(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積トランスポンダーであって、
集積回路が載置され、周囲をコイルで包まれた回路基板を備え、
前記コイルは当該コイルの軸方向に沿って移動可能であり、
トランスポンダーの同調が当該移動によってなされた後に、当該トランスポンダーが、ゴム改質ポリオレフィン、メタロセン、ポリエーテル・エステル・ブロック共重合体、ポリエーテル・アミド・ブロック共重合体、熱可塑性ベースのウレタン、ブテンと無水マレイン酸を有するエチレンの共重合体、水素で処理された無水マレイン酸、ポリエステル・ポリカプロラクトン、ポリエステル・ポリアジパート、ポリテトラメチレン・グリコール・エーテル、熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン、ビニル、塩化ポリエーテル、ポリブチレン・テレフタレート、ポリメチルペンテン、シリコン、塩化ポリビニル、熱可塑性ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリブチレン、ポリエチレン、及びそれらの混合物を構成するグループから選択された熱可塑性材料内により包まれること
を特徴とする集積トランスポンダー。
【請求項２】
前記回路基板は、
前記コイルを受けるよう適合されたコイル支持部と、
前記集積回路を受けるよう適合された集積回路支持部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の集積トランスポンダー。
【請求項３】
前記コイル支持部は前記回路基板の一端に近接し、
前記集積回路支持部は前記回路基板の他端に近接し、
前記集積回路支持部が、真下に延長して前記集積回路を支持する請求項２に記載の集積トランスポンダー。
【請求項４】
前記集積トランスポンダーが、無線周波数認識トランスポンダーであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のトランスポンダー。
【請求項５】
前記コイル支持部から延長して前記集積回路支持部において終端となるリード部とを有するアンテナを更に備えたことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のトランスポンダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にフェライトコア、粉末状の金属コア、及び高エネルギー生成磁気コアを有するオーバーモールド電子部品及びデバイスの分野における製品及び材料に関する。特に本発明は、材料及びそのような材料を含むオーバーモールド電子部品によって製造された製品に関する。発明は、電子認識（ＥＩＤ）又は無線周波数認識（ＲＦＩＤ）部品、及びオーバーモールド工程によって製造されたデバイスの分野に特定の用途を有する。
【背景技術】
【０００２】
フェライトコア、粉末状の金属コア、及びサマリウムコバルト及びネオジミウム‐鉄‐ボロン磁石のような高エネルギー生成磁石は、それらをあるタイプの電子部品及び回路に用いることを理想的にする、ある有利な磁気的及び電界特性を有する。これらのタイプの材料は、壊れやすいが、これらの材料は、様様な形状に製造することができ、一般的に圧縮荷重の下では良好な機械的性質を示す。しかしながら、これらの壊れやすい材料は、一般的に引っ張り強さが小さく、比較的適度な引張り荷重、結合荷重、及び衝撃荷重にさらされたときにクラック又は破損が発生しやすい。製造された壊れやすい材料内のクラック及び破損は、有益な磁気的及び電界的特性を実質的に減少し、それらの望ましい特性に否定的な影響を与える。従って、これらのタイプの壊れやすい材料を最大限使用することは、それらの限定的な物理的性質を考慮し、適応することを必要とする。
【０００３】
電子回路の一部としてフェライトコアを使用することから利益を得ることが可能な適用例としては、電子認識（ＥＩＤ）、又はＥＩＤ又は無線周波数認識（ＲＦＩＤ）システムにおいて使用される無線周波数認識（ＲＦＩＤ）トランスポンダー回路がある。ＥＩＤ及びＲＦＩＤシステムは、一般的に、信号エミッタ−又はキロヘルツ（ｋＨｚ）周波数帯域の高周波信号又はメガヘルツ（ＭＨｚ）周波数帯域の超高周波信号を発生することが可能なリーダーを含む。リーダーから発生された信号は、リーダーから信号を検出又は受け取るときに、ある方法で活性化されるトランスポンダーによって受信される。ＥＩＤ及びＲＦＩＤシステムにおいて、トランスポンダーは、トランスポンダー内のメモリーから識別コード又はデータを得ることをリーダーに許容するために、信号を発生するか、又リーダーに誘導結合する。
【０００４】
一般的に、ＥＩＤ又はＲＦＩＤシステムのトランスポンダーは、コイルのようなアンテナに付着された信号処理回路を含む。ある適用においては、コイルは、フェライト、粉末金属、又は磁気コアの周囲を包む。従来知られているように、信号処理回路は、集積回路を含むいくつかの異なる操作部品を含むことができ、もし、全ての操作部品を、ＥＩＤ及びＲＦＩＤデバイスの信号処理回路の本質的な部品である単一の集積回路に製造することができるのではないならば、多くの集積回路を含む。
【０００５】
例えば、あるタイプの「能動」ＲＦＩＤトランスポンダーは、回路基板及び集積回路に付着された電池のような電源を含んでもよい。トランスポンダーが機能している間、電池は、信号処理回路に電力を与えるために用いられる。「半二重（ＨＤＸ）」トランスポンダーのような他のタイプのトランスポンダーは、コイルのようなリーダーからエネルギーを受け取るための要素及び変圧器／コンデンサー回路のようなエネルギーを変換し、蓄積すための要素を含む。ＨＤＸシステムにおいては、リーダによって発生された放出信号は、オン、オフと循環し、コンデンサーを充電する放出サイクルのときにコイルに誘導結合する。リーダーからの放出信号が停止したときに、コンデンサーは、トランスポンダーの回路に放電し、トランスポンダーに電力を供給し、トランスポンダーは、リーダーから受け取った信号を放出又は発生することができる。
【０００６】
「全二重（ＦＤＸ）」システムは、半二重と比較して、一般的に電池又はエネルギーを蓄える要素を含まないトランスポンダーを含む。代わりに、ＦＤＸトランスポンダーでは、リーダーによって放出された電界中のエネルギーは、トランスポンダーのアンテナ又はコイルに誘導結合し、トランスポンダーの信号処理回路を駆動するための電力を得て、リーダーからの放出信号の放出と同時にリーダーへの応答を発生するために整流器を通過する。
【０００７】
能動ＨＤＸ及びＦＤＸトランスポンダーのために設計された多くの異なる回路が、従来知られており、いくつかの発行された特許に記載されているので、それらは、ここにおいて詳細に説明しない。現在使用されている多くのタイプのＥＩＤ及びＲＦＩＤトランスポンダーは、目視検査又は検出から隠されるような方法で、識別されるべき対象の中に埋め込まれる、又は移植される能力から得られる特定の利益を有する。このような応用のために、トランスポンダー全体は、密封部内に包まれることが好ましい。例えば、トランスポンダーは、識別される生物的要素に移植されることを許容し、または、水びたし、腐食、又は乱用される環境において使用されることを許容する。従って、米国特許番号４２６２６３２、５２５５５０、５２１１１２９、５２２３８５１、５２８１８５５、及び５４８２００８を含む様様な引例は、様様なトランスポンダーの回路をセラミック、ガラス、又は金属容器内に完全にカプセル化することを開示する。
【０００８】
カプセル化されたトランスポンダーにとっては、トランスポンダー回路を組み立て、回路を、一端が既に密閉されているガラス、セラミック、又は金属のシリンダー中に挿入することが一般的な方法である。ガラス型シリンダーの開放された端部は、密閉したカプセルを形成するために、一般的に火炎を用いて融かされることにより閉じられる。例えば米国特許番号５４８２００８に記載されたように、他のタイプのガラス、セラミック、又は金属容器は、キャップを利用して開放された端部を密封する。キャップは、端部が開放されたシリンダーに接着又は機械的に接続される。更に、前記の特許で述べたように、カプセルの中でトランスポンダー回路が動き回ることを防止するために、トランスポンダーの回路をカプセルの内部表面に接着するためにエポキシ材料を使用することが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
米国特許番号４２６２６３２（ここで引例として組み入れられる）の例に示されるように、家畜の識別のような生物的な利用におけるＥＩＤ及びＲＦＩＤデバイスを利用する潜在的な利点は、数年の間研究されていた。４２６２６３２特許に記載されているように、研究は、反芻動物の第２胃の中に置くことに適したＥＩＤ「丸薬」トランスポンダーは、丸薬トランスポンダーの比重が２又は２より大きいとき、及び／又は丸薬トランスポンダーの全重量が６０グラムを越すときに不定の時間の間、第２胃の中に留まることを示した。従って、ＥＩＤ回路が集積回路及びアンテナ及びいくつかの他の要素だけを必要とし、一般的に非常に小さく、軽くすることができるので、その様な利用のために丸薬トランスポンダーは、一般的に重量要素を必要とする。従って、例えば４２６２６３２中に、ＥＩＤトランスポンダーをも含む封止材の中にフェライト重量要素を組み入れることが開示されている。
【００１０】
反芻動物内で利用するために適した丸薬トランスポンダーの設計もまた、トランスポンダーの信号伝送特性を高め、丸薬トランスポンダーの比重を２又は２より大きく維持するため、及び／又は丸薬トランスポンダーが６０グラムを超える全重量を有するために必要な重量をも与えるために磁石又はフェライトコアを適切に使用することによって利益を得る。しかし、広く受け入れられ、反芻動物にＥＩＤ丸薬トランスポンダーデバイスを使用するために、デバイスは、家畜適用の物理的及び経済的な必要条件を理解した上で設計及び製造されなければならない。従って、第２胃の環境に適したセラミックカプセル丸薬トランスポンダーを調査すると、セラミックの費用及び壊れやすい物理特性が、商業的に受け入れられることに影響を与える。したがって、特に丸薬トランスポンダーの場合、セラミック、ガラス、又は金属の封止材の限定を有しない、カプセルを製造するための封止材又はＥＩＤトランスポンダーのためのケーシングは、非常に有益である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、フェライト、粉末金属、及び磁気コア材料及び随伴する回路、例えばＥＩＤ又はＲＦＩＤトランスポンダーのための回路を含むエレクトロニクスをオーバーモールドするための方法、装置、及び材料を考える。封止材は、プラスチック、高分子、又はエラストマー、又は意図する適用環境と適合する他の射出成型可能な材料である。発明によれば、封止材は、トランスポンダーのコア及び電子回路をオーバーモールドするために射出成型又は押し出し成型工程に適用されてもよい。更に、発明は、特に環境による劣化から電子部品を保護するのに役立つ新しい被覆材料を考える。
【発明の効果】
【００１２】
上記説明から明らかなように、本発明によればセラミック、ガラス、又は金属の封止材の限定を有しない、カプセルを製造するための封止材又はＥＩＤトランスポンダーのためのケーシングを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明によって製造されたトランスポンダー１０の側面の断面を示す。図２は、図１のトランスポンダー１０の端部を示す。トランスポンダー１０は、コンデンサー１６のような他の回路要素と共に回路基板１４に載置された集積回路１２のような信号処理回路を含む。信号処理回路は、能動的半二重（ＨＤＸ）又は全二重（ＦＤＸ）トランスポンダー回路であってもよい。
【００１４】
集積回路１２及びコンデンサー１６は、回路基板１４に固定され、、電線１８のリード線又は端部２２及び２４において、コイル２０に形成された電線１８に電気的に接続される。図１及び図２に示された実施形態においては、トランスポンダー集合体１０ａを形成するために、コイル２０は、周囲がボビン２６に包まれ、コア３０の端部に固定された回路基板１４と共にコア３０上に配置される。以下に説明するように、トランスポンダー集合体１０ａは、完成されたトランスポンダー１０を形成するために、プラスチック、高分子、エポキシ材料のような射出成型材料３２内にオーバーモールドされることが好ましい。
【００１５】
コイル２０のコア３０に関する相対軸位置は、トランスポンダー１０の最適な操作にとって重要である。特に、トランスポンダー１０は、同調コイル２０及びコンデンサー１６の結合を含むことが好ましい。一般的に、トランスポンダー１０においては、同調は、コイル２０を形成する電線１８の長さを、コンデンサー１６の容量に対して整合することで達成された。しかしながら、電線１８の周囲がボビン２６に包まれ、コア３０上に設置されないとならないときには、電線１８の正確な長さ及びそのインダクスタンスは、トランスポンダー１０の回路を同調するために、コイル２０のインダクスタンスをコンデンサー１６の容量と整合することを許容するように設計及び製造中に好都合に制御することができない。もし、トランスポンダーが適切に同調されないと、トランスポンダーの読み取り及びデータ転送能力は、減少するかもしれないことを理解するべきである。
【００１６】
しかしながら、コイル２０のインダクスタンスは、フェライトコイル３０の軸方向の位置によって変化するので、コイル２０内のコア３０の適切な軸方向の位置によってトランスポンダー１０は、電線１８の長さを最適化しなくとも同調できることが分かった。コアの周囲及び長さと同様に、電線１８の長さ及びコンデンサー１６の容量も含めて、フェライトコア３０及びコイル２０の組み合わせのための設計パラメータの与えられたセットのために、同調トランスポンダー集合体１０ａは、製造工程の間、同調されたインダクタ／コンデンサーのシステムが確立され、コイル２０を伴うボビン２６を、フェライトコア３０に固定するまでコイル２０をフェライトコア３０の長軸に沿って軸方向に移動することによって製造することができる。
【００１７】
下記のトランスポンダー集合体１０ａの回路の組み立てにおいて、トランスポンダー集合体１０ａは、射出成型機に移動させられる。特に、トランスポンダー集合体１０ａは、図３から図７に示す成型工具４０及び４２内に配置される。図３は、トランスポンダー集合体１０ａが内部に配置されていない成型工具４０及び４２の斜視図を示す。成型工具４０及び４２は、閉じられたときに、プラスチック、高分子、又はエポキシ射出成型材料３２を用いるオーバーモールドの準備のときにトランスポンダー１０ａを受け入れるために大きさを合わせた空洞４４を形成する。しかしながら、円柱形に示されているが、成型工具４０及び４２の内部壁は、特定の用途に有利なように、完成されたトランスポンダー１０の外部表面における様様な形状及びパターンを形成する表面の特徴を有してもよいことに注意しなければならない。完成されたトランスポンダーの外部形状の設計のための変形の可能性は、したがって、意図する用途に応じて、例えば円柱形、弾丸形、反対側の端部へ先細であるか、又は平たい長円形であってもよく、外部壁の表面は、滑らか、又は粗い、又は凸凹であってもよい。
【００１８】
図３に示したように、成型工具４０及び４２は、射出工程の間にトランスポンダー集合体１０ａを工具４０及び４２内に配置し固定するために役立つ内部突出ピン４６及び４８を含む。ピン４６及び４８は、射出サイクルの終了に近い時点におけるピンレトラクター５０及び５２の成型工具４０及び４２への圧力反応によって引っ込むように構成される。成型工具４０及び４２の一端には、射出成型機（不図示）によって射出成型材料３２がそこを通過して注入されるスプルー５６が形成される。図３の斜視図に示すように、成型工具４０及び４２は、射出サイクルの間に成型工具４０及び４２のアライメントを維持するために、成型工具が閉じられたときに工具４０上のエンゲージ・ガイドピン受け穴６２と並ぶガイドピン６０を工具４２上に含んでもよい。
【００１９】
図４から図７は、射出成型工程の間の可塑化された成型材料３２の前進の順序に従って
、成型工具４０、４２、及びその中に配置されるトランスポンダー集合体１０ａの断面を示す。図に示すようにピン４６及び４８は、鋳型空洞４４の内部でトランスポンダー集合体１０ａを同軸に配置し、中心に置くように働く。熱せられ、可塑化された成型材料３２が射出成型機によって圧力の下で注入されたとき、可塑化された成型材料３２は、スプルー５６を通して流入し、矢印７０に示すようにコア３０の端部６４に衝突し、コア３０を、トランスポンダー集合体１０ａの反対の端部６６に接触するように配置されたピン４８に対して軸方向に圧縮する。
【００２０】
成型材料３２は、次に図４及び図５の矢印７２に示すように、フェライトコア３０の端部６４に沿って外側に放射状に流れる。十分な成型材料３２が空洞４４の端部を充填するように注入されたときに、図６の矢印７４に示すように、成型材料３２の前進面は、トランスポンダー集合体１０ａの半径状の外部表面に沿って長手方向に進む。このオーバーモールド射出工程は、全体の射出サイクルの期間のどのときにもコア３０を張力応力にさらさずに、コア３０のみを圧縮荷重にさらす。従って、本発明のオーバーモールド射出工程によって、コア３０は、コアの電気的又は磁気的な特性を減少するような方法では損傷を受けない。
【００２１】
鋳型空洞４４が、可塑化された成型材料３２によって完全に充填されたときに、空洞４４内の内部圧力は増加する。空洞４４内でトランスポンダー集合体１０ａを位置するピン４６及び４８は、圧力に敏感なピンリトラクター５０及び５２に接続されている。鋳型空洞内の圧力が所定のレベルに達したときに、ピン４６及び４８は、矢印７６及び７８に示すように鋳型空洞壁の中へ引っ込む。ピン４６及び４８によって空けられた空間は、図７に示すように成型材料３２によって充填される。成型材料３２は、トランスポンダー１０を既に包んでいるので、射出オーバーモールドサイクルの養生又は硬化の段階の間、成型材料３２は、所定の場所にトランスポンダー１０を保持する。オーバーモールド工程の完了時に、成型工具４０及び４２は、開けられ、完成されたトランスポンダー１０が取り出される。
【００２２】
図８及び図９は、図１のトランスポンダー１０のコア３０を含まないトランスポンダー８０の代替実施形態の側面及び正面をそれぞれ示す。代わりに、トランスポンダー８０においては、コイル２０を形成する電線１８は、集積回路１２及びコンデンサー１６が載置された回路基板１４の周囲を包む。コイル２０は、図１に関して上記に説明したように、一般的にリード線２２及び２４を介して回路基板１４及び回路基板上の集積回路１２に相互に接続される。図８及び図９のトランスポンダー８０は、図１に示すように特にコア３０及びコア３０を使用するに伴って付加された荷重及び寸法を含まないので、一般的に図１の集合体よりも更に小さい。図８及び図９のトランスポンダー８０は、図４から図７に関して説明した工程と似た工程でオーバーモールドされてもよい。
【００２３】
この工程を簡単に示すために、図３から図７に関して上記に説明した成型工具４０及び４２と類似しているトランスポンダー８０は、図１０に示すように組み立てられた成型工具内に示される。図１０では、可塑化された成型材料３２の注入は、図６に示したのと実質的に同じ段階で進行する。この段階において、成型材料３２の前進面は、トランスポンダー８０の外部表面に沿って長手方向に上へと進む。ピン４６及び４８は、トランスポンダー８０を、成型工具４０及び４２内の中心に配置する。
【００２４】
再び、成果物のオーバーモールド・トランスポンダー集合体６０の外部構成は、成型可能な形状であることのみによって限定される、いかなる望ましい形状であってもよい。ガラスのカプセルは図示しないが、トランスポンダー８０は、オーバーモールド工程の前にガラスの中に包まれてもよいことに注意するべきである。
【００２５】
図１１は、本発明によるオーバーモールド工程の他の適用を示す。図１１において、壊れやすいコア１１０は、オーバーモールド工程の間、図３の成型工具４０及び４２の中に置かれ、ピン４６及び４８によって配置される。オーバーモールド工程は、図４から図７に関して上記に説明したのと一般的に同じ方法で進行する。従って、図１１は、一般的に図６に対応する段階を示し、可塑化された成型材料３２の前進面は、壊れやすいコア１１０の外部半径表面に沿って長手方向に前進する。オーバーモールド工程の完了に伴って、カプセル化された壊れやすいコア１１０は、成型工具から取り出される。図１２の断面図に示されるように、完成された集合体１００は、オーバーモールド材料１１２内に包まれた壊れやすいコア１１０である。この実施形態において、壊れやすいコアは、フェライト、粉状の金属、又はサマリウムコバルト及びネオジミウム‐鉄‐ボロン材料のような高エネルギー生成磁石から形成されてもよい。
【００２６】
図１３は、成型工具の他の設計の中におけるトランスポンダーの断面を示し、トランスポンダーは、図１のトランスポンダーと同じようなトランスポンダーを製造するために、オーバーモールド工程の間、１つ又は更に多くのセンタリング要素１２０によって成型工具内に位置される。センタリング要素１２０は、スリーブ１２２のような中央部と共に設計され、コア３０の周囲に合うように設計される。センタリング要素１２０は、オーバーモールド工程の間にトランスポンダーを工具内の中央に置く、放射状に外側に突出した、フィン又はピン１２４を含んでもよい。従って、上記に説明したリトラクターピンの必要性を除去する。
【００２７】
本発明のオーバーモールド工程は、壊れやすいコア１１０を、保護シェル内にカプセル化し、このような材料の壊れやすい物理特性が許さないであろう用途に壊れやすいコア材料を使用することを許容する。例えば、オーバーモールド工程によってプラスチック又は高分子材料の比較的薄い被覆の中に包まれたサマリウムコバルト及びネオジミウム‐鉄‐ボロン磁石は、被覆の中に包まれなければ、磁気コアのクラック、破損、又は他の物理的及び磁気的な劣化へと導く衝撃、衝突、及び振動荷重にさらされる対象に用いることができる。
【００２８】
図１４は、センタリング要素１２０の斜視図であり、スリーブ１２２及び放射突出フィン又はピン１２４を示す。センタリング要素１２０は、プラスチックから形成されてもよく、トランスポンダーをオーバーモールドするのに用いられるのと同じタイプの材料から形成されてもよい。センタリング要素が単純に図１のボビン２６の一部であるか、又はボビン２６に結合されることが考えられる。ここで、ピン１２４は、単純にボビンの一端又は両端から放射状に外へと延長される。
【００２９】
トランスポンダー集合体１０ａ、トランスポンダー６０、又は壊れやすいコア１１０のオーバーモールドのために選択された材料は、完成された部品のための特定の用途によって部分的に左右される。様様なタイプの熱可塑性材料がそのような部品の射出成型のために利用可能である。ここで用いられる熱可塑性材料は、例えば、熱にさらされたときに柔らかく又は可塑性となり、周囲温度に冷却されたときに硬化した状態に戻る線状重合体、直鎖又は側鎖高分子を含み、広く解釈される。高分子の用語は、ランダム高分子、ブロック高分子、及びグラフト高分子のような、いかなるタイプの高分子をも含み、広く理解されるべきである。
【００３０】
多数の熱可塑性高分子材料が、本発明のトランスポンダー及び壊れやすいコアをオーバーモールドするために有用であると考えられる。熱可塑性材料は、単独で利用してもよく、混ぜ合わせて利用してもよい。適した熱可塑性材料は、ゴム改質ポリオレフィン、、メタロセン、ポリエーテル・エステル・ブロック共重合体、ポリエーテル・アミド・ブロック共重合体、熱可塑性ベースのウレタン、ブテンと無水マレイン酸を有するエチレンの共重合体、水素で処理された無水マレイン酸、ポリエステル・ポリカプロラクトン、ポリエステル・ポリアジパート、ポリテトラメチレン・グリコール・エーテル、熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン、ビニル、塩化ポリエーテル、ポリブチレン・テレフタレート、ポリメチルペンテン、シリコン、塩化ポリビニル、熱可塑性ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリブチレン、ポリエチレン、及びこれらの混合物を含むが、上記の材料に限られない。
【００３１】
好ましい熱可塑性材料は、ゴム改質ポリオレフィン、メタロセン、ポリエーテル・アミド・ブロック共重合体、及びポリエーテル・エステル・ブロック共重合体を含む。好ましいゴム改質ポリオレフィンとしては、アドバンスド・エラストマー・システム社（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＶＩＳＴＡＦＬＥＸ（米国登録商標）、シェル社（Ｓｈｅｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＫＲＡＴＯＮ（米国登録商標）、モンテル社（Ｍｏｎｔｅｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＨＩＦＡＸ（米国登録商標）、Ｍ.Ａ.ハンナ（Ｍ.Ａ.Ｈａｎｎａ）製のＸ１０１９−２８（米国登録商標）、ＤＳＭ社（ＤＳＭ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＳＡＲＬＩＮＫ（米国登録商標）、及びアドバンスド・エラストマー・システム社（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（米国登録商標）が商業上入手可能である。好ましいメタロセンとしては、ダウ社（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＥＮＧＡＧＥ（米国登録商標）及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（米国登録商標）が入手可能である。好ましいポリエーテル・アミド・ブロック共重合体としては、ＥＩＧオートケム社（ＥＩＧ  Ａｕｔｏ−Ｃｈｅｍ）製のＰＥＢＡＸ（米国登録商標）が入手可能である。好ましいポリエーテル・エステル・ブロック共重合体としては、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）製のＨＹＴＲＥＬ（米国登録商標）が商業上入手可能である。
【００３２】
本発明の熱可塑性オーバーモールド・ケーシングは、完成したケーシング及び／又はトランスポンダーの特性を調整するために適切な充填物又は重み付けの材料を含んでもよい。例えば、オーバーモールド・ケーシングの比重又は密度は、硫酸バリウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、二酸化チタン、カーボンブラック、カオリン、珪酸アルミニウムマグネシウム、シリカ、酸化鉄、ガラス球、及びケイ灰石のような適切な材料を加えることで調整してもよい。充填物又は重み付けの材料は、オーバーモールドケーシング及び結果物としてのトランスポンダーの比重を調整することができる量で存在してもよい。従って、重み付けの材料は、重量に対して５％から７０％の範囲で加えられてもよい。更に、本発明のケーシングのためのオーバーモールド材料は、加工性及び流動特性及びオーバーモールド材料の取り出しやすさのような物理的特性を改善するために適切な柔軟剤又は他の添加物をも含んでもよい。柔軟剤は、様様な用途において必要な流動特性を射出成型工程の間に調整することができる量で存在してもよい。
【００３３】
注意すべきは、多くの上記のタイプの射出成型材料において、特に、これら密度が密度増加剤の添加によって増加するものについて、射出工程のために可塑化された状態の材料は低い粘性を有する。従って、高い射出圧力が必要な材料の射出成型は、射出工程の間、コア材料に高い応力を負荷することへと導く。これらの理由のために、射出工程の間、壊れやすいコアにかかる圧縮荷重以外のいかなる荷重をも最小にする又は除去することが極めて好ましい。
【００３４】
本発明のオーバーモールド・ケーシングは、０．０１０インチ（０．０２５４ｃｍ）から１インチ（２．５４ｃｍ）の間の壁厚を有することが好ましい。しかしながら、ほとんどの適用において、壁厚は、０．５インチ（１．２７ｃｍ）より小さいことが好ましい。望ましい完成された集合体の外部形状及びコアの形状に応じて、ケーシングの壁厚は、均一であってもよく、コアの様様な位置において著しく変化してもよい。
【００３５】
反芻動物の体内で使用することを意図する丸薬状のトランスポンダー１０においては、オーバーモールド・ケーシング材料は、特定の物理的特性を有することが必要である。従って、オーバーモールド・ケーシング材料は、反芻動物の消化管内の酸性の環境に耐えることができなければならない。更に、オーバーモールド・ケーシング材料は、反芻動物の消化管の中で活動的な微生物及び酵素に対して不浸透性でなければならない。オーバーモールド・ケーシング材料は、反芻動物へ投与する前に、丸薬状のトランスポンダー１０の運送及び取り扱いを容易にする、ある物理的性質を有することが好ましい。更に加えて、丸薬状のトランスポンダー１０は、最低１．７の比重を有することが好ましく、最低２の比重を有することが好ましい。従って、オーバーモールド材料が、製造された丸薬状のトランスポンダー１０の比重を望ましい範囲に維持することを助ける比重を有するように、一般的にオーバーモールド材料のかさ密度又は比重を増加するために重み付けの材料を用いることが好ましい。
【００３６】
従って、丸薬トランスポンダー１０のために、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）によって販売されている商標名がＨＹＴＲＥＬ３０７８（米国登録商標）の熱可塑性ポリエステルエラストマーに、密度増加剤として硫酸バリウムを組み合わせた好ましい組み合わせは、丸薬のためのオーバーモールド材料として使用することが許容される組み合わせてあることが決定された。組み合わせの比率が適切であるときには、この組み合わせは、１．７から２の間の範囲の比重を有する射出成型材料を提供する。
【００３７】
具体的な例を提供することを通して、許容できるオーバーモールド材料は、ＨＹＴＲＥＬ３０７８（米国特許商標）又は類似の熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ）と硫酸バリウムとを、ＴＰＥが約２０％から９０％の間、硫酸バリウムが約８０％から１０％の間の比率で混合することによって製造することができる。この混合は、丸薬状のトランスポンダー１０のためのケーシングを形成するために適切なオーバーモールド材料を提供する。精製したＵＳＰグレードの硫酸バリウム又は重晶石微粉は、密度増加剤として好まれる。それは、例えばアメリカン・サイナミド社（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙｎａｍｉｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）に対して発行された米国特許番号５，３２２，６９７に説明されているように、これらの材料が事前にカルナウバろう及び医薬と混合されて反芻動物のための丸薬を形成するからである。
【００３８】
丸薬状トランスポンダーを製造するのに用いられる上記の方法の有利な点は、著しいと分かった。第１に、セラミックの封止材の必要性を除去することは、セラミックでカプセル化された丸薬を製造する費用と比較して材料の費用を実質的に削減する結果となる。更に、射出成型工程に伴い製造工程が効率化及び自動化されたために、製造費用、すなわち部品の費用とは別個の丸薬を製造する費用は、実質的に減少した。
【００３９】
従って、セラミックに包まれた丸薬トランスポンダーを製造するのに等しい費用に対する節約された全体的な費用は、５０％を超える。セラミックに包まれた丸薬が、搬送中に落とされたり又は互いに接触することによっても破損する可能性があるように比較的壊れやすいと分かる一方で、硫酸バリウムを伴う熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ）のオーバーモールド材料で包まれた丸薬は、これらの問題を除去する物理的性質を示した。更に、本発明の丸薬トランスポンダー１０は、搬送中に、それぞれの丸薬間の振動によって丸薬に破損が生じないので最小の包装材料で大量に包装することができる。最後に、ＴＰＥ−硫酸バリウムの組み合わせは、反芻動物の胃の中で使用するために必要な物理的性質を提供する。この混合は、酸性の条件によって影響を受けず、生物学的動物相、微生物、及び酵素に対して中性であり、反芻動物の胃の中での保持が維持される好ましい比重を有する。
【００４０】
移植における利用を意図する図８から１０のトランスポンダー８０においては、医療グレードがクラス６のエポキシを使用することが好ましい。代わりに、トランスポンダー８０は、既知の方法によってガラス材料中に包まれた後、ガラス中に包まれたトランスポンダーに欠けている性質である、強度、衝撃抵抗、及び堅さを加えるために、ここで説明したプラスチック又は高分子材料によってオーバーモールドされてもよい。
【００４１】
本発明の上記の説明を再検討すれば、同業者は、本発明の他の代替物及び多様な変更は明白であると認識する。従って、保護が与えられるべき技術的範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によって製造されたオーバーモールドコアを含むトランスポンダーの側面の断面図である。
【図２】図１のトランスポンダーの断面図である。
【図３】図１のトランスポンダーを製造するためのオーバーモールド工程のために利用された成型工具の斜視図を示す。
【図４】成型材料を成型工具内に注入するステージの間の図３の成型工具の断面を示す。
【図５】成型工程の後の段階を示す、図３の成型工具の第２の断面を示す。
【図６】成型工程の更に後の段階を示す、図３の成型工具の他の断面を示す。
【図７】コア・センタリング・ピンが工具から引っ込んだ成型工程の段階を示す、図３の成型工具の他の断面を示す。
【図８】まだ成型材料によって被覆されてないトランスポンダーの代替の構成の側面を示す。
【図９】図８のトランスポンダーの正面を示す。
【図１０】図６に示した段階と同じ段階における射出成型工程の間に図３の成型工具内に置かれた図８及び図９のトランスポンダーを示す。
【図１１】図６に示した段階と同じ段階におけるオーバーモールド射出工程の間に図３の工具内に置かれた壊れやすいコア要素を示す。
【図１２】本発明の工程によるオーバーモールド材料を用いてオーバーモールドされた壊れやすいコアの断面を示す。
【図１３】オーバーモールド工程の間、１つ又は１つ以上のセンタリング要素によって成型工具内に配置された、成型工具の代替設計内のトランスポンダーの斜視図である。
【図１４】図１３に示すセンタリング要素の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０・・・トランスポンダー、１０ａ・・・トランスポンダー集合体、１２・・・集積回路、１４・・・回路基板、１６・・・コンデンサー、１８・・・電線、２０・・・コイル、２２、２４・・・端部、２６・・・ボビン、３０・・・コア、３２・・・射出成型材料３２、４０・・・成型工具、４２・・・成型工具、４４・・・、鋳型空洞、４６、４８・・・内部突出ピン、５０、５２・・・ピンレトラクター、５６・・・スプルー、６０・・・ガイドピン、６２・・・ガイドピン受け穴、６４、６６・・・端部、７０、７２、７４、７６、７８・・・矢印、８０・・・トランスポンダー、１００・・・集合体、１１０・・・コア、１１２・・・オーバーモールド材料、１２０・・・センタリング要素、１２２・・・スリーブ、１２４・・・ピン
【図１】
0004648267.tif 000002
【図２】
0004648267.tif 000003
【図３】
0004648267.tif 000004
【図４】
0004648267.tif 000005
【図５】
0004648267.tif 000006
【図６】
0004648267.tif 000007
【図７】
0004648267.tif 000008
【図８】
0004648267.tif 000009
【図９】
0004648267.tif 000010
【図１０】
0004648267.tif 000011
【図１１】
0004648267.tif 000012
【図１２】
0004648267.tif 000013
【図１３】
0004648267.tif 000014
【図１４】
0004648267.tif 000015