KR20160042078A

KR20160042078A - 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱

Info

Publication number: KR20160042078A
Application number: KR1020167006263A
Authority: KR
Inventors: 이몬 귀난; 요나탄 넬슨; 데이빗 엘더; 알란 폴크너; 말콤 햄머; 리안 마제니스
Original assignee: 라이프스캔 스코트랜드 리미티드
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2016-04-18
Also published as: CN105493643A; GB2517151A; EP3033931A1; WO2015022299A1; GB201314400D0; JP2016534339A; AU2014307940A1; BR112016002777A2; US20160205798A1; HK1207516A1; CA2920703A1; RU2016108511A; GB2517151B

Abstract

전자 디바이스용 방수 케이싱은 전기 절연성 플라스틱 케이스(EIPC) 및 적어도 하나의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점을 포함한다. EIPC는 내향 및 외향 대면 표면을 포함한다. ECTPE 접점은 근위 접점 표면을 갖는 근위 접점 부분, 원위 접점 표면을 갖는 원위 접점 부분, 및 근위 접점 부분과 원위 접점 부분을 연결하는 채널 부분을 포함한다. ECTPE 접점(들)은 ECTPE 접점(들)이 EIPC를 통하여 외향 대면 표면으로부터 내향 대면 표면으로 연장되도록 그리고 근위 접점 표면이 내향 대면 표면에 근접하게 배치되고 원위 접점 표면이 외향 대면 표면에 근접하게 배치되도록 EIPC와 일체이다. ECTPE 접점(들)은 외향 대면 표면과 내향 대면 표면 사이에 방수 시일이 존재하도록 EIPC에 접착된다.

Description

집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱{WATERTIGHT CASING WITH INTEGRATED ELECTRICAL CONTACTS}

본 발명은 대체로 전자 디바이스에 관한 것으로, 특히 전기 접점을 포함하는 전자 디바이스 케이싱 및 관련 방법에 관한 것이다.

유체 샘플의 특징 또는 유체 샘플 내의 분석물(analyte)의 판정(예컨대, 검출 및/또는 농도 측정)은 의료 분야에서 특히 관심의 대상이다. 예를 들어, 소변, 혈액, 혈장 또는 간질액(interstitial fluid)과 같은 체액의 샘플에서의 포도당, 케톤체, 콜레스테롤, 지질 단백질, 트라이글리세라이드, 아세트아미노펜, 헤마토크릿 및/또는 HbA1c 농도를 판정하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 판정은 예를 들어 시각적, 광도측정 또는 전기화학적 판정 기법을 채용하는 핸드헬드(hand-held) 검사 측정기 및 관련된 분석 검사 스트립(analytical test strip)을 사용하여 달성될 수 있다. 그러한 핸드헬드 검사 측정기 및 다양한 다른 전자 디바이스는 전형적으로, 디바이스의 전원으로서 채용되는 배터리(예컨대, 코인 전지 배터리)를 보유하고 그와 접속하도록 그리고/또는, 예를 들어, 분석 검사 스트립과 같은, 다양한 관련된 항목과 전기적으로 접속하도록 구성된다.

본 발명의 제1 태양에서, 전자 디바이스용 방수 케이싱이 제공되는데, 방수 케이싱은 전기 절연성 플라스틱 케이스로서, 내향 대면 표면, 및 외향 대면 표면을 갖는, 전기 절연성 플라스틱 케이스; 및 적어도 하나의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점으로서, 근위 접점 표면을 갖는 근위 접점 부분, 원위 접점 표면을 갖는 원위 접점 부분, 및 근위 접점 부분과 원위 접점 부분을 연결하는 채널 부분을 포함하는, 적어도 하나의 ECTPE 접점을 포함하고, 적어도 하나의 ECTPE 접점은 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스를 통하여 외향 대면 표면으로부터 내향 대면 표면으로 연장되도록 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체이고, 근위 접점 표면은 내향 대면 표면에 근접하게 배치되고 원위 접점 표면은 외향 대면 표면에 근접하게 배치되고, 적어도 하나의 ECTPE 접점은 외향 대면 표면과 내향 대면 표면 사이에 방수 시일이 존재하도록 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된다.

전기 절연성 플라스틱 케이스는 체액 샘플 내의 분석물의 판정을 위한 핸드헬드 검사 측정기의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.

전기 절연성 플라스틱 케이스는 핸드헬드 검사 측정기의 스트립 포트 커넥터로서 구성될 수 있다.

적어도 하나의 ECTPE 접점은 핸드헬드 검사 측정기 내의 인쇄 회로 기판 및 스트립 포트 커넥터 내로 삽입된 전기화학 기반 분석 검사 스트립과 접촉하도록 구성될 수 있다.

전기 절연성 플라스틱 케이스는 핸드헬드 검사 측정기의 배터리 구획부로서 구성될 수 있다.

복수의 ECTPE 접점이 핸드헬드 검사 측정기 내의 인쇄 회로 기판 및 배터리 구획부 내로 삽입된 배터리와 접촉하도록 구성될 수 있다.

적어도 하나의 ECTPE 접점은 전도성 입자로 랜덤하게 도핑된 비전도성 중합체를 포함하는 ECTPE 재료로 형성될 수 있다.

전도성 입자는 카본 블랙 입자일 수 있다.

적어도 하나의 ECTPE 재료는 탄성 변형가능할 수 있다.

근위 접점 부분은 내향 대면 표면에 대해 상승된 프로파일을 가질 수 있고, 원위 접점 부분은 외향 대면 표면에 대해 상승된 프로파일을 가질 수 있다.

적어도 근위 접점 부분 및 원위 접점 부분은 탄성 변형가능할 수 있다.

본 발명의 제2 태양에서, 전자 디바이스를 취급하는 방법이 제공되는데, 방법은 전기 절연성 플라스틱 케이스, 및 적어도 하나의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점을 갖는 방수 케이싱을 포함하는 전자 디바이스를, 방수 케이싱의 외향 대면 표면 및 외향 대면 표면에 근접한 ECTPE 접점의 원위 접점 부분이 수분에 노출되도록, 취급하는 단계; 및 외향 대면 표면과 내향 대면 표면 사이에 방수 시일이 존재하도록 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된 채로 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스를 통하여 외향 대면 표면으로부터 내향 대면 표면으로 연장되도록 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체인 것으로 인해 수동적인(passive) 방식으로 전기 절연성 플라스틱 케이스의 내향 대면 표면 및 그에 근접한 ECTPE 접점의 근위 표면에 수분이 도달하는 것을 방지하는 단계를 포함한다.

취급하는 단계는 또한 방수 케이싱의 외향 대면 표면 및 외향 대면 표면에 근접한 ECTPE 접점의 원위 접점 부분이 먼지에 노출되도록 하는 것일 수 있고, 방지하는 단계는 또한 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체인 것으로 인해 수동적인 방식으로 먼지가 방수 케이싱의 내향 대면 표면 및 그에 근접한 ECTPE 접점의 근위 표면에 도달하는 것이 방지되도록 하는 것일 수 있다.

전도성 입자는 카본 블랙 입자일 수 있다.

적어도 하나의 ECTPE 재료는 탄성 변형가능할 수 있다.

본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 이루는 첨부 도면은 본 발명의 현재 바람직한 실시예를 예시하며, 상기에 제공된 개괄적인 설명 및 하기에 제공된 상세한 설명과 함께 본 발명의 특징을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 전기화학 기반 분석 검사 스트립이 내부에 삽입되어 있는 본 발명의 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 일부의 단순화된 단면도이다.
도 2는 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 전기화학 기반 분석 검사 스트립이 내부에 삽입되고 관련된 플라스틱 케이스(예컨대, 핸드헬드 검사 측정기의 하우징)에 결합되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 단순화된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 부가 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 단순화된 사시도이다.
도 4는 도 3의 방수 케이싱의 다른 단순화된 사시도이다.
도 5는 도 3의 방수 케이싱의 또 다른 단순화된 사시도이다.
도 6은 도 3의 방수 케이싱의 또 다른 단순화된 정면도이다.
도 7은 관련된 플라스틱 케이스(예컨대, 핸드헬드 검사 측정기의 하우징)에 결합된 도 3의 방수 케이싱의 일부의 또 다른 단순화된 단면도이다.
도 8은 전기화학 기반 분석 검사 스트립이 내부에 삽입된 도 3의 방수 케이싱의 단순화된 사시도이다.
도 9는 전기화학 기반 분석 검사 스트립이 내부에 삽입된 도 3의 방수 케이싱의 단순화된 정면도이다.
도 10은 관련된 코인 전지 배터리 및 덮개와 함께하는 본 발명의 추가 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 사시도이다.
도 11은 관련된 코인 전지 배터리 및 덮개와 함께하는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 다른 사시도이다.
도 12는 본 발명의 추가 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 사시도이다.
도 13은 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 단면 사시도이다.
도 14는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 다른 단순화된 사시도이다.
도 15는 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 단면 사시도이다.
도 16은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 일부의 단면 사시도이다.
도 17은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 일부의 단면도이다.
도 18은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 배터리가 내부에 삽입되어 있는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 단순화된 사시도이다.
도 19는 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 배터리가 내부에 완전히 삽입되어 있는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 단순화된 사시도이다.
도 20은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 배터리가 내부에 완전히 삽입되어 있는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 단순화된 단면 사시도이다.
도 21은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 배터리가 내부에 완전히 삽입되어 있는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 일부의 단순화된 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 전자 디바이스를 채용하기 위한 방법의 단계들을 나타내는 흐름도이다.

하기의 상세한 설명은 상이한 도면에서 동일한 요소가 동일한 도면 부호로 표기되는 도면을 참조하여 이해되어야 한다. 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아닌 도면들은 오직 설명의 목적으로 예시적인 실시예를 도시하며, 본 발명의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다. 상세한 설명은 본 발명의 원리를 제한이 아닌 예로서 예시한다. 이러한 설명은 명백하게 당업자가 본 발명을 제조 및 사용할 수 있게 할 것이고, 현재 본 발명을 수행하는 최선의 모드로 여겨지는 것을 비롯한, 본 발명의 몇몇 실시예, 개작, 변형, 대안 및 사용을 기술한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 임의의 수치 값 또는 범위에 대한 용어 "약" 또는 "대략"은 구성요소들의 일부 또는 집합체가 본 명세서에 설명된 그의 의도된 목적으로 기능할 수 있게 하는 적합한 치수 공차를 나타낸다.

대체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 전자 디바이스(예를 들어, 핸드헬드 검사 측정기)용 방수 케이싱(예컨대, 배터리 구획부 케이싱 또는 스트립 포트 커넥터 케이싱)은 전기 절연성 플라스틱 케이스 및 적어도 하나의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점을 포함한다. 전기 절연성 플라스틱 케이스는 내향 및 외향 대면 표면을 포함한다. ECTPE 접점은 근위 접점 표면을 갖는 근위 접점 부분, 원위 접점 표면을 갖는 원위 접점 부분, 및 근위 접점 부분과 원위 접점 부분을 연결하는 채널 부분을 포함한다. 더욱이, ECTPE 접점(들)은 ECTPE 접점(들)이 전기 절연성 플라스틱 케이스를 통하여 외향 대면 표면으로부터 내향 대면 표면으로 연장되도록 그리고 근위 접점 표면이 내향 대면 표면에 근접하게 배치되고 원위 접점 표면이 외향 대면 표면에 근접하게 배치되도록 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체이다. 게다가, ECTPE 접점(들)은 외향 대면 표면과 내향 대면 표면 사이에 방수 시일이 존재하도록 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "케이스" 및 "케이싱"은 외부 커버링 또는 하우징을 지칭하며, 용어 "방수"는 설명되는 항목이 물, 다른 액체 및 먼지에 대해 불투과성인 것처럼 그렇게 긴밀한 구성이거나 맞춰지는 것을 나타낸다. 용어 "접착된"은 화학적 접합, 상호 확산 및 기계식 교합 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 지칭한다. ECTPE 접점들과 전기 절연성 플라스틱 케이스 사이의 접착은, 예를 들어, 공-사출 성형(또한, 투 샷(two shot) 성형으로도 지칭됨)을 이용하여 ECTPE 접점들 및 전기 절연성 플라스틱 케이스를 형성함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방수 케이싱은, 예를 들어, 방수 케이싱이 전기 접점들과 전기 절연성 케이스 사이의 임의의 계면을 따라서 물 및 먼지가 케이싱을 통과하여 케이싱의 내부로 들어오는 것을 - 물 및/또는 먼지는 전자 장치를 손상시킬 위험이 있음 - 방지한다는 점에서 유리하다 더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 방수 케이싱은 비용이 비교적 낮고, 제조가 단순하고, 무땜납 기법을 이용하여 전자 디바이스(예컨대, 인쇄 회로 기판(PCB))의 다른 구성요소에 용이하게 연결된다. 더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 방수 케이싱의 외향 대면 표면은 유리하게는 물 또는 다른 적합한 액체로, 그러한 물 또는 다른 액체가 부주의로 내향 대면 표면으로 누설되고 그 후에 방수 케이싱의 내향 대면 측 상의 (즉, 전자 디바이스의 내측 상의) 전자 장치 또는 다른 전자 디바이스 구성요소를 오염시키는 일 없이 세정될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 디바이스(즉, 핸드헬드 검사 측정기)에 사용하기 위한 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱(100)(또한, 단순히 "방수 케이싱"으로도 지칭됨)의 일부의 단순화된 단면도이다. 도 1에서, 방수 케이싱(100)은 인쇄 회로 기판(PCB)과 작동가능하게 접촉하고 전기화학 기반 분석 검사 스트립(TS)이 그 내부에 삽입되어 있다.

도 1을 참조하면, 방수 케이싱(100)은 내향 대면 표면(104) 및 외향 대면 표면(106)을 갖는 전기 절연성 플라스틱 케이스(102)를 포함한다. 방수 케이싱(100)은 또한 3개의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점들(108a, 108b, 108c)을 포함한다.

이들 ECTPE 접점들의 각각은 근위 접점 표면(각각, 112a, 112b, 112c)을 갖는 근위 접점 부분(각각, 110a, 110b, 110c), 원위 접점 표면(각각, 118a, 118b, 118c)을 갖는 원위 접점 부분(각각, 114a, 114b, 114c), 및 각각의 ECTPE 접점의 근위 접점 부분과 원위 접점 부분을 연결하는 채널 부분(각각, 120a, 122b, 122c)을 포함한다.

도 1로부터 명백한 바와 같이, ECTPE 접점들(108a, 108b, 108c)의 각각은 ECTPE 접점들이 전기 절연성 플라스틱 케이스(102)를 통하여 외향 대면 표면(106)으로부터 내향 대면 표면(104)으로 연장되도록 전기 절연성 플라스틱 케이스(102)와 일체로 된다. 더욱이, 근위 접점 표면들(112a, 112b, 112c)의 각각은 내향 대면 표면(104)에 근접하게 배치되고 원위 접점 표면들(118a, 118b, 118c)은 외향 대면 표면(106)에 근접하게 배치된다. 원위 접점 표면들은 이들이, 예를 들어, 전기화학 기반 분석 검사 스트립의 대응하는 접점 패드들(미도시)에 대항하여 원위 접점 표면들을 탄성 변형시키는 기계적 힘에 의해, 방수 케이싱(100) 내로 삽입되는 전기화학 기반 분석 검사 스트립과 작동가능한 전기적 접촉을 이루도록 배치된다.

ECTPE 접점들(108a, 108b, 108c)의 각각은 외향 대면 표면(106)과 내향 대면 표면(104) 사이에 방수 시일이 존재하도록 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된다. 그러한 방수 시일은 ECTPE 접점들과 전기 절연 케이스의 계면에 존재하며, 예를 들어, 공-사출 기법을 이용하여, 방수 케이싱을 형성한 결과이다.

ECTPE 접점들(108a, 108b, 108c)과 PCB의 땜납 패드들 사이의 작동가능한 전기적 접촉은 SPC의 땜납 패드들에 대하여 가압되는 ECTPE의 탄성 변형에 의해 확실히 수립된다. ETCPE 접점들은 전기 절연 케이스의 미리결정된 구성에 의해 PCB에 대해 가압된다. 방수 케이스(100)는, 예를 들어, 열 융착, 표면 실장 기술 또는 몇몇 다른 기계적으로 견고한 고정 방법을 포함하여, 임의의 적합한 기법을 이용하여 PCB 상에 장착될 수 있다.

ECTPE 접점들(108a, 108b, 108c)은 임의의 적합한 ECTPE 재료로 형성될 수 있다. 적합한 ECTPE 재료에는 전기 전도성 마이크로입자 또는 전기 전도성 나노입자로 도핑된 내구성 열가소성 고무가 포함된다. 비전도성 중합체를 카본 블랙과 같은 전기 전도성 입자로 랜덤하게 도핑한 효과는 전기 전도성 입자의 부피율이 일단 임계치(Φ_c)에 도달하면, 복합 재료의 저항이 급격히 떨어지도록 한다.

하기 식은

- Φ = 전기 전도성 입자 충전재 재료의 부피율

- ρ = 전기 전도성 입자 충전재 재료의 전도율

- β = 지오메트리 인자(특정 전기 전도성 입자 충전재 재료, 형상, 및 크기 분포에 대해 실험적으로 유도됨)의 상이한 값들에 대한 랜덤 분산 중합체 복합재의 전기 전도율(ρ)을 설명한다.

ρ = ρ₀ (Φ ― Φ _c )^{- β}

이 식은 ECTPE 재료의 전도율이 전기 전도성 입자 지오메트리(크기 및 형상), 입자 전도율 및 입자 부피율에 기초하여 미리결정될 수 있다는 것을 예시한다. ECTPE 재료 내에 포함되기 위한 적합한 전기 전도성 입자는 탄소 입자, 탄소 나노튜브, 은 코팅 마이크로구, 니켈 코팅 그래파이트, 및 금속 입자를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예에 채용되는 ECTPE 재료는 프리믹스(Premix)로부터 "프리시일(Preseal) TPE"로서 구매가능한 ECTPE 재료를, 비제한적인 예로서, 포함하여 임의의 적합한 ECTPE 재료일 수 있다. ECTPE 접점들과 전기 절연성 플라스틱 케이스 사이에 방수 시일을 생성하도록, ECTPE는 그러한 공-사출 시 형성되는 방수 시일을 제공하는 특징을 가져야 한다. 일단 본 발명이 주지되면, 적합한 접착은 일상의 실험을 통하여 당업자에 의해 결정될 수 있다.

전기 절연성 플라스틱 케이싱(102)은, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리카르보네이트, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리옥시메틸렌(POM), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 유리-보강 액정 중합체(LCP) 및 이들의 조합을 포함하는, 임의의 적합한 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 전기 절연성 케이싱의 플라스틱 재료는 그가 ECTPE 재료와 상용성이도록, 예를 들어, 그와 작동가능한 접착력을 갖도록, 선택된다.

도 2는 인쇄 회로 기판(PCB)의 땜납 패드(SP)들과 작동가능하게 접촉하고 전기화학 기반 분석 검사 스트립(TS)이 내부에 삽입되고 핸드헬드 검사 측정기의 관련된 플라스틱 케이스(MC)에 결합되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱(200)(또한, 단순히 "방수 케이싱"으로도 지칭됨)의 단순화된 단면도이다. PCB는 집적 전기 접점들(즉, 후술되는 ECTPE 접점들)과의 작동가능한 접촉을 위하여 구성되는 복수의 땜납 패드들(각각이 SP로 라벨링됨)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 방수 케이싱(200)은 내향 대면 표면(204) 및 외향 대면 표면(206)을 갖는 전기 절연성 플라스틱 케이스(202)를 포함한다. 방수 케이싱(200)은 또한 3개의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점들(208a, 208b, 208c) 및 개스킷(209)을 포함한다.

방수 케이싱(200)의 ECTPE 접점들은 방수 케이싱(100)의 ECTPE 접점들과 동일하다. 그러나, 전기 절연성 플라스틱 케이스(202)는 관련된 플라스틱 케이스(MC)에 작동가능하게 부착되고, 그로부터 탈거되도록, 개스킷(209)과 함께, 구성된다. 그러므로, 방수 케이싱(200)은 핸드헬드 검사 측정기의 스트립 포트 커넥터(SPC) 부조립체 또는 SPC 구성요소로 고려될 수 있다. 그러한 검사 측정기는 완성된 핸드헬드 검사 측정기(도면에 도시되어 있지 않음)의 추가의 부조립체 또는 구성요소로서 도 3의 관련된 플라스틱 케이스(MC) 및 PCB를 채용할 것이다.

개스킷(209)은 적합한 천연 고무 및 적합한 열탄성 재료를 포함하는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 더욱이, 개스킷(209)은 전기 절연성 플라스틱 케이스(202)와 관련된 핸드헬드 측정기 케이스(MC)(또한, 하우징으로도 지칭됨) 사이에 방수 시일을 제공하도록 구성되고, 그에 의해 방수 케이싱(200) 및 관련된 측정기 케이스(MC)가 일단 연결되면 핸드헬드 검사 측정기를 위한 완전 방수 하우징을 제공한다.

도 3은 본 발명의 부가 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱(300)(또한, 단순히 "방수 케이싱"으로도 지칭됨)의 단순화된 사시도이다. 도 4는 방수 케이싱(300)의 다른 단순화된 사시도이다. 도 5는 방수 케이싱(300)의 또 다른 단순화된 사시도이다. 도 6은 방수 케이싱(300)의 또 다른 단순화된 정면도이다. 도 7은 관련된 측정기 케이싱(MC)에 대해 밀봉된 방수 케이싱(300)의 일부의 또 다른 단순화된 단면도이다. 도 8은 전기화학 기반 분석 검사 스트립(TS)이 내부에 작동가능하게 삽입된 방수 케이싱(300)의 단순화된 사시도이다. 도 9는 전기화학 기반 분석 검사 스트립(TS)이 내부에 작동가능하게 삽입된 방수 케이싱(300)의 단순화된 정면도이다.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 방수 케이싱(300)은 내향 대면 표면(304) 및 외향 대면 표면(306)을 갖는 전기 절연성 플라스틱 케이스(302)를 포함한다. 방수 케이싱(300)은 또한 3개의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점들(308a, 308b, 308c)을 포함한다. 방수 케이싱(300)은 또한 개스킷(309)을 포함한다.

이들 ECTPE 접점들의 각각은 근위 접점 표면(각각, 312a, 312b, 312c)을 갖는 근위 접점 부분(각각, 310a, 310b, 310c), 원위 접점 표면(각각, 318a, 318b, 318c)을 갖는 원위 접점 부분(각각, 314a, 314b, 314c), 및 각각의 ECTPE 접점의 근위 접점 부분과 원위 접점 부분을 연결하는 채널 부분(각각, 320a, 320b, 320c)을 포함한다.

도 3 내지 도 9로부터 명백한 바와 같이, ECTPE 접점들(308a, 308b, 308c)의 각각은 ECTPE 접점들이 전기 절연성 플라스틱 케이스(302)를 통하여 외향 대면 표면(306)으로부터 내향 대면 표면(304)으로 연장되도록 전기 절연성 플라스틱 케이스(302)와 일체로 된다(특히, 도 7 참조). 더욱이, 근위 접점 표면들(312a, 312b, 312c)의 각각은 내향 대면 표면(304)에 근접하게 배치되고 원위 접점 표면들(318a, 318b, 318c)은 외향 대면 표면(306)에 근접하게 배치된다. 원위 접점 표면들은 방수 케이싱(300) 내로 삽입되는 전기화학 기반 분석 검사 스트립(TS)과 원위 접점 표면들이 작동가능한 전기적 접촉을 이루도록 배치된다.

ECTPE 접점들(308a, 308b, 308c)의 각각은 외향 대면 표면(306)과 내향 대면 표면(304) 사이에 방수 시일이 존재하도록 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된다.

특히 도 6 및 도 9를 참조하면, ECTPE 접점들의 탄성 특성 및 구성은 검사 스트립이 삽입됨에 따라 ECTPE 접점들이 탄성 변형하는 결과를 가져온다. ECTPE 접점들은 적절한 접촉력을 검사 스트립 표면에 인가하기 위하여 적합한 치수를 갖는다. 검사 스트립에 대한 전형적이지만 제한적이지 않은 삽입력은 4N으로, 이러한 힘은 ECTPE 접점들을 가로질러 본질적으로 균일하게 분포되어 있다.

일단 본 발명이 주지되면, 당업자는 방수 케이싱(100), 방수 케이싱(200) 및 방수 케이싱(300)이 검사 스트립(예를 들어, 전기화학 기반 분석 검사 스트립)을 이용하여 체액 샘플(예컨대, 온혈(whole blood) 샘플) 내의 분석물(예컨대, 포도당)의 판정을 위해 관련된 핸드헬드 검사 측정기용 스트립 포트 커넥터(SPC)로서 작동하도록 구성된다는 것을 인식할 것이다. 도 2 및 도 7은 그러한 핸드헬드 검사 측정기의 측정기 하우징(MC)에 대해 밀봉된 방수 케이싱을 도시한다.

도 10은 관련된 코인 전지 배터리(CB) 및 덮개(L)와 함께하는 본 발명의 추가 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱(400)의 사시도이다. 도 11은 관련된 코인 전지 배터리 및 덮개와 함께하는 방수 케이싱(400)의 다른 사시도이다. 덮개(L)는 코인 전지 배터리가 방수 케이싱(400) 내로 작동가능하게 일단 삽입되고 나면 코인 전지 배터리를 덮도록 구성되며, 단순화를 위하여 도 12 내지 도 21에 도시되어 있지는 않다.

도 12는 도 10의 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱(400)(또한, 단순히 "방수 케이싱"으로도 지칭됨)의 사시도이다. 도 13은 방수 케이싱(400)의 단면 사시도이다. 도 14는 방수 케이싱(400)의 다른 단순화된 사시도이다. 도 15는 인쇄 회로 기판(PCB)과 작동가능하게 접촉하는 방수 케이싱(400)의 단면 사시도이다. 도 16은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하는 방수 케이싱(400)의 일부의 단면 사시도이다. 도 17은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하는 방수 케이싱(400)의 일부의 단면도이다.

도 18은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 코인 전지 배터리(CB)가 내부에 삽입되어 있는 방수 케이싱(400)의 단순화된 사시도이다. 도 19는 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 코인 전지 배터리가 내부에 완전히 삽입되어 있는 방수 케이싱(400)의 단순화된 사시도이다. 도 20은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 코인 전지 배터리가 내부에 완전히 삽입되어 있는 방수 케이싱(400)의 단순화된 단면 사시도이다. 도 21은 인쇄 회로 기판과 작동가능하게 접촉하고 코인 전지 배터리가 내부에 완전히 삽입되어 있는 방수 케이싱(400)의 일부의 단순화된 단면도이다.

도 10 내지 도 21을 참조하면, 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱(400)(또한, 단순히 "방수 케이싱"으로도 지칭됨)은 내향 대면 표면(404) 및 외향 대면 표면(406)을 갖는 전기 절연성 플라스틱 케이스(402)를 포함한다. 방수 케이싱(400)은 또한 2개의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점들(408a, 408b)을 포함한다.

이들 ECTPE 접점들의 각각은 근위 접점 표면(각각, 412a, 412b)을 갖는 근위 접점 부분(각각, 410a, 410b), 원위 접점 표면(각각, 418a, 418b)을 갖는 원위 접점 부분(각각, 414a, 414b), 및 각각의 ECTPE 접점의 근위 접점 부분과 원위 접점 부분을 연결하는 채널 부분(각각, 420a, 420b)을 포함한다(특히, 도 17 참조). ECTPE 접점(408a)은 삽입된 배터리의 음극을 PCB에 접속시키도록 구성되고 ECTPE(408b)는 삽입된 배터리의 양극을 PCB에 접속시키도록 구성된다(특히, 도 20 및 도 21 참조).

도 10 내지 도 21로부터 명백한 바와 같이, ECTPE 접점들의 각각은 ECTPE 접점들이 전기 절연성 플라스틱 케이스(402)를 통하여 외향 대면 표면(406)으로부터 내향 대면 표면(404)으로 연장되도록 전기 절연성 플라스틱 케이스(402)와 일체로 된다. 더욱이, 근위 접점 표면들(412a, 412b)의 각각은 내향 대면 표면(404)에 근접하게 배치되고 원위 접점 표면들(418a, 418b)은 외향 대면 표면(406)에 근접하게 배치된다. 원위 접점 표면들은 방수 케이싱(400) 내로 삽입되는 배터리와 원위 접점 표면들이 작동가능한 전기적 접촉을 이루도록 배치된다.

ECTPE 접점들(408a, 408b)의 각각은 외향 대면 표면(406)과 내향 대면 표면(404) 사이에 방수 시일이 존재하도록 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된다.

방수 케이싱(400)은 핸드헬드 검사 측정기를 위한 하우징의 상측 반부로서 구성되고 배터리를 수용하기 위한 미리결정된 지오메트리를 갖는다(특히, 도 18 내지 도 21 참조). 전기 절연성 플라스틱 케이스의 이 구성(즉, 보유 지오메트리)은 도 18 및 도 19의 이미지들의 순서로 도시된 바와 같이 사용자가 배터리를 삽입하여야만 하도록 미리결정되고 또한 그렇게 하도록 직관적으로 안내된다. 예를 들어, 이 구성은 ECTPE 접점(408)을 손상시킬 수 있는 부정확한 배터리 삽입을 방지하는 차단 돌출부(440) 및 배터리를 ECTPE 접점(408)으로부터 멀리 선회시킴으로써 배터리 제거를 가능하게 하는 핑거 슬롯(finger slot)(442)을 포함한다. 이들 특징부는 사용자가 삽입 및 제거 동안 원위 접점 표면(418a)을 가로질러 배터리를 끌고 감으로써 ECTPE 접점(408a)을 손상시키는 것을 방지한다.

ECTPE 접점들의 탄성 특성은 배터리가 삽입됨에 따라 ECTPE 접점들이 탄성 변형하게 한다. ECTPE 접점들은 적절한 접촉력을 배터리 단자들에 인가하기에 적합한 치수를 가져서 우수한 전기 접속을 보장한다.

핸드헬드 검사 측정기를 단순히 조립함으로써 ECTPE 접점들이 납땜에 대한 필요성 없이 PCB와 전기 접속을 이루는 결과를 가져온다. ECTPE 접점들과 PCB 사이의 전기 접속은 ECTPE 접점들의 변형에 의해, 예를 들어, 내향 대면 표면 위로 상승된 ECTPE 접점의 일부의 50% 변형에 의해, 용이하게 된다. 그러한 변형은 단순화된 도면에 도시되어 있지 않지만 본 발명이 일단 주지되면 당업자에 의해 인식될 것이다. PCB 상의 땜납 패드들과 ECTPE 접점들 사이의 적합하지만 비제한적인 접촉 저항은 대략 0.1 옴이다. 그러나, 본 발명의 실시예에서, 작동가능한 접촉 면적, 확실한 접촉, 및 적합한 접촉 저항을 제공하기에 적절한 양만큼 ECTPE 접점들이 변형되기만 하면 된다는 것에 유의하여야 한다. ECTPE 접점들과 PCB 사이의 접촉은 방수 케이싱의 PCB에 대한 고정에 기인하는 인가된 힘의 결과이다. 그러한 고정은 당업자에게 공지된 스크류 또는 다른 체결구에 의한 열 융착 또는 부착과 같은 임의의 적합한 기계식 고정 기법을 이용하여 달성될 수 있다.

도 22는 전자 디바이스(예컨대, 전기화학 기반 분석 검사 스트립을 이용하여 체액(예를 들어, 온혈) 샘플 내의 분석물(예컨대, 포도당)을 판정하기 위한 핸드헬드 검사 측정기)를 취급하기 위한 방법(500)에서 단계들을 설명하는 흐름도이다. 방법(500)은 전기 절연성 플라스틱 케이스 및 적어도 하나의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점을 갖는 방수 케이싱을 포함하는 전자 디바이스를 취급하는 단계를 포함하는데, 이는 단계(510)에서 제시된 바와 같다.

취급하는 단계(510)는 방수 케이싱의 외향 대면 표면 및 외향 대면 표면에 근접한 ECTPE 접점의 원위 접점 부분이 수분 및/또는 액체(예를 들어, 물, 체액 샘플 또는 적합한 세정 용액)에 노출되도록 한다. 이와 관련하여, 액체에 노출되는 외향 대면 표면이 또한 수분에 노출된 것으로 고려된다. 더욱이, 케이싱에 적용될 때 용어 "방수"는 또한, 플라스틱 케이스와 ECTPE 사이의 접착 정도에 따라서, 방수뿐만 아니라 기밀(airtight)인 케이싱을 포함할 수 있다.

방법(500)의 단계(520)에서, ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된 채로 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스를 통하여 외향 대면 표면으로부터 내향 대면 표면으로 연장되도록 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체인 것으로 인해 전기 절연성 플라스틱 케이스의 내향 대면 표면 및 그에 근접한 ECTPE 접점의 근위 표면에 수분이 도달하는 것이 수동적으로 방지된다. 더욱이, 접착은 외향 대면 표면과 내향 대면 표면 사이의 방수 시일이 그들 사이에 존재하도록 한다.

원한다면, 방법(500)은, 방수 케이싱의 외향 대면 표면 및 외향 대면 표면에 근접한 ECTPE 접점의 원위 접점 부분이 먼지에 또한 노출되도록 하는 취급하는 단계를 제공하고, 또한 방지하는 단계가 또한 ECTPE 접점이 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체인 것으로 인해 수동적인 방식으로 먼지가 방수 케이싱의 내향 대면 표면 및 그에 근접한 ECTPE 접점의 근위 표면에 도달하는 것이 방지되도록 변형될 수 있다.

일단 본 발명이 주지되면, 당업자는 방법(500)이 본 명세서에서 설명되고 본 발명의 실시예에 따른 집적 전기 접점들을 갖는 방수 케이싱의 기법, 이점, 특징 및 특성 중 임의의 것을 통합하도록 용이하게 변형될 수 있음을 인식할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 본 명세서에 도시되고 기술되었지만, 그러한 실시예들은 단지 예로서 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 이제 본 발명으로부터 벗어남이 없이 많은 변형, 변경, 및 대체가 당업자에게 떠오를 것이다. 본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안예들이 본 발명을 실시함에 있어서 채용될 수 있음을 이해해야 한다. 하기의 청구범위는 본 발명의 범주를 한정하고, 이 청구범위 및 그의 등가물의 범주 내의 장치 및 방법이 그에 의해 포괄되는 것으로 의도된다.

Claims

전자 디바이스용 방수 케이싱으로서,
전기 절연성 플라스틱 케이스로서,
내향 대면 표면, 및
외향 대면 표면을 갖는, 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스; 및
적어도 하나의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점으로서,
근위 접점 표면을 갖는 근위 접점 부분,
원위 접점 표면을 갖는 원위 접점 부분, 및
상기 근위 접점 부분과 상기 원위 접점 부분을 연결하는 채널 부분을 포함하는, 상기 적어도 하나의 ECTPE 접점을 포함하고,
상기 적어도 하나의 ECTPE 접점은 상기 ECTPE 접점이 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스를 통하여 상기 외향 대면 표면으로부터 상기 내향 대면 표면으로 연장되도록 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체이고,
상기 근위 접점 표면은 상기 내향 대면 표면에 근접하게 배치되고 상기 원위 접점 표면은 상기 외향 대면 표면에 근접하게 배치되고,
상기 적어도 하나의 ECTPE 접점은 상기 외향 대면 표면과 상기 내향 대면 표면 사이에 방수 시일이 존재하도록 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착되는, 방수 케이싱.
제1항에 있어서, 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스는 체액 샘플 내의 분석물의 판정을 위한 핸드헬드(hand-held) 검사 측정기의 적어도 일부로서 구성되는, 방수 케이싱.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스는 핸드헬드 검사 측정기의 스트립 포트 커넥터로서 구성되는, 방수 케이싱.
제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 ECTPE 접점은 상기 핸드헬드 검사 측정기 내의 인쇄 회로 기판 및 상기 스트립 포트 커넥터 내로 삽입된 전기화학 기반 분석 검사 스트립과 접촉하도록 구성되는, 방수 케이싱.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스는 핸드헬드 검사 측정기의 배터리 구획부로서 구성되는, 방수 케이싱.
제5항에 있어서, 상기 복수의 ECTPE 접점이 상기 핸드헬드 검사 측정기 내의 인쇄 회로 기판 및 상기 배터리 구획부 내로 삽입된 배터리와 접촉하도록 구성되는, 방수 케이싱.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 ECTPE 접점은 전도성 입자로 랜덤하게 도핑된 비전도성 중합체를 포함하는 ECTPE 재료로 형성되는, 방수 케이싱.
제7항에 있어서, 상기 전도성 입자는 카본 블랙 입자인, 방수 케이싱.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 ECTPE 재료는 탄성 변형가능한, 방수 케이싱.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근위 접점 부분은 상기 내향 대면 표면에 대해 상승된 프로파일을 갖고, 상기 원위 접점 부분은 상기 외향 대면 표면에 대해 상승된 프로파일을 갖는, 방수 케이싱.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 근위 접점 부분 및 상기 원위 접점 부분은 탄성 변형가능한, 방수 케이싱.
전자 디바이스를 취급하는 방법으로서,
전기 절연성 플라스틱 케이스, 및
적어도 하나의 전기 전도성 열가소성 탄성중합체(ECTPE) 접점을 갖는 방수 케이싱을 포함하는 전자 디바이스를,
상기 방수 케이싱의 외향 대면 표면 및 상기 외향 대면 표면에 근접한 상기 ECTPE 접점의 원위 접점 부분이 수분에 노출되도록, 취급하는 단계; 및
상기 외향 대면 표면과 상기 내향 대면 표면 사이에 방수 시일이 존재하도록 상기 ECTPE 접점이 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스에 접착된 채로 상기 ECTPE 접점이 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스를 통하여 상기 외향 대면 표면으로부터 상기 내향 대면 표면으로 연장되도록 상기 ECTPE 접점이 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체인 것으로 인해 수동적인(passive) 방식으로 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스의 내향 대면 표면 및 그에 근접한 상기 ECTPE 접점의 근위 표면에 상기 수분이 도달하는 것을 방지하는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 추가로, 상기 취급하는 단계는 또한 상기 방수 케이싱의 상기 외향 대면 표면 및 상기 외향 대면 표면에 근접한 상기 ECTPE 접점의 원위 접점 부분이 먼지에 노출되도록 하는 것이고,
상기 방지하는 단계는 또한 상기 ECTPE 접점이 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스와 일체인 것으로 인해 수동적인 방식으로 상기 먼지가 상기 방수 케이싱의 내향 대면 표면 및 그에 근접한 상기 ECTPE 접점의 근위 표면에 도달하는 것이 방지되도록 하는 것인, 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스는 체액 샘플 내의 분석물의 판정을 위한 핸드헬드 검사 측정기의 적어도 일부로서 구성되는, 방법.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스는 핸드헬드 검사 측정기의 스트립 포트 커넥터로서 구성되는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 ECTPE 접점은 상기 핸드헬드 검사 측정기 내의 인쇄 회로 기판 및 상기 스트립 포트 커넥터 내로 삽입된 전기화학 기반 분석 검사 스트립과 접촉하도록 구성되는, 방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 절연성 플라스틱 케이스는 상기 핸드헬드 검사 측정기의 배터리 구획부로서 구성되는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 복수의 ECTPE 접점이 상기 핸드헬드 검사 측정기 내의 인쇄 회로 기판 및 상기 배터리 구획부 내로 삽입된 배터리와 접촉하도록 구성되는, 방법.
제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 ECTPE 접점은 전도성 입자로 랜덤하게 도핑된 비전도성 중합체를 포함하는 ECTPE 재료로 형성되는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 전도성 입자는 카본 블랙 입자인, 방법.
제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 ECTPE 재료는 탄성 변형가능한, 방법.