嵌入有微电子系统的三维粘合剂器件技术方案

本发明专利技术涉及一种包含微电子感测系统的要被附着到哺乳动物的身体表面上的三维粘合剂器件，其特征在于，（ａ）具有上表面和底表面的由压敏粘合剂制成的三维粘合剂体；（ｂ）被嵌入压敏粘合剂的体部中的微电子系统；（ｃ）被附着到上表面上的一个或更多个覆盖层；和（ｄ）任选地，可释放地附着到粘合剂器件的底表面上的释放衬里。适当地，该微电子系统是能够感测诸如压力、振动、声音、电活动（例如，从肌肉活动）、张力、血流、水分、温度、酶活性、细菌、ｐＨ值、血糖、导电率、电阻、电容、电感或其它化学、生物化学、生物学、机械或电气性能的物理输入的微电子感测系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及主要用于监视生理或神经条件的微电子系统。更特别地，本专利技术涉及 被嵌入三维粘合剂器件中的侵入式和非侵入式微电子系统，该三维粘合剂器件可被附着到 哺乳动物的表面上，该表面适当地为皮肤。该微电子系统适当地利用无线通信并可用于测 量ECG(心电图)、EMG(肌电图)、EEG(脑电图)、血糖、脉搏、血压、pH值和氧。
技术介绍
感测系统通过压敏粘合剂向皮肤的附着被很好地建立。因此，AMBU A/S， DK具有 大量的用于测量ECG的产品，这些产品通过泡沫粘合剂、微孔粘合剂或水凝胶粘合剂附着 到皮肤上。这些传感器一般通过导线连接到监视设备上。 在WO 03/065926A2中，Ozgus等人公开了具有柔软并且较薄的集成电路的可佩带 的生物监视器。该专利申请提出通过使用薄层粘合剂或粘合剂垫料附着到皮肤上而实现高 舒适度佩带的方式。但是，使用的粘合剂是吸留的。该申请还说明了用于无线数据收集的 传感器模块，该传感器模块具有包含电路的薄硅板和作为多个层被嵌入传感器模块内的柔 性电源。 在US 5054488中，Mus等人公开了用于产生代表生理条件的电信号的光电子传感 器。传感器可通过聚酯衬里上的双侧压敏粘合剂被附着到身体上。 在US 5458124中，Stanko等人公开了通过双侧压敏粘合剂被附着到身体上的心 电图电极。 在US 6372951中，Ter-Ovanesyan等人公开了在操作上连接到通过粘合剂补片与 佩带者配合的一次性物品上的传感器。各种各样的身体粘合成分可被使用。 在US 6385473中，Haines等人公开了用水解胶体粘合剂的两个条带附着到哺乳 动物对象身体上的层叠的传感器器件。层叠结构也包含与水解胶体粘合剂接触的水凝胶。 器件的寿命规定为24小时。 在WO 99/59465中，Feierbach等人公开了用于监视病人的生理条件的装置。该 装置包括具有用于附着到病人身上的远端侧的补片。该装置还可包含可与所述补片耦合的 电子外壳。在一个实施例中，装置的表面可预先形成为符合身体部位的轮廓。承载电子外 壳的补片可以较软并提供自然的感觉，并且可由乳胶、硅或其它的涂胶的织物制成。如该专 利的图2B和图8所示，具有电子外壳的补片的上表面可具有平滑的凸面形状。补片通过粘 合剂与病人的皮肤耦合。这种粘合剂可以是由3M制造的水解胶体皮肤保护粘合剂。由此， 该专利申请教导使用用于附着传感器的水解胶体粘合剂衬里，该传感器具有任选地以预先 形成的形状配合身体的轮廓的平滑并且较软的衬背。在美国申请2003/0009097 Al中，Sheraton等人公开了这样一种传感器，S卩，该传3感器具有水凝胶导电中心皮肤接触部分和围绕该中心部分的用于粘合传感器的水解胶体粘合剂部分，并且，在所述组合的盘上，导电端子与导线连接。这种结构进一步被粘合到端子上的叠层膜层和粘合剂的周缘保护。该专利申请教导使用用于将传感器附着到皮肤上的水解胶体粘合剂并强调制成非常薄和柔软的电极的方面。在组合使用水解胶体粘合剂和水凝胶的意义上，该专利申请是独特的。对于任何实际的目的，所公开的结构将是没有用处的，因为来自水凝胶的水分将迁移到水解胶体粘合剂内并随着时间破坏它。 在生理条件的监视器件方面的最新的进展是无线类型。除了能够以侵入或非侵入的方式监视生理条件并潜在地与基准相比较以外，它们能够处理数据并将它们发送给便携式器件。事实上，可附着的器件本身也可例如通过使用光发射、音频报警或另外的警告信号用作警报器。 当监视人体的生理或神经条件时，附着的微电子系统配戴起来尽可能舒适是十分 重要的，特别是当携带器件的人不是卧床不起的并表示正常的身体活动或者甚至类似在运 动或运动医学中表示过量的身体活动时尤其如此。优选用户应感觉不到附着的微电子系 统，并且优选监视应保持秘密的。但是，在这方面，已知的微电子系统如下所述存在几种主 要的缺点。 通过吸留的压敏粘合剂附着到皮肤上常由于水分的吸留并由于诸如来自压敏粘 合剂聚合物系统、例如来自例如丙烯酸粘合剂的单体的剌激物导致皮肤剌激。剌激可以为 发痒和红斑的形式，并且，当粘合剂器件被长时间附着时特别可能发展。吸留还可增加产生 对于粘合剂成分的过敏性反应的风险。解决吸留的负面影响的一种常用的方式是使用微孔 带，但这种微孔带基本是二维的并且较薄并且不保护微电子系统免受由于与衣服等摩擦导 致的剪切力。 在以上的参照文献中，器件作为大块部分通过承载微电子系统的薄的平面粘合剂 层被附着到皮肤上，从而导致携带器件的病人或其他人由于坚硬或与衣服摩擦而感觉不舒 服，并增加无意中从皮肤脱开的风险。当这种器件要被长时间使用时，减小由于皮肤剌激或 携带大块器件的不方便导致的任何类型的不适是十分重要的。并且，粘合剂器件保持固定 到皮肤上直到被故意取下对于信号检测来说是关键的。 器件的适当的粘合需要平面粘合剂的相当厚的层。但是，相当厚的层可表现出在 边缘上粘合到衣服或亚麻布上的趋势，并且，通过这样做，会产生滚动和脱开的倾向。 许多传感器通过导线与监视系统连接。这种系统的不利之处在于，由于导线被附 着到身体上的传感器上并与监视系统连接，因此病人不能自由移动。每当病人希望移动时， 他必须非常仔细以避免移去附着到传感器上的导线中的任一个，并且他必须进一步拾取监 视系统并随身携带它。 上述参考文献中都没有如本专利技术那样说明模压或铸造成其中嵌入微电子系统的 三维粘合剂体的、由任选包含热塑性压敏粘合剂和/或化学固化压敏粘合剂的水解胶体组 成的身体传感器器件。 关于器件的粘合剂部分，克服上述缺点中的一些的已知的传感器制造起来不象本 专利技术的粘合剂器件那样简单和便宜。 其中嵌入微电子系统的本专利技术的粘合剂器件制造起来相对容易，并且，除了覆盖 层和任选的释放层以外，器件不需要任何其它的层，因此在商业上是十分有吸引力的。 嵌入微电子部件时，还可更好地避免机械损伤和水分从周围环境的渗透。 并且，当前许多类型的电子器件被临时附着到不同的表面上。特别是在医疗护理 中，为了例如检测不同的生物医学信号或从病人取回样品，诸如探针和传感器的不同类型 的医疗器件被附着到皮肤的不同区域上。这些医疗器件常仅被附着有限的时间直到疾病被 诊断或病人的健康得到改善。但是，一些慢性疾病可能需要定期监视，例如当病人在休眠中 时，或者，在一些情况下，希望日夜进行恒定的监视。被附着到病人的皮肤上的医疗器件可 适于检测许多类型的信号，它例如是用于检测诸如肌电图(EMG)信号、心电图(ECG)信号、 脑电图(EEG)信号的一种或更多种信号的传感器。 这些医疗器件可被分成至少三种一般的元件用于测量诸如生物信号的希望的值 的微电子元件；用于将微电子元件附着到表面上的粘合剂；和用于向微电子电路的至少一 部分供电的电源。 不同的元件具有不同的寿命，但是，由于元件一般被组装到一个不可分的单元中， 因此在使用后它们被一起处理掉。但是，当单独地察看各元件时，可以理解，它们具有不同 的寿命。因此，粘合剂元件一般仅为一次性使用。电源可在一些情况下根据电池的应用和 尺寸被再使用几次。但是，微电子元件可被再使用许多次，由此在仅使用一次后就处理掉使 其成为昂贵的元件。 因此，为了提高医疗器件的成本效率，需要能够重新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于被附着到哺乳动物的身体表面上的传感器组件，包括：传感器电路，包含许多电气部件；包含用于向电气部件中的至少一个供电的至少一个电源和用于将传感器组件附着到哺乳动物的身体表面上的至少一个粘合剂的器件；并且，该器件适于可释放地连接到传感器电路上。

【技术特征摘要】
DK 2005-3-9 PA200500354;DK 2005-12-9 PA200501748一种适于被附着到哺乳动物的身体表面上的传感器组件，包括传感器电路，包含许多电气部件；包含用于向电气部件中的至少一个供电的至少一个电源和用于将传感器组件附着到哺乳动物的身体表面上的至少一个粘合剂的器件；并且，该器件适于可释放地连接到传感器电路上。2. 根据权利要求l的传感器组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏塞尼霍尔姆法尔贝克，卡斯坦霍普，比德伯曼萨缪尔森，简斯布兰尼布杰格，
申请(专利权)人：库蒂森斯股份公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]