[发明专利]用于制造刺入元件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造尤其用于提取体液的刺入元件的方法，其中在应用掩模的情况下并且在蚀刻剂的作用下由扁材制成扁平成形件，其中所述扁平成形件的至少一部分成形为用于刺入受检者身体部位中的尖端。

背景技术

这种类型的刺入元件特别在生物分析中允许对最小的流体量进布检查，就象比如为了在现场进行血糖测定而作为毛细血管血液所抽取的一样。在此，这样的微型流体系统的突出之处除了微小的量(微升以及更少)之外，也在于尺寸越来越小的结构元件，所述结构元件可以利用毛细力并且以所谓的一次性用品适合于批量生产。虽然在半导体工艺领域中已经公开了特别是掩模蚀刻(“photochemical etching(光化蚀刻)”)形式的用于高度集成系统的制造方法；但那里所使用的材料首先由于其脆性几乎不可以用于承受机械负荷的结构。在对生物相容的材料比如钢进行蚀刻时，使用传统的形状补偿的蚀刻掩模会出现这样的问题，即所产生的刺入结构被圆化并且由此不能进行特别理想的刺入作业。

在US 4777096A中公开了一种用于制造外科用针的蚀刻方法，其中，所述蚀刻掩模在远端的变钝的成形区域中延伸超过有待形成的尖端，由此避免圆化现象。但这个掩模突出部分比蚀刻剂的根蚀宽度短，从而所述尖端通过共同的侧面的及正面的蚀刻作用来成形，由此仅仅稍微降低了这种钝化问题。

发明内容

据此，本发明的任务是避免在现有技术中出现的缺点，并且改进开头所述类型的制造方法，从而在适合于批量生产的工艺过程中提供用于理想地刺入身体部位中的锋利的刺入结构，而不需要开销很大的精加工步骤。

为解决该任务，提出了在独立权利要求中所说明的特征组合。本发明优选的设计方案和改进方案由从属权利要求中获得。

本发明基于这样的构思，即仅仅通过在侧面朝彼此收缩的蚀刻剂前锋创造锋利的尖端。与此相对应，按本发明提出，所述掩模设有用于有待形成的尖端的成形区以及在远端超过该尖端延伸的防止尖端遭受正面蚀刻的隔离区，并且通过所述成形及隔离区的侧面的侧面根蚀来显露出锋利的尖端。在这过程中可以在尖端的区域中避免轮廓圆化，其中一旦处于所述蚀刻掩模的侧面之间的材料桥断裂，那就结束所述蚀刻过程。通过这种方式可以提供理想的尖端，以便保持很小的刺入疼痛，并且可以以尽可能小的尺寸提取体液。此外，可以将对于刺入过程来说所必需的进给力减小到最低限度，并且可以在很大程度上避免身体组织的创伤。

优选所述蚀刻掩模的成形区朝所述隔离区逐渐变窄，从而产生朝所述尖端收缩的刺入杆。在此优选至少在一侧上对所述成形区进行直线斜切。

按照另一种优选的实施方式，至少一个侧面在成形区和隔离区之间的过渡区域中进行折弯或者弯曲成凹形，从而所述基材在有待产生的尖端的区域中仅仅从侧面被剥蚀。

无论如何应该保证，所述隔离区在给定的隔离长度上在所述成形区之后具有保持相同的或者增加的宽度。在此，所述隔离长度大于由于蚀刻剂的作用产生的近端的根蚀宽度。由此可靠地防止对所述尖端的中心蚀刻。

优选所述尖端由于掩模的狭窄处而成形，其中所述狭窄处的宽度应该小于两倍的侧面根蚀宽度，使得所述处于该狭窄处下面的基材完全地被剥蚀。

优选所述隔离区在所述狭窄处之后再次加宽。同样为了改进蚀刻掩模的稳定性，优选所述隔离区具有朝所述有待形成的尖端的远端的方向看加宽的桥接段。

在钢中的蚀刻过程主要以各向同性的方式进行，也可以设想，所述侧面的根蚀宽度大于或小于蚀刻深度。这样比如出现各向异性现象，如果在相对于环境的过压下使用该蚀刻剂，用于确保特别有效的作用。该蚀刻剂可以在浸渍池中或者通过喷注施加到所述扁材上。

为得到高产量，优选通过光化学掩模蚀刻一卷一卷地对所述优选由特种钢板制成的扁材进行加工。但也可以设想，将半导体晶片用作扁材。

优选所述扁材的厚度处于1毫米和0.01毫米之间。

按照另一种优选的设计方案，所述刺入元件通过在掩模中的通道缝隙设置半开的毛细通道用于输送体液，其中通道壁体在其远端的端部上构造为锋利的尖端。在此，所述用于通道壁体的尖端的隔离区在一侧受到所述通道缝隙的限制。

对于一种特殊的成形件造型来说，所述扁材在两侧设有掩模，其中在其中一侧上蚀刻出尖形的刺入杆，并且在另一侧上蚀刻出在所述刺入杆上延伸的、具有尖形通道壁体的半开的毛细通道。