WO2020004925A1 - 패치형 체온계 및 이의 제조방법 - Google Patents

패치형 체온계 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2020004925A1
WO2020004925A1 PCT/KR2019/007699 KR2019007699W WO2020004925A1 WO 2020004925 A1 WO2020004925 A1 WO 2020004925A1 KR 2019007699 W KR2019007699 W KR 2019007699W WO 2020004925 A1 WO2020004925 A1 WO 2020004925A1
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WO
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circuit board
temperature sensor
flexible circuit
patch
heat transfer
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PCT/KR2019/007699
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English (en)
French (fr)
Inventor
김범진
Original Assignee
주식회사 아모라이프사이언스
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Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue

Definitions

  • the present invention relates to a patch-type thermometer and a manufacturing method thereof.
  • thermometers In general, body temperature is measured using a thermometer. These thermometers are accurately measured only after a certain period of time in contact with the body.
  • thermometer in order to measure the temperature of an infant, an infant, or an uncomfortable patient, another person needs to keep the thermometer in contact with the body of the object to be measured.
  • thermometer is inconvenient to check in real time or periodically because it is a method of checking the body temperature by separating from the user's body after contacting the subject's body for a certain time.
  • the present invention has been made in view of the above point, it is an object of the present invention to provide a patch-type thermometer that can be easily attached to the body of the user, the body temperature of the user can be easily confirmed in a state attached to the skin.
  • the present invention has another object to provide a patch-type thermometer that can be thinned by the supply of a driving power supply using an energy harvesting method.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a patch thermometer which can prevent damage to an embedded electronic component even when information such as a logo is printed.
  • the present invention provides a flexible printed circuit board including an antenna pattern formed on at least one surface thereof and mounted with at least one driving chip; A temperature sensor mounted on the flexible circuit board to measure a body temperature of a user; A heat transfer member electrically connected to the temperature sensor via the via hole and mounted on a surface opposite to the surface on which the temperature sensor is mounted on the flexible circuit board so as to be in direct contact with the user's skin; And a protection member surrounding the flexible circuit board to prevent the antenna pattern, the driving chip, and the temperature sensor from being exposed to the outside.
  • the patch-type thermometer may be operated during NFC tagging to transmit the data measured through the temperature sensor to the outside.
  • the antenna pattern may include a first function of transmitting information obtained through the temperature sensor during NFC tagging and a second function of receiving driving power required by the driving chip in an energy harvesting method.
  • a first function of transmitting information obtained through the temperature sensor during NFC tagging and a second function of receiving driving power required by the driving chip in an energy harvesting method.
  • the protection member may include an exposed hole formed in the area corresponding to the heat transfer member, the heat transfer member may be exposed to the outside through the exposure hole.
  • the heat transfer member may be formed in a hemispherical or dome shape to enable a stable close contact with the user's skin.
  • the temperature sensor may be a digital temperature sensor. Through this, the temperature sensor can be completely embedded in the protection member to increase the airtightness.
  • the present invention comprises the steps of preparing a flexible printed circuit board, the antenna pattern is patterned, the driving chip and the temperature sensor is mounted, the heat transfer member is mounted on a surface opposite to the surface on which the temperature sensor is mounted; Inserting the flexible circuit board into the first mold and forming an upper protective member with a flexible material so as to cover the upper surface of the flexible circuit board; And a second molding step of molding the lower protective member using a flexible material to cover the lower surface of the flexible circuit board after inserting the flexible circuit board having the upper protective member integrated therein into a second mold. It provides a method for manufacturing a thermometer.
  • the method may further include printing at least one of letters, numbers, and figures on the exposed surface of the upper protective member after the first molding step.
  • the second molding step may further include forming an exposure hole in a region corresponding to the heat transfer member in the lower protection member so that at least a portion of the heat transfer member may be exposed to the outside.
  • the second molding step may further include forming a gel-type adhesive layer on one surface of the lower protective member.
  • the user's body temperature can be easily checked through NFC tagging while attached to the skin, thereby increasing convenience of use.
  • the present invention is thinner because the mounting space of the battery is omitted by supplying the driving power required by the driving chip using the energy harvesting method.
  • the present invention can improve the reliability of the product by preventing damage to the embedded electronic components even if information such as a logo is printed.
  • thermometer 1 is a view showing a patch-type thermometer according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a bottom view showing a state in which the release film is separated in Figure 1,
  • FIG. 3 is a view showing an internal configuration of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the A-A direction of FIG.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a method of manufacturing a patch-type thermometer in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a patch thermometer according to an embodiment of the present invention.
  • Patch type thermometer 100 is a flexible circuit board 110, an antenna pattern 120, a temperature sensor 130, a heat transfer member 140 and protection as shown in Figs.
  • the member 150 is included.
  • the flexible circuit board 110 may be a substrate on which various circuit elements are mounted or a circuit pattern for electrical connection is formed.
  • the circuit device may be a chipset performing a predetermined function
  • the circuit pattern may be an antenna pattern or a wiring pattern for electrical connection.
  • the flexible printed circuit board 110 may be a known flexible printed circuit board (FPCB) having flexibility using PI or PET.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the antenna pattern 120 may be formed on at least one surface of the flexible circuit board 110, and at least one driving chip 121 electrically connected to the antenna pattern 120 includes the flexible circuit board ( 110 may be mounted on one surface.
  • the temperature sensor 130 may be mounted on one surface of the flexible circuit board 110, and the temperature sensor 130 may be electrically connected to the driving chip 121 through the lead unit 114. have.
  • the antenna pattern 120 may be an NFC antenna for short-range wireless communication
  • the driving chip 121 may be an NFC driving chip for driving the antenna pattern 120.
  • the antenna pattern 120 may be driven by the driving chip 121 mounted on the flexible circuit board 110, and may use a short range wireless communication method based on information obtained through the temperature sensor 130. It can serve as a radiator transmitting to the outside.
  • the data measured by the temperature sensor 130 may be transmitted to the external electronic device, for example, the mobile phone side through the antenna pattern 120 when NFC tagging.
  • the user can easily check the data measured by the temperature sensor 130 through the mobile phone when NFC tagging.
  • the data transmitted to the mobile phone through the antenna pattern 120 may be displayed through an app stored in the mobile phone.
  • the data transmitted to the mobile phone through the antenna pattern 120 may be stored in the app itself. Accordingly, the user can check the trend of the temperature change through the data stored in the app.
  • the data transmitted to the mobile phone may be transmitted to a separate server or another electronic device using a network connected to the mobile phone and then stored in the server or another electronic device.
  • the external electronic device is illustrated as a mobile phone, but is not limited thereto.
  • the external electronic device may be a portable electronic device such as a tablet PC or a wearable device such as a smart watch.
  • the antenna pattern 120 may include a first function of transmitting information obtained through the temperature sensor 130 and a second function of receiving driving power required by the driving chip 121. have.
  • the first function may be a data transmission function
  • the second function may be a wireless power reception function
  • the antenna pattern 120 may receive power from an external device using an energy harvesting method and supply the received power to the driving chip 121. Specifically, the antenna pattern 120 may receive power for driving the driving chip 121 by receiving wireless power from an external device during NFC tagging.
  • the driving chip 121 may be driven using the power received through the antenna pattern 120 when NFC tagging, information obtained through the temperature sensor 130 is the antenna pattern 120 It may be transmitted to the external device through.
  • the patch-type thermometer 100 can reduce the overall weight because a separate power supply such as a battery for driving the driving chip 121 is unnecessary, and thus, a separate weight such as a battery Since the power supply can be omitted, it can be implemented in an ultra-thin.
  • the temperature sensor 130 may detect the body temperature of the user and generate information about the body temperature of the user.
  • the temperature sensor 130 may be mounted on one surface of the flexible circuit board 110.
  • the temperature sensor 130 may be a digital temperature sensor, and may measure the user's body temperature based on the heat to be transmitted through the heat transfer member 140.
  • the temperature sensor 130 may be mounted on the first surface of the flexible circuit board 110, the heat transfer member 140 of the flexible circuit board 110 to be in direct contact with the user's skin It may be mounted on the second surface.
  • the temperature sensor 130 and the heat transfer member 140 may be electrically connected to each other via the via hole 112.
  • first surface and the second surface of the flexible circuit board 110 may be opposite to each other.
  • first surface may be an upper surface of the flexible circuit board 110
  • second surface may be a lower surface of the flexible circuit board 110.
  • the temperature sensor 130 may be mounted on the first surface of the flexible circuit board 110, which is the same surface as the surface on which the driving chip 121 is mounted, without being exposed to the skin side of the user.
  • the temperature sensor 130 may be completely covered by the protection member 150 to be described later to increase the airtightness.
  • the driving chip 121 may be disposed inside the antenna pattern 120, and the temperature sensor 130 may be disposed outside the antenna pattern 120. 121 and the temperature sensor 130 may be electrically connected to each other through a lead portion 114 formed on at least one surface of the flexible circuit board 110.
  • the heat transfer member 140 may be mounted on the second surface of the flexible circuit board 110 as described above, and may be in direct contact with the user's skin. Accordingly, the body temperature transmitted from the user's skin may be transmitted to the temperature sensor 130 through the heat transfer member 140.
  • the heat transfer member 140 may be made of a metal material having excellent thermal conductivity.
  • the heat transfer member 140 may have a shape that can be maintained in contact with the user's skin at all times. To this end, the heat transfer member 140 may have a shape in which the central portion protrudes convexly in one direction.
  • the heat transfer member 140 may be formed in a hemispherical shape or a dome shape.
  • the patch-type thermometer 100 when the patch-type thermometer 100 according to an embodiment of the present invention is attached to the user's skin, even if the attachment part is a curved part, the central part of the heat transfer member 140 is always in contact with the user's skin. Can be maintained. Thus, the heat transfer member 140 may smoothly transfer the heat transferred from the skin of the user to the temperature sensor 130 side.
  • Such a heat transfer member 140 may be exposed to the outside through the exposure hole 153 formed in the protection member 150 to be described later, as shown in FIGS. Accordingly, when the patch-type thermometer 100 according to an embodiment of the present invention is attached to the body of the user, the heat transfer member 140 may always be in direct contact with the skin of the user.
  • the patch-type thermometer 100 can prevent the flexible circuit board 110, the antenna pattern 120, the driving chip 121 and the temperature sensor 130 is exposed to the outside. It may include a protection member 150 surrounding the flexible circuit board 110 so as to.
  • the protection member 150 may include an exposure hole 153 formed in a region corresponding to the heat transfer member 140 as described above, the heat transfer member 140 is the exposure hole ( 153 may be exposed to the outside.
  • the protection member 150 may be formed to completely surround the remaining portion except for the heat transfer member 140.
  • the protection member 150 is formed so as to completely cover the upper and lower surfaces of the flexible circuit board 110, except for the heat transfer member 140, the antenna pattern 120, the driving chip 121, the temperature sensor 130 ) And the flexible circuit board 110 may be prevented from being exposed to the outside.
  • the protection member 150 may be made of a material having flexibility. Through this, even when the patch-type thermometer 100 according to an embodiment of the present invention is attached to the curved body part, the patch-type thermometer may be flexibly changed according to the user's body curvature, thereby improving adhesion to the user's body.
  • the protection member 150 may be a molded body made of an insulating resin such as silicon.
  • the protective member 150 is not limited thereto, and may be in the form of a sheet formed of a fluoropolymer resin or a release paper such as PET, PP, PE, or the like, and may be used without limitation as long as the material has insulation and airtightness.
  • the patch-type thermometer 100 may include an adhesive layer 160 formed on one surface of the protective member 150.
  • the adhesive layer 160 may attach the patch-type thermometer 100 to the user's body by providing an adhesive or adhesive force.
  • the adhesive layer 160 may be formed on a surface on which the exposure hole 153 is formed to expose the heat transfer member 140 to the outside.
  • the heat transfer member 140 may be in direct contact with the skin of the user.
  • the adhesive layer 160 may be a gel-type adhesive layer, and may be formed of a material that restores adhesive strength when contacted with moisture. Accordingly, the adhesive layer 160 may be repeatedly reused.
  • the material of the adhesive layer 160 is not limited thereto, and a known material may be used without limitation as long as it can provide adhesion to the user's skin.
  • the patch thermometer 100 may include an information display unit 170 formed on one surface of the protective member 150.
  • the information display unit 170 may include at least one information of letters, numbers, and figures.
  • the information display unit 170 may be a logo or a figure for aesthetics. Through this, the user can identify the information on the product by confirming various information through the information display unit 170.
  • the patch-type thermometer 100 may be manufactured through the following method.
  • the protection member 150 may be made of silicon.
  • the method of manufacturing a patch-type thermometer includes preparing a flexible printed circuit board as shown in FIGS. 5 and 6 (S1), a first molding step (S2), and a second molding step. It may include (S4).
  • the preparing of the flexible circuit board (S1) may include various electronic components and circuit patterns such as the driving chip 121, the antenna pattern 120, the temperature sensor 130, and the heat transfer member 140. It is a step of mounting or forming.
  • the driving chip 121, the temperature sensor 130, and the heat transfer member 140 may be mounted on both surfaces of the flexible circuit board 110, respectively, and the antenna pattern may be disposed on one surface of the flexible circuit board 110. 120 may be formed.
  • the arrangement position and interconnection relationship of the driving chip 121, the temperature sensor 130, the heat transfer member 140, and the antenna pattern 120 disposed on the flexible circuit board 110 are the same as described above. The description will be omitted.
  • the first molding step S2 for forming the upper protection member 151 on the upper side of the flexible circuit board 110 may be performed. Can be.
  • the flexible circuit board 110 may be inserted into the first mold 10, and as shown in FIG. 6B, the flexible circuit board ( In a state in which 110 is inserted into the first mold 10, a material having flexibility may be filled into the first mold 10.
  • a material having flexibility may be filled into the first mold 10.
  • a molding made of a silicon material may be filled into the first mold 10 to cover the upper surface of the flexible circuit board 110.
  • an upper protective member 151 made of a material having flexibility is formed on the upper side of the flexible circuit board 110, so that the antenna pattern 120 mounted on the first surface of the flexible circuit board 110, temperature The sensor 130 and the driving chip 121 may be protected through the upper protective member 151.
  • the bottom surface of the first mold 10 may have a shape corresponding to the bottom surface of the flexible circuit board 110.
  • the bottom surface of the first mold 10 may have a groove portion 12 formed at a predetermined depth at a position corresponding to the heat transfer member 140. have.
  • the protruding height may be accommodated through the groove part 12.
  • the method of manufacturing a patch-type thermometer may include the step (S3) of printing information on the exposed surface of the upper protective member 151.
  • the printing of the information (S3) may be performed after the first molding step (S2).
  • an information display unit 170 including at least one or more information among letters, numbers, and figures may be formed on the exposed surface of the upper protective member 151.
  • the step of printing the information (S3) is the flexible circuit board 110 and the upper protective member 151 is mounted inside the first mold 10 as shown in (c) of FIG. Can be performed in a state.
  • a second molding step S4 for forming a lower protective member 152 covering the lower surface of the flexible circuit board 110 may be performed.
  • the second molding step (S4) is after the printing of the information (S3). It may be performed and may proceed in a similar manner to the first molding step (S2) described above.
  • the flexible circuit board 110 may be extracted from the first mold 10 after forming the information display unit 170 on the exposed surface of the upper protection member 151, the second mold 20 ) Can be inserted into.
  • the flexible circuit board 110 may be inserted into the second mold 20 such that the upper protection member 151 is in close contact with the bottom surface of the second mold 20.
  • a material having flexibility may be filled into the second mold 20.
  • a molding made of a silicon material may be filled into the second mold 20 to cover the exposed surface of the flexible circuit board 110.
  • the lower protective member 152 made of a flexible material may be formed on one surface of the flexible circuit board 110 to prevent one surface of the flexible circuit board 110 from being exposed to the outside.
  • the second molding step S4 may further include forming an exposure hole 153 in the lower protection member 152.
  • the molding material filled into the second mold 20 in the second molding step S4 may be filled so as not to cover at least a part of the heat transfer member 140.
  • the lower protection member 152 may be formed with an exposure hole 153 in a position corresponding to the heat transfer member 140, the heat transfer member 140 to the outside through the exposure hole 153. May be exposed.
  • the method of manufacturing a patch-type thermometer according to an embodiment of the present invention may further include forming a gel-type adhesive layer on one surface of the lower protective member 152.
  • the step of forming the gel type adhesive layer may be performed after the second molding step S4, and the adhesive layer 160 may be formed on one surface of the lower protective member 152.
  • the adhesive layer 160 may be formed on an exposed surface of the lower protective member 152, and the adhesive layer 160 may be attached to the user's skin.
  • a removable release film 180 may be further attached to the exposed surface of the adhesive layer 160.

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Abstract

패치형 체온계가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 패치형 체온계는 적어도 일면에 안테나패턴이 형성되고, 적어도 하나의 구동칩이 실장되는 연성회로기판; 사용자의 체온을 측정할 수 있도록 상기 연성회로기판에 실장되는 온도센서; 상기 온도센서와 비아홀을 매개로 전기적으로 연결되고, 사용자의 피부와 직접 접촉될 수 있도록 상기 연성회로기판에서 상기 온도센서가 실장되는 면과 반대면에 실장되는 열전달부재; 및 상기 안테나패턴, 구동칩 및 온도센서가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 연성회로기판을 감싸는 보호부재;를 포함한다.

Description

패치형 체온계 및 이의 제조방법
본 발명은 패치형 체온계 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 체온은 체온계를 이용하여 측정된다. 이러한 체온계는 신체에 착용하거나 접촉된 상태에서 일정시간이 지나야 정확하게 측정된다.
이에 따라, 영아나 유아, 거동이 불편한 환자의 체온을 측정하기 위해서는 다른 사람이 측정대상의 신체에 체온계를 접촉된 상태로 유지해야 하므로 체온을 측정하는데 번거로운 문제가 있다.
더불어, 종래의 체온계는 대상자의 신체에 일정시간 접촉한 후 사용자의 신체로부터 분리하여 체온을 확인하는 방식이므로 실시간으로 또는 주기적으로 확인하는데 불편함이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 사용자의 신체에 간편하게 부착할 수 있고, 피부에 부착된 상태에서 사용자의 체온을 간편하게 확인할 수 있는 패치형 체온계를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 에너지 하베스팅 방식을 이용하여 구동전원이 공급됨으로써 박형화가 가능한 패치형 체온계를 제공하는데 다른 목적이 있다.
더욱이, 본 발명은 로고와 같은 정보가 인쇄되더라도 내장된 전자부품의 손상을 방지할 수 있는 패치형 체온계의 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 적어도 일면에 안테나패턴이 형성되고, 적어도 하나의 구동칩이 실장되는 연성회로기판; 사용자의 체온을 측정할 수 있도록 상기 연성회로기판에 실장되는 온도센서; 상기 온도센서와 비아홀을 매개로 전기적으로 연결되고, 사용자의 피부와 직접 접촉될 수 있도록 상기 연성회로기판에서 상기 온도센서가 실장되는 면과 반대면에 실장되는 열전달부재; 및 상기 안테나패턴, 구동칩 및 온도센서가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 연성회로기판을 감싸는 보호부재;를 포함하는 패치형 체온계를 제공한다.
또한, 상기 패치형 체온계는 NFC 태깅시 작동되어 상기 온도센서를 통해 측정된 데이터를 외부로 송출할 수 있다.
일례로, 상기 안테나패턴은 NFC 태깅시 상기 온도센서를 통해 획득된 정보를 전송하는 제1기능과 상기 구동칩이 필요로 하는 구동전력을 에너지 하베스팅 방식으로 수신하는 제2기능을 포함할 수 있다. 이를 통해, 안테나패턴을 구동하기 위한 배터리의 생략이 가능하므로 유연성을 높이고 박형화를 구현할 수 있다.
또한, 상기 보호부재는 상기 열전달부재와 대응되는 영역에 관통형성되는 노출공을 포함할 수 있고, 상기 열전달부재는 상기 노출공을 통해 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 열전달부재는 사용자의 피부와 안정적인 밀착이 가능하도록 반구형 또는 돔형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 온도센서는 디지털온도센서일 수 있다. 이를 통해, 상기 온도센서가 보호부재의 내부에 완전히 매립될 수 있음으로써 기밀성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명은 안테나패턴이 패턴형성되고 구동칩 및 온도센서가 실장되며, 상기 온도센서가 실장된 면과 반대면에 열전달부재가 실장된 연성회로기판을 준비하는 단계; 상기 연성회로기판을 제1금형에 삽입한 후 상기 연성회로기판의 상부면을 덮도록 가요성을 갖는 재질로 상부 보호부재를 성형하는 제1성형단계; 및 상기 상부 보호부재가 일체화된 연성회로기판을 제2금형에 삽입한 후 상기 연성회로기판의 하부면을 덮도록 가요성을 갖는 재질로 하부 보호부재를 성형하는 제2성형단계;를 포함하는 패치형 체온계 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 제1성형단계 이후에는 상기 상부 보호부재의 노출면에 문자, 숫자 및 도형 중 적어도 하나 이상의 정보를 인쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2성형단계는 상기 열전달부재의 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있도록 상기 하부 보호부재에서 상기 열전달부재와 대응되는 영역에 노출공을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2성형단계는 상기 하부 보호부재의 일면에 겔타입의 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 피부에 부착된 상태에서 NFC 태킹을 통해 사용자의 체온을 간편하게 확인할 수 있음으로써 사용편의성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 에너지 하베스팅 방식을 이용하여 구동칩이 필요로 하는 구동전원이 공급됨으로써 배터리의 실장공간이 생략되므로 박형화가 가능하다.
더욱이, 본 발명은 로고와 같은 정보가 인쇄되더라도 내장된 전자부품의 손상을 방지할 수 있음으로써 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계를 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 릴리즈 필름이 분리된 상태를 나타낸 저면도,
도 3은 도 1의 내부 구성을 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 A-A 방향 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법을 나타낸 블럭도, 그리고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 연성회로기판(110), 안테나패턴(120), 온도센서(130), 열전달부재(140) 및 보호부재(150)를 포함한다.
상기 연성회로기판(110)은 각종 회로소자를 실장하거나 전기적인 연결을 위한 회로패턴이 형성되는 기재일 수 있다. 일례로, 상기 회로소자는 소정의 기능을 수행하는 칩셋일 수 있으며, 상기 회로패턴은 안테나패턴이거나 전기적인 연결을 위한 배선패턴일 수 있다.
이와 같은 연성회로기판(110)은 PI나 PET 등을 이용한 가요성을 갖는 공지의 연성회로기판(FPCB)일 수 있다.
이때, 상기 안테나패턴(120)은 상기 연성회로기판(110)의 적어도 일면에 형성될 수 있으며, 상기 안테나패턴(120)과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 구동칩(121)이 상기 연성회로기판(110)의 일면에 실장될 수 있다.
또한, 상기 연성회로기판(110)의 일면에는 상기 온도센서(130)가 실장될 수 있으며, 상기 온도센서(130)는 상기 구동칩(121)과 리드부(114)를 매개로 전기적으로 연결될 수 있다.
일례로, 상기 안테나패턴(120)은 근거리 무선 통신을 위한 NFC 안테나일 수 있으며, 상기 구동칩(121)은 상기 안테나패턴(120)을 구동하는 NFC 구동칩일 수 있다.
이에 따라, 상기 안테나패턴(120)은 상기 연성회로기판(110)에 실장된 구동칩(121)에 의해 구동될 수 있으며, 상기 온도센서(130)를 통해 획득된 정보를 근거리 무선 통신 방식을 이용하여 외부로 전송하는 방사체의 역할을 수행할 수 있다.
이를 통해, 상기 온도센서(130)를 통해 측정된 데이터는 NFC 태깅시 상기 안테나패턴(120)을 통해 외부 전자기기, 일례로, 모바일폰 측으로 전송될 수 있다.
이로 인해, 사용자는 NFC 태깅시 상기 모바일폰을 통해 온도센서(130)에서 측정된 데이터를 간편하게 확인할 수 있다.
이때, NFC 태깅시 상기 안테나패턴(120)을 통해 상기 모바일폰으로 송출된 데이터는 상기 모바일폰에 저장된 앱(app)을 통해 디스플레이될 수 있다. 또한, 상기 안테나패턴(120)을 통해 상기 모바일폰으로 송출된 데이터는 상기 앱에 자체 저장될 수도 있다. 이에 따라, 사용자는 상기 앱에 저장된 데이터를 통해 온도 변화의 추이를 확인할 수 있다.
더불어, 상기 모바일폰으로 송출된 데이터는 상기 모바일폰과 연결된 네트워크망을 이용하여 별도의 서버나 다른 전자기기 측으로 전송된 후 상기 서버나 다른 전자기기에 저장될 수도 있다.
상술한 설명에서 상기 외부 전자기기가 모바일폰인 것으로 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 외부 전자기기는 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자기기이거나 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스일 수도 있다.
한편, 상기 안테나패턴(120)은 상기 온도센서(130)를 통해 획득된 정보를 전송하는 제1기능과 함께 상기 구동칩(121)이 필요로 하는 구동전력을 수신하는 제2기능을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1기능은 데이터 전송기능일 수 있으며, 상기 제2기능은 무선 전력 수신 기능일 수 있다.
즉, 상기 안테나패턴(120)은 에너지 하베스팅 방식을 이용하여 외부기기로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력을 상기 구동칩(121) 측으로 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 안테나패턴(120)은 NFC 태깅시 외부기기로부터 무선전력을 수신함으로써 상기 구동칩(121)을 구동하기 위한 전력을 수신할 수 있다.
이를 통해, 상기 구동칩(121)은 NFC 태깅시 상기 안테나패턴(120)을 통해 수신된 전력을 이용하여 구동될 수 있으며, 상기 온도센서(130)를 통해 획득된 정보가 상기 안테나패턴(120)을 통해 상기 외부기기 측으로 전송될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)는 상기 구동칩(121)을 구동하기 위한 배터리와 같은 별도의 전원공급원이 불필요하므로 전체적인 무게를 경감할 수 있으며, 배터리와 같은 별도의 전원공급원이 생략될 수 있으므로 초박형으로 구현될 수 있다.
상기 온도센서(130)는 사용자의 체온을 감지하여 사용자의 체온에 대한 정보를 생성할 수 있다. 이와 같은 온도센서(130)는 상기 연성회로기판(110)의 일면에 실장될 수 있다.
이때, 상기 온도센서(130)는 디지털 방식의 온도센서일 수 있으며, 상기 열전달부재(140)를 통해 전달될 열을 기반으로 사용자의 체온을 측정할 수 있다.
이를 위해, 상기 온도센서(130)는 상기 연성회로기판(110)의 제1면에 실장될 수 있고, 상기 열전달부재(140)는 사용자 피부와 직접 접촉될 수 있도록 상기 연성회로기판(110)의 제2면에 실장될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 온도센서(130) 및 열전달부재(140)는 비아홀(112)을 매개로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 연성회로기판(110)의 제1면과 제2면은 서로 반대면일 수 있다. 일례로, 상기 제1면은 연성회로기판(110)의 상면일 수 있고, 상기 제2면은 연성회로기판(110)의 하면일 수 있다.
이에 따라, 상기 온도센서(130)는 사용자의 피부 측에 노출될 필요없이 상기 구동칩(121)이 실장되는 면과 동일면인 연성회로기판(110)의 제1면에 실장될 수 있다. 더불어, 상기 온도센서(130)는 후술하는 보호부재(150)를 통해 완전히 덮힐 수 있음으로써 기밀성을 높일 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 구동칩(121)은 상기 안테나패턴(120)의 내측에 배치될 수 있고, 상기 온도센서(130)는 상기 안테나패턴(120)의 외측에 배치될 수 있으며, 상기 구동칩(121) 및 온도센서(130)는 상기 연성회로기판(110)의 적어도 일면에 형성되는 리드부(114)를 매개로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에서, 상기 열전달부재(140)는 상술한 바와 같이 상기 연성회로기판(110)의 제2면에 실장될 수 있으며, 사용자의 피부와 직접 접촉될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 피부로부터 전달된 체온은 상기 열전달부재(140)를 통해 상기 온도센서(130) 측으로 전달될 수 있다.
이를 위해, 상기 열전달부재(140)는 열전도성이 우수한 금속재질로 이루어질 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)가 사용자 피부에 부착된 경우, 상기 열전달부재(140)는 사용자 피부와 항상 접촉된 상태를 유지할 수 있는 형상을 가질 수 있다. 이를 위해, 상기 열전달부재(140)는 중앙부가 일방향으로 볼록하게 돌출되는 형상일 수 있다.
일례로, 상기 열전달부재(140)는 반구형 또는 돔형으로 형성될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)가 사용자의 피부에 부착된 경우, 부착부위가 굴곡진 부위라 하더라도 상기 열전달부재(140)의 중앙부는 사용자의 피부와 항상 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 이로 인해, 상기 열전달부재(140)는 사용자의 피부로부터 전달된 열을 상기 온도센서(130) 측으로 원활하게 전달할 수 있다.
이와 같은 열전달부재(140)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 후술하는 보호부재(150)에 형성되는 노출공(153)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)가 사용자의 신체에 부착된 경우, 상기 열전달부재(140)는 항상 사용자의 피부와 직접 접촉될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)는 상기 연성회로기판(110), 안테나패턴(120), 구동칩(121) 및 온도센서(130)가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 연성회로기판(110)을 감싸는 보호부재(150)를 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 보호부재(150)는 상술한 바와 같이 상기 열전달부재(140)와 대응되는 영역에 형성되는 노출공(153)을 포함할 수 있으며, 상기 열전달부재(140)는 상기 노출공(153)을 통해 외부로 노출될 수 있다.
이에 따라, 상기 보호부재(150)는 상기 열전달부재(140)를 제외한 나머지 부분을 완전히 감싸도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 보호부재(150)는 상기 연성회로기판(110)의 상면 및 하면을 완전히 덮도록 형성됨으로써 상기 열전달부재(140)를 제외한 안테나패턴(120), 구동칩(121), 온도센서(130) 및 연성회로기판(110)이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 보호부재(150)는 가요성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)가 굴곡진 신체 부위에 부착된다 하더라도 사용자의 신체 굴곡에 맞게 유연하게 변경될 수 있음으로써 사용자 신체와의 밀착성을 높일 수 있다.
일례로, 상기 보호부재(150)는 실리콘과 같은 절연성 수지물로 이루어진 몰딩체일 수도 있다. 그러나 상기 보호부재(150)를 이에 한정하는 것은 아니며 PET, PP, PE 등과 같은 불소 고분자 수지 또는 이형지 등으로 형성된 시트형태일 수도 있으며, 절연성 및 기밀성을 갖는 재질이라면 제한없이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)는 상기 보호부재(150)의 일면에 형성된 접착층(160)을 포함할 수 있다.
이와 같은 접착층(160)은 접착 또는 점착력을 부여함으로써 상기 패치형 체온계(100)를 사용자 신체에 부착시킬 수 있다. 여기서, 상기 접착층(160)은 상기 열전달부재(140)를 외부로 노출하기 위한 노출공(153)이 형성된 면에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 패치형 체온계(100)가 상기 접착층(160)을 통하여 사용자의 피부에 부착되는 경우 상기 열전달부재(140)는 사용자의 피부와 직접 접촉될 수 있다.
일례로, 상기 접착층(160)은 겔타입의 접착층일 수 있으며, 수분과의 접촉시 접착력이 복원되는 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 접착층(160)은 반복적인 재사용이 가능할 수 있다.
그러나 상기 접착층(160)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며 사용자 피부와의 접착력을 제공할 수 있는 것이라면 공지의 물질이 제한없이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)는 상기 보호부재(150)의 일면에 형성되는 정보표시부(170)를 포함할 수 있다. 이와 같은 정보표시부(170)는 문자, 숫자 및 도형 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 정보표시부(170)는 로고나 심미감을 위한 도형 등일 수 있다. 이를 통해, 사용자는 상기 정보표시부(170)를 통해 다양한 정보를 확인함으로써 제품에 대한 정보를 식별할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계(100)는 하기의 방식을 통해 제조될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 보호부재(150)는 실리콘재질일 수 있다.
일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 연성회로기판을 준비하는 단계(S1), 제1성형단계(S2) 및 제2성형단계(S4)를 포함할 수 있다.
상기 연성회로기판을 준비하는 단계(S1)는 구동칩(121), 안테나패턴(120), 온도센서(130) 및 열전달부재(140)와 같은 각종 전자부품 및 회로패턴을 연성회로기판(110)에 실장하거나 형성하는 단계이다.
즉, 상기 연성회로기판(110)의 양면에는 상기 구동칩(121), 온도센서(130) 및 열전달부재(140)가 각각 실장될 수 있으며, 상기 연성회로기판(110)의 일면에 상기 안테나패턴(120)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 연성회로기판(110)에 배치되는 구동칩(121), 온도센서(130), 열전달부재(140) 및 안테나패턴(120)의 배치위치 및 상호 연결관계는 전술한 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법은 상기 연성회로기판(110)의 상부측에 상부 보호부재(151)를 형성하기 위한 제1성형단계(S2)가 수행될 수 있다.
이를 위해, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 연성회로기판(110)은 제1금형(10)에 삽입될 수 있으며, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 연성회로기판(110)이 제1금형(10)에 삽입된 상태에서 가요성을 갖는 재질이 상기 제1금형(10)의 내부로 충진될 수 있다. 일례로, 실리콘 재질로 이루어진 몰딩물이 상기 연성회로기판(110)의 상부면을 덮도록 상기 제1금형(10)의 내부로 충진될 수 있다.
이를 통해, 상기 연성회로기판(110)의 상부측에는 가요성을 갖는 재질로 이루어진 상부 보호부재(151)가 형성됨으로써 상기 연성회로기판(110)의 제1면에 실장된 안테나패턴(120), 온도센서(130) 및 구동칩(121) 등이 상기 상부 보호부재(151)를 통해 보호될 수 있다.
여기서, 상기 제1금형(10)의 바닥면은 상기 연성회로기판(110)의 하부면과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 제1금형(10)의 바닥면은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 열전달부재(140)와 대응되는 위치에 소정의 깊이로 형성되는 홈부(12)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 열전달부재(140)가 상기 연성회로기판(110)의 제2면으로부터 일정높이 돌출되더라도 상기 홈부(12)를 통해 돌출높이가 수용될 수 있다. 이를 통해, 상기 연성회로기판(110)의 하부면이 상기 제1금형(10)의 바닥면에 밀착된 상태에서 상기 연성회로기판(110)의 상부측이 가압된다 하더라도 상기 열전달부재(140)가 외력에 의해 손상되거나 파손되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법은 상기 상부 보호부재(151)의 노출면에 정보를 인쇄하는 단계(S3)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 정보를 인쇄하는 단계(S3)는 상기 제1성형단계(S2) 이후에 수행될 수 있다. 이를 통해, 상기 상부 보호부재(151)의 노출면에는 문자, 숫자 및 도형 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 정보표시부(170)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 정보를 인쇄하는 단계(S3)는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 제1금형(10)의 내부에 상기 연성회로기판(110) 및 상부 보호부재(151)가 안착된 상태에서 수행될 수 있다.
이를 통해, 상기 상부 보호부재(151)의 노출면에 상기 정보표시부(170)를 인쇄하는 과정에서 외력이 발생하더라도 전술한 바와 같이 상기 열전달부재(140)가 제1금형(10)의 바닥면에 형성된 홈부(12)를 통해 보호됨으로써 외력에 의해 손상되거나 파손되는 것이 방지될 수 있다.
이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법은 상기 연성회로기판(110)의 하부면을 덮는 하부 보호부재(152)를 형성하기 위한 제2성형단계(S4)가 수행될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법에서 상기 정보를 인쇄하는 단계(S3)가 포함되는 경우, 상기 제2성형단계(S4)는 상기 정보를 인쇄하는 단계(S3) 이후에 수행될 수 있으며 상술한 제1성형단계(S2)와 유사한 방식으로 진행될 수 있다.
구체적으로, 상기 연성회로기판(110)은 상기 상부 보호부재(151)의 노출면에 상기 정보표시부(170)를 형성한 후 상기 제1금형(10)으로부터 취출될 수 있으며, 제2금형(20)의 내부로 삽입될 수 있다.
이때, 상기 연성회로기판(110)은 상기 상부 보호부재(151)가 제2금형(20)의 바닥면과 밀착되도록 상기 제2금형(20)의 내부로 삽입될 수 있다.
이와 같은 상태에서, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 가요성을 갖는 재질이 상기 제2금형(20)의 내부로 충진될 수 있다. 일례로, 실리콘 재질로 이루어진 몰딩물이 상기 연성회로기판(110)의 노출면을 덮도록 상기 제2금형(20)의 내부로 충진될 수 있다.
이를 통해, 상기 연성회로기판(110)의 일면에는 가요성을 갖는 재질로 이루어진 하부 보호부재(152)가 형성됨으로써 상기 연성회로기판(110)의 일면이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 제2성형단계(S4)는 상기 하부 보호부재(152)에 노출공(153)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제2성형단계(S4)에서 상기 제2금형(20)의 내부로 충진되는 몰딩물은 상기 열전달부재(140)의 적어도 일부를 덮지 않도록 충진될 수 있다. 이를 통해, 상기 하부 보호부재(152)는 상기 열전달부재(140)와 대응되는 위치에 노출공(153)이 형성될 수 있으며, 상기 열전달부재(140)는 상기 노출공(153)을 통해 외부로 노출될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온계의 제조방법은 상기 하부 보호부재(152)의 일면에 겔타입의 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 겔타입의 접착층을 형성하는 단계는 상기 제2성형단계(S4) 이후에 수행될 수 있으며, 상기 접착층(160)은 상기 하부 보호부재(152)의 일면에 형성될 수 있다.
일례로, 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 접착층(160)은 상기 하부 보호부재(152)의 노출면에 형성될 수 있으며, 상기 접착층(160)은 사용자 피부와 부착될 수 있다.
더불어, 상기 접착층(160)의 노출면에는 제거가능한 릴리즈 필름(180)이 추가로 부착될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 적어도 일면에 안테나패턴이 형성되고, 적어도 하나의 구동칩이 실장되는 연성회로기판;
    사용자의 체온을 측정할 수 있도록 상기 연성회로기판에 실장되는 온도센서;
    상기 온도센서와 비아홀을 매개로 전기적으로 연결되고, 사용자의 피부와 직접 접촉될 수 있도록 상기 연성회로기판에서 상기 온도센서가 실장되는 면과 반대면에 실장되는 열전달부재; 및
    상기 안테나패턴, 구동칩 및 온도센서가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 연성회로기판을 감싸는 보호부재;를 포함하는 패치형 체온계.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패치형 체온계는 NFC 태깅시 작동되어 상기 온도센서를 통해 측정된 데이터를 외부로 송출하는 패치형 체온계.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나패턴은 NFC 태깅시 상기 온도센서를 통해 획득된 정보를 전송하는 제1기능과 상기 구동칩이 필요로 하는 구동전력을 에너지 하베스팅 방식으로 수신하는 제2기능을 포함하는 패치형 체온계.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보호부재는 상기 열전달부재와 대응되는 영역에 관통형성되는 노출공을 포함하고, 상기 열전달부재는 상기 노출공을 통해 외부로 노출되는 패치형 체온계.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열전달부재는 금속재질로 이루어진 패치형 체온계.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열전달부재는 반구형 또는 돔형으로 형성되는 패치형 체온계.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 보호부재는 가요성을 갖는 재질로 이루어진 패치형 체온계.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 온도센서는 디지털온도센서인 패치형 체온계.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 보호부재의 일면에는 겔타입의 접착층이 형성되는 패치형 체온계.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 구동칩은 상기 안테나패턴의 내측에 배치되고, 상기 온도센서는 상기 안테나패턴의 외측에 배치되며, 상기 구동칩 및 온도센서는 상기 연성회로기판의 적어도 일면에 패턴형성되는 리드부를 매개로 전기적으로 연결되는 패치형 체온계.
  11. 안테나패턴이 패턴형성되고 구동칩 및 온도센서가 실장되며, 상기 온도센서가 실장된 면과 반대면에 열전달부재가 실장된 연성회로기판을 준비하는 단계;
    상기 연성회로기판을 제1금형에 삽입한 후 상기 연성회로기판의 상부면을 덮도록 가요성을 갖는 재질로 상부 보호부재를 성형하는 제1성형단계; 및
    상기 상부 보호부재가 일체화된 연성회로기판을 제2금형에 삽입한 후 상기 연성회로기판의 하부면을 덮도록 가요성을 갖는 재질로 하부 보호부재를 성형하는 제2성형단계;를 포함하는 패치형 체온계 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1성형단계 이후에는 상기 상부 보호부재의 노출면에 문자, 숫자 및 도형 중 적어도 하나 이상의 정보를 인쇄하는 단계를 더 포함하는 패치형 체온계 제조방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제2성형단계는 상기 열전달부재의 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있도록 상기 하부 보호부재에서 상기 열전달부재와 대응되는 영역에 노출공을 형성하는 단계를 더 포함하는 패치형 체온계 제조방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제2성형단계는 상기 하부 보호부재의 일면에 겔타입의 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 패치형 체온계 제조방법.
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PCT/KR2019/007699 WO2020004925A1 (ko) 2018-06-27 2019-06-26 패치형 체온계 및 이의 제조방법

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KR20100005880A (ko) * 2008-07-08 2010-01-18 경북대학교 산학협력단 텔레메디슨 장치 및 이를 이용한 내부 체온 추측기
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