TWI735123B - 生物訊息感測貼片 - Google Patents

Abstract

一種生物訊息感測貼片包含一外殼、多個電極片、一電子裝置、多個電連接片以及一電源單元。多個電極片彼此電性獨立且曝露至少一感測端於外殼外。電子裝置包含一基板以及一訊號處理元件。基板包含多個第一導電接點以及多個第二導電接點。訊號處理元件設置於基板上，且與第一導電接點電性連接。每一電連接片之一連接端與電極片連接，且每一電連接片之一接觸端抵靠於基板之第二導電接點。電源單元提供電子裝置運作所需之電源。上述生物訊息感測貼片可簡化零件數量以及組裝工序。

Description

生物訊息感測貼片

本發明是有關一種感測貼片，特別是一種生物訊息感測貼片。

習知獲取生物訊息(例如血糖)的方式是由醫護人員扎針抽血或使用者自行刺穿皮膚取得少量血液後再進行化學分析。這樣的量測方式僅是單一時間點所獲得的生物訊息，若密集量測，不僅造成操作者的不便，且讓受測者產生較大的疼痛感，進而產生排斥感或減少量測次數。

為了克服上述問題，目前已開發出生物訊息感測貼片，其可貼附生物體之皮膚，並以低侵入性的穿刺來減少受測者的疼痛感並取得組織液，如此可長時間且連續式的獲得受測者之生物訊息。現有的生物訊息感測貼片是以焊接方式或其它電性連接元件(例如彈針、導電黏貼材料等)將感測電極與電子元件之基板電性連接。這樣的結構不僅增加零件數量，且組裝工序較為複雜。

有鑑於此，簡化生物訊息感測貼片之零件數量以及組裝工序便是目前極需努力的目標。

本發明提供一種生物訊息感測貼片，其是以一電連接片與一電極片連接，並以物理性抵靠的方式與一電子裝置之基板電性連接，如此可簡化零件數量以及組裝工序。

本發明一實施例之生物訊息感測貼片包含一外殼、多個電極片、一電子裝置、多個電連接片以及一電源單元。外殼包含一上蓋以及一下蓋，其中上蓋以及下蓋定義出一容置空間，且下蓋包含多個開孔。多個電極片設置於容置空間且彼此電性獨立，其中每一電極片包含至少一折邊以及至少一感測端，且感測端設置於折邊之頂端並與開孔相對應，以曝露感測端作為一工作電極或一參考電極。電子裝置設置於容置空間並包含一基板以及一訊號處理元件。基板包含多個第一導電接點以及多個第二導電接點，其與相對應之第一導電接點電性連接。訊號處理元件設置於基板上，且與第一導電接點電性連接。每一電連接片之一連接端與相對應之電極片連接，且每一電連接片之一接觸端抵靠於基板之相對應之第二導電接點。電源單元與電子裝置電性連接，以提供電子裝置運作所需之電源。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

1:生物訊息感測貼片

11:外殼

111:上蓋

112:下蓋

1121:開孔

1122:限位結構

12:電極片

12a~12d:電極片

121:感測端

122:折邊

123:突出部

13:電子裝置

131:基板

1311:第一導電接點

1312:第二導電接點

132:訊號處理元件

1321:微處理器

1322:記憶單元

1323:通訊介面

132a:導電凸塊

132b:引線

14:電連接片

141:接觸端

15:電源單元

圖1為一示意圖，顯示本發明一實施例之生物訊息感測貼片。

圖2為一示意圖，顯示本發明一實施例之生物訊息感測貼片之分解結構。

圖3a至圖3g為一示意圖，顯示本發明一實施例之生物訊息感測貼片之電極片以及電連接片。

圖4至圖5為一示意圖，顯示本發明另一實施例之生物訊息感測貼片之下蓋以及電極片。

圖6為一示意圖，顯示本發明又一實施例之生物訊息感測貼片之下蓋以及電極片。

圖7為一示意圖，顯示本發明一實施例之生物訊息感測貼片之訊號處理元件。

以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

請參照圖1以及圖2，本發明之一實施例之生物訊息感測貼片1包含一外殼11、多個電極片12、一電子裝置13、多個電連接片14以及一電源單元15。外殼11包含一上蓋111以及一下蓋112，且上蓋111以及下蓋112定義出一容置空間，其中下蓋112包含多個開孔1121。上蓋111以及下蓋112可以是相同的材料構成，也可以是不同的材料。於一實施例中，下蓋112可以是具有黏性的半軟質材料，可緊密貼合於人體皮膚表面，例如人工皮。於另一實施例中，上蓋111可以 是不具黏性的半軟質材料，可被使用者按壓成為適當的流線型結構，以降低各方向撞擊生物訊息感測貼片1的阻力。於另一實施例中，上蓋111以及下蓋112可以由硬質材料以及半軟質材料構成，用以確保容置空間的大小與形狀，同時亦可緊密貼合於人體皮膚表面或/和降低各方向撞擊生物訊息感測貼片1的阻力。

接續上述說明，多個電極片12設置於外殼11之容置空間內且彼此電性獨立。每一電極片12包含至少一感測端121，且感測端121與下蓋112之開孔1121相對應。曝露出來的感測端121可與皮膚組織層或皮膚表面接觸，以作為一工作電極或一參考電極。於一實施例中，多個電極片12包含至少一工作電極、至少一參考電極以及至少一相對電極。感測端121表面所塗佈之感測層可將生物訊息(例如血糖、乳酸或特定藥物之濃度)轉換為電子訊號。感測層可為複合成分或多層結構。以量測血糖(葡萄糖)為例，感測層包含葡萄糖氧化酶及/或葡萄糖脫氫酶。圖1以及圖2所示之感測端121為尖針狀，其可刺入生物個體之皮膚組織層，使感測端121表面所塗佈之感測層與皮膚組織層之組織液或血液反應，以量測組織液或血液中之生物訊息。於一實施例中，感測端可為凸點或平面，量測時感測端接觸皮膚表面，以量測唾液、淚液、汗液或皮膚表面之生物訊息。

接續上述說明，電子裝置13設置於外殼11之容置空間。電子裝置13包含一基板131以及一訊號處理元件132。基板131包含多個第一導電接點1311以及多個第二導電接點1312，其中每一第二導電接點1312透過基板131之內連接線路(圖未示)與相對應之第一導電接點1311電性連接。訊號處理元件132設置於基板131上，且與基板131之第一導電接點1311電性連接。舉例而言，訊號處理元件132可透過導電凸塊132a或引線132b與基板131之第一導電接點1311電性連接。每一電連接片14之一連接端與相對應之電極片12連接，且每一電連接片14之一接觸端141抵靠於基板131之相對應之第二導電接點1312。電源單元15與電子裝置13電性連接，以提供電子裝置13運作所需之電源。

於一實施例中，電極片12以及電連接片14為一體成型之元件，例如沖壓成型。此一體成型之元件可透過連續模沖壓工序製造，以送料機將捲料等距離地送至模具內各單獨的工程站進行沖壓加工，到最後工程站完成製品。依據此結構，電連接片14可透過形變之回復力使接觸端141抵靠於基板131之第二導電接點1312而形成導電通路。因此，本發明之生物訊息感測貼片無需以焊接方式或其它電性連接元件(例如彈針、導電黏貼材料等)來電性連接電極以及電子裝置，以簡化零件數量以及組裝工序，並可大量自動化生產。於一實施例中，電極片12以及電連接片14之材料可為不銹鋼、鎳、鎳合金、鈦或鈦合金等。

請參照圖3a至圖3g，以說明各種電極片12以及電連接片14之結構。請參照圖3a，電極片12包含至少一折邊122，且感測端121設置於折邊122之頂端。電極片12之折邊122嵌入下蓋112之開孔1121，以避免電極12滑動。於一實施例中，請參照圖3b，電極片12亦可直接延伸出感測端121並向下彎折，以省略圖3a所示之折邊122。

於圖3a以及圖3b所示之實施例中，電連接片14是自電極片12向外延伸，但不限於此。於一實施例中，如圖3c所示，電連接片14亦可向電極片12側彎折，使電連接片14之接觸端141以及電極片12之感測端121分別位於電極片12之相異側。依據此結構，在單位面積內可設置較多之感測端121。

請參照圖3d，於一實施例中，電極片12可與多個電連接片14連接。依據此結構，多個電連接片14可平衡基板131施加於電極片12之壓力，且可提升電極片12之電性連接的可靠度。

前述之實施例中，電連接片14之接觸端141為一折角，但不限於此。舉例而言，請參照圖3e，電連接片14之接觸端141亦可為一弧面。可以理解的是，接觸端141為折角或弧面，其與第二導電接點1312之接觸面積大於習知之頂針等電連接元件，因而可提升電性連接之可靠度。於一實施例中，請參照圖3f， 藉由適當之加工，單一之電連接片14可形成多個接觸端141，其同樣具有提升電性連接之可靠度的效果。

前述之實施例中，電連接片14是自電極片12向外側延伸再向電極片12側彎折，但不限於此。於一實施例中，請參照圖3g，其為電連接片14之一剖面結構。如圖3g所示，電連接片14是自電極片12之內部形成向上彎折之接觸端141。依據此結構，一體成型之電極片12以及電連接片14具有節省材料，且增加電極片12分佈密度的效果。

於一實施例中，請參照圖4以及圖5，下蓋112包含設置於開孔1121內之至少一限位結構1122，而電極片12之折邊122則具有相對應之至少一突出部123。電極片12之突出部123可卡合於下蓋112之相對應限位結構1122。下蓋112之限位結構1122以及電極片12之突出部123可以實際需求或不同組裝方式而有不同的設計。舉例而言，限位結構1122可與突出部123之端部產生干涉，如圖4所示。或者，限位結構1122可夾持突出部123或與突出部123之兩側產生干涉，如圖5所示。依據上述結構，可避免電極片12滑動或脫落以利後續工序。舉例而言，電極片12可先與下蓋112組裝，再針對此組裝後的元件進行加工處理，例如清洗、電鍍、化學配方塗佈等，最後再與電子裝置13以及上蓋111進行後段組裝作業。

請參照圖6，於一實施例中，每一電極片12以及電連接片14之形狀相同。設計時再依據不同的功能區分為工作電極、參考電極或相對電極。舉例而言，特定電極片(例如12a、12b)之感測端之表面塗佈適當之感測層以作為工作電極，而電極片12c、12d之感測端分別作為參考電極以及相對電極。可以理解的是，每一電極片12以及電連接片14採用統一規格設計可降低管理與庫存成本，且有利於設計彈性，達到少量多樣化之客製化生產。舉例而言，為了增加工作電極所產生之訊號量，可設置多個作為工作電極功能之電極片。或者，可在不同的工作電極塗佈不同之感測層，以量測不同的生物訊息。

於一實施例中，訊號處理元件132可為單一電子元件或多個電子元件所組成，其可處理感測端所產生之電子訊號，並加以儲存或傳送至外部電子裝置。舉例而言，請參照圖7，訊號處理元件132包含一微處理器1321、一記憶單元1322以及通訊介面1323。微處理器1321可將感測端所產生之電子訊號加以處理後儲存於記憶單元1322，或者經由通訊介面1323傳送至外部電子裝置，例如電腦、行動上網裝置等。於一實施例中，通訊介面1323可為無線通訊模組(例如無線區域網路模組、藍牙模組)或有線通訊連接埠(例如USB連接埠)。

綜合上述，本發明之生物訊息感測貼片是以一電連接片與一電極片連接，並以物理性抵靠的方式與一電子裝置之基板電性連接，因此可簡化本發明之生物訊息感測貼片零件數量以及組裝工序，並可大量自動化生產。較佳者，電連接片以及電極片為一體成型且為相同外型之元件，如此可降低管理與庫存成本，且有利於設計彈性，進而達到少量多樣化之客製化生產。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

1:生物訊息感測貼片

11:外殼

111:上蓋

112:下蓋

12:電極片

13:電子裝置

14:電連接片

15:電源單元

Claims (18)

1. 一種生物訊息感測貼片，包含：一外殼，其包含一上蓋以及一下蓋，其中該上蓋以及該下蓋定義出一容置空間，且該下蓋包含多個開孔；多個電極片，其設置於該容置空間且彼此電性獨立，其中每一該電極片包含至少一折邊以及至少一感測端，且該感測端設置於該折邊之頂端並與該開孔相對應，以曝露該感測端作為一工作電極或一參考電極；一電子裝置，其設置於該容置空間，並包含：一基板，其包含多個第一導電接點以及多個第二導電接點，其與相對應之該第一導電接點電性連接；以及一訊號處理元件，其設置於該基板上，且與該第一導電接點電性連接；多個電連接片，其中每一該電連接片之一連接端與相對應之該電極片連接，且每一該電連接片之一接觸端抵靠於該基板之相對應之該第二導電接點；以及一電源單元，其與該電子裝置電性連接，以提供該電子裝置運作所需之電源。
2. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該下蓋包含設置於該開孔內之至少一限位結構，該電極片之該折邊具有至少一突出部，且該突出部卡合於相對應之該限位結構。
3. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該電連接片之該接觸端以該電連接片之形變回復力抵靠於該基板之相對應之該第二導電接點。
4. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該電連接片以一折角或一弧面抵靠於該第二導電接點。
5. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中至少一該電極片與多個該電連接片連接。
6. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該電連接片自該電極片向外延伸。
7. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該電連接片之該接觸端以及該感測端位於該電極片之相異側。
8. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該電極片以及該電連接片為一體成型。
9. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中每一該電極片以及該電連接片之形狀相同。
10. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該多個電極片包含至少一該參考電極、至少一該工作電極以及至少一相對電極。
11. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該多個電極片包含至少一該參考電極以及多個該工作電極。
12. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該多個電極片包含至少一該參考電極以及多個該工作電極，且該多個工作電極之表面塗佈相異之感測層。
13. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該感測端之外觀為尖針狀、凸點或平面。
14. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該電極片之材料為不銹鋼、鎳、鎳合金、鈦或鈦合金。
15. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該訊號處理元件包含一記憶單元。
16. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該訊號處理元件包含一無線通訊模組或一有線通訊連接埠。
17. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該下蓋包含一具有黏性的半軟質材料。
18. 如請求項1所述之生物訊息感測貼片，其中該上蓋包含一不具有黏性的半軟質材料。

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