生物傳感器、及生物傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及獲取生物信號(hào)的生物傳感器、以及該生物傳感器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，人們對(duì)于健康的管理、維持/改善的關(guān)注日益提高。于是，人們希望可以更方便地獲取脈搏、心電等生物信息。然而，以往，已知有以下脈搏監(jiān)測(cè)計(jì)或脈搏血氧計(jì)，該脈搏監(jiān)測(cè)計(jì)或脈搏血氧計(jì)利用血液中的血紅蛋白吸收可見(jiàn)光?紅外光的特性，來(lái)獲取透過(guò)手指等生物體、或被生物體所反射的光的強(qiáng)度變化，以作為光電脈搏波信號(hào)(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2、3)。
[0003]這里，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種具有生物體用電極和血氧計(jì)探頭兩方面功能的生物信息測(cè)定用傳感器。該生物信息測(cè)定用傳感器包括:電極元件，該電極元件安裝在高分子薄膜上；作為發(fā)光元件的LED及作為光接收元件的PD，該LED及H)隔開(kāi)規(guī)定的間隔粘接固定在該電極元件上；以及作為導(dǎo)電性透明凝膠的AMPS，該AMPS覆蓋各元件。通過(guò)具有這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳感器與生物體的皮膚表面相接觸時(shí)，電極元件通過(guò)具有導(dǎo)電性的AMPS與皮膚相接觸，從而能獲得作為一般電極元件的功能。此外，由于LED及H)通過(guò)透明的AMPS與皮膚相接觸，因而能起到血氧計(jì)探頭的作用。
[0004]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種由發(fā)光元件和光接收元件構(gòu)成的光電式脈搏傳感器。該光電式脈搏傳感器包括:安裝有發(fā)光元件和光接收元件的基板、以及與該基板相接合的由透光性材質(zhì)構(gòu)成的基臺(tái)。在由透光性材質(zhì)構(gòu)成的基臺(tái)的發(fā)光部(發(fā)光元件)和光接收部(光接收元件)的中間插入有非透光性材質(zhì)的遮光板。
[0005]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種監(jiān)測(cè)血液流量的波動(dòng)以作為血管中光反射率的變化，并基于此進(jìn)行心跳檢測(cè)的光學(xué)傳感器。在該光學(xué)傳感器中，從殼體的光透過(guò)面觀察時(shí)在中央部配置有發(fā)光元件，以包圍該發(fā)光元件的形狀形成遮光壁(分隔壁)，并且在該遮光避的外側(cè)配置有多個(gè)光接收元件。包圍該多個(gè)光接收元件的外側(cè)的外壁和遮光避通過(guò)中間壁相連接。此外，在殼體的由遮光避和中間壁分隔得到的各空間內(nèi)填充有光透過(guò)性的樹(shù)脂。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利實(shí)開(kāi)平6-29504號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利實(shí)開(kāi)昭58 - 1402號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本專(zhuān)利實(shí)開(kāi)昭62 - 128505號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]如上所述，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的生物信息測(cè)定用傳感器中，利用導(dǎo)電性透明凝膠(AMPS)覆蓋發(fā)光元件(LED)和光接收元件(PD)，使得LED及H)隔著透明的AMPS與生物體的皮膚相接觸。由此，在進(jìn)行測(cè)定時(shí)，從LED射出的光(檢測(cè)光)的一部分有可能穿過(guò)透明的AMPS直接到達(dá)H)。一般情況下，與透過(guò)生物體的光或被生物體反射的光的強(qiáng)度相比，這種從LED射出的、未透過(guò)生物體或未被生物體反射而到達(dá)H)的光(雜散光)，其光的強(qiáng)度較大。于是，本來(lái)想要檢測(cè)的光，即透過(guò)生物體的光或被生物體反射的光有可能被雜散光(噪聲)淹沒(méi)，從而導(dǎo)致S/N比(信噪比)降低。
[0008]與此相對(duì)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的光電式脈搏傳感器中，由于發(fā)光部與光接收部的中間插入有非透光性材質(zhì)的遮光板，因此，能夠遮斷從發(fā)光元件直接到達(dá)光接收元件的檢測(cè)光(雜散光)。然而，在這種光電式脈搏傳感器中，有可能會(huì)從由透光性材質(zhì)構(gòu)成的基臺(tái)的側(cè)面射入環(huán)境光(雜散光)，因此，與專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的生物信息測(cè)定用傳感器一樣，S/N比也有可能降低。
[0009]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3記載的光學(xué)傳感器中，如上所述，以包圍配置于殼體中央部的發(fā)光元件的方式形成有遮光壁，并在該遮光壁的外側(cè)配置有多個(gè)光接收元件。并且，包圍該多個(gè)光接收元件的外側(cè)的外壁和遮光避通過(guò)中間壁相連接。因此，根據(jù)該光學(xué)傳感器，能夠遮斷未透過(guò)生物體、或未被生物體反射而到達(dá)光接收元件的雜散光。然而，在該光學(xué)傳感器中，由于在基板上需要留出用于設(shè)置上述遮光壁(分隔壁)、外壁、以及中間壁的空間，由此導(dǎo)致了傳感器的大型化。
[0010]此外，一般情況下，用于上述生物傳感器的具有透光性的樹(shù)脂具有較大的線膨脹系數(shù)。例如，若與一般的玻璃環(huán)氧基板的線膨脹系數(shù)相比，透光性樹(shù)脂的線膨脹系數(shù)約大5倍左右。因此，若熱膨脹系數(shù)較大的透光性樹(shù)脂與安裝有發(fā)光元件及光接收元件的基板相接觸的面積較大，則傳感器的可靠性降低。更具體而言，由于透光性樹(shù)脂與基板之間的線膨脹系數(shù)的差異，有可能會(huì)發(fā)生例如基板的翹曲、透光性樹(shù)脂從基板剝離等。此外，所安裝的電子元器件的焊接部在回流時(shí)也可能會(huì)發(fā)生焊料迸流等。
[0011]本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種能夠在不導(dǎo)致大型化的情況下減少未透過(guò)生物體而被接收的雜散光，且能夠提高可靠性的生物傳感器、以及該生物傳感器的制造方法。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0012]本發(fā)明所涉及的生物傳感器的特征在于，包括:布線基板；隔開(kāi)規(guī)定的間隔安裝于布線基板的主面的發(fā)光元件和光接收元件；僅形成于發(fā)光元件的安裝區(qū)域的上部且具有透光性的發(fā)光元件密封部；僅形成于光接收元件的安裝區(qū)域的上部且具有透光性的光接收元件密封部；以及形成在布線基板的主面上，且設(shè)置于發(fā)光元件密封部和光接收元件密封部各自的周?chē)⒁约鞍l(fā)光元件密封部與光接收元件密封部之間的遮光部。
[0013]根據(jù)本發(fā)明所涉及的生物傳感器，在發(fā)光元件密封部和光接收元件密封部各自的周?chē)皟烧咧g設(shè)置有遮光部。因此，未透過(guò)生物體而射入光接收元件的雜散光被該遮光部遮斷。因此，無(wú)需在布線基板上設(shè)置用于遮斷雜散光的遮光壁等，從而能夠防止雜散光，而不會(huì)導(dǎo)致布線基板(生物傳感器)大型化。并且，根據(jù)本發(fā)明所涉及的生物傳感器，僅在發(fā)光元件的安裝區(qū)域的上部形成具有透光性的發(fā)光元件密封部，僅在光接收元件的安裝區(qū)域的上部形成具有透光性的光接收元件密封部。因此，能夠縮小線膨脹系數(shù)不同的透光性樹(shù)脂與布線基板之間的接觸面積，從而能夠提高生物傳感器的可靠性。因此，能夠在不導(dǎo)致大型化的情況下減少未透過(guò)生物體而被接收的雜散光，且能夠提高可靠性。
[0014]在本發(fā)明所涉及的生物傳感器中，優(yōu)選為形成生物傳感器的頂面的遮光部、發(fā)光元件密封部、以及光接收元件密封部形成為同一面。
[0015]由此，被測(cè)試者的手指等所接觸到的生物傳感器的表面(頂面)是平坦的，從而能夠防止在例如獲取光電脈搏波信號(hào)等生物信息時(shí)給被測(cè)試者帶來(lái)不舒適感。
[0016]本發(fā)明所涉及的生物傳感器中，優(yōu)選為發(fā)光元件密封部、以及光接收元件密封部從遮光部的頂面起突出成曲面狀。
[0017]由此，能夠?qū)陌l(fā)光元件射出的檢測(cè)光、以及射入光接收元件的檢測(cè)光進(jìn)行聚光，從而能提尚S/N比。
[0018]本發(fā)明所涉及的生物傳感器中，優(yōu)選為在布線基板的主面的發(fā)光元件及光接收元件的周?chē)纬刹邸?br>[0019]由此，能夠防止在形成發(fā)光元件密封部、以及光接收元件密封部時(shí)，例如固化前的液體狀的透光性樹(shù)脂越過(guò)周?chē)纬傻牟圻M(jìn)行擴(kuò)散。因此，能夠僅在發(fā)光元件、光接收元件的安裝區(qū)域的上部形成具有透光性的發(fā)光元件密封部、光接收元件密封部。另外，該情況下，上述槽的內(nèi)側(cè)成為發(fā)光元件、光接收元件的安裝區(qū)域。
[0020]本發(fā)明所涉及的生物傳感器中，優(yōu)選為發(fā)光元件和光接收元件分別隔著子基板安裝于布線基板。
[0021]由此，能夠防止在形成發(fā)光元件密封部、以及光接收元件密封部時(shí)，例如固化前的液體狀的透光性樹(shù)脂越過(guò)子基板進(jìn)行擴(kuò)散。因此，能夠僅在發(fā)光元件、光接收元件的安裝區(qū)域的上部形成具有透光性的發(fā)光元件密封部、光接收元件密封部。另外，該情況下，上述子基板的安裝面成為發(fā)光元件、光接收元件的安裝區(qū)域。
[0022]本發(fā)明所涉及的生物傳感器中，優(yōu)選為發(fā)光元件和光接收元件分別是表面安裝型的貼片元器件。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)生物傳感器的小型化。
[0023]本發(fā)明所涉及的生物傳感器中，優(yōu)選為發(fā)光元件和光接收元件分別是裸片元器件。由此，能夠進(jìn)一步減少發(fā)光元件和光接收元件的安裝面積，從而能夠進(jìn)一步使生物傳感器小型化。
[0024]本發(fā)明所所涉及的生物傳感器中，優(yōu)選為發(fā)光元件密封部和光接收元件密封部分別由對(duì)發(fā)光元件所發(fā)出的檢測(cè)光的波長(zhǎng)具有透光性的樹(shù)脂形成。
[0025]由此，能夠截?cái)喹h(huán)境光(雜散光)，僅使所希望波長(zhǎng)的檢測(cè)光射入光接收元