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脈搏波檢測(cè)裝置的制造方法

文檔序號(hào):10493351閱讀:308來源:國(guó)知局
脈搏波檢測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供脈搏波檢測(cè)裝置。在本發(fā)明的脈搏波檢測(cè)裝置中,傳感器芯片具備基板(10),基板(10)具有在X方向上細(xì)長(zhǎng)延伸的形狀,且配置成與動(dòng)脈交叉。基板(10)形成有壓力傳感器陣列(40),壓力傳感器陣列(40)由沿X方向排列的多個(gè)壓力傳感器元件(41)構(gòu)成。在基板(10)上的與壓力傳感器陣列(40)的端部對(duì)置的區(qū)域,形成有用于向芯片外部取出多個(gè)壓力傳感器元件(41)的輸出的電極端子陣列(50B)?;?10)上的與壓力傳感器陣列(40)的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域(10A、10B)為不存在電極端子的平坦面。
【專利說明】
脈搏波檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及脈搏波檢測(cè)裝置,更詳細(xì)而言,涉及將形成有壓力傳感器(應(yīng)變傳感器)陣列的傳感器芯片按壓于動(dòng)脈經(jīng)過的被測(cè)定部位,以無創(chuàng)方式檢測(cè)脈搏波的脈搏波檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種脈搏波檢測(cè)裝置,例如專利文獻(xiàn)I(日本專利公開公報(bào)特開2011-239840號(hào))所示,已知有如下技術(shù):利用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems;微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)將形成有壓力傳感器(應(yīng)變傳感器)陣列的傳感器芯片按壓于動(dòng)脈經(jīng)過的被測(cè)定部位,利用張力測(cè)量法以無創(chuàng)方式測(cè)定所述動(dòng)脈的內(nèi)壓的變化,換句話說,測(cè)定脈搏波。
[0003]在用于利用張力測(cè)量法以無創(chuàng)方式測(cè)定血壓(包括動(dòng)脈的內(nèi)壓的變化)的市場(chǎng)銷售品中,存在具備圖16的(A)所示的圖案布局的傳感器芯片的市場(chǎng)銷售品。在該例中,傳感器芯片101具備:在一個(gè)方向(X方向)上細(xì)長(zhǎng)的大致平板狀的硅基板102、形成在該硅基板102的Y方向(與X方向垂直的方向)的大致中央的壓力傳感器陣列110、沿著Y方向上的兩側(cè)的長(zhǎng)邊102a、102b形成的電極端子陣列120A、120B。壓力傳感器陣列110由沿X方向以恒定間距排列的多個(gè)壓力傳感器(應(yīng)變傳感器)元件111構(gòu)成。電極端子陣列120A、120B分別由沿X方向以恒定間距排列的多個(gè)金凸塊電極121、121構(gòu)成。壓力傳感器陣列110的各壓力傳感器元件111借助形成在硅基板102上的未圖示的布線,與電極端子陣列120A、120B的對(duì)應(yīng)的金凸塊電極121連接。如圖16的(B)(圖16的(A)中的B-B線剖面)所示,壓力傳感器陣列110形成于薄區(qū)域119,通過將硅基板102的背面?zhèn)?-Z側(cè))削為凹狀而設(shè)置薄區(qū)域119。硅基板102的背面?zhèn)扔刹AО?03支承。玻璃板103以不妨礙壓力傳感器元件111的Z方向的撓曲的方式,設(shè)置有允許薄區(qū)域(凹部)119與外部之間的空氣流通的貫通孔103A、103B。
[0004]如圖17中所示,在安裝有傳感器芯片101的產(chǎn)品中,柔性布線板130A、130B連接于電極端子陣列120A、120B的金凸塊電極121、121。柔性布線板130A、130B搭載有處理來自各壓力傳感器元件111的信號(hào)的處理電路(未圖示)。另外,設(shè)置有覆蓋傳感器芯片101的整個(gè)表面的由樹脂構(gòu)成的保護(hù)薄片140。
[0005]在利用張力測(cè)量法進(jìn)行血壓測(cè)定時(shí),如圖18中所示,傳感器芯片101被按壓于動(dòng)脈91經(jīng)過的被測(cè)定部位90。由此,借助傳感器芯片101利用外壓Po而壓迫動(dòng)脈91,不會(huì)將動(dòng)脈91完全擠扁,僅使動(dòng)脈91的血管壁的一部分(接近與傳感器芯片1I對(duì)置的體表面90a的部分。以下稱為“向外部分”)91a形成為平坦?fàn)顟B(tài)。即,將該向外部分91a的血管壁的曲率半徑形成為無限大。此時(shí),傳感器芯片101的長(zhǎng)邊方向、即壓力傳感器陣列110的延伸方向(X方向)沿著與動(dòng)脈91交叉的方向配置。在該配置下,基于壓力傳感器陣列110所含的多個(gè)壓力傳感器元件111、111、…的輸出,在壓力傳感器陣列110之中選擇適當(dāng)?shù)膲毫鞲衅髟?br>111。然后,基于所選的壓力傳感器元件111的輸出而測(cè)定動(dòng)脈91的內(nèi)壓的變化。
[0006]具體地說,如圖19的(B)中示意性所示,保持外壓Po與血管的內(nèi)壓Pi的平衡,并且求出對(duì)抗外壓Po而搏動(dòng)的內(nèi)壓(血壓脈搏波)Pi。此外,如圖19的(A)中示意性所示,在動(dòng)脈91未形成有平坦部分的情況下,在外壓Po與內(nèi)壓Pi的關(guān)系式Po = Pi+T/r中,血管壁的曲率半徑(設(shè)為r)比較小。因此,外壓Po與血管的內(nèi)壓Pi實(shí)際不一致,無法進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開公報(bào)特開2011-239840號(hào)
[0008]在以往的市場(chǎng)銷售品中,在觀察圖17所示的與壓力傳感器陣列110的延伸方向垂直的剖面(實(shí)際為沿著動(dòng)脈91的剖面)的情況下,由于在傳感器芯片101的兩側(cè)的長(zhǎng)邊102a、102b的附近存在金凸塊電極121、121和與之連接的柔性布線板130A、130B,因此保護(hù)薄片140中的兩側(cè)的長(zhǎng)邊102a、102b附近的部分140a、140b如箭頭E所示,向外(被測(cè)定部位90)呈凸?fàn)盥∑?。因此,存在該凸?fàn)盥∑鸬牟糠?40a、140b妨礙動(dòng)脈91的血管壁的向外部分91a平坦化的問題。其結(jié)果,無法使曲率半徑無限大,受到血管壁張力的影響,存在測(cè)定精度降低的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此,本發(fā)明的課題在于提供一種脈搏波檢測(cè)裝置,該脈搏波檢測(cè)裝置將形成有壓力傳感器陣列的傳感器芯片按壓于動(dòng)脈經(jīng)過的被測(cè)定部位,以無創(chuàng)方式檢測(cè)脈搏波,并且該脈搏波檢測(cè)裝置能夠使動(dòng)脈的血管壁的向外部分高精度地平坦化,因此能夠準(zhǔn)確地求出血管的內(nèi)壓。
[0010]為了解決所述課題,本發(fā)明的脈搏波檢測(cè)裝置將形成有壓力傳感器陣列的傳感器芯片按壓于動(dòng)脈經(jīng)過的被測(cè)定部位,以無創(chuàng)方式檢測(cè)脈搏波,其中,所述傳感器芯片包括:基板,具有在一個(gè)方向上細(xì)長(zhǎng)延伸的形狀,且配置成與所述動(dòng)脈交叉;壓力傳感器陣列,形成于所述基板,且由沿著所述一個(gè)方向排列的多個(gè)壓力傳感器元件構(gòu)成;以及電極端子陣列,由沿著與所述一個(gè)方向垂直的方向排列的多個(gè)電極端子構(gòu)成,形成在所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的端部對(duì)置的區(qū)域,用于將所述多個(gè)壓力傳感器元件的輸出取出到芯片外部,所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域?yàn)椴淮嬖陔姌O端子的實(shí)際的平坦面。
[0011]在本說明書中,“實(shí)際的平坦面”只要在將傳感器芯片按壓于動(dòng)脈經(jīng)過的被測(cè)定部位時(shí)看似平坦即可,是指允許微米級(jí)別的微小凹凸(例如在制作傳感器芯片的半導(dǎo)體工序中產(chǎn)生的薄膜的階梯差)。
[0012]在本發(fā)明的脈搏波檢測(cè)裝置中,在進(jìn)行血壓測(cè)定時(shí),所述傳感器芯片被按壓于動(dòng)脈經(jīng)過的被測(cè)定部位。此時(shí),所述傳感器芯片的長(zhǎng)邊方向、即所述壓力傳感器陣列的延伸方向配置成與所述動(dòng)脈交叉。然后,基于所述壓力傳感器陣列所含的多個(gè)壓力傳感器元件的輸出,在所述壓力傳感器陣列之中選擇適當(dāng)?shù)膲毫鞲衅髟?例如輸出了最大的脈搏波信號(hào)的壓力傳感器元件)。然后,基于該所選的壓力傳感器元件的輸出,測(cè)定所述動(dòng)脈的內(nèi)壓的變化(即,脈搏波)。
[0013]在此,在該脈搏波檢測(cè)裝置中,所述多個(gè)壓力傳感器元件的輸出借助形成在所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的端部對(duì)置的區(qū)域的電極端子陣列取出到芯片外部。所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域?yàn)椴淮嬖陔姌O端子的實(shí)際的平坦面。因此,在與所述壓力傳感器陣列的延伸方向垂直的剖面(實(shí)際為沿著所述動(dòng)脈的剖面)中,不會(huì)妨礙所述動(dòng)脈的血管壁的向外部分平坦化。其結(jié)果,能夠使所述動(dòng)脈的血管壁的向外部分高精度地平坦化。因此,能夠不受血管壁的影響,準(zhǔn)確地求出所述動(dòng)脈的內(nèi)壓的變化。
[0014]此外,在沿著所述壓力傳感器陣列的延伸方向的剖面(橫切所述動(dòng)脈的剖面)中,所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的端部對(duì)置的區(qū)域存在有電極端子。但是,該電極端子存在于從所述動(dòng)脈偏離的區(qū)域,因此不會(huì)妨礙所述動(dòng)脈的血管壁的向外部分平坦化。
[0015]另外,在所述傳感器芯片的所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域不存在電極端子陣列。因此,在與所述壓力傳感器陣列的延伸方向垂直的剖面(實(shí)際為沿著所述動(dòng)脈的剖面)中,能夠減小與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的尺寸。其結(jié)果,能夠減小對(duì)被測(cè)定部位的壓迫力,因此能夠減少被測(cè)定者的痛苦。
[0016]在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,其特征在于,所述電極端子陣列包括沿著與所述一個(gè)方向垂直的方向排列的多個(gè)電極端子。
[0017]在該一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,與沿著所述一個(gè)方向排列配置多個(gè)電極端子的情況相比,能夠抑制所述傳感器芯片的所述一個(gè)方向的尺寸變大。
[0018]在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,其特征在于,在所述基板的與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域,一體地形成有處理電路,所述處理電路對(duì)所述壓力傳感器陣列的所述壓力傳感器元件的輸出進(jìn)行處理,并向所述電極端子陣列的電極端子送出。
[0019]在該一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,在所述基板的與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域,一體地形成有處理電路,所述處理電路對(duì)所述壓力傳感器陣列的所述壓力傳感器元件的輸出進(jìn)行處理并向所述電極端子陣列的電極端子送出。因此,無需將所述處理電路設(shè)置在芯片外部,簡(jiǎn)化了芯片外部的電路。
[0020]在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,其特征在于,所述處理電路包括多路復(fù)用器,所述多路復(fù)用器選擇所述壓力傳感器陣列的所述多個(gè)壓力傳感器元件的輸出,并分時(shí)地取出個(gè)數(shù)減少的壓力傳感器元件的輸出。
[0021]在該一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,所述處理電路包括多路復(fù)用器,所述多路復(fù)用器選擇所述壓力傳感器陣列的所述多個(gè)壓力傳感器元件的輸出,并分時(shí)地取出個(gè)數(shù)減少的壓力傳感器元件的輸出。由此,能夠降低所述電極端子陣列所含的電極端子的個(gè)數(shù)。因此,沿著所述基板上的與所述一個(gè)方向(所述傳感器芯片的長(zhǎng)邊方向)垂直的方向配置所述電極端子陣列的布局變得容易,并且制造成品率提高。另外,由于所述壓力傳感器元件的輸出信號(hào)數(shù)減少,簡(jiǎn)化了芯片外部的電路,因此能夠降低成本。
[0022]在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,其特征在于,包括搭載并支承所述傳感器芯片的布線基板,所述傳感器芯片的所述電極端子陣列的電極端子借助電線連接于所述布線基板上的對(duì)應(yīng)的電極極板。
[0023]在該一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,所述傳感器芯片的所述電極端子陣列的電極端子借助電線連接于所述布線基板上的對(duì)應(yīng)的電極極板。該電線利用公知的引線接合技術(shù),與由金凸塊進(jìn)行的連接相比被高精度地設(shè)置。其結(jié)果,安裝工序的合格率提高。
[0024]在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,其特征在于,所述電線由樹脂密封。
[0025]在該一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置中,所述電線由樹脂密封。因此,所述電線由所述樹脂保護(hù)。
[0026]根據(jù)以上說明可知,按照本發(fā)明的脈搏波檢測(cè)裝置,能使動(dòng)脈的血管壁的向外部分高精度地平坦化,因此能夠準(zhǔn)確地求出血管的內(nèi)壓。
【附圖說明】
[0027]圖1為表示構(gòu)成本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置的傳感器單元和固定臺(tái)的圖。
[0028]圖2為表示將所述脈搏波檢測(cè)裝置佩戴于被測(cè)定部位的狀態(tài)的圖。
[0029]圖3為表示設(shè)置于所述傳感器單元的傳感器芯片的圖。
[0030]圖4為表示在安裝時(shí)將所述傳感器芯片搭載于陶瓷基板的方式的平面圖。
[0031]圖5為示意性示出所述傳感器芯片的平面布局的圖。
[0032]圖6的(A)為對(duì)所述傳感器芯片的安裝狀態(tài)進(jìn)行說明的、沿著壓力傳感器陣列的延伸方向剖切的剖視圖。圖6的(B)為對(duì)所述傳感器芯片的安裝狀態(tài)進(jìn)行說明的、與壓力傳感器陣列的延伸方向垂直剖切的剖視圖。
[0033]圖7為表示所述傳感器芯片的安裝步驟的流程圖。
[0034]圖8為對(duì)所述傳感器芯片所含的多路復(fù)用器的動(dòng)作進(jìn)行說明的圖。
[0035]圖9為表示所述脈搏波檢測(cè)裝置的功能模塊結(jié)構(gòu)的圖。
[0036]圖10為表示所述脈搏波檢測(cè)裝置所進(jìn)行的測(cè)定處理的流程的圖。
[0037]圖11為表示測(cè)定時(shí)的所述傳感器芯片附近的、與壓力傳感器陣列的延伸方向垂直的剖面(實(shí)際為沿著動(dòng)脈的剖面)的圖。
[0038]圖12為表示測(cè)定時(shí)的所述傳感器芯片附近的、沿著壓力傳感器陣列的延伸方向的剖面(橫切動(dòng)脈的剖面)的圖。
[0039]圖13的(A)為例示在多路掃描模式下得到的壓力信號(hào)的波形的圖。圖13的(B)為例示從多個(gè)信道的壓力信號(hào)得出的張力圖的圖。
[0040]圖14為對(duì)求出所述傳感器芯片的最佳按壓力的方法進(jìn)行說明的圖。
[0041]圖15為例示在信道固定模式下得出的脈搏波信號(hào)的波形的圖。
[0042]圖16的(A)為示意性示出以往的市場(chǎng)銷售品所含的傳感器芯片的平面布局的圖。圖16的(B)為表示圖16的(A)中的B-B線剖面的圖。
[0043]圖17為表示以往的市場(chǎng)銷售品進(jìn)行測(cè)定時(shí)的傳感器芯片的、與壓力傳感器陣列的延伸方向垂直的剖面(實(shí)際為沿著動(dòng)脈的剖面)的圖。
[0044]圖18為表示以往的市場(chǎng)銷售品進(jìn)行測(cè)定時(shí)的傳感器芯片的、沿著壓力傳感器陣列的延伸方向的剖面(橫切動(dòng)脈的剖面)的圖。
[0045]圖19的(A)為示意性示出在動(dòng)脈未形成有平坦部分的情況下,外壓Po與血管的內(nèi)壓Pi的關(guān)系的圖。圖19的(B)為示意性示出在動(dòng)脈形成有平坦部分的情況下,外壓Po與血管的內(nèi)壓Pi的關(guān)系的圖。
[0046]附圖標(biāo)記說明
[0047]I傳感器單元
[0048]IM 框體
[0049]2固定臺(tái)
[0050]8 帶[0051 ] 9滑動(dòng)槽
[0052] 18按壓袖帶
[0053]19傳感器芯片
[0054]20、20A、20B 多路復(fù)用器
[0055]21放大器
[0056]22特性可變?yōu)V波器
[0057]40壓力傳感器陣列
[0058]41壓力傳感器元件
[0059]42低通濾波器
[0060]50A.50B電極端子陣列
[0061]E1、E2、…、E28 電極端子
【具體實(shí)施方式】
[0062]以下參照附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0063]圖1和圖2示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)裝置100的外觀。該脈搏波檢測(cè)裝置100包括:傳感器單元I,為了檢測(cè)手腕的動(dòng)脈的脈搏波而佩戴于手腕表面;固定臺(tái)2,為了檢測(cè)脈搏波而固定手腕;以及顯示單元3,用于輸入和輸出與脈搏波檢測(cè)相關(guān)的各種信息(參照?qǐng)D9)。在圖1中,傳感器單元I收容于大致J形的框體IM內(nèi),在圖2中示出傳感器單元I借助滑動(dòng)槽9從框體IM內(nèi)部向外部滑移,并通過窗口 IW而位于手腕的被測(cè)定部位(橈骨動(dòng)脈經(jīng)過的手掌側(cè)的表面)90上的狀態(tài)。
[0064]固定臺(tái)2內(nèi)置有固定臺(tái)單元7,固定臺(tái)單元7借助USB(Universal Serial Bus;通用串行總線)電纜4與顯示單元3可通信地連接。另外,固定臺(tái)單元7與傳感器單元I借助通信電纜5和空氣管6連接。
[0065]在檢測(cè)脈搏波時(shí),如圖2所示,在用戶將手腕載置于固定臺(tái)2的規(guī)定位置的狀態(tài)下,通過使傳感器單元I滑移而使傳感器單元I位于手腕的被測(cè)定部位90,并將傳感器單元I的框體IM和固定臺(tái)2借助帶8緊固,避免手腕上的傳感器單元I偏移。
[0066]如圖3所示,在傳感器單元I的與手腕抵接一側(cè)(圖1、2中的傳感器單元I的背面?zhèn)?設(shè)置有:傳感器芯片19,利用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems;微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)形成有壓力傳感器(應(yīng)變傳感器)陣列40;以及按壓袖帶18,用于將該傳感器芯片19向手腕的被測(cè)定部位90按壓。
[0067]按壓袖帶18接受后述的加壓栗15和負(fù)壓栗16對(duì)袖帶壓的調(diào)整,使傳感器芯片19以與該袖帶壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的量,朝向從傳感器單元I突出的方向(或者相反的方向)移動(dòng)。由此,傳感器芯片19從框體IM的預(yù)先設(shè)置的窗口 IW突出并被按壓于被測(cè)定部位90。
[0068]圖5示意性示出所述傳感器芯片19的平面布局。該傳感器芯片19具備硅基板10,并構(gòu)成為ASIC(Applicat1n Specific Integrated Circuit;專用集成電路),所述娃基板 10為在一個(gè)方向(X方向)上細(xì)長(zhǎng)的大致平板狀的基板。硅基板10的X方向的尺寸被設(shè)定為1mm左右,與X方向垂直的Y方向的尺寸被設(shè)定為3mm左右,與X、Y方向垂直的Z方向的尺寸(厚度)被設(shè)定為0.4mm左右。在該硅基板1的Y方向上的大致中央,形成有沿X方向延伸的壓力傳感器陣列40。在該壓力傳感器陣列40的兩側(cè),分別形成有沿X方向平行地延伸的多路復(fù)用器20A、20B(適當(dāng)?shù)亟y(tǒng)一用附圖標(biāo)記20表示)。在硅基板10上的與壓力傳感器陣列40的端部對(duì)置的區(qū)域,即本例中沿著X方向上的兩側(cè)的短邊10c、10d的區(qū)域(雙點(diǎn)劃線所示),形成有電極端子陣列50A、50B。圖5中,在+X側(cè)的電極端子陣列50B的附近形成有低通濾波器(LPF)42和增幅器(以下稱為“放大器”)21。另外,硅基板10設(shè)置有連接所述的各部分40、20A、20B、
42、21、50A、50B的未圖示的布線。Y方向上的與壓力傳感器陣列40的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域(虛線所示)10A、10B為不存在電極端子的實(shí)際的平坦面。
[0069]壓力傳感器陣列40包括沿X方向以恒定間距(在本例中為0.2mm的間距)排列的多個(gè)(在本例中為46個(gè))壓力傳感器(應(yīng)變傳感器)元件41、41、…。例如圖6的(A)、圖6的(B)所示,壓力傳感器陣列40形成于薄區(qū)域49,通過將硅基板10的背面?zhèn)?-Z側(cè))削為凹狀而設(shè)置所述薄區(qū)域49。各壓力傳感器元件41為包括惠斯通電橋的公知類型的壓力傳感器元件。
[0070]如圖8所示,多路復(fù)用器20受到后述的CPUll的控制,選擇壓力傳感器陣列40所含的多個(gè)壓力傳感器元件41、41、…的輸出A、B、C、...,將個(gè)數(shù)減少的壓力傳感器元件的輸出(壓力信號(hào))Psl、Ps2、...分時(shí)地取出。將該取出的壓力信號(hào)的個(gè)數(shù)稱為“信道數(shù)”。在本例中,將信道數(shù)設(shè)為40信道(壓力傳感器陣列40兩端各有三個(gè)壓力傳感器元件41未被使用)。
[0071]此外,例如也可以將壓力傳感器陣列40所含的46個(gè)壓力傳感器元件41、41、…間隔兩個(gè)使用,即將信道數(shù)設(shè)為15信道(壓力傳感器陣列40端部的一個(gè)壓力傳感器元件41未被使用)。在這種情況下,使用的壓力傳感器元件41、41、…的間距實(shí)際為0.6mm的間距。
[0072]在本例中,低通濾波器42是截止頻率為500kHz的低通濾波器,從多路復(fù)用器20的輸出中除去超過500kHz的高頻噪聲,并將500kHz以下的信號(hào)向放大器21發(fā)送。
[0073]放大器21對(duì)從多路復(fù)用器20借助低通濾波器42接收的壓力信號(hào)Psl、Ps2、…進(jìn)行放大。放大后的壓力信號(hào)Ps1、Ps2、…借助電極端子陣列(在本例中,為圖5中的電極端子陣列50B)向芯片外部輸出。此外,放大器21為斬波放大器,因此在放大器21的后級(jí)包含用于降低伴隨斬波的雜音的低通濾波器(未圖示)。
[0074]如圖5中所不,電極端子陣列50A包括沿Y方向排成一列的多個(gè)電極端子E1、E2、…、Ell。同樣,電極端子陣列50B包括沿Y方向排成一列的多個(gè)電極端子E12、E13、...、E28。這樣,通過將多個(gè)電極端子沿Y方向排成一列,從而抑制了X方向尺寸的增加。在本例中,各電極端子具有X、Y方向的尺寸為ΙΟΟμπι左右的平坦的鋁電極極板(electrode pad)的形態(tài)。
[0075]例如,電極端子El為從后述的CPUll接收使全部的壓力傳感器元件41、41、...(的惠斯通電橋)活性化(供電)的信號(hào)的端子。電極端子E2為向多路復(fù)用器20和放大器21供電的端子。電極端子E3為提供接地電位的端子。電極端子E6?Ell為從CPUll接收對(duì)多路復(fù)用器20的動(dòng)作進(jìn)行控制的信號(hào)的端子。利用電極端子E6?Ell接收到的信號(hào)的編碼(高電平、低電平的組合),確定多個(gè)壓力傳感器元件41、41、…的輸出(壓力信號(hào))中的應(yīng)該由多路復(fù)用器20選擇并取出的壓力信號(hào)。電極端子E12、E13為在后述的多路掃描模式下將由多路復(fù)用器20選擇的(由放大器21放大后的)壓力信號(hào)Psl、Ps2、…向芯片外部輸出的端子。另外,電極端子E12、E13為將多個(gè)信道中的被決定為最佳信道的信道的壓力信號(hào)在后述的信道固定模式下向芯片外部輸出的端子。
[0076]如上所述,在該傳感器芯片19中,在硅基板10的與壓力傳感器陣列40的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域1(^、1(?—體地形成有處理電路20、42、21,所述處理電路20、42、21對(duì)壓力傳感器陣列40的壓力傳感器元件41的輸出進(jìn)行處理,并向電極端子陣列50B的電極端子送出。因此,無需將該處理電路設(shè)置在芯片外部,簡(jiǎn)化了芯片外部的電路。
[0077]另外,該處理電路包括多路復(fù)用器20,該多路復(fù)用器20選擇壓力傳感器陣列40的多個(gè)壓力傳感器元件41的輸出,并取出個(gè)數(shù)減少的壓力傳感器元件41的輸出(壓力信號(hào))Psl、Ps2、...。由此,能夠減少電極端子陣列50A、50B所含的電極端子的個(gè)數(shù)。因此,在硅基板10上沿著與傳感器芯片19的長(zhǎng)邊方向(X方向)垂直的方向(Y方向)配置電極端子陣列的布局(圖5的布局)變得容易,制造成品率提高。另外,壓力傳感器元件41的輸出信號(hào)個(gè)數(shù)減少,簡(jiǎn)化了芯片外部的電路,因此能夠降低成本。
[0078]此外,在電極端子陣列50A、50B所含的電極端子中的未說明用途的端子之中,還包括試制傳感器芯片19的階段用于測(cè)試特性的端子。這些特性測(cè)試用端子能夠在產(chǎn)品階段被省略。
[0079]圖7示出所述傳感器芯片19的安裝步驟。
[0080]i)首先,如圖7的步驟SI所示,在本例中,在圖4中所示的陶瓷基板30的上表面30a,沿X、Y方向分別使用粘片樹脂(未圖示)以恒定間距對(duì)傳感器芯片19、19、…進(jìn)行粘片(diebond) ο
[0081]此外,如圖6的(A)(沿著壓力傳感器陣列40的延伸方向的剖面)和圖6的(B)(沿著與壓力傳感器陣列40的延伸方向垂直的剖面)所示,在陶瓷基板30(和后述的柔性布線板31)上,以不妨礙壓力傳感器元件41的Z方向的撓曲的方式,與各傳感器芯片19對(duì)應(yīng)地形成有允許薄區(qū)域(凹部)49與外部之間的空氣流通的貫通孔39。
[0082]ii)接下來,如圖7的步驟S2所示,進(jìn)行固化(熱處理),使所述粘片樹脂硬化。由此,在陶瓷基板30上固定傳感器芯片19、19、…。
[0083]iii)接下來,如圖6的(A)所示,例如使用金線32對(duì)電極端子陣列50A、50B各自的電極端子和陶瓷基板30的上表面30a上形成的電極極板(在本例中由Au/Cr/Ni層疊構(gòu)成)37進(jìn)行焊線(圖7的步驟S3)。由此,將傳感器芯片19與陶瓷基板30電連接。與金凸塊進(jìn)行的連接相比,該金線32被高精度地設(shè)置。其結(jié)果,該安裝工序的合格率提高。
[0084]此外,在陶瓷基板30的下表面30b形成有用于與后述的柔性布線板31連接的電極極板38。陶瓷基板30的上表面、下表面的電極極板37、38借助未圖示的導(dǎo)通孔(貫通孔)相互電連接。
[0085]iv)接下來,如圖6的(A)所示,沿著傳感器芯片19的X方向兩側(cè)的短邊10c、1d涂覆用于防止流動(dòng)的樹脂(屏障樹脂)33、34,以便保護(hù)金線32(圖7的步驟S4)。屏障樹脂33被涂覆于傳感器芯片19的上表面19a,而屏障樹脂34被涂覆于陶瓷基板30的上表面30a。屏障樹月旨33、34的頂部的高度被設(shè)定為略微超出金線32的環(huán)的頂部的高度。
[0086]V)接下來,如圖6的(A)所示,以填充各屏障樹脂33、34之間的縫隙并包裹金線32的方式,涂覆用于保護(hù)電線的樹脂(填充樹脂)35(圖7的步驟S5)。由此,金線32被填充樹脂35包裹而受到保護(hù)。
[0087]vi)接下來,如圖6的(A)、圖6的(B)所示,將陶瓷基板30在X、Y方向分別沿著切割線DL切斷,將陶瓷基板30與傳感器芯片19形成為一體而單片化(圖7的步驟S6)。
[0088]vii)接下來,如圖6的(Α)、圖6的(B)所示,進(jìn)行回流焊(焊錫),將單片的陶瓷基板30的下表面30b的電極極板38與柔性布線板(FPC)31的對(duì)應(yīng)的面31a上設(shè)置的電極端子36電連接(圖7的步驟S7)。將安裝有該柔性布線板31的狀態(tài)的構(gòu)件稱為“子組件”。此外,在柔性布線板31中的搭載陶瓷基板30的區(qū)域以外的區(qū)域,設(shè)置有與電極端子36電連接的連接器51ο
[0089]接下來,在圖7的步驟S8中,將該子組件搭載于傳感器單元1(參照?qǐng)D3)。此時(shí),將所述柔性布線板(FPC)31的連接器51與傳感器單元I的對(duì)應(yīng)的連接器(未圖示)電連接。在本例中,陶瓷基板30和柔性布線板(FPC)31構(gòu)成布線基板。
[0090]然后,在圖7的步驟S9中,以覆蓋傳感器單元1、特別是覆蓋傳感器芯片19的方式,安裝(安裝完畢)保護(hù)薄片60(例如圖11中所示)。在本例中,保護(hù)薄片60由厚度為150μπι?300μπι左右的硅樹脂的薄片構(gòu)成。
[0091]在安裝狀態(tài)下,在與圖11所示的壓力傳感器陣列40的延伸方向垂直的剖面中,由于傳感器芯片19的與壓力傳感器陣列40的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域10Α、10Β為不存在電極端子的平坦面,因此被按壓于被測(cè)定部位90的保護(hù)薄片60的外表面60a也為平坦面。在圖12所示的沿著壓力傳感器陣列40的延伸方向的剖面中,在傳感器芯片19的與壓力傳感器陣列40的端部對(duì)置的區(qū)域存在有電極端子陣列50A、50B,填充樹脂35和屏障樹脂33、34(以下稱為“填充樹脂35等”)在傳感器芯片19的兩端附近向外(被測(cè)定部位90)呈凸?fàn)盥∑?,因此保護(hù)薄片60中的與填充樹脂35等對(duì)應(yīng)的部分60c、60d也向外呈凸?fàn)盥∑?。如圖11和圖12中所示,在測(cè)定時(shí),傳感器芯片19的長(zhǎng)邊方向、即壓力傳感器陣列40的延伸方向配置成與動(dòng)脈91交叉。
[0092]圖9示出所述脈搏波檢測(cè)裝置100的功能模塊結(jié)構(gòu)。該脈搏波檢測(cè)裝置100的模塊結(jié)構(gòu)大致分為:已說明的傳感器單元1、固定臺(tái)2所含的固定臺(tái)單元7和顯示單元3。
[0093]顯示單元3包括:操作部24,被設(shè)置為可從外部操作,被進(jìn)行操作以便輸入與脈搏波檢測(cè)相關(guān)的各種信息;以及顯示部25,由LED(Light Emitting D1de;發(fā)光二極管)、LCD(Liquid Crystal D i sp I ay;液晶顯示器)等構(gòu)成,用于將動(dòng)脈位置檢測(cè)結(jié)果、脈搏波測(cè)定結(jié)果等各種信息向外部輸出。
[0094]固定臺(tái)單元7包括:ROM (Read Only Memory;只讀存儲(chǔ)器)12 和 RAM(Random AccessMemory;隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)13,存儲(chǔ)用于控制該脈搏波檢測(cè)裝置100的數(shù)據(jù)、程序;CPU(Central Processing Unit;中央運(yùn)算處理裝置)11,為了集中控制該脈搏波檢測(cè)裝置100而執(zhí)行包含運(yùn)算在內(nèi)的各種處理;加壓栗15 ;負(fù)壓栗16;切換閥17 ;控制電路14,接收來自CPUll的控制信號(hào),對(duì)加壓栗15、負(fù)壓栗16和切換閥17進(jìn)行控制;特性可變?yōu)V波器22;以及A/D轉(zhuǎn)換部23。
[0095]CPUll訪問R0M12而讀取程序,在RAM13上展開并執(zhí)行程序,并且從操作部24接收來自用戶的操作信號(hào),基于該操作信號(hào)對(duì)該脈搏波檢測(cè)裝置100進(jìn)行整體控制。特別是,CPUll基于從操作部24輸入的操作信號(hào),將用于控制加壓栗15、負(fù)壓栗16和切換閥17的控制信號(hào)向控制電路14送出。另外,CPUll使顯示部25顯示脈搏波測(cè)定結(jié)果等。
[0096]加壓栗15為用于對(duì)按壓袖帶(空氣袋)18的內(nèi)壓(以下稱為“袖帶壓”)進(jìn)行加壓的栗,負(fù)壓栗16為用于對(duì)袖帶壓進(jìn)行減壓的栗。切換閥17選擇性地將所述的加壓栗15和負(fù)壓栗16中的任一個(gè)切換連接于空氣管6。此外,控制電路14基于來自CPUll的控制信號(hào),對(duì)所述的加壓栗15、負(fù)壓栗16和切換閥17進(jìn)行控制。
[0097]傳感器單元I包括已敘述的傳感器芯片19和按壓袖帶18,所述按壓袖帶18包含為了將該傳感器芯片19按壓在手腕上而被加壓調(diào)整的空氣袋。
[0098]固定臺(tái)單元7所含的特性可變?yōu)V波器22為用于使截止頻率fc以上的信號(hào)成分截止的低通濾波器。在本例中,特性可變?yōu)V波器22包括利用來自CPUlI的濾波器特性控制電壓來控制容量的可變?nèi)萘慷O管,可得到截止頻率fc不同的兩個(gè)特性(分別稱為“特性A”、“特性B,,)。
[0099]詳細(xì)而言,特性A是截止頻率fc被設(shè)定為對(duì)多個(gè)壓力傳感器元件41、41、…進(jìn)行掃描時(shí)的切換頻率fx(在本例中為20kHz)以上的值fcA的狀態(tài)。特性B為截止頻率fc被設(shè)定為比來自一個(gè)壓力傳感器元件的壓力信號(hào)的抽樣頻率fs的1/2低的值fcB的狀態(tài)。例如,如果對(duì)來自40信道的壓力傳感器元件41、41^的壓力信號(hào)?81、?82、‘"、?840進(jìn)行掃描時(shí)的切換頻率fx設(shè)為20kHz,則來自一個(gè)壓力傳感器元件的壓力信號(hào)的抽樣頻率f s為500Hz。在這種情況下,例如設(shè)定為&六=250詘2。另外,&8在30取<&8<250取(=€8/2)的范圍內(nèi),例如設(shè)定為f cB = 100Hz。
[0100]A/D轉(zhuǎn)換部23將從傳感器芯片19導(dǎo)出的模擬信號(hào)亦即壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,并送往CPU11。其結(jié)果,CPUll能夠借助多路復(fù)用器20分時(shí)取得傳感器芯片19所含的多個(gè)壓力傳感器兀件41、41、…輸出的壓力信號(hào)Psl、Ps2、…。
[0101]圖10示出所述脈搏波檢測(cè)裝置100所進(jìn)行的測(cè)定處理的流程。由CPUll訪問R0M22而讀取程序并在RAM23上展開并執(zhí)行程序,從而實(shí)現(xiàn)該流程所示的測(cè)定處理。
[0102]首先,如果電源開關(guān)(未圖示)接通,則CPUll對(duì)控制電路14發(fā)出指示以便驅(qū)動(dòng)負(fù)壓栗16,控制電路14基于該指示將切換閥17向負(fù)壓栗16側(cè)切換,并驅(qū)動(dòng)負(fù)壓栗16(S101)。通過驅(qū)動(dòng)負(fù)壓栗16,從而借助切換閥17以袖帶壓比大氣壓低很多的方式作用有袖帶壓,能夠避免傳感器芯片19從傳感器單元I意外突出而導(dǎo)致誤動(dòng)作或故障。
[0103]隨后,對(duì)傳感器單元I向被測(cè)定部位90移動(dòng)或者操作部24所含的測(cè)定開始開關(guān)(未圖示)被按壓等進(jìn)行檢測(cè),判斷測(cè)定開始(S103)。在前者的情況下,框體IM具備用于檢測(cè)傳感器單元I的移動(dòng)的未圖示的微動(dòng)開關(guān)等,CPUll基于該微動(dòng)開關(guān)的檢測(cè)信號(hào)判定傳感器單元I是否移動(dòng)。
[0104]如果判斷測(cè)定開始(S103中為“是”),則CPUll為了取得來自壓力傳感器元件41、41、…的壓力信號(hào),而使多路復(fù)用器20動(dòng)作并開始信道掃描(S105)。將其稱為多路掃描模式。然后,在該多路掃描模式下,CPUll利用濾波器特性控制信號(hào)將特性可變?yōu)V波器22切換為特性A,使該截止頻率為fcA(S107)。由于該fcA為來自多個(gè)壓力傳感器元件41、41、…的壓力信號(hào)的切換頻率fx以上的值,因此能夠防止在波形復(fù)原時(shí)產(chǎn)生遲鈍。
[0105]接下來,CPUll向控制電路14送出控制信號(hào)以便驅(qū)動(dòng)加壓栗15??刂齐娐?4基于該控制信號(hào)將切換閥17向加壓栗15側(cè)切換,并驅(qū)動(dòng)加壓栗15(S109)。由此,袖帶壓上升,傳感器單元I的傳感器芯片19被按壓于受檢者的被測(cè)定部位90的表面。
[0106]此時(shí),如圖11和圖12中所示,傳感器芯片19的長(zhǎng)邊方向、即壓力傳感器陣列40的延伸方向配置成與動(dòng)脈91交叉。
[0107]如果傳感器芯片19被按壓于被測(cè)定部位90,則來自傳感器芯片19所含的壓力傳感器元件41、41、…的壓力信號(hào)在多路復(fù)用器20中被按時(shí)間劃分,并通過低通濾波器42在放大器21中放大。隨后,放大后的壓力信號(hào)被輸入特性可變?yōu)V波器22。然后,在特性可變?yōu)V波器22中濾波后的壓力信號(hào)被送出到A/D轉(zhuǎn)換部23。然后,在A/D轉(zhuǎn)換部23中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,進(jìn)而輸入CPUll XPUll使用這些數(shù)字信息制作張力圖(表示壓力信號(hào)的交流成分(脈搏波信號(hào))的振幅的柱形圖),并顯示于顯示部25(圖10的S111)。
[0108]例如圖13的(A)示出40信道的壓力信號(hào)Psl、Ps2、‘"、Ps40的波形。此外,在圖13的(A)中,為了便于理解,壓力信號(hào)PSl、Ps2、‘"、Ps40的波形以在縱向略微錯(cuò)開的方式描繪。如圖13的(B)所示,張力圖作為表示所述的壓力信號(hào)PSl、Ps2、‘"、Ps40的交流成分(脈搏波信號(hào))的振幅(脈搏波振幅)的柱形圖而得出。此外,圖13的(B)的縱軸表示與各壓力信號(hào)Psl、Ps2、."、Ps40對(duì)應(yīng)的信道編號(hào)。
[0109]接下來,CHJll基于在圖10的步驟Slll中制作的張力圖,將多個(gè)壓力傳感器元件41、41、…中的示出脈搏波振幅的最大值的壓力傳感器元件(I 3的(B)的例子中為信道8)檢測(cè)為位于動(dòng)脈91上的壓力傳感器元件。然后,執(zhí)行用于將位于該動(dòng)脈91上的壓力傳感器元件選擇為最佳信道的處理(S113)。此外,選擇最佳信道的處理可以使用日本專利公開公報(bào)特開2004-222847號(hào)所記載的公知技術(shù)等。在本例中,選擇一個(gè)壓力傳感器元件(設(shè)為Di)作為最佳信道(此外,也可以采用兩個(gè)以上的最佳信道)。
[0110]同時(shí),CPUlI為了決定按壓袖帶18的最佳按壓力,從由各壓力傳感器元件41、41、...輸入的壓力信號(hào)抽出直流成分(SI 15)。例如圖14所示,壓力信號(hào)Ps包括直流成分Pdc和交流成分(脈搏波信號(hào))Pac。
[0111]可以利用壓力信號(hào)的恒定時(shí)間的平均值、壓力信號(hào)通過低通濾波器的成分(除去了脈搏波的成分)或者脈搏波上升點(diǎn)(混入脈搏波成分之前)的壓力信號(hào)電平,而求出直流成分Pdc。
[0112]更具體地說,在圖10的步驟S115中,將壓力信號(hào)的輸出變化分割為以恒定時(shí)間為單位的多個(gè)窗口(區(qū)間),通過計(jì)算各窗口內(nèi)的平均值,能夠抽出直流成分Pdc?;蛘撸ㄟ^計(jì)算各窗口內(nèi)的最大值與最小值的中間值、使用低通濾波器抽出規(guī)定頻率以下的值等,也同樣能夠抽出直流成分Pdc。此外,所述的恒定時(shí)間為與受檢者的脈搏無關(guān)的預(yù)先設(shè)定于脈搏波檢測(cè)裝置100的時(shí)間間隔,優(yōu)選為包括通常的一次脈搏時(shí)間在內(nèi)的1.5秒左右。
[0113]接下來,CHJll基于從各壓力傳感器元件41、41、…輸入的壓力信號(hào),檢測(cè)在步驟S115中抽出的直流成分Pdc穩(wěn)定的部位(S117)。在未檢測(cè)到直流成分Pdc穩(wěn)定的部位的情況下(S117中為“否”),繼續(xù)由加壓栗15對(duì)按壓袖帶18進(jìn)行加壓,并且直至檢測(cè)到直流成分Pdc穩(wěn)定的部位為止,重復(fù)所述的步驟Slll?S117的處理。
[0114]然后,如果最佳信道選擇完畢且檢測(cè)到直流成分Pdc穩(wěn)定的部位(S117中為“是”),貝1JCPU11將信道固定,以便多路復(fù)用器20選擇并送出來自被決定為最佳信道的壓力傳感器元件Di的壓力信號(hào)(S119)。將此稱為信道固定模式。在該信道固定模式下,CPUll利用濾波器特性控制信號(hào),將特性可變?yōu)V波器22切換為特性B,使截止頻率為fcB(例如fcB=100Hz)(S121)。由于該fcB為比來自一個(gè)壓力傳感器元件的壓力信號(hào)的抽樣頻率fs的1/2低的值,因此能夠除去混疊噪聲(即,在利用抽樣定理將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的情況下,具有抽樣頻率的1/2以上的頻率成分的噪聲由于折返現(xiàn)象而出現(xiàn)在抽樣頻率的1/2以下的區(qū)域)。除去該混疊噪聲的技術(shù)例如記載于日本專利公開公報(bào)特開2005-341994號(hào)。
[0115]接著,將步驟S117中檢測(cè)出的直流成分Pdc穩(wěn)定的部位臨時(shí)作為按壓袖帶18的最佳按壓力,并且向控制電路14送出控制信號(hào)以便調(diào)整按壓袖帶18的壓力(S123)。例如在圖14的例子中,在框AP的范圍內(nèi)得到最佳按壓力。
[0116]隨后,CPUlI判定在按壓袖帶18的按壓力被保持為最佳按壓的狀態(tài)下,從被選擇為最佳信道的壓力傳感器元件Di輸出的壓力信號(hào)、即圖15例示的波形數(shù)據(jù)的上升點(diǎn)的銳度(MSP)是否適當(dāng)(S125),進(jìn)而判定是否存在波形變形(S127)。此外,在圖15中,Pl表示射波的峰值,P2表示反射波的峰值。
[0117]在波形數(shù)據(jù)的上升點(diǎn)的銳度(MSP)不適當(dāng)?shù)那闆r(圖10的S125中為“否”)或檢測(cè)到波形變形的情況下(S127中為“否”),直至波形數(shù)據(jù)的上升點(diǎn)的銳度變?yōu)檫m當(dāng)為止,或者檢測(cè)不到波形變形為止,重復(fù)步驟S123的按壓力的調(diào)整。
[0118]然后,在波形數(shù)據(jù)的上升點(diǎn)的銳度(MSP)適當(dāng)(S125中為“是”)并且檢測(cè)不到波形變形的情況下(S127中為“是”),CPU11借助多路復(fù)用器20、放大器21、特性可變?yōu)V波器22和A/D轉(zhuǎn)換部23取得此刻的波形數(shù)據(jù)(SI29)。
[0119]然后,CPUll根據(jù)取得的波形數(shù)據(jù)檢測(cè)脈搏波,判定脈搏波檢測(cè)結(jié)束的規(guī)定條件是否成立(S131)。在步驟S131中,用于結(jié)束脈搏波檢測(cè)的條件可以是經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間(例如30秒),也可以是來自用戶的結(jié)束(或中斷)指示等。即,直至規(guī)定條件成立為止,重復(fù)所述的步驟S129的脈搏波數(shù)據(jù)的傳送處理。
[0120]然后,在脈搏波檢測(cè)結(jié)束的規(guī)定條件成立時(shí)(S131中為“是”),CPUlI對(duì)控制電路14送出控制信號(hào),以便借助切換閥17驅(qū)動(dòng)負(fù)壓栗16(S133)。由此,傳感器芯片19對(duì)被測(cè)定部位90的按壓狀態(tài)被解除,結(jié)束一系列的脈搏波測(cè)定處理。
[0121]在如此進(jìn)行脈搏波測(cè)定的情況下,在圖11所示的與壓力傳感器陣列40的延伸方向垂直的剖面(沿著動(dòng)脈91的剖面)中,傳感器芯片19的與壓力傳感器陣列40的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域10A、10B為不存在電極端子的平坦面,被按壓于被測(cè)定部位90的保護(hù)薄片60的外表面60a也是平坦面。因此,不會(huì)妨礙動(dòng)脈91的血管壁的向外部分91a的平坦化。其結(jié)果,能使動(dòng)脈91的血管壁的向外部分91a高精度地平坦化。因此,能夠不受血管壁的影響,準(zhǔn)確求出動(dòng)脈91的內(nèi)壓的變化。
[0122]此外,在圖12所示的沿著壓力傳感器陣列40的延伸方向的剖面(橫切動(dòng)脈91的剖面)中,在傳感器芯片19的與壓力傳感器陣列40的端部對(duì)置的區(qū)域存在有電極端子陣列50A、50B,并且填充樹脂35等在傳感器芯片19的兩端附近向外(被測(cè)定部位90)呈凸?fàn)盥∑?。但是,由于該電極端子陣列50A、50B、填充樹脂35等存在于從動(dòng)脈91偏離的區(qū)域,因此不會(huì)妨礙動(dòng)脈91的血管壁的向外部分91a平坦化。
[0123]另外,如圖11所示,在傳感器芯片19的硅基板10上的與壓力傳感器陣列40的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域10A、10B不存在電極端子陣列,因此能夠減小與壓力傳感器陣列40的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域10A、10B的尺寸。在這種情況下,例如可以將低通濾波器42和放大器21設(shè)置于芯片外部,從而可以簡(jiǎn)化傳感器芯片19內(nèi)的處理電路。其結(jié)果,能夠減小對(duì)被測(cè)定部位90的壓迫力,因此能夠減少被測(cè)定者的痛苦。
[0124]在本實(shí)施方式中,使用硅基板10作為形成傳感器芯片19的基板,不過并不局限于此。所述基板只要能夠利用MEMS技術(shù)形成有壓力傳感器(應(yīng)變傳感器)陣列即可,可以是其他材料的基板。
[0125]另外,在本實(shí)施方式中,使用陶瓷基板30和柔性布線板31作為布線基板,不過并不局限于此。所述布線基板只要能夠支承所述基板,并且能夠設(shè)置與所述基板上的電極端子連接的布線即可,也可以是其他材料的基板。例如,可以將柔性布線板31的一部分剛性構(gòu)成,并在該剛性的部分直接搭載傳感器芯片19。
[0126]另外,在本實(shí)施方式中,以覆蓋傳感器芯片19的方式設(shè)置保護(hù)薄片60,不過并不局限于此。也可以將傳感器芯片19的表面與金線32—起用樹脂實(shí)際平坦地涂覆并密封,從而進(jìn)行保護(hù)。[Ο127]另外,在本實(shí)施方式中,將電極端子陣列50Α、50Β所含的電極端子分別沿Y方向排成一列,不過并不局限于此。電極端子陣列50Α、50Β只要設(shè)置在與壓力傳感器陣列40的端部對(duì)置的區(qū)域即可。例如,電極端子陣列50Α、50Β可以沿Y方向形成為2列,且為彼此分別隔開1/2間距的排列(所謂的交錯(cuò)排列)。在如此形成的情況下,與一列的情況相比,能夠縮小傳感器芯片19的Y方向尺寸。
[0128]上述的實(shí)施方式僅僅為例示,可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下進(jìn)行各種變形。上述的多個(gè)實(shí)施方式分別單獨(dú)成立,不過也可以將各實(shí)施方式彼此組合。另外,不同實(shí)施方式中的各種特征可以分別單獨(dú)成立,不過也可以將不同的實(shí)施方式中的特征彼此組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脈搏波檢測(cè)裝置,將形成有壓力傳感器陣列的傳感器芯片按壓于動(dòng)脈經(jīng)過的被測(cè)定部位,以無創(chuàng)方式檢測(cè)脈搏波,其特征在于, 所述傳感器芯片包括: 基板,具有在一個(gè)方向上細(xì)長(zhǎng)延伸的形狀,且配置成與所述動(dòng)脈交叉; 壓力傳感器陣列,形成于所述基板,且由沿著所述一個(gè)方向排列的多個(gè)壓力傳感器元件構(gòu)成;以及 電極端子陣列,形成在所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的端部對(duì)置的區(qū)域,用于將所述多個(gè)壓力傳感器元件的輸出取出到芯片外部, 所述基板上的與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域?yàn)椴淮嬖陔姌O端子的平坦面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏波檢測(cè)裝置,其特征在于,所述電極端子陣列包括沿著與所述一個(gè)方向垂直的方向排列的多個(gè)電極端子。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈搏波檢測(cè)裝置,其特征在于,在所述基板的與所述壓力傳感器陣列的兩側(cè)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域,一體地形成有處理電路,所述處理電路對(duì)所述壓力傳感器陣列的所述壓力傳感器元件的輸出進(jìn)行處理,并向所述電極端子陣列的電極端子送出。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈搏波檢測(cè)裝置,其特征在于,所述處理電路包括多路復(fù)用器,所述多路復(fù)用器選擇所述壓力傳感器陣列的所述多個(gè)壓力傳感器元件的輸出,并分時(shí)地取出個(gè)數(shù)減少的壓力傳感器元件的輸出。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的脈搏波檢測(cè)裝置,其特征在于, 包括搭載并支承所述傳感器芯片的布線基板, 所述傳感器芯片的所述電極端子陣列的電極端子借助電線連接于所述布線基板上的對(duì)應(yīng)的電極極板。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈搏波檢測(cè)裝置,其特征在于,所述電線由樹脂密封。
【文檔編號(hào)】A61B5/0245GK105848572SQ201580003402
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日
【發(fā)明人】加藤雄樹, 若宮祐之, 小椋敏彥
【申請(qǐng)人】歐姆龍健康醫(yī)療事業(yè)株式會(huì)社
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