[发明专利]集成式热泳微粒物质传感器

说明书

一种用于感测流体中的微粒物质的装置，该装置包含第一基板、及与该第一基板电集成的传感器件。该传感器件具有接收表面。上述装置包含第二基板，该第二基板通过间隙与第一基板分开。上述装置包含安置于第一基板与第二基板之间的上述间隙中的加热元件，该加热元件通过柱连接至第二基板。加热元件与传感器件的接收表面对准，且微流体通道被限定在第一基板与加热元件之间。

优先权主张

本申请案主张2017年12月15日申请之美国专利申请第62/599,156号的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。

本申请案以引用方式并入以下专利申请案的全部内容：2017年12月15日申请的美国专利申请第62/599,138号；2017年12月15日申请的美国专利申请第62/599,168号；及2018年8月21日申请的美国专利申请第62/720,492号。

背景技术

存在各种类型的微粒物质传感器，包含基于光学散射的传感器，基于传感器的光吸收滤光器、基于扩散充电的传感器、基于重量过滤分析的传感器、β衰减传感器、锥形元件振荡微量天平传感器及光声传感器。

发明内容

在一个方面中，一种用于感测流体中的微粒物质的装置包含：第一基板、及与该第一基板电集成的传感器件，其中该传感器件具有接收表面。该装置包含第二基板，该第二基板通过间隙与该第一基板分开。该装置包含加热元件，该加热元件被置于第一基板与第二基板之间的上述间隙中，且通过柱连接至该第二基板。该加热元件与该传感器件的所述接收表面对准，且微流体通道被限定于第一基板与该加热元件之间。

实施例可包含以下特征之一或多者。

该加热元件包含：加热器；及一支撑结构，其支撑该加热器并且连接至上述的柱。

该加热器包含形成于电介质膜中的电阻加热器。

该加热元件通过上述支撑结构连接至第一基板，该支撑结构限定界定微流体通道的侧壁。该支撑结构被粘合到第一基板。

该传感器件的接收表面的面积与加热元件的面积的大小大体上相同。

该加热元件被配置为跨越在该加热元件与该传感器件的接收表面之间的微流体通道，而产生温度梯度。

该微流体通道是第一微流体通道，且其中该第一基板及该第二基板分别为流体地连接至该第一微流体通道的第二微流体通道限定第一壁及第二壁。

该传感器件被形成于该第一基板中。

该第一基板包含特殊应用集成电路(ASIC)。

该第一基板包含硅基板。

该第一基板包含印刷电路板，且其中传感器件被安装于该印刷电路板上，且电连接至该印刷电路板。

该传感器件包含电容传感器。

该传感器件包含质量灵敏传感器。

该传感器件包含波导。

该装置包含：多个传感器件，它们与该第一基板集成；及多个加热元件，每个加热元件与该多个传感器件的对应一者的接收表面对准。

该微流体通道在该第一基板与该加热元件之间具有至少约10μm之一高度。

在一个方面，一种用于感测流体中的微粒物质的方法包含使含有微粒物质的流体流动通过微流体通道，该微流体通道被限定于第一基板与加热元件之间。该加热元件被置于该第一基板与一第二基板之间的间隙中且通过柱连接至该第二基板。该方法包含操作该加热元件以跨该自该加热元件至与该第一基板电集成之的传感器件的接收表面的微流体通道，而产生温度梯度。

实施例可包含以下特征之一或多者。