DE102019217927A1 - Cartridge with a microfluidic system and electrical components - Google Patents

Cartridge with a microfluidic system and electrical components Download PDF

Info

Publication number
DE102019217927A1
DE102019217927A1 DE102019217927.4A DE102019217927A DE102019217927A1 DE 102019217927 A1 DE102019217927 A1 DE 102019217927A1 DE 102019217927 A DE102019217927 A DE 102019217927A DE 102019217927 A1 DE102019217927 A1 DE 102019217927A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cartridge
electrical component
electrical
layer
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019217927.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Michihiro Kanie
Christoph Faigle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to PCT/EP2020/078866 priority Critical patent/WO2021078598A1/en
Publication of DE102019217927A1 publication Critical patent/DE102019217927A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4038—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections
    • H05K3/4084—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by deforming at least one of the conductive layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/04—Exchange or ejection of cartridges, containers or reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0272—Adaptations for fluid transport, e.g. channels, holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0364—Conductor shape
    • H05K2201/0382—Continuously deformed conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10151—Sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
    • H05K3/4015—Surface contacts, e.g. bumps using auxiliary conductive elements, e.g. pieces of metal foil, metallic spheres

Abstract

Kartusche (1) zur Durchführung automatisierter Untersuchungen von Probenflüssigkeiten aufweisend mindestens eine Kartuschenschicht (2), in welcher hydraulische Komponenten (3) zur Prozessierung von Probenflüssigkeiten angeordnet sind, sowie mindestens eine erste elektrische Komponente (4), die auf einer ersten Seite (7) der Kartuschenschicht (2) angeordnet ist und mindestens eine zweite elektrische Komponente (5) die auf einer der ersten Seite (7) gegenüberliegenden zweiten Seite (8) der Kartuschenschicht (2) angeordnet ist, sowie mindestens einer elektrisch leitfähigen Verbindung (9) zwischen der ersten elektrischen Komponente (4) und der zweiten elektrischen Komponente (5), die sich durch eine Öffnung (10) in der mindestens einen Kartuschenschicht (2) hindurch erstreckt.Cartridge (1) for carrying out automated examinations of sample liquids, comprising at least one cartridge layer (2) in which hydraulic components (3) for processing sample liquids are arranged, as well as at least one first electrical component (4), which on a first side (7) the cartridge layer (2) is arranged and at least one second electrical component (5) which is arranged on a second side (8) of the cartridge layer (2) opposite the first side (7), as well as at least one electrically conductive connection (9) between the first electrical component (4) and the second electrical component (5), which extends through an opening (10) in the at least one cartridge layer (2).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kartusche mit einem mikrofluidischen System, welche beispielsweise eine Lab-on-Chip (LoC)-Kartusche ist.The invention relates to a cartridge with a microfluidic system, which is, for example, a lab-on-chip (LoC) cartridge.

Mikrofluidische Systeme erlauben das Analysieren von kleinen Probenmengen mit einer hohen Sensitivität. Die Automatisierung, Miniaturisierung und Parallelisierung der Prozesse erlauben zudem eine Reduktion von händischen Schritten, sowie eine Verminderung von dadurch verursachten Fehlern.Microfluidic systems allow the analysis of small sample quantities with a high level of sensitivity. The automation, miniaturization and parallelization of the processes also allow a reduction in manual steps and a reduction in errors caused by them.

Mit mikrofluidischen Systemen soll eine „Point-of-care Analyse“ von Proben ermöglicht werden. Eine „Point-of-care Analyse“ ist eine schnelle Probenanalyse, die ohne komplizierte und zeitintensive Arbeitsschritte auskommt, und zwar insbesondere ohne Arbeitsschritte, die von geschultem Personal in Zentrallaboren ausgeführt werden müssten. Dies kann durch ein Mikrofluidikbasiertes Lab-on-Chip-(LoC-)System realisiert werden. Hierbei ist es wünschenswert, das sogenannte ,World-to-Chip-Interface' so auszulegen, dass die Probe in einem einfachen, nicht fehleranfälligen Prozess auf den Chip bzw. auf die Kartusche, also in das mikrofluidische System überführt werden kann.With microfluidic systems, a "point-of-care analysis" of samples should be made possible. A “point-of-care analysis” is a fast sample analysis that does not require any complicated and time-consuming work steps, and in particular without work steps that would have to be carried out by trained personnel in central laboratories. This can be achieved using a microfluidic-based lab-on-chip (LoC) system. It is desirable here to design the so-called 'world-to-chip interface' in such a way that the sample can be transferred to the chip or the cartridge, i.e. into the microfluidic system, in a simple, error-prone process.

LoC-Systeme werden für verschiedene Anwendungen eingesetzt. In einem Netzwerksystem von Kanälen und Kammern auf mikrofluidischer Basis, die sich in einer sogenannten LoC-Kartusche befinden, können die verschiedenen Problemstellungen bearbeitet und unterschiedliche Abläufe programmiert werden. Die möglichen Anwendungen eines LoC-Systems unterscheiden sich in den Abläufen und Prozessen ,on Chip', aber auch in der Probengewinnung und - aufbereitung von der ,Makrowelt'.LoC systems are used for various applications. In a network system of channels and chambers on a microfluidic basis, which are located in a so-called LoC cartridge, the various problems can be dealt with and different processes can be programmed. The possible applications of a LoC system differ in the procedures and processes 'on chip', but also in sample collection and preparation from the 'macro world'.

Derartige Kartuschen werden üblicherweise eingesetzt, weil sie in großer Anzahl mit geringem Aufwand herstellbar sind, um eine große Anzahl von Versuchen in kurzer Zeit und mit geringem Aufwand durchzuführen. Derartige Kartuschen sind häufig Einwegprodukte. Es ist wünschenswert auch komplexe Untersuchungen mit solchen Kartuschen durchzuführen. Dazu sind eine Vielzahl von verschiedenen Komponenten an der bzw. in der Kartusche erforderlich. Insbesondere können auch elektrische Komponenten vorgesehen sein, wodurch der Aufwand zum Aufbau derartiger Kartuschen stark erhöht wird.Such cartridges are usually used because they can be produced in large numbers with little effort in order to carry out a large number of tests in a short time and with little effort. Such cartridges are often single-use products. It is also desirable to carry out complex tests with such cartridges. This requires a large number of different components on or in the cartridge. In particular, electrical components can also be provided, as a result of which the effort for building such cartridges is greatly increased.

Derartige Kartuschen werden häufig in Analyseeinheiten eingeschoben, um eine elektrische, pneumatische, fluidische oder andere Ansteuerung zu ermöglichen. Um die Funktionalität dieser Kartusche zu erweitern, kann Sensorik auf oder in der Kartusche angebracht sein. Durch bauliche Vorgaben des Analysegeräts kann es sein, dass der elektrische Anschluss von Gerät zu Kartusche sich auf einer anderen Seite als der zu betreibende Sensor befinden muss (Beispiel: Sensor auf Vorderseite der Kartusche, elektrischer Anschluss auf Rückseite). Durch solche Anforderungen wird es erforderlich auf beiden Seiten der Kartusche elektrische Komponenten vorzusehen was die Komplexität und damit auch die Kosten der Kartusche normalerweise stark erhöht.Such cartridges are often inserted into analysis units in order to enable electrical, pneumatic, fluidic or other control. In order to expand the functionality of this cartridge, sensors can be attached on or in the cartridge. Due to the structural specifications of the analyzer, the electrical connection from device to cartridge may have to be on a different side than the sensor to be operated (example: sensor on the front of the cartridge, electrical connection on the rear). Such requirements make it necessary to provide electrical components on both sides of the cartridge, which normally greatly increases the complexity and thus also the costs of the cartridge.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Hier beschrieben werden sollen eine besonders bevorzugte Kartusche und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kartusche.A particularly preferred cartridge and a method for producing such a cartridge are to be described here.

Die hier beschriebene Kartusche dient zur Durchführung automatisierter Untersuchungen von Probenflüssigkeiten. Die Kartusche weist mindestens eine Kartuschenschicht auf, in welcher hydraulische Komponenten zur Prozessierung von Probenflüssigkeiten (beispielsweise Ventile oder Pumpen) angeordnet sind sowie eine erste elektrische Komponente mit bevorzugt mindestens einem elektrischen Bauteil, das auf einer ersten Seite der Kartuschenschicht angeordnet ist und mindestens eine zweite elektrische Komponente mit bevorzugt mindestens einem elektrischen Bauteil, die auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Kartuschenschicht angeordnet ist, sowie mindestens einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente, die sich durch eine Öffnung in der mindestens einen Kartuschenschicht hindurch erstreckt.The cartridge described here is used to carry out automated tests of sample liquids. The cartridge has at least one cartridge layer in which hydraulic components for processing sample liquids (for example valves or pumps) are arranged as well as a first electrical component with preferably at least one electrical component, which is arranged on a first side of the cartridge layer and at least one second electrical component Component with preferably at least one electrical component, which is arranged on a second side of the cartridge layer opposite the first side, and at least one electrically conductive connection between the first electrical component and the second electrical component, which extends through an opening in the at least one cartridge layer extends.

Die gesamte Kartusche hat bevorzugt einen Schichtaufbau. Das heißt, die Kartusche ist mit einzelnen Schichten aufgebaut, die beispielsweise zumindest teilweise mit einem Druck-Verfahren (ggf. 3D-Druck, Spritzguss) oder einem Fotolithographie-Verfahren (ggf. 3D-Fotolithographie) aufgebaut wurden. Mit solchen Verfahren können komplexe Schichten einfach hergestellt werden. Die erste elektrische Komponente, die zweite elektrische Komponente und die mindestens eine Kartuschenschicht können bevorzugt ebenfalls als derartige Schichten betrachtet werden, die den weiteren Schichtaufbau der Kartusche ergänzen. Die mindestens eine Kartuschenschicht kann bevorzugt auch mehrere einzelne Kartuschenschichten umfassen, die zusammen die beschriebenen hydraulischen Komponenten ausbilden. Beispielsweise können drei aufeinander liegende Kartuschenschichten existieren, wobei in einer mittleren Kartuschenschicht dann Auslassungen vorhanden sind, so dass sich abschnittsweise Hohlräume zwischen den beiden äußeren Kartuschenschichten ergeben, die die beschriebenen hydraulischen Komponenten bilden. Ein solcher Aufbau kann auch als Kartuschenschichtenpaket bezeichnet werden. Wenn hier also von „mindestens einer Kartuschenschicht“ die Rede ist, dann umfasst das also auch ein Kartuschenschichtenpaket umfassend mehrere einzelne Kartuschenschichten. Mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite sind jeweils gegenüberliegende Oberflächen der mindestens einen Kartuschenschicht gemeint.The entire cartridge preferably has a layer structure. That is, the cartridge is built up with individual layers, which were built up, for example, at least partially with a printing process (possibly 3D printing, injection molding) or a photolithography process (possibly 3D photolithography). With such processes, complex layers can be easily produced. The first electrical component, the second electrical component and the at least one cartridge layer can preferably also be viewed as layers that complement the further layer structure of the cartridge. The at least one cartridge layer can preferably also comprise several individual cartridge layers which together form the hydraulic components described. For example, there can be three cartridge layers lying on top of one another, with openings then being present in a middle cartridge layer, so that in sections there are cavities between the two outer cartridge layers, which form the hydraulic components described. Such a structure can also be referred to as a cartridge layer package become. If “at least one cartridge layer” is mentioned here, then this also includes a cartridge layer package comprising several individual cartridge layers. A first side and a second side opposite the first side mean in each case opposite surfaces of the at least one cartridge layer.

Durch die hier beschriebene Kartusche wird eine Möglichkeit geschaffen, elektrische Leitungen von einer Seite (erste Seite) zur anderen Seite (zweite Seite) auf einer Kartusche zu verlegen. Diese Möglichkeit wird durch den beschriebenen Kartuschenaufbau insbesondere auch realisierbar, wenn Kartuschen mit einem automatisierten Produktionsprozess hergestellt werden. Insbesondere wird ermöglicht, elektrische Energie von einer Seite einer Kartusche zur anderen Seite zu übertragen, bzw. elektrische Leitungen und elektrische Komponenten sowie elektrische Bauteile der Kartusche in zwei Teile zu unterteilen.The cartridge described here creates the possibility of laying electrical lines from one side (first side) to the other side (second side) on a cartridge. This possibility can also be realized in particular by the cartridge structure described if cartridges are manufactured using an automated production process. In particular, it is made possible to transmit electrical energy from one side of a cartridge to the other side, or to divide electrical lines and electrical components as well as electrical components of the cartridge into two parts.

Elektrische Komponenten sind alle Bauteile, die zur Verarbeitung und Führung von elektrischem Strom und jeder Art von elektrischen Signalen geeignet sind. Als elektrische Bauteile werden alle aktiven Komponenten bezeichnet, die eine Funktion erfüllen, beispielsweise Transistoren, Widerstände, Spulen, Kondensatoren, Anschlüsse, Sensoren, Kontakte etc. Ferner können elektrische Komponenten Leiter bzw. Leiterbahnen sein, die zur Leitung von elektrischem Strom bzw. von elektrischen Signalen dienen. Als elektrische Komponente auf einer Seite der Kartusche wird hier bevorzugt auch jeweils die Gesamtheit aller Bauteile und Leitungen bezeichnet, die sich auf der jeweiligen Seite der Kartusche befinden.Electrical components are all components that are suitable for processing and conducting electrical current and all types of electrical signals. All active components that fulfill a function are referred to as electrical components, for example transistors, resistors, coils, capacitors, connections, sensors, contacts, etc. Furthermore, electrical components can be conductors or conductor tracks that conduct electrical current or electrical Signals. The electrical component on one side of the cartridge is preferably also referred to here as the entirety of all components and lines that are located on the respective side of the cartridge.

Die Öffnung ist bevorzugt ein Loch in der Kartusche, welches umfänglich vollständig von der mindestens einen Kartuschenschicht umgeben ist und welches auch als „Durchloch“ bezeichnet werden kann.The opening is preferably a hole in the cartridge, the circumference of which is completely surrounded by the at least one cartridge layer and which can also be referred to as a “through-hole”.

Falls an der Kartusche eine elektrische Leitung von einer Seite zur anderen Seite gebracht werden soll, kommt insbesondere ein solches Durchloch in Frage, wenn die elektrische Verbindung nicht an einer Außenkante bzw. einem Außenrand der Kartusche angeordnet sein soll. Die Öffnung bzw. das Durchloch ist innen angeordnet und von Material der mindestens einen Kartuschenschicht umfänglich umgeben und damit auch durch die Kartusche bzw. die Kartuschenschicht geschützt. Eine Leitung, die am Außenrand der Kartusche entlanggeführt werden würde, würde außerdem die Geometrie der Kartusche verändern. Sofern die äußere Geometrie der Kartusche für ein bestimmtes (standardisiertes) Analysegerät vorgesehen ist, passt die Kartusche durch die Ergänzung einer Leitung am Außenrand dann nicht mehr in das (standardisierte) Analysegerät hinein und muss gegebenenfalls vollständig umgestaltet werden.If an electrical line is to be brought from one side to the other side of the cartridge, such a through hole is particularly suitable if the electrical connection is not to be arranged on an outer edge or an outer edge of the cartridge. The opening or the through-hole is arranged on the inside and surrounded circumferentially by the material of the at least one cartridge layer and thus also protected by the cartridge or the cartridge layer. A line that would run along the outer edge of the cartridge would also change the geometry of the cartridge. If the outer geometry of the cartridge is intended for a certain (standardized) analysis device, the cartridge no longer fits into the (standardized) analysis device due to the addition of a line on the outer edge and may have to be completely redesigned.

Vorteilhaft ist, wenn in der Öffnung ein Stift anordenbar ist, der einen Bestandteil der elektrischen leitfähigen Verbindung ausbildet. Dies hat insbesondere auch den Vorteil, dass für die elektrische Verbindung außer dem Stift kein weiterer Leiter in der Öffnung bzw. dem Durchloch vorgesehen werden muss.It is advantageous if a pin can be arranged in the opening which forms part of the electrically conductive connection. This also has the particular advantage that apart from the pin, no further conductor has to be provided in the opening or the through-hole for the electrical connection.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn der Stift ein Montagestift ist, der bei der Herstellung der Kartusche zur Positionierung von Kartuschenschichten und/oder elektrischen Komponenten relativ zueinander verwendet wurde.It is also advantageous if the pin is a mounting pin that was used in the manufacture of the cartridge for positioning cartridge layers and / or electrical components relative to one another.

Zur korrekten Positionierung von Kartuschenschichten und bevorzugt auch von elektrischen Komponenten zueinander ist bevorzugt in jeder Schicht und ggf. auch an den elektrischen Komponenten ein Durchloch vorhanden, in das bei der Produktion ein Montagestift gesetzt wird. Dieses Durchloch bzw. diese Durchlöcher dienen als die hier beschriebene Öffnung, durch die die elektrische Verbindung ausgebildet wird. Bei der Verwendung einer derartigen Kartusche in einem Analysegerät wird diese Öffnung bzw. dieses Durchloch bevorzugt ebenfalls genutzt. Beispielsweise kann die Öffnung bzw. das Durchloch dazu genutzt werden, um die Kartusche korrekt in Bezug auf pneumatische Anschlüsse, elektrische Anschlüsse etc. zu positionieren. Solche Anschlüsse können beliebig ausgeführt sein und sind hier nicht weiter beschrieben.For the correct positioning of cartridge layers and preferably also of electrical components with respect to one another, there is preferably a through-hole in each layer and possibly also on the electrical components, into which a mounting pin is placed during production. This through hole or these through holes serve as the opening described here through which the electrical connection is formed. When using such a cartridge in an analysis device, this opening or this through-hole is preferably also used. For example, the opening or the through hole can be used to correctly position the cartridge with respect to pneumatic connections, electrical connections, etc. Such connections can be designed in any way and are not described further here.

Es ist vorteilhaft, wenn die elektrische Verbindung unmittelbar unter Verwendung des Montagestiftes ausgebildet wird, wobei der Montagestift bevorzugt in der Kartusche auch nach der Montage verbleibt. Dann fließen elektrischer Strom zur Energieversorgung und/oder Signale zwischen elektronischen Bauteilen der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente durch den Montagestift selbst.It is advantageous if the electrical connection is established directly using the assembly pin, the assembly pin preferably remaining in the cartridge even after assembly. Electric current for the energy supply and / or signals then flow between electronic components of the first electrical component and the second electrical component through the mounting pin itself.

Die Herstellung der Kartusche inklusive Verschweißung der einzelnen Schichten bzw. elektrischen Komponenten geschieht bevorzugt auf einer automatisierten Prozesslinie mit hoher Taktung. Deshalb ist eine manuelle Kontaktierung (also das manuelle Einfädeln einer Leitung durch ein Durchloch und die beidseitige Kontaktierung dieser Leitung) nachteilig. Es würde die Taktzeit einer solchen Prozesslinie stark beeinträchtigen. Durch die Verwendung eines Montagestiftes zur Ausbildung der elektrischen Verbindung kann die elektrische Verbindung ohne eine (wesentliche) Erhöhung der Prozesszeit und damit ohne eine (wesentliche) Reduzierung der Taktung einer Prozesslinie realisiert werden.The manufacture of the cartridge including the welding of the individual layers or electrical components is preferably done on an automated process line with high cycle rates. Therefore, manual contacting (that is, the manual threading of a line through a through hole and the two-sided contacting of this line) is disadvantageous. It would seriously affect the cycle time of such a process line. By using a mounting pin to form the electrical connection, the electrical connection can be implemented without a (substantial) increase in the process time and thus without a (substantial) reduction in the timing of a process line.

Auch vorteilhaft ist die Kartusche, wenn der Stift ein Justagestift ist, der beim Einsetzen der Kartusche in ein Analysegerät die elektrische Verbindung ausbildet.The cartridge is also advantageous if the pin is an adjustment pin which forms the electrical connection when the cartridge is inserted into an analysis device.

Der Justagestift dient zum Positionieren der Kartusche in dem Analysegerät. Der Justagestift kann beispielsweise ein Pin sein, der sich in einer Aufnahme für die Kartusche in dem Analysegerät befindet und welcher sich durch das Durchloch bzw. die Öffnung erstreckt, wenn die Kartusche korrekt in das Analysegerät eingesetzt ist.The alignment pin is used to position the cartridge in the analyzer. The adjustment pin can, for example, be a pin which is located in a receptacle for the cartridge in the analysis device and which extends through the through hole or the opening when the cartridge is correctly inserted into the analysis device.

Der Justagestift kann selbst elektrisch leitfähig sein, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente auszubilden. Der Justagestift kann auch (nur) Abschnitte der ersten elektrischen Komponente und/oder der zweiten elektrischen Komponente verformen, um einen elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen Komponenten herzustellen.The alignment pin itself can be electrically conductive in order to form an electrical connection between the first electrical component and the second electrical component. The alignment pin can also (only) deform sections of the first electrical component and / or the second electrical component in order to produce electrical contact between the electrical components.

Durch die Herstellung der elektrischen Verbindung mit dem Justagestift kann eine schaltbare elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente bereitgestellt werden, die nur dann geschaltet (das heißt leitfähig) ist, wenn der Justagestift in die Öffnung bzw.in das Durchloch eingreift. Das bedeutet, dass die Verbindung nur dann geschaltet bzw. leitfähig ist, wenn die Kartusche in das Analysegerät eingesetzt ist.By establishing the electrical connection with the adjustment pin, a switchable electrical connection can be provided between the first electrical component and the second electrical component, which is only switched (i.e. conductive) when the adjustment pin engages in the opening or in the through-hole . This means that the connection is only switched or conductive when the cartridge is inserted into the analyzer.

Es können auch zwei voneinander getrennte Justagestifte vorgesehen sein, die von der ersten Seite ausgehend und von der zweiten Seite ausgehend jeweils in die Öffnung bzw. in das Durchloch eingreifen, um die elektrisch leitfähige Verbindung auszubilden.It is also possible to provide two adjustment pins which are separate from one another and which, starting from the first side and starting from the second side, each engage in the opening or in the through-hole in order to form the electrically conductive connection.

Der Stift (Justagestift und/oder Montagestift) hat bevorzugt einen Durchmesser im Bereich von ca. 2 mm [Millimeter]. (bevorzugt zwischen 0,5 mm und 5 mm).The pin (adjustment pin and / or assembly pin) preferably has a diameter in the range of approximately 2 mm [millimeters]. (preferably between 0.5 mm and 5 mm).

Außerdem vorteilhaft ist, wenn mit dem Stift zumindest ein Abschnitt der ersten elektrischen Komponente und/oder ein Abschnitt der zweiten elektrischen Komponente an der Kartuschenschicht verklemmt ist.It is also advantageous if at least a section of the first electrical component and / or a section of the second electrical component is clamped to the cartridge layer with the pin.

Auch vorteilhaft ist, wenn mindestens ein Abschnitt der ersten elektrischen Komponente oder der zweiten elektrischen Komponente im Bereich der Öffnung ein geöffnetes Kontaktende ausbildet, in welches der Stift (Justagestift und/oder Montagestift) eingreift.It is also advantageous if at least one section of the first electrical component or the second electrical component in the area of the opening forms an open contact end into which the pin (adjustment pin and / or assembly pin) engages.

Das geöffnete Kontaktende ist bevorzugt beispielsweise ringförmig ausgeführt., Das geöffnete Kontaktende hat eine Öffnung, welche bevorzugt (zumindest annähernd) koaxial zur Öffnung in der mindestens einen Kartuschenschicht angeordnet ist. Bevorzugt ragt das geöffnete Kontaktende in die Öffnung bzw. in das Durchloch der Kartuschenschicht hinein. Die Öffnung des Kontaktendes muss nicht ringförmig sein. Die Öffnung kann auch oval oder rechteckig sein oder eine beliebige andere Form aufweisen. Bevorzugt haben beide elektrischen Komponenten im Bereich der Öffnung der Kartuschenschicht ein geöffnetes Kontaktende. Dabei ist ein geöffnetes (ringförmiges) Kontaktende einer ersten elektrischen Komponente vom Durchmesser her etwas vergrößert gegenüber einem anderen geöffneten (ringförmigen) Kontaktende einer zweiten elektrischen Komponente, bevorzugt liegen die geöffneten (ringförmigen) Kontaktenden im Durchloch übereinander. Bei dieser Anordnung kann durch den Montagestift bzw. im Betrieb durch einen Justagestift ein Klemmkontakt hergestellt werden, wobei der Stift (Justagestift und/oder Montagestift) in die geöffneten Kontaktenden eingreift und die Kontaktenden bevorzugt aneinanderdrückt. Dies ist eine Form von indirektem Kontakt durch den Stift. Der Stift selbst wird nicht von elektrischem Strom bzw. elektrischen Signalen zwischen der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente durchströmt, sondern bewirkt nur die direkte Kontaktierung der Kontaktenden miteinander.The opened contact end is preferably designed, for example, ring-shaped. The opened contact end has an opening which is preferably (at least approximately) arranged coaxially to the opening in the at least one cartridge layer. The opened contact end preferably protrudes into the opening or into the through-hole of the cartridge layer. The opening of the contact end does not have to be ring-shaped. The opening can also be oval or rectangular or have any other shape. Both electrical components preferably have an open contact end in the area of the opening of the cartridge layer. An open (ring-shaped) contact end of a first electrical component is slightly larger in diameter compared to another open (ring-shaped) contact end of a second electrical component; the opened (ring-shaped) contact ends are preferably one above the other in the through-hole. With this arrangement, a clamping contact can be established by the assembly pin or, during operation, by an adjustment pin, the pin (adjustment pin and / or assembly pin) engaging the opened contact ends and preferably pressing the contact ends together. This is a form of indirect contact through the pen. The pin itself is not traversed by electrical current or electrical signals between the first electrical component and the second electrical component, but only brings about direct contact between the contact ends.

Ein Stift kann in ein solches ringförmiges Kontaktende eingreifen, um einen besonders gut elektrisch leitfähigen Kontakt mit einer besonders großen Zuverlässigkeit zu erzeugen.A pin can engage in such an annular contact end in order to produce a particularly good electrically conductive contact with a particularly high level of reliability.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn mindestens ein Abschnitt der ersten elektrischen Komponente und/oder mindestens ein Abschnitt der zweiten elektrischen Komponente sich derart in die Öffnung der mindestens einen Kartuschenschicht hinein erstreckt, dass in der Öffnung ein unmittelbarer Kontakt der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente miteinander vorliegt.It is also advantageous if at least a section of the first electrical component and / or at least a section of the second electrical component extends into the opening of the at least one cartridge layer in such a way that there is direct contact between the first electrical component and the second electrical component in the opening Component is present with each other.

Ein solcher unmittelbarer Kontakt kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass ein Stift (Montagestift oder Justagestift) in der Öffnung verbleibt.Such a direct contact can be implemented, for example, in that a pin (assembly pin or adjustment pin) remains in the opening.

Außerdem vorteilhaft ist, wenn hydraulische Komponenten in der mindestens einen Kartuschenschicht ein mikrofluidisches System zur Prozessierung von Probenflüssigkeiten ausbilden, wobei mindestens ein elektrisches Bauteil dazu eingerichtet ist bei einer Untersuchung von Probeflüssigkeiten in dem mikrofluidischen System mitzuwirken.It is also advantageous if hydraulic components in the at least one cartridge layer form a microfluidic system for processing sample liquids, at least one electrical component being set up to participate in an examination of sample liquids in the microfluidic system.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die mindestens eine Kartuschenschicht mit mindestens einer weiteren Kartuschenschicht und/oder mit einer ersten elektrischen Komponente und/oder einer zweiten elektrischen Komponente mit einem Schweißprozess miteinander verbunden ist.It is also advantageous if the at least one cartridge layer is connected to one another with at least one further cartridge layer and / or with a first electrical component and / or a second electrical component using a welding process.

Der Schweißprozess ist insbesondere ein Laserschweißprozess. Ein Laserschweißprozess eignet sich besonders gut, die einzelnen Schichten und/oder Komponenten der Kartusche miteinander zu verbinden. Dazu werden verschiedene Schichten und/oder Komponenten der Kartusche bevorzugt von der ersten Seite und/oder von der zweiten Seite ausgehend verschweißt.The welding process is in particular a laser welding process. A laser welding process is particularly suitable for joining the individual layers and / or components of the cartridge to one another. For this purpose, different layers and / or components of the cartridge are preferably welded starting from the first side and / or starting from the second side.

Auch vorteilhaft ist, wenn die mindestens eine Kartuschenschicht mit mindestens einer weiteren Kartuschenschicht und/oder mit einer ersten elektrischen Komponente und/oder einer zweiten elektrischen Komponente mit einem Kleber miteinander verbunden ist.It is also advantageous if the at least one cartridge layer is connected to one another with at least one further cartridge layer and / or with a first electrical component and / or a second electrical component with an adhesive.

Kleben eignet sich besonders zur Verbindung von elektrischen Komponenten mit den Kartuschenschichten. Die erste elektrische Komponente und die zweite elektrische Komponente sind bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Material. Sie bilden Leitungen aus, die auf die jeweiligen Seiten der Kartusche gelegt sind. Die elektrischen Komponenten können beispielsweise durch pneumatisches Ansaugen auf die Kartuschenschicht aufgebracht werden und einseitig mit Kleber bestrichen sein. Beim Anpressen auf der Kartuschenschicht bleiben die elektrischen Komponenten an den Seiten der Kartuschenschicht kleben. Die elektrischen Komponenten, können auch durch das Aufbringen/Montieren von (gewöhnlichen) Drähten auf der jeweiligen Seite der Kartuschenschicht ausgebildet sein.Gluing is particularly suitable for connecting electrical components to the cartridge layers. The first electrical component and the second electrical component are preferably made of an electrically conductive material. They form lines that are placed on the respective sides of the cartridge. The electrical components can be applied to the cartridge layer, for example by pneumatic suction, and coated on one side with adhesive. When pressed onto the cartridge layer, the electrical components stick to the sides of the cartridge layer. The electrical components can also be formed by applying / mounting (ordinary) wires on the respective side of the cartridge layer.

Außerdem vorteilhaft ist, wenn in der ersten elektrischen Komponente als elektrisches Bauteil ein Anschluss vorgesehen ist, mit welchem eine elektrische Verbindung von der Kartusche zu einer Analyseeinheit herstellbar ist, wenn die Kartusche in die Analyseeinheit eingesetzt ist und wobei in der zweiten elektrischen Komponente als elektrisches Bauteil ein elektrischer Verbraucher angeordnet ist.It is also advantageous if a connection is provided as an electrical component in the first electrical component, with which an electrical connection can be established from the cartridge to an analysis unit when the cartridge is inserted into the analysis unit and in the second electrical component as an electrical component an electrical consumer is arranged.

Elektrische Verbraucher sind beispielsweise Heizungen zum Heizen von Fluiden, Sensoren und so weiter. Durch den hier beschriebenen Kartuschenaufbau wird es insbesondere ermöglicht, dass elektrische Verbraucher auf der gegenüberliegenden Seite von elektrischen Anschlüssen an der Kartusche vorgesehen sind. Verbraucher können auch Kontaktstellen und/oder Steckverbinder sein an denen weitere Verbraucherkomponenten anordnenbar sind.Electrical consumers are, for example, heaters for heating fluids, sensors and so on. The cartridge structure described here makes it possible, in particular, that electrical loads are provided on the cartridge on the opposite side of electrical connections. Consumers can also be contact points and / or plug connectors at which further consumer components can be arranged.

Die erste elektrische Komponente und die zweite elektrische Komponente können eine (zumindest abschnittsweise) durchgängige Schicht bilden, bzw. flächig sein. Dies ist aber nicht erforderlich. Wie auch oben ausgeführt, kann sich bei einer elektrischen Komponente auch einen elektrischen Leiter und/oder um ein elektrisches Bauteil handeln. Vorzugsweise handelt es sich um eine Menge an elektrischen Leitern und elektrischen Bauteilen, die auf der ersten Seite und auf der zweiten Seite der Kartusche angeordnet sind. Eine elektrische Komponente im beschriebenen Sinne existiert also insbesondere auch dann, wenn ein elektrischer Leiter und/oder ein elektrisches Bauteil auf der jeweiligen Seite der Kartusche angeordnet ist.The first electrical component and the second electrical component can form a continuous layer (at least in sections) or be flat. But this is not necessary. As also stated above, an electrical component can also be an electrical conductor and / or an electrical component. It is preferably a quantity of electrical conductors and electrical components which are arranged on the first side and on the second side of the cartridge. An electrical component in the sense described thus also exists in particular when an electrical conductor and / or an electrical component is arranged on the respective side of the cartridge.

Bevorzugt können die erste elektrische Komponente und die zweite elektrische Komponente auch jeweils mehrere (zwei, drei, etc.) elektrisch voneinander getrennte elektrische Abschnitte aufweisen. Dann ist bevorzugt jeweils ein Abschnitte in der ersten elektrischen Komponente mit einem (entsprechenden) Abschnitte in der zweiten elektrischen Komponente verbunden, ohne dass eine Verbindung von Abschnitten untereinander innerhalb einer Schicht vorliegt. Mehrere elektrisch leitfähige Verbindungen zwischen den elektrischen Komponenten können in einer Öffnung/Durchloch oder in mehreren Öffnungen/Durchlöchern ausgebildet sein, wobei dann bevorzugt jeweils in einer Öffnung/in einem Durchloch eine Verbindung hergestellt ist.The first electrical component and the second electrical component can preferably also each have a plurality (two, three, etc.) electrical sections that are electrically separated from one another. A section in each case in the first electrical component is then preferably connected to a (corresponding) section in the second electrical component without there being a connection of sections to one another within a layer. A plurality of electrically conductive connections between the electrical components can be formed in an opening / through-hole or in a plurality of openings / through-holes, a connection then preferably being made in each opening / in a through-hole.

Hier auch beschrieben werden soll ein Verfahren zur Herstellung einer Kartusche aufweisend folgende Schritte:

  1. a) Bereitstellen mindestens einer Kartuschenschicht,
  2. b) Bereitstellen einer ersten elektrischen Komponente auf einer ersten Seite der mindestens einen Kartuschenschicht,
  3. c) Bereitstellen einer zweiten elektrischen Komponente auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der mindestens einen Kartuschensch icht,
  4. d) Positionieren der mindestens einen Kartuschenschicht und der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente mit einem Stift relativ zueinander, wobei der Stift sich durch eine Öffnung der mindestens einen Kartuschenschicht hindurch erstreckt.
  5. e) Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung der ersten elektrischen Komponente und der zweiten elektrischen Komponente in der Öffnung.
A method for producing a cartridge, comprising the following steps, is also to be described here:
  1. a) providing at least one cartridge layer,
  2. b) providing a first electrical component on a first side of the at least one cartridge layer,
  3. c) providing a second electrical component on a second side of the at least one cartridge layer opposite the first side,
  4. d) positioning the at least one cartridge layer and the first electrical component and the second electrical component relative to one another with a pin, the pin extending through an opening of the at least one cartridge layer.
  5. e) Establishing an electrically conductive connection between the first electrical component and the second electrical component in the opening.

Die für die beschriebene Kartusche erläuternden besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das beschriebene Verfahren anwendbar und übertragbar.The particular advantages and design features explained for the cartridge described can be used and transferred to the method described.

Die Kartusche, das Verfahren und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1: eine beschriebene Kartusche in einer ersten Ausführungsvariante,
  • 2: eine beschriebene Kartusche in einer zweiten Ausführungsvariante,
  • 3: eine beschriebene Kartusche in einer dritten Ausführungsvariante,
  • 4: eine geöffnetes Kontaktende, und
  • 5: ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Verfahrens.
The cartridge, the method and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. Show it:
  • 1 : a cartridge described in a first variant,
  • 2 : a described cartridge in a second variant,
  • 3 : a cartridge described in a third variant,
  • 4th : an open contact end, and
  • 5 : a flow chart of the method described.

In 1 ist ein Abschnitt der Kartusche 1 dargestellt. Zu erkennen ist die Kartuschenschicht 2, in welcher hydraulische Komponenten 3 ein mikrofluidisches System 15 zur Prozessierung von Probenflüssigkeiten ausbilden. Das mikrofluidische System 15 ist hier nur schematisch dargestellt. Auf einer ersten Seite 7 der Kartuschenschicht 2 ist eine erste elektrische Komponente 4 mit einem beispielhaft dargestellten elektrischen Bauteil 6 dargestellt. Auf einer zweiten Seite 8 der Kartuschenschicht 2 ist eine zweite elektrische Komponente 5 mit einem beispielhaft dargestellten elektrischen Bauteil 6 dargestellt. Zu erkennen ist, dass die Kartuschenschicht 2 eine Öffnung 10 bzw. ein Durchloch hat. Durch diese Öffnung 10 erstreckt sich ein Stift 11. Die erste elektrische Komponente 4 und die zweite elektrische Komponente 5 weisen jeweils einen Abschnitt 12 auf, wobei diese Abschnitte 12 von dem Stift 11 so in die Öffnung 11 gepresst sind, dass eine elektrisch leitfähige Verbindung 9 und damit in dieser Ausführungsvariante auch ein unmittelbarer elektrischer Kontakt 14 zwischen der ersten elektrischen Komponente 4 und der zweiten elektrischen Komponente 5 existiert. Der Stift 11 bei dieser Ausführungsvariante einer Kartusche 1 ist beispielsweise ein Montagestift, der bei der Herstellung der Kartusche 1 zur Positionierungen einzelner Kartuschenschichten 2 eines Kartuschenschichtenpakets zueinander verwendet wurde und welcher zur Ausbildung der elektrischen Verbindung in der Kartusche 1 bzw. in der Öffnung 10 verbleibt.In 1 is a section of the cartridge 1 shown. The cartridge layer can be seen 2 , in which hydraulic components 3 a microfluidic system 15th for processing sample liquids. The microfluidic system 15th is only shown schematically here. On a first page 7th the cartridge layer 2 is a first electrical component 4th with an electrical component shown as an example 6th shown. On a second page 8th the cartridge layer 2 is a second electrical component 5 with an electrical component shown as an example 6th shown. It can be seen that the cartridge layer 2 an opening 10 or has a through hole. Through this opening 10 extends a pen 11 . The first electrical component 4th and the second electrical component 5 each have a section 12th on, taking these sections 12th from the pen 11 so in the opening 11 are pressed that an electrically conductive connection 9 and thus also a direct electrical contact in this variant 14th between the first electrical component 4th and the second electrical component 5 exists. The pencil 11 in this variant of a cartridge 1 is, for example, a mounting pin that is used in the manufacture of the cartridge 1 for positioning individual cartridge layers 2 of a cartridge layer package was used to one another and which was used to form the electrical connection in the cartridge 1 or in the opening 10 remains.

Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsvariante einer Kartusche 1, wobei hier nur die Unterschiede zu der Ausführungsvariante gemäß 1 erläutert werden. Anstatt eines Stiftes 11, der bspw. ein Montagestift sein kann, sind hier zwei Stifte 11 vorhanden, die ausgehend von der ersten Seite 7 und der zweiten Seite 8 in die Öffnung 10 eingreifen. Diese Stifte können beispielsweise Justagestifte einer hier nicht dargestellten Analyseeinheit sein, in welche die Kartusche 1 eingesetzt wird. Durch diese Stifte 11 werden die Abschnitte 12 der ersten elektrischen Komponente 4 und der zweiten elektrischen Komponente 5 in die Öffnung 10 gebogen, so dass dann ein elektrischer Kontakt ausgebildet wird.The 2 shows an alternative embodiment of a cartridge 1 , here only the differences to the variant according to 1 explained. Instead of a pen 11 , which can be a mounting pin, for example, are two pins here 11 present starting from the first page 7th and the second page 8th into the opening 10 intervention. These pins can be, for example, adjustment pins of an analysis unit, not shown here, into which the cartridge 1 is used. Through these pens 11 become the sections 12th the first electrical component 4th and the second electrical component 5 into the opening 10 bent so that an electrical contact is then formed.

3 zeigt noch eine weitere Ausführungsvariante einer Kartusche. Hier zu erkennen ist ein geöffnetes (bevorzugt ringförmiges) Kontaktende 13 an einem Abschnitt 12 der zweiten elektrischen Komponente 5, welche sich in die Öffnung 10 hinein erstreckt. In ein solches geöffnetes Kontaktende 13 kann der Stift 11 eingreifen, um eine besonders gute elektrisch leitfähige Verbindung 9 zwischen der ersten elektrischen Komponente 4 und der zweiten elektrischen Komponente 5 auszubilden. 3 shows yet another embodiment of a cartridge. An open (preferably ring-shaped) contact end can be seen here 13th on a section 12th the second electrical component 5 which is in the opening 10 extends into it. In such an open contact end 13th can the pen 11 intervene to establish a particularly good electrically conductive connection 9 between the first electrical component 4th and the second electrical component 5 to train.

4 zeigt einen solches geöffnetes Kontaktende 13 einer zweiten elektrischen Komponente 5 noch einmal beispielhaft in einer dreidimensionalen Ansicht. Eine solche Ausgestaltung ist selbstverständlich auch für die erste elektrische Komponente möglich. 4th shows such an open contact end 13th a second electrical component 5 once again as an example in a three-dimensional view. Such a configuration is of course also possible for the first electrical component.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Verfahrens mit den Verfahrensschritten a), b), c), d) und e), die für die Herstellung der hier beschriebenen Kartusche ausgeführt werden. 5 shows a flow chart of the described method with the method steps a), b), c), d) and e), which are carried out for the production of the cartridge described here.

Claims (12)

Kartusche (1) zur Durchführung automatisierter Untersuchungen von Probenflüssigkeiten aufweisend mindestens eine Kartuschenschicht (2), in welcher hydraulische Komponenten (3) zur Prozessierung von Probenflüssigkeiten angeordnet sind, sowie mindestens eine erste elektrische Komponente (4), die auf einer ersten Seite (7) der Kartuschenschicht (2) angeordnet ist und mindestens eine zweite elektrische Komponente (5) die auf einer der ersten Seite (7) gegenüberliegenden zweiten Seite (8) der Kartuschenschicht (2) angeordnet ist, sowie mindestens einer elektrisch leitfähigen Verbindung (9) zwischen der ersten elektrischen Komponente (4) und der zweiten elektrischen Komponente (5), die sich durch eine Öffnung (10) in der mindestens einen Kartuschenschicht (2) hindurch erstreckt.Cartridge (1) for carrying out automated examinations of sample liquids, comprising at least one cartridge layer (2) in which hydraulic components (3) for processing sample liquids are arranged, as well as at least one first electrical component (4), which on a first side (7) the cartridge layer (2) is arranged and at least one second electrical component (5) which is arranged on a second side (8) of the cartridge layer (2) opposite the first side (7), as well as at least one electrically conductive connection (9) between the first electrical component (4) and the second electrical component (5), which extends through an opening (10) in the at least one cartridge layer (2). Kartusche (1) nach Anspruch 1, wobei in der Öffnung (10) ein Stift (11) anordnenbar ist, der einen Bestandteil der elektrischen leitfähigen Verbindung (9) ausbildet.Cartridge (1) Claim 1 wherein a pin (11) can be arranged in the opening (10) and forms part of the electrically conductive connection (9). Kartusche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stift (11) ein Montagestift ist, der bei der Herstellung der Kartusche zur Positionierung von Kartuschenschichten (2) und/oder elektrischen Komponenten (4, 5) relativ zueinander verwendet wurde.Cartridge (1) according to one of the preceding claims, wherein the pin (11) is a mounting pin which was used in the manufacture of the cartridge for positioning cartridge layers (2) and / or electrical components (4, 5) relative to one another. Kartusche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stift (11) ein Justagestift ist, der beim Einsetzen der Kartusche (1) in ein Analysegerät die elektrische Verbindung ausbildet.Cartridge (1) according to one of the preceding claims, wherein the pin (11) is an adjustment pin, which forms the electrical connection when the cartridge (1) is inserted into an analysis device. Kartusche (1) nach Anspruch 2, wobei mit dem Stift (11) zumindest ein Abschnitt (12) der ersten elektrischen Komponente (4) und/oder ein Abschnitt (12) der zweiten elektrischen Komponente (5) an der Kartuschenschicht (2) verklemmt ist.Cartridge (1) Claim 2 wherein at least a section (12) of the first electrical component (4) and / or a section (12) of the second electrical component (5) is clamped to the cartridge layer (2) with the pin (11). Kartusche (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei mindestens ein Abschnitt (12) der ersten elektrischen Komponente (4) oder der zweiten elektrischen Komponente (5) im Bereich der Öffnung (10) ein geöffnetes Kontaktende (13) ausbildet in welches der Stift (11) eingreift.Cartridge (1) Claim 2 or 3 , wherein at least one section (12) of the first electrical component (4) or the second electrical component (5) in the area of the opening (10) forms an open contact end (13) into which the pin (11) engages. Kartusche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Abschnitt (12) der ersten elektrischen Komponente (4) und/oder mindestens ein Abschnitt (12) der zweiten elektrischen Komponente (5) sich derart in die Öffnungen der mindestens einen Kartuschenschicht (2) hinein erstreckt, dass in der Öffnung (11) ein unmittelbarer Kontakt (14) der ersten elektrischen Komponente (4) und der zweiten elektrischen Komponente (5) zueinander vorliegt.Cartridge (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one section (12) of the first electrical component (4) and / or at least one section (12) of the second electrical component (5) extends into the openings of the at least one cartridge layer ( 2) extends in that in the opening (11) there is direct contact (14) of the first electrical component (4) and the second electrical component (5) to one another. Kartusche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei hydraulische Komponenten (3) in der mindestens einen Kartuschenschicht (2) ein mikrofluidisches System (15) zur Prozessierung von Probenflüssigkeiten ausbilden, wobei mindestens ein elektrisches Bauteil (6) in der ersten elektrischen Komponente (4) oder der zweiten elektrischen Komponente (5) vorgesehen ist, dass dazu eingerichtet ist, bei einer Untersuchung von Probeflüssigkeiten in dem mikrofluidischen System (15) mitzuwirkenCartridge (1) according to one of the preceding claims, wherein hydraulic components (3) in the at least one cartridge layer (2) form a microfluidic system (15) for processing sample liquids, at least one electrical component (6) in the first electrical component ( 4) or the second electrical component (5) is provided that is set up to participate in an examination of sample liquids in the microfluidic system (15) Kartusche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Kartuschenschicht (2) mit mindestens einer weiteren Kartuschenschicht (2) oder mit mindestens einer elektrischen Komponente (4, 5) mit einem Schweißprozess verbunden ist.Cartridge (1) according to one of the preceding claims, wherein the at least one cartridge layer (2) is connected to at least one further cartridge layer (2) or to at least one electrical component (4, 5) using a welding process. Kartusche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Kartuschenschicht (2) mit mindestens einer weiteren Kartuschenschicht (2) oder mit mindestens einer elektrischen Komponente (4, 5) mit einem Kleber verbunden ist.Cartridge (1) according to one of the preceding claims, wherein the at least one cartridge layer (2) is connected to at least one further cartridge layer (2) or to at least one electrical component (4, 5) with an adhesive. Kartusche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der ersten elektrischen Komponente (4) als elektrisches Bauteil (6) ein Anschluss vorgesehen ist mit welchem eine elektrische Verbindung von der Kartusche (1) zu einer Analyseeinheit herstellbar ist, wenn die Kartusche (1) in die Analyseeinheit eingesetzt ist und wobei in der zweiten elektrischen Komponente (5) als elektrisches Bauteil (6) ein elektrischer Verbraucher angeordnet ist.Cartridge (1) according to one of the preceding claims, wherein in the first electrical component (4) a connection is provided as electrical component (6) with which an electrical connection can be established from the cartridge (1) to an analysis unit when the cartridge ( 1) is inserted into the analysis unit and wherein an electrical consumer is arranged as an electrical component (6) in the second electrical component (5). Verfahren zur Herstellung einer Kartusche (1) aufweisend folgende Schritte: a) Bereitstellen mindestens einer Kartuschenschicht (2) b) Bereitstellen einer ersten elektrischen Komponente (4) auf einer ersten Seite (7) der mindestens einen Kartuschenschicht (2), c) Bereitstellen einer zweiten elektrischen Komponente (5) auf einer der ersten Seite (7) gegenüberliegenden zweiten Seite (8) der mindestens einen Kartuschenschicht (2), d) Positionieren der mindestens einen Kartuschenschicht (2) und der ersten elektrischen Komponente (4) und der zweiten elektrischen Komponente (5) mit einem Stift (11) relativ zueinander, wobei der Stift (11) sich durch eine Öffnung (10) der mindestens einen Kartuschenschicht (2) hindurch erstreckt. e) Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung (9) der ersten elektrischen Komponente (4) und der zweiten elektrischen Komponente (5) in der Öffnung (10).A method for producing a cartridge (1) comprising the following steps: a) Providing at least one cartridge layer (2) b) providing a first electrical component (4) on a first side (7) of the at least one cartridge layer (2), c) providing a second electrical component (5) on a second side (8) of the at least one cartridge layer (2) opposite the first side (7), d) positioning the at least one cartridge layer (2) and the first electrical component (4) and the second electrical component (5) with a pin (11) relative to one another, the pin (11) extending through an opening (10) of the at least a cartridge layer (2) extends therethrough. e) Establishing an electrically conductive connection (9) between the first electrical component (4) and the second electrical component (5) in the opening (10).
DE102019217927.4A 2019-10-25 2019-11-21 Cartridge with a microfluidic system and electrical components Pending DE102019217927A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2020/078866 WO2021078598A1 (en) 2019-10-25 2020-10-14 Cartridge comprising a microfluidic system and electrical components

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019216433.1 2019-10-25
DE102019216433 2019-10-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019217927A1 true DE102019217927A1 (en) 2021-04-29

Family

ID=75378703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019217927.4A Pending DE102019217927A1 (en) 2019-10-25 2019-11-21 Cartridge with a microfluidic system and electrical components

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019217927A1 (en)
WO (1) WO2021078598A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070111353A1 (en) * 2003-12-08 2007-05-17 Protolife Sr.L Hybrid microfluidic chip and method for manufacturing same
US7955842B2 (en) * 2006-04-07 2011-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Microfluidic device and method for concentrating sample containing cells or viruses and lysing cells or viruses, and method of producing the microfluidic device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4700214A (en) * 1983-12-15 1987-10-13 Laserpath Corporation Electrical circuitry
US6897557B2 (en) * 2001-06-19 2005-05-24 The Regents Of The University Of California Integrated electrical connector
US20060234042A1 (en) * 2002-09-05 2006-10-19 Rui Yang Etched dielectric film in microfluidic devices
CA2772050C (en) * 2002-12-26 2016-09-06 Meso Scale Technologies, Llc. Assay cartridges and methods of using the same
US10003149B2 (en) * 2014-10-25 2018-06-19 ComponentZee, LLC Fluid pressure activated electrical contact devices and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070111353A1 (en) * 2003-12-08 2007-05-17 Protolife Sr.L Hybrid microfluidic chip and method for manufacturing same
US7955842B2 (en) * 2006-04-07 2011-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Microfluidic device and method for concentrating sample containing cells or viruses and lysing cells or viruses, and method of producing the microfluidic device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021078598A1 (en) 2021-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014118188A1 (en) Cell contacting system for an electrochemical device
EP2989669A1 (en) Method for producing a battery contact-making system, and battery contact-making system
DE102005042102A1 (en) Assembly structure for a pressure sensor integrally formed with an electromagnetic valve
DE2319011A1 (en) METHOD OF EECTRIC TESTING A CHIP CONNECTING CIRCUIT NETWORK ON A SUBSTRATE
DE112019005699T5 (en) BUSBAR SENSOR WIRE FASTENING USING A BLIND RIVET
DE102009000827A1 (en) Device and method for connecting at least two electrical connections
DE102016010067A1 (en) Circuit board that allows the detection of a fallen part, and circuit for detecting a fallen part
WO2008061933A1 (en) Method and device for monitoring a switch unit
EP3433897A1 (en) Cover for a housing, battery sensor and method for producing a battery sensor
WO2015180885A1 (en) Vehicle diagnosis device and data transmission device
DE102019217927A1 (en) Cartridge with a microfluidic system and electrical components
DE102013209435A1 (en) Plug connection with an optimized to avoid chips guide element
DE202016102171U1 (en) Electrical plug connection
DE102017109398A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MONITORING A CONNECTION BETWEEN ELECTRICAL EQUIPMENT
DE10060585A1 (en) Device and method for examining a semiconductor integrated circuit
DE102013210945A1 (en) Cell contacting system for an electrochemical device and method of making a cell contacting system
EP3061157B1 (en) Electrical connection
DE102017004517A1 (en) Test socket and contacting device for contacting a high-frequency signal
EP3265834B1 (en) Electric contact device
DE19610556A1 (en) Bus segment or bus interface for connecting a module of a programmable logic controller to a bus
DE102016210550B4 (en) Sensor device and method for manufacturing a sensor device
EP2482353B1 (en) Adhesive connection
EP1162694B1 (en) Apparatus for connecting electrical wires
EP3422027B1 (en) Device, method, production method for testing cable harnesses
EP0436776B1 (en) Combination of film resistors with structured contact surfaces and connection wires

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified