CN103249653B - 具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装 - Google Patents

Abstract

提供了一种内容物使用监控包装和制造所述内容物使用监控包装的方法。所述包装包括封盖层，接下来是泡罩卡层。第三层包括连接到可破裂层的电子传感器监控标签，所述可破裂层压印有导电网格。所述网格被印刷在非导电、非纸板的可破裂衬底上，并且与所述泡罩卡中的相关泡罩对齐。为了确保所述标签与网格之间的精确且可靠的电气连续性，将二者通过低插入力或零插入力的扁平柔性连接器进行连接，所述连接还是可逆的。所述标签包括可重复使用的电子电路和电源。第四且底层是背衬，所述背衬含有撕开所述包装并通过拔出所述柔性电路连接器来移除所述标签的机构。所述标签随后可以重复使用并且根据需要更换电池。

Description

具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装

技术领域

本发明涉及一种用于制造内容物使用监控包装的方法和所述包装本身。所述包装具有可移除的、可重复使用的电子电路板。 

背景技术

除了其他人员之外，Allan Wilson、Michael Petersen、Ehrensvaerd Jakob以及Grip Stina已经描述了用于监控、记录和下载关于泡罩包装的药物的配药历史的设备；例如，参见美国专利号7,113,101、7,178,417、6,628,199、6,244,462、7,170,409、6,616,035、7,616,116以及7,772,974，连同公开号为WO/2009/135283的PCT申请。另外，参见加拿大申请号2353350和美国公开号20070278285、20080191174以及20080053222。 

这类设备广泛地包括传感器检测/监控电子标签、印有导电油墨的传感器网格、连接这二者的装置以及将所述设备插入药物泡罩包装中的装置。 

尽管用于泡罩包装的药物监控的技术已经投放市场和进行测试了十年，但是关于泡罩包装的药物监控的任何当前技术的成功严重受限。已经认为需要进一步改进这类设备以便解决当前技术的问题。这些问题包括： 

·将柔性衬底网格物理地并且电气地连接到刚性标签的困难 

·印刷在纸板衬底上的导电油墨的不稳定性产生不可靠的电气特性 

·印刷的导电油墨在重复变形（弯曲）下破裂的趋势 

·导电油墨的成本 

·撕开或分离具有正常药片排除的衬底的困难 

·传感器监控标签的成本 

制药市场需要具有以下特性的药物监控设备： 

·廉价 

·百分之百可靠 

·无缝地适合包装过程 

·易于消费者使用 

·具有可重复使用的电子模块 

·允许使用可破坏的衬底以便于消费者使用 

·允许使用薄衬底以最小化包装体积 

·可以容纳包括提醒器、数据输入按钮以及LED和LCD显示器等的可选功能性 

·可以容纳包括湿度和温度传感器、包括电容性耦合、RFID、HF、UHF、蓝牙以及NFC的印刷无线通信、以及OLED显示器、印刷电池等的可选印刷设备 

发明内容

本发明解决现有技术的限制并且符合本文阐述的标准。本发明在一个方面考虑了用于将传感器监控电子标签附接到柔性介电衬底的装置，在所述柔性介电衬底上印刷有导电网格，以便确保所述传感器监控电子标签与所述网格之间的精确且可靠的电力连续性。如此连接的标签随后可以用于监控数字（每个开口一条轨迹）或模拟（如电阻梯阵）印刷网格。 

所述装置也是可逆的，以便允许由新包装中的新印刷网格来重复使用所述标签，从而降低成本。 

此装置允许使用超薄（例如，Mylar^TM、食品级塑料等）印刷网格衬底，以便于消费者通过将药片从相关泡罩中排出而对所述衬底和导电网格进行简单且可预计的破裂来使用。这种非纸板衬底是湿度稳定的，并且赋予所述印刷网格更可靠的电气特性，从而最小化错误或失手的排出事件。 

薄衬底易于附接到泡罩卡上（通常通过使用自粘背衬），并且还有助于通过最小化包装厚度而方便消费者使用。 

优选地，低插入力或零插入力（ZIF）的柔性电路连接器用于将电子传感器监控标签的输入板连接到印刷在薄聚酯薄膜（Mylar）、食品级塑料 或类似衬底上的导电网格的输出轨迹。在组装时，柔性电路连接器的两个部件被卡扣在一起。 

这赋予了优于现有技术的主要优点： 

1）网格与标签之间的稳健电气连续性使得更少地发生由于使用者对包装造成的物理变形或影响网格衬底的湿度改变而导致的错误事件。 

2）电触头的精确对齐允许使用多个导电轨迹，这进而允许使用数字或模拟网格设计。 

3）准确对齐有助于较薄导电轨迹用于较复杂的泡罩包装设计。 

4）较薄导电轨迹节省导电油墨的成本，从而降低包装成本并减少环境的代价。 

5）较薄导电轨迹使得网格上更多未使用空间用于附加设备，如记录使用者数据的按钮、提醒器、LCD、LED以及OLED显示器等。 

6）在使用之后，可以拆开所述泡罩包装并将所述标签与所述网格分开，并且由新包装中的新网格来重复使用，从而节省相当多的成本（如果重复使用100次，那么节省高达99%）。 

7）使用薄的、可破裂的网格衬底有助于在将药片从泡罩中排出的过程中以可预计的方式破裂所述网格，从而有助于使用者友好性并且最小化由于导电轨迹的不可靠破裂而引起的错误。 

8）使用薄的、稳健附接的网格有助于在组装过程中无缝插入到所述泡罩包装中。 

9）在单独嵌件（自粘的或以其他方式）上印刷导电轨迹从制造包围的泡罩卡纸板的过程中消除了错综复杂的过程，从而允许对这些嵌件进行单独的品质保证并且预先制造完整的嵌件组件（连接到轨迹嵌件的标签）。 

使用ZIF扁平柔性连接器赋予了优于现存现有技术的若干优点，包括： 

·通过保持柔性网格和刚性标签的电气连续性，从而消除当前技术中的主要错误来源（即，由包装上的压力引起的假使用数据和所导致的电气连续性波动），增加可靠性。 

·减少对厚的、宽印刷轨迹的需求，从而最小化这类连续性失常 （aberrations）。 

·另外，使用印刷在网格表面的否则不使用的区域上的电池可以空出标签上的空间，从而允许使用较小的这类设备，这利于包装建立过程的效率。 

在本发明的一个方面，提供一种制造内容物使用监控包装的方法，所述方法包括以下步骤：将在顶侧上具有泡罩的泡罩卡与具有切口的封盖对齐，因此所述泡罩卡的泡罩与所述封盖的对应切口对齐；将具有可重复使用的电子电路和电源的电子传感器监控标签连接到印刷在薄的、柔性衬底上的导电网格，因此所述标签和网格具有电气连续性从而形成监控设备；将所述导电网格与所述泡罩卡上的泡罩对齐，并且可选地将其通过自粘背衬固定到所述泡罩；获得具有对应于所述泡罩卡的泡罩位置的切口并且具有对应于所述监控设备上的标签位置的模切拉出件的背衬；以及将所述背衬密封到所述封盖，其中所述泡罩卡和监控设备夹在所述背衬与所述封盖之间；其中所述标签可以通过打开所述拉出件并且将所述标签从所述网格拔出而移除。 

在本发明的另一个方面，提供一种内容物使用监控包装，包括：在顶侧上具有泡罩并且具有底侧的泡罩卡；具有与所述泡罩卡的泡罩对齐的切口的封盖；具有可重复使用的电子电路和电源的电子传感器监控标签；印刷在薄的、柔性衬底上并且连接到所述标签的导电网格，因此所述标签和网格具有电气连续性从而形成监控设备；以及具有对应于所述泡罩卡的泡罩位置的切口并且具有对应于所述监控设备上的标签位置的模切拉出件的背衬；其中所述背衬被密封到所述封盖，其中所述泡罩卡和监控设备夹在所述背衬与所述封盖之间，并且所述导电网络与所述泡罩卡的底侧上的泡罩位置对齐；并且其中所述标签可以通过打开所述拉出件并且将所述标签从所述网格拔出而移除。 

附图说明

参照附图，通过以下描述将进一步理解本发明，附图中： 

图1示出处于拆开状态的内容物使用监控包装，所述图示出了其中的每个层； 

图2A示出通过加色印刷过程印刷导电网格，或者使用真空金属气相沉积技术的涂覆； 

图2B示出通过减色印刷过程印刷导电网格； 

图3描绘模切所述印刷网格以便创建具有所述扁平柔性连接器的一个部分的接口； 

图4示出由于所述导电网格的更准确印刷产生的空间节省而可以容纳的可选印刷功能； 

图5示出标签和网格通过扁平柔性连接器进行的连接； 

图6A示出在热密封或冷密封之后处于打开状态的成品包装； 

图6B示出具有唯一模切脊的处于关闭状态的成品包装； 

图7示出从所述包装到计算机、PDA和数据存储设备的硬接线和无线数据通信；以及 

图8示出在使用了包装之后回收利用所述标签的装置。 

优选实施方式 

本发明的一个实施例包括如用于监控泡罩包装的药物剂量的服用的内容物使用监控包装。所述包装具有可移除的、可重复使用的电子电路板（标签），并且还含有可破裂层，所述可破裂层上通过加色导电方法（如柔性印刷、喷墨、胶版印刷、金属气相沉积、凹版或丝网印刷方法）或通过减色或其他适合方法压印有导电和/或感应电路。所述电路厚度不超过2微米，并且通常小于0.5微米，可从例如导电喷墨技术获得。所述电路优选地印刷在坚韧并且有弹性的聚酯薄膜基底材料上。所述聚酯薄膜基底的厚度可以变化，以便最优化印刷轨迹的可预计破裂。聚酯薄膜在这些厚度方面是极好的电介质。 

可重复使用的传感器监控标签含有电源、通信接口和/或RFID无线接口天线、中央处理器，以及用于印刷柔性导电监控网格的扁平柔性连接器。理想地，包括任何相关部件的设备（附接到所述网格的标签）的高度应不超过2.5mm，以能够将所述设备完整且无缝地整合到销售包装中。 

所述包装还含有在消耗了包装内容物之后易于接近并移除标签的可 选装置，如撕开所述包装并允许移除所述标签以供重复使用的拉片或其他机构。可以根据需要更换电池，从而增加标签重复使用的次数。在标签固件中可以含有跟踪电池使用并在使用中推荐更换电池的算法。 

本发明的图1示出所述包装的各个层。封盖10或顶层优选地由Easy 纸板或食品和药品包装行业中通常使用的类似材料制成。接下来是下方的药物泡罩卡12，其中每个泡罩与封盖10中的切口20对齐。第三层包括可重复使用的电子传感器监控标签14，所述标签通过扁平柔性连接器26连接到印刷在薄的聚酯薄膜、塑料或类似衬底上的导电网格16，所述连接通过拔出而是可逆的。网格16是可破裂的并与相关泡罩对齐，并且可以含有或可以不含有具有可移除衬垫的自粘层。第四且底层是由Easy或其他纸板制成的背衬，所述背衬被模切从而形成拉出片18，以便撕开使用过的包装并允许通过拔出连接器26而从所述包装移除标签14。所述标签14随后可以结合新印刷网格来重复使用，并且根据需要替换其电池。所述背衬具有与封盖10中的切口20相关的切口21。所述导电网格可以通过任何形式的适合自粘装置可选地粘结到所述泡罩卡。 

图2A示出使用导电油墨通过加色印刷过程来印刷导电网格的一种方式，所述导电油墨含有锌、银、铝、碳或其他导电材料。这可以使用标准柔性版印刷、丝网印刷、喷墨、胶版印刷等印刷方法来实现。图2B中还示出减色印刷过程，其中电介质聚酯薄膜或类似衬底已被涂有导电物质，所述导电物质随后通过模切或化学蚀刻来移除，从而留下所述网格的导电轨迹。还有可能通过模切薄的柔性箔并将其应用到介电表面上来产生减色过程。 

图3示出如何从印刷网格模切出用于扁平柔性连接器的网格触头，以用于与所述扁平柔性连接器的触头精确对齐。如在具有许多独立电路的数字网格设计中，如果将大量的导电轨迹连接到所述标签，那么精确对齐是重要的。如展开图中所示，从网格嵌件模切出用于所述扁平柔性连接器的扁平缆线30。所述网格嵌件也进行模切，以便连同泡罩开口图案创建扁平连接器电线并确保与纸板的配合。 

图4中，示出若干可选印刷功能，由于更准确地印刷模切导电轨迹减少了所需区域，从而增加了所述网格衬底上的空白空间，这使得所述 可选印刷功能成为可能。例如，区域可以被分配给有机LED（OLED）显示器40、供用户向标签输入数据的印刷输入按钮42（如自粘金属圆顶按钮43）、印刷电池44、印刷湿度传感器46、印刷或涂覆的温度传感器48，以及各种包括电容性耦合、RFID、HF、UHF、蓝牙、GSM以及NFC的通信模式50。使用印刷在网格上的电池允许标签较小，从而进一步有助于节约成本并易于将监控设备插入现有的组装过程中。一些印刷电池可以呈现有机形状，从而使其自身适合于可用的开放空间，而不是需要特定几何形状区域。如果提供OLED显示器40，那么封盖10将具有窗口24以便观察所述显示器（图1）。 

图5示出使用两部分的可逆扁平柔性连接器26将传感器监控标签14连接到印刷网格16的装置。标签14具有微芯片52和保护泡沫54。其他可选部件包括板上温度传感器56、板上湿度传感器58或指示器LED60。标签14还能够可选地包括有线通信器件62，如微B USB插头。 

图6A中，示出处于打开状态的完成的药物合规（compliance）包装68，其中监控设备（连接到网格的标签）和药物泡罩卡被热封64或冷封66在两层纸板之间。图6B示出处于关闭状态的药物包装68和用于标签移除的拉出件70的位置的两个实例。脊72通过模切变圆，因此印刷导电轨迹74跨脊72平滑地弯曲，并且较不易受到打开和关闭循环的损坏。 

图7示出硬接线和无线装置，来自标签14的数据可以通过所述装置传输到计算机、PDA、数据服务器或为装置上的使用赋予极大灵活性的云。有线通信端口62可以用于例如通过USB76连接到计算机。无线通信装置包括电容性耦合、RFID、HF、UHF、蓝牙以及NFC。 

图8示出通过打开拉片并拔出扁平柔性连接器来从使用过的包装移除标签14。所述标签随后被回收利用，如果需要通过增加新电源来翻新，如果需要进行重新编程，并且附接到新导电网格以插入新包装中。所述网格和纸板是一次性的。图8还以展开图示出在导电轨迹被破坏并且通过泡罩推出药物时如何触发事件。 

本领域技术人员将了解，上述材料和包装布局可以存在变体。权利要求的范围不应受到以上给出的实例中阐述的优选实施例的限制，而是应给出与整体描述相一致的最广泛的解释。 

Claims (20)

1.一种制造具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装的方法，包括以下步骤：

将在顶侧上具有泡罩的泡罩卡与具有切口的封盖对齐，因此所述泡罩卡的所述泡罩与所述封盖的对应切口对齐；

将具有可重复使用的电子电路和电源的电子传感器监控标签连接到印刷在薄的、柔性衬底上的导电网格，因此所述标签和网格具有电气连续性从而形成监控设备；

将所述导电网格与所述泡罩卡上的所述泡罩对齐；

获得具有对应于所述泡罩卡的所述泡罩位置的切口并且具有对应于所述监控设备上的所述标签的位置的模切拉出件的背衬；以及

将所述背衬密封到所述封盖，其中所述泡罩卡和监控设备夹在所述背衬与所述封盖之间；

其中所述标签可以通过打开所述拉出件并且将所述标签从所述网格拔出而移除。

2.如权利要求1所述的方法，其中将所述标签连接到所述网格的步骤通过扁平柔性电路连接器来完成。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述扁平柔性电路连接器是低插入力连接器或零插入力连接器。

4.如权利要求3所述的方法，其中通过将所述标签从所述连接器拔出来移除所述标签。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述泡罩含有药片。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括以下步骤：通过将药片推穿所述封盖切口而穿过所述背衬切口移除所述药片，并且这样做使得撕开与所述泡罩之一相关的所述导电网格部分。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述衬底由聚酯薄膜、塑料或薄柔性材料制成。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：在所述拉出件上提供拉片，以用于通过拉动所述拉片来移除所述拉出件。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：通过自粘装置将所述导电网格粘结到所述泡罩卡。

10.一种具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，包括：

泡罩卡，其在顶侧上具有泡罩并且具有底侧；

封盖，其具有与所述泡罩卡的所述泡罩对齐的切口；

电子传感器监控标签，其具有可重复使用的电子电路和电源；

导电网格，其印刷在薄的、柔性衬底上并且连接到所述标签，因此所述标签和网格具有电气连续性从而形成监控设备；以及

背衬，其具有对应于所述泡罩卡的所述泡罩位置的切口并且具有对应于所述监控设备上的所述标签位置的模切拉出件；

其中所述背衬被密封到所述封盖，其中所述泡罩卡和监控设备夹在所述背衬与所述封盖之间，并且所述导电网格与所述泡罩卡的底侧上的所述泡罩的位置对齐；并且

其中所述标签通过打开所述拉出件并且将所述标签从所述网格拔出而移除。

11.如权利要求10所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，进一步包括用于将所述标签连接到所述网格的扁平柔性电路连接器。

12.如权利要求11所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中所述扁平柔性电路连接器是低插入力连接器或零插入力连接器。

13.如权利要求12所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中所述标签通过将所述标签从所述连接器拔出来移除。

14.如权利要求10所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中所述泡罩含有药片。

15.如权利要求14所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中通过推压所述泡罩穿过所述封盖切口来将所述药片穿过所述背衬切口从所述泡罩移除。

16.如权利要求14所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中当穿过与药片相关的切口排出所述药片时，所述导电网格部分破裂。

17.如权利要求15所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中当穿过与药片相关的切口排出所述药片时，所述导电网格部分破裂。

18.如权利要求10所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中所述衬底由聚酯薄膜、塑料或薄柔性材料制成。

19.如权利要求10所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，进一步包括在所述拉出件上的拉片，以用于通过拉动所述拉片来移除所述拉出件。

20.如权利要求10所述的具有可移除、可重复使用的电子电路板的一次性内容物使用监控包装，其中所述导电网格通过自粘装置粘结到所述泡罩卡。