[發明專利]具有集成天線的印刷電路裝置和具有集成印刷電路板天線的可植入傳感器處理系統

無效

• 申請號: 201210270283.2
• 申請日: 2004-04-14
• 公開（公告）號: CN102811556A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 小阿瑟·E·科爾文;約翰·S·格里克;保羅·S·澤爾韋基;杰弗里·C·萊紹;本杰明·M·麥克勞德
• 申請（專利權）人: 醫藥及科學傳感器公司
• 主分類號: H05K1/16
• 分類號: H05K1/16;G01N21/64
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉佳斐;蔡勝利

本申請是申請日為2004年4月14日、申請號為200480016718.4、發明名稱為“具有集成天線的印刷電路裝置和具有集成印刷電路板天線的可植入傳感器處理系統”的發明專利申請的分案申請。

本申請要求2003年4月15日提交的美國臨時專利申請No.60/462695的優先權。

技術領域

本發明總體上涉及用于無線數據傳輸和對無線數據傳輸裝置的電感供電(inductive?powering)的電子裝置和方法。特別地講，本發明涉及用于探測和測量介質例如人體中的某些特征參數的可植入裝置和方法。

背景技術

作為結合在此作為參考的公開物的美國專利No.5517313描述了一種熒光傳感裝置，其包括一組分層的含有熒光指示劑分子的基體(以后稱為“熒光基體”)、一個高通濾光器以及一個光電探測器。在所述裝置中，一個光源(優選為發光二極管，簡稱“LED”)至少部分位于指示劑材料內，從而，來自所述光源的入射光線可使所述指示劑分子發出熒光。所述高通濾光器可使發出的光線到達所述光電探測器，并且同時可從所述光源中濾出散射的入射光線。分析物可滲透到所述熒光基體中，使指示劑材料的熒光性能與存在的分析物的量成比例地變化。然后，由所述光電探測器探測和測量熒光發射，從而，可測量出感興趣的環境內所存在的分析物的量和濃度。

'313專利中所公開類型的傳感器裝置的一種有利應用是將所述裝置植入人體皮下或靜脈中，以在任何期望時刻可瞬時測量分析物。例如，可用于測量處于麻醉之中的患者血液中的氧和糖尿病患者的血液中的葡萄糖的濃度。

由于植入人體中的傳感器裝置會受到尺寸和可達性限制，因此存在很多與商業單元的生產相關的問題，其中，小型化的要求會引起可靠性、制造成本效益以及性能問題。例如，為所述傳感裝置設置數據傳輸電路和/或電源將會使所述裝置植入人體中所要求的尺寸增大。

作為整體結合在此也作為參考的公開物的美國專利No.6400974講述了一種用于處理植入人體中的傳感器的輸出信號的處理系統，其不需要數據傳輸電路或內部電源。'974專利講述了一種處理電路，其通過由所述處理電路發射的電感耦合RF能量為所述傳感器提供電能。所述處理電路從所述植入傳感器接收數據傳輸，以形成處理電路上的負載的變化。RF能量耦合和數據傳輸通過提供如下兩個線圈實現，即位于植入傳感器裝置內的小線圈和與外部處理電路連接的較大線圈。

小線圈的一種可能的實現方法是使用一種具有連接在印刷電路板(PCB)上的分立鐵氧體磁芯(discrete?ferrite?core)的線繞線圈。盡管這種實現方法可以令人接受，但仍可以做出改進。

例如，分立線繞鐵氧體磁芯與PCB的連接會非常困難，并且會產生可靠性的問題，而且會導致制造產量低。

其次，由于制造商所售的每個線繞線圈的特性因存在制造公差而會稍有不同，因此，需要單個地調整每個傳感器裝置，以與相關天線的工作頻率正確匹配。

另外，所述線繞線圈的物理結構可在所述傳感器裝置的體積排量(volumetric?displacement)內產生非常多的空隙空間，這樣，就可在電子電路需要的聚合物罩套內形成氣泡，從而，會使裝置失效。

另一問題是需要所述線繞線圈鐵氧體磁芯與PCB軸向對正。設置在要與PCB連接的所述線圈上的彎曲線系鏈引線的對正可使所述傳感器包的徑向尺寸比植入應用所必需或希望的尺寸大。

最后，分立線繞線圈的尺寸會限制傳感器裝置包的總體尺寸；進一步降低裝置的尺寸以實現植入應用一直是人們所希望的。

鑒于以上所述，在本領域中迫切需要一種改進的可植入傳感器裝置。

發明內容

根據本發明的第一個方面，公開了一種印刷電路裝置，其包含：基板，其主要由鐵氧體材料制成，所述基板具有上下表面和沿著較大尺寸方向延伸的位于所述上下表面之間的第一和第二側面以及沿著較小尺寸方向延伸的位于所述上下表面之間的第一和第二端面；至少一個元件(集成電路(IC)芯片、分立模擬元件或ASIC芯片)，其安裝在所述基板的主表面上；以及導線，其形成在所述基板上，并且以線圈的形式延伸過所述基板的至少一個表面。