METODO DE FORMACION DE UNA CONEXION ELECTRICA PARA UNA CELDA ELECTROQUIMICA.

Un método para formar una conexión eléctrica entre una celda electroquímica y un medidor,

comprendiendo el método las etapas de:

a) proporcionar una celda electroquímica, comprendiendo la celda electroquímica un primer sustrato aislante que lleva un primer recubrimiento eléctricamente conductor (1), un segundo sustrato aislante que lleva un segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2), y una capa espaciadora aislante (3) dispuesta entre ellos, estando dispuestos los recubrimientos eléctricamente conductores para enfrentarse entre sí en una relación espaciada, en el que un borde del primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor (1) se extiende más allá de un borde del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2) y más allá de un borde de la capa espaciadora aislante (3) y en el que el borde del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2) se extiende más allá del borde de la capa espaciadora aislante (3);

b) proporcionar un medidor, comprendiendo el medidor una cuña (101), comprendiendo la cuña (101) una superficie conductora superior de la cuña (106) y una superficie conductora inferior de la cuña (107), estando las superficies conductoras (106), (107) en comunicación dieléctrica con el medidor; y

c) insertar una parte de la celda electroquímica en el medidor, con lo que la cuña (101) se inserta entre la porción del primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor (1) y la porción del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2) que se extiende más allá del borde de la capa espaciadora aislante (3), de manera que el primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor se divide del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor, y con lo que se forma una conexión eléctrica entre el primer recubrimiento eléctricamente conductor y la superficie conductora inferior de la cuña (107), y con lo que se forma una conexión eléctrica entre el segundo recubrimiento eléctricamente conductor y la superficie conductora superior de la cuña (106)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E03250047.

Solicitante: LIFESCAN, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1000 GIBRALTAR DRIVE,MILPITAS, CALIFORNIA 95035.

Inventor/es: HODGES,ALASTAIR M, CHAMBERS,GARY.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 3 de Enero de 2003.

Fecha Concesión Europea: 10 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01N27/403 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 27/00 Investigación o análisis de materiales mediante el empleo de medios eléctricos, electroquímicos o magnéticos (G01N 3/00 - G01N 25/00 tienen prioridad; medida o ensayo de variables eléctricas o magnéticas o de las propiedades eléctricas o magnéticas de los materiales G01R). › Conjuntos de células y de electrodos.
  • G01N33/487B2

Clasificación PCT:

  • C12Q1/00 QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12Q PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS QUE INTERVIENEN ENZIMAS, ÁCIDOS NUCLEICOS O MICROORGANISMOS (ensayos inmunológicos G01N 33/53 ); COMPOSICIONES O PAPELES REACTIVOS PARA ESTE FIN; PROCESOS PARA PREPARAR ESTAS COMPOSICIONES; PROCESOS DE CONTROL SENSIBLES A LAS CONDICIONES DEL MEDIO EN LOS PROCESOS MICROBIOLOGICOS O ENZIMOLOGICOS. › Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas, ácidos nucleicos o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones.
  • G01N27/403 G01N 27/00 […] › Conjuntos de células y de electrodos.
  • G01N33/487 G01N […] › G01N 33/00 Investigación o análisis de materiales por métodos específicos no cubiertos por los grupos G01N 1/00 - G01N 31/00. › de material biológico líquido.

Clasificación antigua:

  • C12Q1/00 C12Q […] › Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas, ácidos nucleicos o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones.
  • G01N27/403 G01N 27/00 […] › Conjuntos de células y de electrodos.
  • G01N33/487 G01N 33/00 […] › de material biológico líquido.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

METODO DE FORMACION DE UNA CONEXION ELECTRICA PARA UNA CELDA ELECTROQUIMICA.

Fragmento de la descripción:

Método de formación de una conexión eléctrica para una celda electroquímica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a celdas electroquímicas que incluyen un conector que se ajusta con un dispositivo de conexión medidor para proporcionar conexión eléctrica al circuito medidor.

Antecedentes de la invención

Las celdas electroquímicas en miniatura son útiles en aplicaciones tales como detección química, en las que los electrodos de un elemento de tira tienen una interfaz con un dispositivo electrónico. El dispositivo electrónico, a menudo denominado medidor, mide la respuesta eléctrica del elemento de tira a la muestra y puede suministrar también energía al elemento de tira para realizar un ensayo. Para realizar estas funciones, los electrodos del elemento de tira deben ser capaces de realizar una conexión eléctrica con el circuito medidor. Dicha conexión eléctrica puede realizarse mediante un dispositivo de conexión en el medidor que se adapta con áreas sobre el elemento de tira en comunicación eléctrica con los electrodos de la celda electroquímica.

En las configuraciones de las celdas electroquímicas descritas en los documentos WO 98/43073, U.S. 5.437.999, EP 0 964 059 A2, WO 00/20626, un electrodo superior e inferior están enfrentado entre sí, con una capa eléctricamente aislante entre ellos. Los electrodos en dicha configuración se forman típicamente sobre sustratos separados que se ensamblan durante la fabricación de la celda electroquímica. Esta configuración presenta dificultades en la fabricación cuando se forma una parte mediante la que los electrodos del elemento de tira están conectados al circuito medidor, puesto que es diferente de la configuración de conexión habitual donde las áreas de conexión están todas en el mismo plano.

El aspecto de las áreas de conexión en diferentes planos se ha abordado de diversas maneras. En el documento WO 98/43073, se describe un método y dispositivo en el que se forman cortes en una de las capas del electrodo y en la capa aislante para exponer un área de la capa del electrodo subyacente que puede usarse como un área de conexión. En los documentos U.S. 5.437.999 y WO 00/20626 se describe un método y dispositivo en el que se forma una solapa sobre una capa del electrodo con un corte correspondiente en la otra capa de electrodo para exponer un área de conexión adecuada. En esta configuración, la capa aislante está cortocircuitada, de manera que no interfiere con el área de conexión.

En el documento EP 0 964 059 A2, la capa aislante está cortocircuitada y se forma un orificio en el sustrato superior para exponer un área de conexión en la base del pocillo que se forma.

El pocillo puede llenarse con un material conductor y puede hacer contacto con el material conductor en la parte superior del pocillo llenado, llevando de esta manera las áreas de conexión sobre un plano.

Un inconveniente a estas configuraciones es que requieren que los elementos sobre más de una de las capas de la celda sean coincidentes entre sí cuando las capas se ensamblan en un dispositivo de trabajo. Esto crea dificultades en la fabricación de dispositivos y limita las técnicas de fabricación que pueden usarse. En particular, para consideraciones de coste y capacidad de producción, a menudo es deseable fabricar los elementos de tira en una forma de banda continua. Cuando se usan bandas continuas a menudo es difícil conseguir de forma fiable la coincidencia banda abajo de los elementos repetitivos formados sobre diferentes capas antes de una etapa de laminado. A menudo esto requiere sistemas de control caros y un proceso de fabricación relativamente frágil, si acaso fuera posible.

Los documentos US 6.179.979 y US 6.174.429 describen celdas electroquímicas que comprenden un sustrato eléctricamente resistivo que tiene una primera capa fina de metal sobre una cara, y un segundo sustrato eléctricamente resistivo que tiene una segunda capa fina de metal recubierto por bombardeo sobre una cara, estando dispuestos dichos sustratos con el recubrimiento metálico orientado hacia el recubrimiento metálico del otro y estando separados por una lámina perforada mediante una abertura, cuya pared coopera con los recubrimientos metálicos para definir una pared de la celda.

El documento WO 98/43074 describe una celda electroquímica que tiene un primer sustrato que lleva un primer electrodo, un segundo sustrato que lleva un segundo electrodo y un depósito de muestra entre ellos.

Sumario de la invención

Los conectores de celda electroquímica que son adecuados para el uso junto con celdas electroquímicas de electrodos opuestos y los métodos de formación de los mismos, que no requieren etapas de ajuste banda abajo antes del laminado de las capas, son deseables. Las realizaciones preferidas proporcionan dichos métodos.

En una primera realización, se proporciona un método para formar una conexión eléctrica entre una celda electroquímica y un medidor, incluyendo el método en las etapas de: proporcionar una celda electroquímica, comprendiendo la celda electroquímica un primer sustrato aislante que lleva un primer recubrimiento eléctricamente conductor, un segundo sustrato aislante que lleva un segundo recubrimiento eléctricamente conductor, y una capa espaciadora aislante dispuesta entre ellos, recubrimientos eléctricamente conductores que están dispuestos para enfrentarse entre sí en una relación espaciada, en la que un borde del primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor se extiende más allá de un borde del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor y más allá de un borde de la capa espaciadora aislante y en el que el borde del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor se extiende más allá del borde de la capa espaciadora aislante; proporcionar un medidor, incluyendo el medidor una cuña, incluyendo la cuña una superficie conductora superior de la cuña y una superficie conductora inferior de la cuña, estando las superficies conductoras en comunicación eléctrica con el medidor; e insertar una porción de la celda electroquímica en el medidor, con lo que la cuña se inserta entre la porción del primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor y la porción del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor que se extiende más allá del borde de la capa espaciadora aislante, de manera que el primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor se divide desde el segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor, con lo que se forma una conexión eléctrica entre el primer recubrimiento eléctricamente conductor y la superficie conductora inferior de la cuña, con lo que se forma una conexión eléctrica entre el segundo recubrimiento eléctricamente conductor y la superficie conductora superior de la cuña.

En un aspecto de la primera realización, el medidor incluye adicionalmente un punto de giro, siendo capaz la cuña de girar sobre el punto de giro.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 proporciona un esquema de una celda electroquímica en la que el elemento 2 está desplazado del borde correspondiente del elemento 1 de manera que se expone el recubrimiento conductor sobre el elemento 1. La Figura 1 ilustra una vista en sección transversal.

La Figura 2 proporciona un esquema de una celda electroquímica en la que se corta un orifico de paso en el elemento 1 para exponer el recubrimiento conductor sobre el elemento 2 para conexión eléctrica. La Figura 2 ilustra una vista en sección transversal.

La Figura 3 proporciona un esquema de una celda electroquímica similar a la celda de la Figura 2, excepto que se ha insertado una parte extra del elemento 3 entre los elementos 1 y 2. La Figura 3 ilustra una vista en sección transversal.

La Figura 4 proporciona un esquema de una celda electroquímica en la que se forma una ranura en el elemento 1, que da acceso a un área del recubrimiento conductor sobre el elemento 2. La Figura 4 ilustra una vista en sección transversal.

La Figura 5 proporciona un esquema de una celda electroquímica similar a la celda de la Figura 2, excepto que el borde del elemento 3 es tal que está situado por encima del elemento 4 en el elemento 1. La Figura 5 ilustra una vista en sección transversal.

La Figura 6 proporciona un esquema de una celda electroquímica similar...

 


Reivindicaciones:

1. Un método para formar una conexión eléctrica entre una celda electroquímica y un medidor, comprendiendo el método las etapas de:

a) proporcionar una celda electroquímica, comprendiendo la celda electroquímica un primer sustrato aislante que lleva un primer recubrimiento eléctricamente conductor (1), un segundo sustrato aislante que lleva un segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2), y una capa espaciadora aislante (3) dispuesta entre ellos, estando dispuestos los recubrimientos eléctricamente conductores para enfrentarse entre sí en una relación espaciada, en el que un borde del primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor (1) se extiende más allá de un borde del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2) y más allá de un borde de la capa espaciadora aislante (3) y en el que el borde del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2) se extiende más allá del borde de la capa espaciadora aislante (3);

b) proporcionar un medidor, comprendiendo el medidor una cuña (101), comprendiendo la cuña (101) una superficie conductora superior de la cuña (106) y una superficie conductora inferior de la cuña (107), estando las superficies conductoras (106), (107) en comunicación dieléctrica con el medidor; y

c) insertar una parte de la celda electroquímica en el medidor, con lo que la cuña (101) se inserta entre la porción del primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor (1) y la porción del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor (2) que se extiende más allá del borde de la capa espaciadora aislante (3), de manera que el primer sustrato aislante que lleva el primer recubrimiento eléctricamente conductor se divide del segundo sustrato aislante que lleva el segundo recubrimiento eléctricamente conductor, y con lo que se forma una conexión eléctrica entre el primer recubrimiento eléctricamente conductor y la superficie conductora inferior de la cuña (107), y con lo que se forma una conexión eléctrica entre el segundo recubrimiento eléctricamente conductor y la superficie conductora superior de la cuña (106).

2. El método de la reivindicación 1, comprendiendo el medidor adicionalmente un punto de giro (102), en el que la cuña (101) es capaz de girar sobre el punto de giro (102).


 

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