TW202207768A - 具有安裝於其上的電池之彈性印刷電路板 - Google Patents

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Abstract

一種彈性印刷電路板(PCB)可具有安裝於其上使得保持該彈性PCB的彈性的一或多個鈕扣電池。該彈性PCB具有製造在其上的一或多個電池接觸墊。每個電池接觸墊包括金屬化通孔的圖案，每個金屬化通孔從該彈性PCB的一頂表面延伸到一底表面。一鈕扣電池可被定位在該電池接觸墊上方或下方。導電可光固化環氧樹脂被施加到每個金屬化通孔及之中，以接觸且黏附到該鈕扣電池，以形成從該電池穿過該電池接觸墊到該彈性PCB上的印刷導線的一導電路徑。還提供了將一或多個鈕扣電池安裝到彈性PCB的方法，及其他態樣。

Description

具有安裝於其上的電池之彈性印刷電路板
相關申請案之交叉引用
本申請案主張2020年3月13日申請之美國臨時專利申請案第62/989,587號之權益，該申請案之揭露內容據此出於所有目的以全文引用的方式併入本文中。
本發明大體上係關於電池供電裝置，且更特定而言，係關於具有彈性印刷電路板(printed circuit board; PCB)的電池供電裝置。
彈性PCB係在彈性基板上製造的電子電路及組件的總成。與剛性PCB相比，彈性PCB具有許多優點，包括順應所要(例如彎曲的)形狀的能力。許多小型電池供電電子裝置可能會受益於具有彈性PCB。然而，此類裝置的一或多個電池及電池座通常係PCB上電子總成的最厚部分，且因此會增加PCB的剛性，從而破壞了具有彈性PCB的目的。因此，存在這樣的需要：在不會不利地影響彈性PCB的彈性的情況下，向具有彈性PCB的小型電池供電電子裝置提供電池功率。
根據一個態樣，提供了一種彈性印刷電路板(PCB)，該PCB包括以下：一金屬化通孔，該金屬化通孔從該彈性PCB的一第一表面穿過該彈性PCB延伸到一相反的第二表面；一電池，該電池與該第一表面接觸且覆蓋該金屬化通孔；及一導電可光固化環氧樹脂，該導電可光固化環氧樹脂設置在該金屬化通孔上方的該第二表面上及該金屬化通孔中，使得該導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該金屬化通孔的一導電路徑。
根據另一個態樣，提供了一種彈性印刷電路板(PCB)，該PCB包括第一區段及第二區段，其中該第一區段藉由從一頂表面穿過該彈性PCB延伸到一底表面的一狹縫與該第二區段分開。該彈性PCB還包括第一金屬化通孔及第二金屬化通孔，其中該第一金屬化通孔在該第一區段中從該頂表面穿過該彈性PCB延伸到該底表面，且該第二金屬化通孔在該第二區段中從該頂表面穿過該彈性PCB延伸到該底表面。該彈性PCB還包括一電池，該電池插入該狹縫中，使得該電池在該第一金屬化通孔下方接觸該第一區段的該底表面，且在該第二金屬化通孔上方接觸該第二區段的該頂表面。該彈性PCB又進一步包括一第一導電可光固化環氧樹脂及一第二導電可光固化環氧樹脂。該第一導電可光固化環氧樹脂設置在該第一區段的該第一金屬化通孔上方的該頂表面上及該第一金屬化通孔中，使得該第一導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第一金屬化通孔的一導電路徑。且該第二導電可光固化環氧樹脂設置在該第二區段的該第二金屬化通孔上方的該底表面上及該第二金屬化通孔中，使得該第二導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第二金屬化通孔的一導電路徑。
根據另外的態樣，提供了一種彈性PCB，該彈性PCB包括以下：一第一金屬化通孔，該第一金屬化通孔從該彈性PCB的一頂表面穿過該彈性PCB延伸到一底表面；一電池，該電池定位在該第一金屬化通孔上方的該頂表面上；一第一導電可光固化環氧樹脂，該第一導電可光固化環氧樹脂設置在該彈性PCB的該第一金屬化通孔上方的該底表面上及該第一金屬化通孔中，使得該第一導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第一金屬化通孔的一導電路徑；一臂，該臂具有一第二金屬化通孔，該第二金屬化通孔從該臂的一頂表面穿過該臂延伸到一底表面，該臂被定位在該電池上，使得該臂的該底表面接觸該電池，且該第二金屬化通孔在該電池上方；及一第二導電可光固化環氧樹脂，該第二導電可光固化環氧樹脂設置在該臂的該第二金屬化通孔上方的該頂表面上及該第二金屬化通孔中，使得該第二導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第二金屬化通孔的一導電路徑。
本揭露的又其他態樣、特徵及優點可從以下對多個示例性實施例及實施方案的詳細描述及說明中顯而易見，這些示例性實施例及實施方案包括預期用於執行本發明的最佳模式。本揭露還可能夠是其他及不同的實施例，且其若干細節可在不同態樣進行修改，而所有都不脫離本發明的範疇。本揭露意圖涵蓋落入所附發明申請專利範圍的範疇內的所有修改、等同形式及替代形式(進一步參見下文)。
彈性印刷電路板(PCB)可包括例如表面安裝在彈性塑膠基板上的電子電路及/或組件的總成。彈性塑膠基板可為例如聚醯亞胺、聚醚醚酮(PEEK)、導電透明聚酯膜或類似物。彈性PCB通常非常薄，厚度通常不超過幾毫米。彈性PCB可在其使用期間有利地彎曲或撓曲。相反，比彈性PCB厚的剛性PCB如果在使用期間彎曲或撓曲可能會破裂，且/或者壓印在其上的電路可能發生故障。
可受益於具有彈性PCB的小型電池供電電子裝置係連續血糖監測器(CGM)無線發送器。CGM無線發送器可放置在用戶的身體上，以定期自動進行血糖測量，且將這些測量值無線發送到接收器及/或胰島素泵。具有用於感測器及無線發送器電路的彈性PCB的CGM無線發送器可允許CGM無線發送器在附接部位處順應用戶身體的表面，因此改良了在佩戴CGM無線發送器時，CGM無線發送器對身體表面的黏附性及/或用戶的舒適度。CGM通常由紐扣電池(諸如例如，微型氧化銀電池)供電。然而，保持在習知紐扣電池座中的通常經組配用於安裝到剛性PCB的紐扣電池將無法實現具有彈性PCB的目的，因為電池座的厚度及大小會增加彈性PCB的剛性。
根據本文揭示的實施例，紐扣電池(及具有類似組態的電池)可直接安裝到彈性PCB，而無需使用習知電池座。此種直接安裝藉由最小化鈕扣電池添加到彈性PCB的附加厚度來保持彈性PCB的整體彈性。例如，在一個實施例中，具有直接安裝在其上的一或多個鈕扣電池的彈性PCB可具有僅約1.6 mm的最大厚度，因此允許具有彈性PCB的CGM無線發送器在附接部位處容易地順應於用戶的身體表面。
為了確保電池與彈性PCB之間的可靠的機械及電連接，提供了根據一或多個實施例的形成在彈性PCB上的電池接觸墊及將電池連接到彈性PCB的方法，這將在下面結合第1A圖至第12圖進一步詳細解釋。
第1A圖及第1B圖例示根據一或多個實施例的具有形成在其上的電池接觸墊104的彈性PCB 102的一部分100。電池接觸墊104包括以圖案配置的複數個金屬化通孔106 (在第1A圖中僅標記了幾個)。可使用除所示的圖案之外的其他合適的圖案。每個金屬化通孔106係從第一表面108穿過彈性PCB 102延伸到彈性PCB 102的相反的第二表面110的貫穿孔。導電金屬111 (諸如，銅)可設置在每個金屬化通孔106的內部表面上及上方。可使用其他合適的導電金屬。形成在第一表面108上的印刷導線112a包圍複數個金屬化通孔106且將複數個金屬化通孔106彼此電連接，且形成在第二表面110上的印刷導線112b也包圍複數個金屬化通孔106且將複數個金屬化通孔106彼此電連接。因此，複數個金屬化通孔106將印刷導線112a及112b彼此電連接。印刷導線112a及112b可為銅或適合於在彈性PCB上印刷的任何其他電導線。在一些實施例中，每個金屬化通孔106的直徑可在0.5 mm至2 mm的範圍內，且電池接觸墊104的直徑可在3 mm至15 mm的範圍內。
第2圖例示根據一或多個實施例的彈性PCB 202的一部分200，其具有附接到彈性PCB 202的底表面210上的電池接觸墊204的電池214。電池接觸墊204可與電池接觸墊104類似或相同。電池214可為鈕扣電池，且更特定而言，可為微型氧化銀電池。替代地，電池214可為具有類似組態(例如，具有平坦表面)的另一種類型。導電可光固化環氧樹脂，諸如導電紫外線可固化環氧樹脂216，設置在每個金屬化通孔206上方的頂表面208上及每個金屬化通孔206中(在第2圖中僅標記了三個)，使得導電紫外線可固化環氧樹脂216接觸且黏附到電池214且提供從電池214穿過金屬化通孔206到印刷導線212a (及在一些實施例中到底表面210上的印刷導線212b)的導電路徑。印刷導線212a可連接到彈性PCB 202上的其他電路、組件或連接器(未示出)。導電紫外線可固化環氧樹脂216可為例如Panacol-Elosol GmbH製造的Elecolit® 3063、3064或3065。有利地，電池214直接安裝到彈性PCB 202而無需電池座。
第3圖例示根據一或多個實施例的將電池安裝到彈性PCB的方法300。在製程方塊302處，方法300可包括以下步驟：將彈性PCB的電池接觸墊定位在電池的表面上。如第2圖所示，例如，彈性PCB 202的電池接觸墊204可定位在鈕扣電池214的頂表面上。
在製程方塊304處，方法300可包括以下步驟：將導電紫外線可固化環氧樹脂施加到電池接觸墊，使得導電紫外線可固化環氧樹脂填充電池接觸墊的金屬化通孔且接觸電池的表面。導電紫外線可固化環氧樹脂用作黏著劑及/或「冷」焊料，用於將組件(特別地，熱敏組件)表面安裝到彈性PCB。導電紫外線可固化環氧樹脂可以任何合適的方式施加，且應該至少實質上填充足夠的金屬化通孔，使得足夠的量接觸電池的表面以在電池與金屬化通孔之間建立可靠的機械及電連接。再次參考第2圖，導電紫外線可固化環氧樹脂216較佳地完全填充金屬化通孔206中的每一者且完全接觸電池214的頂表面。
在製程方塊306處，方法300可包括以下步驟：將電池接觸墊曝露於紫外光以固化導電紫外線可固化環氧樹脂。如第2圖所示，覆蓋電池接觸墊204的導電紫外線可固化環氧樹脂216可曝露於紫外光218以固化導電紫外線可固化環氧樹脂216，從而在電池214與金屬化通孔206之間建立可靠的機械及電連接。根據紫外光的功率、環氧樹脂類型及環境溫度，固化時間可能在幾秒至一分鐘左右的範圍內。一旦固化，就在電池與電池接觸墊之間形成堅固的導電結。
值得注意的是，電池接觸墊上的金屬化通孔的圖案有利地促進了導電紫外線可固化環氧樹脂的固化，使得幾乎沒有環氧樹脂保持未固化。未固化的環氧樹脂可能會削弱或者甚至阻止可靠的機械及電連接的形成。金屬化通孔的圖案增加了導電區域，從而降低了總連接電阻，且相對較大的通孔允許紫外光到達每個通孔中環氧樹脂的底部(即，到達電池表面)，從而改良了固化。
為了完成到第2圖所示的電池214的電連接(其中僅一個端子，例如負極端子被示出為連接的)，需要對電池214的底表面上的另一個端子(例如正極端子)進行第二連接。第4A圖、第4B圖、第6A圖至第6C圖及第8圖例示若干個實施例，其中可進行到電池的第二連接，同時有利地保持彈性PCB的整體彈性。
第4A圖及第4B圖例示根據一或多個實施例的彈性PCB 402的一部分400，其具有電池接觸墊404a-404d及配置在彈性PCB 402中的複數個狹縫或切口420a、420b及420c，以使一或多個鈕扣電池414a及414b (或具有類似組態的電池)在電池接觸墊404a-404d處安裝到彈性PCB 402。電池接觸墊404a-404d中的每一者可與電池接觸墊104類似或相同。狹縫420a-420c各自從彈性PCB 402的頂表面408穿過彈性PCB 402延伸到底表面(第4A圖及第4B圖中未示出)。狹縫420a-420c可以任何合適的方式製成。狹縫420a及420b形成包括電池接觸墊404a及404b的第一區段422，且狹縫420b及420c形成包括電池接觸墊404c及404d的第二區段424。第一區段422藉由狹縫420b與第二區段424分開。
如第4B圖所示，電池414a可插入狹縫420b中且穿過狹縫420a，使得電池414a的一個表面(例如，如圖所示的負極端子表面)在電池接觸墊404a下方接觸第一區段422的底表面(及其金屬化通孔)，且相反表面(例如，正極端子表面)在電池接觸墊404c上方接觸第二區段424的頂表面408 (及其金屬化通孔)。類似地，電池414b可插入狹縫420b中且穿過狹縫420a，使得電池414a的一個表面(例如，如圖所示的正極端子表面)在電池接觸墊404a (及其金屬化通孔)下方接觸第一區段422的底表面，且相反表面(例如，負極端子表面)在電池接觸墊404c (及其金屬化通孔)上方接觸第二區段424的頂表面408。
為了在電池414a及414b與電池接觸墊404a-404d之間形成機械及電連接，可在電池接觸墊404a-404d的複數個金屬化通孔上方及每個金屬化通孔中設置導電紫外線可固化環氧樹脂，使得導電紫外線可固化環氧樹脂接觸每個電池414a及414b且在藉由紫外光固化之後，黏附到每個電池414a及414b，且提供從每個電池414a及414b到其相應的一對電池接觸墊404a-404d (及多個金屬化通孔)的導電路徑，如例如第2圖中類似地示出，且如下面結合第5圖所描述。
注意，在一些實施例中，根據彈性PCB 402上的壓印及/或安裝的電路及/或組件(未示出)的組態，可代替地在第二區段424下方插入電池414a及414b以與第4B圖所示的方式相反的方式接觸電池接觸墊404a-404d。
還應注意，印刷導線(未示出)可將電池接觸墊404a-404d電連接到壓印及/或安裝在彈性PCB 402上的其他電路及/或組件。
進一步注意，儘管示出兩個電池414a及414b，但是在其他實施例中，部分400及狹縫420a-420c可經組配來僅容納單個鈕扣電池，這取決於壓印及/或安裝在彈性PCB 402上的電路及/或組件的功率需求。
第5圖例示根據一或多個實施例的將紐扣電池(或具有類似組態的電池)安裝到具有用於容納電池的複數個狹縫的彈性PCB上的方法500。在製程方塊502處，方法500可包括以下步驟：提供具有至少兩個電池接觸墊及佈置成容納至少一個電池的複數個狹縫的彈性PCB。例如，如第4A圖所示，彈性PCB 402可具有電池接觸墊404a-404d及佈置成容納一或多個紐扣電池414a及/或414b的複數個狹縫420a、420b及420c。
在製程方塊504處，方法500可包括以下步驟：將電池插入一或多個狹縫中，使得電池在電池的一個表面上接觸一個電池接觸墊且在電池的相反表面上接觸另一個電池接觸墊。例如，如第4B圖所示，電池414a可插入狹縫420b中且穿過狹縫420a，使得電池414a的一個表面(例如，如圖所示的負極端子表面)接觸電池接觸墊404a (及其金屬化通孔)，且電池414a的相反表面(例如，正極端子表面)觸墊電池接觸墊404c (及其金屬化通孔)。
在製程方塊506處，方法500可包括以下步驟：將導電紫外線可固化環氧樹脂施加到每個接觸墊的可及側，使得環氧樹脂填充每個接觸墊的金屬化通孔且接觸電池表面。例如，參考第2圖、第4A圖及第4B圖，第一導電紫外線可固化環氧樹脂(諸如例如，導電紫外線可固化環氧樹脂216)可施加在第一區段422的電池接觸墊404a (及其金屬化通孔)上方的頂表面408上及電池接觸墊404a (及其金屬化通孔)中，使得第一導電紫外線可固化環氧樹脂接觸電池414a的負極端子表面。此外，第二導電紫外線可固化環氧樹脂(諸如例如，導電紫外線可固化環氧樹脂216)可施加在第二區段424的電池接觸墊404c (及其金屬化通孔)上方的底表面上(第4B圖中未示出)及電池接觸墊404c (及其金屬化通孔)中，使得第二導電紫外線可固化環氧樹脂接觸電池414a的正極端子表面(第4B圖中未示出)。
在製程方塊508處，方法500可包括以下步驟：將每個電池接觸墊曝露於紫外光以固化導電紫外線可固化環氧樹脂。參考第4B圖且繼續以上實例，電池接觸墊404a上方及之中的第一導電紫外線可固化環氧樹脂可曝露於紫外光(諸如例如，第2圖的紫外光218)以固化第一導電紫外線可固化環氧樹脂，因此在電池414a的負極端子表面與電池接觸墊404a之間建立可靠的機械連接(即，固化環氧樹脂黏附到電池表面及金屬化通孔)。還建立了從電池414a的負極端子表面到且穿過電池接觸墊404a (經過其金屬化通孔)的導電路徑。類似地，電池接觸墊404c上方及之中的第二導電紫外線可固化環氧樹脂可曝露於紫外光(諸如例如，第2圖的紫外光218)以固化第二導電紫外線可固化環氧樹脂，因此在電池414a的正極端子表面與電池接觸墊404c之間建立可靠的機械連接。還建立了從電池414a的正極端子表面到且穿過電池接觸墊404c (經過其金屬化通孔)的導電路徑。注意，第一導電紫外線可固化環氧樹脂及第二導電紫外線可固化環氧樹脂可(例如，藉由指向彈性PCB 402的頂表面408的一個紫外線照明裝置及指向彈性PCB 402的底表面(未示出)的另一個紫外線照明裝置)順序地或同時地曝露於紫外光。
第6A圖至第6C圖例示根據一或多個實施例的具有可折疊臂626的彈性PCB組態600，可折疊臂626經組配來將一對鈕扣電池614a及614b (或具有類似組態的電池)安裝且電連接到彈性PCB 602。如第6A圖所示，彈性PCB 602初始具有從其延伸的折疊臂626。可折疊臂626可具有形成在其中的電池接觸墊604a及604b，電池接觸墊604a及604b可藉由可折疊臂626的一個表面上的印刷導線612a彼此連接，且在一些實施例中，可藉由可折疊臂626的相反表面上的印刷導線612b (參見第6B圖)彼此連接。電池接觸墊604a及604b中的每一者可與電池接觸墊104類似或相同。彈性PCB 602可具有一或多個紐扣電池614a及614b，一或多個紐扣電池614a及614b放置在彈性PCB 602的頂表面608上，在形成在彈性PCB 602中的相應電池接觸墊604c及604d上方(參見第6C圖)。電池接觸墊604c及604d中的每一者亦可與電池接觸墊104類似或相同。在僅需要單個電池的那些實施例中，可折疊臂626及彈性PCB 602可各自僅具有一個適當定位的電池接觸墊，且可折疊臂626的長度可進行相應地調整。
在期望對要安裝一或多個電池的區域進行某種剛性以促進彈性PCB 602的組裝製程的那些實施例中，可使用非導電電池加強件628來保持電池614a及614b。電池加強件628的高度或厚度可不大於電池614a及614b的高度或厚度。可使用任何合適的非導電材料(例如，剛性塑膠)來製造電池加強件628。電池加強件628可有利地為電池安裝區域提供剛性，而不會增加電池、電路及/或組件的PCB總成的高度。彈性PCB 602的其餘部分的彈性不受電池加強件628的不利影響。
第6B圖及第6C圖例示彈性PCB 602，其具有折疊在電池614a及614b上方及折疊到電池614a及614b上的可折疊臂626。在一些實施例中，在可折疊臂626的折疊處的半徑R可為約1.5 mm (+/- 0.1 mm)。可折疊臂626經組配來折疊到彈性PCB 602的僅一個表面上方(例如，如圖所示地折疊到頂表面608上)。亦即，可折疊臂626被製造成具有預切口以折疊到彈性PCB 602的頂表面或底表面上，而不是頂表面和底表面兩者。可折疊臂626可以與以上結合第2圖、第3圖、第4B圖及第5圖所描述的方式相同或類似的方式從可折疊臂626的頂表面藉由施加及固化設置在電池接觸墊604a及604b的每一者上方及之中的導電紫外線可固化環氧樹脂616 (如第6C圖所示)來機械地及電連接到電池614a及614b。同樣地，電池614a及614b可以與以上結合第2圖、第3圖、第4B圖及第5圖所描述的方式相同或類似的方式從彈性PCB 602的底表面610藉由施加及固化設置在電池接觸墊604c及604d中的每一者上方及之中的導電紫外線可固化環氧樹脂616來機械地及電連接到彈性PCB 602的頂表面608。注意，藉由紫外光固化在電池接觸墊604a-604d之中及上方的導電紫外線可固化環氧樹脂616可同時執行或以任何合適的順序執行。
第7圖例示根據一或多個實施例的經組配來優化具有可折疊臂的彈性PCB (諸如例如，彈性PCB 602)的自動化製造的彈性PCB材料700。如圖所示，彈性PCB材料700可經組配來具有緊密配置的彈性PCB 702a-702d分組，以最小化未使用的PCB材料。每個彈性PCB 702a-702d可具有四個電池接觸墊704a-704d (在第7圖中僅標記了一組電池接觸墊)以容納兩個鈕扣電池(或類似組態)的電池。為單個電池組配的其他實施例可僅具有兩個電池接觸墊，諸如例如，電池接觸墊704a及704d。電池接觸墊704a-704d中的每一者可與電池接觸墊104類似或相同。每個彈性PCB 702a-702d還可具有可與可折疊臂626類似或相同的可折疊臂726 (僅標記了一個)。每個彈性PCB 702a-702d可進一步具有印刷導線712a及712b (每個僅標記了一個)，其中印刷導線712a形成在可折疊臂726的一個表面上以將電池接觸墊704c及704d彼此連接，且印刷導線712b形成在可折疊臂726的相反表面上，亦將電池接觸墊704c及704d彼此連接。儘管在第7圖中示出單個列的四個彈性PCB 702a-702d，但是基於所示的組態，PCB材料的其他實施例可具有其他數目的列及/或緊密配置的彈性PCB分組。
第8圖例示根據一或多個實施例的具有可附接臂826的彈性PCB組態800，可附接臂826經組配來將一對鈕扣電池814a及814b (或具有類似組態的電池)安裝且電連接到彈性PCB 802。電池814a及814b可被放置在彈性PCB 802的頂表面808上，在形成在彈性PCB 802中的相應電池接觸墊(未示出)上方。形成在彈性PCB 802中的電池接觸墊中的每一者可與第1A圖及第1B圖的電池接觸墊104類似或相同。在期望對要安裝一或多個電池的區域進行某種剛性以促進彈性PCB 802的組裝製程的那些實施例中，可使用非導電電池加強件828來保持電池814a及814b。電池加強件828可與第6圖的電池加強件626相同或類似。
如第9圖所示，可附接臂826係單獨的零件，其可具有形成在其中的電池接觸墊904a及904b，電池接觸墊904a及904b可藉由可附接臂826的一個表面上的印刷導線912a彼此連接，且在一些實施例中，可藉由可附接臂826的相反表面上的印刷導線(未示出)彼此連接。電池接觸墊904a及904b中的每一者可與電池接觸墊104類似或相同。可附接臂826還可具有形成在可附接臂826的一端部處的單端終端930，單端終端930經組配來插入安裝在彈性PCB 802的頂表面808上的連接器832中。在第8圖所示的雙電池實施例中，單端終端930到連接器832的連接可僅係物理連接(在連接器832處沒有電連接)。在僅使用單個電池的其他實施例中，單端終端930到連接器832的連接可為物理及電連接(以完成與單個電池的電路連接)，其中可附接臂826可包括從電池接觸墊延伸到單端終端930的印刷導線，以用於經由連接器832從電池的頂表面端子電連接到壓印在頂表面808的電路。在一些實施例中，連接器832可為FPC (彈性印刷電路)連接器。可使用其他合適的連接器。可附接臂826的形狀及連接器832在頂表面808上的放置經組配來使得可附接臂826在插入連接器832中時具有定位在電池814a上方及之上的電池接觸墊904a及定位在電池814b上方及之上的電池接觸墊904b。可附接臂826的其他形狀及連接器832的其他放置係可能的。在僅使用單個電池的那些實施例中，可附接臂826及彈性PCB 802可各自僅具有一個適當定位的電池接觸墊，且可附接臂826的長度及/或形狀及連接器832的放置可進行相應地調整。可附接臂826可由與彈性PCB 802相同的彈性PCB材料製成。替代地，可使用其他合適的材料來製造可附接臂826。
為了完成可附接臂826到電池814a及814b的機械及電連接，可以與以上結合第2圖、第3圖、第4B圖、第5圖及第6C圖所描述的方式相同或類似的方式將導電紫外線可固化環氧樹脂(諸如例如，導電紫外線可固化環氧樹脂216或616)從可附接臂826的頂表面908設置在電池接觸墊904a及904b的每一者的上方及之中且將其固化。同樣地，電池814a及814b可以與以上結合第2圖、第3圖、第4B圖、第5圖及第6C圖所描述的方式相同或類似的方式從彈性PCB 802的底表面藉由施加及固化設置在形成在彈性PCB 802中的電池接觸墊中的每一者上方及之中的導電紫外線可固化環氧樹脂來機械地及電連接到彈性PCB 802的頂表面808。注意，藉由紫外光固化在電池接觸墊904a、904b及形成在彈性PCB 802中的兩個電池接觸墊之中及上方的導電紫外線可固化環氧樹脂可同時執行或以任何合適的順序執行。
第10圖例示根據一或多個實施例的利用臂將鈕扣電池(或類似組態的)電池安裝到彈性PCB的方法1000。在製程方塊1002處，方法1000可包括以下步驟：提供具有形成在其中的至少一個電池接觸墊的彈性PCB。例如，如第11圖所示，彈性PCB 1102可具有形成在其中的一或多個電池接觸墊1104a及/或1104b。電池接觸墊1104a及1104b中的每一者可與電池接觸墊104類似或相同。
在製程方塊1004處，方法1000可包括以下步驟：將至少一個紐扣電池(或類似組態的電池)定位在彈性PCB上，在至少一個電池接觸墊上方。如果要在彈性PCB上安裝多於一個電池，則每個電池都要定位在相應的電池接觸墊上方。例如，如第6A圖、第6B圖及第8圖所示，一或多個電池614a、614b、814a及/或814b可被定位在彈性PCB 602或802上，在相應的電池接觸墊上方。如果要定位兩個電池(例如，電池614a及614b或電池814a及814b)，則可根據需要使用電池加強件628或828，以增加彈性PCB的電池安裝區域的剛性。
在製程方塊1006處，方法1000可包括以下步驟：將臂定位在至少一個電池上方及之上，該臂具有形成在其中且定位在至少一個電池上方及之上的至少一個電池接觸墊。如果要在彈性PCB上安裝多於一個電池，則臂具有針對每個電池形成在其中的相應的電池接觸墊。電池接觸墊在臂上彼此適當地間隔開，以使在臂下方定位在相應電池上方。形成在臂上的一或多個印刷導線可將電池接觸墊彼此電連接。參考第6A圖至第6C圖、第8圖及第9圖，臂可為例如可折疊臂626或可附接臂826。在臂係可折疊臂626的那些實施例中，方法1000在製程方塊1006處包括以下步驟：將臂折疊使得可折疊臂626被定位在至少一個電池上方及之上，且可折疊臂626的一或多個電池接觸墊分別被定位在一或多個電池上方及之上，如第6B圖及第6C圖所示。在臂係可附接臂826的那些實施例中，方法1000在製程方塊1006處包括以下步驟：將可附接臂826的單端終端930插入連接器832中，使得可附接臂826被定位在至少一個電池上方及之上，且可附接臂826的一或多個電池接觸墊分別被定位在一或多個電池上方及之上，如第8圖所示。
在製程方塊1008處，方法1000可包括以下步驟：將導電紫外線可固化環氧樹脂施加到每個接觸墊的可及側，使得環氧樹脂填充每個接觸墊的金屬化通孔且接觸電池表面，如以上結合方法500的製程方塊506 (第5圖)所類似地描述的。
且在製程方塊1010處，方法1000可包括以下步驟：將每個電池接觸墊曝露於紫外光以固化導電紫外線可固化環氧樹脂，如以上結合方法500的製程方塊508 (第5圖)所類似地描述的。因此，在電池與形成在臂及彈性PCB中的電池接觸墊之間建立了機械及電連接。
第12圖例示根據一或多個實施例的具有彈性PCB的連續血糖監測器(CGM)無線發送器1200。CGM無線發送器1200包括彈性PCB 1202，彈性PCB 1202具有安裝在其上的一或多個電池1204。一或多個電池1204可以第2圖、第4B圖、第6B圖、第6C圖及/或第8圖所示的任何方式安裝在彈性PCB 1202上且電連接到彈性PCB 1202。CGM無線發送器1200還包括血糖感測器1234及無線發送器電路1236，每一個都被製造在彈性PCB 1202的頂表面1208上(或替代地在底表面上)且彼此電連接，藉由印刷導線1212a、1212b及1212c電連接到一或多個電池1204及電連接到其他電路或部件(未示出)。血糖感測器1234的一部分被插入到用戶身體的皮膚中，且可經組配來連續地測量血糖位凖，且無線發送器電路1236可經組配來將那些血糖測量值無線地發送到CGM接收器及/或胰島素泵。其他電路及電路組件(未示出)也可被製造在彈性PCB 1202上。有利地，CGM無線發送器1200能夠彎曲及/或撓曲使得其可順應其所附接的用戶身體的表面，從而改良了在佩戴CGM無線發送器1200時，CGM無線發送器1200對皮膚表面的黏附性及/或用戶的舒適度。
在一些實施例中，可採用其他可光固化環氧樹脂，諸如可以其他波長(例如，中紫外光、近紫外光、紫光、藍光等的波長或其他可見波長)固化的環氧樹脂。例如，在一些實施例中，方法300、500、1000可與其他可光固化環氧樹脂一起採用，如本文所描述的任何電路板組態一樣。
雖然本揭露易於進行各種修改及替代形式，但是具體的方法及設備實施例在圖式中以實例的方式示出，且在本文中被詳細描述。然而，應當理解，本文揭示的特定方法及設備不意圖限制本揭露，相反，其意圖涵蓋落入發明申請專利範圍的範疇內的所有修改、等同形式及替代形式。
100:彈性PCB 102的一部分 102:彈性PCB 104:電池接觸墊 106:金屬化通孔 108:第一表面 110:第二表面 111:導電金屬 112a:印刷導線 112b:印刷導線 200:彈性PCB 202的一部分 202:彈性PCB 204:電池接觸墊 206:金屬化通孔 208:頂表面 210:底表面 212a:印刷導線 212b:印刷導線 214:電池 216:導電紫外線可固化環氧樹脂 218:紫外光 300:方法 302:步驟 304:步驟 306:步驟 400:彈性PCB 402的一部分 402:彈性PCB 404a-404d:電池接觸墊 408:頂表面 414a、414b:鈕扣電池 420a、420b、420c:狹縫或切口 422:第一區段 424:第二區段 500:方法 502:步驟 504:步驟 506:步驟 508:步驟 600:彈性PCB組態 602:彈性PCB 604a、604b、604c、604d:電池接觸墊 608:頂表面 610:底表面 612a:印刷導線 612b:印刷導線 614a、614b:鈕扣電池 616:導電紫外線可固化環氧樹脂 626:可折疊臂 628:電池加強件 700:彈性PCB材料 702a-702d:彈性PCB 704a-704d:電池接觸墊 712a、712b:印刷導線 726:可折疊臂 800:彈性PCB組態 802:彈性PCB 808:頂表面 814a、814b:鈕扣電池 826:可附接臂 828:電池加強件 832:連接器 904a、904b:電池接觸墊 908:頂表面 912a:印刷導線 930:單端終端 1000:方法 1002:步驟 1004:步驟 1006:步驟 1008:步驟 1010:步驟 1102:彈性PCB 1104a、1104b:電池接觸墊 1200:無線發送器 1202:彈性PCB 1204:一或多個電池 1208:頂表面 1212a、1212b、1212c:印刷導線 1234:血糖感測器 1236:無線發送器電路
下文描述的圖式僅用於說明目的，且不一定按比例繪製。因此，圖式及描述本質上應被認為係說明性的，而不是限制性的。圖式不意圖以任何方式限制本發明之範疇。
第1A圖例示根據實施例的具有形成在其上的電池接觸墊的彈性印刷電路板(PCB)的一部分的平面圖。
第1B圖例示沿第1A圖的剖面線1B-1B截取的第1A圖的彈性PCB的一部分的側面剖視圖。
第2圖例示根據實施例的彈性PCB的另一部分的側面剖視圖，彈性PCB具有安裝且電連接到其的鈕扣電池。
第3圖例示根據實施例的將鈕扣電池安裝到彈性PCB的方法的流程圖。
第4A圖及第4B圖例示根據實施例的彈性PCB的另一部分的平面圖，彈性PCB具有穿過其配置以使一或多個電池安裝及電連接到彈性PCB的複數個狹縫或切口。
第5圖例示根據實施例的將鈕扣電池安裝到彈性PCB的另一個方法的流程圖。
第6A圖例示根據實施例的具有從其延伸的可折疊臂的彈性PCB的平面圖。
第6B圖及第6C圖分別例示根據實施例的第6A圖的彈性PCB的平面圖及側視圖，其中可折疊臂被折疊以將一對鈕扣電池安裝且電連接到彈性PCB。
第7圖例示根據實施例的經組配來製造各自具有可折疊臂的彈性PCB的彈性PCB材料的平面圖。
第8圖例示根據實施例的具有將一對鈕扣電池安裝且電連接到彈性PCB的可附接臂的彈性PCB的平面圖。
第9圖例示根據實施例的第8圖的可附接臂的平面圖。
第10圖例示根據實施例的將鈕扣電池安裝到彈性PCB的另一個方法的流程圖。
第11圖例示根據實施例的具有電池接觸墊的彈性PCB的平面圖。
第12圖例示根據實施例的具有彈性PCB的連續血糖監測器(continuous glucose monitor; CGM)無線發送器的簡化平面圖方塊圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
200:彈性PCB 202的一部分
202:彈性PCB
204:電池接觸墊
206:金屬化通孔
208:頂表面
210:底表面
212a:印刷導線
212b:印刷導線
214:電池
216:導電紫外線可固化環氧樹脂
218:紫外光

Claims (20)

  1. 一種彈性印刷電路板(PCB)，包含： 一金屬化通孔，該金屬化通孔從該彈性PCB的一第一表面穿過該彈性PCB延伸到一相反的第二表面； 一電池，該電池與該第二表面接觸且覆蓋該金屬化通孔；及 一導電可光固化環氧樹脂，該導電可光固化環氧樹脂設置在該金屬化通孔上方的該第一表面上及該金屬化通孔中，使得該導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該金屬化通孔的一導電路徑。
  2. 如請求項1所述之彈性PCB，進一步包含：一印刷導線，該印刷導線在該第一表面上包圍該金屬化通孔，使得該導電路徑從該電池延伸到該印刷導線。
  3. 如請求項1所述之彈性PCB，進一步包含一接觸墊，其中該接觸墊包含以一圖案配置的該金屬化通孔及複數個其他金屬化通孔、包圍且電連接該圖案中的該金屬化通孔中的每一者的一印刷導線。
  4. 如請求項3所述之彈性PCB，其中該導電可光固化環氧樹脂設置在該圖案中的該金屬化通孔上方的該第一表面上及該金屬化通孔的每一者中，使得該導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該印刷導線的一導電路徑。
  5. 如請求項1所述之彈性PCB，其中該電池係紐扣電池。
  6. 如請求項1所述之彈性PCB，進一步包含被製造在該彈性PCB的該第一表面上的無線發送器電路。
  7. 一種連續血糖監測器，包含： 如請求項6所述之彈性PCB；及 一感測器，該感測器耦接到該無線發送器電路，該感測器經組配來測量一血糖位凖。
  8. 一種彈性印刷電路板(PCB)，包含： 第一區段及第二區段，該第一區段藉由從一頂表面穿過該彈性PCB延伸到一底表面的一狹縫與該第二區段分開； 一第一金屬化通孔，該第一金屬化通孔在該第一區段中從該頂表面穿過該彈性PCB延伸到該底表面； 一第二金屬化通孔，該第二金屬化通孔在該第二區段中從該頂表面穿過該彈性PCB延伸到該底表面； 一電池，該電池插入該狹縫中，使得該電池在該第一金屬化通孔下方接觸該第一區段的該底表面，且在該第二金屬化通孔上方接觸該第二區段的該頂表面； 一第一導電可光固化環氧樹脂，該第一導電可光固化環氧樹脂設置在該第一區段的該第一金屬化通孔上方的該頂表面上及該第一金屬化通孔中，使得該第一導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第一金屬化通孔的一導電路徑；及 一第二導電可光固化環氧樹脂，該第二導電可光固化環氧樹脂設置在該第二區段的該第二金屬化通孔上方的該底表面上及該第二金屬化通孔中，使得該第二導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第二金屬化通孔的一導電路徑。
  9. 如請求項8所述之彈性PCB，進一步包含在該第一區段中的一第一接觸墊，其中該第一接觸墊包含以一第一圖案配置的該第一金屬化通孔及一第一複數個其他金屬化通孔、包圍且電連接該第一圖案中的該金屬化通孔中的每一者的一第一印刷導線。
  10. 如請求項9所述之彈性PCB，進一步包含在該第二區段中的一第二接觸墊，其中該第二接觸墊包含以一第二圖案配置的該第二金屬化通孔及一第二複數個其他金屬化通孔、包圍且電連接該第二圖案中的該金屬化通孔中的每一者的一第二印刷導線。
  11. 如請求項8所述之彈性PCB，進一步包含被製造在該彈性PCB的該第一表面上的無線發送器電路。
  12. 一種連續血糖監測器，包含： 如請求項11所述之彈性PCB；及 一感測器，該感測器耦接到該無線發送器電路，該感測器經組配來測量一血糖位凖。
  13. 一種彈性印刷電路板(PCB)，包含： 一第一金屬化通孔，該第一金屬化通孔從該彈性PCB的一頂表面穿過該彈性PCB延伸到一底表面； 一電池，該電池定位在該第一金屬化通孔上方的該頂表面上； 一第一導電可光固化環氧樹脂，該第一導電可光固化環氧樹脂設置在該彈性PCB的該第一金屬化通孔上方的該底表面上及該第一金屬化通孔中，使得該第一導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第一金屬化通孔的一導電路徑； 一臂，該臂具有一第二金屬化通孔，該第二金屬化通孔從該臂的一頂表面穿過該臂延伸到一底表面，該臂被定位在該電池上，使得該臂的該底表面接觸該電池，且該第二金屬化通孔在該電池上方；及 一第二導電可光固化環氧樹脂，該第二導電可光固化環氧樹脂設置在該臂的該第二金屬化通孔上方的該頂表面上及該第二金屬化通孔中，使得該第二導電可光固化環氧樹脂接觸且黏附到該電池，且提供從該電池到該第二金屬化通孔的一導電路徑。
  14. 如請求項13所述之彈性PCB，其中該臂初始從該彈性PCB向外延伸且可折疊到該電池上。
  15. 如請求項13所述之彈性PCB，進一步包含在該彈性PCB的該頂表面上的一連接器，其中該臂具有插入該連接器中的一端部。
  16. 如請求項15所述之彈性PCB，其中該連接器係彈性印刷電路(FPC)連接器。
  17. 如請求項13所述之彈性PCB，進一步包含被設定大小以保持該電池的一非導電加強件，該非導電加強件的一厚度或高度不大於該電池的一厚度或高度。
  18. 如請求項13所述之彈性PCB，進一步包含一第一接觸墊，該第一接觸墊包括以一第一圖案配置的該第一金屬化通孔及一第一複數個其他金屬化通孔、包圍且電連接該第一圖案中的該金屬化通孔中的每一者的一第一印刷導線。
  19. 如請求項13所述之彈性PCB，其中該臂包含一第二接觸墊，該第二接觸墊包括以一第二圖案配置的該第二金屬化通孔及一第二複數個其他金屬化通孔、包圍且電連接該第二圖案中的該金屬化通孔中的每一者的一第二印刷導線。
  20. 一種連續血糖監測器，包含： 如請求項13所述之彈性PCB，該彈性PCB進一步包含被製造在該彈性PCB的該頂表面上的無線發送器電路；及 一感測器，該感測器耦接到該無線發送器電路，該感測器經組配來測量一血糖位凖。
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