[发明专利]压电封装集成的化学物种敏感的谐振装置

权利要求书

1.一种化学物种敏感的装置，所述化学物种敏感的装置包括：

用来接收输入信号的输入换能器；

耦合至所述输入换能器并且被安置在有机衬底的腔附近的基础结构；

附着于所述基础结构的化学敏感的功能化材料；以及

用来生成输出信号的输出换能器，其中针对化学感测功能性，期望的化学物种附着于引起所述基础结构的质量的变化的所述化学敏感的功能化材料并且这个质量的变化引起所述装置的机械谐振频率的变化。

2.如权利要求1所述的化学物种敏感的装置，其中所述化学物种敏感的装置与使用平面级处理制作的所述有机衬底集成。

3.如权利要求2所述的化学物种敏感的装置，其中所述基础结构被安置在所述有机衬底的所述腔的上方以允许所述基础结构的振动。

4.如权利要求1所述的化学物种敏感的装置，其中所述输出换能器的所述输出信号被监视以确定所述装置的所述机械谐振频率的所述变化并且这个所述机械谐振频率的变化与所述装置的环境中的所述期望的化学物种的量相关联。

5.如权利要求1所述的化学物种敏感的装置，其中所述输入换能器包括当接收到所述输入信号时变形并且引起所述输入换能器引发所述基础结构中的振动的第一压电材料。

6.如权利要求5所述的化学物种敏感的装置，其中所述输出换能器包括当接收到来自所述基础结构的所述振动时变形的第二压电材料并且这引起所述输出换能器的所述输出信号被生成。

7.如权利要求1所述的化学物种敏感的装置，其中通过利用不同频率来将输入信号施加到所述输入换能器并且监视所述输出换能器的所述输出信号的幅值来确定所述装置的所述机械谐振频率，其中所述输出信号的最大幅值对应于所述机械谐振频率。

8.如权利要求1所述的化学物种敏感的装置，其中所述基础结构包括用来增加所述有机衬底的有机材料的蚀刻速率以用于形成所述腔的多个孔。

9.如权利要求1所述的化学物种敏感的装置，其中所述输入换能器被耦合至所述有机衬底的所述腔的第一端附近的所述有机衬底的第一电连接并且所述输出换能器被耦合至所述腔的第二端附近的所述有机衬底的第二电连接。

10.如权利要求7所述的化学物种敏感的装置，其中所述基础结构包括用来增加面积以用于安放所述功能化材料的检测质量。

11.一种封装衬底，所述封装衬底包括：

用来形成所述封装衬底的多个有机介电层和多个导电层；

在所述封装衬底中形成的腔；以及

集成在所述封装衬底内的压电的化学物种敏感的装置，所述压电的化学物种敏感的装置包括用来接收输入信号的输入换能器、被安置在所述腔附近的悬臂基础结构、附着于所述悬臂基础结构的化学敏感的功能化材料和用来生成输出信号的输出换能器，其中针对化学感测功能性，期望的化学物种附着于引起所述悬臂基础结构的质量的变化的所述化学敏感的功能化材料并且这个质量的变化引起所述压电的化学物种敏感的装置的机械谐振频率的变化。

12.如权利要求11所述的封装衬底，其中所述化学物种敏感的装置与使用平面级处理制作的所述封装衬底集成。

13.如权利要求12所述的封装衬底，其中所述悬臂基础结构被安置在所述封装衬底的所述腔的上方以允许所述悬臂基础结构的振动。

14.如权利要求11所述的封装衬底，其中所述输出换能器的所述输出信号被监视以确定所述装置的所述机械谐振频率的所述变化并且这个所述机械谐振频率的变化与所述装置的环境中的所述期望的化学物种的量相关联。