一种血液分析组件及其制造方法与流程

1.本发明涉及医疗检测技术领域，尤其涉及一种血液分析组件及其制造方法。


背景技术：

2.医务人员在进行血液检测时，常常是血常规检查，是通过手工操作在显微镜下对血液中的各细胞等组织进行计数，而血小板和血红蛋白仍需要其他设备进行检测，根据不同医务人员的经验和技术易对所检测结果造成不同程度的误差和技术错误，而且以往的检测方法耗时耗力，大大影响血液检测速度，不适应大批量的血液检测，如果检测结果与真实病情不符，会对患者身体造成二次伤害，长此以往，大大增加了医务人员的工作难度。为解决上述问题，采用检测芯片与pcb(printed circuit boards，印制电路板)相配合结构的血液分析组件逐渐为本领域内技术人员所欢迎。
3.如图1所示，在现有技术中，血液分析组件常利用粘片胶120将检测芯片的芯片衬底130直接焊接在承载pcb180的上板面上，然后用保护胶160将通信连接检测芯片和承载pcb180的连接引线150保护起来。承载pcb180贯通有线路板通孔，在线路板通孔的孔壁电镀有厚度为50微米左右的铜质散热层181。
4.由于承载pcb180的精度问题，承载pcb180上各电路层间的线路板通孔较大，其直径为500微米左右甚至更大，上述设计导致位于检测芯片下方的线路板通孔数目较少，且散热层181仅能够形成薄层，因而不利于检测芯片的散热。而当检测芯片产生温度不均匀的问题时，会对检测精度造成直接的影响，进而导致检测结果不准的情况发生。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种血液分析组件及其制造方法，以解决血液分析组件散热效果差的问题。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种血液分析组件，用于检测血液样本，包括检测主体和保护盖；所述检测主体包括检测芯片、基板件和转接pcb，所述检测芯片固接于所述基板件的上板面，所述检测芯片通过连接引线与基板件通信连接，所述连接引线埋设于保护胶内，所述转接pcb固接于所述基板件的下板面，所述基板件与所述转接pcb通信连接，所述基板件贯通有至少一个散热孔，恒温单元和所述检测芯片分设于所述散热孔的两端，所述散热孔内填满散热介质；所述保护盖扣合于所述检测芯片和所述基板件，所述检测芯片的感应面与所述保护盖形成了检测腔，所述血液样本能够流经所述检测腔。
8.作为血液分析组件的优选技术方案，所述检测芯片包括芯片衬底和芯片感应层，所述芯片感应层设于所述芯片衬底的上板面，所述感应面位于所述芯片感应层的顶面；所述检测腔连通有容纳腔，所述检测芯片、所述保护胶和所述基板件填满所述容纳腔，所述芯片感应层部分位于所述检测腔内。
9.作为血液分析组件的优选技术方案，所述检测芯片包括芯片衬底和粘片胶，所述
粘片胶设于所述芯片衬底的下板面；所述检测芯片通过所述粘片胶粘接于所述基板件，所述粘片胶夹设于所述基板件的上板面与所述芯片衬底的下板面之间。
10.作为血液分析组件的优选技术方案，所述检测腔连通有废液池，所述检测腔通过进液口与外部环境连通，所述废液池通过出液口与外部环境连通。
11.作为血液分析组件的优选技术方案，所述芯片衬底设有电路端子，所述基板件的表面设有基板焊盘，所述连接引线的两端分别焊接于所述电路端子和所述基板焊盘上。
12.作为血液分析组件的优选技术方案，所述散热介质的材质为铜。
13.作为血液分析组件的优选技术方案，所述转接pcb的中部开设有避让通孔，所述恒温单元穿过所述避让通孔且与所述基板件的下板面固接。
14.一种血液分析组件制造方法，用于制造上述的血液分析组件，包括以下步骤：
15.s10：将所述检测芯片固接于所述基板件的上板面；
16.s20：利用所述连接引线连接所述检测芯片和所述基板件；
17.s30：将所述检测芯片和所述基板件置于塑封腔内，利用覆盖胶膜覆盖所述感应面，然后使注塑介质填充所述塑封腔，待所述注塑介质凝固成所述保护胶后，取出所述检测芯片和所述基板件；
18.s40：将所述保护盖扣合于所述检测芯片和所述基板件上；
19.s50：将所述基板件的下板面固接于所述转接pcb。
20.作为血液分析组件制造方法的优选技术方案，所述塑封腔由下模具板的下模具槽和上模具板的上模具槽拼接形成，所述下模具板与所述上模具板转动连接，所述上模具槽内设有覆盖胶膜，步骤s30包括以下详细步骤：
21.s31：将检测芯片和所述基板件置于所述下模具槽内；
22.s32：扣合所述下模具板与所述上模具板，使所述覆盖胶膜抵压于所述感应面；
23.s33：利用所述注塑介质灌满所述塑封腔内；
24.s34：待所述注塑介质凝固成保护胶后，打开所述下模具板，取出所述检测芯片和所述基板件。
25.作为血液分析组件制造方法的优选技术方案，n个相连接的所述基板件形成承载板，所述承载板上能够同时固接n个所述检测芯片，n为大于等于二的整数；在步骤s40之前，包括以下步骤：
26.s39：将所述承载板分割为n个相同元器件组，每个所述元器件组包括一个所述检测芯片和一个所述基板件。
27.本发明的有益效果：
28.本血液分析组件借助连接引线埋设于保护胶内的设计，保证了连接引线的绝缘效果；感应面与保护盖形成检测腔的设计，简化了检测腔的结构，在保证流经检测腔的血液样本能够与感应面顺利解除的前提下，有效地简化了保护盖的结构；恒温单元能够利用散热介质传导温度，从而控制检测芯片的温度达到恒定；基板件与转接pcb的分体设置降低了本血液分析组件pcb部分的生产难度，有助于对基板件进行结构上的改进，从而方便了基板件上散热孔的开设以及散热介质的填充设计能够准确地实现，以上改进配合恒温单元的设置，能够有效地保障血液分析组件的散热效果，确保了检测芯片上的温度得以均匀分布，进而保证了检测结果的准确性。
29.本血液分析组件制造方法采用上述步骤，有效地规划了血液分析组件的加工流程，简化了血液分析组件的制造工序。塑封腔的设置使得凝固成型后的保护胶形状可控，在提升保护胶形成效率的同时还能够有效地保证对连接引线的塑封效果。覆盖胶膜覆盖感应面的设计，使得感应面不被注塑介质所塑封，得以外露于检测腔中，从而能够顺利地完成检测操作；上述设计还使得保护胶的外表面平整均匀，方便了保护盖扣合于检测芯片和基板件的操作，使得保护盖能够与检测主体紧密地连接。而转接pcb与基板件的连接达到了与基板件定位和连接的目的，方便了检测主体与外部构件的连接。
附图说明
30.图1是现有的血液分析组件的结构示意图；
31.图2是本发明实施例提供的血液分析组件的结构示意图；
32.图3是本发明实施例提供的检测芯片和承载板的结构示意图；
33.图4是本发明实施例提供的检测芯片、承载板和塑封模具的结构示意图；
34.图5是本发明实施例提供的检测芯片、保护胶和基板件的结构示意图；
35.图6是本发明实施例提供的检测芯片、保护胶、基板件和保护盖的结构示意图；
36.图7是本发明实施例提供的血液分析组件制造方法的流程图。
37.图中：
38.100、检测主体；110、基板件；111、散热介质；120、粘片胶；130、芯片衬底；140、芯片感应层；150、连接引线；160、保护胶；170、转接pcb；171、输出焊盘；180、承载pcb；181、散热层；190、承载板；
39.200、保护盖；201、进液口；202、废液池；203、出液口；
40.300、塑封模具；310、下模具板；311、下锁紧块；320、上模具板；321、上锁紧块；322、覆盖胶膜；323、灌注口；330、铰链件；
41.400、恒温单元。
具体实施方式
42.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
46.如图2所示，本实施例提供了一种血液分析组件，用于检测血液样本，包括检测主体100和保护盖200；检测主体100包括检测芯片、基板件110和转接pcb170，检测芯片固接于基板件110的上板面，检测芯片通过连接引线150与基板件110通信连接，连接引线150埋设于保护胶160内，转接pcb170固接于基板件110的下板面，基板件110与转接pcb170通信连接，基板件110贯通有至少一个散热孔，恒温单元400和检测芯片分设于散热孔的两端，散热孔内填满散热介质111；保护盖200扣合于检测芯片和基板件110，检测芯片的感应面与保护盖200形成了检测腔，血液样本能够流经检测腔。上述改进提高了本血液分析组件的可靠性和集成度。
47.本血液分析组件借助连接引线150埋设于保护胶160内的设计，保证了连接引线150的绝缘效果；感应面与保护盖200形成检测腔的设计，简化了检测腔的结构，在保证流经检测腔的血液样本能够与感应面顺利解除的前提下，有效地简化了保护盖200的结构；恒温单元400能够利用散热介质111传导温度，从而控制检测芯片的温度达到恒定；基板件110与转接pcb170的分体设置降低了本血液分析组件pcb部分的生产难度，有助于对基板件110进行结构上的改进，从而方便了基板件110上散热孔的开设以及散热介质111的填充设计能够准确地实现，以上改进配合恒温单元400的设置，能够有效地保障血液分析组件的散热效果，确保了检测芯片上的温度得以均匀分布，进而保证了检测结果的准确性。
48.通过将基板件110与转接pcb170分体设计的方式，能够极大地降低本血液分析组件pcb部分的生产难度以及制造成本，这使得基板件110的电路精度能够大幅度地提高。本实施例中，基板件110的厚度为200微米左右，钻孔直径可以做到50微米。由于散热孔的孔径的减小，让散热孔能够在基板件110与检测芯片接触的位置均布多个，从而保证检测芯片的散热良好，使得检测芯片上各处的温度均匀分布。
49.具体地，散热介质111的材质为铜。铜的热阻很低，导热性很好，既然能很好的导热就没有隔热作用；同时，铜还具有结构稳定的优点，这使得本血液分析组件的使用寿命大大地延长。
50.作为优选，保护胶160的材质为热固型环氧树脂，热固型环氧树脂具有绝缘性能好、密度大、粘结力强和机械强度高的优点，上述优点保障了保护胶160能够顺利地完成对连接引线150绝缘包裹的设计需求，从而保障了本血液分析组件工作的可靠性。
51.在本实施例中，检测芯片包括芯片衬底130和芯片感应层140，芯片感应层140设于芯片衬底130的上板面，感应面位于芯片感应层140的顶面；检测腔连通有容纳腔，检测芯片、保护胶160和基板件110填满容纳腔，芯片感应层140部分位于检测腔内。检测芯片、保护胶160和基板件110填满容纳腔的设计保证了本血液分析组件的结构紧凑可靠，进一步的降低了血液样本从检测主体100与保护盖200之间缝隙流出的风险。
52.作为优选，检测芯片包括芯片衬底130和粘片胶120，粘片胶120设于芯片衬底130的下板面；检测芯片通过粘片胶120粘接于基板件110，粘片胶120夹设于基板件110的上板面与芯片衬底130的下板面之间。粘片胶120的设计提高了检测芯片在基板件110上连接的稳定性，降低了本血液分析组件的维护频率，延长了本血液分析组件的使用寿命。
53.在本实施例中，检测腔连通有废液池202，检测腔通过进液口201与外部环境连通，废液池202通过出液口203与外部环境连通。进液口201和出液口203的设置方便了检测人员的使用，保证了血液样品能够按照预定的轨迹流动；废液池202的设置起到了导流血液的效果，提高了完成检测的血液样品排出检测腔的效率。
54.作为优选，芯片衬底130设有电路端子，基板件110的表面设有基板焊盘，连接引线150的两端分别焊接于电路端子和基板焊盘上。电路端子与基板焊盘的设置保证了连接引线150在芯片衬底130与基板件110上连接的稳定性。具体地，连接引线150的材质为金属。
55.在本实施例中，转接pcb170的中部开设有避让通孔，恒温单元400穿过避让通孔且与基板件110的下板面固接。上述结构设计有效地优化了本血液分析组件的结构，降低了基板件110与转接pcb170准确连接的难度，减少了本血液分析组件所占用的空间。避让通孔位于转接pcb170中部的设计保障了散热介质111与恒温单元400的准确接触，进一步地提高了生产人员在转接pcb170上组装基板件110的效率。
56.具体地，转接pcb170上设有输出焊盘171，转接pcb170通过输出焊盘171与外部电路通信连接和电连接，外部电路能够为本血液分析组件供电，并能够对检测芯片所获得的数据进行运算处理。
57.继续参考图1，现有技术中，常采用滴胶的方式形成保护胶160，采用上述方法生产出来的血液分析组件可靠性较差，还会使检测芯片四周的保护胶160的表面高低不平。这使得保护盖200需要搭设于检测芯片的无功能区域上，当保护盖200作用于检测芯片上的压力过大时，甚至会造成检测芯片的碎裂，这导致了血液分析组件的生产良品率低下。
58.具体地，现有的血液分析组件的检测主体100同样设有芯片感应层140，检测主体100扣合的保护盖200上同样开设有检测腔、进液口201、废液池202和出液口203等结构，上述结构的设置位置与具体作用与本实施例相同，在此不多加赘述。
59.同时，滴胶的方式会扩大保护胶160所占用的空间，导致保护盖200需要为保护胶160避让较大的空间，进而使得血液分析组件的结构复杂。
60.如图2-图7所示，本实施例还提供了一种血液分析组件制造方法，用于制造上述的血液分析组件，包括以下步骤：
61.步骤一：将检测芯片固接于基板件110的上板面。
62.步骤二：利用连接引线150连接检测芯片和基板件110。
63.步骤三：将检测芯片和基板件110置于塑封腔内，利用覆盖胶膜322覆盖感应面，然后使注塑介质填充塑封腔，待注塑介质凝固成保护胶160后，取出检测芯片和基板件110。
64.步骤四：将保护盖200扣合于检测芯片和基板件110上。
65.步骤五：将基板件110的下板面固接于转接pcb170。
66.本血液分析组件制造方法采用上述步骤，有效地规划了血液分析组件的加工流程，简化了血液分析组件的制造工序。塑封腔的设置使得凝固成型后的保护胶160形状可控，在提升保护胶160形成效率的同时还能够有效地保证对连接引线150的塑封效果。覆盖胶膜322覆盖感应面的设计，使得感应面不被注塑介质所塑封，得以外露于检测腔中，从而能够顺利地完成检测操作；上述设计还使得保护胶160的外表面平整均匀，方便了保护盖200扣合于检测芯片和基板件110的操作，使得保护盖200能够与检测主体100紧密地连接。而转接pcb170与基板件110的连接达到了与基板件110定位和连接的目的，方便了检测主体
100与外部构件的连接。
67.具体地，保护胶160的外表面和基板件110的侧面与容纳腔的内侧壁相贴合。
68.在本实施例中，塑封腔由下模具板310的下模具槽和上模具板320的上模具槽拼接形成，下模具板310与上模具板320转动连接，上模具槽内设有覆盖胶膜322，步骤三包括以下详细步骤：将检测芯片和基板件110置于下模具槽内；扣合下模具板310与上模具板320，使覆盖胶膜322抵压于感应面；利用注塑介质灌满塑封腔内；待注塑介质凝固成保护胶160后，打开下模具板310，取出检测芯片和基板件110。
69.上述结构确保了对保护胶160的塑封操作能够顺利且高效地完成，应用的结构简单可靠且工作稳定，生产效率高。
70.如图4所示，本实施例中，下模具板310与上模具板320均为塑封模具300上的构件，塑封模具300还包括铰链件330，下模具板310与上模具板320通过铰链件330转动连接；下模具板310上还设有下锁紧块311，上模具板320上还设有上锁紧块321，当下模具板310与上模具板320相扣合时，下锁紧块311与上锁紧块321锁紧连接；上模具板320上开设有连通外部环境和上模具槽的灌注口323。在本实施例的其他实施方式中，覆盖胶膜322与塑封模具300分体设置。借助下锁紧块311、上锁紧块321和铰链件330的设置，能够顺利地完成塑封模具300的打开以及扣合操作，通过向灌注口323内灌注注塑介质的方式，能够顺利地将塑封腔灌满。上述结构简单可靠，在保证保护胶160塑封连接引线150且外形平整均匀的前提下，确保了保护胶160的塑封操作准确且高效地完成。
71.作为优选，n个相连接的基板件110形成承载板190，承载板190上能够同时固接n个检测芯片，n为大于等于二的整数；在步骤s40之前，包括以下步骤：将承载板190分割为n个相同元器件组，每个元器件组包括一个检测芯片和一个基板件110。具体地，n为3。上述设计使得承载板190能够一次完成多个检测芯片的组装和注塑介质填充操作，由此极大地减少了利用塑封模具300进行塑封操作的频率，进而极大地提高了血液分析组件制造的效率。
72.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。