互连装置以及使用这种互连装置的模块的制作方法_3

文档序号:9693568阅读:来源:国知局
口进行电连接。
[0057]每个连接销50也配置为当元件接触销50时引起PCB12的弹性可偏转元件16偏转。例如,图2-3是图1的互连装置10的示意横截面侧视图。图2示出了当PCB 12和连接器40间隔开时的互连装置10。如图2中可以看到,PCB 12的弹性可偏转元件16处于非偏转状态,使得弹性可偏转元件与PCB的基板14的平面11大体上平行。如在此所使用的,短语“大体上平行”是指含有一个或多个弹性可偏转元件的平面与基板14的平面11形成不大于5度的角度。在一个或多个实施例中,弹性可偏转元件16的非偏转状态是它们的松弛状态(S卩,在没有通过接触连接器40的连接销50施加的外力的情况下它们呈现的配置)。根据它们的弹性性质,元件16在偏转后可以大体上返回其松弛状态。
[0058]如图3所看到的,连接销50配置为当元件接触销时引起一个或多个弹性可偏转元件16偏转,使得弹性可偏转元件与PCB 12的基板14的平面形成任何适合的角度Θ,从而将PCB电连接到连接器40。例如,在一个或多个实施例中,销50配置为引起一个或多个弹性可偏转元件16偏转,使得它们与PCB 12的基板14的平面11形成大于5°、大于10°或大于15°的角度Θ,在一个或多个实施例中,一个或多个偏转的弹性可偏转元件16与基板14的平面11之间的角度Θ不大于90°、不大于70°、不大于60°、或不大于50°。在一个或多个实施例中,连接销50可以引起弹性可偏转元件 16在 ±90°、±80°、±70°、±60°、±50°、±40°、±30°、土20°、±10°、或±5°的角度Θ范围内偏转。总体来说,由连接销50引起的偏转足以将电触头24与连接销电连接而不会引起PCB 12上的不想要的张力,例如不会引起PCB的破裂或龟裂。虽然不希望被任何特定的理论束缚,但是弹性可偏转元件16的偏转提供了电触头24和销50之间的足够的力,使得PCB 12和连接器40之间的电连接被保持。
[0059]任何适合量的力可以通过销50提供至弹性可偏转元件16。在一个或多个实施例中,每个销50可以提供至少2oz的力到相关元件16。在一个或多个实施例中,每个销50可以提供不大于ΙΟοζ的力到相关元件16。在一个或多个实施例中,每个销50可以提供2-5oz的力到相关元件16。
[0060]虽然在图1-7中未示出,但是互连装置10可以包括任何适合的对准结构或机构,使得PCB 12的电触头24可以与连接器40的销50对准。
[0061]总之,互连装置10可以和任何适合的设备、装置、部件或系统一起使用以提供两个或更多个装置之间的电连接。例如,图8是谐振器传感器系统100的示意透视图。在一个或多个实施例中,谐振器传感器系统100可以用于测量存在于流体样品中的分析物材料的相互作用的结合动力学。系统100包括谐振器传感器模块110和配置为在模块端口 114接收模块的相关测量装置112。
[0062]如图8所示,系统100是便携式系统,可以用于在现场需要的点的诊断测试。虽然系统100被描述为是便携式的,但是在一个或多个实施例中,系统可以在实验台上或在更永久的配置中使用。虽然在图8中未示出,但是系统100可以包括用于连接到因特网或以其他方式传送信息的设备和电路,例如一个或多个USB端口、无线连接、或诸如此类。在一个或多个实施例中,系统100配置有网络接口设备和相关固件/驱动器,其使系统能够自动启动网络查询以获得特定的传感器模块的校准常数。本实施例避免了对本地保持校准数据的需要。相反,当附接新的谐振器传感器模块时,仪器确定与特定的传感器模块相关的序列号(使用RFID(射频识别设备)、条形码扫描等)并且使用该信息来形成它的查询。具有特定的传感器校准数据的数据库可以存储在位于实验室设施、或远程(例如,在制造商的工厂)的服务器上,在这种情况下,查询所经由的网络是广域网(WAN),例如因特网。
[0063]模块端口114配置为接收谐振器传感器模块110。在一个或多个实施例中,模块端口 114包括对准谐振器传感器模块110使得弹性可偏转元件(例如,图1的元件16)的触头(例如,图1的触头24)与连接器(例如,图1的连接器40)的连接销(例如,图1的销50)对准的对准结构(未示出)。任何适合的对准结构可以用于将谐振器传感器模块110与测量装置112对准。
[0064]谐振器传感器模块110可以包括任何适合的谐振器传感器模块或装置,例如,在韦伯斯特的共同审理且共同提交的PCT专利申请号为PCT/XXXXXX/XXXXXX(代理案卷号680.00010201)、题名为“两部分总成”的申请中描述的谐振器传感器模块。例如,图9-11是可以与图8的系统100—起使用的谐振器传感器模块200的一个实施例的示意图。图9是谐振器传感器模块200的示意分解图,图10是模块的顶表面226的示意横截面平面图,以及图11是模块的底表面228的示意横截面平面图。
[0065]谐振器传感器模块200包括第一部分202和第二部分204。第一部分202包括印刷电路板(PCB)210上的通道206和传感器208JCB 210可以包括任何适合的PCB,例如,图1的互连装置10的PCB 12。此外,模块200可以包括任何适合的一个或多个传感器208。
[0066]例如,在一个或多个实施例中,传感器208可以包括一个或多个谐振器。在此所描述的谐振器可以是薄膜谐振器(TFR)。薄膜谐振器可以包括沉积在基板上的压电材料的薄层或薄膜,而不是使用例如AT切石英(AT-cut quartz)。压电薄膜通常具有小于约5微米的厚度,例如小于约2微米,并且可以具有小于约100纳米的厚度。在一个或多个实施例中,薄膜谐振器可以是优选的,因为它们的高的谐振频率和理论上更高的灵敏度。根据应用,可以形成薄膜谐振器以支持纵向或剪切体声波(bulk-acoustic wave)谐振模式。在一个或多个实施例中,形成谐振器以支持剪切体声波谐振模式,因为它们可能更适合于在液体样品中使用。
[0067]在以下专利中描述了关于可以采用TFR的传感器装置和系统的其它细节,例如在1999年8月3日公告的德雷斯等人的美国专利号为5,932,953、题名为“用于使用压电谐振器检测材料的方法和系统”的专利以及2013年4月2日公告的乔哈尔等人的美国专利号为8,409,875、题名为“用谐振传感器测量结合动力学”的专利中。
[0068]TFR传感器可以用任何适合的方式并且由任何适合的材料制成。举例来说,谐振器可以包括基板(例如硅晶片或蓝宝石)、布拉格镜面层或其他适合的隔音装置、底部电极、压电材料以及顶部电极。
[0069]任何适合的压电材料可以在TFR中使用。适合的压电基板的示例包括钽酸锂(LiTa03)、铌酸锂(LiNb03)、氧化锌(ZnO)、氮化铝(A1N)、锆钛酸铅(PZT)以及类似物。
[0070]电极可以由任何适合的材料形成,例如铝、钨、金、钛、钼、或类似物。电极可以通过气相沉积来沉积或可以通过任何其它适合的方法来形成。
[0071 ]在一个或多个实施例中,模块200的谐振器208可以包括含有用于分析物材料的结合位点的感测谐振器和不含分析物材料的任何结合位点的参考谐振器,如在韦伯斯特的PCT专利申请号为PCT/XXXXXX/XXXXXX(代理案卷号为468.00010201)、题名为“两部分总成”
的申请中进一步描述。
[0072]在一个或多个实施例中,模块200可以包括利用两个大体上不同的PCB的背靠背PCB配置。在一种方法中,在一个PCB上的谐振器位于偏离中心而在其他PCB上的谐振器位于中心。在这种配置中,参考和感测谐振器在它们之间仍然可以有足够的距离,以减少两个谐振器之间的串扰(cross talk)。在本发明的另一个方面,两个PCB上的谐振器可以构造成使得背靠背PCB配置导致参考和感测谐振器直接相对。
[0073]在一个或多个实施例中,根据待检测的材料,感测谐振器涂覆有与参考谐振器不同的材料。通过改变谐振器上的涂层,所公开的系统可以允许化学和/或生物材料的各种诊断测试的普遍使用,而无需改变其它系统结构部件中的任何一个。用于化学和/或生物材料的谐振位移检测的传感器在现场检测能力、小样本尺寸、最低限度受训练的人员、低的直接和间接成本、以及可电子传送的数据方面有效地允许对于各个化学和/或生物材料的检测的快速响应时间。
[0074]虽然在图9中不一定可见,但是PCB 210包括槽(例如,PCB 12的槽34),至少传感器208的压电层位于位于该槽中。第一部分202还包括三个不同的粘附膜212a、212b和212c。粘附膜212a、212b和212c连同通道206和PCB 210和传感器208的至少一部分形成流体通路。这个特定的示例性传感器总成还包括废液芯214,废液芯214在流体通路中或与流体通路流体连通。废液芯214的作用是容纳来自流体通道的溢出流体。这个特定的示例性传感器总成还包括至少一个并且在该实施例中是两个疏水孔216。疏水孔216的作用是提供用于计量的液体阻挡部并且当使用外部栗时防止液体进入到仪器中。
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