CN105051590A - 封装的电子器件 - Google Patents

Abstract

一种可眼戴设备包括嵌入在被配置用于安装到眼睛的表面的聚合物材料中的电化学传感器。该电化学传感器包括工作电极和参比电极，其与分析物反应以生成与可眼戴设备被暴露于的液体中的分析物的浓度有关的传感器测量值。一种示例组装过程包括：在工作基板上形成牺牲层；在牺牲层上形成第一层生物相容材料；在第一层生物相容材料上提供电子器件模块，形成第二层生物相容材料以覆盖电子器件模块；以及将第一和第二层生物相容材料一起退火以形成具有被生物相容材料完全封装的电子器件模块的封装结构。

Description

封装的电子器件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年1月15日递交的美国申请第13/741,725号的优先权，在此通过引用将该申请全部并入。

背景技术

除非本文另外指出，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。

电化学安培传感器通过在传感器的工作电极处测量通过分析物的电化学氧化或还原反应生成的电流来测量分析物的浓度。还原反应发生在电子被从电极转移到分析物时，而氧化反应发生在电子被从分析物转移到电极时。电子转移的方向取决于施加到工作电极的电势。对电极和/或参比电极用于与工作电极完成电路并允许生成的电流流动。当工作电极被适当地偏置时，输出电流可与反应速率成比例，以提供工作电极周围的分析物的浓度的度量。

在一些示例中，一种试剂被定位在工作电极附近以选择性地与期望的分析物反应。例如，葡萄糖氧化酶可被固定在工作电极附近以与葡萄糖反应并释放过氧化氢，过氧化氢随后被工作电极以电化学方式检测到以指示葡萄糖的存在。其它酶和/或试剂可用于检测其它分析物。

发明内容

本公开的一些实施例提供了一种可眼戴设备(eye-mountabledevice)，其包括透明聚合物材料、基板、天线和控制器。透明聚合物材料可具有凹表面和凸表面。凹表面可被配置为可移除地安装在角膜表面上并且凸表面可被配置为在凹表面被如此安装时与眼睑运动相容。基板可至少部分嵌入在透明聚合物材料中。基板可包括电化学传感器，该电化学传感器包括工作电极和参比电极。基板还可包括被封装在生物相容材料内的电子器件模块，使得渗透了透明聚合物材料的泪液被通过生物相容材料与电子器件模块隔离。电子器件模块可包括天线和控制器。控制器可电连接到电化学传感器和天线。控制器可被配置为控制电化学传感器来获得与可眼戴设备被暴露于的液体中的分析物的浓度有关的传感器测量值，并且使用天线来指示该传感器测量值。

本公开的一些实施例提供了一种方法，包括在工作基板上形成牺牲层。该方法可包括在牺牲层上形成第一层生物相容材料。该方法可包括在第一层生物相容材料上提供电子器件模块。该方法可包括形成第二层生物相容材料以覆盖电子器件模块。该方法可包括将第一层和第二层生物相容材料一起退火以形成封装结构。封装结构可包括被完全包封在生物相容材料内的电子器件模块。

本公开的一些实施例提供了一种通过一过程制备的设备。该过程可包括在工作基板上形成牺牲层。该过程可包括在牺牲层上形成第一层生物相容材料。该过程可包括在第一层生物相容材料上提供电子器件模块。该过程可包括形成第二层生物相容材料来覆盖电子器件模块。该过程可包括将第一层和第二层生物相容材料一起退火以形成封装结构。封装结构可包括被完全包封在生物相容材料内的电子器件模块。

通过酌情参考附图阅读以下详细描述，本领域普通技术人员将清楚这些以及其它方面、优点和替换方案。

附图说明

图1是包括与外部读取器进行无线通信的可眼戴设备的示例系统的框图。

图2A是示例可眼戴设备的底视图。

图2B是图2A中所示的示例可眼戴设备的侧视图。

图2C是图2A和2B中所示的示例可眼戴设备在安装到眼睛的角膜表面时的侧截面图。

图2D是被增强来示出当如图2C中所示安装示例可眼戴设备时围绕该示例可眼戴设备的表面的泪膜层的侧截面图。

图3是用于以电化学方式测量泪膜分析物浓度的示例系统的功能框图。

图4A是用于操作可眼戴设备中的安培传感器以测量泪膜分析物浓度的示例过程的流程图。

图4B是用于操作外部读取器来询问可眼戴设备中的安培传感器以测量泪膜分析物浓度的示例过程的流程图。

图5A-5H示出了制作其中封装电子器件模块的示例结构的阶段。

图6A是用于制作封装结构的示例过程的流程图。

图6B是用于将封装结构包含到可眼戴设备中的示例过程的流程图。

图7描绘了根据示例实施例配置的计算机可读介质。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考形成描述的一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标识相似的组件，除非上下文另有指示。详细描述、图和权利要求中描述的例示性实施例并不欲进行限定。可以利用其它实施例，并且可以作出其它改变，而不脱离本文给出的主题的范围。将容易理解，本文概括描述并且在图中图示的本公开的各方面可按许多种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文中都明确地设想到了。

I.概述

眼科感测平台或可植入感测平台可包括传感器、控制电子器件和天线，它们全都位于嵌入在聚合物材料中的基板上。聚合物材料可被包含在眼科设备中，例如可眼戴设备或可植入医疗设备。控制电子器件可操作传感器以执行读数并且可操作天线以将读数从传感器经由天线无线地传达到外部读取器。

在一些示例中，聚合物材料可以是圆形镜片的形式，该圆形镜片具有被配置为安装到眼睛的角膜表面的凹曲率。基板可被嵌入在聚合物材料的周界附近以避免与在更靠近角膜的中央区域处接收的入射光发生干扰。传感器可被布置在基板上面向内、朝着角膜表面，以生成来自角膜的表面附近和/或来自介于接触镜片与角膜表面之间的泪液的临床上相关的读数。在一些示例中，传感器被完全嵌入在接触镜片材料内。例如，包括工作电极和参比电极的电化学传感器可被嵌入在镜片材料中并且被定位成使得传感器电极与被配置为安装到角膜的聚合物表面相距小于10微米。传感器可生成指示通过镜片材料扩散到传感器电极的分析物的浓度的输出信号。

眼科感测平台可经由在该感测平台处采集的辐射能量来供电。电力可由感测平台上包括的光供能光伏电池来提供。额外地或替换地，电力可由从天线采集的射频能量来提供。整流器和/或稳压器可与控制电子器件相结合来生成稳定的DC电压以从采集的能量对感测平台供电。天线可被布置为具有连接到控制电子器件的引线的导电材料的环。在一些实施例中，这种环状天线也可通过修改环状天线的阻抗以修改来自天线的反向散射辐射来将传感器读数无线地传达到外部读取器。

泪液包含可用于诊断健康状态的多种无机电解质(例如，Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-)、有机成分(例如，葡萄糖、乳酸盐、蛋白质、脂类等)，等等。被配置为测量这些分析物中的一种或多种的眼科感测平台从而可提供可在诊断和/或监视健康状态时有用的一种方便的非侵入性平台。例如，眼科感测平台可被配置为感测葡萄糖并且可被糖尿病患者个人用来测量/监视其葡萄糖水平。

在本公开的一些实施例中，电子器件模块被生物相容材料完全封装。封装的电子器件模块随后可用在涉及与生物体液接触的应用中，而不会引起宿主反应。本文也公开了用于产生这种封装的电子器件模块的示例技术。可通过构建多层结构来封装电子器件模块，其中外层由生物相容材料形成，并且内层包括该电子器件模块。一旦组装了多层结构，生物相容材料的各个外层就可被一起退火以密封电子器件模块周围的边缘。在一些示例中，多层结构可被组装在工作基板上，例如硅片或者适合于用作微细加工基板的另外的基本上平坦的表面。为了防止退火过程期间工作基板与生物相容材料之间的粘着，一牺牲层可被插入在工作基板与生物相容材料之间。牺牲层随后可被冲洗掉、溶解或者以其它方式去除以将多层结构从工作基板释放。

描述了用于制作这种生物相容的封装电子器件模块的示例过程。通过蒸发或另外的微细加工技术来形成第一层生物相容材料。然后在第一层生物相容材料上提供电子器件模块。然后在电子器件模块所跨越的整个区域上形成第二层生物相容材料。在淀积第二层之后，电子器件模块位于第一层和第二层生物相容材料之间。例如，电子器件模块的顶部和底部可分别被第一层和第二层生物相容材料所覆盖。第一层和第二层生物相容材料被淀积为跨越比电子器件模块更大的覆盖区域以使得第二层生物相容材料直接淀积在第一层生物相容材料上的区域围绕电子器件模块的侧边缘。

通过将整个多层结构放置在被加热到足以使生物相容材料退火的温度的炉子(oven)中来将第一层和第二层一起退火。在退火之后，两层生物相容材料直接接触彼此的区域——包括电子器件模块的侧边缘——被退火结合(bond)密封在一起。电子组件从而被生物相容材料完全封装。在生物相容材料是派瑞林C型(例如，聚对二氯甲苯)的示例中，退火温度可以是150到200摄氏度之间的温度。

在一些示例中，在诸如硅片之类的平坦工作基板上形成分层结构，并且在分层结构在工作基板上的同时执行退火过程。此外，在淀积第一层生物相容材料之前可在工作基板上涂覆牺牲层。牺牲层将生物相容材料与工作基板分离，从而防止退火过程期间生物相容材料粘着到工作基板。牺牲层可以是诸如硅烷、肥皂(soap)等等之类的光阻材料(photoresist)和/或非粘涂层。在退火过程之后，可通过利用适当的溶液冲洗来溶解牺牲层，从而将生物相容封装电子器件从工作基板释放。冲洗溶液可包括丙酮、异丙醇和/或水。一般地，选择冲洗溶液以在不影响生物相容材料的情况下溶解牺牲层。

在一些示例中，分层结构是在未涂覆有牺牲层的工作基板上形成的。例如，第一层生物相容材料可被直接施加在工作基板，例如清洁的硅片上。随后可在第一层生物相容材料上提供要封装的电子器件并且可在电子器件上形成第二层生物相容材料。在退火之后，可将生物相容封装电子器件从工作基板剥离。在一些示例中，生物相容材料可在工作基板周围形成保形涂层，例如在生物相容材料层通过蒸发过程形成的情况下。可在生物相容材料的卷绕在工作基板周围的部分被修剪掉(例如，通过蚀刻退火的生物相容材料层以产生具有期望形状的封装电子器件结构)之后将生物相容封装电子器件从工作基板剥离。

在一些示例中，分层结构可在退火之后被形成为期望的形状。例如，在分层结构被形成在工作基板上的情况下，氧等离子体可用于在将封装电子器件模块从工作基板冲洗掉之前蚀刻分层结构。例如，可以蚀刻分层结构以产生被配置为嵌入在由适当的聚合物材料构成的可眼戴设备的周界周围的环形结构。

电子器件模块可包括用于从入射的辐射采集能量的电力采集系统(例如，用于从入射的射频辐射以感应方式采集能量的射频天线和/或用于从入射的可见光、红外光和/或紫外光采集能量的光伏电池)。从而可以以无线方式对封装电子器件模块供电。

在一个示例应用中，封装生物交互电子器件模块被嵌入在可眼戴设备中。可眼戴设备被配置为安置在眼睛的角膜表面上。可眼戴设备可由聚合物材料形成，例如与用于眼科接触镜片的那种类似的水凝胶材料。可包括在可眼戴设备中的生物交互电子器件的一些示例包括用于监视泪膜分析物浓度的生物传感器和/或用于向佩戴者提供视觉提示的近眼显示器。从而，生物交互电子器件可从佩戴者接收信息(例如，捕捉分析物浓度信息的生物传感器)和/或向佩戴者传输信息(例如，向佩戴者传达信息的近眼显示器)。生物交互电子器件可由采集的能量供电并且可不包括大量的自带电力供应源和/或电力存储装置。例如，可经由被配置为从入射射频辐射以感应方式采集能量的集成天线和/或经由被配置为从入射光采集能量的光伏电池来对生物交互电子器件供电。生物交互电子器件模块由被一起退火以密封各个重叠边缘的两层生物相容材料封装(密封)在生物相容材料内。生物相容材料可被成形为位于可眼戴设备的周界周围的平坦环(flattenedring)以避免在可眼戴设备被安装在角膜表面上时与去到眼睛的中央部分附近的光接收瞳孔的光透射发生干扰。

从而，生物交互电子器件模块可以是具有全都封装在生物相容基板内的传感器、控制电子器件和天线的感测平台。在操作中，控制电子器件操作传感器以执行读数并且操作天线以将读数从传感器经由天线无线地传达到外部读取器。在传感器是电化学传感器的示例中，控制电子器件可被配置为向传感器电极施加足以生成安培电流的操作电压，测量安培电流，并且使用天线来将测量到的安培电流传达给外部读取器。

II.示例眼科电子器件平台

图1是包括与外部读取器180进行无线通信的可眼戴设备110的系统100的框图。可眼戴设备110的暴露区域由被形成为接触式安装到眼睛的角膜表面的聚合物材料120构成。基板130被嵌入在聚合物材料120中以为电力供应源140、控制器150、生物交互电子器件160和通信天线170提供安装表面。生物交互电子器件160由控制器150操作。电力供应源140向控制器150和/或生物交互电子器件160供应操作电压。天线170被控制器150操作来向和/或从可眼戴设备110传达信息。天线170、控制器150、电力供应源140和生物交互电子器件160可全都位于嵌入的基板130上。因为可眼戴设备110包括电子器件并且被配置为接触式安装到眼睛，所以其在本文中也被称为眼科电子器件平台。

为了促进接触式安装，聚合物材料120可具有被配置为粘着(“安装”)到润湿的角膜表面的凹表面(例如，通过与覆盖角膜表面的泪膜的毛细力)。额外地或替换地，可眼戴设备110可由于凹曲率而被角膜表面与聚合物材料之间的真空力粘着。在以凹表面对着眼睛的方式安装时，聚合物材料120的外向表面可具有被形成为在可眼戴设备110被安装到眼睛时不干扰眼睑运动的凸曲率。例如，聚合物材料120可以是形状类似于接触镜片的基本上透明的弯曲聚合物盘。

聚合物材料120可包括一个或多个生物相容材料，例如在接触镜片或者涉及与角膜表面的直接接触的其它眼科应用中采用的那些。聚合物材料120可以可选地部分由这种生物相容材料形成或者可包括具有这种生物相容材料的外涂层。聚合物材料120可包括被配置为润湿角膜表面的材料，例如水凝胶等等。在一些实施例中，聚合物材料120可以是可变形(“非刚性”)材料以增强佩戴者舒适度。在一些实施例中，聚合物材料120可被成形为提供预定的视力矫正光学力，例如可由接触镜片提供的那种。

基板130包括适用于安装生物交互电子器件160、控制器150、电力供应源140和天线170的一个或多个表面。基板130可被用作基于芯片的电路的安装平台(例如，通过倒装芯片式安装到连接垫)和/或用作将导电材料(例如，金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、其它导电材料、这些的组合等等)图案化以产生电极、互连、连接垫、天线等等的平台两者。在一些实施例中，基本上透明的导电材料(例如，铟锡氧化物)可被图案化在基板130上以形成电路、电极等等。例如，天线170可通过用淀积、光刻、电镀等等在基板130上形成金或另外的导电材料的图案来形成。类似地，控制器150与生物交互电子器件160之间的互连151和控制器150与天线170之间的互连157可通过将适当图案的导电材料淀积在基板130上来形成。包括——但不限于——光阻材料、掩模、淀积技术和/或镀层技术的使用在内的微细加工技术的组合可用于将材料图案化在基板130上。基板130可以是相对刚性的材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)或者另外的材料，其被配置为从结构上支撑聚合物材料120内的电路和/或基于芯片的电子器件。替换地，可眼戴设备110可被布置有一组不连接的基板而不是单个基板。例如，控制器150和生物传感器或其它生物交互电子器件组件可被安装到一个基板，而天线170被安装到另一个基板并且两者可经由互连157来电连接。

在一些实施例中，生物交互电子器件160(和基板130)可被定位为远离可眼戴设备110的中心，从而避免干扰去到眼睛的中央光敏感区域的光透射。例如，在可眼戴设备110被成形为凹曲盘的情况下，基板130可被嵌入在该盘的周界周围(例如，在外周附近)。然而，在一些实施例中，生物交互电子器件160(和基板130)可被定位在可眼戴设备110的中央区域中或中央区域附近。额外地或替换地，生物交互电子器件160和/或基板130对于进入的可见光可以是基本上透明的以减轻对去到眼睛的光透射的干扰。另外，在一些实施例中，生物交互电子器件160可包括像素阵列164，该像素阵列164根据显示指令发射和/或传输将由眼睛接收的光。从而，生物交互电子器件160可以可选地被定位在可眼戴设备的中心来例如通过在像素阵列164上显示信息(例如，字符、符号、闪烁图案等等)对可眼戴设备110的佩戴者生成可感知的视觉提示。

基板130可被成形为一平坦环，该环具有足以为嵌入的电子器件组件提供安装平台的径向宽度尺寸。基板130可具有足够小以允许基板130在不影响可眼戴设备110的轮廓的情况下嵌入在聚合物材料120中的厚度。基板130可具有足够大以提供适用于支撑安装在其上的电子器件的结构稳定性的厚度。例如，基板130可被成形为具有约10毫米的直径、约1毫米的径向宽度(例如，外半径比内半径大1毫米)和约50微米的厚度的环。基板130可以可选地与可眼戴设备110的眼睛安装表面(例如，凸表面)的曲率匹配。例如，基板130可沿着定义内半径和外半径的两个圆弓形之间的虚锥的表面成形。在这种示例中，沿着虚锥的表面的基板130的表面定义了与眼睛安装表面在该半径处的曲率大致匹配的倾斜表面。

电力供应源140被配置为采集环境能量来对控制器150和生物交互电子器件160供电。例如，射频能量采集天线142可从入射的无线电辐射捕捉能量。额外地或替换地，(一个或多个)太阳能电池144(“光伏电池”)可从进入的紫外、可见和/或红外辐射捕捉能量。另外，可以包括惯性电力收集系统来从环境振动捕捉能量。能量采集天线142可以可选地是也用于向外部读取器180传达信息的两用天线。也就是说，通信天线170和能量采集天线142的功能可利用相同的物理天线来实现。

整流器/稳压器146可用于将捕捉的能量调节到稳定的DC供应电压141，该DC供应电压141被供应给控制器150。例如，能量采集天线142可接收入射的射频辐射。天线142的引线上的变化的电信号被输出到整流器/稳压器146。整流器/稳压器146将变化的电信号整流到DC电压并且将整流的DC电压稳压到适用于操作控制器150的电平。额外地或替换地，来自(一个或多个)太阳能电池144的输出电压可被稳压到适用于操作控制器150的电平。整流器/稳压器146可包括一个或多个能量存储设备来缓和环境能量收集天线142和/或(一个或多个)太阳能电池144中的高频变动。例如，一个或多个能量存储设备(例如，电容器、电感器等等)可并联跨接在整流器146的输出上以对DC供应电压141进行稳压并且被配置为充当低通滤波器。

控制器150在DC供应电压141被提供到控制器150时被开启，并且控制器150中的逻辑操作生物交互电子器件160和天线170。控制器150可包括被配置为操作生物交互电子器件160以与可眼戴设备110的生物环境交互的逻辑电路。该交互可涉及使用生物交互电子器件160中的诸如分析物生物传感器162之类的一个或多个组件来从生物环境获得输入。额外地或替换地，该交互可涉及使用诸如像素阵列164之类的一个或多个组件来向生物环境提供输出。

在一个示例中，控制器150包括被配置为操作分析物生物传感器162的传感器接口模块152。分析物生物传感器162可例如是包括工作电极和参比电极的安培电化学传感器。可在工作电极和参比电极之间施加电压以使得分析物在工作电极处经历电化学反应(例如，还原和/或氧化反应)。电化学反应可生成可通过工作电极测量的安培电流。该安培电流可依从于分析物浓度。从而，通过工作电极测量到的安培电流的量可提供对分析物浓度的指示。在一些实施例中，传感器接口模块152可以是被配置为在工作电极和参比电极之间施加电压差并同时通过工作电极测量电流的恒电势器。

在一些情况中，也可包括试剂来使得电化学传感器对一个或多个期望的分析物敏感。例如，邻近工作电极的一层葡萄糖氧化酶(“GOD”)可以催化葡萄糖氧化来生成过氧化氢(H₂O₂)。过氧化氢随后可在工作电极处被电氧化，这将电子释放到工作电极，从而导致可通过工作电极测量到的安培电流。

H₂O₂→2H⁺+O₂+2e^-

还原或氧化反应生成的电流与反应速率大致成比例。另外，反应速率依从于分析物分子到达电化学传感器电极以直接地或者通过试剂催化地激起还原或氧化反应的速率。在分析物分子从采样区域扩散到电化学传感器电极的速率与额外的分析物分子从周围区域扩散到采样区域的速率大致相同的稳定状态中，反应速率与分析物分子的浓度大致成比例。通过工作电极测量到的电流从而提供了对分析物浓度的指示。

控制器150可以可选地包括用于操作像素阵列164的显示驱动器模块154。像素阵列164可以是布置成行和列的可单独编程的光透射、光反射和/或光发射像素的阵列。个体像素电路可以可选地包括液晶技术、微机电技术、发射二极管技术等等来根据来自显示驱动器模块154的信息选择性地传输、反射和/或发射光。这种像素阵列164也可以可选地包括多于一种颜色的像素(例如，红、绿和蓝像素)来以彩色渲染视觉内容。显示驱动器模块154可例如包括向像素阵列164中的单独编程的像素提供编程信息的一个或多个数据线和用于设定像素的群组接收这种编程信息的一个或多个地址线。位于眼睛上的这种像素阵列164也可包括一个或多个镜片来将光从像素阵列指引到眼睛可感知的焦平面。

控制器150也可包括用于经由天线170发送和/或接收信息的通信电路156。通信电路156可以可选地包括一个或多个振荡器、混频器、频率注入器等等来在载波频率上调制和/或解调信息以供由天线170发送和/或接收。在一些示例中，可眼戴设备110被配置为通过以外部读取器180可感知的方式调制天线170的阻抗来指示来自生物传感器的输出。例如，通信电路156可引起来自天线170的反向散射辐射的幅度、相位和/或频率的变动，并且这样的变动可被读取器180检测到。

控制器150经由互连151连接到生物交互电子器件160。例如，在控制器150包括在集成电路中实现的逻辑元件以形成传感器接口模块152和/或显示驱动器模块154的情况下，图案化的导电材料(例如，金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、这些的组合等等)可将芯片上的端子连接到生物交互电子器件160。类似地，控制器150经由互连157连接到天线170。

注意，为了便于描述，图1中所示的框图是联系功能模块描述的。然而，可眼戴设备110的实施例可布置有在单个芯片、集成电路和/或物理组件中实现的功能模块(“子系统”)中的一个或多个。例如，虽然整流器/稳压器146是在电力供应块140中图示的，但整流器/稳压器146可在也包括控制器150的逻辑元件和/或可眼戴设备110中的嵌入式电子器件的其它特征的芯片中实现。从而，从电力供应源140提供给控制器150的DC供应电压141可以是由位于芯片上的整流器和/或稳压器组件提供给同一芯片上的组件的供应电压。也就是说，在图1中被示为电力供应块140和控制器块150的功能块不需要实现为物理上分离的模块。另外，图1中描述的功能模块中的一个或多个可由相互电连接的单独封装的芯片来实现。

额外地或替换地，能量采集天线142和通信天线170可以用相同的物理天线来实现。例如，环状天线既可采集入射的辐射用于电力生成，又可经由反向散射辐射来传达信息。

外部读取器180包括天线188(或者多于一个天线的群组)来向和从可眼戴设备110发送和接收无线信号171。外部读取器180还包括具有与存储器182通信的处理器186的计算系统。存储器182是非暂态计算机可读介质，其包括——但不限于——磁盘、光盘、有机存储器和/或任何其它可被处理器186读取的易失性(例如RAM)或非易失性(例如ROM)存储系统。存储器182可包括数据存储装置183来存储数据的指示，例如传感器读数(例如，来自分析物生物传感器162)、程序设定(例如，用于调整可眼戴设备110和/或外部读取器180的行为)，等等。存储器182也可包括程序指令184供处理器186执行来使得外部读取器180执行指令184指定的过程。例如，程序指令184可使得外部读取器180提供用户界面，该用户界面允许取回从可眼戴设备110传达来的信息(例如，来自分析物生物传感器162的传感器输出)。外部读取器180也可包括一个或多个硬件组件来操作天线188向和从可眼戴设备110发送和接收无线信号171。例如，振荡器、频率注入器、编码器、解码器、放大器、滤波器等等可根据来自处理器186的指令驱动天线188。

外部读取器180可以是智能电话、数字助理或者具有足以提供无线通信链路171的无线连通性的其它便携式计算设备。外部读取器180也可实现为天线模块，该天线模块可被插入到便携式计算设备中，例如在通信链路171在便携式计算设备中不常使用的载波频率下操作的示例中。在一些情况中，外部读取器180是一种专用设备，其被配置为被佩戴在相对靠近佩戴者的眼睛处以允许无线通信链路171以低电力预算操作。例如，外部读取器180可被集成在一件珠宝中，例如项链、耳环等等，或者集成在佩戴于头部附近的一件衣物中，例如帽子、头带等等。

在可眼戴设备110包括分析物生物传感器162的示例中，系统100可被操作来监视眼睛的表面上的泪膜中的分析物浓度。从而，可眼戴设备110可被配置为用于眼科分析物生物传感器的平台。泪膜是从泪腺分泌来覆盖眼睛的水层。泪膜与通过眼睛的结构中的毛细管的血液供给相接触并且包括在血液中发现的许多生物标记，这些生物标记被分析来表征人的(一个或多个)健康状况。例如，泪膜包括葡萄糖、钙、钠、胆固醇、钾、其它生物标记，等等。泪膜中的生物标记浓度可与血液中的生物标记的相应浓度系统地不同，但两个浓度水平之间的关系可被确立来将泪膜生物标记浓度值映射到血液浓度水平。例如，葡萄糖的泪膜浓度可被确立(例如，经验地确定)为大约是相应的血糖浓度的十分之一。虽然可使用另外的比率关系和/或非比率关系。从而，与通过切割出某一体积的血液以在人体外部分析来执行的血液采样技术相比，测量泪膜分析物浓度水平提供了一种用于监视生物标记水平的非侵入性技术。另外，这里公开的眼科分析物生物传感器平台可被基本上连续地操作以使能对分析物浓度的实时监视。

为了利用被配置为泪膜分析物监视器的系统100执行读数，外部读取器180可发射射频辐射171，该射频辐射171被采集来经由电力供应源140对可眼戴设备110供电。被能量采集天线142(和/或通信天线170)捕捉的射频电信号在整流器/稳压器146中被整流和/或稳压并且经稳压的DC供应电压147被提供给控制器150。射频辐射171从而开启了可眼戴设备110内的电子组件。一旦被开启，控制器150就操作分析物生物传感器162来测量分析物浓度水平。例如，传感器接口模块152可在分析物生物传感器162中的工作电极与参比电极之间施加电压。施加的电压可足以使得分析物在工作电极处经历电化学反应并从而生成可通过工作电极测量的安培电流。测量到的安培电流可提供指示分析物浓度的传感器读数(“结果”)。控制器150可操作天线170来将传感器读数传达回外部读取器180(例如，经由通信电路156)。可通过例如调制通信天线170的阻抗以使得阻抗中的调制被外部读取器180检测到来传达传感器读数。天线阻抗中的调制可通过例如来自天线170的反向散射辐射检测到。

在一些实施例中，系统100可进行操作来向可眼戴设备110非连续地(“间歇地”)供应能量以对控制器150和电子器件160供电。例如，可供应射频辐射171来足够长时间地对可眼戴设备110供电以执行泪膜分析物浓度测量并传达结果。例如，供应的射频辐射可提供充分的电力来在工作电极和参比电极之间施加足以引起工作电极处的电化学反应的电势，测量所产生的安培电流，并且调制天线阻抗来以指示测量到的安培电流的方式调整反向散射辐射。在这种示例中，供应的射频辐射171可被认为是从外部读取器180到可眼戴设备110的请求测量的询问信号。通过周期性地询问可眼戴设备110(例如，通过供应射频辐射171以临时开启设备)并且存储传感器结果(例如，经由数据存储装置183)，外部读取器180可在不连续地对可眼戴设备110供电供电的情况下随着时间的流逝而累积一组分析物浓度测量值。

图2A是示例可眼戴电子设备210(或眼科电子器件平台)的底视图。图2B是图2A中所示的示例可眼戴电子设备的侧视图(aspectview)。注意，图2A和2B中的相对尺寸不一定是按比例的，而只是在描述示例可眼戴电子设备210的布置时为了说明而给出的。可眼戴设备210由形状为弯曲盘的聚合物材料220形成。聚合物材料220可以是基本上透明的材料以允许在可眼戴设备210被安装到眼睛时入射光被传输到眼睛。聚合物材料220可以是与在验光中用于形成视力矫正和/或美容接触镜片的那些类似的生物相容材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)、聚羟乙基异丁烯酸酯(“polyHEMA”)、硅水凝胶、这些的组合，等等。聚合物材料220可形成为一侧具有适合安置在眼睛的角膜表面上的凹表面226。盘的相反侧可具有凸表面224，在可眼戴设备210被安装到眼睛时该凸表面224不干扰眼睑运动。圆形外侧边缘228连接凸表面224和凹表面226。

可眼戴设备210可具有与视力矫正和/或美容接触镜片类似的尺寸，例如约1厘米的直径，以及约0.1到约0.5毫米的厚度。然而，该直径和厚度值只是为了说明而提供的。在一些实施例中，可眼戴设备210的尺寸可根据佩戴者的眼睛的角膜表面的大小和/或形状来选择。

聚合物材料220可以按各种方式形成为弯曲形状。例如，与用于形成视力矫正接触镜片的那些类似的技术，例如热成型、注射成型、旋铸(spincasting)等等，可用于形成聚合物材料220。当可眼戴设备210被安装在眼睛中时，凸表面224向外面对周围环境，而凹表面226向内面朝角膜表面。凸表面224因此可被认为是可眼戴设备210的外部上表面，而凹表面226可被认为是内部下表面。图2A中所示的“底”视图是面对凹表面226的。从图2A中所示的底视图，靠近弯曲盘的外圆周的外周界222被弯曲为从页面向外延伸，而靠近盘的中心的中央区域221被弯曲为向页面内延伸。

基板230被嵌入在聚合物材料220中。基板230可被嵌入为位于沿着聚合物材料220的外周界222之处，远离中央区域221。基板230不干扰视觉，因为它太靠近眼睛以至于无法对焦并且被定位为远离中央区域221，在中央区域221处入射光被传输到眼睛的眼睛感测部分。另外，基板230可由透明材料形成以进一步减轻对视觉感知的影响。

基板230可被成形为平坦的圆环(例如，具有居中孔的盘)。基板230的平坦表面(例如，沿着径向宽度)是一个平台，用于安装诸如芯片之类的电子器件(例如，经由倒装芯片安装)并且用于将导电材料图案化(例如，经由诸如光刻、淀积、电镀等等之类的微细加工技术)以形成电极、(一个或多个)天线和/或互连。基板230和聚合物材料220可以是关于共同的中心轴大致柱对称的。基板230可具有例如约10毫米的直径、约1毫米的径向宽度(例如，外半径比内半径大1毫米)和约50微米的厚度。然而，这些尺寸只是为了示例而提供的，而绝不限制本公开。基板230可按各种不同的外形系数来实现，类似于以上联系图1对基板130的论述。

环状天线270、控制器250和生物交互电子器件260被布置在嵌入式基板230上。控制器250可以是包括被配置为操作生物交互电子器件260和环状天线270的逻辑元件的芯片。控制器250通过也位于基板230上的互连257电连接到环状天线270。类似地，控制器250通过互连251电连接到生物交互电子器件260。互连251、257、环状天线270和任何导电电极(例如，用于电化学分析物生物传感器等等)可由通过一种过程在基板230上图案化的导电材料形成，该过程用于精确地将这种材料图案化，例如淀积、光刻等等。在基板230上图案化的导电材料可例如是金、铂、钯、钛、碳、铝、铜、银、氯化银、由贵金属材料形成的导体、金属、这些的组合，等等。

如图2A中所示——其是面对可眼戴设备210的凹表面226的视图，生物交互电子器件模块260被安装到基板230的面对凹表面226的一侧。例如，在生物交互电子器件模块260包括分析物生物传感器的情况下，将这种生物传感器安装在基板230上靠近凹表面226允许了生物传感器感测眼睛的表面附近的泪膜中的分析物浓度。然而，位于基板230上的电子器件、电极等等可被安装到向“内”侧(例如，位于最接近凹表面226处)或者向“外”侧(例如，位于最接近凸表面224处)。另外，在一些实施例中，一些电子组件可被安装在基板230的一侧，而其它电子组件被安装到相反侧，并且两者之间的连接可通过穿过基板230的导电材料来作出。

环状天线270是沿着基板的平坦表面图案化以形成平坦导电环的一层导电材料。在一些情况中，可在不形成完整环的情况下形成环状天线270。例如，天线270可具有切割处(cutout)以为控制器250和生物交互电子器件260让出空间，如图2A中所图示的。然而，环状天线270也可被布置为完全围绕基板230的平坦表面环绕一次或多次的连续的一条导电材料。例如，绕有多圈的一条导电材料可在基板230的与控制器250和生物交互电子器件260相反的那侧上图案化。随后可使得这种环绕的天线的末端(例如，天线引线)之间的互连穿过基板230到控制器250。

图2C是示例可眼戴电子设备210在安装到眼睛10的角膜表面22时的侧截面图。图2D是被增强来示出围绕示例可眼戴设备210的暴露表面224、226的泪膜层40、42的拉近(close-in)侧截面图。注意，图2C和2D中的相对尺寸不一定是按比例的，而只是在描述示例可眼戴电子设备210的布置时为了说明而给出的。例如，可眼戴设备的总厚度可以是约200微米，而泪膜层40、42的厚度可各自是约10微米，虽然此比率在图中可能没有反映出来。一些方面被夸大来允许图示和促进说明。

眼睛10包括角膜20，通过使上眼睑30和下眼睑32在眼睛10上方挨到一起而覆盖角膜20。入射光通过角膜20被眼睛10接收，其中光被光学引导至眼睛10的感光元素(例如，视杆和视锥等等)来刺激视觉感知。眼睑30、32的运动将泪膜分布在眼睛10的暴露角膜表面22上。泪膜是泪腺分泌来保护和润滑眼睛10的水溶液。当可眼戴设备210被安装在眼睛10中时，泪膜以内层40(沿着凹表面226)和外层42(沿着凸表面224)覆盖凹表面和凸表面224、226两者。泪膜层40、42的厚度可约为10微米并且一起占约10微升。

泪膜层40、42通过眼睑30、32的运动分布在角膜表面22和/或凸表面224上。例如，眼睑30、32分别提升和降低以将少量的泪膜散布在角膜表面22和/或可眼戴设备210的凸表面224上。角膜表面22上的泪膜层40还通过凹表面226与角膜表面22之间的毛细力来促进安装可眼戴设备210。在一些实施例中，由于面对眼睛的凹表面226的凹曲率，可眼戴设备210也可部分由对着角膜表面22的真空力而被保持在眼睛上方。

如图2C和2D中的截面图中所示，基板230可以倾斜以使得基板230的平坦安装表面与凹表面226的邻近部分大致平行。如上所述，基板230是具有向内表面232(更靠近聚合物材料220的凹表面226)和向外表面234(更靠近凸表面224)的平坦的环。基板230可具有安装到安装表面232、234的任一者或两者的电子组件和/或图案化的导电材料。如图2D中所示，生物交互电子器件260、控制器250和导电互连251被安装在向内表面232上以使得生物交互电子器件260与其被安装在向外表面234上的情况相比相对更接近角膜表面22。

III.眼科电化学分析物传感器

图3是用于以电化学方式测量泪膜分析物浓度的系统300的功能框图。系统300包括可眼戴设备310，可眼戴设备310具有由外部读取器340供电的嵌入式电子组件。可眼戴设备310包括用于捕捉来自外部读取器340的射频辐射341的天线312。可眼戴设备310包括整流器314、能量存储装置316和稳压器318，用于生成电力供应电压330、332来操作嵌入式电子器件。可眼戴设备310包括电化学传感器320，电化学传感器320具有由传感器接口321驱动的工作电极322和参比电极323。可眼戴设备310包括硬件逻辑324，用于通过调制天线312的阻抗将来自传感器320的结果传达到外部读取器340。阻抗调制器325(在图3中象征性地示为开关)可用于根据来自硬件逻辑324的指令调制天线阻抗。与上文联系图1和图2论述的可眼戴设备110、210类似，可眼戴设备310可包括嵌入在被配置为安装到眼睛的聚合物材料内的安装基板。

电化学传感器320可位于这种基板的邻近眼睛的表面的安装表面上(例如，对应于基板230的向内侧232的生物交互电子器件260)以测量介于可眼戴设备310与眼睛之间的泪膜层(例如，可眼戴设备210与角膜表面22之间的内泪膜层40)中的分析物浓度。然而，在一些实施例中，电化学传感器可位于这种基板的远离眼睛的表面的安装表面上(例如，对应于基板230的向外侧234)以测量覆盖可眼戴设备310的暴露表面的泪膜层(例如，介于聚合物材料210的凸表面224与大气和/或闭合眼睑之间的外泪膜层42)中的分析物浓度。

参考图3，电化学传感器320通过在电极322、323之间施加电压来测量分析物浓度，该电压足以使得由试剂催化的分析物的产物在工作电极322处发生电化学反应(例如，还原和/或氧化反应)。工作电极322处的电化学反应生成可在工作电极322处测量的安培电流。传感器接口321可例如在工作电极322与参比电极323之间施加还原电压来还原来自工作电极322处的试剂催化分析物的产物。额外地或替换地，传感器接口321可在工作电极322与参比电极323之间施加氧化电压来氧化来自工作电极322处的试剂催化分析物的产物。传感器接口321测量安培电流并且向硬件逻辑324提供输出。传感器接口321可包括例如连接到两个电极322、323的恒电势器以在工作电极322与参比电极323之间同时施加电压并且通过工作电极322测量所产生的安培电流。

整流器314、能量存储装置316和稳压器318进行操作以从接收到的射频辐射341采集能量。射频辐射341在天线312的引线上引起射频电信号。整流器314连接到天线引线并且将射频电信号转换成DC电压。能量存储装置316(例如，电容器)跨接在整流器314的输出上以过滤掉DC电压的高频成分。稳压器318接收过滤的DC电压并且输出数字供应电压330来操作硬件逻辑324并输出模拟供应电压332来操作电化学传感器320。例如，模拟供应电压可以是传感器接口321用来在传感器电极322、323之间施加电压以生成安培电流的电压。数字供应电压330可以是适用于驱动数字逻辑电路的电压，例如约1.2伏、约3伏，等等。从外部读取器340(或者另外的源，例如环境辐射等等)接收射频辐射341使得供应电压330、332被供应到传感器320和硬件逻辑324。在被供电时，传感器320和硬件逻辑324被配置为生成并测量安培电流并且传达结果。

传感器结果可经由反向散射辐射343被从天线312传达回到外部读取器340。硬件逻辑324从电化学传感器320接收输出电流并且根据由传感器320测量到的安培电流来调制(325)天线312的阻抗。天线阻抗和/或天线阻抗的变化被外部读取器340经由反向散射信号343检测到。外部读取器340可包括天线前端342和逻辑组件344来对反向散射信号343指示的信息解码并且向处理系统346提供数字输入。外部读取器340将反向散射信号343与传感器结果相关联(例如，经由处理系统346，根据将天线312的阻抗与来自传感器320的输出相关联的预编程的关系)。处理系统346随后可将指示的传感器结果(例如，泪膜分析物浓度值)存储在本地存储器和/或外部存储器中(例如，通过经由网络与外部存储器通信)。

在一些实施例中，被示为分开的功能块的特征中的一个或多个可被实现(“封装”)在单个芯片上。例如，可眼戴设备310可实现为整流器314、能量存储装置316、稳压器318、传感器接口321和硬件逻辑324一起封装在单个芯片或控制器模块中。这种控制器可具有连接到环状天线312和传感器电极322、323的互连(“引线”)。这种控制器进行操作来采集在环状天线312处接收到的能量，在电极322、323之间施加足以形成安培电流的电压，测量安培电流，并且经由天线312指示测量到的电流(例如，通过反向散射辐射343)。

图4A是用于操作可眼戴设备中的安培传感器以测量泪膜分析物浓度的过程400的流程图。在包括嵌入式电化学传感器的可眼戴设备中的天线处接收射频辐射(402)。由于接收到的辐射而引起的电信号被整流和稳压以对电化学传感器和关联的控制器供电(404)。例如，整流器和/或稳压器可连接到天线引线以输出用于对电化学传感器和/或控制器供电的DC供应电压。足以引起工作电极处的电化学反应的电压被施加在电化学传感器上的工作电极与参比电极之间(406)。通过工作电极测量安培电流(408)。例如，恒电势器可在工作电极与参比电极之间施加电压，同时通过工作电极测量所产生的安培电流。利用天线无线地指示测量到的安培电流(410)。例如，可操纵反向散射辐射来通过调制天线阻抗指示传感器结果。

图4B是用于操作外部读取器来询问可眼戴设备中的安培传感器以测量泪膜分析物浓度的过程420的流程图。射频辐射被从外部读取器发送到安装在眼睛中的电化学传感器(422)。发送的辐射足以利用来自辐射的能量对电化学传感器供电，供电时间长到足以执行测量和传达结果(422)。例如，用于对电化学传感器供电的射频辐射可类似于上文联系图3描述的从外部读取器340发送到可眼戴设备310的辐射341。外部读取器随后接收指示电化学分析物传感器进行的测量的反向散射辐射(424)。例如，反向散射辐射可类似于上文联系图3描述的从可眼戴设备310发送到外部读取器340的反向散射信号343。随后使在外部读取器处接收到的反向散射辐射与泪膜分析物浓度相关联(426)。在一些情况中，分析物浓度值可被存储在外部读取器存储器中(例如，在处理系统346中)和/或存储在网络连接的数据存储装置中。

例如，可通过调制反向散射天线的阻抗来将传感器结果(例如，测量到的安培电流)编码在反向散射辐射中。外部读取器可基于反向散射辐射中的频率、幅度和/或相移来检测天线阻抗和/或天线阻抗的变化。随后可通过将可眼戴设备内采用的编码例程取反通过将阻抗值与传感器结果相关联来提取传感器结果。从而，读取器可将检测到的天线阻抗值映射到安培电流值。安培电流值与泪膜分析物浓度大致成比例，其灵敏度(例如，比例因子)联系安培电流和关联的泪膜分析物浓度。该灵敏度值可部分根据例如由经验得出的校准因子来确定。

IV.示例生物相容封装结构的组装

图5A-5H图示了将电子器件封装在生物相容材料中的过程的阶段。图5A-5H中所示的图示大体是以截面图形式示出的，用于图示顺序形成的层，这些层被形成来产生封装电子器件的生物相容结构。这些层可通过诸如例如电镀、光刻、淀积和/或蒸发制作过程等等之类的微细加工和/或制造技术来形成。利用光阻材料和/或掩模根据图案可形成各种材料来按特定的布置将材料图案化，以例如形成导线、电极、连接垫等等。此外，也可采用电镀技术来用金属镀层覆盖电极的布置。例如，通过淀积和/或光刻过程形成的导电材料的布置可被电镀以金属材料以产生具有期望厚度的导电结构。然而，联系图5A-5H图示和描述的产生封装电子器件结构的各种层的尺寸——包括相对厚度——不是按比例图示的。替代地，仅为了说明，图5A-5H中的图示意性地图示了各种层的排序。

图5A图示了被覆盖以牺牲层510的工作基板502。工作基板502可以是用于组装封装电子器件结构的各层的平坦表面。例如，工作基板502可以是与半导体器件和/或微电子器件的制作中使用的那些类似的晶片(例如，硅片)。工作基板502可以是布置成晶体结构的半导体材料(例如，硅)。工作基板502一般可以是适用于通过淀积、光刻等等来接纳材料层的基本上平坦的材料。例如，工作基板502可以是具有抛光的表面的硅片。牺牲层510可以是粘着到工作基板502并且提供其上可形成封装电子器件结构的表面的材料。如下文进一步论述的，在封装电子器件结构的制造期间，牺牲层510保持在原位直到完全形成封装电子器件结构为止，然后牺牲层510被用洗剂溶解和/或冲洗以将封装电子器件结构从工作基板502释放。牺牲层510从而在组装期间将封装电子器件结构临时附着到工作基板502，但一旦组装好就将完成的封装电子器件结构从工作基板释放。

在一些示例中，牺牲层510可以是正性或负性光阻材料或者非粘性涂层。牺牲层510可包括例如硅烷(例如，SiH₄)、肥皂，等等。牺牲层510可被以基本上均一的厚度淀积到工作基板上以使得牺牲层510的与工作基板502相反的表面形成用于形成封装电子器件结构的平坦表面。

图5B图示了在牺牲层510上形成的第一层生物相容材料520。例如，第一层生物相容材料520可通过气相淀积形成并且可具有约1到约20微米的厚度。一旦封装电子器件结构被完全组装并从工作基板502释放，第一层生物相容材料520就形成该结构的第一外表面。

生物相容性一般指的是材料或器件与生物宿主共存的能力。具体地，生物相容材料一般是这样的材料：其不会引起对生物宿主或材料导致有害效果的宿主反应(例如免疫反应)。生物相容材料因此被用在可植入医疗设备和/或外科器械中，因为这种材料可位于身体内，而不会引起有毒或有害效果。生物相容材料也可用在被设计为接触覆盖眼睛的泪膜的物体中，例如用在接触镜片材料中。生物相容材料可以是包括聚对二甲苯的聚合物材料，例如派瑞林C型(例如，聚对二氯甲苯)。也可单独或组合使用其它聚合物材料，以形成生物相容材料层520，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲硅氧烷(PDMS)和其它硅弹性体，等等。通过为第一层520选择生物相容的材料，封装电子器件结构的外部能够存在于生物宿主内。除了是生物相容的以外，第一层生物相容材料520还可以是电绝缘材料以将封装电子器件与周围环境隔离(例如，与携带电流的粒子和/或液体隔离)。

另外，要封装的电子器件可被直接组装在第一层生物相容材料520的与牺牲层510相反的那侧(即，在将第一层生物相容材料520形成于牺牲层510上之后暴露的生物相容材料的那侧)。从而，第一层生物相容材料520可以是用于形成电子器件的基板。生物相容材料因此可以是这样一种材料：其具有充分的结构刚性以被用作用于通过诸如光刻等等之类的微细加工过程组装电子器件的基板。然而，在一些实施例中，额外的电子器件组装基板可介于第一层生物相容材料520与要封装的电子器件之间。然而，通过使用生物相容材料本身(例如，层520)作为电子器件组装表面并从而避免在完全组装的结构中插入额外的层，可以减小组装的结构的总厚度。

图5C图示了在第一层生物相容材料520上图案化以形成电子器件电路的导电材料的布置。该导电材料可以是诸如铂、银、金、钯、钛、铜、铬、镍、铝之类的金属、其它金属或导电材料、这些的组合，等等。一些实施例对于电子器件电路中的至少一些可采用基本上透明的导电材料(例如，诸如铟锡氧化物之类的材料)。导电材料被图案化来为在生物相容材料层520上产生的嵌入式电子器件的电路形成导线、电极、连接垫等等。可经由光刻、淀积和/或电镀等等来将导电材料图案化。图案随后可电连接到额外的电路组件，例如芯片，以产生生物交互电子器件模块。

例如，与上文联系图3描述的示例电化学传感器类似，可将金属图案化来为由采集的射频能量供电的电化学生物传感器电路产生组件。在这种示例中，可将金属图案化来形成传感器电极530、芯片连接垫538、539、天线536和互连532、534。传感器电极530可以是用于电化学传感器的电极，例如与上文联系图3论述的传感器电极322、323类似。传感器电极530可例如包括由导电材料形成的参比电极和工作电极，所述导电材料例如是钯、铂、钛、银、氯化银、金、铝、碳、这些的组合，等等。传感器电极530可按各种外形系数来布置，例如平行条、同心环，等等。工作电极530可以是微电极，并且可具有至少一个小于25微米的尺寸。在一个示例中，可通过按期望的布置将光阻材料图案化并随后蒸发金属以根据光阻材料的图案产生传感器电极530来制作传感器电极530。

天线536可以是适用于接收被采集来向电子器件提供电力供应的射频辐射的环状天线。天线536可例如是适合于布置在可眼戴设备的周界周围的具有约5毫米的半径的环，与上文联系图2和图3图示和描述的天线类似。在一些情况中，天线536和/或互连532、534可由与在传感器电极530中使用的金属不同的金属形成(例如，传感器电极530可由铂形成，而天线536可由金形成)。传感器电极530、互连532、534和天线536可被形成为具有例如约5微米的厚度。

互连532、534可以是通过光刻、蒸发和/或电镀形成的导线，用来将传感器电极530连接到芯片连接垫539。互连532在传感器电极530和(联系图5D示出和描述的)芯片540内的电组件之间提供低电阻电连接。另外，虽然互连532被示意性地示为单条导线，但可以使用多个互连来将多个传感器电极中的每一个连接到芯片540内的电组件(例如，功能类似于上文联系图3图示和描述的传感器接口模块321的组件)。例如，工作电极和参比电极可各自通过分离的导线连接到封装在芯片540内的恒电势器。类似地，互连534提供天线536与芯片连接垫538之间的低电阻电连接。互连534从而将能量采集和通信天线连接到芯片540内的电组件(例如，功能类似于联系图3图示和描述的整流器模块314和通信逻辑324的组件)。在一些示例中，多个互连导线可将天线536的端子(例如，引线)连接到芯片540中封装的组件(例如，经由各个芯片连接垫)。

芯片连接垫538、539可通过与上文联系互连532、534和天线536描述的那种类似的过程来形成。也就是说，可通过光刻过程将芯片连接垫538、539图案化并且可通过蒸发和/或电镀施加金属来形成芯片连接垫538、539。芯片连接垫538、539提供一安装点来用于将芯片540倒装芯片式安装到垫538、539。因此，芯片连接垫538、539可被图案化来对应于芯片540的端子。从而，芯片连接垫的布置可依据封装电子器件结构中使用的(一个或多个)芯片的封装而变化。

在一些示例中，被图案化到第一层生物相容材料520上的金属结构中的一个或多个可以是多层布置，该多层布置包括被直接图案化在生物相容材料520上的种子层(或粘着层)。这样的种子层可用于粘着到生物相容材料和在种子层上图案化的金属结构块两者。例如，这样的种子层可以是良好地粘着到生物相容材料的材料，并且也用作对金属结构的其余部分进行电镀的引导。

图5D图示了安装到连接垫538、539的芯片540。芯片540可例如包括一个或多个集成电路(IC)和/或一个或多个分立电子组件。各向异性导电粘着剂542被施加到连接垫538、539以促进连接垫538、539与芯片540上的相应电极之间的电气和机械连接。各向异性导电粘着剂542可包括通过淀积、光刻等等涂覆在连接垫538、539上的各向异性导电膜和/或各向异性导电胶。随后可通过将芯片540定位为其端子对齐在各个连接垫(例如，连接垫538、539)上来将芯片540倒装芯片式安装到连接垫538、539。一旦对齐，就可促使芯片540朝着连接垫538、539来接触粘着到芯片540上的端子的各向异性导电粘着剂542涂层。各向异性导电粘着剂542既将芯片540机械地粘着到芯片连接垫538、539，又将芯片540电气地连接到芯片连接垫538、539(从而连接到通过互连532、534连接的各种电组件)。在一些示例中，除了各向异性导电粘着剂层542以外或者作为各向异性导电粘着剂层542的替换，可利用诸如焊料、焊膏和/或导电环氧树脂之类的另外的导电材料将芯片540安装到芯片连接垫538、539。

在一些示例中，连接垫538、539可包括焊料涂层来促进芯片540的电气和机械安装。例如，在芯片被定位在芯片连接垫上时，该布置可被加热来使得焊料流动并粘着到芯片的端子。在一些情况中，流动的焊料的毛细力可用于提供芯片540的最终精细对齐。除了各向异性导电粘着剂542以外，或者作为各向异性导电粘着剂542的替换，可以使用这种焊料涂层。

虽然在图5C和5D中没有具体示出，但一些制作过程可包括在传感器电极530上形成试剂层。试剂层可包括用于使传感器电极对于特定分析物灵敏的物质。例如，包括葡萄糖氧化酶的一层可被施加在传感器电极530上以用于检测葡萄糖。

图5E图示了在组装的电子器件(即，芯片540和形成导线、电极等等的图案化导电材料)上形成的第二层生物相容材料550。第二层生物相容材料550的功能类似于第一层生物相容材料520以产生生物相容外表面并且还将电子器件与周围环境电隔离。此外，第二层生物相容材料550在结构上支撑组装的电子器件并且将各种组件保持在原位。第二层生物相容材料550可通过包围芯片540以填充芯片540周围的间隙(并从而防止芯片的移动)来稳定芯片540。在一些示例中，第二层生物相容材料550的淀积在组装的电子器件上产生保形的涂层，如图5E中示意性图示的。第二层生物相容材料550可例如具有约1微米到约50微米的厚度。

第二层生物相容材料550可由与第一层生物相容材料520相同或基本相似的材料形成或者可以可选地是既生物相容又电绝缘的不同聚合物材料。

第二层生物相容材料550优选被淀积来产生跨越整个组装电子器件(即，芯片540和形成导线、电极等等的图案化导电材料)的连续层。第二层生物相容材料550可跨越延伸到组装电子器件的占据区之外的区域。结果，组装的电子器件可被第二层生物相容材料550的直接搁在第一层生物相容材料520上的部分所围绕。图5D中的示意性图示由在传感器电极530的一侧直接接触第一层生物相容材料520的侧边缘552和在天线536的一侧直接接触第一层生物相容材料520的侧边缘554来表示这种侧边缘。第二层生物相容材料550可以是两个涂层552、554之间的组装电子器件上的基本上连续的保形涂层。

图5F图示了通过将第一层生物相容材料520和第二层生物相容材料550一起退火来形成的密封封装层560。可通过在足以将第一和第二层520、550中的生物相容材料退火的温度下将包括工作基板502在内的整个组装结构放置在炉子中来将两层520、550一起退火。例如，在约150到200摄氏度的温度下派瑞林C型(例如，聚对二氯甲苯)可被一起退火。其它生物相容聚合物材料(例如PET、PDMS等等)可要求更高或更低的退火温度。

退火过程使得第一和第二层直接接触的区域——例如侧边缘552、554处——流动并密封在一起。一旦被冷却，所产生的密封封装层560就是将组装电子器件完全封装在其内的生物相容材料的连续层。具体地，在退火过程之后，第一和第二层之间在侧边缘552、554处的边界被密封区域562、564所替换，在这里先前的边缘被一起退火以使得电子器件相对于周围环境被完全密封。

在退火过程期间，牺牲层510将生物相容材料(例如，第一层生物相容材料520)与工作基板502分离。从而，牺牲层510可防止生物相容材料在退火过程期间粘着到工作基板502。

替换地，可省略牺牲层510(例如，在第一层生物相容材料520被直接形成在工作基板502上的情况下)。从而，密封封装层560可直接接触工作基板502。在这种示例中，在退火过程之后可将封装电子器件结构从工作基板502剥离。在剥离封装电子器件结构之前也可蚀刻该结构以去除过量的生物相容材料。例如，生物相容材料在淀积过程或退火过程或者这两个过程期间可至少部分环绕在工作基板502周围。蚀刻(例如，利用氧等离子体)可用于切割掉生物相容材料的环绕在工作基板502周围的部分并且也可用于为封装电子器件结构产生期望的形状。在一些示例中，在这种蚀刻过程之后可将封装电子器件结构从工作基板502剥离。

图5G图示了示例传感器显露封装层560’。传感器显露封装层560’可通过去除进行封装的生物相容材料的一区域以显露传感器电极530来形成。因此，传感器显露封装层560’在与工作基板502相反的那侧(例如，在由第二层生物相容材料550形成的进行封装的生物相容层那侧)的生物相容材料中包括开口562。开口562可通过去除生物相容材料的覆盖传感器电极530的区域来形成。生物相容材料的该区域可例如通过利用氧等离子体处理该区域来去除。

在一些实施例中，显露传感器电极530的开口562是通过从生物相容材料的用于覆盖组装电子器件的那侧而不是从生物相容材料的用作在其上组装电子器件的基板的那侧去除材料来形成的。这样，其上组装电子器件的基板(以及从而电子器件最初被安装到的基板)可被保持不受干扰，同时仍允许传感器电极530经由开口562被显露。

在操作中，开口562增大电化学分析物传感器的灵敏度，尤其对于不容易扩散经过生物相容材料的分析物更是如此。通过包括开口562，可在传感器电极530处测量分析物浓度，而不扩散经过生物相容材料。从而，当感兴趣的分析物不容易扩散经过生物相容材料层时，开口562允许分析物到达传感器电极530，而不经过进行封装的生物相容材料。

图5H图示了示例释放封装电子器件结构570。通过去除牺牲层510将释放封装电子器件结构570从工作基板502释放。例如，如果牺牲层是光阻材料，则可利用诸如丙酮、异丙醇等等之类的洗剂来冲洗光阻材料。如果牺牲层是皂膜，则可以使用水来冲洗掉肥皂并且释放封装电子器件结构570。这种洗剂可被配置为去除牺牲层510，而不会也有损生物相容材料。

释放封装电子器件结构570适合于被包含到生物环境中，例如包含在可眼戴设备或者可植入医疗设备内。由于进行封装的生物相容材料，相对于周围环境密封了被封装的电子器件。例如，如果该结构被植入在生物宿主中，或者放置在可眼戴设备中以暴露于泪液(例如，与上文联系图2论述的基板230类似)，则该结构能够被暴露于生物宿主的液体(例如，泪液、血液等等)，因为整个外表面被覆盖以缺乏间隙或缝隙的生物相容材料。

在一些情况中，在释放封装电子器件结构570之前可执行额外的蚀刻过程。例如，通过蚀刻过量材料可从封装结构削减掉过量的生物相容材料。额外地或替换地，通过蚀刻经过连接相邻结构的退火生物相容材料的重叠区域，可将完成的封装结构与在同一工作基板上并行组装的相邻封装结构分离。氧等离子体蚀刻过程可用于在释放封装结构之前以期望的形状切出封装结构。在一些示例中，例如，可以按与上文联系图2图示和描述的基板230的形状类似的平坦环的形状来蚀刻进行封装的生物相容材料。

在一些示例中，将封装结构570成形为环形结构的蚀刻也可用于在传感器电极530上形成开口562。例如，生物相容材料可以是容易被氧等离子体去除的材料。氧等离子体随后可用于通过将氧等离子体指引在生物相容材料的部分上来将封装结构570形成为期望的形状，例如环形。与之不同，传感器电极530可由不容易被氧等离子体蚀刻的材料形成，从而使得传感器电极530可充当蚀刻终止部。为了形成开口562，氧等离子体可去除覆盖传感器电极530的生物相容材料，同时让传感器电极530基本保持完好无损。

额外地或替换地，可通过将封装电子器件结构570从工作基板502剥离来将封装电子器件结构570从工作基板502释放。例如，在省略牺牲层510的示例中，封装电子器件结构570可直接形成在工作基板502上。封装电子器件结构570可被蚀刻以产生环形结构(或者封装电子器件结构的另一种期望形状)并且封装电子器件结构随后可被从工作基板502剥离。

图5A至5H中的描述叙述了用于产生适合于安装在可眼戴设备内的封装电子器件结构的组装过程的一个示例。例如，图5A至5H中所示的截面图可以是穿过与上文联系图2示出和描述的平坦环形基板230类似的平坦环的切片。在这种示例中，封装电子器件结构570可被安装在可眼戴设备内，例如安装在被形成为接触安装到角膜表面的聚合物材料(例如，水凝胶材料)内。电化学传感器随后可用于测量吸收到可眼戴设备的聚合物材料中的泪膜的分析物浓度。然而，可以采用类似的过程来为其它应用产生生物相容封装电子器件。例如，可通过以下方式来产生可植入电子医疗设备：将电子器件组装在第一层生物相容材料上，可将第二层生物相容材料形成在电子器件上，并且可将这两层一起退火来将电子器件完全封装在生物相容材料内。这种可植入电子医疗设备可形成在覆盖有牺牲层的工作基板上，并且可通过冲洗牺牲层而被从工作基板释放。这种可植入电子医疗设备可包括用于传达信息(例如，传感器结果)和/或感应式采集能量(例如，射频辐射)的天线。可植入电子医疗设备也可包括电化学传感器或者它们可包括其它电子设备。

本公开的一些实施例涉及包括电化学传感器的封装电子器件结构。例如，连接到传感器电极和天线的芯片(例如，连接到传感器电极530和天线536的芯片540)可被配置为在传感器电极上施加电压，通过工作电极测量安培电流，并且利用天线无线地传达测量到的安培电流。在一些示例中，专用模块，例如具有适当的程序逻辑、接口等等的集成电路，被封装在单个芯片(例如，芯片540)中，然而上文描述的功能可由硬件和/或软件实现的模块的任何组合来执行。从而，本公开的涉及电化学传感器的一些实施例指的是包括天线和控制器的封装电子器件，其中控制器是被配置为执行上文描述的功能中的一个或多个的模块。

然而，要注意本公开可包括被配置为执行除了上文描述的那些以外或者替换上文描述的那些的功能的电子器件模块。例如，封装电子器件模块可包括对于在眼科和/或可植入应用中检测诊断上相关的信息有用的光传感器、温度传感器和/或其它传感器。封装电子器件模块可例如获得温度读数，然后传达温度信息或者使用温度信息来修改利用电化学传感器进行的测量过程。另外，封装电子器件模块可包括电容器、开关等等的组合来调节电压电平和/或控制与其它电子器件模块的连接。例如，封装电子器件模块可包括用于调节通过从天线采集能量而生成的电压供应的电容器，与上文联系图3描述的电容器316类似。从而，封装电子器件模块(例如，控制器和/或天线)的一些实施例可包括各种电路设计和其它修改来实现特定实现方式所期望的功能。

图6A是用于产生封装电子器件模块的示例过程600的流程图。在工作基板上形成牺牲层(602)。牺牲层可以是光阻材料、硅烷、非粘涂层，例如皂膜，等等。在牺牲层上形成第一层生物相容材料(604)。第一层生物相容材料可包括聚合物材料，例如派瑞林C型(例如，聚对二氯甲苯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲硅氧烷(PDMS)、其它硅弹性体和/或另外的生物相容聚合物材料。第一层生物相容材料可通过诸如淀积等等之类的微细加工过程来形成。在一些示例中，第一层生物相容材料可被形成为具有基本上均一的厚度，以使得生物相容材料的暴露侧(即，与工作基板相反的那侧)是可用作用于组装电子器件的基板的基本上平坦的表面。

在第一层生物相容材料的暴露侧上提供电子器件模块(606)。可如上文例如联系图5C和5D所描述的那样组装电子器件模块。从而，第一层生物相容材料可用作基板以便在其上组装电子器件模块。替换地，电子器件模块可以按完全或部分组装的形式被放置在第一层生物相容材料上。电子器件模块可包括被布置为导线、电极、连接垫、(一个或多个)天线等等的图案化金属。诸如光刻、蒸发、电镀等等之类的微细加工技术可用于以适合电子器件模块的布置来图案化金属。电子器件模块也可包括一个或多个集成电路，这些集成电路可被倒装芯片式安装。在一些示例中，各向异性导电粘着剂可用于将封装的集成电路的端子电气和机械地连接到相应的连接垫。

在组装的电子器件模块上形成第二层生物相容材料(608)。第二层生物相容材料可以是与第一层生物相容材料相同的生物相容聚合物材料。第二层可经由诸如蒸发之类的微细加工技术来形成以在组装的电子器件上产生保形层，并且其与整个组装电子器件重叠以使得第二层生物相容材料的外边缘直接接触第一层生物相容材料。两层生物相容材料随后可被一起退火(610)。退火过程可将两层生物相容材料密封在一起并从而将组装的电子器件封装在生物相容材料内。

在一些示例中，第一层生物相容材料可直接形成在工作基板上而不是牺牲层上。例如，诸如派瑞林C型之类的一层材料可直接形成在清洁的硅片上。一旦第二层生物相容材料被退火到第一层以便封装电子器件模块，封装结构就可被从工作基板剥离。从而，可从组装过程中省略牺牲层。也就是说，在一些实施例中，图6A的流程图中描述的过程600可省略块602。

图6B是用于将封装电子器件模块包含到可眼戴设备中的示例过程620的流程图。封装电子器件模块可被蚀刻以去除生物相容材料的一区域并从而显露传感器电极(622)。从而，块622适用于封装电子器件包括具有传感器电极的电化学传感器的示例，并且在封装电子器件包括其它生物交互电子器件的情况下可被省略。可通过例如利用氧等离子体蚀刻生物相容材料来去除该区域。被去除的生物相容材料的区域可以是从被施加来覆盖组装的电子器件的生物相容材料的层(例如，联系块608论述的层)去除的，而不是从被施加在牺牲层上以产生用于组装电子器件的基板的层(例如，联系块604论述的层)去除的。电子器件模块最初被安装到用作用于组装电子器件的基板的生物相容材料层，在这里仅为了方便将其称为“基板层”。通过在显露传感器电极的同时让生物相容材料的基板层不受干扰，传感器电极与基板层之间最初形成的结合保持完好无损。在不干扰初始安装结合的情况下显露传感器电极产生了一种受益于传感器电极与生物相容材料的基板层之间的初始安装结合的结构完好性和弹性的组装设备。

组装的封装结构可被蚀刻以产生环形结构(624)。例如，封装结构可被蚀刻以产生与上文联系图2示出和描述的环形基板230类似的平坦环形。封装结构也可被蚀刻成另外的形状，例如矩形、圆形(例如，盘)、椭圆形等等，以产生大体上平坦的结构，其中组装的电子器件被密封的生物相容材料所封装。在一些示例中，块624的蚀刻过程包括切穿两层生物相容材料被一起退火的区域(例如，如块612中所论述的)。从而，块624的蚀刻过程可包括切穿包围封装电子器件的生物相容材料的密封边缘。在一些示例中，两层生物相容材料(以及工作电极和牺牲层)可跨越多个组装的电子器件模块。例如，工作电极可被划分成网格，其中每个单元由一组装的电子器件模块占据，并且牺牲层和生物相容材料层可以按基本上连续的方式延伸过整个网格。在这种示例中，块624的蚀刻过程从而可用于通过切穿在分离的模块之间延伸的退火的生物相容材料来将分立的电子器件模块与彼此分离。在块624之后，所产生的封装电子器件结构被成形以集成到生物宿主环境中，例如集成在可眼戴设备、可植入医疗设备等等中。

去除牺牲层以将封装结构从工作基板释放(626)。可通过施加洗剂以溶解牺牲层来去除牺牲层。例如，可施加丙酮或异丙醇来溶解牺牲层并从而释放封装结构。洗剂被选择为与牺牲层反应(例如，通过溶解来反应)，但不与封装组装的电子器件的生物相容材料反应。在将皂膜用作牺牲层的示例中，可以使用水来冲洗掉皂膜。

释放的封装结构随后可被嵌入到可眼戴设备的聚合物材料中(628)。在封装结构被赋予平坦环形状的情况下(例如，在蚀刻处理块624期间)，该结构可被嵌入在被成形为接触安装到眼睛的大体上为圆形的聚合物材料的外围区域周围。这种聚合物材料可具有例如被配置为安装在眼睛的角膜表面上的凹表面和与凹表面相反的、被配置为在安装到角膜表面时与眼睑运动相容的凸表面。例如，水凝胶材料(或其它聚合物材料)可在注射成型过程中形成在封装结构周围。

图7描绘了根据示例实施例配置的计算机可读介质。在示例实施例中，示例系统可包括一个或多个处理器、一个或多个形式的存储器、一个或多个输入设备/接口、一个或多个输出设备/接口以及机器可读指令，这些指令在被该一个或多个处理器执行时使得该系统实现上文描述的各种功能、任务、能力等等。

如上文所注明的，在一些实施例中，公开的技术可由以机器可读格式编码在非暂态计算机可读存储介质上或者其它非暂态介质或制品上的计算机程序指令实现。图7是图示出根据本文给出的至少一些实施例布置的包括用于在计算设备上执行计算机过程的计算机程序的示例计算机程序产品的概念性部分视图的示意图，其中包括联系图6A和6B示出和描述的过程。

在一个实施例中，利用信号承载介质702来提供示例计算机程序产品700。信号承载介质702可包括一个或多个编程指令704，这些编程指令704在被一个或多个处理器执行时可提供以上相对于图1-6描述的功能或功能的部分。在一些示例中，信号承载介质702可包括非暂态计算机可读介质706，例如——但不限于——硬盘驱动器、致密盘(CompactDisc，CD)、数字视频盘(DigitalVideoDisk，DVD)、数字磁带、存储器，等等。在一些实现方式中，信号承载介质702可以是计算机可记录介质708，例如——但不限于——存储器、读/写(R/W)CD、R/WDVD，等等。在一些实现方式中，信号承载介质702可以是通信介质710，例如——但不限于——数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路，等等)。从而，例如，信号承载介质702可由无线形式的通信介质710来传送。

一个或多个编程指令704可以例如是计算机可执行和/或逻辑实现的指令。在一些示例中，计算设备被配置为响应于由计算机可读介质706、计算机可记录介质708和/或通信介质710中的一个或多个传送到计算设备的程序指令704来提供各种操作、功能或动作。

非暂态计算机可读介质706也可分布在多个数据存储元件之间，这些数据存储元件的位置可彼此远离。执行存储的指令的一些或全部的计算设备可以是微细加工控制器，或者另外的计算平台。替换地，执行存储的指令的一些或全部的计算设备可以是位于远程的计算机系统，例如服务器。

虽然本文已公开了各种方面和实施例，但本领域技术人员将会清楚其它方面和实施例。本文公开的各种方面和实施例是为了例示，而并不打算进行限定，真实的范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (20)

1.一种可眼戴设备，包括：

具有凹表面和凸表面的透明聚合物材料，其中所述凹表面被配置为被可移除地安装在角膜表面上并且所述凸表面被配置为当所述凹表面被如此安装时与眼睑运动相容；以及

至少部分嵌入在所述透明聚合物材料中的基板，其中所述基板包括(i)包括工作电极和参比电极的电化学传感器，以及(ii)电子器件模块，该电子器件模块被封装在生物相容材料内，以使得渗透了所述透明聚合物材料的泪液被所述生物相容材料与所述电子器件模块隔离，其中所述电子器件模块包括：

天线；以及

电连接到所述电化学传感器和所述天线的控制器，其中所述控制器被配置为控制所述电化学传感器来获得与所述可眼戴设备被暴露于的液体中的分析物的浓度有关的传感器测量值，并且使用所述天线来指示所述传感器测量值。

2.根据权利要求1所述的可眼戴设备，其中，通过在所述电子器件模块介于第一层生物相容材料和第二层生物相容材料之间时将所述第一层生物相容材料和所述第二层生物相容材料一起退火来封装所述电子器件模块。

3.根据权利要求1所述的可眼戴设备，其中，所述基板具有小于150微米的厚度。

4.根据权利要求1所述的可眼戴设备，其中，所述基板是环形的并且被嵌入在所述可眼戴设备中的所述透明聚合物材料的周界附近以免干扰通过所述可眼戴设备的中央部分的光透射。

5.根据权利要求1所述的可眼戴设备，其中，所述电子器件模块包括从入射辐射捕捉电能量以对所述电子器件模块供电的能量采集系统。

6.根据权利要求1所述的可眼戴设备，其中，所述生物相容材料包括聚对二氯甲苯聚合物。

7.一种方法，包括：

形成第一层生物相容材料；

在所述第一层生物相容材料上提供电子器件模块；

形成第二层生物相容材料以覆盖所述电子器件模块；以及

将所述第一层生物相容材料和第二层生物相容材料一起退火以形成封装结构，其中所述封装结构包括被完全包封在所述生物相容材料内的所述电子器件模块。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在工作基板上形成牺牲层，其中所述第一层生物相容材料被形成在所述牺牲层上；

去除所述牺牲层以将所述封装结构从所述工作基板释放。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一层生物相容材料和第二层生物相容材料以及所述电子器件模块具有小于150微米的组合厚度。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一层生物相容材料、所述电子器件模块和所述第二层生物相容材料在所述退火期间全都被堆叠在工作基板上的牺牲层上，并且其中，所述退火包括在炉子中烘烤所述工作基板。

11.根据权利要求7所述的方法，还包括：

蚀刻所述封装结构以形成包括被封装在所述生物相容材料中的所述电子器件模块的环形结构。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

将所述环形结构嵌入在包括具有凹表面和凸表面的透明聚合物材料的可眼戴设备中，其中所述凹表面被配置为被可移除地安装在角膜表面上，并且其中所述凸表面被配置为当所述凹表面被如此安装时与眼睑运动相容。

13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述生物相容材料包括聚对二氯甲苯聚合物。

14.根据权利要求7所述的方法，还包括在工作基板上形成包括光阻材料或非粘性材料的牺牲层以便在所述退火期间将所述生物相容材料与所述工作基板分离。

15.根据权利要求7所述的方法，还包括组装所述电子器件模块，其中组装所述电子器件模块包括：

将金属图案化以形成：被配置为接收芯片的连接垫、电化学传感器电极、天线、连接垫中的至少一个与天线引线中的一个或多个之间的天线互连、以及连接垫中的至少一个与传感器电极中的一个或多个之间的传感器互连；以及

将芯片施加到所述连接垫，其中所述芯片被配置为控制所述电化学传感器电极获得与所述电化学传感器电极被暴露于的液体中的分析物的浓度有关的传感器测量值，并且使用所述天线来无线地指示所述传感器测量值。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述芯片施加到所述连接垫包括经由各向异性导电粘着剂将所述芯片电连接到所述连接垫。

17.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电子器件模块包括从入射辐射捕捉电能量以对封装在所述生物相容材料中的电子器件组件供电的能量采集系统。

18.一种通过一过程制备的设备，所述过程包括：

形成第一层生物相容材料；

在所述第一层生物相容材料上提供电子器件模块；

形成第二层生物相容材料以覆盖所述电子器件模块；以及

将所述第一层生物相容材料和第二层生物相容材料一起退火以形成封装结构，其中所述封装结构包括被完全包封在所述生物相容材料内的所述电子器件模块。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述过程还包括：

在工作基板上形成牺牲层，其中所述第一层生物相容材料被形成在所述牺牲层上；

去除所述牺牲层以将所述封装结构从所述工作基板释放。

20.根据权利要求18所述的设备，其中，所述过程还包括：

蚀刻所述封装结构以形成包括被封装在所述生物相容材料中的所述电子器件模块的环形结构；以及

将所述环形结构嵌入在包括具有凹表面和凸表面的透明聚合物材料的可眼戴设备中，其中所述凹表面被配置为被可移除地安装在角膜表面上，并且其中所述凸表面被配置为当所述凹表面被如此安装时与眼睑运动相容。