[发明专利]声谐振器装置

说明书

制造用于流体装置的体声波谐振器结构的方法可以包括将第一导电材料设置在基板的第一表面的一部分上以形成第一电极的至少一部分的第一步骤；然后，可以将压电材料设置在第一电极之上；接下来，可以将第二导电材料设置在压电材料上方以形成第二电极的至少一部分；然后将声能管理结构设置在体声波谐振器的第一侧上方；接着，将第三导电材料设置在第二导电材料的延伸超出体声波谐振器的一部分上；最后，基板的第二表面的一部分被去除以暴露在体声波谐振器的第二侧的第一电极处的化学机械连接。

相关申请的交叉引用

本申请是2019年5月6日提交的美国申请序列号为62/844,000的美国临时专利申请的非临时申请，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及声波谐振器装置，包括声波传感器和包含声波谐振器的流体装置以及适用于生物传感或生化传感应用的相关系统。

背景技术

生物传感器(或生物学传感器)是包括生物元件和将生物响应转换成电信号的换能器的分析装置。某些生物传感器涉及特异性结合材料(例如，抗体、受体、配体等)和目标物质(例如，分子、蛋白质、DNA、病毒、细菌等)之间的选择性生化反应，以及这种高度特异性反应的产物被换能器转化为可测量的量。其他传感器可以利用能够结合多种类型或类别的分子或可能存在于样品中的其他部分的非特异性结合材料。术语“功能化材料”在本文中可用于一般地涉及特异性和非特异性结合材料。与生物传感器一起使用的传导方法可能基于各种原理，例如电化学、光学、电学、声学等。其中，声学传导提供了许多潜在优势，例如实时、无标签和低成本，以及表现出高灵敏度。

声波装置采用通过特异性结合材料或在其表面上传播的声波，由此传播路径的特性的任何变化都会影响波的速度和/或振幅。由于需要提供适合促进高频操作的微尺度特征，声波装置通常由微机电系统(MEMS)制造技术制造。在声波装置的有源区域上或上方存在功能化材料允许分析物与功能化材料结合，从而改变被声波振动的质量并且改变波传播特性(例如，速度，从而改变谐振频率)。速度的变化可以通过测量声波装置的频率、振幅-幅度和/或相位特性来监测，并且可以与被测量的物理量相关联。

通常，由于需要提供适于促进高频操作的微尺度特征，BAW装置通过微机电系统(MEMS)制造技术制造。在生物传感器的背景下，功能化材料(例如，特异性结合材料；也称为生物活性探针或试剂)可以通过各种技术(例如微阵列点样(也称为微阵列印刷))沉积在传感器表面。提供非特异性结合效用(例如，允许结合多种类型或种类的分子)的功能化材料也可用于某些情况，例如化学传感。

用于制造谐振器阵列的现有工艺包括许多挑战。例如，随着多排谐振器放置在流体通路中，电引线长度将增加。例如，如果流体路径的宽度中有四个谐振器，那么到流体路径中心的谐振器的引线长度将会很长。这反过来又使解决高密度谐振器传感器阵列变得困难。例如，传感器阵列的范围可以从2×2(总共4个)到50×50(总共2500个)。此外，传感器流道的流体高度与层压板的高度直接相关。

可能需要提供一种高密度BAW传感器阵列，该阵列通过隔离BAW管芯相对侧上的电连接和流体界面来提供短电引线、低流体通道高度和高可靠性的优点。在结合附图阅读以下详细描述后，本领域技术人员将理解本公开的范围并且实现其附加方面。

发明内容

本公开的技术总体上涉及制造包括体声波谐振器传感器的装置的方法，体声波谐振器传感器可以更有效且容易地电连接到印刷电路板。该方法可以包括在基板的第一表面上形成体声波谐振器并且从基板的相对表面去除基板的一部分。该方法还可以可选地包括倒装芯片安装。