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電化學(xué)傳感器和封裝以及相關(guān)方法與流程

文檔序號(hào):11934802閱讀:464來源:國(guó)知局
電化學(xué)傳感器和封裝以及相關(guān)方法與流程

本申請(qǐng)要求于2014年7月24日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/028,543的權(quán)益。

另外,本申請(qǐng)是于2014年6月27日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.14/317,222的部分繼續(xù)申請(qǐng)。美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.14/317,222是于2013年1月14日提交并于2014年8月5日作為美國(guó)專利No.8,795,484發(fā)布的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.13/740,327的部分繼續(xù)申請(qǐng)。美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.13/740,327是于2010年11月24日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.12/953,672的分案。

美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.14/317,222、美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.13/740,327、美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.12/953,672和美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/028,543中每一個(gè)的全部?jī)?nèi)容通過引用被結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般而言涉及電化學(xué)傳感器和封裝,更具體而言涉及電化學(xué)氣體傳感器和封裝以及相關(guān)方法。



背景技術(shù):

自20世紀(jì)70年代以來,電化學(xué)電池已被用于檢測(cè)有毒氣體,例如,用于基礎(chǔ)設(shè)施(諸如建筑物和停車場(chǎng))的固定位置儀器以及在運(yùn)輸中使用的便攜式安全和檢查裝備。例如,參見Stetter,J.R.,“Instrumentation to Monitor Chemical Exposure in the Synfuel Industry”,Annals American Conf.of Governmental and Industrial Hygienists,11,225-269,(1984)。由于它們?cè)诘蜋z測(cè)水平、選擇性、線性和功率要求下的準(zhǔn)確度,這些傳感器在環(huán)境監(jiān)視應(yīng)用中可能是期望的。工業(yè)級(jí)電化學(xué)電池能夠使得每個(gè)客戶花費(fèi)超過25美元,甚至在沒有任何電子器件的情況下幾百美元,甚至在大量制造時(shí)也是如此。這種成本可以顯著地增加氣體監(jiān)視器和檢測(cè)器的成本,并且可以使制造商幾乎沒有成本有效的選擇來創(chuàng)建超便宜但高性能的氣體檢測(cè)器。例如,用于感測(cè)一氧化碳并且在可能對(duì)生命或健康有害的過量濃度的一氧化碳(CO)的存在下觸發(fā)警報(bào)的高質(zhì)量、精確的設(shè)備目前可用于許多工業(yè)應(yīng)用,但是這種設(shè)備對(duì)于在大多數(shù)家庭中使用還是太昂貴。

其結(jié)果是,選擇具有低得多的性能的較便宜的傳感器以滿足大量消費(fèi)產(chǎn)品的成本目標(biāo),從而導(dǎo)致較低的性能以及消費(fèi)者所需的安全和健康保護(hù)的犧牲。通過電化學(xué)氣體傳感器的成本和尺寸的顯著降低,附加的消費(fèi)、醫(yī)療和工業(yè)應(yīng)用將變得可用。其它現(xiàn)有技術(shù)的氣體傳感器可以使用液體質(zhì)子導(dǎo)體,其中傳感器的感測(cè)電極和反電極的外表面由NAFIONTM層涂覆。NAFIONTM材料在0度(℃)下結(jié)冰,從而阻礙在0℃及更低的溫度下由NAFIONTM材料涂覆的傳感器的操作。另外,由于液體電解質(zhì)的快速干燥,這些傳感器的壽命可以在大約6-12個(gè)月的范圍內(nèi)。因此,由于液體電解質(zhì)的蒸發(fā)、泄漏和/或腐蝕,傳感器需要維護(hù)。此外,傳感器可以具有顯著的制造成本并且相對(duì)較大,有時(shí)候具有大的電解質(zhì)或蓄水池,這使得這些傳感器集成到現(xiàn)代設(shè)備或小型個(gè)人監(jiān)視器中變得困難。

另一種現(xiàn)有技術(shù)的氣體傳感器使用結(jié)合質(zhì)子導(dǎo)體的設(shè)計(jì),一種類型的導(dǎo)電金屬催化劑用于感測(cè)電極,并且不同類型的導(dǎo)電金屬催化劑用于反電極。這種配置允許感測(cè)電極分解氣體以產(chǎn)生質(zhì)子和電子,而反電極沒有表現(xiàn)出分解氣體的活性。結(jié)果是兩個(gè)電極之間的Nernst電勢(shì),其可以被用來檢測(cè)目標(biāo)氣體。但是,可能由這種設(shè)計(jì)產(chǎn)生的問題包括氣體反應(yīng)被緩慢地執(zhí)行或者干擾在一個(gè)或另一個(gè)電極表面上發(fā)生的反應(yīng)。此外,響應(yīng)信號(hào)可能弱。另外,Nernst電勢(shì)在清潔空氣中可能難以為零,并且校準(zhǔn)限于每十倍濃度大約59毫伏(mV)。再次,電解質(zhì)或電極隨時(shí)間的差穩(wěn)定性會(huì)降級(jí)通常在高溫下操作更好的電位計(jì)氣體傳感器的性能。

因此,對(duì)于成本更低以大量生產(chǎn)、具有高性能和小尺寸并且將為公司創(chuàng)造開發(fā)可以大量制造的低成本氣體檢測(cè)器的新機(jī)會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)性電化學(xué)傳感器存在需要或潛在的益處,從而使得高準(zhǔn)確度檢測(cè)器(諸如一氧化碳檢測(cè)器)便宜得多。這種成本降低而不損失性能可以徹底革新并大大擴(kuò)展氣體檢測(cè)器在其應(yīng)用中的使用,包括家用一氧化碳監(jiān)視器、汽車空氣質(zhì)量監(jiān)視器以及建筑物通風(fēng)和控制。此外,新的應(yīng)用將變得可能,包括可能希望廉價(jià)地保護(hù)或監(jiān)視大面積的有毒氣體(如一氧化碳)的安全組織,以及希望在大面積上研究有毒氣體水平的大學(xué)或科學(xué)/環(huán)境組織。此外,也可以小型的電化學(xué)傳感器可以在蜂窩電話中使用,以啟用CO和其它氣體監(jiān)視器的全球網(wǎng)絡(luò)。

傳統(tǒng)的多孔復(fù)合電極由10-40重量%的聚四氟乙烯(PTFE)和60-90重量%的催化劑組成。傳統(tǒng)的電極具有可能的殘留分散、表面活性劑和增稠劑。這些殘余組分是化學(xué)惰性和電化學(xué)惰性的。這些電極在PTFE的熔點(diǎn)(通常為290-310℃)附近固化和/或燒結(jié)。這需要在能夠承受PTFE固化溫度的基底(諸如多孔PTFE)上印刷。PTFE充當(dāng)鍵合劑,以在多孔床中將催化劑顆粒保持在一起。它還充當(dāng)復(fù)合材料床電極的疏水部分,以為三相邊界提供適當(dāng)?shù)沫h(huán)境。這種三相邊界對(duì)于氣相電流傳感器是期望的。

對(duì)于具有薄且微小形狀因數(shù)和低成本組裝的高性能電化學(xué)傳感器存在需求或潛在的益處。

附圖說明

為了便于對(duì)實(shí)施例的進(jìn)一步描述,提供了以下附圖,其中:

圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的包括耦合到基底元件的蓋子元件的電化學(xué)傳感器的等距視圖;

圖2示出了圖1的蓋子元件的側(cè)視圖;

圖3示出了圖1的蓋子元件的仰視圖;

圖4示出了圖3的基底元件的俯視圖;

圖5示出了圖1的基底元件的仰視圖;

圖6示出了從圖1的截面線VI-VI的視點(diǎn)取得的、當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí)圖1的電化學(xué)傳感器的橫截面?zhèn)纫晥D;

圖7示出了從圖1的截面線VII-VII的視點(diǎn)取得的、當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí)圖1的電化學(xué)傳感器的橫截面?zhèn)纫晥D;

圖8示出了從圖1的截面線VIII-VIII的角度取得的、當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí)圖1的電化學(xué)傳感器的橫截面?zhèn)纫晥D;

圖9示出了從圖1的截面線IX-IX的視點(diǎn)取得的、當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí)圖1的電化學(xué)傳感器的橫截面?zhèn)纫晥D;

圖10示出了根據(jù)實(shí)施例的電化學(xué)傳感器的蓋子元件的仰視圖;

圖11示出了根據(jù)圖10的實(shí)施例的電化學(xué)傳感器的基底元件的俯視圖;

圖12示出了根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖;

圖13示出了根據(jù)圖12的實(shí)施例的提供蓋子元件的示例性活動(dòng);

圖14示出了根據(jù)圖12的實(shí)施例的提供(例如,形成)多個(gè)電極的示例性活動(dòng);

圖15示出了根據(jù)圖12的實(shí)施例的提供(例如,形成)多個(gè)內(nèi)部接觸件的示例性活動(dòng);

圖16示出了根據(jù)實(shí)施例的系統(tǒng)的橫截面?zhèn)纫晥D;

圖17示出了根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖;

圖18示出了根據(jù)圖17的實(shí)施例的提供封裝結(jié)構(gòu)的示例性活動(dòng);

圖19示出了根據(jù)圖17的實(shí)施例的提供(例如,形成)基底結(jié)構(gòu)的示例性活動(dòng);

圖20A和20B示出了根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖;

圖21示出了根據(jù)實(shí)施例的耦合到系統(tǒng)的集成基底基板的系統(tǒng)的集成蓋子基板和耦合到集成蓋子基板的系統(tǒng)的集成阻擋層的等距視圖;及

圖22示出了從圖21的截面線XXII-XXII的視點(diǎn)取得的、當(dāng)集成蓋子基板耦合到集成基底基板時(shí)圖21的系統(tǒng)的部分橫截面視圖。

為了說明的簡(jiǎn)單和清楚,附圖示出了一般構(gòu)造方式,并且可以省略眾所周知的特征和技術(shù)的描述和細(xì)節(jié),以避免不必要地模糊本發(fā)明。此外,附圖中的元件不一定按比例繪制。例如,附圖中一些元件的維度可以相對(duì)于其它元件被夸大,以幫助提高對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。不同附圖中的相同標(biāo)號(hào)表示相同的元件。

在說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果有的話)是用于區(qū)分相似的元件,而不一定是用于描述特定的順序或時(shí)間次序。應(yīng)當(dāng)理解,這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下是可互換的,使得本文描述的實(shí)施例例如能夠以除本文示出或以其它方式描述的順序之外的順序操作。此外,術(shù)語“包括”和“具有”及其任何變體意在覆蓋非排他性的包括,使得包括元素列表的過程、方法、系統(tǒng)、制品、設(shè)備或裝置不一定限于那些元素,而是可以包括未明確列出的或這種過程、方法、系統(tǒng)、制品、設(shè)備或裝置固有的其它元件。

在說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“左”、“右”、“前”、“后”、“頂部”、“底部”等(如果有的話)是用于描述目的,而不一定是用于描述永久的相對(duì)位置。應(yīng)當(dāng)理解,這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下是可互換的,使得本文描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以除本文示出或以其它方式描述的那些朝向之外的其它朝向操作。

術(shù)語“耦合”等應(yīng)當(dāng)被廣義地理解并且指的是以電、機(jī)械和/或以其它方式連接兩個(gè)或更多個(gè)元件或信號(hào)。兩個(gè)或更多個(gè)電氣元件可以電耦合而不是機(jī)械地或以其它方式耦合;兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)械元件可以機(jī)械耦合而不是電耦合或以其它方式耦合;兩個(gè)或更多個(gè)電氣元件可以機(jī)械耦合而不是電耦合或以其它方式耦合。耦合可以持續(xù)任何時(shí)間長(zhǎng)度,例如,永久或半永久或僅一瞬間。

“電耦合”等應(yīng)當(dāng)被廣義地理解并且包括涉及任何電信號(hào)(無論是功率信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和/或其它類型的電信號(hào)或其組合)的耦合?!皺C(jī)械耦合”等應(yīng)當(dāng)被廣義地理解并且包括所有類型的機(jī)械耦合。

在詞語“耦合”等附近不存在詞語“可移除地”、“可移除”等并不意味著所討論的耦合等是或不是可移除的。

具體實(shí)施方式

一些實(shí)施例包括電化學(xué)傳感器。電化學(xué)傳感器包括蓋子元件(其包括基板、多個(gè)電極、電耦合到多個(gè)電極的多個(gè)內(nèi)部接觸件),以及被配置為耦合到蓋子元件的基底元件?;自▊鞲衅髑缓突自牧?。同時(shí),電化學(xué)傳感器還包括位于電化學(xué)傳感器的外表面處的多個(gè)外部接觸件、包括多個(gè)信號(hào)通信線路的多個(gè)信號(hào)通信通道,以及位于傳感器腔中的電解質(zhì)元件?;蹇梢园ɑ宀牧?。另外,電化學(xué)傳感器可以被配置為使得,當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí),多個(gè)電極位于傳感器腔中、多個(gè)電極與電解質(zhì)元件電解連通、多個(gè)內(nèi)部接觸件位于傳感器腔中;并且多個(gè)內(nèi)部接觸件通過多個(gè)信號(hào)通信線路電耦合到多個(gè)外部接觸件。

進(jìn)一步的實(shí)施例包括方法。該方法可以包括:提供蓋子元件,提供蓋子元件包括提供基板;提供多個(gè)電極;提供多個(gè)內(nèi)部接觸件;提供被配置為耦合到蓋子元件的基底元件,提供基底元件包括提供傳感器腔;提供多個(gè)外部接觸件;提供多個(gè)信號(hào)通信通道;以及在多個(gè)信號(hào)通信通道處提供多個(gè)信號(hào)通信線路。在這些實(shí)施例中,基板可以包括基板材料,并且基底元件可以包括基底元件材料。另外,傳感器腔可以被配置為接納電解質(zhì)元件。還有,電化學(xué)傳感器可以被配置為使得,當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí)并且當(dāng)傳感器腔接納電解質(zhì)元件時(shí),多個(gè)電極位于傳感器腔中、多個(gè)電極與電解質(zhì)元件電解連通、多個(gè)內(nèi)部接觸件位于傳感器腔中;并且多個(gè)內(nèi)部接觸件通過多個(gè)信號(hào)通信線路電耦合到多個(gè)外部接觸件。

其它實(shí)施例包括電化學(xué)傳感器。電化學(xué)傳感器包括蓋子元件(其包括基板、包括多個(gè)芯(wick)的多個(gè)電極、電耦合到多個(gè)電極的多個(gè)內(nèi)部接觸件),以及被配置為耦合到蓋子元件的基底元件?;自▊鞲衅髑弧⒒自牧?、位于基底元件的外表面處的多個(gè)外部接觸件,以及包括多個(gè)信號(hào)通信線路的多個(gè)信號(hào)通信通道。同時(shí),電化學(xué)傳感器還包括位于傳感器腔中的電解質(zhì)元件?;蹇梢园ɑ宀牧?。另外,電化學(xué)傳感器可以包括氣體傳感器,并且可以被配置為使得,當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí),多個(gè)電極位于傳感器腔中、多個(gè)電極與電解質(zhì)元件電解連通、多個(gè)內(nèi)部接觸件位于傳感器腔中,并且多個(gè)內(nèi)部接觸件通過多個(gè)信號(hào)通信線路電耦合到多個(gè)外部接觸件。在這些或其它實(shí)施例中,蓋子元件可以包括多個(gè)電極和多個(gè)內(nèi)部接觸件,以及耦合到基板的阻擋層。阻擋層可以包括多個(gè)入口,并且這多個(gè)入口可以與多個(gè)電極至少部分對(duì)準(zhǔn)。而且,基板材料可以是至少部分多孔的并且可以包括聚合物材料,并且基底元件材料可以包括陶瓷材料。還有,多個(gè)外部接觸件可以被配置為與一個(gè)或多個(gè)電子部件電耦合。

一些實(shí)施例包括系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電化學(xué)傳感器,該電化學(xué)傳感器包括蓋子元件和被配置為耦合到蓋子元件的基底元件,并且包括封裝結(jié)構(gòu),該封裝結(jié)構(gòu)包括蓋子結(jié)構(gòu)和被配置為耦合到蓋子結(jié)構(gòu)的基底結(jié)構(gòu)?;捉Y(jié)構(gòu)可以包括外殼主體和被配置為接納電化學(xué)傳感器的封裝腔。同時(shí),蓋子元件可以包括基板,并且基板可以包括基板材料。另外,基底元件可以包括傳感器腔和基底元件材料。在這些或其它實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器還可以包括多個(gè)電極、電耦合到多個(gè)電極的多個(gè)內(nèi)部接觸件、位于電化學(xué)傳感器的外表面處的多個(gè)外部接觸件、包括多個(gè)信號(hào)通信線路的多個(gè)信號(hào)通信通道,以及位于傳感器腔中的電解質(zhì)元件。而且,電化學(xué)傳感器可以被配置為使得,當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí),多個(gè)電極位于傳感器腔中、多個(gè)電極與電解質(zhì)元件電解連通、多個(gè)內(nèi)部接觸件位于傳感器腔中,并且多個(gè)內(nèi)部接觸件通過多個(gè)信號(hào)通信線路電耦合到多個(gè)外部接觸件。

進(jìn)一步的實(shí)施例包括方法。該方法可以包括:提供電化學(xué)傳感器;以及提供封裝結(jié)構(gòu)。同時(shí),提供封裝結(jié)構(gòu)可以包括:提供蓋子結(jié)構(gòu);以及提供被配置為耦合到蓋子結(jié)構(gòu)的基底結(jié)構(gòu)。電化學(xué)傳感器可以包括蓋子元件和被配置為耦合到蓋子元件的基底元件。另外,提供基底結(jié)構(gòu)可以包括:提供外殼主體;以及提供被配置為接納電化學(xué)傳感器的封裝腔。同時(shí),蓋子元件可以包括基板,并且基板可以包括基板材料。另外,基底元件可以包括傳感器腔和基底元件材料。還有,電化學(xué)傳感器還可以包括多個(gè)電極、電耦合到多個(gè)電極的多個(gè)內(nèi)部接觸件、位于電化學(xué)傳感器的外表面處的多個(gè)外部接觸件、包括多個(gè)信號(hào)通信線路的多個(gè)信號(hào)通信通道,以及位于在傳感器腔中的電解質(zhì)元件。而且,電化學(xué)傳感器可以被配置為使得,當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí),多個(gè)電極位于傳感器腔中、多個(gè)電極與電解質(zhì)元件電解連通、多個(gè)內(nèi)部接觸件位于傳感器腔中,并且多個(gè)內(nèi)部接觸件通過多個(gè)信號(hào)通信線路電耦合到多個(gè)外部接觸件。

其它實(shí)施例包括系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電化學(xué)傳感器,該電化學(xué)傳感器包括蓋子元件和被配置為耦合到蓋子元件的基底元件,并且包括封裝結(jié)構(gòu),該封裝結(jié)構(gòu)包括蓋子結(jié)構(gòu)和被配置為耦合到蓋子結(jié)構(gòu)的基底結(jié)構(gòu)。基底結(jié)構(gòu)可以包括外殼主體和被配置為接納電化學(xué)傳感器的封裝腔。同時(shí),蓋子元件可以包括基板,并且基底元件可以包括傳感器腔。另外,電化學(xué)傳感器還可以包括多個(gè)電極、電耦合到多個(gè)電極的多個(gè)內(nèi)部接觸件、位于電化學(xué)傳感器的外表面處的多個(gè)外部接觸件、包括多個(gè)信號(hào)通信線路的多個(gè)信號(hào)通信通道;以及位于傳感器腔中的電解質(zhì)元件。在這些或其它實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器可以被配置為使得,當(dāng)蓋子元件耦合到基底元件時(shí),多個(gè)電極位于傳感器腔中、多個(gè)電極與電解質(zhì)元件電解連通、多個(gè)內(nèi)部接觸件位于傳感器腔中;并且多個(gè)內(nèi)部接觸件通過多個(gè)信號(hào)通信線路電耦合到多個(gè)外部接觸件。另外,封裝結(jié)構(gòu)可以包括電耦合到多個(gè)外部接觸件的多個(gè)封裝接觸件。還有,基板材料可以是至少部分多孔的,基板材料可以包括聚四氟乙烯,和/或基底元件材料可以包括一種或多種陶瓷材料。

一些實(shí)施例包括方法。該方法可以包括:提供集成蓋子基板,集成蓋子基板包括集成蓋子基板第一表面和與集成蓋子基板第一表面相對(duì)的集成蓋子基板第二表面;提供集成基底基板,集成基底基板包括集成基底基板第一表面和與集成基底基板第一表面相對(duì)的集成基底基板第二表面;在集成基底基板第一表面處在集成基底基板中提供第一傳感器腔,該第一傳感器腔被配置為接納第一電解質(zhì)元件;在集成基底基板第一表面處在集成基底基板中提供第二傳感器腔,該第二傳感器腔被配置為接納第二電解質(zhì)元件;在集成蓋子基板第一表面或集成基底基板第一表面中的至少一個(gè)之上提供多個(gè)第一電極;以及在集成蓋子基板第一表面或集成基底基板第一表面中的至少一個(gè)之上提供多個(gè)第二電極。在許多實(shí)施例中,集成蓋子基板第一表面可以被配置為耦合到集成基底第一表面。另外,當(dāng)(i)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面、(ii)第一電解質(zhì)元件在第一傳感器腔處被接納,并且(iii)第二電解質(zhì)元件在第二傳感器腔處被接納時(shí),集成蓋子基板和集成基底基板可以被配置為使得(a)多個(gè)第一電極位于第一傳感器腔處并且與第一電解質(zhì)元件電解連通,并且(b)多個(gè)第二電極位于第二傳感器腔處并且與第二電解質(zhì)元件電解連通。

進(jìn)一步的實(shí)施例包括系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括集成蓋子基板。同時(shí),集成蓋子基板可以包括集成蓋子基板第一表面和與集成蓋子基板第一表面相對(duì)的集成蓋子基板第二表面。另外,該系統(tǒng)包括集成基底基板。集成基底基板包括集成基底基板第一表面和與集成基底基板第一表面相對(duì)的集成基底基板第二表面。另外,集成基底基板包括在集成基底基板第一表面處在集成基底基板中的第一傳感器腔。第一傳感器腔被配置為接納第一電解質(zhì)元件。還有,集成基底基板包括在集成基底基板第一表面處在集成基底基板中的第二傳感器腔。第二傳感器腔被配置為接納第二電解質(zhì)元件。同時(shí),系統(tǒng)還包括位于集成蓋子基板第一表面或集成基底基板第一表面中的至少一個(gè)之上的多個(gè)第一電極,以及位于集成蓋子基板第一表面或集成基底基板第一表面中的至少一個(gè)之上的多個(gè)第二電極。在許多實(shí)施例中,集成蓋子基板第一表面可以被配置為耦合到集成基底第一表面。另外,當(dāng)(i)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面、(ii)第一電解質(zhì)元件在第一傳感器腔處被接納,并且(iii)第二電解質(zhì)元件在第二傳感器腔處被接納時(shí),集成蓋子基板和集成基底基板可以被配置為使得(a)多個(gè)第一電極位于第一傳感器腔處并且與第一電解質(zhì)元件電解連通,并且(b)多個(gè)第二電極位于第二傳感器腔處并且與第二電解質(zhì)元件電解連通。

其它實(shí)施例包括方法。該方法包括:提供集成蓋子基板,集成蓋子基板包括集成蓋子基板第一表面和與集成蓋子基板第一表面相對(duì)的集成蓋子基板第二表面;提供集成基底基板,集成基底基板包括集成基底基板第一表面和與集成基底基板第一表面相對(duì)的集成基底基板第二表面;在集成基底基板第一表面處在集成基底基板中提供第一傳感器腔,該第一傳感器腔被配置為接納第一電解質(zhì)元件;在集成基底基板第一表面處在集成基底基板中提供第二傳感器腔,該第二傳感器腔被配置為接納第二電解質(zhì)元件;在集成蓋子基板第一表面或集成基底基板第一表面中的至少一個(gè)之上提供多個(gè)第一電極;在集成蓋子基板第一表面或集成基底基板第一表面中的至少一個(gè)之上提供多個(gè)第二電極;在第一傳感器腔處提供第一電解質(zhì)元件;以及在第二傳感器腔處提供第二電解質(zhì)元件。在許多實(shí)施例中,集成蓋子基板第一表面可以被配置為耦合到集成基底第一表面。另外,當(dāng)(i)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面、(ii)第一電解質(zhì)元件在第一傳感器腔處被接納,并且(iii)第二電解質(zhì)元件在第二傳感器腔處被接納時(shí),集成蓋子基板和集成基底基板可以被配置為使得(a)多個(gè)第一電極位于第一傳感器腔處并且與第一電解質(zhì)元件電解連通,并且(b)多個(gè)第二電極位于第二傳感器腔處并且與第二電解質(zhì)元件電解連通。另外,集成蓋子基板可以是至少部分多孔的,集成蓋子基板可以包括一種或多種集成蓋子基板材料,并且這一種或多種集成蓋子基板材料可以包括聚四氟乙烯。還有,集成基底基板可以包括一種或多種集成基底基板材料,并且這一種或多種集成基底基板材料可以包括至少一種或多種陶瓷材料、一種或多種聚合物材料。而且,多個(gè)第一電極中的一個(gè)或多個(gè)可以被配置為當(dāng)多個(gè)第一電極中的一個(gè)或多個(gè)與分析物和第一電解質(zhì)元件連通時(shí)與分析物反應(yīng),并且多個(gè)第二電極中的一個(gè)或多個(gè)可以被配置為當(dāng)多個(gè)第二電極中的一個(gè)或多個(gè)與分析物和第二電解質(zhì)元件連通時(shí)與分析物反應(yīng)。

轉(zhuǎn)向附圖,圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的包括耦合到基底元件102的蓋子元件101的電化學(xué)傳感器100的等距視圖;圖2示出了根據(jù)圖1的實(shí)施例的蓋子元件101的側(cè)視圖;圖3示出了根據(jù)圖1的實(shí)施例的蓋子元件101的仰視圖;圖4示出了根據(jù)圖1的實(shí)施例的基底元件102的俯視圖;圖5示出了根據(jù)圖1的實(shí)施例的基底元件102的仰視圖;圖6示出了從圖1的截面線VI-VI的視點(diǎn)取得的、當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102時(shí)電化學(xué)傳感器100的橫截面?zhèn)纫晥D;圖7示出了從圖1的截面線VII-VII的視點(diǎn)取得的、當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102時(shí)電化學(xué)傳感器100的橫截面?zhèn)纫晥D;圖8示出了從圖1的截面線VIII-VIII的視點(diǎn)取得的、當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102時(shí)電化學(xué)傳感器100的橫截面?zhèn)纫晥D;以及圖9示出了從圖1的截面線IX-IX的視點(diǎn)取得的、當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102時(shí)電化學(xué)傳感器100的橫截面?zhèn)纫晥D。在圖1-5中,電化學(xué)傳感器100、蓋子元件101和基底元件102一起包括在圖中被引用的側(cè)面189,以闡明電化學(xué)傳感器100、蓋子元件101和基底元件102的朝向。

電化學(xué)傳感器100僅僅是示例性的,并且電化學(xué)傳感器的實(shí)施例不限于本文給出的實(shí)施例。電化學(xué)傳感器100可以在本文未繪出或描述的許多不同實(shí)施例或示例中被采用。在一些實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100的某些元件或模塊可以執(zhí)行各種方法和/或那些方法的活動(dòng)。在這些或其它實(shí)施例中,方法和/或方法的活動(dòng)可以由系統(tǒng)100的其它合適元件或模塊執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100可以包括氣體傳感器(例如,印刷氣體傳感器)。電化學(xué)傳感器100可以可操作,以檢測(cè)和測(cè)量寬范圍的目標(biāo)氣體組分。在一些實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100可以可操作,以檢測(cè)和測(cè)量一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)、一氧化氮(NO)、丙酮((CH3)2CO)、氫(H2)、一種或多種醇(例如,乙醇(CH3CH2OH))、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、臭氧(O3),以及可以是被電氧化或電還原的化合物的相關(guān)化合物。另外,電化學(xué)傳感器100可以可操作,以檢測(cè)和測(cè)量總氧化劑(TOX)和/或總還原劑(TOR)。對(duì)于示例性的電氧化和電還原化合物,參見:Stetter,J.R.Sang-Do,Han和G.Korotchenkov,“Review of Electrochemical Hydrogen Sensors”,Chemical Reviews 109(3),2009,pp 1402-1433;Joseph D.Stetter和Jing Li,Modern Topics in Chemical Sensing:Chapter 4,“Amperometric Gas Sensors-A Review,”Chemical Reviews,108(2),2008,pp 352-366;Chang,S.C.、Stetter,J.R.、Cha,C.S.,“Amperometric Gas Sensors”,Talanta,40,No.4,pp 461-467,(1993)。

參考圖1,雖然電化學(xué)傳感器100被示出為矩形棱柱,但是電化學(xué)傳感器100可以包括任何合適的形式(例如,形狀)和/或維度。電化學(xué)傳感器100的其它示例性形狀可以包括圓柱、三角形棱柱、球形,六邊形棱柱、八邊形棱柱等。在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100可以包括大于或等于大約0.500毫米并且小于或等于大約15.0毫米的最大維度。例如,電化學(xué)傳感器100可以包括大約0.500毫米、大約1.00毫米、大約5.00毫米、大約10.0毫米或大約15.0毫米的最大維度。

在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100包括蓋子元件101和基底元件102。另外,電化學(xué)傳感器100包括基板205(圖2)、多個(gè)電極207(圖2)、多個(gè)內(nèi)部接觸件209(圖2)、蓋子周邊部分310(圖3)、基底周邊部分411(圖4)、多個(gè)信號(hào)通信通道412(圖4)、多個(gè)外部接觸件513(圖5)、多個(gè)信號(hào)通信線路414(圖4)、傳感器腔415(圖4),以及電解質(zhì)元件。例如,在各種實(shí)施例中,圖2的多個(gè)電極207可以包括第一電極318(圖3)、第二電極322(圖3)和第三電極323(圖3)。

在這些或其它實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100可以包括一個(gè)或多個(gè)入口103、阻擋層204(圖2)、粘合劑層206(圖2),和/或多個(gè)芯208(圖2)。在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103、阻擋層204(圖2)、粘合劑層206(圖2)和/或芯208(圖2)可以被省略。

參考圖2,在一些實(shí)施例中,蓋子元件101可以包括基板205和蓋子周邊部分310(圖3)。在這些或其它實(shí)施例中,蓋子元件101可以包括阻擋層204、粘合劑層206、電極207中的至少一個(gè)電極、芯208中的至少一個(gè)芯、內(nèi)部接觸件209中的至少一個(gè)內(nèi)部接觸件,和/或(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)。另外,在一些實(shí)施例中,阻擋層204可以包括(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)。此外,在一些實(shí)施例中,雖然在圖2中未示出,但是蓋子元件101還可以包括信號(hào)通信通道412(圖4)中的至少一個(gè)信號(hào)通信通道、外部接觸件513(圖5)中的至少一個(gè)外部接觸件,和/或信號(hào)通信線路414(圖4)中的至少一個(gè)信號(hào)通信線路。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,蓋子元件101可以包括電極207中的多個(gè)或全部電極、芯208中的多個(gè)或全部芯208、內(nèi)部接觸件209中的多個(gè)或全部?jī)?nèi)部接觸件。在還有進(jìn)一步的實(shí)施例中,雖然圖2中未示出,但是蓋子元件101可以包括信號(hào)通信通道412(圖4)中的多個(gè)或全部信號(hào)通信通道、外部接觸件513(圖5)中的多個(gè)或全部外部接觸件,和/或信號(hào)通信線路414(圖4)中的多個(gè)或全部信號(hào)通信線路。在其它實(shí)施例中,雖然圖2中未示出,但是蓋子元件101可以沒有電極207、芯208和/或內(nèi)部接觸件209,并且在還有其它實(shí)施例中,如圖2中所示,蓋子元件101可以沒有信號(hào)通信通道412(圖4)、外部接觸件513(圖5)和/或信號(hào)通信線路414(圖4)。

在許多實(shí)施例中,蓋子元件101可以包括外部蓋子表面和與外部蓋子表面相對(duì)的內(nèi)部蓋子表面。在這些實(shí)施例中,內(nèi)部蓋子表面可以包括蓋子周邊部分310(圖3),并且蓋子周邊部分310(圖3)可以指靠近蓋子元件101的邊緣的內(nèi)部蓋子表面的一部分。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,蓋子周邊部分可以至少部分地環(huán)繞內(nèi)部蓋子表面的剩余部分。

參考圖4,在一些實(shí)施例中,基底元件102可以包括基底周邊部分411和傳感器腔415。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,雖然圖4中未示出,但是基底元件102可以包括電極207(圖2)中的至少一個(gè)電極、芯208(圖2)中的至少一個(gè)芯、內(nèi)部接觸件209(圖2)中的至少一個(gè)內(nèi)部接觸件。在圖4所示的其它實(shí)施例中,基底元件102可以包括信號(hào)通信通道412中的至少一個(gè)信號(hào)通信通道、外部接觸件513(圖5)中的至少一個(gè)外部接觸件,和/或信號(hào)通信線路414(圖4)中的至少一個(gè)信號(hào)通信線路。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,雖然圖4中未示出,但是基底元件102可以包括電極207(圖2)中的多個(gè)或全部電極、芯208(圖2)中的多個(gè)或全部芯,和/或內(nèi)部接觸件209(圖2)中的多個(gè)或全部?jī)?nèi)部接觸件。在其它實(shí)施例中,如圖4中所示,基底元件102可以包括信號(hào)通信通道412中的多個(gè)或全部信號(hào)通信通道、外部接觸件513(圖5)中的多個(gè)或全部外部接觸件,和/或信號(hào)通信線路414中的多個(gè)或全部信號(hào)通信線路。在其它實(shí)施例中,也如圖4中所示,基底元件102可以沒有電極207(圖2)、芯208(圖2)和/或內(nèi)部接觸件209(圖2),并且在進(jìn)一步的實(shí)施例中,雖然圖4中未示出,但是基底元件102也可以沒有信號(hào)通信通道412、外部接觸件513(圖5)和/或信號(hào)通信線路414(圖4)。

另外,在許多實(shí)施例中,基底元件102可以包括一個(gè)或多個(gè)外部基底表面、一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部基底表面,以及將(一個(gè)或多個(gè))外部基底表面和(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)部基底表面分開的頂部基底表面。在這些實(shí)施例中,頂部基底表面可以包括基底周邊部分411。

在許多實(shí)施例中,蓋子元件101(圖1-3和6-9)可以耦合到基底元件102。相應(yīng)地,在這些或其它實(shí)施例中,當(dāng)蓋子元件(圖1-3和6-9)耦合到基底元件102時(shí),傳感器腔415可以由蓋子元件101(圖1-3和6-9)和基底元件102形成和/或在其間形成。例如,當(dāng)蓋子元件(圖1-3和6-9)耦合到基底元件102時(shí),基底元件102的(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)部基底表面和蓋子元件101(圖1-3和6-9)的內(nèi)部蓋子表面的一部分可以定義(例如,界定)傳感器腔415。同時(shí),傳感器腔415可以包含電極207和電解質(zhì)元件,并且,當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102時(shí),傳感器腔415可以作為電化學(xué)傳感器100的測(cè)試體積(圖1和6-9)可操作。在這些實(shí)施例中,傳感器腔415可以作為電解質(zhì)元件的存儲(chǔ)庫(kù)(reservoir)可操作。還有,在許多實(shí)施例中,蓋子元件101(圖1-3和6-9)可以耦合到基底元件102,使得傳感器腔415至少部分地與電化學(xué)傳感器100周圍的環(huán)境密封隔絕(例如,氣密密封)(圖1和6-9)。在這些或其它實(shí)施例中,基板205(圖2)可以提供進(jìn)入傳感器腔415的唯一路徑,并且在許多實(shí)施例中,可以限制可進(jìn)入傳感器腔415的一種或多種材料。例如,在一些實(shí)施例中,基板205可以將進(jìn)入傳感器腔415的限制為分析物(例如,氣體樣本)。

在這些或其它實(shí)施例中,蓋子元件101(圖1-3和6-9)可以通過熱鍵合、陽極鍵合、化學(xué)鍵合、粘合劑鍵合、超聲鍵合、層壓、壓力鍵合、墊圈(例如,O形環(huán))鍵合和/或焊接耦合到基底元件102。在許多實(shí)施例中,蓋子周邊部分310(圖3)可以在基底周邊部分411耦合到基底元件102,以將蓋子元件101(圖1-3和6-9)耦合到基底元件102。在一些實(shí)施例中,當(dāng)蓋子元件101通過陽極鍵合耦合到基底元件102時(shí),如下所述,基板205(圖2)的(一種或多種)基板材料可以包括玻璃材料,并且如下所述,基底元件102(圖1)的(一種或多種)基底元件材料可以包括硅,或者反之亦然。

在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100可以包括密封墊圈442(圖4)。當(dāng)蓋子元件101(圖1-3和6-9)耦合到基底元件102時(shí),密封墊圈442(圖4)可以可操作,以便將蓋子元件101(圖1-3和6-9)耦合到基底元件102和/或至少部分地密封(氣密密封)傳感器腔415。在一些實(shí)施例中,圖1的蓋子元件101(例如,蓋子周邊部分310(圖3))和/或基底元件102(例如,基底周邊部分411)可以包括圍繞圖1的蓋子元件101(例如,蓋子周邊部分310(圖3))和/或基底元件102(例如,基底周邊部分411)的至少一部分延伸的凹槽443(圖4),以接納密封墊圈442(圖4)。在其它實(shí)施例中,雖然在附圖中未示出,但是密封墊圈442(圖4)可以被省略。

密封墊圈442(圖4)可以包括一種或多種墊圈材料。(一種或多種)墊圈材料可以包括適于將蓋子元件101耦合到基底元件415(圖4)并密封的一種或多種材料。(一種或多種)示例性墊圈材料可以包括氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟醚聚四氟乙烯(PFA)、液體聚酰亞胺、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂、高溫環(huán)氧樹脂、壓敏粘合劑(PSA)、熱固化粘合劑(TSA)和/或硅粘合劑等。

現(xiàn)在返回到圖2,在許多實(shí)施例中,基板205可以可操作,以接納分析物。另外,在一些實(shí)施例中,基板205可以可操作,以允許分析物通過(例如,滲透)基板205的至少一部分,以便在蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和4-9)時(shí)與電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極(例如,工作電極)連通并電化學(xué)反應(yīng)。相應(yīng)地,在許多實(shí)施例中,基板205可以包括至少部分多孔的基板和/或可以包括一個(gè)或多個(gè)入口(圖中未示出),諸如為了在蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和4-9)時(shí)允許分析物進(jìn)入電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極。

在這些或其它實(shí)施例中,基板205可以包括一種或多種基板材料。(一種或多種)基板材料可以包括一種或多種聚合物材料(例如,低表面能聚合物材料)和/或一種或多種陶瓷(例如,玻璃)材料。例如,在一些實(shí)施例中,(一種或多種)示例性聚合物材料可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸、氟聚合物、纖維素聚合物、玻璃纖維(例如,被處理,以更改疏水性或疏油性),和/或任何其它非反應(yīng)性熱塑性材料,或其復(fù)合物或混合物。另外,在這些或其它實(shí)施例中,(一種或多種)示例性陶瓷(例如,玻璃)材料可以包括氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁、藍(lán)寶石、硅、非晶硅、氮化硅、二氧化硅、硼硅酸鋇、鈉鈣硅酸鹽、堿性硅酸鹽、硅-氧四面體等。在一些實(shí)施例中,(一種或多種)基板材料可以是可潤(rùn)濕的,而在其它實(shí)施例中,可以是不可潤(rùn)濕的。

另外,基板205可以包括基板厚度和/或基板孔徑。在一些實(shí)施例中,基板厚度可以大于或等于大約0.100微米并且小于或等于大約0.250微米,和/或基板孔徑可以大于或等于大約0.100微米并且小于或等于大約5.00微米。但是,在進(jìn)一步的實(shí)施例中,如下面進(jìn)一步討論的,基板厚度和/或基板孔徑可以包括當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和4-9)時(shí)允許分析物與電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極連通并電化學(xué)反應(yīng)的任何合適的厚度和/或直徑。

在許多實(shí)施例中,基板205可以包括一個(gè)或多個(gè)膜或者由一個(gè)或多個(gè)膜組成,這些膜可操作,以便在蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和圖4-9)時(shí)允許分析物滲透通過基板205,以與電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極連通并電化學(xué)反應(yīng)。在這些或其它實(shí)施例中,膜可以根據(jù)(一個(gè)或多個(gè))膜的Gurley數(shù)(即,通過(一個(gè)或多個(gè))膜的氣體輸送效率)和/或水引發(fā)壓力(即,水?dāng)U散通過(一個(gè)或多個(gè))膜的壓力)來表征。例如,(一個(gè)或多個(gè))膜的水引發(fā)壓力可以大于或等于大約25.00千帕并且小于或等于103.4千帕。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,膜的水引發(fā)壓力可以大于或等于大約75.84千帕。

雖然在附圖中未示出,但是在一些實(shí)施例中,當(dāng)基板205包括(一個(gè)或多個(gè))膜時(shí),基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口可以包括(一個(gè)或多個(gè))膜,和/或(一個(gè)或多個(gè))膜可以大致與基板205共面和/或平行。例如,在這些實(shí)施例中,基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口中的每個(gè)入口可以包括(一個(gè)或多個(gè))膜中的一個(gè)膜。另外,(一個(gè)或多個(gè))膜可以位于基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口中或之上。而且,在一些實(shí)施例中,當(dāng)基板205包括(一個(gè)或多個(gè))膜時(shí),(一個(gè)或多個(gè))膜可以以固體或液體形式提供。在各種實(shí)施例中,當(dāng)(一個(gè)或多個(gè))膜以液體形式提供時(shí),(一個(gè)或多個(gè))膜可以被干燥成固體形式。

在這些或其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))膜可以是至少部分多孔的,和/或可以是疏水的、疏油的或親水的。在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))膜可以包括一個(gè)或多個(gè)疏水膜,諸如當(dāng)電解質(zhì)元件包括水性或親水性室溫離子液體(RTIL)電解質(zhì)材料時(shí)。在其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))膜可以包含一個(gè)或多個(gè)疏油膜,諸如當(dāng)電解質(zhì)元件包括疏水性有機(jī)電解質(zhì)材料(例如,離子液體或更特別地是室溫離子液體(RTIL)、主要包括離子和短壽命離子對(duì)的液體狀態(tài)的鹽)時(shí)?;?05的(一個(gè)或多個(gè))膜對(duì)電解質(zhì)元件的(一種或多種)電解質(zhì)材料的潤(rùn)濕性可以根據(jù)電解質(zhì)元件的(一種或多種)電解質(zhì)材料與(一個(gè)或多個(gè))膜的接觸角來測(cè)量。在各種實(shí)施例中,電解質(zhì)元件的(一種或多種)電解質(zhì)材料與基板205的(一個(gè)或多個(gè))膜的接觸角可以大于或等于對(duì)于水或硫酸的接觸角(例如,大約90°)。

基板205的(一個(gè)或多個(gè))膜可以包括一種或多種膜材料。在一些實(shí)施例中,(一種或多種)膜材料可以與基板205的(一種或多種)基板材料相似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,(一種或多種)基板材料可以由(一種或多種)膜材料組成,諸如當(dāng)基板205由(一個(gè)或多個(gè))膜組成時(shí)。

例如,在一些實(shí)施例中,(一種或多種)膜材料可以包括一種或多種多孔疏水和疏油材料,諸如聚四氟乙烯(PTFE)或等價(jià)物(例如,PorexTM的MuPorTM、Saint-GobainTM的ZitexTM、WL Gore&Associates公司的Gore-Tex))、聚丙烯(例如,PallTM的聚丙烯過濾劑、SterlitechTM的聚丙烯膜)、聚碳酸酯(PC)(例如,SterlitechTM的聚碳酸酯軌道蝕刻(PCTE)膜圓盤過濾劑),以及聚偏二氟乙烯(PVDF)(例如,MilliporeTM的ImmobilonTM)。同時(shí),當(dāng)(一種或多種)基板材料包括聚醚砜(PES)(例如,PallTM的聚醚砜膜)、表面改性的聚氯乙烯(PVC)(例如,具有臭氧誘導(dǎo)接枝聚合的PVC)以及表面改性的聚丙烯(例如,利用紫外線(UV)輻射的聚丙烯)時(shí),基板205的(一個(gè)或多個(gè))膜可以包括一種或多種多孔親水膜。在一些實(shí)施例中,可以通過用細(xì)胞培養(yǎng)基處理基板205或通過用硅烷衍生化基板205的表面來使基板205、基板205的表面和/或基板205的(一個(gè)或多個(gè))膜疏水。另外,一般可以通過選擇具有期望水平的疏水性或疏油性的表面處理化學(xué)物質(zhì)來使基板205和/或基板205的(一個(gè)或多個(gè))膜疏水或疏油。

在許多實(shí)施例中,阻擋層204可以可操作,以在結(jié)構(gòu)上支撐基板205和/或限制基板205的暴露表面面積。相應(yīng)地,在這些或其它實(shí)施例中,阻擋層204可以耦合到基板205,諸如在基板205的一側(cè)(例如,基板205的不形成蓋子元件101的內(nèi)部蓋子表面的一側(cè))。

在一些實(shí)施例中,阻擋層204可以通過粘合劑層206耦合到支撐基板205。在這些實(shí)施例中,粘合劑層206可以包括氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟醚聚四氟乙烯(PFA)、液體聚酰亞胺、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂、高溫環(huán)氧樹脂、壓敏粘合劑(PSA)、熱固化粘合劑(TSA)和/或硅樹脂粘合劑等。在其它實(shí)施例中,粘合劑層206可以被省略。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,阻擋層204可以通過層壓或任何其它合適的耦合方式耦合到基板205。在還有進(jìn)一步的實(shí)施例中,阻擋層204可以沉積在基板205之上,以將阻擋層204耦合到基板205。

例如,在許多實(shí)施例中,阻擋層204可以利用任何合適的沉積技術(shù)(例如,旋涂、分配、絲網(wǎng)印刷、噴射等)沉積在基板205之上。在這些實(shí)施例中,阻擋層204可以在大于或等于300℃或小于或等于400℃下固化并清洗。另外,在這些或其它實(shí)施例中,蓋子元件101的一個(gè)或多個(gè)邊緣可以被密封。

阻擋層204可以包括大于或等于大約0.001毫米并且小于或等于大約0.127毫米的阻擋層厚度。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,阻擋層厚度可以大于或等于大約0.0508毫米并且小于或等于大約0.0100毫米。但是,在其它實(shí)施例中,阻擋層厚度可以是任何合適的厚度,從而允許分析物在蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和圖4-9)時(shí)并且當(dāng)阻擋層204耦合到基板205時(shí)與電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極連通并電化學(xué)反應(yīng)。在這些或其它實(shí)施例中,阻擋層204可以包括一種或多種阻擋層材料。(一種或多種)阻擋層材料可以包括一種或多種聚合物材料(例如,聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯等)、一種或多種金屬材料,和/或一種或多種陶瓷(例如,玻璃)材料(例如,氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁、藍(lán)寶石、硅、非晶硅、氮化硅、二氧化硅、硼硅酸鋇、鈉鈣硅酸鹽、堿金屬硅酸鹽、硅-氧四面體等)。

在一些實(shí)施例中,如上面所討論的,阻擋層204可以包括(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)。(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)可以可操作,以允許在阻擋層204耦合到基板205時(shí)并且當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和4-9)時(shí)分析物進(jìn)入基板205。在一些實(shí)施例中,當(dāng)阻擋層204被省略時(shí),(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)可以被省略。

在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)可以以任何合適的布置(例如,圖案和/或間距)布置。例如,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖10)可以布置成具有1.00毫米間距的正方形圖案。

在一些實(shí)施例中,如上面所討論的,基板205可以包括一個(gè)或多個(gè)入口。在這些或其它實(shí)施例中,基底元件102(圖1和4-9)可以包括一個(gè)或多個(gè)入口。

基板205和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口可以至少部分地與(一個(gè)或多個(gè))入口103對(duì)準(zhǔn)。另外,基板205和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口可以可操作,以便當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和4-9)時(shí)允許分析物與電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極連通并電化學(xué)反應(yīng)。例如,當(dāng)基板205的(一種或多種)基板材料是非多孔的時(shí),基板205可以包括(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)。但是,在其它實(shí)施例中,基板205和/或基底元件102(圖1和4-9)可以沒有任何入口,諸如當(dāng)基板205的(一種或多種)基板材料是多孔的時(shí)。

在許多實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)中的一個(gè)或多個(gè)入口、基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口中的一個(gè)或多個(gè)入口,和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口中的一個(gè)或多個(gè)入口可以至少部分地與電極207對(duì)準(zhǔn)(例如,重疊)。將(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口與電極207對(duì)準(zhǔn)可以改善電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)的分析物檢測(cè)時(shí)間,諸如通過使電極207更容易讓在傳感器腔415(圖4)處測(cè)試的分析物進(jìn)入。還有,在這些或其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)中的一個(gè)或多個(gè)入口、基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口中的一個(gè)或多個(gè)入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口中的一個(gè)或多個(gè)入口可以與電極207中的一個(gè)或多個(gè)不對(duì)準(zhǔn)。

在許多實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102的(一個(gè)或多個(gè))入口(圖1和4-9)可以包括一個(gè)或多個(gè)入口直徑。(一個(gè)或多個(gè))入口直徑可以彼此相同或不同。另外,所實(shí)現(xiàn)的(一個(gè)或多個(gè))入口直徑可以依賴于要由電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)檢測(cè)的分析物、電化學(xué)傳感器100的期望范圍,以及電化學(xué)傳感器100的構(gòu)造和/或操作的方式(例如,擴(kuò)散受限信號(hào)、反應(yīng)速率受限信號(hào)等)。例如,(一個(gè)或多個(gè))入口直徑可以設(shè)定為足夠大,以允許當(dāng)蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和圖4-9)時(shí)分析物與電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極連通并電化學(xué)反應(yīng),并且足夠小,使得分析物不會(huì)超過電極207的測(cè)試容量和/或不能提供期望范圍的反應(yīng)性。在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口直徑可以大于或等于大約0.0762毫米并且小于或等于大約2.032毫米。在一些實(shí)施例中,針對(duì)較低濃度(例如,百萬分之1-10(ppm)的一氧化碳(CO)傳感器)可以實(shí)現(xiàn)較大的入口直徑,而對(duì)于較寬范圍的傳感器(例如,0-10000ppm一氧化碳(CO)傳感器)可以實(shí)現(xiàn)較小的入口直徑。

在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口可以通過沖壓、選擇性沉積、蝕刻、激光切割、模切、鉆孔等形成。另外,當(dāng)阻擋層204通過在基板205上沉積而形成時(shí),阻擋層204可以用光致抗蝕劑掩蔽并蝕刻,以形成(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)。在這些或其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口可以是線性的或曲折的(例如,彎曲的、階梯形的,等等)。

在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口可以包括一種或多種過濾劑和/或反應(yīng)劑。(一種或多種)過濾劑可以是至少部分多孔的。另外,(一種或多種)過濾劑和/或(一種或多種)反應(yīng)劑可以包括一種或多種過濾劑材料和/或一種或多種反應(yīng)材料,被配置為防止某些材料進(jìn)入和/或離開傳感器腔415(圖4),同時(shí)允許分析物進(jìn)入傳感器腔415(圖4)。例如,(一種或多種)過濾劑和/或(一種或多種)反應(yīng)劑可以防止灰塵或干擾氣體(例如,當(dāng)電化學(xué)傳感器100被實(shí)現(xiàn)為檢測(cè)一氧化碳(CO)時(shí)的硫化氫)進(jìn)入傳感器腔415(圖4),和/或可以防止電解質(zhì)從傳感器腔415(圖4)蒸發(fā)。另外,(一種或多種)過濾劑可以減少電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)處的壓力波動(dòng)和空氣湍流。(一種或多種)示例性過濾材料和/或(一種或多種)反應(yīng)材料可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、碳、浸漬的碳布、氧化鋁(Al2O3)上的高錳酸鉀(KMnO4)等。用于一氧化氮(NO)的示例性過濾材料和/或反應(yīng)材料可以包括二氧化硅上的三乙醇胺。其它(一種或多種)過濾材料和/或(一種或多種)反應(yīng)材料可以基于(一種或多種)過濾材料的酸堿和其它吸收或反應(yīng)性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。例如,乙酸銅(C4H6CuO4)、碳酸氫鹽(HCO3)或類似的堿性鹽可以被用來除去如硫化氫(H2S)或二氧化硫(SO2)的酸性氣體。為了除去氨,(一種或多種)過濾材料和/或(一種或多種)反應(yīng)材料可以包括酸性介質(zhì),諸如酸洗氧化鋁。但是,因?yàn)樗嵯囱趸X會(huì)除去堿性氣體,索引酸洗氧化鋁可以被分散,以高效地除去氣體,而不阻礙分析物流動(dòng)。

在許多實(shí)施例中,當(dāng)電極207的(一個(gè)或多個(gè))電極與分析物和電解質(zhì)元件連通時(shí),電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極(例如,工作電極)可以可操作,以與分析物連通并電化學(xué)反應(yīng)。在一些實(shí)施例中,電極207可以是電極層的一部分。在許多實(shí)施例中,電極207的至少一個(gè)電極可以在基板205的一側(cè)(例如,基板205的形成蓋子元件101的內(nèi)部蓋子表面的一側(cè))上形成。例如,當(dāng)電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或蓋子元件101包括阻擋層204時(shí)并且當(dāng)阻擋層204耦合到基板205時(shí),電極207中的至少一個(gè)電極可以在基板25的側(cè)面上形成,該側(cè)面與基板25的耦合到阻擋層204的側(cè)面相對(duì)。在這些或其它實(shí)施例中,雖然在圖2中未示出,但是電極207中的至少一個(gè)電極可以在圖1的基底元件102上(例如,在基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)部基底表面中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部基底表面)形成。

電極207可以包括一種或多種電極材料。例如,在一些實(shí)施例中,(一種或多種)電極材料可以包括一種或多種金屬材料。另外,(一種或多種)電極材料可以包括油墨復(fù)合物(例如,懸浮(一種或多種)金屬材料),使得電極207被配置為多孔氣體擴(kuò)散電極。在這些實(shí)施例中,電極207的物理結(jié)構(gòu)可以通過油墨復(fù)合物的配方和固化過程來控制。

例如,(一種或多種)電極材料可以包括大于或等于大約60%并且小于或等于大約90%的一種或多種導(dǎo)電材料。(一種或多種)導(dǎo)電材料可以作為催化劑可操作、可以被配置為粉末,和/或可以包括一種或多種金屬或金屬合金材料(例如,鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、釕(Ru)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈷(Co)、鐵(Fe)和/或鎳(Ni)等)和/或碳(C)。(一種或多種)導(dǎo)電材料還可以包括一種或多種負(fù)載型(supported)催化劑材料。例如,(一種或多種)負(fù)載型催化劑材料可以包括納米顆粒碳、球磨石墨碳、單壁碳納米管(SWCNT)、金(Au)納米顆?;蛉魏魏线m的負(fù)載型催化劑。

在這些或其它實(shí)施例中,(一種或多種)電極材料可以包括大于或等于大約2%并且小于或等于大約40%的聚合物材料(例如,微米級(jí)聚四氟乙烯(PTFE)顆粒)。

在這些或其它實(shí)施例中,(一種或多種)電極材料可包括油墨組合物(composition),其包括小于或等于大約10%的一種或多種鍵合劑、小于或等于大約10%的一種或多種表面活性劑,和/或大于或等于大約0%并且小于或等于大約10%的一種或多種改性劑。在許多實(shí)施例中,油墨組合物可以可操作,以懸浮電極207的其它(一種或多種)電極材料。

在許多實(shí)施例中,(一種或多種)鍵合劑可以在電極207與分析物的電化學(xué)反應(yīng)期間保留在電極207處,并且可以可操作,以向電極207提供結(jié)構(gòu)支撐。另外,(一種或多種)鍵合劑可以可操作,以提供具有用于沉積(例如,絲網(wǎng)印刷)的期望粘度和蒸發(fā)/干燥速率的油墨組合物和/或?qū)㈦姌O207耦合到基板205和/或基底元件102(圖1和4-9),并且當(dāng)電極207被固化時(shí)合并電極207與基板205和/或基底元件102(圖1和4-9),以控制電極性質(zhì),諸如疏水性、親水性和/或孔隙率(量和類型)。(一種或多種)示例性鍵合劑可以包括Nicrobraz-S(可從位于Madison Heights,Michigan的Wall Colmonoy公司獲得)或聚乙烯醇(PVA)的溶液。其它合適的鍵合劑包括硅酸鹽或鋁酸鹽材料,或諸如乙基纖維素的聚合物。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,(一種或多種)改性劑可以包含一種或多種可操作以更改電極207的性質(zhì)(諸如潤(rùn)濕性或孔隙率)的添加劑。(一種或多種)改性劑可以包括少量的添加劑,其可以在處理和固化之前、期間和/或之后控制油墨組合物的行為中具有活性。(一種或多種)示例性改性劑可以包括聚乙烯醇、1-丙醇、阿拉伯樹膠、正十二烷基硫酸鈉、乙醇或復(fù)合材料。

在還有進(jìn)一步的實(shí)施例中,(一種或多種)表面活性劑可以作為用于油墨組合物的溶液穩(wěn)定劑可操作,并且可以包括一種或多種溶劑。(一種或多種)示例性表面活性劑可以包括水、triton-100,羧乙烯聚合物或其它材料。

油墨組合物的(一種或多種)材料中的一種或多種材料可以在固化過程期間蒸發(fā)或被烘烤出電極207,或者可以是電化學(xué)惰性的并且被配置為不更改電極207的性能、孔隙率或潤(rùn)濕性。另外,油墨組合物的(一種或多種)材料可以留下具有期望孔隙率、化學(xué)性質(zhì)、密度和疏水性或親水性的電極催化劑,用于與電解質(zhì)元件和分析物的最佳相互作用。

在許多實(shí)施例中,電極207的表面積可以被設(shè)定為控制電極-電解質(zhì)界面,諸如為了最優(yōu)地最大化電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)的電流輸出并且使電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)中的電噪聲最小化。在許多實(shí)施例中,對(duì)分析物的最佳分析信號(hào)可以依賴于各種信號(hào)、背景、噪聲和干擾考慮。在一些實(shí)施例中,電極207可以作為氣體可滲透膜操作并且在電解質(zhì)元件和分析物之間提供物理邊界。

在許多實(shí)施例中,電極207可以以任何合適的方式形成。例如,電極207可以被濺射、沖壓、模板印刷或沉積(例如,絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等)到基板205和/或基底元件102(圖1和4-9)上,或使得位于緊挨著基板205和/或基底元件102。當(dāng)電極207被沉積時(shí),沉積可以通過物理或化學(xué)沉積來實(shí)現(xiàn)。

在一些實(shí)施例中,電極207可以在電極207被濺射、沖壓、模板印刷或沉積(例如,絲網(wǎng)印刷,噴墨印刷等)到基板205和/或基底元件102(圖1和4-9)上或使得位于緊挨著其之后被固化。在這些實(shí)施例中,電極207可以在小于基板205的熔化溫度的溫度被固化。在這些或其它實(shí)施例中,電極207可以在大于或等于大約260℃并且小于或等于大約330℃的固化溫度被固化。例如,電極207可以在大約300℃的固化溫度被固化。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,電極207可以包括電極厚度。例如,電極厚度可以大于或等于大約100納米并且小于或等于大約125微米。但是,在其它實(shí)施例中,電極厚度可以是被配置為與分析物有效地進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的任何合適的厚度。例如,當(dāng)電極207通過絲網(wǎng)印刷被沉積時(shí),電極厚度可以大于或等于大約0.0254毫米并且小于或等于大約0.127毫米,這依賴于油墨配方和用來沉積(一致或多種)電極材料的絲網(wǎng)尺寸。在一些實(shí)施例中,絲網(wǎng)印刷可以提供同時(shí)形成電極207并且在大的基板區(qū)域上形成多個(gè)電化學(xué)傳感器的快速有效的方法。利用絲網(wǎng)印刷沉積實(shí)現(xiàn)的(一致或多種)示例性電極金屬材料可以包括用于檢測(cè)一氧化碳(CO)的鉑(Pt)顆粒、用于檢測(cè)硫化氫(H2S)的金(Au)顆粒,以及用于檢測(cè)臭氧的單壁碳納米管(SWCNT)。

在許多實(shí)施例中,當(dāng)電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極(例如,工作電極)與分析物發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí),電化學(xué)傳感器100生成指示分析物存在的(即,被檢測(cè)到)電流。另外,在一些實(shí)施例中,由電化學(xué)傳感器100生成的電流的量可以對(duì)應(yīng)于存在的(即,檢測(cè)到的)分析物的量。

在這些或其它實(shí)施例中,電極207可以包括被稱為感測(cè)或工作電極的第一電極和被稱為反、輔助、反-參考或共用電極的第二電極。第一電極可以被配置為與分析物連通并電化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)分析物與第一電極接觸時(shí),在第一電極處發(fā)生氧化或還原反應(yīng),在第二電極處發(fā)生對(duì)應(yīng)的還原或氧化反應(yīng)。

例如,當(dāng)電化學(xué)傳感器100被配置為檢測(cè)一氧化碳時(shí),氧化/還原反應(yīng)可以在傳感器腔415(圖4)處發(fā)生。在這些示例中,一氧化碳可以經(jīng)歷如下的氧化反應(yīng)(1):

CO+H2O→CO2+2H++2e- (1)

同時(shí),通過氧化反應(yīng)生成的質(zhì)子(氫離子)可以跨質(zhì)子傳導(dǎo)電解質(zhì)元件遷移到第二電極,在那里它們可以根據(jù)如下還原反應(yīng)(2)與氧反應(yīng):

2H++2e-+1/2O2→H2O (2)

在一些實(shí)施例中,電極207可以包括第三電極。在這些實(shí)施例中,第三電極可以被稱為參考電極。第三電極可以被配置為在整個(gè)分析物反應(yīng)中具有恒定或近似恒定的電勢(shì)。相應(yīng)地,第三電極可以幫助穩(wěn)定第一電極的電勢(shì)。在其它實(shí)施例中,第二電極可以是不可極化的,使得第二電極可以作為參考電極可操作。另外,如果由電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)生成的電流小到足以最低程度地極化第二電極,則當(dāng)電極207包括三個(gè)電極時(shí)第二電極可以用作參考電極。

如下面更詳細(xì)地解釋的,電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)可以耦合(例如,電耦合)到一個(gè)或多個(gè)電子部件,諸如為了讀取和測(cè)量由電化學(xué)傳感器100生成的電流。示例性電子部件可以包括微控制器、電流-電壓轉(zhuǎn)換器、恒電勢(shì)器、恒電流計(jì)、電流鏡、流電傳感器操作和電路等。

在許多實(shí)施例中,電極207可以包括芯208。在這些實(shí)施例中,電極207中的每個(gè)電極可以包括芯208中的一個(gè)芯。在一些實(shí)施例中,芯208可以可操作,以吸收和帶走(wick)電解質(zhì)元件與電極207連通。在各種實(shí)施例中,芯208可以是非導(dǎo)電的。另外,在這些或其它實(shí)施例中,芯208可以可操作,以提供電極207和電解質(zhì)元件之間的離子連通。芯208可以沉積(例如,絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等)在電極207的部分或全部之上。

在一些實(shí)施例中,芯208可以是至少部分多孔的。另外,芯208可以包括一種或多種芯材料。(一種或多種)芯材料可以包括硅酸鹽、碳化硅、碳、石墨、氧化鋁、玻璃纖維、聚合物,或適當(dāng)?shù)乇慌渲脼槲蘸蛶ё唠娊赓|(zhì)元件的任何材料。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,芯208可以包括芯厚度。芯厚度可以是近似恒定的或可以單獨(dú)地和/或相對(duì)于芯208的其它芯改變。另外,在許多實(shí)施例中,芯厚度可以大于或等于大約5微米并且小于或等于大約125微米。但是,在其它實(shí)施例中,芯厚度可以包括適于吸收和帶走電解質(zhì)元件的任何厚度。

在許多實(shí)施例中,電極207可以與電解質(zhì)元件電解連通。當(dāng)電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電極207包括芯208時(shí),芯208可以可操作,以促進(jìn)電解質(zhì)元件與電極207的電解連通,如上面所討論的。在一些實(shí)施例中,電解質(zhì)元件可以包括電解質(zhì)層。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,電解質(zhì)元件可以包括一種或多種電解質(zhì)材料。例如,(一種或多種)電解質(zhì)材料可以包括一種或多種被配置為在電極207之間或之中提供電解連通的材料。在這些或其它實(shí)施例中,電解質(zhì)元件可以在酸、堿和/或鹽的水溶液中配置或可以是非水性的。(一種或多種)示例性電解質(zhì)材料可以包括NAFIONTM、碳酸丙烯酯高氯酸鋰、聚環(huán)氧乙烷氯化鋰、磷酸、硫酸、磷酸水溶液、硫酸水溶液、甲磺酸、磷酸鹽水溶液、硫酸鹽水溶液、氫氧化鉀、聚乙烯醇與硫酸、聚丙烯酸、離子凝膠電解質(zhì),和/或離子液體(例如,室溫離子液體(RTIL))等。

另外,(一種或多種)電解質(zhì)材料可以與基板205具有一定的接觸角。在一些實(shí)施例中,所實(shí)現(xiàn)的(一種或多種)電解質(zhì)材料可以基于它們與基板205的(一個(gè)或多個(gè))接觸角的(一個(gè)或多個(gè))范圍來確定。例如,電解質(zhì)材料與基板205的接觸角可以影響基板205相對(duì)于那種電解質(zhì)材料的性能。下面基于MuPor多孔聚四氟乙烯(PTFE)上的每種示例性電解質(zhì)材料的2μL小滴的工作接觸角測(cè)量提供示例性室溫離子液體(RTIL)電解質(zhì)材料的接觸角。4M硫酸(H2SO4)具有大約118°的接觸角,1-己基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺具有大約99°的接觸角,1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺?;?酰亞胺具有大約106°的接觸角,1-丁基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺?;?酰亞胺具有大約90°的接觸角,1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙基硫酸鹽具有大約113°的接觸角,1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽具有大約139°的接觸角,1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽具有大約122°的接觸角,1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓二氰胺具有大約131°和134°之間的接觸角,以及1-丁基-1-N-甲基吡咯烷鎓雙[(三氟甲基)磺?;鵠酰亞胺具有大約71°的接觸角。在許多實(shí)施例中,(一種或多種)電解質(zhì)材料可以以大于115°的(一個(gè)或多個(gè))接觸角實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)包括大于115°的(一個(gè)或多個(gè))接觸角的(一種或多種)電解質(zhì)材料可以在硫化氫(H2S)和臭氧(O3)的測(cè)量中提供高質(zhì)量響應(yīng),并且也可以適合于其它氣體測(cè)量化學(xué)。

另外,電解質(zhì)元件可以配置成固體、液體和/或凝膠狀態(tài)。在一些實(shí)施例中,電解質(zhì)元件可以在基質(zhì)中配置或懸浮在膠凝劑中,以防止電解質(zhì)元件在振動(dòng)或使用期間變干或移動(dòng),或者以其它方式增強(qiáng)電化學(xué)傳感器100的感測(cè)性質(zhì)(圖1和6-9)。

同時(shí),在一些實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100可以包括一個(gè)或多個(gè)膨脹室。(一個(gè)或多個(gè))膨脹室可以耦合到傳感器腔415(圖4),以適應(yīng)電解質(zhì)元件在傳感器腔415(圖4)處的膨脹和收縮。

在許多實(shí)施例中,基底元件102(圖1和4-9)可以耦合到蓋子元件101,以封住傳感器腔415(圖4)、電極207和電解質(zhì)元件,和/或與蓋子元件101形成一體化結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,基底元件102可以包括封裝層。

在一些實(shí)施例中,基底元件102(圖1和4-9)可以是至少部分多孔的。另外,基底元件102(圖1和4-9)可以包括一種或多種基底元件材料。(一種或多種)基底材料可以包括適于封住并至少部分地密封傳感器腔415(圖4)的一種或多種材料。(一種或多種)示例性基底元件材料可以包括一種或多種聚合物材料和/或一種或多種陶瓷(例如,玻璃)材料。(一種或多種)示例性聚合物材料可以包括聚酰亞胺、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸、氟聚合物、纖維素聚合物、玻璃纖維、聚四氟乙烯(PTFE)等。在這些或其它實(shí)施例中,(一種或多種)示例性陶瓷(例如,玻璃)材料可以包括氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁、藍(lán)寶石、硅、非晶硅、氮化硅、二氧化硅、硼硅酸鋇、鈉鈣硅酸鹽、堿金屬硅酸鹽、硅-氧四面體等。在一些實(shí)施例中,(一種或多種)示例性基底元件材料可以包括可以適當(dāng)?shù)劓I合以形成基底元件102(圖1和4-9)的一種或多種灌封化合物、其它材料或其混合物或復(fù)合物。

在一些實(shí)施例中,基底元件102可以包括一個(gè)或多個(gè)毛細(xì)管通道。在這些實(shí)施例中,傳感器腔415(圖4)可以經(jīng)由(一個(gè)或多個(gè))毛細(xì)管通道用電解質(zhì)元件填充。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,基底元件102可以包括一個(gè)或多個(gè)氣孔。當(dāng)電解質(zhì)元件填充傳感器腔415(圖4)時(shí),(一個(gè)或多個(gè))氣孔可以允許空氣排空傳感器腔415(圖4)。另外,在電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)經(jīng)歷大的壓力波動(dòng)的應(yīng)用中,(一個(gè)或多個(gè))氣孔可以允許傳感器腔415(圖4)排氣,諸如當(dāng)電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)檢測(cè)飛機(jī)上或潛艇中的氣體時(shí)。在許多實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))毛細(xì)管通道和/或(一個(gè)或多個(gè))氣孔可以通過沖壓、激光切割或模切形成。在其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))毛細(xì)管通道和/或(一個(gè)或多個(gè))氣孔可以被省略。在其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))毛細(xì)管通道和/或(一個(gè)或多個(gè))氣孔可以被省略。在這些實(shí)施例中,在蓋子101耦合到基底元件102(圖1和4-9)之前,傳感器腔415(圖4)可以用電解質(zhì)元件填充。

在許多實(shí)施例中,內(nèi)部接觸件209可以包括多個(gè)導(dǎo)電焊盤。內(nèi)部接觸件209可以包括任何合適的形狀(例如,圓形、矩形等)。

電極207可以耦合(例如,電耦合)到內(nèi)部接觸件209。例如,電極207中的每個(gè)電極可以耦合(例如,電耦合)到內(nèi)部接觸件209中的至少一個(gè)內(nèi)部接觸件。在一些實(shí)施例,電極207中的每個(gè)電極可以通過一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電流道(runner)(例如,導(dǎo)電跡線)耦合(例如,電耦合)到內(nèi)部接觸件209中的至少一個(gè)內(nèi)部接觸件。在其它實(shí)施例中,導(dǎo)電流道可以被省略,例如,當(dāng)電極207直接耦合(例如,電耦合)到內(nèi)部接觸件209時(shí)。

在這些或其它實(shí)施例中,對(duì)于在基板205之上濺射、沖壓、模板印刷或沉積的電極207中的每個(gè)電極,內(nèi)部接觸件209中的至少一個(gè)內(nèi)部接觸件可以在基板205之上被構(gòu)圖和電鍍(例如,電解或化學(xué)鍍等)、濺射、沖壓、模板印刷或沉積(例如,氣相沉積、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等),并且在一些實(shí)施例中,至少一個(gè)印刷流道可以在基板205之上被構(gòu)圖和電鍍(例如,電解或化學(xué)鍍等)、濺射、沖壓、模板印刷或沉積(例如,氣相沉積、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等)并且(一個(gè)或多個(gè))印刷流道可以將電極207中的電極耦合到內(nèi)部接觸件209中的(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)部接觸件。在這些或其它實(shí)施例中,對(duì)于在基底元件102(圖1和4-9)之上被濺射、沖壓、模板印刷或沉積的電極207中的每個(gè)電極,內(nèi)部接觸件209中的至少一個(gè)內(nèi)部接觸件可以在基底元件102(圖1和4-9)之上被構(gòu)圖和電鍍(例如,電解或化學(xué)鍍等)、濺射、沖壓、模板印刷或沉積(例如,氣相沉積、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等),并且在一些實(shí)施例中,至少一個(gè)印刷流道可以在基底元件102(圖1和4-9)之上被構(gòu)圖和電鍍(例如,電解或化學(xué)鍍等)、濺射、沖壓、模板印刷或沉積(例如,氣相沉積、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等)并且(一個(gè)或多個(gè))印刷流道可以將電極207中的電極耦合到內(nèi)部接觸件209中的(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)部接觸件。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)電流道可以被配置為運(yùn)輸電子但不運(yùn)輸材料。在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)電流道可以被實(shí)現(xiàn)為實(shí)心線或帶。在這些或其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)電流道可以包括一種或多種導(dǎo)電流道材料。例如,(一種或多種)導(dǎo)電流道材料可以包括一種或多種導(dǎo)電材料。另外,(一種或多種)導(dǎo)電流道材料可以包括導(dǎo)電油墨(例如,懸浮(一種或多種)導(dǎo)電材料)。在許多實(shí)施例中,(一種或多種)導(dǎo)電流道材料可以包括一種或多種金屬和/或金屬合金材料(例如,銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、金(Au)、鈦(Ti)、鎢(W)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)和/或銥(Ir)等)、碳(C)(例如,相對(duì)于電解質(zhì)元件是非多孔且不可潤(rùn)濕的碳),和/或一種或多種導(dǎo)電聚合物粘合劑(例如,一種或多種焊接聚合物、一種或多種壓敏粘合劑(PSA),或任何合適的熱固性或紫外線(UV)固化導(dǎo)電粘合劑或相對(duì)于(一種或多種)電極材料和/或(一種或多種)電解質(zhì)材料是惰性的粘合劑)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,內(nèi)部接觸件209可以包括一種或多種內(nèi)部接觸件材料。(一種或多種)內(nèi)部接觸件材料可以包括一種或多種導(dǎo)電材料。例如,(一種或多種)內(nèi)部接觸材料可以包括一種或多種金屬或金屬合金材料(例如,銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、金(Au)、鈦(Ti)、鎢(W)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)和/或銥(Ir)等)和/或碳(C)(例如,相對(duì)于電解質(zhì)元件是非多孔且不可潤(rùn)濕的碳)。

在許多實(shí)施例中,內(nèi)部接觸件209可以耦合(例如,電耦合)到外部接觸件513(圖5)。在這些或其它實(shí)施例中,內(nèi)部接觸件209可以通過信號(hào)通信線路414(圖4)耦合(例如,電耦合)到外部接觸件513(圖5)。

在許多實(shí)施例中,外部接觸件513(圖5)可以包括多個(gè)導(dǎo)電焊盤、多個(gè)導(dǎo)電球(例如,焊球)、多個(gè)導(dǎo)電引腳、多個(gè)導(dǎo)電雉堞(castellation)等。外部接觸件513(圖5)可以包括任何合適的形狀(例如,圓形、矩形等)。在許多實(shí)施例中,外部接觸件513(圖5)可以以球柵陣列、焊盤柵格陣列或者在蓋子元件101的一個(gè)或多個(gè)外部蓋子表面和/或基底元件102(圖1和4-9)的一個(gè)或多個(gè)外部基底表面處的任何其它合適類型的陣列來實(shí)現(xiàn)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,外部接觸件513(圖5)可以包括一種或多種外部接觸件材料。(一種或者多種)外部接觸件材料可以包括一種或多種導(dǎo)電材料。例如,(一種或者多種)外部接觸件材料可以包括一種或多種金屬材料(例如,銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、金(Au)、鈦(Ti)、鎢(W)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)和/或銥(Ir)等)、碳(C),和/或一種或多種陶瓷材料。

同時(shí),在許多實(shí)施例中,信號(hào)通信線路414(圖4)可以是中空的(例如,管狀)或填充的(例如,實(shí)心)信號(hào)通信線路,并且可以包括一種或多種信號(hào)通信線路材料。(一種或多種)信號(hào)通信線路材料可以包括一種或多種導(dǎo)電材料。例如,信號(hào)通信線路材料可以包括一種或多種金屬和/或金屬合金材料(例如,銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、金(Au)、鈦(Ti)、鎢(W)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)和/或銥(Ir)等)和/或碳(C)。

在許多實(shí)施例中,信號(hào)通信線路414(圖4)可以通過信號(hào)通信通道412(圖4)從內(nèi)部接觸件209到外部接觸件513(圖5)。例如,信號(hào)通信線路414(圖4)可以通過信號(hào)通信通道412(圖4)。在許多實(shí)施例中,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候,每個(gè)信號(hào)通信通道412(圖4)可以包括靠近(例如,在)傳感器腔415(圖4)的第一端和靠近(例如,在)蓋子元件101的外部蓋子表面或基底元件102(圖1和4-9)的外表面的第二端。另外,信號(hào)通信線路414(圖4)可以填充信號(hào)通信通道412(圖4)和/或信號(hào)通道412(圖4)的至少第一端可以被密封,以充當(dāng)材料(例如,電解質(zhì)元件)通過信號(hào)通信通道412(圖4)逸出傳感器腔415(圖4)的阻擋。例如,信號(hào)通道412(圖4)的至少第一端可以通過焊接、粘合、墊圈等用一種或多種密封劑密封。在一些實(shí)施例中,當(dāng)基底元件102是多孔的并且信號(hào)通道412(圖4)的至少第一端用一種或多種密封劑密封時(shí),(一種或多種)密封劑可以嵌入基底元件102的孔中。(一種或多種)示例性密封劑可以包括氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟醚聚四氟乙烯(PFA)、液體聚酰亞胺、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂、高溫環(huán)氧樹脂、壓敏粘合劑(PSA)、熱固化粘合劑(TSA)、硅粘合劑等。在一些實(shí)施例中,信號(hào)通道412(圖4)的至少一部分可以用化學(xué)物質(zhì)處理,以在信號(hào)通道412(圖4)處使多孔聚四氟乙烯(PTFE)脫氟,使得信號(hào)通道412(圖4)的至少一部分變得疏水并且允許(一種或多種)密封劑材料穿透信號(hào)通道412(圖4)的至少一部分。

在許多實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)可以在頂部元件101和/或基底元件102(圖1和4-9)中形成。信號(hào)通信通道412(圖4)可以利用任何合適的半導(dǎo)體制造技術(shù)形成。例如,在許多實(shí)施例中,頂部元件101和/或基底元件102(圖1和4-9)可以被掩蔽和蝕刻,以形成信號(hào)通信通道412(圖4)。

在這些或其它實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)可以包括在基底元件102中形成的多個(gè)通孔。在許多實(shí)施例中,通孔可以包括多個(gè)盲通孔,并且適當(dāng)?shù)?,外部接觸件513(圖5)可以耦合(例如,電耦合)到位于靠近(例如,在)在蓋子元件101的(一個(gè)或多個(gè))外部蓋子表面和/基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))外部基底表面的信號(hào)通信通道412(圖4)的端部處的信號(hào)通信線路414。同時(shí),在這些或其它實(shí)施例中,適當(dāng)?shù)?,?nèi)部接觸件409(圖4)可以耦合(例如,電耦合)到位于靠近(例如,在)在蓋子元件101的(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)部蓋子表面和/基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)部基底表面的信號(hào)通信通道412(圖4)的端部的信號(hào)通信線路414(圖4)。另外,在一些實(shí)施例中,通孔可以被金屬化,以便形成信號(hào)通信線路414(圖4)。

在許多實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)中的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)通信通道可以是線性的。但是,在這些或其它實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)中的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)通信通道可以是曲折的(例如,彎曲的、階梯式的,等等)。實(shí)現(xiàn)信號(hào)通信通道412(圖4)中具有曲折配置的信號(hào)通信通道可以有助于減輕或防止材料(例如,電解質(zhì)元件)通過信號(hào)通信通道412(圖4)中的信號(hào)通信通道逸出傳感器腔415(圖4)。另外,在一些實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)中的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)通信通道可以是單層的,并且在這些或其它實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)可以是多層。

在許多實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)可以包括任何合適的橫截面形狀(例如,圓形、矩形等)。在一些實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)的橫截面形狀可以與內(nèi)部接觸件209和/或外部接觸件513(圖5)的形狀相同或不同。另外,信號(hào)通信通道412(圖4)可以包括最大維度(例如,直徑)。信號(hào)通信通道412(圖4)的最大維度可以大于或等于大約0.200毫米并且小于或等于大約1.800毫米。例如,信號(hào)通信通道412(圖4)的最大維度可以是大約0.250毫米、大約0.500毫米、大約0.750毫米、大約1.000毫米、大約1.250毫米或大約1.500毫米。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)的最大維度可以與內(nèi)部接觸件209和/或外部接觸件513(圖5)的最大維度(例如,直徑)相同或不同(例如,大于或小于)。

在一些實(shí)施例中,信號(hào)通信通道412(圖4)可以涂覆有通道涂層。通道涂層可以包括一種或多種通道涂層材料。在這些實(shí)施例中,(一種或多種)通道涂層材料可以包括一種或多種導(dǎo)電和/或非導(dǎo)電材料。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,(一種或多種)通道涂層材料可以包括一種或多種金屬材料、一種或多種陶瓷材料,和/或一種或多種聚合物材料。(一種或多種)示例性通道涂層材料可以包括聚四氟乙烯(PTFE)。

在一些實(shí)施例中,內(nèi)部接觸件209中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部接觸件可以通過將蓋子元件101耦合到基底元件102(圖1和4-9)而選擇性地耦合(例如,電耦合)到外部接觸件513(圖5)中的一個(gè)或多個(gè)外部接觸件。在這些或其它實(shí)施例中,內(nèi)部接觸件209中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部接觸件可以永久地耦合(例如,電耦合)到外部接觸件513(圖5)中的一個(gè)或多個(gè)外部接觸件。

在許多實(shí)施例中,外部接觸件209可以耦合(例如,電耦合)到一個(gè)或多個(gè)電子部件(例如,微控制器、電流-電壓轉(zhuǎn)換器、恒電勢(shì)器、恒電流計(jì)、電流鏡,流電傳感器操作和電路等),由此將電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)耦合(例如,電耦合)到(一個(gè)或多個(gè))電子部件。在這些或其它實(shí)施例中,外部接觸件209可以可操作,以與(一個(gè)或多個(gè))電子部件形成一個(gè)或多個(gè)電路,使得當(dāng)電極207中的一個(gè)或多個(gè)電極與分析物反應(yīng)時(shí)電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)生成的電流可以提供給(一個(gè)或多個(gè))電子部件。例如,如上面所討論的,電極207可以耦合(例如,電耦合)到內(nèi)部接觸件209(例如,通過(一個(gè)或多個(gè))印刷流道)并且內(nèi)部接觸件209可以耦合(例如,電耦合)到圖5的外部接觸件513(例如,通過信號(hào)通信線路414(圖4))。相應(yīng)地,在許多實(shí)施例中,當(dāng)電極207耦合(例如,電耦合)到內(nèi)部接觸件209時(shí)并且當(dāng)內(nèi)部接觸件209耦合(例如,電耦合)到外部接觸件513(圖5)時(shí),電流可從電極207的第一電極(例如,工作電極)延伸到內(nèi)部接觸件209的第一內(nèi)部接觸件,然后延伸到外部接觸件513(圖5)的第一外部接觸件。然后,電流可以穿過(一個(gè)或多個(gè))電子部件中的至少一個(gè)電子部件到達(dá)外部接觸件513(圖4)中的第二外部接觸件、到達(dá)內(nèi)部接觸件209中的第二內(nèi)部接觸件,并進(jìn)一步到達(dá)電極207中的第二電極(例如,反電極)。在許多實(shí)施例中,電流可以被讀取,并且在一些實(shí)施例中,通過(一個(gè)或多個(gè))電子部件中的一個(gè)或多個(gè)被測(cè)量。

在一些實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)可以與(一個(gè)或多個(gè))電子部件中的一個(gè)或多個(gè)集成,作為集成電路(例如,專用集成電路(ASIC))的一部分和/或作為印刷電路板的一部分。另外,在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)可以集成在一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品和/或一個(gè)或多個(gè)裝置中。在這些或其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))產(chǎn)品可以包括(一個(gè)或多個(gè))電子部件、印刷電路板和/或集成電路。(一個(gè)或多個(gè))示例性產(chǎn)品可以包括一個(gè)或多個(gè)汽車、一個(gè)或多個(gè)交通信號(hào)、一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志、一個(gè)或多個(gè)服裝物品(例如,一件或多件衣服)、一件或多件珠寶、一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)電子設(shè)備(例如,一個(gè)或多個(gè)智能電話、一個(gè)或多個(gè)平板計(jì)算機(jī)、一個(gè)或多個(gè)膝上型計(jì)算機(jī)等)、一架或多架飛機(jī)、一個(gè)或多個(gè)安全設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)醫(yī)療設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)航天設(shè)備等當(dāng)中的一個(gè)或多個(gè)。同時(shí),(一個(gè)或多個(gè))示例性裝置可以包括一條或多條道路、一座或多座橋梁、一個(gè)或多個(gè)家庭、一個(gè)或多個(gè)劇院、一個(gè)或多個(gè)醫(yī)院等。

在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)可以縮放到現(xiàn)有技術(shù)達(dá)不到的尺寸(例如,更小的尺寸),并且可以在寬溫度范圍內(nèi)可操作。另外,電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)可以在具有寬范圍的相對(duì)濕度的環(huán)境中操作并且具有可縮放的、優(yōu)化的信噪比,這可以被用來檢測(cè)低或高水平的分析物(例如,目標(biāo)氣體)。

同時(shí),由于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)的規(guī)模生產(chǎn)的能力,可以以低成本生產(chǎn)電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)。在這些實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100(圖1和圖6-9)可以與一個(gè)或多個(gè)其它電化學(xué)傳感器在一組中制造。其它(一個(gè)或多個(gè))電化學(xué)傳感器可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)類似或相同。例如,在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)可以利用半導(dǎo)體晶片制造技術(shù)和裝備來制造(例如,構(gòu)造)。在一些實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器100(圖1和圖6-9)可以利用常規(guī)半導(dǎo)體制造裝備(例如,處理裝備等)來制造(例如,構(gòu)造)。相應(yīng)地,在這些實(shí)施例中,可以提供(例如,制造)電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9),而不需要專門的半導(dǎo)體制造裝備(例如,處理裝備等)的投資。電化學(xué)傳感器的組制造在下面關(guān)于方法2000(圖20A和20B)和系統(tǒng)2100(圖21)更詳細(xì)地討論。

在附圖中向前,圖10示出了根據(jù)實(shí)施例的電化學(xué)傳感器1000的蓋子元件1001的仰視圖;圖11示出了根據(jù)圖10實(shí)施例的電化學(xué)傳感器1000的基底元件1002的俯視圖。電化學(xué)傳感器1000可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)類似或相同;蓋子元件1001可以與蓋子元件101(圖1-3和6-9)類似或相同;和/或基底元件1002可以與基底元件102(圖1和圖4-9)類似或相同。另外,在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器1000可以包括多個(gè)電極1007和耦合(例如,電耦合)到電極1007的多個(gè)內(nèi)部接觸件1009。電極1007可以與電極207(圖2)類似或相同,和/或內(nèi)部接觸件1009可以與內(nèi)部接觸件209(圖2)類似或相同。

參考圖10,多個(gè)電極1007可以包括至少一個(gè)蓋子電極1016,并且內(nèi)部接觸件1009可以包括耦合到(一個(gè)或多個(gè))蓋子電極1016的至少一個(gè)蓋子內(nèi)部接觸件1017。例如,(一個(gè)或多個(gè))蓋子電極1016可以包括第一蓋子電極1018,并且(一個(gè)或多個(gè))蓋子內(nèi)部接觸件1017可以包括第一蓋子內(nèi)部接觸件1019。在這些實(shí)施例中,第一蓋子電極1018可以與第一蓋子電極318(圖3)類似或相同。在許多實(shí)施例中,蓋子元件1001可以包括(一個(gè)或多個(gè))蓋子電極1016(例如,第一蓋子電極1018)和(一個(gè)或多個(gè))蓋子內(nèi)部接觸件1017(例如,第一蓋子內(nèi)部接觸件1019)。

參考圖11,多個(gè)電極1007可以包括至少一個(gè)基底電極1020,并且內(nèi)部接觸件1009可以包括耦合到基底電極1020的至少一個(gè)基底內(nèi)部接觸件1021。例如,(一個(gè)或多個(gè))基底電極1020可以包括第一基底電極1022和第二基底電極1023,并且(一個(gè)或多個(gè))基底內(nèi)部接觸件1021可以包括第一基底內(nèi)部接觸件1024和第二基底內(nèi)部接觸件1025。在這些實(shí)施例中,第一基底電極1022可以與第二電極322(圖3)相似或相同和/或第二基底電極1023可以與第三電極323(圖3)類似或相同。在許多實(shí)施例中,基底元件1002可以包括(一個(gè)或多個(gè))基底電極1020(例如,第一基底電極1022和第二基底電極1023)和(一個(gè)或多個(gè))基底內(nèi)部接觸件1021(例如,第一基底內(nèi)部接觸件1024和第二基底內(nèi)部接觸件1025)。

在附圖中再前進(jìn),圖12示出了根據(jù)實(shí)施例的方法1200的流程圖。在一些實(shí)施例中,方法1200可以包括提供(例如,制造)電化學(xué)傳感器的方法。電化學(xué)傳感器可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。方法1200僅僅是示例性的并且不限于本文給出的實(shí)施例。方法1200可以在本文未具體繪出或描述的許多不同實(shí)施例或示例中采用。在一些實(shí)施例中,方法1200的活動(dòng)可以以給出的次序執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,方法1200的活動(dòng)可以以任何合適的次序執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,方法1200的一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)可以被組合或跳過。

在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供蓋子元件的動(dòng)作1201。蓋子元件可以與蓋子元件101(圖1-3和6-9)和/或蓋子元件1001(圖10)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1201可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供蓋子元件類似或相同。圖13示出了根據(jù)圖12實(shí)施例的示例性活動(dòng)1201。

例如,在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1201可以包括提供基板的活動(dòng)1301?;蹇梢耘c基板205(圖2)類似或相同。

在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1201可以包括提供(例如,形成)阻擋層的活動(dòng)1302。阻擋層可以與阻擋層204(圖2)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1302可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供阻擋層類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1302可以被省略。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,活動(dòng)1201可以包括在阻擋層中提供(例如,形成)一個(gè)或多個(gè)入口的活動(dòng)1303。(一個(gè)或多個(gè))入口可以與入口103(圖1)類似或相同。在各種實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1303可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在阻擋層中提供一個(gè)或多個(gè)入口類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1303可以作為活動(dòng)1302的一部分被執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1303可以被省略,諸如例如當(dāng)活動(dòng)1302被省略時(shí)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,活動(dòng)1201可以包括將阻擋層耦合到基板的活動(dòng)1304。在各種實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1304可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的將將阻擋層耦合到基板類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1303可以作為活動(dòng)1302的一部分被執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1303可以被省略,諸如當(dāng)活動(dòng)1302被省略時(shí)。

返回到圖12,在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供(例如,形成)多個(gè)電極的活動(dòng)1202。電極可以與電極207(圖2)和/或電極1007(圖10和11)類似或相同。圖14示出了根據(jù)圖12實(shí)施例的示例性活動(dòng)1202。

例如,在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1202可以包括在基板之上提供(例如,形成)多個(gè)電極的活動(dòng)1401。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1401可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在基板之上提供多個(gè)電極類似或相同。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1401可以在活動(dòng)1201的至少一部分之后執(zhí)行。

在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1202可以包括在基板之上提供(例如,形成)多個(gè)電極中的至少一個(gè)第一電極的活動(dòng)1402。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1402可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在基板之上提供多個(gè)電極中的至少一個(gè)第一電極類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1402可以被省略,諸如當(dāng)活動(dòng)1401被執(zhí)行時(shí),并且反之亦然。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1401可以在活動(dòng)1201的至少一部分之后執(zhí)行。

同時(shí),在這些或其它實(shí)施例中,活動(dòng)1202可以包括在基底元件之上提供(例如,形成)多個(gè)電極中的至少一個(gè)第二電極的活動(dòng)1403?;自梢耘c基底元件102(圖1和4-9)和/或基底元件1102(圖11)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1403可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在基底元件之上提供多個(gè)電極中的至少一個(gè)第二電極類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1403可以被省略,例如,當(dāng)活動(dòng)1401被執(zhí)行時(shí),并且反之亦然。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1403可以在活動(dòng)1204的至少一部分之后執(zhí)行。

回過頭參考圖12,在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供(例如,形成)多個(gè)內(nèi)部接觸件的活動(dòng)1203。內(nèi)部接觸件可以與內(nèi)部接觸件209(圖2)類似或相同。在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1203可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供多個(gè)內(nèi)部接觸件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1202和1203的至少部分可以彼此同時(shí)執(zhí)行。圖15示出了根據(jù)圖12實(shí)施例的示例性活動(dòng)1203。

例如,在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1203可以包括在基板之上提供(例如,形成)多個(gè)內(nèi)部接觸件的活動(dòng)1501。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1501可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在基板之上提供多個(gè)內(nèi)部接觸件類似或相同。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1501可以在活動(dòng)1201的至少一部分之后執(zhí)行。

在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1203可以包括在基板之上提供(例如,形成)多個(gè)內(nèi)部接觸件中的至少一個(gè)第一內(nèi)部接觸件的活動(dòng)1502。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1502可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在基板上提供多個(gè)內(nèi)部接觸件中的至少一個(gè)第一內(nèi)部接觸件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1502可以被省略,諸如當(dāng)活動(dòng)1501被執(zhí)行時(shí),并且反之亦然。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1501可以在活動(dòng)1201的至少一部分之后執(zhí)行。

同時(shí),在這些或其它實(shí)施例中,活動(dòng)1203可以包括在基底元件之上提供(例如,形成)多個(gè)內(nèi)部接觸件中的至少一個(gè)第二內(nèi)部接觸件的活動(dòng)1503。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1503可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在基底元件上提供多個(gè)內(nèi)部接觸件中的至少一個(gè)第二內(nèi)部接觸件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1503可以被省略,諸如當(dāng)活動(dòng)1501被執(zhí)行時(shí),并且反之亦然。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1503可以在活動(dòng)1204的至少一部分之后執(zhí)行。

再次回過頭參考圖12,在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供基底元件的動(dòng)作1204。在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1204可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供基底元件類似或相同。例如,在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1204可以包括提供(例如,形成)傳感器腔的活動(dòng)。傳感器腔可以與傳感器腔415(圖4)類似或相同。

在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供(例如,形成)多個(gè)外部接觸件(例如,在基底元件的外表面處)的活動(dòng)1205。外部接觸件可以與外部接觸件513(圖5)類似或相同。在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1205可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供多個(gè)外部接觸件類似或相同。

在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供(例如,形成)多個(gè)信號(hào)通信(例如,在基底元件處)的活動(dòng)1206。信號(hào)通信通道可以與信號(hào)通信通道412(圖4)類似或相同。在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1206可以如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在基底元件處提供多個(gè)信號(hào)通信通道類似或相同。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1206可以在活動(dòng)1205之前執(zhí)行。

在許多情況下,方法1200可以包括在多個(gè)信號(hào)通信通道處提供(例如,形成)多個(gè)信號(hào)通信線路的活動(dòng)1207。信號(hào)通信線路可以與信號(hào)通信線路414(圖4)類似或相同。在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1207可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的在多個(gè)信號(hào)通信通道處提供多個(gè)信號(hào)通信線路類似或相同。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1207可以在活動(dòng)1205之前和/或活動(dòng)1206之后執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供電解質(zhì)元件(例如,位于傳感器腔中)的活動(dòng)1208。電解質(zhì)元件可以與上面關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)描述的電解質(zhì)元件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1208可以在活動(dòng)1204之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1207和1208可以以與用來構(gòu)建用于計(jì)算機(jī)芯片的多層金屬互連結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體制造技術(shù)類似的方式彼此同時(shí)執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括提供密封墊圈的活動(dòng)1209。密封墊圈可以與密封墊圈442(圖4)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1209可以被省略。

在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括將蓋子元件耦合到基底元件的活動(dòng)1210。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1209可以是活動(dòng)1210的一部分。

在許多實(shí)施例中,方法1200可以包括將多個(gè)外部接觸件耦合(例如,電耦合)到一個(gè)或多個(gè)電子部件的活動(dòng)1211。(一個(gè)或多個(gè))電子部件可以與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)描述的(一個(gè)或多個(gè))電子部件類似或相同。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1211可以在活動(dòng)1201-1210之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1211可以與活動(dòng)1201-1210中的一個(gè)或多個(gè)大致同時(shí)執(zhí)行。

在附圖中向前,圖16示出了根據(jù)實(shí)施例的系統(tǒng)1600的橫截面?zhèn)纫晥D。系統(tǒng)1600僅僅是示例性的,并且系統(tǒng)的實(shí)施例不限于本文給出的實(shí)施例。系統(tǒng)1600可以在本文未具體繪出或描述的許多不同實(shí)施例或示例中采用。在一些實(shí)施例中,系統(tǒng)1600的某些元件或模塊可以執(zhí)行各種方法和/或那些方法的活動(dòng)。在這些或其它實(shí)施例中,方法和/或方法的活動(dòng)可以由系統(tǒng)1600的其它合適的元件或模塊執(zhí)行。

系統(tǒng)1600包括封裝結(jié)構(gòu)1626。如下面更詳細(xì)描述的,在許多實(shí)施例中,封裝結(jié)構(gòu)1626可以可操作,以封裝電化學(xué)傳感器1628。在這些或其它實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器1628可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。

在許多實(shí)施例中,封裝結(jié)構(gòu)1626包括蓋子結(jié)構(gòu)1629和基底結(jié)構(gòu)1630。在一些實(shí)施例中,封裝結(jié)構(gòu)1626可以包括多個(gè)封裝接觸件1631,并且在進(jìn)一步的實(shí)施例中,還可以包括多個(gè)封裝電連接器1639。在其它實(shí)施例中,封裝接觸件1631和/或封裝電連接器1639可以被省略。

另外,在許多實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630可以包括外殼主體1632和封裝腔1633。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630可以包括互連基板1634。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630和/或外殼主體1632可以包括一個(gè)或多個(gè)基底結(jié)構(gòu)入口1635和/或一個(gè)或多個(gè)基底結(jié)構(gòu)過濾器1641。在其它實(shí)施例中,雖然圖16中未示出,但是基底結(jié)構(gòu)1630和/或外殼主體1632可以沒有(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)入口1635和/或一個(gè)或多個(gè)基底結(jié)構(gòu)過濾器1641。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630和/或互連基板1634可以包括封裝接觸件1631中的至少一個(gè)封裝接觸件。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630和/或互連基板1634可以包括封裝接觸件1631中的多個(gè)或全部。在其它實(shí)施例中,雖然圖16中未示出,但是基底結(jié)構(gòu)1630和/或互連基板1634可以沒有封裝接觸件1631。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以包括鍵合部分1636。在一些實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以包括突出部分1637、一個(gè)或多個(gè)蓋子結(jié)構(gòu)入口1638和/或一個(gè)或多個(gè)蓋結(jié)構(gòu)過濾器1640。在其它實(shí)施例中,雖然圖16中未示出,但是蓋子結(jié)構(gòu)1629可以沒有突出部分1637、(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)入口1638和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)過濾器1640中的一個(gè)或多個(gè)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,雖然圖16中未示出,但是蓋子結(jié)構(gòu)1629可以包括封裝接觸件1631中的至少一個(gè)封裝接觸件。在還有進(jìn)一步的實(shí)施例中,雖然圖16中未示出,但是蓋子結(jié)構(gòu)1629可以包括封裝接觸件1631中的多個(gè)或全部。在其它實(shí)施例中,雖然圖16中未示出示,但是蓋子結(jié)構(gòu)1629可以沒有封裝接觸件1631。

在一些實(shí)施例中,系統(tǒng)1600可以包括電化學(xué)傳感器1628。在其它實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器1628可以被省略。

如上面所提供的,電化學(xué)傳感器1628可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。相應(yīng)地,電化學(xué)傳感器1628可以包括多個(gè)外部接觸件1613,并且外部接觸件1613可以與外部接觸件513(圖5)類似或相同。

封裝結(jié)構(gòu)1626可以包括任何合適的形式(例如,形狀)和/或維度。封裝結(jié)構(gòu)1626的示例性形狀可以包括矩形棱柱、圓柱體、三角形棱柱、球形、六邊形棱柱、八邊形棱柱等。在許多實(shí)施例中,封裝結(jié)構(gòu)1626可以包括大于或等于大約2.00毫米并且小于或等于大約20.0毫米的最大維度。例如,封裝結(jié)構(gòu)1626可以包括大約2.00毫米、大約毫米、大約5.00毫米、大約10.0毫米、大約15.0毫米或大約20.0毫米的最大維度。

在許多實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630可以可操作,以接收電化學(xué)傳感器1628。同時(shí),在基底結(jié)構(gòu)1630接收到電化學(xué)傳感器1628之后,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以耦合到基底結(jié)構(gòu)1630,使得封裝結(jié)構(gòu)1626、蓋子結(jié)構(gòu)1629和/或基底結(jié)構(gòu)1630可以操作,以封裝電化學(xué)傳感器1628。在這些或其它實(shí)施例中,當(dāng)基底結(jié)構(gòu)1630接收到電化學(xué)傳感器1628時(shí)并且當(dāng)蓋子結(jié)構(gòu)1629耦合到基底結(jié)構(gòu)1630時(shí),封裝結(jié)構(gòu)1626、蓋子結(jié)構(gòu)1629和/或基底結(jié)構(gòu)1630可以保護(hù)電化學(xué)傳感器1628,諸如免受沖擊和/或腐蝕。另外,在一些實(shí)施例中,當(dāng)基底結(jié)構(gòu)1630接收電化學(xué)傳感器1628時(shí)并且當(dāng)蓋子結(jié)構(gòu)1629耦合到基底結(jié)構(gòu)1630時(shí),封裝結(jié)構(gòu)1626、蓋子結(jié)構(gòu)1629和/或基底結(jié)構(gòu)1630可以消散和/或調(diào)節(jié)由電化學(xué)傳感器1628生成的熱量。在這些或其它實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器1628可以指封裝結(jié)構(gòu)1626的管芯。

在這些或其它實(shí)施例中,封裝接觸件1631可以耦合(例如,電耦合)到電化學(xué)傳感器1628的外部接觸件1613(例如,經(jīng)由互連基板1634)。在許多實(shí)施例中,當(dāng)電化學(xué)傳感器1628在基底結(jié)構(gòu)1630處被接收時(shí),并且在一些實(shí)施例中,當(dāng)蓋子結(jié)構(gòu)1629耦合到基底結(jié)構(gòu)1630時(shí),封裝接觸件1631可以耦合(例如,電耦合)到電化學(xué)傳感器1628的外部接觸件1613。封裝接觸件1631可以包括一種或多種封裝接觸件材料。(一種或多種)封裝接觸件材料可以包括一種或多種導(dǎo)電材料。(一種或多種)示例性封裝接觸件材料可以包括一種或多種金屬和/或金屬合金材料(例如,銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、金(Au)、鈦(Ti)、鎢(W)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)和/或銥(Ir)等)和/或碳(C)。

另外,如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1)和外部接觸件513(圖5)類似地討論的,封裝接觸件1631可以耦合(例如,電耦合)到一個(gè)或多個(gè)電子部件(例如,微控制器、電流-電壓轉(zhuǎn)換器、恒電勢(shì)器、恒電流計(jì)、電流鏡、流電傳感器操作和電路等),由此將外部接觸件1613和電化學(xué)傳感器1600耦合(例如,電耦合)到(一個(gè)或多個(gè))電子部件。在這些或其它實(shí)施例中,外部接觸件1613和封裝接觸件1631可以可操作,以與(一個(gè)或多個(gè))電子部件形成一個(gè)或多個(gè)電路,使得由電化學(xué)傳感器1600生成的電信號(hào)可以被提供給(一個(gè)或多個(gè))電子部件。換句話說,封裝接觸件1631可以可操作,以將電化學(xué)傳感器1600電耦合到(一個(gè)或多個(gè))電子部件。

在一些實(shí)施例中,封裝接觸件1631可以通過封裝電連接器1639耦合(例如,電耦合)到外部接觸件1613。封裝電連接器1639可以包括任何合適的有線互連(例如,引線鍵合、帶狀電纜、柔性電路、環(huán)氧樹脂橋、導(dǎo)電絲等)。另外,封裝電連接器1639可以包括一種或多種封裝電連接器材料。(一種或多種)封裝電連接器材料可以包括一種或多種導(dǎo)電材料。(一種或多種)示例性電連接器材料可以包括鋁、銅、銀、金和/或?qū)щ姯h(huán)氧樹脂等。

例如,雖然圖16中未示出,但是在一些實(shí)施例中,當(dāng)電化學(xué)傳感器1628的蓋子元件包括外部接觸件1613中的至少一個(gè)外部接觸件時(shí),并且當(dāng)外部接觸件1613通過封裝電連接器1639耦合(例如,電耦合)到封裝接觸件1631時(shí),封裝電連接器1639中的一個(gè)或多個(gè)封裝電連接器可以耦合(例如,電耦合)到作為電化學(xué)傳感器1628的蓋子元件的一部分的外部接觸件1613中的(一個(gè)或多個(gè))外部接觸件1613并且耦合(例如,電耦合)到互連基板,以將作為電化學(xué)傳感器1628的蓋子元件的一部分的外部接觸件1613中的(一個(gè)或多個(gè))外部接觸件耦合(例如,電耦合)到封裝電連接器1639的一個(gè)或多個(gè)封裝接觸件。相應(yīng)地,這些封裝電連接器1639可以鍵合到作為電化學(xué)傳感器1628的蓋子元件的一部分的外部接觸件1613中的(一個(gè)或多個(gè))外部接觸件并且鍵合到互連基板1634。在這些實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器1628的外部接觸件1613和(一個(gè)或多個(gè))入口可以在電化學(xué)傳感器1628的蓋子元件處。

同時(shí),在這些或其它實(shí)施例中,封裝接觸件1631可以通過一種或多種鍵合材料鍵合到外部接觸件1613。在一些實(shí)施例中,(一種或多種)鍵合材料可以包括一種或多種導(dǎo)電鍵合材料。(一種或多種)示例性導(dǎo)電鍵合材料可以包括導(dǎo)電環(huán)氧樹脂、碳納米管、焊料等。

在這些或其它實(shí)施例中,封裝接觸件1631可以通過(一種或多種)導(dǎo)電鍵合材料耦合(例如,電耦合)到外部接觸件1613。在一些實(shí)施例中,當(dāng)封裝接觸件1631通過(一種或多種)導(dǎo)電鍵合材料耦合(例如,電耦合)到外部接觸件1613時(shí),封裝電連接器1639可以被省略。在其它實(shí)施例中,當(dāng)封裝接觸件1631通過封裝電連接器1639耦合(例如,電耦合)到外部接觸件1613時(shí),(一種或多種)鍵合材料可以沒有(一種或多種)導(dǎo)電鍵合材料和/或封裝接觸件1631可以缺乏與外部接觸件1613的鍵合。

在許多實(shí)施例中,互連基板1634可以包括引線框架、陶瓷基板、印刷電路板或任何其它合適的封裝基板?;ミB基板1634可以包括一種或多種互連基板材料。(一種或多種)互連基板材料可以包括一種或多種金屬和/或金屬合金材料(例如,銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、金(Au)、鈦(Ti)、鎢(W),鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)和/或銥(Ir)等)、一種或多種陶瓷材料,和/或一種或多種聚合物材料。

在一些實(shí)施例中,當(dāng)互連基板1634包括引線框架時(shí),引線框架可以通過蝕刻或沖壓(一種或多種)互連基板材料的平板以形成引線框架來形成。在這些或其它實(shí)施例中,(一種或多種)互連基板材料可以包括銅或銅合金。

在許多實(shí)施例中,可以以任何合適的方式在互連基板1634之上提供(例如,形成)外殼主體1632。例如,在一些實(shí)施例中,外殼主體1632可以沉積在互連基板1634之上。在其它實(shí)施例中,外殼主體1632可以被預(yù)成形(例如,預(yù)鑄造)并且放在互連基板1634之上并耦合到互連基板1634。外殼主體1632可以包括一種或多種外殼主體材料。(一種或多種)示例性主體材料可以包括環(huán)氧樹脂模塑料、液晶聚合物和/或一種或多種等效材料。

在一些實(shí)施例中,可以在外殼主體1632中提供(例如,形成)封裝腔1633。例如,在各種實(shí)施例中,在提供外殼主體1632之后,可以對(duì)外殼主體1632進(jìn)行掩蔽和蝕刻,以在外殼主體1632中提供(例如,形成)封裝腔1633。在其它實(shí)施例中,可以提供(例如,形成)封裝主體1632,使得封裝主體1632包括封裝腔1633。

在一些實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630可以被配置為在封裝腔1633處接納電化學(xué)傳感器1628。在這些或其它實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器1628可以耦合(例如,鍵合)到外殼主體1632和/或封裝腔1633處的互連基板1634。例如,電化學(xué)傳感器1628可以通過粘合劑和/或通過共晶鍵合鍵合到外殼主體1632和/或互連基板1634。粘合劑可以包括一種或多種粘合劑材料。(一種或多種)示例性粘合劑材料可以包括不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂。

在許多實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以包括一種或多種蓋子結(jié)構(gòu)材料。(一種或多種)示例性蓋子結(jié)構(gòu)材料可以包括金屬、環(huán)氧樹脂模塑料、液晶聚合物和/或一種或多種等效材料。在一些實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以用一種或多種金屬化材料(例如,金(Au)、鎳(Ni)、銀(Ag)、鉻(Cr)等)金屬化。實(shí)現(xiàn)(一種或多種)蓋子結(jié)構(gòu)材料以包括金屬可以為電化學(xué)傳感器1628提供電磁屏蔽。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以鍵合到基底結(jié)構(gòu)1630,以便將蓋子結(jié)構(gòu)1629耦合到基底結(jié)構(gòu)1630。例如,蓋子結(jié)構(gòu)1629的鍵合部分1636可以鍵合到基底結(jié)構(gòu)1630的外殼主體1632。在一些實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629(例如,鍵合部分1636)可以通過粘合劑材料(例如,B階環(huán)氧樹脂)鍵合到基底結(jié)構(gòu)1630(例如,外殼主體1632),諸如當(dāng)(一種或多種)蓋子結(jié)構(gòu)材料包括環(huán)氧樹脂模塑料或液晶聚合物時(shí)。在其它實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629(例如,鍵合部分1636)可以通過焊接鍵合到基底結(jié)構(gòu)1630(例如,外殼主體1632),諸如當(dāng)(一種或多種)蓋子結(jié)構(gòu)材料包括金屬時(shí)。

在其它實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以利用一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件和/或通過摩擦(例如,卡扣配合)耦合到基底結(jié)構(gòu)1630。例如,當(dāng)(一種或多種)蓋子結(jié)構(gòu)材料包括金屬和/或環(huán)氧樹脂模塑料時(shí),蓋子結(jié)構(gòu)1629可以利用一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件和/或通過摩擦(例如,卡扣配合)耦合到基底結(jié)構(gòu)1630。

在許多實(shí)施例中,當(dāng)蓋子結(jié)構(gòu)1629耦合到基底結(jié)構(gòu)1630時(shí),蓋子結(jié)構(gòu)1629的突出部分1636可以位于封裝腔1633之上。在這些或其它實(shí)施例中,突出部分1636可以指蓋子結(jié)構(gòu)1629的一部分,該部分在蓋子結(jié)構(gòu)1629耦合到基底結(jié)構(gòu)1630時(shí)從封裝腔1633突出。例如,突出部分1636和鍵合部分1636可以是非平面的。但是,在其它實(shí)施例中,突出部分1636可以被省略。在這些實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以是平坦的,使得鍵合部分1636與蓋子結(jié)構(gòu)1629的剩余部分共面。

在一些實(shí)施例中,實(shí)現(xiàn)蓋子結(jié)構(gòu)1629可以在封裝腔1633之上提供附加的體積。其結(jié)果是,封裝結(jié)構(gòu)1626可以容納具有更大維度的電化學(xué)傳感器1628。

在一些實(shí)施例中,當(dāng)(一種或多種)蓋子結(jié)構(gòu)材料包括環(huán)氧樹脂模塑料或液晶聚合物時(shí),突出部分1636可以被省略。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,當(dāng)(一種或多種)蓋子結(jié)構(gòu)材料包括金屬時(shí),蓋子結(jié)構(gòu)1629可以包括突出部分1636。

再次,如上面所提供的,電化學(xué)傳感器1628可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。相應(yīng)地,電化學(xué)傳感器1628可以包括一個(gè)或多個(gè)入口,并且電化學(xué)傳感器1628的(一個(gè)或多個(gè))入口可以與(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205(圖2)的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口類似或相同。在許多實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)入口1635可以與(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205(圖2)的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口103類似或相同,但是相對(duì)于基底結(jié)構(gòu)1630,和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)入口1638可以與(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205(圖2)的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口類似或相同,但是相對(duì)于蓋子結(jié)構(gòu)1629。

例如,(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)入口1635和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)入口1638可以可操作,以允許分析物(例如,氣體樣本)接近封裝腔1633并且接近位于封裝腔1633處的電化學(xué)傳感器1628。相應(yīng)地,當(dāng)電化學(xué)傳感器1628被封裝結(jié)構(gòu)1626封裝時(shí),電化學(xué)傳感器1628可以操作,以檢測(cè)分析物。同時(shí),在一些實(shí)施例中,類似于(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205(圖2)的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)相對(duì)于彼此的(一個(gè)或多個(gè))入口,(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)入口1635和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)入口1638可以至少部分地與電化學(xué)傳感器1628的(一個(gè)或多個(gè))入口對(duì)準(zhǔn)和/或彼此對(duì)準(zhǔn)(例如,重疊)。但是,在其它實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)入口1635和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)入口1638可以與電化學(xué)傳感器1628的(一個(gè)或多個(gè))入口不對(duì)準(zhǔn)和/或彼此不對(duì)準(zhǔn)。另外,在一些實(shí)施例中,(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)入口1635和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)入口1638可以包括與電化學(xué)傳感器1628的(一個(gè)或多個(gè))入口類似或不同的入口直徑和/或彼此類似或不同的入口直徑。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,如上面所提供的,(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)入口1635可以包括(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)過濾器1641,和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)入口1638可以包括(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)過濾器1640。(一個(gè)或多個(gè))基底結(jié)構(gòu)過濾器1641和/或(一個(gè)或多個(gè))蓋子結(jié)構(gòu)過濾器1640可以與上文關(guān)于(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)、基板205(圖2)的(一個(gè)或多個(gè))入口和/或基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口所述的過濾器類似或相同。

同時(shí),在一些實(shí)施例中,蓋子結(jié)構(gòu)1629可以包括一種或多種蓋子結(jié)構(gòu)顏色。在這些實(shí)施例中,(一種或多種)蓋子結(jié)構(gòu)顏色可以與電化學(xué)傳感器1628被配置為檢測(cè)的一種或多種分析物(例如,一個(gè)或多個(gè)氣體樣本)相關(guān)聯(lián)。相應(yīng)地,蓋子結(jié)構(gòu)顏色可以指示電化學(xué)傳感器1628被配置為檢測(cè)的分析物(例如,(一個(gè)或多個(gè))氣體樣本)的類型。蓋子結(jié)構(gòu)顏色

有利地,在許多實(shí)施例中,系統(tǒng)1600和/或封裝結(jié)構(gòu)1626可以利用常規(guī)半導(dǎo)體制造裝備(例如,處理裝備等)提供(例如,制造)。相應(yīng)地,在這些實(shí)施例中,可以提供(例如制造)系統(tǒng)1600和/或封裝結(jié)構(gòu)1626,而無需專門和更昂貴的制造裝備(例如,處理裝備等)的投資。

而且,在許多實(shí)施例中,電化學(xué)傳感器1628可以在傳感器腔1633處以任何合適的位置和/或朝向定位和/或定向。例如,電化學(xué)傳感器1628的位置和/或朝向可以依賴于外部接觸件1613耦合(例如,電耦合)到封裝接觸件1631的方式。在一些實(shí)施例中,互連基板1634、外殼主體1632和/或蓋子結(jié)構(gòu)1629可以以促進(jìn)耦合(例如,電耦合)的方式形成,并且在一些實(shí)施例中,將外部接觸件1613鍵合到封裝接觸件1631。

例如,在一些實(shí)施例中,當(dāng)電化學(xué)傳感器1628位于傳感器腔1633處時(shí),電化學(xué)結(jié)構(gòu)1628可以被定向成電化學(xué)傳感器的蓋子元件面朝蓋子結(jié)構(gòu)1629,諸如圖16所示。在其它實(shí)施例中,雖然圖16中未示出,但是,當(dāng)電化學(xué)傳感器1628位于傳感器腔1633處時(shí),電化學(xué)結(jié)構(gòu)1628可以被定向成電化學(xué)傳感器的蓋子元件面朝基底結(jié)構(gòu)1630。在這些實(shí)施例中,基底結(jié)構(gòu)1630可以包括(一個(gè)或多個(gè))過濾器1641,使得分析物可以接近電化學(xué)傳感器1628的蓋子元件。另外,封裝電連接器1639的至少一個(gè)封裝電連接器可以耦合(例如,電耦合)到作為電化學(xué)傳感器1628的基底結(jié)構(gòu)的一部分的外部接觸件1613的至少一個(gè)外部接觸件。

在附圖中再向前,圖17示出了根據(jù)實(shí)施例的方法1700的流程圖。在一些實(shí)施例中,方法1700可以包括提供(例如,制造)系統(tǒng)的方法。系統(tǒng)可以與系統(tǒng)1600(圖16)類似或相同。方法1700僅僅是示例性的并且不限于本文給出的實(shí)施例。方法1700可以在本文未具體繪出或描述的許多不同實(shí)施例或示例中采用。在一些實(shí)施例中,方法1700的活動(dòng)可以以給出的次序執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,方法1700的活動(dòng)可以以任何合適的次序執(zhí)行。在還有其它實(shí)施例中,方法1700的一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)可以被組合或跳過。

在許多實(shí)施例中,方法1700可以包括提供電化學(xué)傳感器的活動(dòng)1701。電化學(xué)傳感器可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1701可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供電化學(xué)傳感器類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1701可以被省略。

在許多實(shí)施例中,方法1700可以包括提供封裝結(jié)構(gòu)的活動(dòng)1702。封裝結(jié)構(gòu)可以與封裝結(jié)構(gòu)1626(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1702可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供封裝結(jié)構(gòu)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1702可以在活動(dòng)1701之前、之后或大致同時(shí)執(zhí)行。圖18示出了根據(jù)圖17的實(shí)施例的示例性活動(dòng)1702。

例如,在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1702可以包括提供(例如,形成)蓋子結(jié)構(gòu)的活動(dòng)1801。蓋子結(jié)構(gòu)可以與蓋子結(jié)構(gòu)1629(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1702可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供蓋子結(jié)構(gòu)類似或相同。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,活動(dòng)1702可以包括提供(例如,形成)基底結(jié)構(gòu)的活動(dòng)1802。基底結(jié)構(gòu)可以與基底結(jié)構(gòu)1630(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1702可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供基底結(jié)構(gòu)類似或相同。圖19示出了根據(jù)圖17的實(shí)施例的示例性活動(dòng)1802。

例如,在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1802包括提供(例如,形成)外殼主體的活動(dòng)1901。外殼主體可以與外殼主體1632(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1901可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供外殼主體類似或相同。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,活動(dòng)1802可以包括提供(例如,形成)封裝腔的活動(dòng)1902。封裝腔可以與封裝腔1633(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1902可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供封裝腔類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1902可以在活動(dòng)1901之后或大致同時(shí)執(zhí)行。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,活動(dòng)1802可以包括提供(例如,形成)互連基板的活動(dòng)1903?;ミB基板可以與互連基板1634(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1903可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供互連基板類似或相同。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)1903可以在活動(dòng)1901和/或活動(dòng)1902之前執(zhí)行。

回過頭參考圖18,在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1702可以包括提供(例如,形成)多個(gè)封裝接觸件的活動(dòng)1803。封裝接觸件可以與封裝接觸件1631(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1803可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供多個(gè)封裝接觸件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1803可以作為活動(dòng)1801和/或活動(dòng)1802的一部分來執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1803可以被省略。

回過頭參考圖17,在許多實(shí)施例中,方法1700可以包括將電化學(xué)傳感器放在封裝腔中的活動(dòng)1703。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1703可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的將電化學(xué)傳感器放在封裝腔中類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1703可以在活動(dòng)1701和/或活動(dòng)1702之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1703可以被省略。

在許多實(shí)施例中,方法1700可以包括將封裝接觸件耦合(例如,電耦合)到電化學(xué)傳感器的多個(gè)外部接觸件的活動(dòng)1704。電化學(xué)傳感器的外部接觸件可以與外部接觸件1613(圖16)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1704可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的將封裝接觸件耦合(例如,電耦合)到電化學(xué)傳感器的多個(gè)外部接觸件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1704可以在活動(dòng)1701-1703之后執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法1700可以包括將蓋子結(jié)構(gòu)耦合到基底結(jié)構(gòu)的活動(dòng)1705。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1705可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的將蓋子結(jié)構(gòu)耦合到基底結(jié)構(gòu)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1705可以在活動(dòng)1701-1704之后執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法1700可以包括提供一個(gè)或多個(gè)電子部件的活動(dòng)1706。(一個(gè)或多個(gè))電子部件可以與上面關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的(一個(gè)或多個(gè))電子部件類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1706可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的提供一個(gè)或多個(gè)電子部件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1706可以在活動(dòng)1701-1705中的一個(gè)或多個(gè)之前、之后或大致同時(shí)執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1706可以被省略。

在許多實(shí)施例中,方法1700可以包括將多個(gè)封裝接觸件耦合(例如,電耦合)到(一個(gè)或多個(gè))電子部件的活動(dòng)1707。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)1707可以與如上文關(guān)于系統(tǒng)1600(圖16)所述的將多個(gè)封裝接觸件耦合(例如,電耦合)到(一個(gè)或多個(gè))電子部件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)1707可以在活動(dòng)1701-1706中的一個(gè)或多個(gè)之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)1707可以被省略。

在附圖中再向前,圖20A和20B示出了根據(jù)實(shí)施例的方法2000的流程圖。在一些實(shí)施例中,方法2000可以包括提供(例如,制造)多個(gè)電化學(xué)傳感器的方法。在這些或其它實(shí)施例中,多個(gè)電化學(xué)傳感器中的每個(gè)電化學(xué)傳感器可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。該方法可以包括在電化學(xué)傳感器的生產(chǎn)環(huán)境中的大規(guī)?;蚓?jí)制造。

方法2000僅僅是示例性的并且不限于本文給出的實(shí)施例。方法2000可以在本文未具體繪出或描述的許多不同實(shí)施例或示例中采用。在一些實(shí)施例中,方法2000的活動(dòng)可以以給出的次序執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,方法2000的活動(dòng)可以以任何合適的次序執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,方法2000的一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)可以被組合或跳過。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括提供(例如,形成)集成蓋子基板的活動(dòng)2001。集成蓋子基板可以包括集成蓋子基板第一表面和與集成蓋子基板第一表面相對(duì)的集成蓋子基板第二表面。在這些或其它實(shí)施例中,集成蓋子基板可以與基板205(圖2)類似或基本相同。但是,集成蓋子基板可以包括比基板205(圖2)更大的維度(例如,橫向和/或厚度維度),使得可以從集成蓋子基板提供(例如,形成)多個(gè)組成基板。例如,集成蓋子基板可以包括基本圓形的晶片或面板,并且可以包括任何合適的最大維度(例如,直徑),諸如大約1.969英寸(大約5.000厘米)、大約2.000英寸(大約5.080厘米)、大約2.953英寸(大約7.500厘米)、大約3.000英寸(大約7.620厘米)、大約3.937英寸(大約10.00厘米)、大約4.000英寸(大約10.16厘米)、大約4.921英寸(大約12.50厘米)、大約5.000英寸(大約12.70厘米)、大約5.906英寸(大約15.00厘米)、大約6.000英寸(大約15.24厘米)、大約7.874英寸(大約20.00厘米)、大約8.000英寸(大約20.32厘米)、大約11.81英寸(大約30.00厘米)、大約12.00英寸(大約30.48厘米)、大約17.72英寸(大約45.00厘米)或大約18.00英寸(大約45.72厘米)。在一些實(shí)施例中,集成基板可以包括面板,諸如大約300毫米乘以大約400毫米、大約360毫米乘以大約465毫米、大約370毫米乘以大約470毫米、大約400毫米乘以大約500毫米、大約550毫米乘以大約650毫米、大約600毫米乘以大約720毫米、大約620毫米乘以大約750毫米、大約680毫米乘以大約880毫米、大約730毫米乘以大約920毫米、大約1100毫米乘以大約1250毫米、大約1100毫米乘以大約1300毫米、大約1500毫米乘以大約1800毫米、大約1500毫米乘以大約1850毫米、大約1870毫米乘以大約2200毫米、大約1950毫米乘以大約2200毫米、大約1950毫米乘以大約2250毫米、大約2160毫米乘以大約2460毫米、大約2200毫米乘以大約2500毫米,或者大約2880毫米乘以大約3130毫米。每個(gè)組成基板可以與基板205(圖2)類似或相同,并且組成基板可以被用作由方法2000提供(例如,制造)的電化學(xué)傳感器的基板。

就像基板205(圖2),集成蓋子基板可以是至少部分多孔的。另外,集成蓋子基板可以包括一種或多種集成蓋子基板材料。在這些實(shí)施例中,(一種或多種)集成蓋子基板材料可以與基板205(圖2)的(一種或多種)基板材料類似或相同。例如,在一些實(shí)施例中,(一種或多種)集成蓋子基板材料可以包括聚四氟乙烯(PTFE)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括提供(例如,形成)集成基底基板的活動(dòng)2002。集成基底基板可以包括集成基底基板第一表面和與集成基底基板第一表面相對(duì)的集成基底基板第二表面。在這些或其它實(shí)施例中,集成基底基板可以與基底元件102(圖1和4-9)類似或基本相同。但是,集成基底基板可以包括比基底元件102(圖1和4-9)更大的維度(例如,橫向和/或厚度維度),使得可以從集成基底元件102提供(例如,形成)多個(gè)組成基底元件。例如,集成基底基板可以包括基本上圓形的晶片或面板,并且可以包括任何合適的最大維度(例如,直徑),諸如大約1.969英寸(大約5.000厘米)、大約2.000英寸(大約5.080厘米)、大約2.953英寸(大約7.500厘米)、大約3.000英寸(大約7.620厘米)、大約3.937英寸(大約10.00厘米)、大約4.000英寸(大約10.16厘米)、大約4.921英寸(大約12.50厘米)、大約5.000英寸(大約12.70厘米)、大約5.906英寸(大約15.00厘米)、大約6.000英寸(大約15.24厘米)、大約7.874英寸(大約20.00厘米)、大約8.000英寸(大約20.32厘米)、大約11.81英寸(大約30.00厘米)、大約12.00英寸(大約30.48厘米)、大約17.72英寸(大約45.00厘米)或大約18.00英寸(大約45.72厘米)。在一些實(shí)施例中,集成基底基板可以包括面板,諸如大約300毫米乘以大約400毫米、大約360毫米乘以大約465毫米、大約370毫米乘以大約470毫米、大約400毫米約500毫米、大約550毫米乘以大約650毫米、大約600毫米乘以大約720毫米、大約620毫米乘以大約750毫米、大約680毫米乘以大約880毫米、大約730毫米乘以大約920毫米、大約1100毫米乘以大約1250毫米、大約1100毫米乘以大約1300毫米、大約1500毫米乘以大約1800毫米、大約1500毫米乘以大約1850毫米、大約1870毫米乘以大約2200毫米、大約1950毫米乘以大約2200毫米、大約1950毫米乘以大約2250毫米、大約2160毫米乘以大約2460毫米、大約2200毫米乘以大約2500毫米,或大約2880毫米乘以大約3130毫米。每個(gè)組成基底元件可以與基底元件102(圖1和4-9)類似或相同,并且組成基底元件可以被用作由方法2000提供(例如,制造)的電化學(xué)傳感器的基底元件。

集成基底基板可以包括一種或多種集成基底基板材料。在這些實(shí)施例中,(一種或多種)集成基底基板材料可以與基底元件102(圖1和4-9)的(一種或多種)基底元件材料類似或相同。在許多實(shí)施例中,集成蓋子基板第一表面可以耦合到集成基底第一表面,諸如在活動(dòng)2018(下面)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成基底基板第一表面處在集成基底基板中提供(例如,形成)多個(gè)傳感器腔(例如,第一傳感器腔和第二傳感器腔)的活動(dòng)2003。多個(gè)傳感器腔(例如,第一傳感器腔和第二傳感器腔)中的每一個(gè)可以與傳感器腔415(圖4)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2003可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)傳感器腔415(圖4)類似或相同。

例如,在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2003可以包括在集成基底基板第一表面處掩蔽集成基底基板,然后在集成基底基板第一表面處蝕刻集成基底基板,以形成多個(gè)傳感器腔(例如,第一傳感器腔和第二傳感器腔)。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2003可以是活動(dòng)2001的一部分。在這些實(shí)施例中,可以形成(例如,沉積)集成基底基板,使得集成基底基板包括多個(gè)傳感器腔(例如,第一傳感器腔和第二傳感器腔)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成蓋子基板第一表面和/或集成基底基板第一表面之上提供(例如,形成)多組多個(gè)電極(例如,多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極)的活動(dòng)2004。多組電極(例如,多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極)中的每個(gè)電極可以與電極207(圖2)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2004可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供電極207(圖2)類似或相同。例如,在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2004可以包括在集成蓋子基板第一表面和/或集成基底基板第一表面之上形成(例如,濺射、沖壓、模板印刷、沉積等)多組電極(例如,多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極)。

在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2004可以在活動(dòng)2001-2003中的一個(gè)或多個(gè)之后執(zhí)行。在許多實(shí)施例中,當(dāng)活動(dòng)2004包括在集成基底基板第一表面之上提供(例如,形成)多組電極(例如,多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極)時(shí),活動(dòng)2004可以在活動(dòng)2002和2003之后執(zhí)行。例如,活動(dòng)2004可以包括在多個(gè)傳感器腔中提供(例如,形成)多組電極(例如,多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極)。在這些或其它實(shí)施例中,當(dāng)活動(dòng)2004包括在集成蓋子基板第一表面之上提供(例如,形成)多組電極(例如,多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極)時(shí),活動(dòng)2004可以在活動(dòng)2001之后執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成基底基板第二表面之上提供(例如,形成)集成阻擋層的活動(dòng)2005。集成阻擋層可以包括集成阻擋層第一表面和與集成阻擋層第一表面相對(duì)的集成阻擋層第二表面。

在這些或其它實(shí)施例中,集成阻擋層可以與阻擋層204(圖2)類似或基本相同。但是,集成阻擋層可以包括比阻擋層204(圖2)更大的維度(例如,橫向和/或厚度維度),使得可以從集成阻擋層提供(例如,形成)多個(gè)組成阻擋層。每個(gè)組成阻擋層可以與阻擋層204(圖2)類似或相同,并且組成阻擋層可以被用作由方法2000提供(例如,制造)的電化學(xué)傳感器的阻擋層。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2005可以被省略。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)2005可以在活動(dòng)2001之前、之后或大致同時(shí)執(zhí)行。

集成阻擋層可以包括一種或多種集成阻擋層材料。(一種或多種)集成阻擋層材料可以與阻擋層204(圖2)的阻擋層材料類似或相同。

另外,在許多實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2005可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)阻擋層204(圖2)類似或相同。例如,在一些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2005可以包括在集成基底基板第二表面之上沉積集成阻擋層。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,方法2000可以包括將集成阻擋層(例如,集成阻擋層第一表面)耦合到集成蓋子基板(例如,集成蓋子基板第二表面)的活動(dòng)2006。在這些或其它實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2006可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的將阻擋層204(圖2)耦合到基板205(圖2)類似或相同。例如,在許多實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2006可以包括用粘合劑層將集成阻擋層(例如,集成阻擋層第一表面)鍵合到集成蓋子基板(例如,集成蓋子基板第二表面)。在這些實(shí)施例中,粘合劑層可以與粘合劑層206(圖2)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2006可以作為活動(dòng)2005的一部分來執(zhí)行,諸如當(dāng)執(zhí)行活動(dòng)2005包括在集成基底基板第二表面之上沉積集成阻擋層時(shí)。在各種實(shí)施例中,活動(dòng)2006可以在活動(dòng)2001之后或大致同時(shí)執(zhí)行,并且在進(jìn)一步的實(shí)施例中,可以在活動(dòng)2005之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2006可以被省略,諸如當(dāng)活動(dòng)2005被省略時(shí)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成阻擋層處提供多組一個(gè)或多個(gè)阻擋層入口(例如,一個(gè)或多個(gè)第一阻擋層入口和一個(gè)或多個(gè)第二阻擋層入口)的活動(dòng)2007。多組(一個(gè)或多個(gè))阻擋層入口的(一個(gè)或多個(gè))阻擋層入口中的每一個(gè)可以與(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2007可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)(一個(gè)或多個(gè))入口103(圖1)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2007可以作為活動(dòng)2005的一部分來執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2007可以在活動(dòng)2006之前或之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2007可以被省略,諸如當(dāng)活動(dòng)2005被省略時(shí)。

在一些實(shí)施例中,當(dāng)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面時(shí),諸如在下面的活動(dòng)2018提供的,多組(一個(gè)或多個(gè))阻擋層入口中的至少一組可以至少部分地與多個(gè)傳感器腔中的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)(例如,重疊)。另外,當(dāng)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面時(shí),諸如在下面的活動(dòng)2018提供的,多組(一個(gè)或多個(gè))阻擋層入口中的至少一組可以至少部分地與多組電極中的至少一組電極對(duì)準(zhǔn)(例如,重疊)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成蓋子基板處提供(例如,形成)多組一個(gè)或多個(gè)基板入口(例如,一個(gè)或多個(gè)第一基板入口和一個(gè)或多個(gè)第二基板入口)的活動(dòng)2008。多組(一個(gè)或多個(gè))基板入口的(一個(gè)或多個(gè))基板入口中的每一個(gè)可以與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的基板205(圖2)的(一個(gè)或多個(gè))入口類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2008可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)基板205(圖2)的(一個(gè)或多個(gè))入口類似或相同。在一些實(shí)施例中,當(dāng)活動(dòng)2005集成蓋子基底是非多孔的時(shí),可以執(zhí)行活動(dòng)2008。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2008可以在活動(dòng)2001之后或作為活動(dòng)2001的一部分來執(zhí)行。

在一些實(shí)施例中,當(dāng)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面時(shí),諸如在下面的動(dòng)作2018提供的,多組(一個(gè)或多個(gè))基板入口中的至少一組可以至少部分地與多個(gè)傳感器腔中的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)(例如,重疊)。另外,當(dāng)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面時(shí),諸如在下面的活動(dòng)2018提供的,多組(一個(gè)或多個(gè))基板入口中的至少一組可以至少部分地與多組電極中的至少一組電極對(duì)準(zhǔn)(例如,重疊)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成基底元件基板處提供多組一個(gè)或多個(gè)基底入口(例如,一個(gè)或多個(gè)第一基底入口和一個(gè)或多個(gè)第二基底入口)的活動(dòng)2009。多組(一個(gè)或多個(gè))基底入口的(一個(gè)或多個(gè))基底入口中的每一個(gè)可以與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)描述的基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2009可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)基底元件102(圖1和4-9)的(一個(gè)或多個(gè))入口類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2009可以在活動(dòng)2001之后或作為活動(dòng)2001的一部分來執(zhí)行。而且,在該同一或其它實(shí)施例中,活動(dòng)2002、2003和/或2009可以在活動(dòng)2001、2004、2005、2006、2007和/或2008中一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)之前、之后或同時(shí)執(zhí)行。

在一些實(shí)施例中,當(dāng)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面時(shí),諸如在下面的活動(dòng)2018提供的,多組(一個(gè)或多個(gè))基板入口中的至少一個(gè)可以至少部分地與多個(gè)傳感器腔中的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)(例如,在其下方)。另外,當(dāng)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面時(shí),諸如在下面的活動(dòng)2018提供的,多組(一個(gè)或多個(gè))基板入口中的至少一組可以至少部分地與多組電極中的至少一組對(duì)準(zhǔn)(例如,在其下方)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括分別在多個(gè)傳感器腔(例如,第一傳感器腔和第二傳感器腔)中提供(例如,形成)多個(gè)電解質(zhì)元件(例如,第一電解質(zhì)元件和第二電解質(zhì)元件)的活動(dòng)2010。相應(yīng)地,活動(dòng)2010可以在活動(dòng)2003之后執(zhí)行。第一和第二電解質(zhì)元件可以彼此相同或不同。另外,每個(gè)電解質(zhì)元件可以與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的電解質(zhì)元件類似或相同。在各種實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2010可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)電解質(zhì)元件類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2010可以被省略。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2010可以在活動(dòng)2018之后執(zhí)行,尤其是當(dāng)多個(gè)電解質(zhì)元件時(shí)。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成蓋子基板第一表面或集成基底基板第一表面處提供(例如,形成)多個(gè)凹槽的活動(dòng)2011。多個(gè)凹槽中的每個(gè)凹槽可以與凹槽443(圖4)類似或相同。相應(yīng)地,在一些實(shí)施例中,當(dāng)集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底第一表面時(shí),諸如在下面的活動(dòng)2018所提供的,凹槽中的每個(gè)凹槽至少部分地圍繞多個(gè)傳感器腔的不同開口。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2011可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)凹槽443(圖4)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2011可以與活動(dòng)2003大致同時(shí)執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2011可以被省略。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成蓋子基板和/或集成基底基板中提供(例如,形成)多組多個(gè)信號(hào)通信通道(例如,多個(gè)第一信號(hào)通信通道和多個(gè)第二信號(hào)通信通道)的活動(dòng)2012。在這些實(shí)施例中,可以提供多組多個(gè)信號(hào)通信通道(例如,多個(gè)第一信號(hào)通信通道和多個(gè)第二信號(hào)通信通道),以與由活動(dòng)2004提供的多組電極對(duì)應(yīng)。

在一些實(shí)施例中,多組多個(gè)信號(hào)通信通道(例如,多個(gè)第一信號(hào)通信通道和多個(gè)第二信號(hào)通信通道)中的每個(gè)信號(hào)通信通道可以與信號(hào)通信通道412(圖4)之一類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2012可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供信號(hào)通信通道412(圖4)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2012可以在活動(dòng)2003之前、之后或大致同時(shí)執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在多組信號(hào)通信通道中的每個(gè)信號(hào)通信通道中提供(例如,形成)至少一個(gè)信號(hào)通信線路的活動(dòng)2013。在這些實(shí)施例中,可以提供信號(hào)通信線路,以與由活動(dòng)2004提供的多組電極對(duì)應(yīng)。

在一些實(shí)施例中,多個(gè)信號(hào)通信線路中的每個(gè)信號(hào)通信線路可以與信號(hào)通信線路414(圖4)之一類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2013可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供信號(hào)通信線路414(圖4)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2013可以在活動(dòng)2012之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2012和2013可以以類似于用來構(gòu)建用于計(jì)算機(jī)芯片的多級(jí)金屬互連結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體制造技術(shù)的方式彼此同時(shí)執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成蓋子基板第一表面和/集成基底基板第一表面之上提供(例如,形成)多組多個(gè)內(nèi)部接觸件(例如,多個(gè)第一內(nèi)部接觸件和多個(gè)第二內(nèi)部接觸件)的活動(dòng)2014。多組內(nèi)部接觸件(例如,多個(gè)第一內(nèi)部接觸件和多個(gè)第二內(nèi)部接觸件)中的每個(gè)內(nèi)部接觸件可以與內(nèi)部接觸件209(圖2)類似或相同。相應(yīng)地,多組內(nèi)部接觸件(例如,多個(gè)第一內(nèi)部接觸件和多個(gè)第二內(nèi)部接觸件)中的內(nèi)部接觸件可以電耦合到多組電極中的電極。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2014可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供內(nèi)部接觸件209(圖2)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2014可以在活動(dòng)2012和/或活動(dòng)2013之后執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成蓋子基板第二表面和/集成基底基板第二表面之上提供(例如,形成)多組多個(gè)外部接觸件(例如,多個(gè)第一外部接觸件和多個(gè)第二外部接觸件)的活動(dòng)2015。多組多個(gè)外部接觸件(例如,多個(gè)第一外部接觸件和多個(gè)第二外部接觸件)中的每個(gè)外部接觸件可以與外部接觸件513(圖5)類似或相同。相應(yīng)地,多個(gè)外部接觸件(例如,多個(gè)第一外部接觸件和多個(gè)第二外部接觸件)中的外部接觸件可以通過信號(hào)通信線路電耦合到多組多個(gè)內(nèi)部接觸件(例如,多個(gè)第一內(nèi)部接觸件和多個(gè)第二內(nèi)部接觸件)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2015可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供外部接觸件513(圖5)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2015可以在活動(dòng)2012和/或活動(dòng)2013之后執(zhí)行。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括在集成蓋子基板和/或集成基底基板處提供(例如,形成)多組一個(gè)或多個(gè)電子部件的活動(dòng)2016。多組(一個(gè)或多個(gè))電子部件中的(一個(gè)或多個(gè))電子部件中的每一個(gè)可以與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的(一個(gè)或多個(gè))電子部件類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2016可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的提供(例如,形成)(一個(gè)或多個(gè))電子部件類似或相同。

在許多實(shí)施例中,活動(dòng)2016可以在活動(dòng)2003、2004和2010-2015中的一個(gè)或多個(gè)之前、之后或大致同時(shí)執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2016可以被省略。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,方法2000可以包括將多組(一個(gè)或多個(gè))電子部件耦合(例如,電耦合)到多組外部接觸件的活動(dòng)2017。在這些實(shí)施例中,一組(一個(gè)或多個(gè))電子部件可以耦合到多組外部接觸件中的一組或多組的外部接觸件。另外,執(zhí)行活動(dòng)2017可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的將(一個(gè)或多個(gè))電子部件耦合(例如,電耦合)到外部接觸件513(圖5)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2017可以作為活動(dòng)2016的一部分來執(zhí)行。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,活動(dòng)2017可以在活動(dòng)2016之前、之后或大致同時(shí)執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2017可以被省略。

在許多實(shí)施例中,方法2000可以包括將集成蓋子基板第一表面耦合到集成基底基板第一表面的活動(dòng)2018。在這些實(shí)施例中,執(zhí)行活動(dòng)2018可以與如上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和圖6-9)所述的將基板205(圖2)耦合到基底元件102(圖1和4-9)類似或相同。在一些實(shí)施例中,活動(dòng)2018可以在活動(dòng)2003和活動(dòng)2004之后執(zhí)行。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中,方法2000可以包括切割(例如,模切或切單(singulate))集成蓋子基板和集成基底基板以將至少一個(gè)電化學(xué)傳感器(例如,第一電化學(xué)傳感器)與至少一個(gè)一個(gè)其它電化學(xué)傳感器(例如,第二電化學(xué)傳感器)分離的動(dòng)作2019。所述至少一個(gè)電化學(xué)傳感器和其它電化學(xué)傳感器可以包括多個(gè)電化學(xué)傳感器,并且多個(gè)電化學(xué)傳感器可以包括多個(gè)傳感器腔和多組電極。在許多實(shí)施例中,活動(dòng)2019可以在活動(dòng)2018之后執(zhí)行。在其它實(shí)施例中,活動(dòng)2018可以被省略,并且多個(gè)電化學(xué)傳感器的基板和基底元件可以單獨(dú)地耦合在一起。

在許多實(shí)施例中,當(dāng)在活動(dòng)2019之前執(zhí)行活動(dòng)2017時(shí),活動(dòng)2019可以包括切割(例如,模切或切單)集成蓋子基板和集成基底基板以將至少一個(gè)電化學(xué)傳感器(例如,第一電化學(xué)傳感器)與至少一個(gè)其它電化學(xué)傳感器(例如,第二電化學(xué)傳感器)分離、同時(shí)所述至少一個(gè)傳感器的外部接觸件保持耦合(例如,電耦合)到多組(一個(gè)或多個(gè))電子器件中一組的(一個(gè)或多個(gè))電子部件的活動(dòng)。例如,多個(gè)電化學(xué)傳感器中的每一個(gè)或多個(gè)可以與一組(一個(gè)或多個(gè))電子部件中的(一個(gè)或多個(gè))電子部件集成,以形成集成電路(例如,專用集成電路(ASIC))。在一些實(shí)施例中,這些(一個(gè)或多個(gè))電化學(xué)傳感器和/或集成電路可以是印刷電路板的一部分。同樣,(一個(gè)或多個(gè))電化學(xué)傳感器、集成電路和/或印刷電路板可以集成在一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品和/或一個(gè)或多個(gè)裝置中。(一個(gè)或多個(gè))產(chǎn)品可以與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的(一個(gè)或多個(gè))產(chǎn)品和/或與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的(一個(gè)或多個(gè))裝置類似或相同。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,當(dāng)執(zhí)行活動(dòng)2016但不執(zhí)行活動(dòng)2017時(shí),方法2000可以包括切割(例如,模切或切單)集成蓋子基板和集成基底基板以將至少一個(gè)電化學(xué)傳感器(例如,第一電化學(xué)傳感器)與至少一組(一個(gè)或多個(gè))電子部件(例如,第一組(一個(gè)或多個(gè))電子部件)分離的活動(dòng)。

在附圖中向前,圖21示出了根據(jù)實(shí)施例的耦合到系統(tǒng)2100的集成基底基板2144的系統(tǒng)2100的集成蓋子基板2143和耦合到集成蓋子基板2143的系統(tǒng)2100的集成阻擋層2145的等距視圖。系統(tǒng)2100僅僅是示例性的并且系統(tǒng)的實(shí)施例不限于本文給出的實(shí)施例。系統(tǒng)2100可以在本文未具體繪出或描述的許多不同的實(shí)施例或示例中采用。在一些實(shí)施例中,系統(tǒng)2100的某些元件或模塊可以執(zhí)行各種方法和/或那些方法的活動(dòng)。在這些或其它實(shí)施例中,方法和/或方法的活動(dòng)可以由系統(tǒng)2100的其它合適的元件或模塊執(zhí)行。在這些實(shí)施例中,集成蓋子基板2143可以與上文關(guān)于方法2000(圖20A和20B)所述的集成蓋子基板類似或相同;集成基底基板2144可以與上文關(guān)于方法2000(圖20A和20B)所述的集成基底基板類似或相同;和/或集成阻擋層2145可以與上文關(guān)于方法2000(圖20A和20B)所述的集成阻擋層類似或相同。在許多實(shí)施例中,系統(tǒng)2100可以利用方法2000(圖20A和20B)提供(例如,制造)。

雖然在圖21中未示出,但是,當(dāng)集成蓋子基板2143耦合到集成基底基板2144時(shí),系統(tǒng)2100包括可以彼此分離(例如,切割)的多個(gè)電化學(xué)傳感器。在這些或其它實(shí)施例中,每個(gè)電化學(xué)傳感器可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。在一些實(shí)施例中,雖然在圖21中也未示出,但是多個(gè)電化學(xué)傳感器可以耦合(例如,電耦合)到多組一個(gè)或多個(gè)電子部件。多組(一個(gè)或多個(gè))電子部件中的每個(gè)電子部件可以與上文關(guān)于電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)所述的(一個(gè)或多個(gè))電子部件類似或相同。

圖22示出了從圖21的截面線XXII-XXII的視點(diǎn)取得的、當(dāng)集成蓋子基板2143耦合到集成基底基板2144時(shí)系統(tǒng)2100的部分橫截面視圖。在這些實(shí)施例中,多個(gè)電化學(xué)傳感器可以包括第一電化學(xué)傳感器2145和第二電化學(xué)傳感器2146。第一電化學(xué)傳感器2145和/或第二電化學(xué)傳感器2146可以與電化學(xué)傳感器100(圖1和6-9)和/或電化學(xué)傳感器1000(圖10和11)類似或相同。

雖然已經(jīng)參考具體實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,可以進(jìn)行各種改變。相應(yīng)地,本發(fā)明的實(shí)施例的公開內(nèi)容意在說明本發(fā)明的范圍,而不意在限制。意在本發(fā)明的范圍僅限于所附權(quán)利要求所要求的范圍。例如,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員,顯而易見的是,方法1200(圖12)、方法1700(圖17)和/或方法2000(圖20A和20B)的一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)可以由許多不同的活動(dòng)、程序和/或過程組成,并且可以由許多不同的模塊和以許多不同的次序執(zhí)行,圖1-22的任何元件都可以被修改,并且這些實(shí)施例中某些實(shí)施例的前述討論不一定表示所有可能實(shí)施例的完整描述。

一般而言,一個(gè)或多個(gè)要求保護(hù)的元件的替換構(gòu)成重構(gòu)而不是修復(fù)。此外,已經(jīng)關(guān)于具體實(shí)施例描述了益處、其它優(yōu)點(diǎn)和問題的解決方案。但是,益處、優(yōu)點(diǎn)、對(duì)問題的解決方案以及可能導(dǎo)致任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案發(fā)生或變得更顯著的任何一個(gè)或多個(gè)元素都不應(yīng)當(dāng)被解釋為任何或全部權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或必要的特征或元素,除非這種益處、優(yōu)點(diǎn)、解決方案或元件在這種權(quán)利要求中進(jìn)行了陳述。

而且,如果實(shí)施例和/或限制:(1)沒有在權(quán)利要求中明確要求保護(hù);和(2)在等效原則下是或者潛在地是權(quán)利要求中的表達(dá)元素和/或限制的等價(jià)物,則本文公開的實(shí)施例和限制不是專門針對(duì)公眾的。

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