KR102612806B1 - 피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로 - Google Patents

피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR102612806B1
KR102612806B1 KR1020207035208A KR20207035208A KR102612806B1 KR 102612806 B1 KR102612806 B1 KR 102612806B1 KR 1020207035208 A KR1020207035208 A KR 1020207035208A KR 20207035208 A KR20207035208 A KR 20207035208A KR 102612806 B1 KR102612806 B1 KR 102612806B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flexible printed
printed circuit
electrically conductive
synthetic polymer
membrane
Prior art date
Application number
KR1020207035208A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210008037A (ko
Inventor
마크 디 에드문손
폴 디 가슬러
Original Assignee
더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
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 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드 filed Critical 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
Publication of KR20210008037A publication Critical patent/KR20210008037A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102612806B1 publication Critical patent/KR102612806B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/0283—Stretchable printed circuits
    • 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
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/028—Bending or folding regions of flexible printed circuits
    • 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
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • 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
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393—Flexible materials
    • 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
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/097—Inks comprising nanoparticles and specially adapted for being sintered at low temperature
    • 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
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/118—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits specially for flexible printed circuits, e.g. using folded portions
    • 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
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/166—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted on a specially adapted printed circuit board
    • 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
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0116—Porous, e.g. foam
    • 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
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/015—Fluoropolymer, e.g. polytetrafluoroethylene [PTFE]

Abstract

본 발명은 합성 중합체(702) 막 및 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스(705)를 포함하는 피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로에 관한 것이다. 대안의 실시예에서, 전기 전도성 트레이스가 미세 다공성 합성 중합체 막의 양면에 배치된다. 전기 전도성 트레이스는 미세 다공성 합성 중합체 막의 표면에 배치되거나 막의 두께를 통해 기공 내로 흡수될 수 있다. 연성 인쇄 회로가 전자 부품에 전기적으로 결합되어 연성 인쇄 회로 기판을 형성하며 피부에 허용 가능한 접착제에 의해 피부(701)에 부착될 수 있다. 연성 인쇄 회로 또는 연성 인쇄 회로 기판이 전자 모듈(703)에 결합되어 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다. 연성 인쇄 회로, 연성 인쇄 회로 기판, 및 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판은 피부 상에서 사용하기 위한 쾌적성, 연성, 및 내구성의 균형을 달성한다.

Description

피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로
본 개시는 일반적으로 연성 인쇄 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 피부에 부착되어 장시간 쾌적하게 사용될 수 있는 연성 인쇄 회로, 연성 회로 기판, 및 하이브리드 연성 회로 기판에 관한 것이다.
통상적으로, 연성 회로는 Mylar® 또는 Kapton®과 같은 뻣뻣한 재료를 기반으로 제작된다. 이러한 재료는, 전통적인 구리 및 유리 섬유 회로 기판에 비해서는 연성인 것으로 간주되긴 하지만, 직물이나 피부에 필적하는 연성을 나타내지는 않는다. 이러한 뻣뻣함으로 인해 연성 회로를 의복 및/또는 기타 피부에 착용하는 장치에 통합하는 것은 제한되어 있다. 실제로, 기존의 많은 회로 재료는 너무 뻣뻣해서 직물에 통합할 수 없으며, 특히 사용 중 구부러지는 경우 및 세탁 또는 기타 세탁 요법 동안 신뢰성 있는 내구성을 유지할 수 없다.
이와 관련하여, 얇고 신장 가능한 전도성 잉크가 많이 개발되어 왔다. 이러한 잉크는, 통상적으로, 직물에 직접 인쇄되며, 직물의 연성, 신장성 및 편리함을 유지할 수 있다. 그러나, 잉크는 상당한 내구성과 전기 연결이 문제가 되고 있다. 예를 들어, 직물이 신장되면, 직물 섬유 다발이 서로 상당히 상대 이동하게 된다. 전도성 잉크는 직물 섬유 다발 사이의 간격에서 가교 역할을 하는 데 필요한 연신율을 견딜 수 없어, 파손 및 개방 회로를 초래한다.
동일한 신장 가능한 전도성 잉크가 우레탄 필름에 인쇄된 다음 신장 직물에 열 결합되어 왔다. 이것은 직물에 직접 인쇄하는 것보다 더 내구성 있는 회로를 제공하긴 하지만, 결과적인 적층체(laminate)가 원래 직물보다 신장성이 훨씬 떨어진다. 기존의 다른 기술에서는, 전도성 잉크가 절연 잉크의 사이에 개재된 다음, 직물에 열적으로 적층되어 왔다. 그러나, 얇은 절연 잉크 코팅으로는 전도성 잉크를 효과적으로 지지할 수 없다. 절연 잉크의 두께를 증가시키면 내구성을 향상시킬 수는 있지만, 직물의 신장성이 크게 저하된다.
연성 전기 회로의 발전에도 불구하고, 의복으로부터 의료 진단 및 치료 장치에 이르는 다양한 용례뿐만 아니라 다수의 기타 적합한 최종 사용 용례용의 내구성 있는 효과적인 연성 전기 회로 시스템이 여전히 요구되고 있다.
일 실시예는(1) 노드와 피브릴(fibril) 미세 구조를 구비하며, 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 미세 다공성 합성 중합체 막,(2) 미세 다공성 합성 중합체 막의 제1 표면 및/또는 제2 표면 상에 배치된 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스, 및 미세 다공성 합성 중합체 막의 제1 표면 및/또는 제2 표면 상에 위치한 피부에 허용 가능한 접착제를 포함하는 연성 인쇄 회로에 관한 것이다. 미세 다공성 합성 중합체 막이 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막일 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 전기 전도성 트레이스가 합성 중합체 막의 제1 표면 상에 위치하며, 피부에 허용 가능한 접착제가 합성 중합체 막의 제2 표면 상에 위치한다. 일부 실시예에서, 전기 전도성 트레이스가 합성 중합체 막의 제1 표면 및 제2 표면 상에 위치할 수도 있으며, 피부에 허용 가능한 접착제가 합성 중합체 막의 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나 상에 위치한다. 일부 실시예에서, 흡수된 전기 전도성 트레이스가 제1 표면 상의 전기 전도성 트레이스를 제2 표면 상의 전기 전도성 트레이스와 전기적으로 상호 연결한다. 절연성 오버코트(overcoat)가 전기 전도성 트레이스의 적어도 일부의 위에 위치할 수 있다. 전기 전도성 트레이스는 은, 백금, 금, 구리, 카본 블랙, 및 이들의 조합의 입자 또는 나노 입자일 수 있다. 또한, 전도성 트레이스는 전도성 입자로 이루어진 연속적인 망을 포함할 수 있다. 전기 전도성 트레이스는 전기 전도성 패턴 또는 회로의 형태를 가질 수 있다. 연성 회로는 피크 압축 부하 테스트(압축 좌굴) 시험 방법에 의해 입증된 바와 같은 약 1.0 뉴턴 미만의 연성을 갖는다. 또한, 저항을 2배 증가시키기 위해 인가된 하중이 저항 두 배화 필요 하중 시험 방법에 따라 시험한 경우의 약 0.7 뉴톤보다 크다.
연성 인쇄 회로가 적어도 하나의 전기 부품을 추가로 포함하여 연성 회로 기판을 형성할 수 있다. 전기 부품은 전자 저항기, 커패시터, 발광 다이오드(LED), 집적 회로, 센서, 전력 공급원, 데이터 송신기, 데이터 수신기, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
연성 회로 또는 연성 회로 기판이 전자 모듈과 조합되어 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 전자 모듈은 미세 다공성 합성 중합체 막의 전기 전도성 트레이스와 동일한 측면 상에 위치할 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 모듈이 미세 다공성 합성 중합체 막과 사용자의 피부 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예는 (1) 미세 다공성 합성 중합체 막, (2) 미세 다공성 합성 중합체 막의 내부에 배치된 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스, 및 (3) 합성 중합체 막 상에 위치한 피부에 허용 가능한 접착제를 포함하는 연성 인쇄 회로에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 전기 전도성 트레이스가 미세 다공성 합성 중합체 막의 두께를 통해 기공을 충전한다. 미세 다공성 합성 중합체 막이 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막일 수 있다. 전기 전도성 트레이스는 은, 백금, 금, 구리, 카본 블랙, 및 이들의 조합의 입자 또는 나노 입자일 수 있다. 또한, 전도성 트레이스는 전도성 입자로 이루어진 연속적인 망을 포함할 수 있다. 전기 전도성 트레이스는 전기 전도성 패턴 또는 회로의 형태를 가질 수 있다. 연성 회로는 피크 압축 부하 테스트(압축 좌굴) 시험 방법에 의해 입증된 바와 같은 약 1.0 뉴턴 미만의 연성을 갖는다. 또한, 저항을 2배 증가시키기 위해 인가된 하중이 저항 두 배화 필요 하중 시험 방법에 따라 시험한 경우의 약 0.7 뉴톤보다 크다.
연성 인쇄 회로가 적어도 하나의 전기 부품을 추가로 포함하여 연성 회로 기판을 형성할 수 있다. 전기 부품은 전자 저항기, 커패시터, 발광 다이오드(LED), 집적 회로, 센서, 전력 공급원, 데이터 송신기, 데이터 수신기, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
연성 회로 또는 연성 회로 기판이 전자 모듈과 조합되어 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 전자 모듈은 미세 다공성 합성 중합체 막의 전기 전도성 트레이스와 동일한 측면 상에 위치할 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 모듈이 미세 다공성 합성 중합체 막과 사용자의 피부 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
첨부 도면은 본 개시의 추가 이해를 돕기 위해 포함되는 것으로서, 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성하며, 실시예를 예시하고, 설명과 함께 본 개시의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 적어도 하나의 실시예에 따른, 미세 다공성 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막(제1 막)의 주사 전자 현미경 사진(SEM)의 이미지이다.
도 2는 적어도 하나의 실시예에 따른, 미세 다공성 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막(제2 막)의 SEM이다.
도 3은 적어도 하나의 실시예에 따른, 예 4에서 사용되는 미세 다공성 폴리에틸렌 리튬 이온 배터리 절연 막의 SEM이다.
도 4는 적어도 하나의 실시예에 따른, 예에서 사용되는 예시적인 전도성 트레이스의 배열 및 크기의 그래픽도이다.
도 5는 적어도 하나의 실시예에 따른, 쾌적성 시험 동안 팔꿈치의 내측 표면에 부착된 연성 인쇄 회로 기판의 위치를 나타내는 스케치이다.
도 6은 적어도 하나의 실시예에 따른, "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 사용되는 압축 시험 장치의 개략도이다.
도 7은 적어도 하나의 실시예에 따른, 피부 용례용의 예시적인 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판의 이미지이다.
도 8은 적어도 하나의 실시예에 따른, 예 8의 ePTFE 막 상에 인쇄된 전기 전도성 잉크의 인쇄 패턴의 개략도이다.
도 9는 적어도 하나의 실시예에 따른, 도 8에 도시되며 예 8에 설명된 인쇄 패턴의 대부분의 위에 적용된 절연성 오버코트의 개략도이다.
도 10은 적어도 하나의 실시예에 따른, 예 8에 설명된 바와 같은 전기 전도성 잉크를 사용하여 ePTFE 막에 부착된 표면 실장 발광 다이오드를 구비한 인쇄 회로 기판의 개략도이다.
도 11은 적어도 하나의 실시예에 따른, 예 8에 설명된 바와 같은 패턴화된 구리 트레이스에 납땜된 리튬 배터리, 프로세서, 및 커패시터를 구비한 전자 모듈의 개략도이다.
도 12는 적어도 하나의 실시예에 따른, 예 8에 설명된 바와 같은 약 0.3 ㎜의 벽 두께 및 약 25.2 ㎜×19.4 ㎜×4 ㎜의 외부 치수를 갖는 폴리카보네이트로 기계 가공된 두 개의 부분으로 이루어진 하우징을 보여준다.
도 13은 적어도 하나의 실시예에 따른, 예 8에 설명된 전자 모듈을 제조하는 데 사용된 도 12에 도시된 하우징 상에 인쇄된 전도성 잉크 패턴의 개략도이다.
도 14a는 적어도 하나의 실시예에 따른, 전도성 트레이스 및 불연속적인 접착제를 상측에 구비한 연성 인쇄 회로의 개략도이다.
도 14b는 적어도 하나의 실시예에 따른, 전도성 트레이스 및 불연속적인 접착제를 내부에 구비한 연성 인쇄 회로의 개략도이다.
도 14c는 적어도 하나의 실시예에 따른, 합성 중합체 막의 양면 상에 전도성 트레이스를 갖는 연성 인쇄 회로의 개략도이다.
도 14d는 적어도 하나의 실시예에 따른, 전기 전도성 트레이스의 일부를 덮는 피부에 허용 가능한 접착제를 갖는 연성 인쇄 회로의 개략도이다.
도 15는 적어도 하나의 실시예에 따른, 팔을 뻗었을 때 인간 피험자의 팔의 구부러진 부분에 배치된 연성 인쇄 회로의 이미지이다.
도 16은 적어도 하나의 실시예에 따른, 압축 및 주름에 의해 피부에 순응하는 형상을 갖는 연성 인쇄 회로를 보여주는 약간 구부러진 구성의 도 15의 연성 회로의 이미지이다.
도 17a는 적어도 하나의 실시예에 따른, 레이저 마이크로미터를 사용하는 경우 합성 중합체 막의 두께를 측정하기 위해 레이저 마이크로미터 공급원과 레이저 마이크로미터 수신기의 사이에 정렬된 금속 실린더의 개략도이다.
도 17b는 적어도 하나의 실시예에 따른, 레이저 마이크로미터를 사용하는 경우 합성 중합체 막의 두께를 측정할 때 중첩부가 없으며 주름이 없는 도 12a에 도시된 금속 실린더의 표면 위를 덮는 단층의 막의 개략도이다.
당업자라면 본 개시의 다양한 양태가 의도한 기능을 수행하도록 구성되는 임의의 개수의 방법 및 장치에 의해 실현될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에 참조된 첨부 도면이 반드시 실제 축척으로 도시되어야 하는 것은 아니며, 본 개시의 다양한 양태를 예시하기 위해 과장될 수도 있으며, 이와 관련하여, 도면이 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다는 것에 유의하여야 한다. 용어 "전기 전도성 트레이스", "전도성 트레이스", 및 "트레이스"가 본 명세서에서 상호 호환 가능하게 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 용어 "막(membrane)" 및 "필름"이 본 명세서에서 상호 호환 가능하게 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "합성 중합체 막" 및 "미세 다공성 합성 중합체 막"이 본 명세서에서 상호 호환 가능하게 사용될 수 있다.
본 발명은 미세 다공성 합성 중합체 막 및 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스를 포함하는 피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로에 관한 것이다. 전기 전도성 트레이스가 미세 다공성 합성 중합체 막의 기공 내로 그리고 두께를 통해 흡수되거나 그 외 다른 방식으로 포함되어 연성 인쇄 회로를 형성할 수 있다. 다른 실시예에서는, 전기 전도성 트레이스가 미세 다공성 합성 중합체 막의 표면 상에 위치하여 연성 인쇄 회로를 형성할 수 있다. 연성 인쇄 회로가 전자 모듈에 전기적으로 결합 및/또는 부착될 수도 있으며, 피부에 허용 가능한 접착제에 의해 피부에, 예를 들어, 인간의 피부에 부착될 수 있다. 접착이 불연속적인 또는 연속적인 접착제의 도포에 의해 이루어질 수 있다. 추가적으로, 연성 인쇄 회로가 전자 부품에 전기적으로 결합되어 연성 인쇄 회로 기판을 생성할 수 있다. 전자 모듈(예를 들어, 전통적인 회로 기판)이 연성 인쇄 회로 또는 연성 인쇄 회로 기판에 결합되어 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 연성 인쇄 회로는 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스 및 합성 중합체 막을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "전기 전도성 트레이스"는 전자가 관통하여 전도될 수 있도록 하는 연속적인 라인 또는 연속적인 경로를 설명하기 위한 것이다. 예시적인 실시예에서, 비전도성 영역이 합성 중합체 막 상에 또는 그 내부에 전기 전도성 트레이스의 옆에 위치한다. 일부 실시예에서는, 전기 전도성 잉크가 전기 전도성 트레이스를 합성 중합체 막 상에 또는 그 내부에 침착시키는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "전기 전도성 잉크"는 캐리어 액체(예컨대, 용매) 내에 전기 전도성 입자를 포함하는 재료를 지칭한다. 일부 실시예에서, 전기 전도성 입자는 은, 금, 구리, 또는 백금 입자를 포함한다. 적합한 전기 전도성 잉크의 비제한적인 예에는 2108-IPA(캘리포니아주 리치몬드 소재 Nanogap Inc., PE872(델라웨어주 윌밍톤 소재 DuPont사), CI1036(오하이오주 델라웨어 소재 Engineered Materials Systems, Inc. 및 125-19FS(매사츠세츠주 아이어 소재 Creative Materials, Inc.)가 포함된다.
전기 전도성 트레이스를 형성하는 다른 전기 전도성 재료의 비제한적인 예에는 전기 전도성 금속(예를 들어, 은, 금, 구리, 및 백금)의 입자 또는 나노 입자, 다른 전기 전도성 재료(예를 들어, 흑연 또는 카본 블랙)의 입자 또는 나노 입자, 전기 전도성 나노 튜브, 전기 전도성 금속 플레이크, 전기 전도성 중합체, 전기 전도성 입자, 및 이들의 조합이 포함된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "나노 입자"는 전도성 입자의 적어도 하나의 치수가 1.0 ㎚ 내지 100 ㎚의 크기를 갖는 입자를 설명하기 위한 것이다.
전기 전도성 트레이스는 전류가 관통하여 흐를 수 있는 회로를 형성하는 데 사용될 수 있는 전기 전도성 패턴의 형태일 수 있다. 패턴은, 예를 들어, 도 4에 예시된 평행한 라인 또는 도 8에 도시된 패턴과 같은 개방 경로를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서는, 전자 부품(들)[예를 들어, 저항기, 커패시터, 발광 다이오드(LED), 집적 회로, 센서, 전력 공급원, 데이터 송신기, 및/또는 데이터 수신기]이 연성 인쇄 회로(예를 들어, 도 10에 도시된 전도성 트레이스 패턴)에 전기적으로 결합(예를 들어, 부착)되어 피부에 위치할 수 있는 연성 회로 기판을 생성할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 어구 "피부에 위치한" 또는 "피부에 부착된"은 사람 또는 동물의 피부 상에 연성 인쇄 회로 또는 연성 인쇄 회로 기판을 부착하는 것을 나타내기 위한 것이다. 연성 인쇄 회로 및 연성 인쇄 회로 기판이, 예를 들어, 사용자의 심장 박동수 또는 혈액 내 산소 포화도와 같은 정보를 사용자 또는 사용자의 의사에게 전송하는 데 사용될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 합성 중합체 막은 미세 다공성 합성 중합체 막 또는 노드 및 피브릴 미세 구조를 갖는 미세 다공성 플루오로 중합체 막이며, 이러한 확장 폴리테트라플루오로에틸린(ePTFE)와 같은 막 전체에 걸쳐 노드가 피브릴에 의해 상호 연결되며 노드와 피브릴 사이에 위치한 공극 또는 공간이 기공이다. 예시적인 노드 및 피브릴 미세 구조가 Gore의 미국 특허 제3,953,566호에 설명되어 있다. 미세 다공성 합성 중합체 막은 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 폴리(p-자일릴렌)(ePPX), 다공성 초고분자량 폴리에틸렌(eUHMWPE), 다공성 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(eETFE), 및 다공성 폴리락트산(ePLLA)으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에 설명된 미세 다공성 합성 중합체 막은 비표면적이 약 4.0 ㎡/㎤보다 크며, 약 10 ㎡/㎤보다 크며, 약 50 ㎡/㎤보다 크며, 약 75m ㎡/㎤보다 크며, 최대 100 ㎡/㎤이라는 점에서 다른 막 또는 구조와 구별될 수 있다. 일부 실시예에서는, 비표면적이 약 4.0 ㎡/㎤ 내지 100 ㎡/㎤이다. 본 명세서에서, 비표면적은 외피 부피가 아닌 골격 부피를 기준으로 정의된다. 또한, 미세 다공성 합성 중합체 막의 대부분의 피브릴은 약 1.0 ㎛ 미만, 또는 약 0.1 ㎛ 내지 약 1.0 ㎛, 약 0.3 ㎛ 내지 약 1.0 ㎛, 약 0.5 ㎛ 내지 약 1.0 ㎛, 또는 약 0.7 ㎛ 내지 약 1.0 ㎛의 직경을 갖는다. 적어도 하나의 예시적인 실시예에서, 합성 중합체 막은 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막이다. Gore의 미국 특허 제3,953,566호, Bowen 등의 미국 특허 공개 공보 제2004/0173978호, Bacino 등의 미국 특허 제7,306,729호, Bacino의 미국 특허 제5,476,589호, 또는 Branca 등의 미국 특허 제5,183,545호에 설명된 방법에 따라 제조되는 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막이 사용될 수 있다. 또한, 미세 다공성 합성 중합체 막은 두께가 약 100 ㎛ 미만, 약 75 ㎛ 미만, 약 50 ㎛ 미만, 약 35 ㎛ 미만, 약 25 ㎛ 미만, 약 20 ㎛ 미만, 약 10 ㎛ 미만, 약 5 ㎛ 미만, 또는 약 3 ㎛ 미만인 얇은 막이다.
일 실시예에서, 전도성 트레이스가 합성 중합체 막의 외부 표면에 적용되어 연성 인쇄 회로를 형성할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 원하는 패턴을 갖는 스텐실이 합성 중합체 막의 표면에 적용된다. 당업자에게 알려진 미세 다공성 합성 중합체 막의 표면에 패턴을 형성하는 다른 형태도 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 예시적인 실시예에서, 합성 중합체 막은 평평하며(즉, 평면형이며), 전기 전도성 재료가 적용되는 경우 주름이 생기지 않는다. 전기 전도성 재료(예를 들어, 전기 전도성 잉크)가 스텐실의 위에 적용되므로, 스텐실이 제거되면, 전기 전도성 재료가 원하는 패턴으로 합성 중합체 막에 남겨져, 전기 전도성 트레이스를 형성한다. 전기 전도성 재료는 전기 전도성 트레이스가 합성 중합체 막의 외부 표면의 적어도 일부에 위치하여 연성 인쇄 회로를 형성하는 방식으로 적용될 수 있다. 전도성 트레이스와 관련하여 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "상의(on)"는 트레이스가 합성 중합체 막의 표면 상에 있으며(즉, 전기 전도성 재료가 합성 중합체 막의 기공에 위치하지 않으며) 또는 트레이스가 합성 중합체 막의 표면에 실질적으로 위치하는(즉, 무시할 수 있는 양의 전기 전도성 재료가 합성 중합체 막의 기공에 위치할 수 있다는) 것을 나타내기 위한 것임을 이해하여야 한다. "상의"는 또한, 전기 전도성 트레이스가 기재 상에 직접(개재 요소 없이) 위치할 수도 있으며 또는 개재 요소가 존재할 수도 있음을 나타내기 위한 것이다. 이론에 얽매이고 싶지는 않지만, 단지 전기 전도성 재료가 무시할 수 있는 양(예를 들어, 미크론)으로 미세 다공성 합성 중합체 막의 기공으로 침투하는 경우에는 합성 중합체 막의 표면에 대한 전기 전도성 트레이스의 접착력이 향상된다.
다른 실시예에서는, 전기 전도성 재료(예를 들어, 전기 전도성 잉크)가 합성 중합체 막에 적용될 수도 있으므로, 전도성 재료가 미세 다공성 합성 중합체 막에 흡수되거나 그 외 다른 방식으로 포함되어 미세 다공성 합성 중합체 막의 내부에 전기 전도성 재료 및 이에 따라 전도성 트레이스를 배치하여 연성 인쇄 회로를 형성한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "흡수된(imbibed)"은 전형적으로 액체 캐리어(예를 들어, 전기 전도성 잉크)를 통해 미세 다공성 합성 중합체 막의 기존 기공 또는 공극 공간에 전기 전도성 재료가 포함되며 및/또는 증착되는 것을 설명하기 위한 것으로, 구체적으로는, 전기 전도성 트레이스가 합성 중합체 막의 일체형 부분이며 기공 또는 공극 공간 내부에 일부 노출된 전기 전도성 트레이스를 가질 수 있는 충전 막은 배제한다. 본 명세서에서 전기 전도성 재료(들)를 막의 기공 또는 공극 공간에 증착하는 임의의 공지의 방법이 사용될 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 일부 실시예에서, 전기 전도성 트레이스는 미세 다공성 합성 중합체 막의 두께를 통해 기공에 채워진다. 이와 같이, 전기 전도성 트레이스는 미세 다공성 합성 중합체 막의 기공 부피의 대부분을 차지할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 기공은 전자가 통과하기 위한 전도성 트레이스를 생성하기에 충분한 양의 전기 전도성 재료를 포함한다.
전기 전도성 재료는 공지된 증착, 코팅 방법, 및 흡수 방법, 예를 들어, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 잉크젯 인쇄, 및 그라비아 인쇄에 의해 합성 중합체 막에 적용되어 전기 전도성 트레이스를 형성할 수 있다. 내외부에 전기 전도성 트레이스를 구비한 합성 중합체 막은 본 명세서에서 연성 인쇄 회로로 지칭된다. 원하는 패턴의 전기 전도성 트레이스를 구비한 연성 인쇄 회로가 형성되면, 피부에 허용 가능한 접착제가 합성 중합체 막의 전기 전도성 트레이스의 반대쪽 측면에 도포될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "피부에 허용 가능한 접착제"는 원래 천연 또는 합성이며 피부에 도포되는 경우 일반적으로 안전한 것으로 인식되는 성분으로 만들어지며 연성 인쇄 회로(또는 연성 인쇄 회로 기판)를 피부에 부착하여 며칠 또는 몇 주 동안 피부에 남아 있지만 연성 인쇄 회로를 의도적으로 제거하는 경우 피부가 찢어지거나 손상되지 않도록 하기에 필요한 정도의 박리도를 나타내는 접착 재료를 포함하기 위한 것이다. 피부에 허용 가능한 접착제는 피부 친화적이고 이동성이 없으며 다양한 정도의 초기 점착력과 박리 및 접착력을 갖는다. 피부에 허용 가능한 접착제는 건강한 피부를 실질적으로 자극하거나 손상시킬 수 있는 성분이나 요소를 포함하지 않아야 한다.
일부 실시예에서, 피부에 허용 가능한 접착제는 감압성 접착제(PSA)이다. 피부에 허용 가능한 접착제의 비제한적인 예에는 ARCARE® 7396(MA-38 의료용 아크릴 접착제를 이용하는 감압성 테이프; 펜실베니아주 글렌록 소재 접착제 연구소), 아크릴, 연질 실리콘 겔, 하이드로겔, 및 하이드로콜리오드가 포함된다. 접착제는 당업계에 잘 알려진 바와 같이 점착력 부여제 및 안정화제와 배합될 수 있다.
도 14a에는 전도성 트레이스(620)가, 예를 들어, 미세 다공성 합성 중합체 막(610) 상에 전기 전도성 트레이스(620)를 인쇄함으로써, 합성 중합체 막(610)의 표면에 적용된 실시예의 단면도가 도시되어 있다. 도 14b에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서는, 전도성 트레이스(620)가 합성 중합체 막(610)에 흡수되거나 그 외 다른 방식으로 포함되어 연성 인쇄 회로(650)를 형성하였다. 비전도성 영역(640)이 전기 전도성 트레이스(620)의 옆에 위치한다. 일부 실시예에서, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 피부에 허용 가능한 접착제(630)가 접착제 도트(630)의 형태의 그라비아 패턴으로, 합성 중합체 막(610) 및 전기 전도성 트레이스(620)를 포함하는, 연성 인쇄 회로(650)에 도포될 수 있다.
대안의 실시예(도시하지 않음)에서는, 전기 전도성 트레이스(620)가 합성 중합체 막(610)의 표면을 덮도록 연속적인 방식으로 합성 중합체 막(610)에 적용될 수 있다. 추가의 실시예에서, 전기 전도성 트레이스(620)가 도 14c에 도시된 바와 같이 불연속적인 방식으로 합성 중합체 막(610)의 양면에 적용될 수 있다. 도 14d에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 트레이스(620)가 하나 이상의 수직 방향 상호 연결 접근부(660)(VIA)를 통해 서로 전기적으로 연통한다. 비아(660)는 합성 중합체 막에 관통 홀을 생성한 다음 홀을 전기 전도성 재료로 충전하여 형성될 수 있다. 대안으로서, 비아가, 먼저 관통 홀을 생성할 필요 없이, 다공성 합성 중합체 막의 두께를 통해 전기 전도성 재료를 흡수시킴으로써 형성될 수 있다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 실시예에서와 같이, 비전도성 영역(640)이 도 14c 및 도 14d의 전기 전도성 트레이스(620)의 옆에 위치한다. 도 14d에 도시된 실시예에서, 피부에 허용 가능한 접착제(630)가 전기 전도성 트레이스(620)의 일부를 덮지만, 다른 전기 전도성 트레이스(620)는 노출된 채로 남겨둔다. 피부에 허용 가능한 접착제(630)는, 장치의 요구 사항 및 피부와의 원하는 전기적 상호 작용에 따라, 전기 절연성 또는 전기 전도성일 수 있다.
연성 인쇄 회로(650)가 하나 이상의 방향으로 구부러질 수 있는 한(예를 들어, 연성을 유지하는 한), 합성 중합체 막(610) 상의 접착제의 패턴이 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 따라서, 연성 인쇄 회로의 연성이 유지되는 한, 격자, 평행선, 또는 연속적인 코팅과 같은 다른 접착제 패턴이 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
연성 인쇄 회로(650)가 그 위에 또는 내부에 접착제 도트(630)와 같은 피부에 허용 가능한 접착제를 포함하면, 연성 회로(650)가 사용자의 피부에 부착될 수 있다. 사용 시에, 연성 회로는 저항기, 커패시터, 발광 다이오드(LED), 집적 회로, 센서, 전력 공급원, 데이터 송신기, 또는 데이터 수신기 등(원하는 최종 용도에 따라 다름)으로부터 선택된 전자 부재와 전기적으로 결합되어 연성 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 연성 인쇄 회로 기판은 전기적으로 연결된(결합된) 하나 이상의 전자 부품을 구비한 연성 인쇄 회로를 포함하기 위한 것이다. 예를 들어, 데이터가 수집되면, 사용자는 합성 중합체 막(610)을 잡아 당기고 연성 회로(650)를 피부로부터 박리하여 연성 회로(650)를 제거할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 전자 모듈(703)이 미세 다공성 합성 중합체 막(702)(예를 들어, 연성 인쇄 회로 또는 연성 인쇄 회로 기판)의 표면에 위치한 전도성 트레이스에 물리적으로 및 전기적으로 연결(결합)되어 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을(700)을 형성할 수 있다. 본 명세서에서 전자 모듈은 전기적으로 결합된 두 개 이상의 전자 부품을 포함하는 조립체로 정의된다. 절연성 오버코트(706)가 전도성 트레이스의 전부 또는 일부의 위에 위치할 수 있다. 흡수된 전도성 트레이스가 대안으로서 사용될 수도 있음을 이해하여야 한다. 사용 시에, 연성 인쇄 회로 기판(700)은 전자 모듈(703)과 전기적으로 접속된다. 또한, 적어도 하나의 실시예에서, 전자 모듈(703)이 합성 중합체 막(702)과 피부(701)의 사이에 위치할 수 있다. 이러한 전자 모듈(703)의 위치 설정은 사용 동안 손상되지 않는 매우 내구성이 뛰어난 장치를 생성한다. 전자 모듈을 합성 중합체 막(702)으로 덮으면 사용자가 활동에 참여하거나 다른 방식으로 환경에 참여할 때 모듈의 가장자리가 잡혀 벗겨질 위험이 감소하거나 심지어 최소화된다. 합성 중합체 막, 특히 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)은 일반적으로 미끄러운 특성이 있어, 장치와 착용자의 의복 사이에 저마찰 접속을 생성하여, 착용자가 의복에 의해 가려질 수 있는 신체 일부에 개별적으로 위치한 연성 인쇄 회로 기판과 함께 자유롭게 움직일 수 있도록 한다. 일부 실시예에서, 마모 및 물과 같은, 그러나 이것으로 제한되는 것은 아닌, 외부 요소로부터 전기 전도성 트레이스(705)를 보호하는 것을 돕기 위해 절연성 오버코트(706)가 전기 전도성 트레이스(705)의 위에 적용될 수 있다. 절연성 오버코트가 본 명세서에 설명된 임의의 전도성 트레이스의 위에 적용될 수도 있음에 유의하여야 한다. 절연성 오버코트를 형성하는 데 사용되는 재료의 비제한적인 예에는 우레탄, 아크릴, 실리콘, 스티렌 이소프렌 부타디엔 블록 공중합체, VitonTM FKM(합성 고무 및 불소 중합체 탄성중합체), 폴리 올레핀, 또는 불소 중합체가 포함된다.
어떤 도면에는 도시되어 있지 않지만, 일부 전도성 트레이스가 흡수 공정의 결과로서 다공성 합성 중합체 막의 표면 상에 위치할 수도 있음을 이해하여야 한다. 전도성 트레이스가 액체 캐리어(예를 들어, 전기 전도성 잉크)를 통해 도포되는 실시예에서, 액체 캐리어를 제거하기 위해 연성 인쇄 회로에 열이 인가될 수 있다. 인가된 온도는 합성 중합체 막의 내부에 전도성 트레이스(예를 들어, 금속 입자)를 적어도 부분적으로 융착하여 연속적인 전도성 입자 망을 형성하기에 충분할 수 있다. 전도성 트레이스가 미세 다공성 합성 중합체 막의 표면에 적용되는 것과 같은 다른 실시예에서, 전도성 트레이스(예를 들어, 금속 입자)를 적어도 부분적으로 용융시켜 합성 중합체 막의 표면 상에 연속적인 전도성 입자 망을 형성하기 위해 열이 인가될 수 있다. 전도성 트레이스를 적어도 부분적으로 용융시키는 것은 전도성 트레이스의 전기 전도를 달성하기 위한 일 방법이다. 추가의 실시예에서, 열이 전도성 입자로부터 리간드(ligand) 또는 다른 처리 보조제를 제거하는 데 사용될 수 있다.
유리하게는, 본 명세서에 설명된 연성 인쇄 회로가 상당히 연성으로, 아래에 제시된 피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)의 시험 방법에 의해 입증된 바와 같이 약 1.0 뉴톤 미만의 연성을 갖는다. 일부 실시예에서는, 연성은 약 0.9 뉴턴 미만, 약 0.8 뉴턴 미만, 약 0.7 뉴턴 미만, 약 0.6 뉴턴 미만, 약 0.5 뉴턴 미만, 약 0.4 뉴턴 미만, 약 0.3 뉴턴 미만, 약 0.2 뉴턴 미만, 또는 약 0.1 뉴턴 미만이다. 또한, 연성 인쇄 회로는 내구성이 매우 뛰어나, 아래에 제시된 저항 두 배화 필요 하중 시험에 따라 시험한 경우 시험 저항을 2배 증가시키기 위해 인가된 하중이 약 6.0 뉴턴보다 크다. 일부 실시예에서는, 하중이 약 0.7 뉴턴을 초과하며, 약 1.0 뉴턴을 초과하며, 약 1.4 뉴턴을 초과하며, 약 2.0 뉴턴을 초과하며, 약 3.0 뉴턴을 초과하며, 또는 약 5.0 뉴턴을 초과한다. 연성 회로 기판은 또한, 가장 쾌적한 범위에서 점수를 받는 아래의 피부 상에서의 쾌적성 측정 시험에서 입증된 바와 같이 쾌적하다.
연성 인쇄 회로, 연성 인쇄 회로 기판, 및 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판은 쾌적성, 연성, 및 내구성의 균형을 달성한다. 예를 들어, PET 및 캡톤(Kapton)과 같은 재료는 쾌적하지는 않지만 내구성이 있다. 또한, 우레탄과 같은 연질의 쾌적한 재료는 내구성이 없다. 또한, Mylar®(예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)) 또는 캡톤과 같은 뻣뻣한 재료는 내구성은 있지만, 연성이 없다.
시험 방법
특정 방법 및 장비가 아래에 설명되지만, 당업자에 의해 적절하다고 결정된 다른 방법 또는 장비가 대안으로서 사용될 수도 있음을 이해하여야 한다.
ATEQ 기류
ATEQ 기류는 막 샘플을 통한 공기의 층류 체적 유량을 측정하기 위한 시험 방법이다. 각각의 막에 대해, 샘플을 유동 경로를 가로질러 2.99 ㎠의 면적을 밀봉하는 방식으로 두 개의 플레이트의 사이에 클램핑 고정하였다. ATEQ®(마이애미주 리보니아 소재 ATEQ Corp.) Premier D 콤팩트 유동 시험기(Compact Flow Tester)를 사용하여 막을 통해 1.2 ㎪(12 mbar)의 차등 기압으로 각각의 막 샘플을 통한 기류의 유속(L/hr)을 측정하였다.
거얼리 기류
Gurley 기류 시험에서는 0.177 psi(1.22 ㎪ 이하)의 수압에서 100 ㎤의 공기가 1 in2(6.45 ㎠ 이하)의 샘플을 통해 유동하는 데 걸리는 시간이 초 단위로 측정된다. 샘플을 GURLEY™ 밀도계 및 평활도 시험기 모델 4340(뉴욕주 트로이 소재 Gurley Precision Instruments)에서 측정하였다. 보고된 값은 3회 측정을 수행한 평균값으로, 초 단위이다.
비접촉 두께
레이저 마이크로미터(벨기에 메헬렌의 Keyence model 제LS-7010호)를 사용하여 비접촉 두께를 측정하였다. 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 레이저 마이크로미터 공급원(1702)과 레이저 마이크로미터 수신기(1703)의 사이에 금속 실린더(1701)를 정렬하였다. 실린더(1701)의 상부의 쉐도우(1705)가 도 17a에 도시된 바와 같이 수신기(1703) 상에 투영된다. 이어서, 쉐도우의 위치를 레이저 마이크로미터의 "0" 판독 값으로 재설정하였다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 단층의 막(1704)이 중첩 없이 그리고 주름 없이 금속 실린더(1701)의 표면 위를 덮어, 쉐도우(1706)를 수신기(1703) 상에 캐스팅한다. 이어서, 레이저 마이크로미터를 사용하여 쉐도우(1705, 1706)의 위치 변화를 샘플의 두께로 나타내었다. 각각의 두께를 3회 측정하여 각각의 샘플의 평균값을 구하였다.
면적당 질량(질량/면적)
샘플의 면적당 질량을 Mettler-Toledo Scale, 모델 1060을 사용하여 ASTM D 3776(직물의 단위 면적당 질량(무게)에 대한 표준 시험 방법) 시험 방법(옵션 C)에 따라 측정하였다. 시편의 무게를 측정하기 전에 스케일을 재교정하였으며, 결과를 평방미터당 그램(g/㎡)으로 보고하였다.
피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정
칼륨 아세테이트 35 중량부와 증류수 15 중량부로 구성된 대략 70 mL의 용액을 유입구의 내경이 6.5 ㎝인 133 mL의 폴리 프로필렌 컵 내에 배치하였다. Crosby의 미국 특허 제4,862,730호에 설명된 방법으로 시험한 바와 같이, 최소 MVTR이 대략 85,000 g/㎡/24시간인 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막을 고무 밴드를 사용하여 컵의 테두리에 부착하여, 칼륨 아세테이트 용액을 포함하는 팽팽한, 누출 방지 기능이 있는, 미세 다공성 장벽을 생성하여, 컵 조립체를 형성하였다.
Crosby의 미국 특허 제4,862,730호에 설명된 방법으로 시험한 바와 같이 MVTR이 대략 85,000 g/㎡/24시간인 유사한 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막을 수조의 표면에 장착하였다. 수조 조립체를 온도 제어실과 물 순환 수조를 사용하여 23±0.2℃로 제어하였다.
사무 용지 한 장을 중앙에 직경 90 ㎜의 홀을 갖는 상태로 180 ㎜의 정사각형으로 잘랐다. 기재가 후프에 지지된 상태에서, 접착제를 배면에 구비한 연성 인쇄 회로 상의 이형지를 제거하고, 인쇄 패턴이 사무 용지의 90 ㎜ 홀의 내부의 대략 중앙에 오도록 사무 용지를 접착제에 도포하였다. 이어서, 연성 인쇄 회로를 후프에서 제거하였다. 사무 용지에 의한 지지에 의해 시험 동안 연성 인쇄 회로의 처리가 더 용이해질 수 있었다. 여분의 기재를 트리밍 처리하여 폐기하였다.
경계가 용지로 이루어진, 접착제를 배면에 구비한 연성 인쇄 회로를 접착제가 있는 측면이 수조 표면에 장착된 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막 상에 놓이도록 배치하고, 컵 조립체를 도입하기 전에 적어도 15분 동안 평형을 이룰 수 있도록 하였다.
컵 조립체의 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 단부를 지지 용지의 홀 내부의 대략 중앙에 위치한 접착제를 향해 눌렀다. 컵과 샘플을 수조에서 신속하게 제거하고, 1/1000 g에 가장 가깝게 무게를 측정한 다음, 다시 수조에 배치하였다.
수조 내의 물과 포화 염 용액 사이에 구동력에 의해 물을 수송하여 그 방향으로의 확산에 의해 물의 플럭스를 제공하였다. 샘플을 60분 동안 시험한 다음, 컵 조립체를 제거하고, 1/1000 g 이내에서 다시 무게를 측정하였다.
컵 조립체의 중량 증가로부터 샘플의 수증기 투과율(MVTR)을 산출하였으며, 24시간당 샘플 표면적 평방미터당 물의 그램으로 나타내었다.
매트릭스 인장 강도 결정
ASTM D412-Dogbone F를 사용하여 합성 중합체 막을 종방향 및 횡방향으로 각각 절단하였다. "기계 방향"은 압출 방향이며, "횡방향"은 압출 방향과 수직이다. 막이 절단될 영역에서 막에 주름이 없도록 막을 절단 테이블 상에 배치하였다. 이후, 다이의 긴 축선이 시험할 방향과 평행하도록 다이를 막 상에(일반적으로 막의 중심 200 ㎜)에 배치하였다. 다이가 정렬되면, 압력을 인가하여 합성 중합체 막을 절단하였다. 압력이 제거되면, 도그본 샘플을 검사하여 인장 시험에 영향을 줄 수 있는 가장자리 결함이 없는지 확인하였다. 이러한 방식으로 기계 방향으로 적어도 3개의 도그본 샘플과 횡방향으로 3개의 샘플을 준비하였다. 도그본 샘플이 준비되고 나면, 샘플을 측정하여 Mitutoyo 547-400S 두께 게이지를 사용하여 샘플의 두께를 결정하며 분석 균형을 사용하여 질량을 결정하였다.
하나의 고무 코팅 플레이트와 하나의 톱니형 플레이트의 사이에 도그본 샘플의 각각의 단부가 유지되도록 고무로 코팅된 면의 플레이트와 톱니형 면의 플레이트가 장착된 INSTRON® 5500R(매사츠세츠주 노어우드 소재 Illinois Tool Works Inc.) 인장 시험 기계를 사용하여 인장 파단 강도를 측정하였다. 파지 플레이트에 인가된 압력은 대략 552 ㎪이었다. 파지부 사이의 게이지 길이를 58.9 ㎜로 설정하였으며, 크로스헤드 속도(당김 속도)를 508 ㎜/분의 속도로 설정하였다. 이러한 측정을 500 N 로드 셀을 사용하여 수행하였으며, 초당 50 포인트의 속도로 데이터를 수집하였다. 비교 가능한 결과를 보장하기 위해 실험실 온도를 20℃ 내지 22.2℃로 하였다. 파지 인터페이스에서 도그본 샘플이 파손되었으면 데이터를 폐기하였다. 도그본 샘플을 특성화하기 위해 기계 방향으로 적어도 3개의 샘플과 횡방향으로 3개의 샘플을 성공적으로(파지부로부터의 미끄러짐이나 파지부에서의 파손 없이) 잡아당겼다.
매트릭스 인장 강도를 산출하기 위해 아래의 수학식을 사용하였다.
[수학식 1]
MTS =((F최대/w) * p)/질량:면적
여기서, MTS는 매트릭스 인장 강도(MPa)이며, F최대는 시험 중 측정된 최대 하중(뉴턴)이며, w는 게이지 길이(미터) 이내의 도그본 샘플의 폭이며, p는 PTFE의 밀도(2.2×106 g/㎥) 또는 폴리에틸렌의 밀도(0.94 g/㎥)이며, 질량:면적은 샘플의 면적당 질량(g/㎡)이다.
버블 포인트
버블 포인트(bubble point) 압력을 포로미터(Porometer)(플로리다주 보인톤 비치 소재 Quantachrome Instruments의 모델 3Gzh)를 사용하여 ASTM F31 6-03의 일반 지침에 따라 측정하였다. 샘플 막을 샘플 챔버 내부에 배치하고 20.1 dynes/cm의 표면 장력을 갖는 Silwick 실리콘 유체(Porous Materials Inc.에서 입수 가능)로 적셨다. 샘플 챔버의 하단 클램프에 직경이 2.54 ㎝이고 두께가 0.159 ㎝인 다공성 금속 디스크 삽입물(퀀타크롬 부품 번호 75461 스테인리스강 필터)을 마련하여 샘플을 지지하는 데 사용하였다. 3GWin 소프트웨어 버전 2.1을 사용하여 아래의 매개 변수를 바로 아래의 표에 지정된 바와 같이 설정하였다. 버블 포인트 압력에 대해 제시된 값은 두 개의 측정값의 평균값이다. 버블 포인트 압력을 아래의 수학식을 사용하여 기공 크기로 변환하였다.
[수학식 2]
DBP = 4γlvcosθ/PBP
여기서, DBP는 기공 크기이며, γlv는 액체 표면 장력이며, θ는 재료 표면 상의 유체의 접촉각이며, PBP는 버블 포인트 압력이다. 당업자라면 버블 포인트 측정에 사용되는 유체가 샘플의 표면을 적셔야 한다는 것이 이해될 것이다.
저항 두 배화 필요 하중 시험
기계적 특성 시험 기계(INSTRON® 모델 5965, 일리노이주 글랜뷰 소재 Illinois Tool Works Inc.)에 연성 인쇄 회로를 배치하였다. 연성 인쇄 회로를 신장시키고 저항을 두 배로 늘리는 데 필요한 하중(뉴턴)을 측정하였다.
접착제가 배면에 제공된 연성 인쇄 회로를 도 4에 도시된 단일 인쇄 전도성 라인(401)이 15 ㎜ 폭의 스트립 내부에 중앙에 위치하도록 트리밍 처리하였다. INSTRON® 모델 5965의 파지부를 100 ㎜ 간격으로 위치시키고, 연성 인쇄 회로를 인쇄 특징부(전도성 라인)가 대략 간극 내부의 중앙에 오도록 파지하였다. KEITHLY® 580 마이크로 저항계의 짝을 이루는 공급원과 감지 리드(lead)를 각각 인쇄 라인(401)의 두 개의 단부에 연결하고 로드 셀을 0으로 설정하였다. 연성 인쇄 회로를 10 ㎜/분의 크로스헤드 속도를 사용하여 변형시켰다. 전도성 트레이스의 저항과 연성 인쇄 회로에 인가된 하중을 동시에 포착하였다. 시험이 진행됨에 따라, 전도성 트레이스의 저항이 증가하였다. 저항이 초기 저항의 두 배의 값에 도달했을 때 연성 인쇄 회로에 인가된 하중을 뉴턴으로 기록 및 보고하였다.
피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)
도 6에 도시된 바와 같은 2개의 15 ㎜ 직경의 알루미늄 실린더(100, 110)를 제조하여 실린더가 동심으로 하나의 실린더는 프레임에 부착되고 다른 실린더는 크로스헤드에 부착되도록 INSTRON® 모델 5965에 장착하였다. 실린더의 자유 가장자리(104, 114)를 10 ㎜ 간격으로 배치하고, 크로스헤드 상의 100 N의 로드 셀을 0으로 설정하였다.
이형 라이너가 부착된 접착제가 배면에 제공된 연성 인쇄 회로(102)를 이형지를 제거하고 접착제에 분말 활석을 뿌려 준비하였다. 활석은 연성 인쇄 회로의 기계적 특성에 큰 영향을 주지 않으면서 접착제의 점착성을 제거하여, 연성 인쇄 회로(102)의 취급을 용이하게 만들었다. 이어서, 연성 인쇄 회로(102)를 인쇄 특징부(101)가 짧은 측면에 평행하며 더 긴 측면에 대해 대략 중앙에 위치하는 상태로 70 ㎜×25 ㎜의 크기로 절단하였다. 도 6에 도시된 바와 같이, 연성 인쇄 회로(102)를 10 ㎜ 간극을 둔 알루미늄 실린더(100, 110)의 주위에 감싸 각각의 실린더(100, 110)와 대략 7.5 ㎜ 중첩되도록 하였다. 연성 인쇄 회로 (102)를 19 ㎜ 폭의 종이 테이프(103, 113)(펜실베니아주 라드노어 소재 VWR Scientific)(a division of Avantor 89097-990)를 사용하여 실린더(100, 110)에 연성 인쇄 회로(102)에서의 주름을 최소화하는 방식으로 부착하였다. 테이프(103)의 일단 가장자리를 알루미늄 실린더(100)의 자유 가장자리(104)와 정렬하였다. 테이프(113)의 일단 가장자리를 다른 알루미늄 실린더(110)의 자유 가장자리(114)와 정렬하였다. 알루미늄 실린더(100, 110)의 사이에 연성 인쇄 회로(102)만 존재하는 10 ㎜의 간격을 유지하였다.
시험에 앞서, 알루미늄 실린더(100, 110)를 0.5 N에서 1.5 N 사이의 인장 하중이 연성 인쇄 회로(102)에 인가되도록 배치하였다. 이어서, 알루미늄 실린더(100, 110)의 자유 가장자리(104, 114)의 거리가 5 ㎜로 감소될 때까지 크로스헤드를 10 ㎜/분의 속도로 이동시켰다. 연성 인쇄 회로(102)의 압축 및 좌굴에 필요한 최대 압축 하중을 기록하였다. 이 시험을 동일한 연성 인쇄 회로(102)의 3개의 상이한 시편에 대해 수행하였으며, 이 세 번의 시험의 평균값을 뉴톤으로 기록 및 보고하였다.
피부 상에서의 쾌적성 시험
이형 라이너가 있는 접착제가 배면에 제공된 연성 인쇄 회로를 길이 90 ㎜, 폭 25 ㎜의 직사각형의 형상으로 트리밍 처리하였다. 25 ㎜ 폭의 폴리에스테르 테이프 8992(미네소타주 세인트 폴 소재 3M)를 연성 인쇄 회로의 인쇄면에 적용하여 적용 동안 전사 테이프로서의 역할을 수행하도록 하였다. 지원자의 주와(cubital fossa)(팔꿈치의 내측 굽힘부) 안팎의 피부를 알코올 준비 패드로 닦고 피부를 건조시켜 준비하였다. 종이 이형 라이너를 연성 인쇄 회로(710)에서 제거하고 노출된 접착제(도시하지 않음)를 주와(720)을 가로지르도록 지원자의 팔에 부착하여 도 5에 도시된 바와 같이 대략적으로 배향시켰다. 폴리에스테르 테이프를 조심스럽게 제거하여, 연성 인쇄 회로(710)(즉, 전도성 트레이스를 구비한 합성 중합체 막)를 피부에 부착하였다. 하나의 본 발명의 연성 인쇄 회로(710)를 지원자의 한쪽 팔에 부착하고 예 7에 따라 제조된 비교용 인쇄 회로(도시하지 않음)를 각각의 지원자의 다른쪽 팔에 부착하였다. 최대 8시간 동안 연성 인쇄 회로를 착용한 다음, 1은 가장 덜 쾌적한 것을 의미하며 10이 가장 쾌적한 것을 의미하는 1에서 10까지의 등급으로 쾌적성을 평가할 것을 지원자에게 요청하였다. 각각의 지원자에게 제안된 순위 지침은 다음과 같다:
결과값을 적어도 네 번의 시험의 평균값으로 보고하였다.
ePTFE 막
제1 ePTFE 막 - ePTFE 막의 준비
ePTFE 막을 Bowen 등의 미국 특허 공개 공보 제2004/0173978호에 제시된 일반적인 교시에 따라 제조하였다. ePTFE 막은 4.6 g/㎡의 면적당 질량, 87%의 다공성, 15.5 ㎛의 비접촉 두께, 4.5 초의 거얼리 수, 12 mbar에서 17 리터/㎠/시간의 ATEQ 기류, 258 ㎫의 기계 방향에서의 매트릭스 인장 강도, 329 ㎫의 횡방향에서의 매트릭스 인장 강도, 14.520 ㎡/g의 비표면적, 및 31.944 ㎡/㎤의 체적당 표면적을 가졌다. ePTFE 막의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지가 도 1에 도시되어 있다.
제2 ePTFE 막 - ePTFE 막의 준비
ePTFE 막을 Gore의 미국 특허 제3,953,566호에 제시된 일반적인 교시에 따라 제조하였다. ePTFE 막은 16.6 g/㎡의 면적당 질량, 80%의 다공성, 37.6 ㎛의 비접촉 두께, 156 ㎪의 버플 포인트, 42.4 ㎫의 기계 방향에서의 매트릭스 인장 강도, 116.4 ㎫의 횡방향에서의 매트릭스 인장 강도, 7.891 ㎡/g의 비표면적, 및 17.75 ㎡/㎤의 체적당 표면적을 가졌다. ePTFE 막의 SEM 이미지가 도 2에 도시되어 있다.
예
본 출원의 발명이 일반적으로 그리고 특정 실시예와 관련하여 전술되었다. 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 실시예에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 실시예는 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범위 내에 있는 경우 본 발명의 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
예 1
연성 인쇄 회로를 제조하여 피부에 허용 가능한 접착제와 조합하였다. 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막(제1 막)을 인쇄 기재로서 사용하였다.
흡수용 ePTFE를 준비하기 위해, ePTFE 막을 직경 6 인치의 알루미늄 후프의 위에 놓아 구속하고, 스테인리스강 스프링을 막의 원주에 배치하여 막을 후프에 고정하며, 주름을 제거하기 위해 기재에 장력을 인가하였다. 스텐실을 접착하는 동안 ePTFE 막을 지지하기 위해, ePTFE 막을 구속하는 후프를, 후프 내부에 끼워지도록 기계 가공된 깨끗한 DELRIN® 디스크(델라웨어주 윌밍톤 소재 DowDuPont사로부터 입수 가능한 아세탈 동종중합체 수지)(ePTFE 기재의 "바닥"과 접촉하는 깨끗한 표면이 제공된 디스크)의 위에 배치하였다.
스텐실을 준비하기 위해, 한 조각의 테이프(Scapa Type 536; 아크릴 접착제로 단일 코팅된 폴리에스테르 필름; 코네티컷주 윈드소 소재 Scapa North America)를 이형지로 옮겼다. 레이저 커터(아리조나주 스카츠데일 소재 Universal Laser의 PLS6.75 레이저 커터)를 사용하여 테이프 스텐실에 도 4에 도시된 패턴으로 홀을 절개하였다. 도 4에 제공된 치수는 ㎜ 단위이며 적용된 패턴의 크기를 나타낸다. ePTFE 막과 전도성 테이프의 정렬을 예시하기 위해 양방향 화살표(402)가 도시되어 있다.
이어서, 테이프 스텐실을 이형지에서 제거하고 ePTFE 막의 노출된 "상부" 표면을 손으로 눌러 스텐실을 ePTFE 막에 단단히 부착하였다. 도 4의 화살표(402)가 ePTFE 막의 횡방향과 정렬되도록 테이프 스텐실을 ePTFE 막 상에 배향시켰다. 이어서, 여전히 후프 상에 구속된 스텐실과 ePTFE 막을 DELRIN® 디스크에서 제거하여 흡수를 위해 실험실 가스 배출 후드에 배치하였다. 과량의 전도성 잉크(2108-IPA; 캘리포니아주 리치몬드 소재의 Nanogap Inc.에서 입수 가능)를 테이프 스텐실의 홀을 통해 ePTFE 막의 상부 표면 상으로 피펫팅하였다. 이 과정이 완료되면, 스텐실/ePTFE 막의 상부 표면을 셀룰로오스 섬유 와이퍼(KIMWIPES®; Kimberly-Clark의 1겹의 섬세한 과제용의 와이퍼)로 철저히 닦아 여분의 잉크를 제거하였다. 이어서, 테이프 스텐실을 즉시 제거하였다. 스텐실을 제거하여 스텐실에 부착된 ePTFE 막의 상부 표면의 일부도 제거하였지만, 제거된 양은 무시할 수 있는 수준인 것으로 간주되었다. 여전히 후프에 구속된 흡수 ePTFE 막(연성 인쇄 회로)을 후드에서 적어도 10분 동안 공기 건조시킨 다음, 열풍 대류 오븐을 사용하여 200℃에서 60분 동안 열처리하였다.
피부용 접착제 적층
피부에 허용 가능한 접착제인 ARCARE® 7396(MA-38 의료용 아크릴 접착제를 사용하는 감압성 테이프; 펜실베니아주 글렌록 소재 접착제 연구소)을 선택하였다. 접착제를 종이로된 이형 라이너로 지지된 롤 상에 제공하였다. 접착제가 있는 이형 라이너를 적어도 130 ㎜×130 ㎜의 정사각형으로 자른 다음, ePTFE 막의 전도성 잉크가 도포된 면의 반대측 면에 손으로 도포하였다. 인쇄 패턴을 접착제에 대해 대략 중앙에 배치시켰다. 실험실 벤치에 지지된 eTPFE 막을 사용하여 이형지에 손으로 압력을 인가함으로써, 접착제를 연성 인쇄 회로로 꽉 눌렀다.
저항 두 배화에 필요한 하중 시험
연성 인쇄 회로를 위의 제시된 시험 방법 섹션에서 설명한 저항 두 배화에 필요한 하중 시험을 사용하여 시험하였다. 저항을 2배 증가시키기 위해 인가되는 하중이 1.49 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
MTVR
수증기 투과율을 위에 제시된 "피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. MVTR이 593 g/㎡/24시간으로 확인되었다(표 1).
피크 압축 하중 시험
측정된 피크 하중은 "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. 피크 하중이 0.0471 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
예 2
연성 인쇄 회로를 제조하여 피부에 허용 가능한 접착제와 조합하였다. 인쇄용 기재로서 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막(제1 막)을 사용하였다.
피부 접촉을 위한 기재 상의 표면 인쇄 전도성 트레이스
ePTFE 막을 356 ㎜ 직경의 자수 후프에 구속하고, 주름을 제거하기 위해 장력을 인가하며, 도 4에 도시된 패턴으로 전도성 잉크를 사용하여 스크린 인쇄를 수행하였다. 도 4에 도시된 치수는 ㎜ 단위이며 적용된 패턴의 크기 및 형상을 나타내기 위해 도시되어 있다. 양방향 화살표(402)가 ePTFE 막과 전도성 트레이스의 정렬을 예시하기 위해 도시되어 있다. 전도성 잉크로서 CI1036(오하이오주 델라웨어 소재 Engineered Conductive Materials사)을 사용하였다. 잉크를 인쇄에 앞서 8.7 중량%의 메틸 에틸 케톤(MEK)으로 희석하였다. 스크린 인쇄를 모델 MSP-088 스크린 프린터(뉴저지주 레바논 소재 HMI Manufacturing사)의 200 TPI(인치 당 스레드/와이어: 78.74 와이어/㎝ 이하), 1.6 mil(40.64 ㎛ 이하)의 와이어 직경 및 12.7 ㎛ 잉크 에멀젼을 갖는 스테인리스강 스크린을 사용하여 수행하였다. 도 4의 화살표(402)가 ePTFE 막의 횡방향과 정렬되도록 인쇄를 수행하였다. 인쇄 후, 잉크를 대류성 오븐을 사용하여 120℃에서 20분 동안 건조시켰다.
피부용 접착제 적층
예 1에 설명된 공정에 따라 피부용 접착제 적층을 수행하였다.
저항 두 배화에 필요한 하중 시험
연성 인쇄 회로를 위의 제시된 시험 방법 섹션에서 설명한 저항 두 배화에 필요한 하중 시험을 사용하여 시험하였다. 저항을 2배 증가시키기 위해 인가되는 하중이 2.3788 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
MTVR
수증기 투과율을 위에 제시된 "피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. MVTR이 586 g/㎡/24시간으로 확인되었다(표 1).
피크 압축 하중 시험
측정된 피크 하중은 "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. 피크 하중이 0.0815 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
예 3
연성 인쇄 회로를 제조하여 피부에 허용 가능한 접착제와 조합하였다. 인쇄용 기재로서 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막(제2 ePTFE 막)을 사용하였다.
피부 접촉을 위한 기재 상의 표면 인쇄 전도성 트레이스
ePTFE 기재 상의 전도성 트레이스의 표면 인쇄를 예 2에 설명된 절차를 사용하여 수행하였다.
피부용 접착제 적층
예 1에 설명된 공정에 따라 피부용 접착제 적층을 수행하였다.
저항 두 배화에 필요한 하중 시험
연성 인쇄 회로를 위의 제시된 시험 방법 섹션에서 설명한 저항 두 배화에 필요한 하중 시험을 사용하여 시험하였다. 저항을 2배 증가시키기 위해 인가되는 하중이 1.5183 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
MTVR
수증기 투과율을 위에 제시된 "피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. MVTR이 745 g/㎡/24시간으로 확인되었다(표 1).
피크 압축 하중 시험
측정된 피크 하중은 "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. 피크 하중이 0.1432 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
피부 상에서의 쾌적성 시험
피부 상에서의 쾌적성을 위에 제시된 "피부 상에서의 쾌적성 시험"을 명칭으로 하는 시험 방법을 사용하여 확인하였다. 인쇄 회로의 평균 순위 점수가 8.5로 확인되었다(표 1).
예 4
연성 회로를 제조하여 피부에 허용 가능한 접착제와 조합하였다. 다공성 폴리에틸렌 리튬 이온 배터리 절연 막(중국 동구안 소재 Pair Materials Co. Ltd.)를 획득하여 인쇄 기재로서 사용하였다. 폴리에틸렌 막은 7.0 g/㎡의 면적당 질량, 40%의 다공성, 12.4 ㎛의 두께, 1543 ㎪의 버블 포인트, 314 ㎫의 기계 방향에서의 매트릭스 인장 강도, 233 ㎫의 횡방향에서의 매트릭스 인장 강도, 34.1 ㎡/g의 비표면적, 및 32.1 ㎡/㎤의 체적당 표면적을 가졌다. 막의 SEM 이미지가 도 3에 도시되어 있다.
피부 접촉을 위한 기재 상의 표면 인쇄 전도성 트레이스
폴리에틸린(PE) 기재 상의 전도성 트레이스의 표면 인쇄를 예 2에 설명된 절차를 사용하여 수행하였다.
피부용 접착제 적층
예 1에 설명된 공정에 따라 피부용 접착제 적층을 수행하였다.
저항 두 배화에 필요한 하중 시험
연성 인쇄 회로를 위의 제시된 시험 방법 섹션에서 설명한 저항 두 배화에 필요한 하중 시험을 사용하여 시험하였다. 저항을 2배 증가시키기 위해 인가되는 하중이 5.6267 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
MTVR
수증기 투과율을 위에 제시된 "피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. MVTR이 340 g/㎡/24시간으로 확인되었다(표 1).
피크 압축 하중 시험
측정된 피크 하중은 "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. 피크 하중이 0.5826 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
피부 상에서의 쾌적성 시험
피부 상에서의 쾌적성을 위에 제시된 "피부 상에서의 쾌적성 시험"을 명칭으로 하는 시험 방법을 사용하여 확인하였다. 인쇄 회로의 평균 순위 점수가 9.8로 확인되었다(표 1).
예 5
연성 인쇄 회로를 제조하여 피부에 허용 가능한 접착제와 조합하였다. 인쇄용 기재로서 25 미크론 두께의 비다공성 우레탄 필름(매사츠세츠주 와틀리 소재 Deerfield 우레탄 PT1710S)을 획득하여 사용하였다.
피부 접촉을 위한 기재 상의 표면 인쇄 전도성 트레이스
비다공성 우레탄 기재 상의 전도성 트레이스의 표면 인쇄를 예 2에 설명된 절차를 사용하여 수행하였다.
저항 두 배화에 필요한 하중 시험
연성 인쇄 회로를 위의 제시된 시험 방법 섹션에서 설명한 저항 두 배화에 필요한 하중 시험을 사용하여 시험하였다. 저항을 2배 증가시키기 위해 인가되는 하중이 0.6875 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
MTVR
수증기 투과율을 위에 제시된 "피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. MVTR이 875 g/㎡/24시간으로 확인되었다(표 1).
피크 압축 하중 시험
측정된 피크 하중은 "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. 피크 하중이 0.04337 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
예 6
연성 인쇄 회로를 제조하여 피부에 허용 가능한 접착제와 조합하였다. 인쇄용 기재로서 대략 50.8 ㎛의 두께의 깨끗한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(Dura-Lar, McMaster-Carr 8567K22)을 획득하여 사용하였다.
피부 접촉을 위한 기재 상의 표면 인쇄 전도성 트레이스
PET 필름 기재 상의 전도성 트레이스의 표면 인쇄를 예 2에 설명된 절차를 사용하여 수행하였다.
저항 두 배화에 필요한 하중 시험
연성 인쇄 회로를 위의 제시된 시험 방법 섹션에서 설명한 저항 두 배화에 필요한 하중 시험을 사용하여 시험하였다. 저항을 2배 증가시키기 위해 인가되는 하중이 82.65 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
MTVR
수증기 투과율을 위에 제시된 "피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. MVTR이 130 g/㎡/24시간으로 확인되었다(표 1).
피크 압축 하중 시험
측정된 피크 하중은 "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. 피크 하중이 19.7540 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
예 7
연성 인쇄 회로를 제조하여 피부에 허용 가능한 접착제와 조합하였다. 인쇄용 기재로서 대략 12.7 ㎛의 두께의 깨끗한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(Dura-Lar, McMaster-Carr 8567K104)을 획득하여 사용하였다.
피부 접촉을 위한 기재 상의 표면 인쇄 전도성 트레이스
PET 필름 기재 상의 전도성 트레이스의 표면 인쇄를 예 2에 설명된 절차를 사용하여 수행하였다.
저항 두 배화에 필요한 하중 시험
연성 인쇄 회로를 위의 제시된 시험 방법 섹션에서 설명한 저항 두 배화에 필요한 하중 시험을 사용하여 시험하였다. 저항을 2배 증가시키기 위해 인가되는 하중이 20.9 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
MTVR
수증기 투과율을 위에 제시된 "피부 접촉 샘플의 수증기 투과율(MVTR) 측정"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. MVTR이 80 g/㎡/24시간으로 확인되었다(표 1).
피크 압축 하중 시험
측정된 피크 하중은 "피크 압축 하중 시험(압축 좌굴)"을 명칭으로 하는 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였다. 피크 하중이 0.9335 뉴턴으로 확인되었다(표 1).
피부 상에서의 쾌적성 시험
피부 상에서의 쾌적성을 위에 제시된 "피부 상에서의 쾌적성 시험"을 명칭으로 하는 시험 방법을 사용하여 확인하였다. 인쇄 회로의 평균 순위 점수가 4.3으로 확인되었다(표 1).
예 8
Gore의 미국 특허 제3,953,566호에 설명된 교시에 따라 일반적으로 제조된 ePTFE 막을 제공하였다. ePTFE 막은 19 g/㎡의 면적당 질량, 56%의 다공성, 25 ㎛의 두께, 159 ㎪의 버블 포인트, 48 ㎫의 기계 방향에서의 매트릭스 인장 강도, 및 97 ㎫의 횡방향에서의 매트릭스 인장 강도를 가졌다.
ePTFE 막을 직경 14 인치(35.56 ㎝ 이하)의 자수 후프에 구속하고, 도 8에 도시된 패턴으로 전도성 잉크(CI1036; 오하이오주 델라웨어 소재 Engineered Conductive Materials사)를 사용하여 스크린 인쇄를 수행하였다. 도 8에 도시된 치수는 ㎜ 단위이며, 패턴의 크기 및 형상을 나타내기 위해 도시되어 있다. 스크린 인쇄를 모델 MSP-088 스크린 프린터(뉴저지주 레바논 소재 HMI Manufacturing사)의 200 TPI, 1.6 mil 와이어 직경 및 12.7 ㎛의 전기 전도성 잉크 에멀젼을 갖는 스테인리스강 스크린을 사용하여 수행하였다. 잉크를 대류성 오븐을 사용하여 160℃에서 10분 동안 건조시켰다. ePTFE 막 상의 전기 전도성 트레이스가 연성 인쇄 회로이다.
이어서, 유전체 오버코트(910)(잉크, 신장성을 갖는 자외선(UV) 경화 절연체; DI-7540; 오하이오주 델라웨어 소재 Engineered Conductive Materials사)를 도 9에 도시된 패턴으로 이전에 인쇄된 전도성 트레이스(810)의 대부분의 위에 도포하였다. 도 9에 도시된 치수는 ㎜ 단위이며 패턴의 크기와 인쇄를 나타내기 위해 도시되어 있다. 유전체 오버코트(910)를 PORTA-RAY® 400(휴대용 UV 광 경화 시스템; 켄터키주 토링톤 소재 Dymax Corp.)을 사용하여 약 30초 동안 UV 광에 노출시켜 경화시켰다.
표면 실장형 발광 다이오드(LED)(331)를 도 10에 도시된 바와 같이 전기 전도성 잉크(오하이오주 델라웨어 소재 Engineered Conductive Materials사의 CI1036)를 사용하여 인쇄된 ePTFE 막(360)에 부착하여 연성 인쇄 회로 기판을 생성하였다. 추가 잉크를 도포하여 도 10에 도시된 바와 같이 전기적 연결부(332)를 만들었다. 전도성 잉크를 대략 10 분 동안 130℃의 대류성 오븐에서 건조시켰다. UV-경화성 봉지재(EC-9519; 오하이오주 델라웨어 소재 Engineered Conductive Materials사)를 LED(331) 및 전기 연결부(332)의 위에 도포하였다. 봉지재를 400 와트 Dymax 경화 스테이션(Dymax Corp.)에서 30초간 UV 노출시켜 경화시켰다.
이어서, ARCARE® 7396 감압성 접착제(펜실베니아주 글렌록 소재 접착제 연구소)를 ePTFE 막의 인쇄되지 않은 면에 도포하였다. H-자형 절단부(337)를 도 10에 도시된 바와 같이 ePTFE 막(360)에 만들었다. 각각 전도성 잉크로 이루어진 노출 트레이스 상에 지지된 결과물로서의 플랩(333, 334, 335, 336)을 ePTFE 막(360)의 배면으로 접었다. 3 ㎜ 원형의 ARCARE® 90366 전도성의 감압성 접착제(펜실베니아주 글렌록 소재 접착제 연구소)를 각각의 플랩(333, 334, 335, 336)에 도포하였다.
다음, 전자 모듈을 준비하였다. 본 명세서에서는 전자 모듈이 전기적으로 결합된 2개 이상의 전자 부품을 포함하는 조립체로서 정의된다. 단면형의 1/16 인치 두께의 구리 클래드) FR4 PCB(341)(미네소타주 티프 리버 랄스 소재 Digi-Key의 473-1000-ND)를 도 11에 도시된 윤곽선 및 구리 패턴(342)으로 기계 가공하였다. 배터리(343)(3V 리튬 배터리; 동전 형상, 12.5 ㎜; 미네소타주 티프 리버 랄스 소재 Digi-Key의 P663-ND), 프로세서(344)(Atmel 8 비트 AVR 마이크로 컨트롤러; 미네소타주 티프 리버 랄스 소재 Digi-Key의 ATTINY85V-10SU-ND) 및 1 ㎌ 커패시터(345)(미네소타주 티프 리버 랄스 소재 Digi-Key의 445-8890-1-ND)를 도 11에 도시된 바와 같이 구리 트레이스에 납땜하였다. 헤더 핀을, 핀이 구리 트레이스와 거의 같은 높이에 있으며 기판을 통해 몇 ㎜ 돌출되도록, 위치(346, 347, 348, 349)에서 기판의 관통 홀에 배치하였다. 제1 절반부(510) 및 제2 절반부(520)를 구비한 2개의 부분으로 이루어진 하우징(500)을 약 0.3 ㎜의 벽 두께 및 약 25.2 ㎜×19.4 ㎜×4 ㎜의 외부 치수를 갖도록 폴리카보네이트로 기계 가공하였다. 이러한 하우징이 도 12에 도시되어 있다. 연성 인쇄 회로 기판을 하우징을 통해 연장되는 헤더 핀과 함께 에폭시 접착제(켄터키주 록키 힐 소재 Henkel Corp.의 Locktite 79340-68620)를 사용하여 하우징의 하나의 절반부에 접착하였다.
에폭시가 경화되면, 헤더 핀을 클립으로 고정하고 하우징과 같은 높이로 접지하여 전기 접점을 생성하였다. ECOFLEX™ 00-35 FAST 실리콘(연질의 빠르게 경화되는 백금 촉매 실리콘; 펜실베니아주 맥퀸지의 Smooth-on)을 하우징에 부어 회로 기판을 둘러싸도록 하였다. 하우징의 제2 절반부(520)를 제1 절반부(510)에 조립하여 실리콘이 경화되는 동안 제자리에 유지하였다. 전기 전도성 잉크(오하이오주 델라웨어 소재 Engineered Conductive Materials사의 CI1036)를 하우징과 전기 접점(365, 366, 367, 368)의 위에 인쇄하여 도 13에 도시된 패턴으로 특징부(361, 362, 363, 364)를 형성하였다. 전도성 잉크를 60℃의 오븐에서 20분 동안 건조시켰다.
전자 모듈(300)을 도 10의 플랩(333, 335, 334, 336)이 도 13에 도시된 전도성 잉크 부분(364, 363, 362, 361)에 각각 연결되도록 연성 회로(350)에 부착하였다. 이에 의해, 전자 모듈과 연성 인쇄 회로 기판을 포함하는 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 생성하였다. 전기 접점(338)이 전기 전도성 물체와 연결된 후 LED(331)가 5회 점멸하도록 도 11의 프로세서(334)를 사전 프로그래밍하였다. 이에 따라, 전자 모듈이 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연통할 수 있었음이 입증되었다.
전도성 잉크 둘레부의 ePTFE 막을 트리밍 처리하여 대략 5 ㎜ 내지 10 ㎜의 테두리를 남기고 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 자수 후프에서 제거하였다. 도 15의 사진에서 볼 수 있는 바와 같이, 피험자의 팔이 팔꿈치에서 곧게 펴 있으며 피험자의 손목이 완전히 뻗어 있는 동안 피험자의 팔뚝에 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 부착하였다. 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 부착하는 동안 이 위치를 유지하여 피험자의 피부를 긴장 상태로 유지하였다. 피험자가 팔꿈치와 손목을 이완시키면, 연성 회로 기판이 도 16에 도시된 바와 같이 압축 및 주름에 의해 피부에 쉽게 밀착된다. 착용한지 5일이 지난 후에도 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판이 계속 기능함에 주목하였다.

Claims (45)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 노드와 피브릴 미세 구조를 구비한 미세 다공성 합성 중합체 막;
    상기 미세 다공성 합성 중합체 막의 두께를 통해 흡수되는 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스; 및
    상기 합성 중합체 막 상에 위치한 피부에 허용 가능한 접착제
    를 포함하는 연성 인쇄 회로.
  21. 제20항에 있어서, 상기 미세 다공성 합성 중합체 막은 확장 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 폴리(p-자일릴렌)(ePPX), 다공성 초고분자량 폴리에틸렌(eUHMWPE), 다공성 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(eETFE), 및 다공성 폴리락트산(ePLLA)으로부터 선택되는 것인 연성 인쇄 회로.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 미세 다공성 합성 중합체 막은 확장 플루오로 중합체 막인 것인 연성 인쇄 회로.
  23. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 미세 다공성 합성 중합체 막은 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막인 것인 연성 인쇄 회로.
  24. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 전기 전도성 트레이스는 상기 미세 다공성 합성 중합체 막의 두께를 통해 기공을 충전하는 것인 연성 인쇄 회로.
  25. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 전기 전도성 트레이스는 전기 전도성 금속 입자, 전기 전도성 금속 나노 입자, 전기 전도성 재료의 나노 입자, 전기 전도성 나노 튜브, 전기 전도성 금속 플레이크, 전기 전도성 중합체, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것인 연성 인쇄 회로.
  26. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 전기 전도성 트레이스는 은, 백금, 금, 구리, 카본 블랙, 흑연, 및 이들의 조합의 입자 또는 나노 입자를 포함하는 것인 연성 인쇄 회로.
  27. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 전기 전도성 트레이스는 전도성 나노 입자로 이루어진 연속적인 망을 포함하는 것인 연성 인쇄 회로.
  28. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 전기 전도성 트레이스는 전기 전도성 패턴 또는 회로의 형태를 갖는 것인 연성 인쇄 회로.
  29. 제20항 또는 제21항에 있어서, 피크 압축 부하 테스트(압축 좌굴) 시험 방법에 의해 입증되는 연성으로서 1.0 뉴턴 미만의 연성을 갖는 연성 인쇄 회로.
  30. 제20항 또는 제21항에 있어서, 저항을 2배 증가시키기 위해 인가된 하중이 저항 두 배화 필요 하중 시험 방법에 따라 시험한 경우의 0.7 뉴톤보다 큰 것인 연성 인쇄 회로.
  31. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스의 적어도 일부의 위에 위치한 절연성 오버코트를 추가로 포함하는 연성 인쇄 회로.
  32. 제20항 또는 제21항에 따른 연성 인쇄 회로를 포함하며, 적어도 하나의 전기 부품을 추가로 포함하는 연성 인쇄 회로 기판.
  33. 제32항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 부품은 전자 저항기, 커패시터, 발광 다이오드(LED), 집적 회로, 센서, 전력 공급원, 데이터 송신기, 데이터 수신기, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것인 연성 인쇄 회로 기판.
  34. 제32항의 연성 인쇄 회로 기판 및 전자 모듈을 포함하는 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판.
  35. 제34항에 있어서, 상기 전자 모듈은 미세 다공성 합성 중합체 막의 전기 전도성 트레이스와 동일한 측면 상에 위치하는 것인 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판.
  36. 제34항에 있어서, 상기 전자 모듈은 상기 미세 다공성 합성 중합체 막과 사용자의 피부 사이에 위치하도록 구성되는 것인 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판.
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막;
    상기 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막의 두께를 통해 흡수되는 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스;
    상기 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스의 반대 측면에서 상기 확장 폴리테트라플루오로에틸렌 막 상에 위치한 피부에 허용 가능한 접착제; 및
    상기 적어도 하나의 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 결합된 전자 모듈
    을 포함하는 연성 인쇄 회로.
  40. 삭제
  41. 제20항 또는 제21항에 따른 연성 인쇄 회로를 포함하는 물품.
  42. 삭제
  43. 제34항에 따른 하이브리드 연성 인쇄 회로 기판을 포함하는 물품.
  44. 삭제
  45. 제32항에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 포함하는 물품.
KR1020207035208A 2018-05-08 2018-05-08 피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로 KR102612806B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2018/031546 WO2019216883A1 (en) 2018-05-08 2018-05-08 Flexible printed circuits for dermal applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210008037A KR20210008037A (ko) 2021-01-20
KR102612806B1 true KR102612806B1 (ko) 2023-12-11

Family

ID=62236024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207035208A KR102612806B1 (ko) 2018-05-08 2018-05-08 피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11212916B2 (ko)
EP (1) EP3791698A1 (ko)
JP (1) JP7089064B2 (ko)
KR (1) KR102612806B1 (ko)
CN (1) CN112136367A (ko)
CA (1) CA3097113C (ko)
WO (1) WO2019216883A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7272962B2 (ja) 2017-05-15 2023-05-12 スミス アンド ネフュー ピーエルシー 創傷分析装置
CN110753512A (zh) 2017-06-23 2020-02-04 史密夫及内修公开有限公司 实施传感器的伤口监测或治疗的传感器定位
GB201804502D0 (en) 2018-03-21 2018-05-02 Smith & Nephew Biocompatible encapsulation and component stress relief for sensor enabled negative pressure wound therapy dressings
EP3664859A2 (en) 2017-08-10 2020-06-17 Smith & Nephew plc Positioning of sensors for sensor enabled wound monitoring or therapy
GB201718870D0 (en) 2017-11-15 2017-12-27 Smith & Nephew Inc Sensor enabled wound therapy dressings and systems
US11759144B2 (en) 2017-09-10 2023-09-19 Smith & Nephew Plc Systems and methods for inspection of encapsulation and components in sensor equipped wound dressings
GB201804971D0 (en) 2018-03-28 2018-05-09 Smith & Nephew Electrostatic discharge protection for sensors in wound therapy
GB201718859D0 (en) 2017-11-15 2017-12-27 Smith & Nephew Sensor positioning for sensor enabled wound therapy dressings and systems
US11596553B2 (en) 2017-09-27 2023-03-07 Smith & Nephew Plc Ph sensing for sensor enabled negative pressure wound monitoring and therapy apparatuses
EP3687396A1 (en) 2017-09-28 2020-08-05 Smith & Nephew plc Neurostimulation and monitoring using sensor enabled wound monitoring and therapy apparatus
US11559438B2 (en) 2017-11-15 2023-01-24 Smith & Nephew Plc Integrated sensor enabled wound monitoring and/or therapy dressings and systems
GB2592508B (en) 2018-09-12 2022-08-31 Smith & Nephew Device, apparatus and method of determining skin perfusion pressure
GB201820927D0 (en) 2018-12-21 2019-02-06 Smith & Nephew Wound therapy systems and methods with supercapacitors
KR102183309B1 (ko) * 2019-05-21 2020-11-26 성균관대학교산학협력단 다타입 압력 센서
US20210330190A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 Biotags, LLC Temperature sensor patch and system
GB2603468B (en) * 2021-01-28 2023-05-31 Advanced Risc Mach Ltd Circuitry fabricated on a flexible substrate
JP2023036352A (ja) 2021-09-02 2023-03-14 株式会社バルカー 導電層付き基材

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879794A (en) 1994-08-25 1999-03-09 W. L. Gore & Associates, Inc. Adhesive-filler film composite
US5910354A (en) 1997-03-04 1999-06-08 W.L. Gore & Associates, Inc. Metallurgical interconnect composite
US20040192082A1 (en) 2003-03-28 2004-09-30 Sigurd Wagner Stretchable and elastic interconnects
WO2007097249A1 (ja) 2006-02-20 2007-08-30 Daicel Chemical Industries, Ltd. 多孔性フィルム及び多孔性フィルムを用いた積層体
US20130160183A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Akseli Reho Textile arrangement and method for manufacturing
US20140121557A1 (en) 2012-11-01 2014-05-01 Blue Spark Technologies, Inc. Body temperature logging patch
US20140242355A1 (en) 2013-02-28 2014-08-28 W. L. Gore & Associates, Inc. Reversible Camouflage Material
US20160162774A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 VivaLnk Limited (Cayman Islands) Stretchable electronic patch having a circuit layer undulating in the thickness direction
US20160358849A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 North Carolina State University Flexible Interconnects, Systems, And Uses Thereof
WO2017065272A1 (ja) 2015-10-16 2017-04-20 国立研究開発法人科学技術振興機構 配線フィルム、デバイス転写シート及びテキスタイル型デバイス
US20180192520A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Intel Corporation Stretchable electronic system based on controlled buckled flexible printed circuit board (pcb)

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA962021A (en) 1970-05-21 1975-02-04 Robert W. Gore Porous products and process therefor
CA1003599A (en) 1973-07-19 1977-01-11 Richard G. Tonkyn Water-soluble cationic polymeric materials and their use
CA1226112A (en) * 1982-09-09 1987-09-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microporous sheet material, method of making and articles made therewith
US4443511A (en) 1982-11-19 1984-04-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Elastomeric waterproof laminate
US4557957A (en) 1983-03-18 1985-12-10 W. L. Gore & Associates, Inc. Microporous metal-plated polytetrafluoroethylene articles and method of manufacture
US4720400A (en) 1983-03-18 1988-01-19 W. L. Gore & Associates, Inc. Microporous metal-plated polytetrafluoroethylene articles and method of manufacture
US5026513A (en) 1987-10-19 1991-06-25 W. L. Gore & Associates, Inc. Process for making rapidly recoverable PTFE
JPH0180974U (ko) 1987-11-20 1989-05-30
US4862730A (en) 1988-10-03 1989-09-05 W. L. Gore & Associates, Inc. Test method for determination of moisture vapor transmission rate
JP2753722B2 (ja) 1988-12-23 1998-05-20 ジャパンゴアテックス株式会社 生体用電極
US4972846A (en) 1989-01-31 1990-11-27 W. L. Gore & Associates, Inc. Patch electrodes for use with defibrillators
US4985296A (en) 1989-03-16 1991-01-15 W. L. Gore & Associates, Inc. Polytetrafluoroethylene film
US5183545A (en) 1989-04-28 1993-02-02 Branca Phillip A Electrolytic cell with composite, porous diaphragm
US5188890A (en) 1991-03-15 1993-02-23 Japan Gore-Tex, Inc. Metallized porous flourinated resin and process therefor
US5269810A (en) 1992-06-19 1993-12-14 W. L. Gore & Associates, Inc. Patch electrode
US5785787A (en) * 1994-05-23 1998-07-28 General Electric Company Processing low dielectric constant materials for high speed electronics
US5527569A (en) 1994-08-22 1996-06-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Conductive filter laminate
US5753358A (en) * 1994-08-25 1998-05-19 W. L. Gore & Associates, Inc. Adhisive-filler polymer film composite
US5524908A (en) 1994-09-14 1996-06-11 W. L. Gore & Associates Multi-layer EMI/RFI gasket shield
EP0804754A1 (en) 1995-01-17 1997-11-05 W.L. Gore & Associates, Inc. Method for making and using an improved durable printable sheet
US5476589A (en) 1995-03-10 1995-12-19 W. L. Gore & Associates, Inc. Porpous PTFE film and a manufacturing method therefor
WO1997003812A1 (en) 1995-07-14 1997-02-06 W.L. Gore & Associates, Inc. Moldable articles of ptfe/elastomer composites and processes for molding
DE19544912A1 (de) 1995-12-01 1997-06-05 Gore W L & Ass Gmbh PTFE-Körper aus mikroporösem Polytetrafluorethylen mit Füllstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
US5904978A (en) 1995-12-15 1999-05-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Electrically conductive polytetrafluoroethylene article
US6016848A (en) 1996-07-16 2000-01-25 W. L. Gore & Associates, Inc. Fluoropolymer tubes and methods of making same
US6379745B1 (en) 1997-02-20 2002-04-30 Parelec, Inc. Low temperature method and compositions for producing electrical conductors
US6210789B1 (en) 1997-02-20 2001-04-03 W. L. Gore & Associates, Inc. Electrically conductive composite article
US5910378A (en) * 1997-10-10 1999-06-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Membrane electrode assemblies
US6689835B2 (en) 2001-04-27 2004-02-10 General Electric Company Conductive plastic compositions and method of manufacture thereof
US6528572B1 (en) 2001-09-14 2003-03-04 General Electric Company Conductive polymer compositions and methods of manufacture thereof
US7789908B2 (en) 2002-06-25 2010-09-07 Boston Scientific Scimed, Inc. Elastomerically impregnated ePTFE to enhance stretch and recovery properties for vascular grafts and coverings
JP2005531679A (ja) 2002-07-03 2005-10-20 ナノパウダーズ インダストリーズ リミテッド 低温焼結導電性ナノインク及びその製造方法
US7771818B2 (en) 2002-09-20 2010-08-10 Bha Group, Inc. Treatment of porous article
US6737158B1 (en) 2002-10-30 2004-05-18 Gore Enterprise Holdings, Inc. Porous polymeric membrane toughened composites
US20040173978A1 (en) 2003-03-06 2004-09-09 Christopher Bowen PTFE membranes and gaskets made therefrom
US7354988B2 (en) 2003-08-12 2008-04-08 General Electric Company Electrically conductive compositions and method of manufacture thereof
US7481952B2 (en) 2004-04-29 2009-01-27 Compagnie Plastic Omnium Electrically conductive PTFE tape
US7306729B2 (en) 2005-07-18 2007-12-11 Gore Enterprise Holdings, Inc. Porous PTFE materials and articles produced therefrom
JP5049519B2 (ja) 2006-06-15 2012-10-17 日本ゴア株式会社 伸縮性複合生地、及び延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム
US7678701B2 (en) 2006-07-31 2010-03-16 Eastman Kodak Company Flexible substrate with electronic devices formed thereon
JP5484663B2 (ja) 2007-09-25 2014-05-07 三洋電機株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
US8037550B2 (en) 2008-02-01 2011-10-18 Gore Enterprise Holdings, Inc. Stretchable chemical protective material
JP5457371B2 (ja) 2008-02-05 2014-04-02 ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ 印刷電子機器
US8996134B2 (en) 2008-11-07 2015-03-31 W. L. Gore & Associates, Inc. Implantable lead
JP5455407B2 (ja) 2009-03-25 2014-03-26 日本ゴア株式会社 触媒粒子を担持した延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜またはテープの製造方法およびオゾン除去用フィルタ
JP5528250B2 (ja) 2010-07-30 2014-06-25 日東電工株式会社 配線回路基板の製造方法
JP5964640B2 (ja) 2012-03-23 2016-08-03 パスカルエンジニアリング株式会社 物体位置決め固定装置
US9573339B2 (en) 2013-01-18 2017-02-21 W. L. Gore & Associates, Inc. Low gloss, air permeable, abrasion resistant, printable laminate containing an asymmetric membrane and articles made therefrom
CN108501284A (zh) 2013-01-30 2018-09-07 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 用于从超高分子量聚乙烯生产多孔制品的方法
TWI507873B (zh) 2013-07-29 2015-11-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電源適配器及電子裝置
EP2839949B1 (en) 2013-08-23 2016-10-12 W.L. Gore & Associates GmbH Process for the production of a structured film
US9932429B2 (en) 2014-07-29 2018-04-03 W. L. Gore & Associates, Inc. Method for producing porous articles from alternating poly(ethylene tetrafluoroethylene) and articles produced therefrom
US20160032069A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 W. L. Gore & Associates, Inc. Porous Articles Formed From Polyparaxylylene and Processes For Forming The Same
US9441088B2 (en) 2014-07-29 2016-09-13 W. L. Gore & Associates, Inc. Articles produced from VDF-co-(TFE or TrFE) polymers
ES2730017T3 (es) 2015-02-24 2019-11-07 Gore W L & Ass Gmbh Proceso para la formación de un conjunto de película porosa
CA2900130A1 (en) 2015-08-10 2015-10-30 Daimler Ag Preparation of conductive eptfe for application in polymer electrolyte membrane fuel cells
KR20170058182A (ko) 2015-11-18 2017-05-26 (주)쎄미시스코 연기 제거를 위한 경사 이송부를 구비한 광 소결장치
WO2017195038A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-16 Smith & Nephew Plc Sensor enabled wound monitoring and therapy apparatus
KR20200055009A (ko) * 2017-09-13 2020-05-20 카네기 멜론 유니버시티 전도성 잉크 및 페이스트를 포함하는 액체 금속 용융물

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879794A (en) 1994-08-25 1999-03-09 W. L. Gore & Associates, Inc. Adhesive-filler film composite
US5910354A (en) 1997-03-04 1999-06-08 W.L. Gore & Associates, Inc. Metallurgical interconnect composite
US20040192082A1 (en) 2003-03-28 2004-09-30 Sigurd Wagner Stretchable and elastic interconnects
WO2007097249A1 (ja) 2006-02-20 2007-08-30 Daicel Chemical Industries, Ltd. 多孔性フィルム及び多孔性フィルムを用いた積層体
US20130160183A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Akseli Reho Textile arrangement and method for manufacturing
US20140121557A1 (en) 2012-11-01 2014-05-01 Blue Spark Technologies, Inc. Body temperature logging patch
US20140242355A1 (en) 2013-02-28 2014-08-28 W. L. Gore & Associates, Inc. Reversible Camouflage Material
US20160162774A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 VivaLnk Limited (Cayman Islands) Stretchable electronic patch having a circuit layer undulating in the thickness direction
US20160358849A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 North Carolina State University Flexible Interconnects, Systems, And Uses Thereof
WO2017065272A1 (ja) 2015-10-16 2017-04-20 国立研究開発法人科学技術振興機構 配線フィルム、デバイス転写シート及びテキスタイル型デバイス
US20180192520A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Intel Corporation Stretchable electronic system based on controlled buckled flexible printed circuit board (pcb)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021523571A (ja) 2021-09-02
EP3791698A1 (en) 2021-03-17
KR20210008037A (ko) 2021-01-20
CN112136367A (zh) 2020-12-25
CA3097113A1 (en) 2019-11-14
WO2019216883A1 (en) 2019-11-14
US20210112657A1 (en) 2021-04-15
US11212916B2 (en) 2021-12-28
CA3097113C (en) 2023-07-04
JP7089064B2 (ja) 2022-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102612806B1 (ko) 피부 부착을 위한 연성 인쇄 회로
JP7085022B2 (ja) 伸長性基材上の可撓性かつ伸長性プリント回路
CN109752029B (zh) 一种纸基电容型柔性传感器的制备方法
EP3567610A1 (en) Flexible sensor apparatus
JP7085023B2 (ja) 伸長性基材及び非伸長性基材上の可撓性かつ耐久性プリント回路
CN109770866B (zh) 一种高灵敏度电子皮肤的制备方法
CN108332887A (zh) 一种柔性应力传感器
Mikkonen et al. Inkjet-printed, nanofiber-based soft capacitive pressure sensors for tactile sensing
Yao et al. Poly (vinyl alcohol)/phosphoric acid gel electrolyte@ polydimethylsiloxane sponge for piezoresistive pressure sensors
WO2021095480A1 (ja) 生体用電極、その製造方法及び装着方法
Nguyen et al. Stretchable, skin-breathable, and ultrasensitive respiration sensor using graphite on paper with smart structures
Mihara et al. Preparation and characterization of highly elongated polydimethylsiloxane nanosheets
US20220340726A1 (en) Gas permeable, ultrathin, stretchable epidermal electronic devices and related methods
Rahimi Laser-assisted processing of multilayer films for inexpensive and flexible biomedical microsystems
KR20220057246A (ko) 용액 공정 기반의 자가 구조 변형에 따른 초정밀 접촉이 가능한 피부 부착용 전자 장치 및 그 제조 방법
CN108365084A (zh) 基于单晶二维压电材料的自驱动压力传感器及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant