一种小尺寸血液分析组件的制作方法

1.本实用新型涉及医疗检测技术领域，尤其涉及一种小尺寸血液分析组件。


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，长此以往，大大增加了医务人员的工作难度，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。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，血液分析组件包括检测主体100和保护盖200，检测主体100包括检测芯片和承载pcb180。在现有技术中，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。检测芯片上芯片感应层140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，检测腔通过进液口201和出液口203与外部环境连通。
4.目前，常选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，会产生连接引线150断线、交线等可靠性风险，甚至会造成检测芯片的碎裂，这致使血液分析组件的生产良品率低下，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。同时，保护胶160体积较大，进而导致了血液分析组件成品所占用的面积增大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种小尺寸血液分析组件，以解决小尺寸血液分析组件良品率低下、工作可靠性无法保证的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种小尺寸血液分析组件，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和转接pcb，所述检测芯片的顶部设有芯片焊盘，所述检测芯片贯通有芯片通孔，所述芯片通孔内设有导电单元，所述检测芯片的底部与所述转接pcb的上板面通过导电块相固接，所述检测芯片与所述转接pcb通过依次连接的所述芯片焊盘、所述导电单元和所述导电块通信连接；所述保护盖扣合于所述检测芯片的顶部，所述检测芯片的感应面和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.作为小尺寸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，所述芯片焊盘和所述芯片感应层设于所述芯片衬底的上板面，所述导电块固接于所述芯片衬底的下板面，所述感应面位于所述芯片感应层的顶面。
9.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述检测主体还包括防护套，所述防护套套接于所述芯片衬底的四周。
10.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述芯片通孔开设于所述芯片衬底，所述芯片通孔贯通所述芯片衬底的上板面和下板面。
11.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述导电单元包括导电层，所述导电层镀设于所述芯片通孔的内侧壁上。
12.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述导电层的材质为铜。
13.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述导电块为焊球。
14.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述焊球的材质为导电金属。
15.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述转接pcb上设有输出焊盘，所述转接pcb通过所述输出焊盘与外部电路通信连接和电连接。
16.作为小尺寸血液分析组件的优选技术方案，所述检测腔通过进液口和出液口与外部环境连通。
17.本实用新型的有益效果：
18.本小尺寸血液分析组件通过对检测主体的结构优化，在不影响检测芯片和转接pcb正常通信连接的前提下，通过开设芯片通孔以及在芯片通孔内设置导电单元的方式，能够将位于检测芯片顶部的元件通过电路引导至检测芯片的底部，从而便于和位于检测芯片下方的构件通信连接。上述设计调整了检测芯片和转接pcb的布设位置，减少了检测主体占用的空间，降低了本小尺寸血液分析组件在组装过程中失误的风险，提升了生产的良品率，从而保证了检测结果的准确性。检测芯片的感应面和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接触的前提下，有效地减少了保护盖所占用的空间；检测芯片的感应面与转接pcb的分体设置降低了本小尺寸血液分析组件pcb部分的生产难度，从而方便了检测芯片上芯片通孔的开设以及检测芯片与转接pcb的固接能够准确地实现，以上改进简化了本小尺寸血液分析组件的结构，降低了本小尺寸血液分析组件生产与组装的难度，提高了本小尺寸血液分析组件的集成度以及工作可靠性。
附图说明
19.图1是现有的血液分析组件的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例提供的小尺寸血液分析组件的剖面图；
21.图3是本实用新型实施例提供的检测芯片、载板和塑封体的结构示意图；
22.图4是本实用新型实施例提供的小尺寸血液分析组件生产方法的流程图。
23.图中：
24.100、检测主体；110、防护套；120、粘片胶；130、芯片衬底；131、芯片焊盘；132、芯片通孔；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；190、导电块；
25.200、保护盖；201、进液口；203、出液口；
26.310、载板；320、粘接胶膜；410、保护膜；420、塑封体。
具体实施方式
27.为使本实用新型解决的技术问题、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实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，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。
30.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
31.如图2所示，本实施例提供了一种小尺寸血液分析组件，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包括检测芯片和转接pcb170，检测芯片的顶部设有芯片焊盘131，检测芯片贯通有芯片通孔132，芯片通孔132内设有导电单元，检测芯片的底部与转接pcb170的上板面通过导电块190相固接，检测芯片与转接pcb170通过依次连接的芯片焊盘131、导电单元和导电块190通信连接；保护盖200扣合于检测芯片的顶部，检测芯片的感应面和保护盖200形成了检测腔，血液样本能够流经检测腔。
32.本小尺寸血液分析组件通过对检测主体100的结构优化，在不影响检测芯片和转接pcb170正常通信连接的前提下，通过开设芯片通孔132以及在芯片通孔132内设置导电单元的方式，能够将位于检测芯片顶部的元件通过电路引导至检测芯片的底部，从而便于和位于检测芯片下方的构件通信连接。上述设计调整了检测芯片和转接pcb170的布设位置，减少了检测主体100占用的空间，降低了本小尺寸血液分析组件在组装过程中失误的风险，提升了生产的良品率，从而保证了检测结果的准确性。检测芯片的感应面和保护盖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接触的前提下，有效地减少了保护盖200所占用的空间；检测芯片的感应面与转接pcb170的分体设置降低了本小尺寸血液分析组件pcb部分的生产难度，从而方便了检测芯片上芯片通孔132的开设以及检测芯片与转接pcb170的固接能够准确地实现，以上改进简化了本小尺寸血液分析组件的结构，降低了本小尺寸血液分析组件生产与组装的难度，提高了本小尺寸血液分析组件的集成度以及工作可靠性。
33.通过将检测芯片与转接pcb170分体设计的方式，能够极大地降低本小尺寸血液分析组件pcb部分的生产难度以及制造成本，这使得检测芯片的电路精度能够大幅度地提高。
34.在本实施例中，检测芯片包括芯片衬底130和芯片感应层140，芯片焊盘131和芯片
感应层140设于芯片衬底130的上板面，导电块190固接于芯片衬底130的下板面，感应面位于芯片感应层140的顶面。上述结构设计简单紧凑，确保了检测芯片能够顺利地完成样本信息感应以及信息传递的工作，同时也有效地降低了检测芯片与转接pcb170连接的难度。
35.作为优选，芯片通孔132开设于芯片衬底130，芯片通孔132贯通芯片衬底130的上板面和下板面。上述设计有效地简化了检测芯片上各构件的布置方式，降低了血液样本的检验难度，进一步地减少了本小尺寸血液分析组件所占用的空间。具体地，芯片通孔132沿竖直方向延伸。具体地，芯片衬底130的材质为硅。
36.在本实施例中，检测腔通过进液口201和出液口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，提高了完成检测的血液样品排出检测腔的效率。
37.本实施例中，转接pcb170设有pcb端子，导电单元与pcb端子通过导电块190连接。上述设计进一步地简化了检测主体100的结构，保证了检测芯片与转接pcb170之间固定连接的稳定性，保证了检测芯片与转接pcb170之间通信连接的顺利实现，更进一步地提升了本小尺寸血液分析组件生产的良品率，从而保障了检测结果的准确性。同时上述改进还降低了检测芯片与转接pcb170准确连接的难度，减少了本检测主体100所占用的空间，进一步地提高了生产人员在转接pcb170上组装检测芯片的效率。具体地，导电块190焊接于导电单元和pcb端子上。
38.在本实施例中，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，外部电路能够为本小尺寸血液分析组件供电，并能够对检测芯片所获得的数据进行运算处理。
39.作为优选，导电块190为焊球。焊球制备简单、工作稳定性高且起到的连接效果好，在确保检测芯片与转接pcb170的相对位置不发生偏移的同时，还能有效地起到通信连接检测芯片与转接pcb170的作用。
40.进一步地，焊球的材质为导电金属。具体地，导电金属为锡。锡具有加热后流动性好、导电性好、熔点低、焊接牢度好以及与金属有较好的亲合力等优点。
41.在本实施例中，导电单元包括导电层，导电层镀设于芯片通孔132的内侧壁上。导电层的设置起到了电路的作用，能够确保连接导电层两端的元件顺利地通信连接；电镀形成导电层的设计简单且可靠，提升了芯片衬底130的加工效率的同时，还降低了芯片衬底130的生产成本。具体地，芯片焊盘131与导电层靠近芯片衬底130上板面的一端通过导电线路相连接，导电线路通过回流焊金属铜的方式形成。
42.进一步地，导电层的材质为铜。铜具有电阻率小、成本低和易于电镀的优点。
43.作为优选，检测主体100还包括防护套110，防护套110套接于芯片衬底130的四周。防护套110的设置起到了从四周保护检测芯片的效果，降低了检测芯片发生位置偏移的风险，减少了其他构件从四周对检测芯片造成刚性碰撞的影响，由此起到了对检测芯片的防护与定位设计，减少了检测芯片的封装尺寸，提升了本小尺寸血液分析组件工作的可靠性，保证了本小尺寸血液分析组件检测结果的准确性。
44.如图2-图4所示，本实施例还提供了一种小尺寸血液分析组件生产方法，用于生产上述的小尺寸血液分析组件，包括以下步骤：
45.步骤一：在芯片衬底130上钻出芯片通孔132。
46.步骤二：在芯片通孔132的内侧壁电镀导电层，然后电镀形成连接导电层和芯片焊盘131电路。
47.步骤三：将芯片衬底130的底部通过粘接胶膜320粘接到载板310的上板面。
48.步骤四：在检测芯片的顶面粘贴保护膜410，保护膜410覆盖芯片感应层140、所有的芯片焊盘131和所有的芯片通孔132。
49.步骤五：将检测芯片放入塑封模腔内进行注塑，形成将检测芯片和保护膜410完全包裹的塑封体420。
50.步骤六：对塑封体420背离载板310的一侧进行研磨，直至保护膜410露出。
51.步骤七：去除载板310和粘接胶膜320，在导电层位于芯片衬底130底部的一端焊接导电块190。
52.步骤八：将导电块190焊接于转接pcb170的上板面，然后去除保护膜410。
53.步骤九：将保护盖200扣合于检测芯片的顶部。
54.本小尺寸血液分析组件生产方法利用载板310与保护膜410对检测芯片进行遮挡的设计，避免了注塑过程对检测芯片造成损伤的情况发生，同时还能够有效地协助生产人员判断对塑封体420的研磨是否完成，由此可以确保防护套110准确地套接于芯片衬底130的四周；上述操作流程简单可靠，生产成本低、工作效率高且制得产品的良品率可以保证，能够有效地提高上述小尺寸血液分析组件的产量。
55.具体地，防护套110为研磨后剩余的部分塑封体420，载板310的材质为金属，保护膜410的厚度大于芯片感应层140的厚度。需要注意的是，在研磨塑封体420时，需要避免对检测芯片造成任何损伤。
56.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。