CN102319145A - 一种制备隐形眼镜电子芯片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备隐形眼镜电子芯片的方法，包括以下步骤：在隐形眼镜材料表面上蒸发沉积有机半导体薄膜；在较高温度下，利用光滑的辊筒将硅材料电子芯片滚压集成在所述的有机薄膜中；通过镂空的掩模版在薄膜中沉积生长与芯片连接的金属引出管脚，完成隐形眼镜电子芯片的制备。
Description
技术领域
本发明涉及有机半导体学中的微细加工领域，特别涉及一种通过热压来制备隐形眼镜电子芯片的方法以及隐形眼镜电子芯片。
技术背景
隐形眼镜通常用于替代眼镜，给日常生活带来很大便利。此外，还开展了使隐形眼镜成为诊断、治疗产品的研究，发现可以利用隐形研究有助于治疗偏头痛、糖尿病等一系列疾病。
研究发现，泪腺的分泌物能够反映出血糖水平，血糖水平改变三十分钟后，眼泪葡萄糖水平也相应发生改变。已经有人尝试让隐形眼镜直接反映血糖度。视觉股份公司在中国专利申请CN101621961A中提出一种用于检测眼液中至少一种分析物的眼传感器，该眼传感器尤其适用于医学诊断，如用于葡萄糖浓度的检测和/或量化测量。所述眼传感器可以包含隐形眼镜。
隐形眼镜还可以用于眼疾的治疗。例如利用隐形眼镜施药，治疗普通眼疾，如干眼症、青光眼、白内障，同时大大减少药物的副作用。例如，普通眼药水在施用时，仅仅很少量能够到达角膜，其余则进入循环系统，会引起副作用。
最近，意法半导体和瑞士Sensimed AG公司宣布研制出一款无线MEMS传感器，这款内嵌于隐形眼镜的独特传感器，可以通过及早诊断和针对个人订制的治疗方案，可更有效地照顾青光眼病患。隐形镜片内嵌了应变计、天线、微型专用处理电路和向接收器发送测量数据的射频发射器。隐形眼镜的电能来自收到的无线电波，因此无需连接电池。通过该传感器，可以准确地了解患者的眼部情况。
目前，随着隐形眼镜应用的拓展，需要进一步开发制备隐形眼镜电子芯片的技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过热压来制备隐形眼镜电子芯片的方法，先在隐形眼镜材料上蒸发沉积一层有机半导体材料，然后利用辊筒(例如光滑的不锈钢辊筒)对有机薄膜在高温下进行滚动加压将硅材料电子芯片滚压集成在所述的有机薄膜中，最后通过镂空的掩模版在薄膜中沉积生长与芯片连接的金属引出管脚，完成隐形眼镜电子芯片的制备。
在本发明的一个实施方案中，一种通过热压来制备隐形眼镜电子芯片的方法，包括如下步骤：1、在隐形眼镜材料上制备一层绝缘介质层薄膜；2、在绝缘介质层薄膜表面上蒸发沉积一层有机半导体薄膜；3、利用光滑的辊筒对有机薄膜在高温下(温度范围例如为100至170摄氏度范围，尤其是110-150度)滚动加压将硅材料电子芯片滚压集成在所述的有机薄膜中；4、制作电子芯片金属引出管脚的掩模板；5、沉积生长金属引出管脚，完成隐形眼镜电子芯片的制备。
本发明的特点是利用高温热压的方法将集成于隐形眼镜材料中，同时利用掩模沉积方法制备金属引出管脚，用于电信号的读出及测试使用。本发明提供了一种工艺简单的制备隐形眼镜电子芯片的方法。
附图说明
图1-1至图1-7是本发明的一个实施方案的通过热压来制备隐形眼镜电子芯片的方法的流程图。
图2是根据按照本发明实施方案制备的一个隐形眼镜芯片。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明，本发明包括但不限于下面的实施例子。
本发明的实施方案提供通过热压来制备隐形眼镜电子芯片的方法，包括：先在隐形眼镜材料表面上蒸发沉积有机半导体薄膜；然后在高温下，利用光滑的辊筒将硅材料电子芯片滚压集成在所述的有机薄膜中；最后通过镂空的掩模版在薄膜中沉积生长与芯片连接的金属引出管脚，完成隐形眼镜电子芯片。在该实施方案中，尤其可以包括由一次有机半导体薄膜沉积，一次热压和一次金属沉积，获得带有金属引出管脚的隐形眼镜电子芯片，尤其包括以下步骤下：
在隐形眼镜材料表面上蒸发沉积生长有机半导体薄膜，有机半导体薄膜的材料例如选自聚塞吩乙烯、并五苯、聚呲咯(PPy)、聚塞吩(PT)、聚苯胺(PAn)、聚对苯(PPP)、聚苯基乙烯。有机薄膜例如可以采用热氧化生长或化学气相沉积的方法获得。有机薄膜的沉积另外还可以选择使用真空热蒸镀技术进行，以在隐形眼镜材料(介质层)上生长出大晶粒的有序的连续有机半导体薄膜。
利用光滑的辊筒对有机薄膜在高温下(具体在100-170度，优选110-150度下)滚动加压，从而将电子芯片压入有机薄膜中。
制作电子芯片金属引出管脚的掩模板。
沉积生长金属引出管脚。所述的金属引出管脚是采用金属蒸发或磁控溅射技术沉积金属例如铜而实现的。
图1显示了本发明一个实施方案的示意流程图(流程图中的剖面为图1-7中的A-A剖面)。
如图1-1所示，在已制备好的硅芯片上采用热氧化生长的技术(或也可以采用化学气相沉积的技术)制备薄膜，所述薄膜可以例如是隐形眼镜材料，水凝胶等。在本实施方案中，所述薄膜是隐形眼镜材料BalafilconA。
如图1-2所示，在所述薄膜(绝缘介质层)表面真空沉积第一层有机薄膜(聚塞吩乙烯薄膜)。
如图1-3所示，利用光滑的辊筒对有机薄膜在高温下进行滚动加压。所述的高温可根据有机薄膜适当选择，在本实施方案中选择大约150摄氏度。
如图1-4所示，在经过热压处理的第一层有机薄膜表面上真空沉积第二层同质有机薄膜。
图1-5显示了所形成的第二层有机薄膜的俯视图。
如图1-6所示，通过镂空的掩模板在有机半导体薄膜表面沉积铜金属电极，可产生与芯片连接的金属电极输出和测试端口。俯视图如图1-7所示。
产品原型实施例子：
如图2所示，实施如图1所述的步骤，通过施加电子芯片和有机半导体薄膜(如水凝胶)可产生隐形眼镜电子芯片，芯片可通过金属电极和外部连接。
Claims (8)
1.一种制备隐形眼镜电子芯片的方法，包括：先在隐形眼镜材料表面上蒸发沉积有机半导体薄膜；然后在高温下，利用光滑的辊筒将硅材料电子芯片滚压集成在所述的有机薄膜中；最后通过镂空的掩模版在薄膜中沉积生长与芯片连接的金属引出管脚，完成隐形眼镜电子芯片。
2.根据权利要求1所述的方法，包括由一次有机半导体薄膜沉积，一次热压和一次金属沉积，获得带有金属引出管脚的隐形眼镜电子芯片，顺序包括以下步骤下：
在隐形眼镜的材料(如水凝胶)上蒸发沉积生长有机半导体薄膜；
利用光滑的辊筒对有机薄膜在高温下滚动加压，从而将电子芯片压入有机薄膜中；
制作电子芯片金属引出管脚的掩模板；
沉积生长金属引出管脚。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中所述的在芯片表面上淀积的有机薄膜是采用热氧化生长或化学气相沉积的方法获得。
4.根据权利要求1-2中任一项的方法，其特征在于，其中所述有机薄膜的沉积采用真空热蒸镀技术，以在隐形眼镜材料上生长出大晶粒的有序的连续有机半导体薄膜。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于，有机半导体薄膜经真空沉积后，利用光滑的辊筒对其在高温下滚动加压，目将硅材料的电子芯片滚压集成在所述的有机薄膜中。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于，其中所述的金属引出管脚是采用金属蒸发或磁控溅射技术沉积的。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于，其中在100-170度优选110-150度下，利用光滑的辊筒将硅材料电子芯片滚压集成在所述的有机薄膜中。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于，所述有机半导体薄膜的材料选自聚塞吩乙烯、并五苯、聚呲咯(PPy)、聚塞吩(PT)、聚苯胺(PAn)、聚对苯(PPP)、聚苯基乙烯。
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