[发明专利]生物传感器装置、半导体生物传感器器件及其操作方法

说明书

本发明的实施例公开了一种生物传感器装置、半导体生物传感器器件及其操作方法。生物传感器装置包括生物传感器器件和被配置为附接到生物传感器器件的盖。该生物传感器装置包括布置在用户皮肤上方的表面部分和注入用户皮肤中的可植入部分。可植入部分包括弯曲检测器和传感电路。感测电路包括生物标记传感器阵列、控制生物标记传感器阵列、温度传感器和/或生物污垢检测器中的一个或多个。

技术领域

本发明的实施例涉及生物传感器装置、半导体生物传感器器件及其操作方法。

背景技术

生物传感器基于电子、电化学、光学和机械检测原理进行操作以感测和检测生物分子。包括晶体管的生物传感器是电感应生物实体或生物分子的电荷、光子和机械特性的传感器。可以通过检测生物实体或生物分子本身，或通过特定反应物与生物实体/生物分子之间的相互作用和反应来执行检测。这样的生物传感器可以使用能够快速地转换电信号并且能够容易地应用于集成电路(IC)和微机电系统(MEMS)的半导体工艺来制造。

发明内容

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种半导体生物传感器器件，包括：表面部分，包括处理电路的；以及可植入部分，用于注入用户的皮肤，可植入部分包括：弯曲检测器；和感测区域，感测区域包括：生物标记传感器阵列，包括可操作为检测生物标记的多个生物标记传感器；控制生物标记传感器阵列，包括多个生物标记不敏感传感器；生物污垢检测器；和温度传感器。其中，感测区域和弯曲检测器可操作地连接到处理电路。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种生物传感器装置，包括：半导体生物传感器器件，包括：表面部分，包括处理电路和第一接触焊盘；和可植入部分，用于植入用户的皮肤，可植入部分包括：弯曲检测器；和感测区域，包括：多个生物标记传感器阵列，每个生物标记传感器阵列包括可操作为检测生物标记的多个生物标记传感器。控制生物标记传感器阵列，包括多个生物标记不敏感传感器；生物污垢检测器；和温度传感器，其中，感测区域和弯曲检测器可操作地连接到处理电路；以及盖，可操作为附接到半导体生物传感器器件，盖包括：第二接触焊盘，电连接到第一接触焊盘；和天线。

根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种操作半导体生物传感器器件的方法，方法包括：从弯曲检测器接收第一信号；确定弯曲检测器的电阻变化，电阻变化表示弯曲检测器中的弯曲量；基于电阻变化，确定用于第一校准操作的第一校准值；从生物标记敏感传感器接收第二信号；从生物标记不敏感传感器接收第三信号；基于第二信号和第三信号，确定用于第二校准操作的pH校准值；从生物污垢检测器接收第四信号；基于第四信号，确定生物污垢检测器的阻抗变化；以及基于阻抗变化，确定用于第三校准操作的第二校准值。

附图说明

通过以下详细描述并结合附图将容易理解本公开，其中，相同的附图标记表示相同的结构元件，其中：

图1示出了根据一些实施例的第一生物传感器系统；

图2描绘了根据一些实施例的第二生物传感器系统；

图3示出了根据一些实施例的沿图2中的线A-A截取的生物传感器装置的截面图；

图4描绘了根据一些实施例的第一示例生物传感器器件；

图5示出了根据一些实施例的图4中所示的生物传感器器件的示例实施方式；

图6描绘了根据一些实施例的生物传感器器件的感测电路和处理电路的第一示例框图；

图7示出了根据一些实施例的生物传感器器件的感测电路和处理电路的第二框图；

图8描绘了根据一些实施例的图4中所示的生物传感器器件可操作地耦合到印刷电路板；

图9示出了图8所示的第二印刷电路板的俯视图；

图10描绘了根据一些实施例的沿线A-A截取的图2中所示的生物传感器装置的截面图；