[发明专利]具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备

说明书

一种具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备包括图像传感器芯片、扇出基板和盖子。图像传感器芯片包括(a)对入射在图像传感器芯片的第一侧上的光敏感的像素阵列，以及(b)布置在第一侧上并且电连接到像素阵列的第一电触点。扇出基板布置在第一侧上、电连接到第一电触点、在像素阵列上方形成孔以部分地限定像素阵列上方的腔室、并且形成背离第一侧的第一表面。盖子布置在扇出基板的背离第一侧的第一表面上，以进一步限定腔室。盖子包括突出到孔中的内部部分，以使盖子相对于扇出基板对准。

技术领域

本申请涉及成像设备技术领域，尤其涉及具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备。

背景技术

成像通常被用作用于评估生物样本的感测机制。传统地，将生物样本装载到流体设备(例如，具有流体腔室或更复杂的流体网络的容器或微流体盒)中。接下来，通过成像系统对流体设备的至少一部分成像，以检测生物样本中的一种或多种分析物。通常，具有一个或多个透镜的成像物镜将流体设备的一个或多个相关部分成像到图像传感器上。但是，无透镜成像越来越受欢迎。与基于透镜的成像系统相比，无透镜成像系统可以显著地更便宜，并且也更加紧凑。大多数无透镜成像系统将样本放置在非常靠近图像传感器的位置，或者甚至直接放置在图像传感器上。最简单的无透镜成像系统由图像传感器组成。一些无透镜成像系统还包括一个或多个附加部件(诸如光源、一个或多个滤光器和/或孔径)。无透镜成像系统的降低的成本和尺寸使得将成像系统(例如，图像传感器)集成在一次性流体设备中是可行的。

发明内容

在实施例中，一种具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备包括图像传感器芯片、扇出基板和盖子。图像传感器芯片包括(a)对入射在图像传感器芯片的第一侧上的光敏感的感光像素的像素阵列，以及(b)布置在第一侧上并且电连接到像素阵列的第一电触点。扇出基板(a)布置在第一侧上，(b)电连接到第一电触点，(c)在像素阵列上方形成孔以部分地限定像素阵列上方用于保持流体样本的腔室，以及(d)形成背离第一侧的第一表面。盖子布置在扇出基板的背离第一侧的第一表面上，以进一步限定腔室。盖子包括突出到孔中的内部部分，以在平行于第一侧的维度中使盖子相对于扇出基板对准。

在实施例中，一种用于制造具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备的方法包括：将扇出基板布置在图像传感器芯片的第一侧上，图像传感器芯片包括对入射在第一侧上的光敏感的感光像素的像素阵列。扇出基板在像素阵列上方形成孔，以部分地限定像素阵列上方用于保持流体样本的腔室。布置的步骤包括完成图像传感器芯片的第一电触点与扇出基板的面向第一侧的第一表面上的第二电触点之间的电连接。方法还包括：将第一表面密封到第一侧；以及将盖子密封到扇出基板的背离第一侧的第二表面，使得盖子的内部部分突出到孔中，以(a)使盖子相对于扇出基板对准，以及(b)进一步限定腔室。

附图说明

图1A和1B图示了根据实施例的具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备。

图2A和2B更详细地示出了根据实施例的图1A和1B的设备的自对准盖的构造。

图3图示了根据实施例的具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备，其中扇出基板粘附到图像传感器芯片。

图4图示了图3的设备中粘合剂的一种实施方式。

图5图示了图3的设备中粘合剂的另一种实施方式。

图6图示了根据实施例的具有自对准盖的倒装芯片样本成像设备，其中扇出基板覆盖图像传感器芯片的像素阵列的一部分。

图7图示了根据实施例的倒装芯片样本成像设备，其包括自对准盖以及重新分配从图像传感器芯片接收的电信号的电触点和连接。

图8是示出图1A和1B的设备的实施例的若干特征的示例尺寸的图。

图9图示了根据实施例的倒装芯片样本成像设备，其包括自对准盖和图像传感器芯片的一个或多个层。