CN109313137A - 衬底支撑的表面增强发光台和壳体 - Google Patents
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Abstract
壳体可包括侧壁以及在所述侧壁之间延伸并通过所述侧壁支撑的基部。所述基部和所述侧壁形成腔。所述壳体支撑衬底。所述衬底将表面增强发光台支撑在所述衬底和所述基部之间。
Description
背景技术
表面增强发光(SEL)技术，例如表面增强拉曼光谱(SERS)，有时被用于分析无机材料和复杂有机分子的结构。SEL技术将电磁辐射或光聚焦于通过台支撑的分析物上，其中，检测被分析物散射或反射的辐射用于分析。
附图说明
图1是示例性SEL台封装件的示意性顶视图。
图2是沿线2-2截取的图1的示例性SEL台的剖视图。
图3是用于形成示例性SEL台封装件的示例性方法的流程图。
图4是示例性SEL台封装件的剖视图。
图5是示例性SEL台封装件的顶视图。
图6是沿线6-6截取的图5的示例性SEL台封装件的剖视图。
图7是示例性SEL台封装件的剖视图。
图8是沿线8-8截取的图7的SEL台封装件的剖视图。
图9A是示例性SEL台封装件壳体的顶视图。
图9B是沿线9B-9B截取的图9A的SEL台封装件壳体的剖视图。
图10A是具有施加的粘合剂层的图9A的示例性SEL台封装件壳体的顶视图。
图10B是沿线10B-10B截取的图10A的SEL台封装件壳体的剖视图。
图11A是示例性台模块的顶视图。
图11B是图11A的台模块的剖视图。
图12A是倒置并且安装在图10A的示例性壳体内的图11A的示例性台模块的顶视图。
图12B是沿线12B-12B截取的图12A的示例性壳体内的示例性台模块的剖视图。
图13是示例性SEL封装件的顶视图。
图14是示例性SEL封装件的剖视图。
图15是示例性SEL封装件的剖视图。
具体实施方式
表面增强发光(SEL)可被用于分析无机材料和复杂有机分子的结构。SEL将电磁辐射或光聚焦于通过台支撑的分析物上，其中，检测被分析物散射或反射的辐射用于分析。所述台提供分析物支撑表面，其增强分析物响应以提供增强的灵敏度。
本公开描述了一种简单且低成本的SEL台封装件。该封装件包括形成腔的壳体。该壳体还支撑衬底，该衬底支撑SEL台。该壳体有助于在衬底上独立制造SEL台，而衬底和SEL传感器随后被简单地安装在该壳体中。此外，该壳体还用于保护SEL台并在SEL台周围形成用于被测试的流体的储存器。
如下文将描述的，在一些实施方式中，所述壳体具有有助于所述壳体的模制的架构。所述模制可附加地形成聚焦透镜以及作为壳体的整体部分的输入和输出端口。结果，可以进一步降低SEL台封装件的成本和复杂性。
图1和图2是示意性地图示了用作SERS感测***的一部分的示例性SEL台封装件20的剖视图。封装件20包括壳体24、衬底28和SEL台32。壳体24围绕并且保护衬底28和SEL台32。壳体24形成腔34，衬底28和SEL台32被支撑在该腔34中。壳体24有助于衬底28和SEL台32的单独和独立的制造和/或组装，其中，衬底28和SEL台32可以随后在腔34内被安装或固定就位。腔34不仅围绕衬底28和传感器32，而且还可以用作储存器，该储存器用于容纳与SEL台32接触的被测试的溶液和分析物。
壳体24包括基部38和侧壁40。基部38在侧壁40之间延伸，并且所述基部38通过侧壁40来支撑。基部38与侧壁40协作以形成腔34。侧壁40从基部38突出并且围绕衬底28和SEL台32。在所示示例中，侧壁40从基部38突出超过SEL台32。在所示示例中，侧壁40从基部38突出超过衬底28。
在一种实施方式中，侧壁40被粘合、焊接或紧固到基部38。在又一种实施方式中，基部38和侧壁40被一体地形成为单一的整体同质体。例如，在一种实施方式中，基部38和侧壁40是模制的。在另一种实施方式中，基部38和侧壁40通过三维印制形成。在又一种实施方式中，具有与壳体24的最终形状不同的非最终形状的壳体24的主体利用模制或3-D印制形成，其中，至少部分的形状由随后的如蚀刻之类的材料去除工艺来限定。
在一种实施方式中，大致与SEL台32相对的基部38的至少一部分由一种或多种透明材料形成，以便允许光通过基部38的该部分被引导到SEL台32上。在一种实施方式中，形成基部38的该部分的透明材料是模制的。在一种实施方式中，基部38由透明聚合物形成，例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或硅树脂等。在又其他的实施方式中，或者透明聚合物或者其他透明材料可被用于形成基部38的至少一部分。在一些实施方式中，基部38和侧壁40二者均由透明材料形成。
衬底28包括支撑SEL台32的层或平台。在一种实施方式中，衬底28由足够柔性的材料或一组柔性材料形成，以便有助于以卷对卷(roll-to roll)工艺在衬底28上制造SEL台32。在其他实施方式中，衬底28是刚性的。在一种实施方式中，衬底28可由包括但不限于COC的材料形成。
如图1和图2所示，衬底在腔34内通过壳体24来支撑，同时支撑SEL台32。在一种实施方式中，衬底22可以通过柱或立柱44来支撑在腔34内，该柱或立柱44从基部38延伸并且被焊接、粘合、紧固或以其他方式固定到衬底28。在另一种实施方式中，衬底22可以通过支撑梁46来支撑，该支撑梁46从侧壁40的内侧突出并且被焊接、粘合、紧固或以其他方式固定到衬底28。尽管封装件20被图示为在衬底28的四个侧面中的每一个上都具有梁46，但在其他实施方式中，封装件20可以包括处于衬底28的相对侧上的单对梁46。如图1所示，在一些实施方式中，衬底28可以通过梁48来支撑，该梁48被固定到衬底28的面。例如，图1图示了固定到衬底28的顶面的梁48，该顶面与支撑台32的面相对。在又其他的实施方式中，衬底28可以利用梁48通过壳体来支撑，该梁48从侧壁40的内侧突出并且被焊接、粘合、紧固或以其他方式固定到衬底28的台32从之延伸的面。
在一种实施方式中，封装件20可以包括立柱44和梁46或48中的每一个，用于在与基部38的面向SEL台32的面隔开的平面中将衬底28支撑在腔34中。在一种实施方式中，立柱44、梁46和/或梁48可以与壳体24一体地形成为单一的整体。在又一种实施方式中，在衬底28在腔34内被安装到壳体24之前，立柱44、梁46和/或梁48可以在单独的组装过程中被联接或固定到衬底28。在又一种实施方式中，立柱44、梁46和/或梁48可以与衬底28一体地形成为单一的整体。
SEL台32包括表面增强发光分析物台，分析物被沉积在其上用于测试。出于本公开的目的，表面增强发光(SEL)分析物台是与沉积的分析物相互作用以便增强由分析物散射或重新发射的辐射的强度的任何结构或颗粒。台32增强了在被来自辐射源的辐射冲击时由分析物散射或重新发射的辐射量或光子数量。
在一种实施方式中，台32包括通过衬底28支撑的SEL结构或一组SEL结构，分析物在该衬底28上和该衬底28周围接触。在一种实施方式中，SEL结构包括增强荧光光谱结构或增强发光光谱结构。在一种实施方式中，SEL结构包括表面增强拉曼光谱(SERS)结构。这样的结构可以包括金属表面或结构，其中，分析物和金属表面之间的相互作用引起拉曼散射辐射强度的增加。这样的金属表面可包括粗糙的金属表面或金属岛。在一种实施方式中，这样的金属岛包括柱状支撑物，例如支柱、针、指状物、颗粒或线等。在一些实施方式中，柱状结构可包括金属帽或头部，分析物可沉积在该金属帽或头部上。在一些实施方式中，这样的柱状结构由材料形成和/或尺寸设定成响应于施加的电场而朝向和远离彼此弯曲或屈曲。在一些实施方式中，SEL结构是可移动的并且是自致动的，其中，这样的柱状结构响应于微毛细力而朝向彼此弯曲或屈曲，以便自组织，其中，这样的弯曲有助于为了更大的散射辐射强度的结构之间的紧密间隔。
在一种实施方式中，SEL或SER结构具有纳米尺度以有助于纳米增强拉曼光谱(NERS)。这样的纳米级NERS结构可以将吸附在这样的结构上的分析物散射的辐射强度增加到高达以前的1016倍。在其他实施方式中，台32可以包括SEL颗粒。SEL颗粒的示例包括但不限于电解槽中的电极和金属胶体溶液。
SEL台32通过衬底28来支撑，同时面向基部38，使得在腔34内被夹在衬底28和基部38之间。在所示示例中，SEL台32被悬置并且以间隙50与基部38的那些透明的部分隔开。台32和基部38之间的该间隙有助于通过基部38的透明部分将光聚焦于台32上。在一种实施方式中，该间隙具有至少10um且不大于5mm的高度或厚度。在其他实施方式中，该间隙可以具有其他尺寸。
图3是用于形成SEL封装件的示例性方法100的流程图。方法100有助于以更低的复杂性和更低的成本来制造SEL封装件。尽管方法100在形成SEL台封装件20的背景下进行描述，但是应当理解，方法100可被用于形成下文所描述的任何SEL台封装件。
如框110所示，一体地形成壳体(例如壳体24)，其包括基部38和从该基部延伸的侧壁40，以形成腔34。出于本公开的目的，术语“一体地形成”意味着该结构具有在该结构的各部分之间没有接缝、制动部(brake)或接合部的同质特性。在一种实施方式中，壳体24可以使用模制工艺一体地形成。在一种实施方式中，壳体24可以使用三维印制过程一体地形成。
如框112所示，衬底(例如，衬底28)被固定在腔34内。该衬底支撑SEL台。衬底被安装在腔内，使得SEL台在衬底和基部之间延伸。在一种实施方式中，在衬底被安装到腔之前，SEL台被预先形成在衬底上，其中，具有SEL台的衬底在腔内被安装到壳体。
图4是示意性地图示了示例性SEL台封装件220的剖视图。封装件220类似于上述封装件20，除了封装件220附加地包括密封层254并且被具体地图示为包括支撑衬底28的立柱44。密封层254包括一层材料或多种材料，其跨越腔34被固定到侧壁40。在一种实施方式中，密封层254是无孔的并且在腔34之上形成气封，从而禁止空气、污染物或其他颗粒进入到腔34中并且到台32上。在一些实施方式中，腔34可利用层254来真空密封，以抑制可用作台32的一部分的例如银之类的特定金属的氧化。在一种实施方式中，层254包括薄的聚合物膜，例如具有至少25um且不大于500um的厚度的铝涂覆的聚四氟乙烯(PTFE)的薄膜。在其他实施方式中，层254可以由其他材料形成，并且可以具有其他尺寸。
图5和图6是图示了示例性SEL台封装件320的剖视图。封装件320类似于封装件220，除了封装件320包括壳体324来代替壳体24。与封装件220的部件或元件相对应的封装件320的那些其余的部件或元件被类似地编号。如图6所示，除了通过立柱44来支撑之外，衬底28还可以附加地或替代地通过从侧壁40的内侧延伸的梁46来支撑。在其他实施方式中，衬底28可附加地通过梁48(上述)来支撑。
壳体324类似于壳体24，除了壳体324附加地包括形成在基部38中的凹部或通道。在所示示例中，壳体324包括输入端口360、流动通道362和输出端口364。输入端口360、流动通道362和输出端口364突出到基部38的面366、即腔34的底板中。输入端口360形成接收样品溶液的盆或孔。流动通道362有助于被测试的溶液流动到处于台32和基部38之间的间隙50内。输出端口364接收通过台32的流体。在一种实施方式中，诸如输入端口360、流动通道362和输出端口364之类的通道在壳体324的一体化形成期间创建，例如在壳体324的模制或3-D印制期间创建。在其他实施方式中，这样的通道在壳体324的一体化形成之后形成，其中，这样的通道通过例如蚀刻之类的材料去除工艺形成。在一种实施方式中，这样的通道的形成发生在将衬底28和台32安装在腔34内之前并且发生在通过密封层254在腔34处密封之前。
图7和图8图示了示例性SEL台封装件420。封装件420包括壳体424、衬底428、衬底支撑件430、SEL台432和密封层254。壳体424类似于上述壳体324，除了壳体424附加地包括聚焦透镜470和凹部474。与壳体324的部件对应的壳体424的那些其余的部件被类似地编号。
聚焦透镜470包括与台432相对布置的透明材料，以便将来自例如激光器之类的照明源的光线聚焦或集中于台透镜上。在所示示例中，透镜432通过基部38来支撑，跨越凹部474。在所示示例中，透镜470包括双侧凸透镜，其在基部38的与凹部474和台432相对的两侧上呈凸形。在其他实施方式中，透镜470可以包括具有其他聚焦特性的其他类型的透镜。
在所示示例中，透镜470与基部38一体地形成为单一整体。例如，透镜470在壳体424的一体化形成期间形成，随着基部38的模制被模制或者随着基部38进行3-D印制。在一种实施方式中，透镜470的形状在基部38的模制期间或在基部38的3-D印制期间被限定。在又一种实施方式中，具有与透镜470的最终形状不同的非最终形状的透镜470的主体利用模制或3-D印制形成，其中，至少部分的形状由随后的如蚀刻之类的材料去除工艺来限定。在又其他的实施方式中，透镜470可以单独形成，并且可以被焊接、粘合、紧固或者以其他方式直接或间接地附接到与凹部474和台432相对的基部38。
在一种实施方式中，形成透镜470的基部38的那些部分由一种或多种透明材料形成，以便允许光通过基部38的这些部分被引导到SEL台432上。在一种实施方式中，基部38由透明聚合物形成，例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或硅树脂等。在又其他的实施方式中，或者透明聚合物或者其他透明材料可被用于形成基部38的至少一部分。在一些实施方式中，基部38和侧壁40二者均由透明材料形成。
凹部474包括形成在基部38的在台432和透镜470之间与台432相对的表面366中的凹坑或腔。凹部474为由透镜470和台432之间的间隙50提供的间隔提供了附加的间隔。该附加的间隔通过将透镜聚焦于台432上而有助于光的聚焦。凹部474还有助于与台432相对地引导和保持被测试分析物。在一种实施方式中，间隙50和凹部474的深度具有至少10um且不大于5mm的总高度或厚度。在其他实施方式中，该总高度可以具有其他尺寸。
衬底428包括支撑SEL台432的层或平台。在一种实施方式中，衬底428由足够柔性的材料或一组柔性材料形成，以便有助于以卷对卷工艺在衬底428上制造SEL台432。在其他实施方式中，衬底428是刚性的。在一种实施方式中，衬底28可由包括但不限于COC的材料形成。
衬底支撑件430包括柱或立柱44，该柱或立柱44从基部38延伸并且被焊接、粘合、紧固或以其他方式固定到衬底428。在另一种实施方式中，衬底428可以通过支撑梁46来支撑，该支撑梁46从侧壁40的内侧突出并且被焊接、粘合、紧固或以其他方式固定到衬底428。如图1所示，在一些实施方式中，衬底428可以通过支撑件430来支撑，该支撑件430被固定到衬底428的面。在一种实施方式中，衬底支撑件430由SU8形成。在其他实施方式中，衬底支撑件430可以由例如UV可固化环氧树脂之类的其他材料形成。
SEL台432包括表面增强拉曼光谱(SEL)结构。在所示示例中，台432包括支柱、针、指状物、纳米杆或线。在一些实施方式中，柱状结构可包括金属帽或头部，分析物可沉积在该金属帽或头部上。在一些实施方式中，这样的柱状结构由材料形成和/或尺寸设定成响应于施加的电场而朝向和远离彼此弯曲或屈曲。在一些实施方式中，SEL结构是可移动的并且是自致动的，其中，这样的柱状结构响应于微毛细力而朝向彼此弯曲或屈曲，以便自组织，其中，这样的弯曲有助于为了更大的散射辐射强度的结构之间的紧密间隔。
在一种实施方式中，SEL或SER结构具有纳米尺度以有助于纳米增强拉曼光谱(NERS)。这样的纳米级NERS结构可以将吸附在这样的结构上的分析物散射的辐射强度增加到高达以前的1016倍。在其他实施方式中，台432可以包括其他SERS或其他SEL结构。
SEL台432通过衬底428来支撑，同时面向基部38，使得在腔34内被夹在衬底428和基部38之间。在所示示例中，SEL台32被悬置并且以间隙50与基部38的那些透明的部分隔开。台32和基部38之间的该间隙有助于通过基部38的透明部分将光聚焦于台32上。在一种实施方式中，该间隙具有至少10um且不大于5mm的高度或厚度。在其他实施方式中，该间隙可以具有其他尺寸。
图9A-12B图示了形成封装件420的一种示例性方法。图9A和图9B图示了壳体424。如上所述，在所示示例中，壳体424包括单一的一体化整体，其包括基部38、侧壁40、入口端口360、通道362、出口端口364、聚焦透镜470和凹部474中的每一个。如上所述，壳体424通过例如模制或3-D印制之类的工艺一体地形成。在一种实施方式中，这样的结构中的每一个的最终形状在这样的模制或3-D印制期间被限定。在其他实施方式中，这样的结构的最终形状由这样的模制或3-D印制之后的巡回去除工艺(tour removal process)来限定。
如图10A和图10B所示，通过在凹部474周围的基部38的表面366上添加或沉积粘合剂层476，壳体424被准备用于台432的固定。在一种实施方式中，粘合剂层476包括例如EMS405-57环氧树脂之类的粘合材料的层。在其他实施方式中，可以省略签证(visa)的应用，其中，采用其他机制来将台432固定到壳体424，例如焊接等。
图11A和图11B图示了一个示例性台模块480，其独立于壳体424并且在固定在壳体424的腔34内之前形成。模块480包括互连部件的封装件或单元，然后该封装件或单元自身可以被安装到壳体424，作为用于组装封装件420的过程的一部分。在所示示例中，模块480包括衬底428、支撑件430和台432。
如图11A和图11B所示，衬底428用作平台，支撑件430被形成或固定在该平台上。在所示示例中，支撑件430包括从衬底428的围绕台432的每个角部延伸的立柱或台面(mesa)。每个支撑件延伸超出台432的每个纳米指状物的顶部。在一种实施方式中，支撑件430和台432的纳米指状物同时形成。例如，在一种实施方式中，支撑件430和台432的纳米指状物通过压印通过衬底428支撑的一层材料同时形成，所述材料例如环氧基光刻胶，例如SU8(双酚A酚醛清漆环氧树脂(Bisphenol A Novolac epoxy)，其溶于有机溶剂中)，其中，金属末端随后形成在纳米指状物的端部上。
尽管图示为矩形柱，但立柱430可具有其他形状。尽管图示为包括四个等间距隔开的支撑件430，但在其他实施方式中，模块480可包括支撑件430的其他数量和/或其他布局或布置。在其他实施方式中，模块480可以省去支撑件430，例如其中，在将模块480安装到壳体424之前，支撑件430被固定到壳体424的基部38的表面366。在一些实施方式中，壳体424可以附加地包括衬底支撑件430，该衬底支撑件430也一体地形成为单一整体的一部分，作为壳体424的一部分。
如图11A和图11B进一步所示，在所示示例中，台432包括五个分立的纳米杆482的集群，其中，各个纳米杆42沿朝向彼此的方向弯曲以增强拉曼光谱等离子体响应(Ramanspectroscopy plasmonic response)。如图11B具体所示，分立的纳米指状物482中的每一个具有金属末端484，例如金、银等的金属末端，以进一步增强拉曼光谱等离子体响应。在一种实施方式中，每个纳米指状物482具有从衬底428伸出(rejecting)的至少0.05um且不大于50um的高度或长度。在一种实施方式中，每个纳米指状物42彼此隔开至少0.2um且不大于10um。在又其他的实施方式中，台432可以包括布置成集群、多个集群、单个网格或其他布置结构的更多或更少的这样的分立纳米指状物482。在其他实施方式中，纳米指状物42可以具有其他构造或者可以省去末端44。
如图12A和图12B所示，模块480被翻转并安装在通过粘合剂层476形成的粘合垫上。粘合剂层476将支撑件430固定到基部38的表面366，其中，台432的纳米指状物482悬置在与聚焦透镜470相对的凹部474上方。其后，如图8所示，完全覆盖腔34的密封层254在腔34之上和模块480之上被固定到侧壁40。在一种实施方式中，顶层254可从侧壁40剥离或移除。在另一种实施方式中，密封层254是可刺穿的或可撕裂的，从而允许被测试的溶液或液体被注入或沉积到腔34中。
图13是示例性SEL台封装件520的顶视图。封装件520类似于封装件420，除了封装件520包括壳体524、衬底528和流体泵586、587。类似于封装件420，封装件520包括台32、该台32通过衬底528支撑在壳体524内的腔34内，与设置在壳体524的下侧上的聚焦透镜470(在图12B中示出)相对。在一种实施方式中，聚焦透镜470一体地形成为单一整体，作为壳体524的一部分，类似于图12B中所示。在其他实施方式中，聚焦透镜470可以被附接到壳体524的下侧或者可以省去。
壳体524形成与台32相对的腔534。在一种实施方式中，与壳体424不同，腔534的侧壁包括在基部38的表面366内形成的腔的侧壁。衬底528在腔534的这些侧壁之上和上方覆盖在表面366之上并接触表面366，同时使台32与腔534相对地悬置。在这样的实施方式中，可以省去支撑件430。
除了上述腔34之外，壳体524还包括多个腔或通道。在所示示例中，壳体524包括入口腔588、出口腔590、储存器腔592和流动通道594。入口腔588包括形成在壳体524的基部38的下部面中的凹部，该基部38的相同的面设置有聚焦透镜470。入口腔提供了端口，被测试溶液通过其沉积。
出口腔590包括形成在壳体524的基部38的下部面中的凹部，该基部38的相同的面设置有聚焦透镜470。出口腔提供了端口，被测试溶液通过其排出。
储存器腔592包括形成在壳体524的基部38的上部面中的凹部，腔534延伸到相同的面中。储存器腔592提供腔室，其中储存待与沉积在入口腔588中的溶液混合的附加的溶液，例如试剂等。
流动通道594包括形成在壳体524的基部38的上部面中的槽，该槽与腔588、590和594互连。流动通道594还被连接到腔34。流动通道594有助于混合在入口腔588和储存器腔590中提供的溶液或液体。在溶液被输送到出口腔590之前，流动通道594还将溶液输送到台32。在一些实施方式中，流动通道594还可以将溶液输送到或穿过入口腔588和出口腔590之间的其他功能站，以便对溶液执行其他操作，例如过滤等。
衬底528类似于上述衬底428，因为衬底528支撑台32。在所示示例中，衬底528附加地在储存器腔592、流动通道594和腔34之上提供顶部或帽。类似于衬底428，衬底528可以由足够柔性的材料或一组柔性材料形成，以便有助于以卷对卷工艺在衬底528上制造SEL台32。在其他实施方式中，衬底528是刚性的。在一种实施方式中，衬底528可由包括但不限于COC的材料形成。
流体泵586和587包括沿流动通道594泵送或移动流体的装置。泵586、587的示例包括但不限于压电膜、热气泡电阻泵和静电微机电***(MEMS)膜、机械/冲击驱动膜、音圈泵和磁致伸缩驱动泵。在一种实施方式中，泵586、587中的每一个可包括惯性泵，其中，泵586、587沿通道的长度不对称地定位，以不同的距离与通道的端部隔开，使得泵586、587传播相反方向的波，并在选定的方向上产生单向净流体流。在一种实施方式中，泵586、587通过衬底528来承载或悬置。在另一种实施方式中，泵586、587形成或安装到在壳体524内形成的腔的底板。在又一种实施方式中，如下所述，泵586、587可以从衬底528悬置在于壳体524内形成的腔中。
图14是示例性SEL封装件620的一部分的剖视图。图14图示了台32(示意性地示出)和泵586和/或587相对于示例性壳体624如何可以通过示例性衬底628来支撑的一个示例。壳体624类似于壳体524，原因在于壳体624包括：(A)腔534，其延伸到壳体624的基部38的面366中并且与一体化的聚焦透镜470相对地定位；(B)腔685，其延伸到壳体624的基部38的面366中并且与泵586、587中的一个相对地定位；以及(C)至少一个流动通道692，其在腔534和腔685之间延伸并且互连腔534和腔685。
在一种实施方式中，腔534、腔685和流动通道692各自形成在壳体624的面366中。在一种实施方式中，腔534、腔685和流动通道692被模制或3-D印制为壳体624的一部分。在另一种实施方式中，腔534、腔685和流动通道692通过例如蚀刻之类的材料去除工艺形成。尽管未图示，但在一种实施方式中，壳体624附加地包括入口腔588和出口腔590(关于图13示出和描述)，该入口腔588和出口腔590形成在壳体624的下部面367中并且通过流动通道692来连接。在一些实施方式中，壳体624附加地包括上面关于图13所描述的储存器通道592。
衬底628类似于上述衬底528，除了衬底628包括下部694和上部696。下部694被直接固定到衬底624的基部38的面366。下部694包括至少部分地与腔534和聚焦透镜470对准的窗口或开口698。开口698尺寸设定成大于台32的尺寸，使得开口698接收台32。下部694用作侧壁，其在腔534上方支撑并隔开上部696。下部694还跨越并覆盖流动通道692以及储存器腔590(在图13中示出)。
在所示示例中，下部694还与腔685相对并在腔685内支撑泵586、587中的一个。在一种实施方式中，独立于壳体624的制造，泵586、587可以形成在衬底628的下部694上，其中，下部694在被支撑的泵586、587中被层压到或以其他方式固定到壳体624的面366，其中，泵586、587位于腔685内。在一种实施方式中，衬底628的下部694足够柔性，使得下部694和例如气泡喷射电阻器之类的泵586、587可以作为卷对卷工艺的一部分形成。
上部696类似于衬底428。上部696支撑台32，同时覆盖开口698。上部696支撑窗口698内的台32。在一些实施方式中，如虚线所示，下部694和台32可以尺寸设定成使得台32突出到与聚焦窗口470相对的腔534中。
在一种实施方式中，上部696足够柔性，使得部分696和台32可以作为卷对卷工艺的一部分形成。在一种实施方式中，上部696可以形成为支撑一系列隔开的台32的细长条带，其中，各个隔开的台被突然分离，并且其中，上部696被安装或以其他方式固定到下部694的面699，其中，台32被接收在与腔534和聚焦透镜470相对的开口698内。在其他实施方式中，上部696和台32可以是在上部696的材料片上包含台32的二维阵列的较大晶片的一部分，其中，台32的二维阵列被分开或分离以形成多个分立的单元，每个单元包括上部696和台32。
图15是示例性SEL封装件720的剖视图。封装件720类似于封装件620，除了封装件720包括基于衬底628的衬底728。与封装件620的部件对应的封装件720的那些其余的部件被类似地编号。
衬底728类似于衬底528，原因在于衬底728覆盖并扩展越过腔534、腔685和流动通道692中的每一个。如衬底628一样，衬底728支撑腔685内的泵586、587中的至少一个。在一种实施方式中，独立于壳体624的制造，泵586、587可以形成在衬底728的下部694上，其中，下部694在被支撑的泵586、587中被层压到或以其他方式固定到壳体624的面366，其中，泵586或泵587位于腔685内。
如图15进一步所示，衬底728还支撑台32(示意性地示出)。在所示示例中，台32和泵586/587在隔开的位置处形成在衬底728上，使得衬底728可以倒置，其中，泵586/587和台32相应地与腔685和534同时对准并且接收在腔685和534内。在一种实施方式中，衬底728可以形成为支撑一系列隔开的台32的细长条带，其中，各个隔开的台随后被分离，并且其中，衬底728被安装或以其他方式固定到壳体624的面366，其中，台32被接收在与腔534和聚焦透镜470相对的开口698内，并且其中，泵586/587接收在腔685内。在其他实施方式中，衬底728、泵586/587和台32可以是包含封装件集群的二维阵列的较大晶片的一部分，对于单独的SEL封装件，每个封装件集群包括至少一个台32和至少一个泵586、587，其中，封装件集群的二维阵列被分开或分离以形成多个分立的封装件集群。然后，每个封装件集群可以被层压或粘附到壳体624的面366，以完成SEL封装件。
尽管已参照示例性实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。例如，虽然不同的示例性实施方式可被描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但是预期的是，所述特征可以彼此互换，或者替代地在所描述的示例性实施方式中或在其他替代实施方式中彼此组合。由于本公开的技术相对复杂，并非技术上的所有变化都可预见。参照示例性实施方式描述并在下面的权利要求中阐述的本公开显然意在尽可能地广泛。例如，除非另有特别说明，否则引用单个特定元件的权利要求也涵盖多个这样的特定元件。权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅区分不同的元件，并且除非另外说明，否则该术语并非特定地与本公开中的元件的具体顺序或具体编号相关联。
Claims (15)
1.一种装置，包括：
壳体，其包括：
侧壁；以及
在所述侧壁之间延伸并通过所述侧壁支撑的基部，所述基部和所述侧壁形成腔；
通过所述壳体支撑的衬底；以及
表面增强发光台，其通过所述衬底支撑在所述衬底和所述基部之间。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述衬底通过所述壳体支撑在所述腔内。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基部包括与所述SEL台相对的聚焦透镜。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述聚焦透镜和所述基部形成为单一的一体化整体。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述聚焦透镜、所述基部和所述侧壁形成为单一的一体化整体。
6.如权利要求3所述的装置，还包括从所述腔延伸到与所述聚焦透镜相对的顶中的凹部。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体还包括：
通过所述侧壁和所述基部中的一个的输入端口；以及
通过所述侧壁和所述基部中的一个的输出端口。
8.如权利要求1所述的装置，还包括跨越所述腔固定到所述侧壁的密封层。
9.一种方法，包括：
模制壳体，所述壳体包括：
侧壁；以及
在下面的腔之上在所述侧壁之间延伸并通过所述侧壁支撑的基部；以及
固定与所述腔相对地支撑到所述壳体的衬底，所述衬底将表面增强发光(SEL)台支撑在所述衬底和所述基部之间。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述衬底固定到所述壳体包括将所述衬底从所述基部悬置在所述腔内。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基部包括与所述SEL台相对的聚焦透镜。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述聚焦透镜和所述基部形成为单一的一体化整体。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述聚焦透镜、所述基部和所述侧壁形成为单一的一体化整体。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述壳体还包括：
通过所述侧壁和所述基部中的一个的输入端口；以及
通过所述侧壁和所述基部中的一个的输出端口。
15.一种装置，包括：
形成壳体的单一的一体化整体，所述壳体包括：
侧壁；以及
在下面的腔之上在所述侧壁之间延伸并通过所述侧壁支撑的基部，所述基部包括透镜；
通过所述壳体支撑的衬底；以及
表面增强拉曼发光(SEL)台，其通过所述衬底支撑在所述衬底和所述基部之间，与所述透镜相对。
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