層的存在，這些小分子團(tuán)將難以突破到芯片表面。

而在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，第一保護(hù)層是微米級(jí)防止液體影響的涂層，第二保護(hù)層是致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，其中，致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層在外圍充當(dāng)?shù)谝坏婪谰€，用于同時(shí)阻擋小分子團(tuán)和大分子團(tuán)的滲透，微米級(jí)涂層在內(nèi)部充當(dāng)?shù)诙婪谰€，用于在第一道防線局部失效的情況下繼續(xù)阻擋大分子團(tuán)的滲透，因此，在植入體內(nèi)的長(zhǎng)期工作過(guò)程中，如果外圍的致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作后發(fā)生局部失效，則由于微米級(jí)防止液體影響的涂層的存在，縱使有少量的小分子團(tuán)有可能經(jīng)局部失效處滲透至微米級(jí)防止液體影響的涂層處，也仍將需要較長(zhǎng)的時(shí)間方有可能突破到芯片表面。特別需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層在形成過(guò)程中能夠滲透到微米級(jí)防止液體影響的涂層的微孔中，從而形成一種立體的第二保護(hù)層，此時(shí)，即使作為第一道防線的致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層表面上在局部發(fā)生失效，但小分子團(tuán)實(shí)際上仍難以滲透到微米級(jí)防止液體影響的涂層的內(nèi)部，植入式器件的長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性和可靠性能夠得到保證。

因此，本實(shí)用新型提出的這種植入式器件的封裝結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)受住長(zhǎng)期植入的防止液體影響的考驗(yàn)，從而滿足穩(wěn)定性要求。此外，本實(shí)用新型中的封裝結(jié)構(gòu)不僅可彌補(bǔ)傳感器中間隙、遲滯等缺陷，還能隔絕外界環(huán)境中對(duì)傳感器精度有影響的有害介質(zhì)，從而提高了器件的精度。

另一方面，由于本實(shí)用新型提出的這種植入式器件的封裝結(jié)構(gòu)可以僅包括兩層分別為微米級(jí)和納米級(jí)的超薄涂層，因此相對(duì)于現(xiàn)有的采用外殼等植入式封裝器件在尺寸上會(huì)顯著減小，這對(duì)于植入式器件的應(yīng)用非常重要。

由此可見，本實(shí)用新型的植入式器件能夠同時(shí)滿足封裝尺寸小和防止液體影響的長(zhǎng)期穩(wěn)定性兩方面需求，可滿足各種植入式器件(尤其是具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件，如壓力敏感器件，特別是眼壓傳感器等)長(zhǎng)期植入并正常工作的要求。

特別地，對(duì)于具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件而言，其靈敏度取決于其可動(dòng)結(jié)構(gòu)動(dòng)作時(shí)(例如壓敏膜片發(fā)生變形時(shí))的靈敏程度，顯然，可動(dòng)結(jié)構(gòu)外部的封裝不應(yīng)阻礙可動(dòng)結(jié)構(gòu)自身的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型中，致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層和微米級(jí)防止液體影響的涂層可以直接涂覆在相應(yīng)的可動(dòng)結(jié)構(gòu)的表面，由于這兩個(gè)防止液體影響的涂層的厚度很薄，其對(duì)可動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)作的阻礙很小，因而只會(huì)對(duì)器件的靈敏度產(chǎn)生很小的影響。本實(shí)用新型的封裝結(jié)構(gòu)不僅可彌補(bǔ)傳感器中間隙、遲滯等缺陷，還能隔絕外界環(huán)境中對(duì)傳感器精度有影響的有害介質(zhì)，從而提高了器件的精度。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型中，所述致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層可以為原子層沉積層、氣相沉積層，但不限于原子層沉積層；所述微米級(jí)防止液體影響的涂層可以為化學(xué)氣相沉積層，或蒸鍍沉積層，或?yàn)R射沉積層，或噴涂沉積層，但不限于所列舉的這幾種沉積層。

原子層沉積技術(shù)是一種可以將物質(zhì)以單原子膜形式一層一層地沉積在基底表面的方法。在原子層沉積過(guò)程中，新一層原子膜的化學(xué)反應(yīng)是直接與之前一層相關(guān)聯(lián)的，這種方式使每次反應(yīng)只沉積一層原子。通過(guò)精確控制沉積涂層的厚度，便可以得到防止液體影響的符合要求的保護(hù)涂層。優(yōu)選地，所述第一保護(hù)層40(優(yōu)選為原子層沉積層)的厚度在0.1～1000納米之間，更優(yōu)選為0.5～400納米，例如為300納米。原子層沉積層的致密度能夠很好地保證其對(duì)小分子團(tuán)的阻擋。

優(yōu)選地，形成所述致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層(優(yōu)選為原子層沉積層)所用的材料可以是任何防止液體影響的材料，如氧化物，氮化物，氟化物，金屬，碳化物，硫化物或它們的組合等。

優(yōu)選地，形成所述微米級(jí)防止液體影響的涂層所用的材料可以是任何防止液體影響的材料，如聚合物，氧化物、硫化物、氮化物、碳化物、陶瓷或它們的組合等。

優(yōu)選地，可采用不同的材料和/或不同的工藝形成所述致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，同樣，也可以采用不同的材料和/或不同的工藝形成所述微米級(jí)防止液體影響的涂層。以微米級(jí)防止液體影響的涂層為例，微米級(jí)防止液體影響的涂層自身在厚度方向上可以具有不同的材料和/或性能。例如，可以采用同一種材料、不同的工藝來(lái)形成該微米級(jí)防止液體影響的涂層，還可以采用不同材料、分別用不同的工藝來(lái)形成該微米級(jí)防止液體影響的涂層，或者還可以用不同的材料、同一種工藝來(lái)形成該微米級(jí)防止液體影響的涂層，從而充分利用不同材料和/或不同工藝方法的優(yōu)勢(shì)。

例如，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以先采用碳化硅沉積一層例如厚度為2微米的防止液體影響的涂層，再采用聚對(duì)二甲苯沉積一層例如厚度為2微米的防止液體影響的涂層，這兩個(gè)防止液體影響的涂層共同構(gòu)成本實(shí)用新型中所述的微米級(jí)防止液體影響的涂層。如此一來(lái)，既能提高防止液體影響的涂層的致密性和穩(wěn)定性，又能利用聚對(duì)二甲苯的疏水性進(jìn)一步提高涂層的防止液體影響的能力。

優(yōu)選地，所述第二保護(hù)層50(優(yōu)選為微米級(jí)防止液體影響的涂層，如化學(xué)氣相沉積層、或蒸鍍沉積層、或?yàn)R射沉積層)的厚度在0.1～3000微米之間，更優(yōu)選在1～100微米之間，例如4微米。

如前所述，本實(shí)用新型的植入式器件可以是任何種類的植入式器件，優(yōu)選的是具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件。具體地，具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件例如包括植入式機(jī)械量傳感器和植入式執(zhí)行器。

其中，機(jī)械量傳感器例如包括壓力傳感器、觸覺傳感器、加速度傳感器、陀螺儀(或稱為角速度傳感器)、流量傳感器等，其工作時(shí)利用其可動(dòng)結(jié)構(gòu)將力學(xué)量轉(zhuǎn)換為可動(dòng)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形或者諧振頻率等參數(shù)的改變，再將這些改變轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。例如，作為壓力敏感器件的一種，壓阻式壓力傳感器包括承載被測(cè)壓力的硅膜片和膜片表面的壓阻，硅膜片充當(dāng)換能元件，在被測(cè)壓力的作用下發(fā)生變形，產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變；而壓阻將應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為阻值的變化，通過(guò)電路測(cè)量電阻的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測(cè)量。眼壓傳感器便屬于壓力敏感器件的一個(gè)典型種類。

其中，執(zhí)行器也稱為驅(qū)動(dòng)器或致動(dòng)器，例如微泵、微閥、微馬達(dá)、微開關(guān)等，其工作時(shí)是將控制信號(hào)和能量轉(zhuǎn)換為可動(dòng)結(jié)構(gòu)的可控運(yùn)動(dòng)和功率輸出，從而使執(zhí)行器在控制信號(hào)的作用下對(duì)外做功。

本實(shí)用新型的具有可動(dòng)結(jié)構(gòu)的植入式器件中，通過(guò)在器件本體上設(shè)置一體化的涂層，使封裝后的機(jī)械量傳感器或執(zhí)行器的器件本體表面沉積上一層致密、輕薄、可靠的防止液體影響的涂層，封裝涂層結(jié)構(gòu)不僅能滿足防止液體影響的能力，又不會(huì)影響傳感器或執(zhí)行器的指標(biāo)(如靈敏度、穩(wěn)定性等)。此外，還可彌補(bǔ)傳感器中間隙、遲滯等缺陷，還能隔絕外界環(huán)境中對(duì)傳感器精度有影響的有害介質(zhì)，從而提高了器件的精度。

特別地，對(duì)于植入式眼壓傳感器而言，其理想的尺寸應(yīng)該是在毫米量級(jí)以內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)的封裝方法得到的器件的尺寸一般都在毫米級(jí)及毫米級(jí)以上，主要原因是現(xiàn)有的封裝結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大，例如陶瓷或玻璃封裝外殼過(guò)厚。而本實(shí)用新型的植入式眼壓傳感器的封裝結(jié)構(gòu)尺寸很小，例如僅借助于納米級(jí)到微米級(jí)(如100納米～4000微米)的涂層就能完成封裝，滿足長(zhǎng)期植入的防止液體影響的能力，使得封裝后的眼壓傳感器的總體尺寸幾乎不變。

優(yōu)選地，至少所述第二保護(hù)層50由生物相容性材料形成；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一保護(hù)層40和所述第二保護(hù)層50均由生物相容性材料形成。從而，第二保護(hù)層50的外圍無(wú)需再做生物相容性處理，以降低成本、縮短封裝過(guò)程中所用的時(shí)間。

容易想到的是，在第二保護(hù)層50不采用生物相容性材料形成的前提下，也可以在封裝結(jié)構(gòu)的最外層(即第二保護(hù)層50的外圍)再設(shè)置生物相容性材料涂層，以便滿足植入生物體內(nèi)的生物相容性要求。

綜上，本實(shí)用新型的植入式器件利用致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層(如氣相沉積層、原子層沉積層)和微米級(jí)防止液體影響的涂層(諸如化學(xué)氣相沉積層等)的協(xié)同作用，使相應(yīng)的植入式器件具有良好的防止液體影響的能力和體內(nèi)植入的穩(wěn)定性，其中微米級(jí)防止液體影響的涂層可防止液體分子(如多于10個(gè)水分子組成的大分子團(tuán))的侵蝕，致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層可防止水氣分子或少于10個(gè)水分子組成的小分子團(tuán)的侵蝕，從而對(duì)植入式器件起到雙重防止液體影響的保護(hù)，同時(shí)顯著減小植入式器件的封裝尺寸。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，還提供了一種用于前面所述的植入式器件的封裝方法，如圖3所示，其包括步驟：

S40、在所述器件本體的外圍形成第一保護(hù)層40，優(yōu)選采用原子層沉積技術(shù)在所述器件本體上形成原子層沉積層，即致密的納米級(jí)防止液體影響的涂層，得到如圖7和圖8所示的結(jié)構(gòu)；

S50、在所述第一保護(hù)層40的外圍形成第二保護(hù)層50，優(yōu)選采用化學(xué)氣相沉積技術(shù)、或蒸鍍沉積技術(shù)、或?yàn)R射沉積技術(shù)、或噴涂技術(shù)等在所述第一保護(hù)層40的外圍形成所述第二保護(hù)層50，即微米級(jí)防止液體影響的涂層，得到如圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，本步驟結(jié)束后便已完成對(duì)所述植入式器件的封裝。

可見，本實(shí)用新型的封裝方法主要通過(guò)原子層沉積和化學(xué)氣相沉積(或蒸鍍沉積、或?yàn)R射沉積、或噴涂等)兩個(gè)步驟即可完成，相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用玻璃、陶瓷、金屬等封裝外殼的封裝方法，具有封裝效率高、成本低、以及封裝后尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。

示例性地，步驟S40中，可將植入式器件(如植入式眼壓傳感器)的器件本體放置在原子層沉積室內(nèi)，將防止液體影響的涂層以單原子膜的形式一層一層地沉積在所述器件本體的表面上。

優(yōu)選地，步驟S40中，可采用任何防止液體影響的材料，如氧化物、氮化物、氟化物、金屬、碳化物、硫化物中的一種或多種(如前述材料的組合)形成所述第一保護(hù)層(如原子層沉積層)。

在原子層沉積的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，例如可以采用氧化鉭材料，例如將器件本體放置在原子層沉積室內(nèi)，將氧化鉭涂層以單原子膜的形式一層一層地沉積在器件本體的表面上，具體參數(shù)例如包括：3000個(gè)循環(huán)，厚度300nm，等等。

示例性地，步驟S50中，可以把一種或幾種含有構(gòu)成薄膜元素的化合物、單質(zhì)氣體等通入放置有步驟S40處理后的植入式器件(如植入式眼壓傳感器)的反應(yīng)室，借助空間氣相化學(xué)反應(yīng)在植入式器件(如植入式眼壓傳感器)表面上沉積防止液體影響的薄膜。

優(yōu)選地，步驟S50中，可采用任何防止液體影響的材料，如聚合物、氧化物、硫化物、氮化物、碳化物、陶瓷中的一種或多種(如前述材料的組合)形成所述第二保護(hù)層(如化學(xué)氣相沉積層)。

在化學(xué)氣相沉積的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，例如可以采用聚對(duì)二甲苯材料，例如將器件本體放置在沉積室內(nèi)，將聚對(duì)二甲苯涂層均勻地沉積在器件本體表面上(例如在第一保護(hù)層的外圍)，具體參數(shù)例如包括：沉積溫度為室溫，厚度40微米，沉積時(shí)間約10小時(shí)，等等。

優(yōu)選地，所述植入式器件包括芯片10和用于貼裝所述芯片10的基板20，如圖3所示，在步驟S40之前，還可包括步驟：

S10、清洗：即對(duì)所述芯片10進(jìn)行清洗；

S20、貼片：即將清洗后的芯片10貼于基板20上，如圖5所示；

S30、引線鍵合：即將所述芯片10與所述基板20進(jìn)行引線鍵合，例如通過(guò)金屬引線30、31、32、33實(shí)現(xiàn)引線鍵合，如圖6所示，本步驟完成后即得到本實(shí)用新型所稱的器件本體。

示例性地，芯片10的外形結(jié)構(gòu)如圖4所示。

其中，步驟S10的主要目的是將芯片10的表面清洗干凈，例如，可以先將芯片浸入丙酮溶液中超聲清洗數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘(如20分鐘)，之后再將芯片浸入異丙醇溶液中超聲清洗數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘(如20分鐘)，或者直接用等離子清洗等方式進(jìn)行清洗。

步驟S20中，優(yōu)選可通過(guò)膠粘貼片、導(dǎo)電膠粘接、Au－Si合金共熔法、Pb－Sn合金貼片等方法將清洗后的芯片10貼于基板20上。

步驟S30中，優(yōu)選采用金屬絲將芯片10上的電極引線襯墊與基板20底座外引線襯墊連接在一起，通?？刹捎脽釅骸岢暫统暤确椒▽⑿酒?0和基板20做引線鍵合。

優(yōu)選地，在步驟S30之后還可以包括涂膠保護(hù)的步驟：即在所述器件本體的至少各金屬引線的外圍涂布保護(hù)膠層，以保護(hù)芯片10及各金屬引線30、31、32、33在測(cè)壓過(guò)程中不受損壞。本步驟中所用的保護(hù)膠可以是任何合適的膠類材料或聚合物材料，如聚對(duì)二甲苯、硅酮、PET、PVC或它們的組合等。

綜上，本實(shí)用新型采用直接對(duì)器件本體做表面處理的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)植入式器件的封裝，一方面可顯著減小封裝尺度和封裝厚度，另一方面還減少了工藝步驟，并且同時(shí)還容易獲得良好的生物兼容性和長(zhǎng)期植入體內(nèi)防止液體影響的穩(wěn)定性，此外，對(duì)于內(nèi)部帶有可動(dòng)部件的壓力敏感等器件，超薄的涂層不會(huì)對(duì)靈敏度等傳感器特性產(chǎn)生較大的影響，從而可滿足器件(如眼壓傳感器)長(zhǎng)期植入并正常工作的要求。此外，使得在封裝后不僅可彌補(bǔ)傳感器中間隙、遲滯等缺陷，還能隔絕外界環(huán)境中對(duì)傳感器精度有影響的有害介質(zhì)，從而提高了器件的精度。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加(比如由納米級(jí)涂層和微米級(jí)涂層組合的兩層以上的復(fù)合結(jié)構(gòu)及其表面防護(hù)方法)。

應(yīng)當(dāng)理解，上述的實(shí)施方式僅是示例性的，而非限制性的，在不偏離本實(shí)用新型的基本原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以針對(duì)上述細(xì)節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換，都將包含于本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。