(57)【要約】  飲み込みセンサ装置（Ｉ）は、センサ（６）とセンサ（６）で検出された情報を無線で送信するためのデバイス（６０）とを含むセンサ類（５０）と、複数のリジッド基板（１，２，３）が積み重ねられて構成された基板群（１０）と、を備える。基板群（１０）は、センサ類（５０）の一部（５１）が実装された第一リジッド基板（１）と、センサ類（５０）のうち一部（５１）を除く他部（５２）が実装された第二リジッド基板（２）と、第一リジッド基板（１）と第二リジッド基板（２）との間に配置され、一部（５１）と他部（５２）との電気的な接続用のスルーホール（ＨT）が穿設された第三リジッド基板（３）とを有する。
2019181643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類と、
複数のリジッド基板が積み重ねられて構成された基板群と、を備え、
前記基板群は、
前記センサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、
前記センサ類のうち前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、
前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に配置され、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板とを有する
ことを特徴とする飲み込みセンサ装置。
【請求項２】
前記デバイスは、前記リジッド基板に埋め込まれたコイルを含む
ことを特徴とする請求項１に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項３】
前記複数のリジッド基板は、複数の配線層をもつ多層基板を含み、
前記コイルは、前記複数の配線層のうち一層以上または二層以上で巻回された
ことを特徴とする請求項２に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項４】
前記コイルは、同一平面で二ターン以上巻回された
ことを特徴とする請求項２または３に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項５】
前記コイルは、前記基板群の積み重ね方向から視て重複しないパターンで巻回された
ことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項６】
前記第三リジッド基板は、規格化された複数の基板から構成された
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項７】
前記基板群は、前記第一リジッド基板または前記第二リジッド基板に対して、前記第三リジッド基板とは反対側に積み重ねられた第四リジッド基板を有する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項８】
前記デバイスは、体液に接触する二つの電極間に電力を発生させる電池を含む
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項９】
センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類と、
複数のリジッド基板が積み重ねられて構成された基板群と、を備え、
前記基板群は、前記センサ類の一部が実装された一方の基板と、前記センサ類の他部が実装された他方の基板とを有し、前記一方の基板に実装された前記一部と前記他方の基板に実装された前記他部とが前記基板群の積み重ね方向に電気的に接続された
ことを特徴とする飲み込みセンサ装置。
【請求項１０】
前記センサ類の前記他部はコイルを含み、
前記一方の基板に前記コイルを除く前記センサ類が実装されるとともに、前記他方の基板に前記コイルが実装されている
ことを特徴とする請求項９に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項１１】
センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、前記センサ類の前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板とを、前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に前記第三リジッド基板を配置して積み重ねる積重工程と、
前記積重工程で積み重ねられた前記第一リジッド基板に実装された前記一部と前記第二リジッド基板に実装された前記他部とを、前記第三リジッド基板の前記スルーホールを通じて電気的に接続させる電気接続工程と、を有する
ことを特徴とする飲み込みセンサ装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電気接続工程の後に実施され、前記第一リジッド基板，前記第二リジッド基板および前記第三リジッド基板ならびに前記センサ類と含む内部モジュールをカプセルの内部に満たされた樹脂に浸漬させ、前記樹脂を硬化させる浸漬硬化工程と、
前記浸漬硬化工程の前に実施され、前記デバイスに含まれる電池において体液に接触すると電力を発生させる二つの電極のうち露出する領域が前記樹脂に浸漬しないように、前記領域に応じた形状の部材で前記領域を養生する養生工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載された飲み込みセンサ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイタルサインの検出に用いて好適な飲み込みセンサ装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カプセルにセンサ類の内蔵されたセンサ装置が知られている。このようなカプセル型の飲み込みセンサ装置は、被験者に飲み込まれ、その体内においてバイタルサインを検出するのに用いられる。
上記のセンサ装置には、温度計あるいはカメラなどのセンサやこのセンサに関する他のデバイスといったセンサ類が内蔵され、センサ類が実装される基板も内蔵される。【０００３】
このように種々の機器を内蔵するセンサ装置には、飲み込みやすい形状や小型化が要求される。そこで、内蔵される機器について、一枚の基板に配置するのではなく、複数の基板に分散して配置することが提案されている。さらに、複数のリジッド基板に実装されたセンサ類どうしをフレキシブル基板によって結線させることも提案されている。
たとえば、センサ類の設けられたリジッド基板どうしがフレキシブル基板によって連結されたリジッドフレキシブル基板において、リジッド基板どうしが積み重ねられた状態にフレキシブル基板で折り曲げられたセンサ装置が検討されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-271520号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、リジッドフレキシブル基板は一般的にリジッド基板よりも高価であることから、上述したようにリジッドフレキシブル基板を用いるセンサ装置では、材料コストの上昇を招くおそれがある。また、センサ装置の組み立てにフレキシブル基板での折り曲げを要することから、組立コストの上昇を招くおそれがある。これらのようなフレキシブル基板の使用を要因としたコストの上昇を抑制するのに限らず、飲み込みセンサ装置には、製造工程全体でコストを低減させることが要求されている。よって、飲み込みセンサ装置の製造コストを抑制するうえで、改善の余地がある。【０００６】
本件は、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、飲み込みセンサ装置の製造コストを抑制することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ここで開示する飲み込みセンサ装置は、センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類と、複数のリジッド基板が積み重ねられて構成された基板群と、を備える。前記基板群は、前記センサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、前記センサ類のうち前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に配置され、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板とを有する。
（２）また、ここで開示するもう一つの飲み込みセンサ装置は、センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類と、複数のリジッド基板が積み重ねられて構成された基板群とを備える。前記基板群は、前記センサ類の一部が実装された一方の基板と、前記センサ類の他部が実装された他方の基板とを有し、前記一方の基板に実装された前記一部と前記他方の基板に実装された前記他部とが前記基板群の積み重ね方向に電気的に接続されている。【０００８】
（３）ここで開示する飲み込みセンサ装置の製造方法は、積重工程と電気接続工程とを有する。
前記積重工程では、センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、前記センサ類の前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板とを、前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に前記第三リジッド基板を配置して積み重ねる。
前記電気接続工程では、前記積重工程で積み重ねられた前記第一リジッド基板に実装された前記一部と前記第二リジッド基板に実装された前記他部とを、前記第三リジッド基板の前記スルーホールを通じて電気的に接続させる。
【発明の効果】
【０００９】
本件によれば、第一リジッド基板および第二リジッド基板に分散して配置されたセンサ類どうしを第三リジッド基板のスルーホールを通じて電気的に接続することができる。そのため、フレキシブル基板を用いずに飲み込みセンサ装置を製造することができる。よって、飲み込みセンサ装置の製造コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第一実施形態の飲み込みセンサ装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、第一実施形態の飲み込みセンサ装置に内蔵されるセンサ類の模式的な回路図である。
【図３】図３は、第一実施形態の飲み込みセンサ装置の要部を示す模式図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、第一実施形態の飲み込みセンサ装置に用いられる第一リジッド基板を示す平面図であり、図４Ａは第一リジッド基板の表面を示し、図４Ｂは第一リジッド基板の裏面を示す。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、第一実施形態の飲み込みセンサ装置に用いられる第二リジッド基板を示す平面図であり、図５Ａは第二リジッド基板の表面を示し、図５Ｂは第二リジッド基板の裏面を示す。
【図６】図６は、第一実施形態の飲み込みセンサ装置に用いられる第三リジッド基板を示す平面図である。
【図７】図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃおよび図７Ｄは、第一実施形態の飲み込みセンサ装置を製造する方法の前工程を示す図であり、図７Ａは第一実装工程を示し、図７Ｂは第二実装工程を示し、図７Ｃは積重工程を示し、図７Ｄは電気接続工程を示す。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、第一実施形態の飲み込みセンサ装置を製造する方法の中工程を示す図であり、図８Ａはトリミング工程を示し、図８Ｂは第三実装工程を示す。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、第一実施形態の飲み込みセンサ装置を製造する方法の後工程を示す図であり、図９Ａは浸漬硬化工程を示し、図９Ｂは成形工程を示す。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、第二実施形態の飲み込みセンサ装置に用いられる第一リジッド基板を示す平面図であり、図１０Ａは第一リジッド基板の表面を示し、図１０Ｂは第一リジッド基板の裏面を示す。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、第二実施形態の変形性にかかる飲み込みセンサ装置に用いられる第一リジッド基板を示す平面図であり、図１１Ａは第一リジッド基板の表面を示し、図１１Ｂは第一リジッド基板の裏面を示す。
【図１２】図１２Ａ，図１２Ｂ，図１２Ｃ，図１２Ｄ，図１２Ｅおよび図１２Ｆは、第三実施形態の飲み込みセンサ装置に用いられる第三リジッド基板を示す平面図であり、図１２Ａは第三リジッド基板の第一層（表面）を示し、図１２Ｂは第三リジッド基板の第二層を示し、図１２Ｃは第三リジッド基板の第三層を示し、図１２Ｄは第三リジッド基板の第四層を示し、図１２Ｅは第三リジッド基板の第五層を示し、図１２Ｆは第一リジッド基板の第六層（裏面）を示す。
【図１３】図１３は、第四実施形態の飲み込みセンサ装置の要部を示す模式図である。
【図１４】図１４は、第四実施形態の変形例にかかる飲み込みセンサ装置の要部を示す模式図である。
【図１５】図１５は、第五実施形態の飲み込みセンサ装置の要部を示す模式図である。
【図１６】図１６Ａ，図１６Ｂ，図１６Ｃおよび図１６Ｄは、第六実施形態の飲み込みセンサ装置を製造する方法の後工程を示す図であり、図１６Ａは養生工程を示し、図１６Ｂは浸漬硬化工程を示し、図１６Ｃは成形工程を示し、図１６Ｄは解除工程を示す。
【図１７】図１７は、飲み込みセンサ装置の製造過程の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、飲み込みセンサ装置（以下「センサ装置」と略称する）を実施するための形態を説明する。
本実施形態のセンサ装置は、センサ類の実装された基板が積み重ねられた状態で飲み込みセンサに内蔵されている。
ここでは、被験者に飲み込まれて使用されるセンサ装置を例説する。また、センサ装置による検出対象として、被験者のバイタルサインを例示する。バイタルサインの一例としては、安静時における被験者の体内温度（以下「深部体温」という）が挙げられる。
【００１２】
下記の説明で参照する図面には、Ｘ軸，Ｙ軸およびＺ軸を有する正系の直交座標系を方向の基準に定め、センサ装置が所定の向きをなすものとする。所定の向きをなすセンサ装置は、基板の延在平面がＸ軸およびＹ軸の双方に沿うとともに、基板の積み重ね方向がＺ方向に沿うものとする。
なお、図示の便宜上、平面図や斜視図におけるデバイス間の結線については基本的に図示を省略する。また、断面図や模式図では、センサ類の厚みを誇張して示し、同一平面に配置されるものの同一断面には配置されていないデバイスの一部も図示している。
以下、センサ装置について、第一実施形態，第二実施形態，第三実施形態，第四実施形態，第五実施形態，第六実施形態の順にそれぞれの詳細を述べる。なお、詳述する実施形態はあくまでも例示に過ぎず、これらの実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
【００１３】
［Ｉ．第一実施形態］
［１．構成］
まず、図１および図３を参照して、センサ装置Ｉの概要を説明する。
センサ装置Ｉには、基板群１０やセンサ類５０を内蔵するカプセル９が設けられている。カプセル９は、センサ装置Ｉの外殻をなす。このカプセル９には、胃液や腸液といった消化液に対して難溶性の材質が用いられる。
【００１４】
上記のセンサ装置Ｉは、飲み込みやすい形状に設けられる。ここでは、円柱の上底および下底が膨出した概形をもつセンサ装置Ｉを例示する。ただし、錐台状や球形，円盤状といったさまざまな形状をセンサ装置Ｉに適用してもよい。なお、ここで例示するセンサ装置Ｉは、カプセル９によってほぼ全体が覆われるものの、一部のセンサ類５０が露出して設けられている。
以下、センサ装置Ｉについて、基本的な回路構成を述べ、その後に具体的なレイアウト構成の詳細を述べる。
【００１５】
［１．１．回路構成］
図２に示すように、センサ装置Ｉに内蔵されるセンサ類５０は、検出された情報を外部に送信する回路（以下「送信回路」と略称する）５Ｔを構成する。
送信回路５Ｔには、温度を検出するセンサ６をはじめ、センサ６で検出された情報を無線で送信するためのデバイス６０が設けられている。デバイス６０には、外部に情報を送信（出力）するための送信部７が含まれるほか、電力を供給する電源部５が含まれ、センサ６および送信部７などを制御するコントローラ８も含まれる。
【００１６】
さらに、センサ装置Ｉから送信された情報は、センサ装置Ｉを飲み込んだ被験者の体外に設けられた受信回路５Ｒで受信される。
受信回路５Ｒには、センサ装置Ｉから送信された情報を受信するためのコイル（以下「受信コイル」と略称する）５Ｌや復調部５Ｄをはじめ、復調部５Ｄに電力を供給する電源部５Ｓが設けられている。この受信回路５Ｒには、受信した情報を表示するディスプレイ５Ｅも設けられている。
【００１７】
――送信回路――
〈電源部〉
電源部５には、電力の供給源である電池５Ｂが設けられている。この電源部５には、電池５Ｂのほか、電池５Ｂの電圧を上昇して供給する昇圧回路５Ｐや電源コンデンサ５Ｃも配備されている。
【００１８】
ここでは、電池５Ｂとして胃酸（酸性の液体）に接触すると二つの電極Ｅ１，Ｅ２間に電力を発生させる胃酸電池を用いている。ただし、胃酸のほか腸液などの他の体液に接触する二つの電極Ｅ１，Ｅ２間に電力を発生させる電池５Ｂを用いてもよい。
電極Ｅ１，Ｅ２のうち、一方の負極Ｅ１（第一電極）にはマグネシウム（Mg）薄膜が用いられ、他方の陽極Ｅ２（第二電極）には金（Au）薄膜が用いられている。
なお、上記の胃酸電池に限らず、無線で給電されるモジュールやボタン電池といった種々の電力供給源を電池５Ｂに用いてもよい。
【００１９】
電極Ｅ１，Ｅ２は、次の昇圧回路５Ｐに接続されている。
昇圧回路５Ｐは、入力された電極Ｅ１，Ｅ２間の電圧を上昇させて出力する機能回路である。たとえば、電極Ｅ１，Ｅ２から１．０［Ｖ］程度の電圧が入力された昇圧回路５Ｐは、３．０［Ｖ］程度の電圧を出力する。
この昇圧回路５Ｐの出力側には、次の電源コンデンサ５Ｃが接続されている。
【００２０】
電源コンデンサ５Ｃは、電流あるいは電圧を平滑化する機能を担う。さらに、この電源コンデンサ５Ｃは、蓄電池のように充電電荷を保持する機能も担う。ここでは、電源コンデンサ５Ｃとして、電気容量が２２０［μＦ］の積層セラミックコンデンサ（MLCC〈Multi-Layer Ceramic Capacitor〉）を用いている。
上記の電源コンデンサ５Ｃに対してセンサ６，送信部７やコントローラ８が並列に接続され、センサ６，送信部７，コントローラ８のそれぞれに電力が供給される。
【００２１】
〈センサ〉
センサ６は、温度を検出する温度センサである。すなわち、センサ６は、センサ装置Ｉにおいて温度測定する部分（測温部）を構成する。ここでは、汎用のデジタル温度センサのうち小型かつ低消費電力型のものをセンサ６に用いている。
このセンサ６で検出された情報は、コントローラ８に入力される。
【００２２】
〈送信部〉
送信部７には、搬送波を生成する発振部７Ｏと、発振部７Ｏで生成された搬送波を変化させてセンサ６で検出された情報を乗せた変調波を出力する変調部７Ｍと、変調部７Ｍからの変調波を外部に出力する共振回路７Ｒとが設けられている。ここでは、送信コンデンサ７Ｃと送信コイル７Ｌ（コイル）とが接続された共振回路７Ｒが用いられている。
【００２３】
すなわち、発振部７Ｏからの搬送波が変調部７Ｍによって変調されてセンサ６による検出温度の信号を含む変調波が生成される。この変調波が共振回路７Ｒから電磁波として出力される。
上記した電磁波通信では、センサ装置Ｉを飲み込んだ被験者の消化管やその他の身体といった生体の通過性とエネルギー損失抑制との双方が要求される。一般的に、電磁波は、１００［ＭＨｚ］よりも高い周波数領域で生体吸収損失が増大する第一特性を有し、送信コイル７Ｌが小型である場合には周波数が低いほど送信効率が低下する第二特性も有する。そのため、上記の第一特性および第二特性を勘案して、出力する電磁波の周波数を選定することが好ましい。
【００２４】
ここでは、１３．５６［ＭＨｚ］の搬送波が採用される。また、符号化方式としてマンチェスター符号化が用いられ、変調方式として二位相偏移変調（BPSK 〈binary phase-shift keying〉）が用いられている。
上記の設定によれば、一回の送信に要する時間は１［ｍｓ］程度であり、これに必要な電力消費量は３［μＪ］程度である。
【００２５】
〈コントローラ〉
コントローラ８は、センサ６や変調部７Ｍに接続されている。このコントローラ８は、下記の列挙する種々の制御１〜３を実施する。
・制御１：センサ６による検出
・制御２：センサ６で検出された情報のカプセル化
・制御３：共振回路７Ｒからの出力頻度の設定
【００２６】
制御１は、センサ６を作動させて温度を検出させる作動制御である。
制御２は、情報のカプセル化によって搬送波に乗せる情報を生成する信号制御である。
制御３は、変調部７Ｍを介して、共振回路７Ｒを共振させる作動制御である。
そのほか、コントローラ８を発振部７Ｏに接続してもよい。また、センサ６，発振部７Ｏ，変調部７Ｍの少なくとも一つについて、電源のＯＮ/ＯＦＦを切り替える電源制御をコントローラ８に担わせてもよい。
【００２７】
――受信回路――
受信回路５Ｒでは、上述した送信回路５Ｔからの電磁波が受信コイル５Ｌで受信される。受信コイル５Ｌで受信された電磁波は、復調部５Ｄによって復調されることによって、センサ６で検出された情報（すなわち「深部体温」の情報）が取り出される。これらの受信コイル５Ｌおよび復調部５Ｄには、電源部５Ｓからの電力が供給される。この受信回路５Ｒでは、復調部５Ｄで取り出された深部体温の情報がディスプレイ５Ｅに表示され、このディスプレイ５Ｅにも電源部５Ｓからの電力が供給される。
【００２８】
なお、復調部５Ｄによって取り出された深部体温の情報は、ディスプレイ５Ｅへの表示に限らず、図示省略する通信網を通じてオンラインストレージに保存してもよい。この場合には、スマートフォンやノートパソコンといった上記の通信網に接続可能な電子機器類からオンラインストレージのデータを閲覧可能に構成することもできる。
更に言えば、オンラインストレージに蓄積された深部体温の情報を含むバイタルサインのデータベースに基づいて、健康状態に関する提案や警告を被験者やその関係者に報知することも可能である。また、被験者やその関係者の電子機器類からの要求に応じてセンサ装置Ｉを制御することも可能である。このように、いわゆるビッグデータやＩｏＴ（Internet of Things）を活用してセンサ装置Ｉを使用することもできる。
【００２９】
［１．２．レイアウト構成］
つづいて、図３〜図６を参照して、センサ装置Ｉのレイアウト構成を詳述する。
図３に示すように、センサ装置Ｉには、上述した送信回路５Ｔを構成するセンサ類５０のほか、センサ類５０が分散して配置された基板群１０がカプセル９に内蔵されている。このセンサ装置Ｉには、カプセル９の内部であってセンサ類５０および基板群１０以外の部分に樹脂（網点で示す）が充填されている。この樹脂には、生体に適合した樹脂（以下「生体適合樹脂」と称する）が用いられる。
【００３０】
基板群１０は、三つのリジッド基板１，２，３がＺ軸方向に積み重ねられた状態で構成される。これらのリジッド基板１，２，３には、図３において上側に配置された第一リジッド基板１と、図３において下側に配置された第二リジッド基板２と、これらのリジッド基板１，２の間に配置された第三リジッド基板３とが設けられる。
また、これらのリジッド基板１，２，３には、表裏の各面に配線可能な両面基板が用いられている。なお、第一リジッド基板１については、図３における上面を「表面１ａ（第一面）」とするとともに下面を「裏面１ｂ（第二面）」とする。同様に、第三リジッド基板３についても、図３における上面を「表面３ａ（第一面）」とするとともに下面を「裏面３ｂ（第二面）」とする。一方、第二リジッド基板２については、図３における下面を「表面２ａ（第一面）」とするとともに上面を「裏面２ｂ（第二面）」とする。
【００３１】
図４〜図６に示すように、リジッド基板１，２，３のそれぞれは、矩形のフレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３から円形に切り出された部位である（図４〜図６には切り捨てられる部位に網点を付す）。
フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、リジッド基板１，２，３の基材である。これらのフレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、何れも平面視（Ｚ軸方向視）で同じ形状および面積に設定されている。リジッド基板１，２，３についても、平面視で同じ形状および面積に設定される。
なお、リジッド基板１，２，３の形状は、カプセル９の形状（センサ装置Ｉの概形）に応じた形状であることが好ましく、円形に限らず、楕円形や多角形といったさまざまな形状を用いることができる。フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３の形状についても、特に限定されない。
【００３２】
また、フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３においてリジッド基板１，２，３を残して切り落とされる箇所には、リジッド基板１，２，３を積み重ねるときの位置決め用の穴（以下「位置決め穴」という）ＨP1，ＨP2，ＨP3が穿設されている。ここでは、フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３における四隅のそれぞれに設けられたＨP1，ＨP2，ＨP3を例示する（ただし符号を一箇所のみに付す）。
これらの位置決め穴ＨP1，ＨP2，ＨP3は、リジッド基板１，２，３あるいはフレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３を平面視で一致するように積み重ねたときに、位置決め穴ＨP1，ＨP2，ＨP3どうしも平面視で一致する箇所に配置されている。
そのため、位置決め穴ＨP1，ＨP2，ＨP3にＺ軸方向に延びるピンＰ（図７参照）を差し込んでリジッド基板１，２，３を積み重ねるだけで、ＸＹ平面におけるリジッド基板１，２，３の各位置を決めることができる。
【００３３】
本実施形態では、第一リジッド基板１にセンサ類５０の一部（以下「第一センサ類」という）５１が配置されている。第二リジッド基板２には、センサ類５０のうち第一センサ類５１を除く他部（以下「第二センサ類」という）５２が配置されている。なお、第三リジッド基板３にはセンサ類５０が配置されていない。
以下、リジッド基板１，２，３のそれぞれを詳述する。
【００３４】
――第一リジッド基板――
図４Ａに示すように、第一リジッド基板１の表面１ａには、電池５Ｂの負極Ｅ１および陽極Ｅ２が実装される。
これらの電極Ｅ１，Ｅ２は、図３に示すように、その上面が外部に露出して設けられ、たとえば胃液に対して直に浸漬されるように配置される。なお、電極Ｅ１，Ｅ２は、図４Ａに示すようにＹ方向に並設されるが、図示の便宜上、図３ではＸ方向に並べて示す。
【００３５】
ここでは、電極Ｅ１，Ｅ２どうしの間に隔壁Ｗが延設されている。この隔壁Ｗにより、被験者の胃壁（消化器の内壁）が電極Ｅ１，Ｅ２の双方に接触することを抑え、電極Ｅ１，Ｅ２の短絡による胃壁の熱傷（いわゆる火傷）を防いでいる。
なお、電極Ｅ１，Ｅ２は、微細加工技術（ＭＥＭＳ〈Micro Electro Mechanical Systems〉技術）によって作製された第一リジッド基板１の表面１ａ上にスパッタ法によって形成される。
【００３６】
図４Ｂ第一リジッド基板１の裏面１ｂには、昇圧回路５Ｐ，発振部７Ｏおよび変調部７Ｍが実装される。
上記の電池５Ｂ，昇圧回路５Ｐ，発振部７Ｏおよび変調部７Ｍは、第一センサ類５１を構成する。
さらに、第一リジッド基板１の裏面１ｂには、第二リジッド基板２に実装された第二センサ類５２との結線（電気的な接続）用に、複数のパッドＰ１（「ランド」とも称される，一箇所のみに符号を付す）が設けられている。また、変調部７ＭはパッドＰ１の何れかに接続される。
【００３７】
――第二リジッド基板――
図５Ａに示すように、第二リジッド基板２の表面２ａには、電源コンデンサ５Ｃが実装され、さらに送信コイル７Ｌ（図３参照）の接続用端子７０Ｌや送信コンデンサ７Ｃが設けられている。なお、送信コイル７Ｌや送信コンデンサ７Ｃを設ける位置は、第二リジッド基板２の表面２ａに限られるものではなく、第一リジッド基板１の表面１ａまたは裏面１ｂ、或いは、第二リジッド基板２の裏面２ｂとしてもよい。図５Ｂに示すように、第二リジッド基板２の裏面２ｂには、センサ６およびコントローラ８が実装される。また、図３に示すように、送信コイル７Ｌは、第二センサ類５２が実装された第二リジッド基板２の表面２ａに後付けされ、基板群１０に外付けされる。たとえば、クリームハンダによって第二リジッド基板２の表面２ａに送信コイル７Ｌが接続される。
上記の電源コンデンサ５Ｃ，センサ６，コントローラ８，送信コイル７Ｌおよび送信コンデンサ７Ｃは、第二センサ類５２を構成する。
さらに、図５Ｂに示すように、第二リジッド基板２の裏面２ｂには、第一リジッド基板１の裏面１ｂのパッドＰ１と平面視と一致する箇所に、パッドＰ２（一箇所のみに符号を付す）が設けられている。また、第一リジッド基板１の変調部７Ｍから出力される変調波の信号は、変調部７Ｍが接続されたパッドＰ１に対応するパッドＰ２と接続された送信コイル７Ｌの接続用端子７０Ｌを介し送信コンデンサ７Ｃに出力される。
【００３８】
――第三リジッド基板――
図６に示すように、第三リジッド基板３には、第一センサ類５１と第二センサ類５２との電気的な接続用のスルーホールＨT（一箇所のみに符号を付す）が穿設されている。なお、第三リジッド基板３は、表面３ａおよび裏面３ｂとも同様に構成されている。
スルーホールＨTは、平面視で上記のパッドＰ１，Ｐ２に対応する箇所のそれぞれに配置される。このスルーホールＨTには、第三リジッド基板３が穿設された穴の内面にはんだや銅などの導体がメッキ処理されている。スルーホールＨTの導体と上記のパッドＰ１，Ｐ２とは、Ｚ方向への導電性をもつ異方性導電フィルム（ACF〈Anisotropic Conductive Film〉）やハンダといった公知の材料によって電気的に接続される。
なお、第一リジッド基板１の裏面１ｂのパッドＰ１と第二リジッド基板２の裏面２ｂのパッドＰ２とを平面視で一致しない箇所に設け、第三リジッド基板３による配線で、パッドＰ１とパッドＰ２とを電気的に接続してもよい。
【００３９】
この第三リジッド基板３には、他のリジッド基板１，２の裏面１ｂ，２ｂに実装された昇圧回路５Ｐ，発振部７Ｏおよび変調部７Ｍならびにセンサ６およびコントローラ８に対する干渉を避けるために、切り抜かれた部位（以下「切抜部」という）３９が設けられている。すなわち、第三リジッド基板３は、円環状に形成されている。図６に例示する複数のスルーホールＨTは、切抜部３９を挟んで一側および他側のそれぞれに配置されている。さらに、複数のスルーホールＨTを切抜部３９の周辺に配置してもよい。
【００４０】
［２．センサ装置の製造方法］
つぎに、上述したセンサ装置Ｉの製造方法を説明する。
ここで例示する製法では、前工程Ａ，中工程Ｂ，後工程Ｃの順に三つの工程Ａ，Ｂ，Ｃが実施される。
【００４１】
前工程Ａでは、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、下記の工程Ａ１〜Ａ４が順を追って実施される。
・工程Ａ１：第一リジッド基板１に第一センサ類５１を実装する第一実装工程
・工程Ａ２：第二リジッド基板２に第二センサ類５２を実装する第二実装工程
・工程Ａ３：リジッド基板１，２，３を積み重ねる積重工程
・工程Ａ４：スルーホールＨTでセンサ類５１，５２どうしを電気的に接続させる電気接続工程
【００４２】
中工程Ｂでは、図８Ａ，図８Ｂに示すように、下記の工程Ｂ１，Ｂ２が順を追って実施される。
・工程Ｂ１：リジッド基板１，２，３を整形するトリミング工程
・工程Ｂ２：送信コイル７Ｌを外付けして内部モジュールを完成させる第三実装工程
後工程Ｃでは、図９Ａ，図９Ｂに示すように、下記の工程Ｃ１，Ｃ２が順を追って実施される。
・工程Ｃ１：内部モジュールを樹脂に浸漬させて硬化させる浸漬硬化工程
・工程Ｃ２：外形を整える成形工程
【００４３】
――前工程――
〈第一実装工程〉
工程Ａ１の第一実装工程では、図７Ａに示すように、第一リジッド基板１の表面１ａに電池５Ｂの電極Ｅ１，Ｅ２を実装し、裏面１ｂに昇圧回路５Ｐ，発振部７Ｏおよび変調部７Ｍを実装する。この裏面１ｂにはパッドＰ１を設ける。さらに、表面１ａに対して、電極Ｅ１，Ｅ２どうしの間の隔壁Ｗおよび電極Ｅ１，Ｅ２を囲む外壁ＷＥを形成する。
【００４４】
〈第二実装工程〉
工程Ａ２の第二実装工程では、図７Ｂに示すように、送信コイル７Ｌ以外の第二センサ類５２を実装する。具体的には、第二リジッド基板２の表面２ａに電源コンデンサ５Ｃおよび送信コンデンサ７Ｃを実装し、裏面２ｂにセンサ６およびコントローラ８を実装する。この裏面２ｂにはパッドＰ２を設ける。
【００４５】
〈積重工程〉
工程Ａ３の積重工程では、図７Ｃに示すように、第一リジッド基板１と第二リジッド基板２との間に第三リジッド基板３を配置して、これらの基板１，２，３を積み重ねる。具体的には、上術した位置決め穴ＨP1，ＨP2，ＨP3（一点鎖線で示す）にＺ軸方向に延びるピンＰ（一点鎖線で示す）を差し込んでリジッド基板１，２，３を積み重ねる。これにより、ＸＹ平面における各位置の決められたリジッド基板１，２，３が積み重ねられる。
【００４６】
〈電気接続工程〉
工程Ａ４の電気接続工程では、図７Ｄに示すように、パッドＰ１，Ｐ２とスルーホールＨTとを電気的に接続する。具体的には、パッドＰ１，Ｐ２とスルーホールＨTとの間を異方性導電フィルムやハンダといった公知の材料で接合する。これにより、スルーホールＨTを通じてセンサ類５１，５２どうしを電気的に接続させる。さらに、第一リジッド基板１と第三リジッド基板３との間、第二リジッド基板２と第三リジッド基板３との間に接着剤を流し込んで基板間の接合強度を増してもよい。
【００４７】
――中工程――
〈トリミング工程〉
工程Ｂ１のトリミング工程では、図８Ａに示すように、リジッド基板１，２，３以外の基材部分を取り除いて整形する。具体的には、積重工程で上述した位置決め穴ＨP1，ＨP2，ＨP3からピンＰを抜き、リジッド基板１，２，３において隔壁Ｗの上部をクランプＣで把持したうえで回転させ、リジッド基板１，２，３以外の基材部分がトリミングビットＢで削り落とされる。また、積重工程で上述した位置決め穴ＨP1，ＨP2，ＨP3からピンＰを抜かず、リジッド基板１，２，３において隔壁Ｗの上部をクランプＣで把持したうえで、リジッド基板１，２，３を周回するようにトリミングビットＢを動かしてリジッド基板１，２，３以外の基材部分を削り落としてもよい。
〈第三実装工程〉
工程Ｂ２の第三実装工程では、図８Ｂに示すように、第二リジッド基板２の表面２ａに送信コイル７Ｌを実装する。具体的には、第二リジッド基板２の表面２ａのクリームハンダを溶融させて送信コイル７Ｌが接続される。
【００４８】
――後工程――
〈浸漬硬化工程〉
工程Ｃ１の浸漬硬化工程では、図９Ａに示すように、上記したリジッド基板１，２，３やセンサ類５０からなる内部モジュールを、カプセル９の内部に満たされた生体適合樹脂に浸漬させる。このとき、電極Ｅ１，Ｅ２が生体適合樹脂に浸漬しないように、生体適合樹脂が外壁ＷＥを乗り越えない位置で内部モジュールを保持する。そして、生体適合樹脂を硬化させる。あるいは、生体適合樹脂の硬化を待つ。なお、第三リジッド基板３内の切抜部３９に生体適合樹脂が容易に充填されるよう、リジッド基板１，２に穴を設けてもよい。
〈成形工程〉
工程Ｃ２の成形工程では、図９Ｂに示すように、外形を整える。具体的には、角を丸めたり、クランプＣで把持していた隔壁Ｗの上部を削り落としたりして成形する。
【００４９】
［３．作用および効果］
本実施形態のセンサ装置Ｉは、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
センサ装置Ｉでは、リジッド基板１，２，３のみからなる基板群１０にセンサ類５０が分散して実装され、分散して実装されたセンサ類５０どうしが第三リジッド基板３のスルーホールＨTを通じて結線（電気的に接続）される。
そのため、フレキシブル基板を用いずにセンサ装置Ｉを製造することができる。したがって、基板材料のコストを抑制することができる。また、フレキシブル基板での折り曲げ工程を省略することで組立コストを抑制することができる。これらより、センサ装置Ｉの製造コストを抑制することができる。
【００５０】
さらに、センサ装置Ｉには、電池５Ｂに胃酸電池を用いているため、ボタン電池を用いた場合と比較して、液漏れのおそれがなく、ボタン電池にセンサ装置Ｉのサイズが律速されることもない。よって、生体安全性を確保することができ、センサ装置Ｉの小型化に資する。
【００５１】
［ＩＩ．第二実施形態］
［１．構成］
つぎに、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、第二実施形態のセンサ装置ＩＩを説明する。
第二実施形態のセンサ装置ＩＩは、上述した第一実施形態のセンサ装置Ｉでは送信コイル７Ｌが基板群１０に外付けされるのに対し、送信コイル７Ｌ′が基板群１０′に埋め込まれる点で異なる。なお、上述した第一実施形態のセンサ装置Ｉでは送信コンデンサ７Ｃが第二リジッド基板２の表面２ａに実装されるのに対し、本実施形態の送信コンデンサ７Ｃ′は第一リジッド基板１′の裏面１ｂ′に実装される点も異なる。その他の構成は、第一実施形態と同様の構成になっており、同様の符号を付して各部の説明を省略する。
本第二実施形態では、第一リジッド基板１′に送信コイル７Ｌ′が埋め込まれたレイアウトを例示する。ただし、送信コイル７Ｌ′が埋め込まれる基板は、第一リジッド基板１′に限らず、図示省略する第二リジッド基板や第三リジッド基板、さらにその全部または一部であってもよい。
【００５２】
センサ装置ＩＩの第一リジッド基板１′には、その外周に送信コイル７Ｌ′の巻線が埋め込まれている。
この第一リジッド基板１′には、第一センサ類５１′やパッドＰ１と平面視で異なる箇所に、表面１ａ′と裏面１ｂ′とを電気的に接続するスルーホールＨL′（上述したスルーホールＨTとは異なる）が穿設されている。そして、第一リジッド基板１′における送信コイル７Ｌ′の巻線は、図１０Ａに示すように表面１ａ′で１ターンし、図１０Ｂに示すように裏面１ｂ′でもう１ターンし、表面１ａ′および裏面１ｂ′の巻線がスルーホールＨL′を通じて結線される。
【００５３】
さらに、表面１ａ′の巻線と裏面１ｂ′の巻線とは、平面視で重複しないパターンで巻回されている。
なお、本実施形態のセンサ装置ＩＩにおける第一リジッド基板１′は、第一実施形態Ｉのセンサ装置Ｉにおける第一リジッド基板１と比較して、送信コイル７Ｌ′が埋め込まれる分だけ外径が大きく設定されている。
【００５４】
そのほか、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、表面１ａ′および裏面１ｂ′の各層で送信コイル７Ｌ′の巻線が複数ターン（図１１では２ターンのパターンを例示する）していてもよい。この場合のセンサ装置ＩＩ′の第一リジッド基板１′は、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すセンサ装置ＩＩの第一リジッド基板１′よりも同一層におけるターン数の増加分に対応して外径が大きく設定されうる。
【００５５】
［２．作用および効果］
本実施形態のセンサ装置ＩＩは、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
送信コイル７Ｌ′が第一リジッド基板１′に埋め込まれていることから、第一センサ類５１′と同様に送信コイル７Ｌ′を実装することができる。また、第一リジッド基板１′の製造時に送信コイル７Ｌ′を埋め込んでもよい。そのため、第一実施形態の送信コイル７Ｌのような後付けや外付けなどの工程を省略することができる。よって、製造コストを低減させることができる。
【００５６】
ところで、送信コイル７Ｌ′においてＺ軸方向に沿って互いに隣接する巻線は、キャパシタとしても機能する。このキャパシタの電気容量は、「パターン間容量」とも称される。送信コイル７Ｌ′のインダクタンスよりもパターン間容量が優勢になる所定の共振周波数よりも高周波の領域では、インダクタとしての機能を送信コイル７Ｌ′が果たすことができず、外部に情報を送信不能となる。
【００５７】
これに対し、送信コイル７Ｌ′の巻線が平面視で重複しないパターンで巻回されることから、パターン間容量を抑えることができ、共振周波数の設定領域を確保することができる。たとえば、第一実施形態のセンサ装置Ｉよりも高い共振周波数の設定が可能となる。
そのほか、表面１ａ′および裏面１ｂ′の各層で送信コイル７Ｌ′の巻線が複数ターンするレイアウトの場合には、埋め込まれた送信コイル７Ｌ′のインダクタンスを確保することができる。
【００５８】
［ＩＩＩ．第三実施形態］
［１．構成］
つぎに、図１２Ａ〜図１２Ｆを参照して、第三実施形態のセンサ装置ＩＩＩを説明する。
第三実施形態のセンサ装置ＩＩＩは、上述した第二実施形態のセンサ装置ＩＩでは表面１ａ′および裏面１ｂ′の二層に送信コイル７Ｌ′の巻線が配置されるのに対し、送信コイル７Ｌ″の巻線が三層以上に配置される点で異なる。その他の構成は、第二実施形態と同様の構成になっており、各部の説明を省略する。
本実施形態では、第三リジッド基板３″に送信コイル７Ｌ″が埋め込まれたレイアウトを例示する。ただし、送信コイル７Ｌ″が埋め込まれる基板は、第三リジッド基板３″に限らず、図示省略する第一リジッド基板や第二リジッド基板であってもよい。
【００５９】
センサ装置ＩＩＩの第三リジッド基板３″には、表面３ａ″および裏面３ｂ″の他にも配線層（三層以上の配線層）をもつ多層基板が用いられている。ここでは、配線層として、第一層Ｌ１，第二層Ｌ２，第三層Ｌ３，第四層Ｌ４，第五層Ｌ５，第六層Ｌ６の順にＺ方向に並ぶ複数層を例示する。これらの複数層が設けられた六層基板を第三リジッド基板３″の例に挙げる。なお、第一層Ｌ１は第三リジッド基板３″の表面３ａ″に対応し、第六層Ｌ６は第三リジッド基板３″の裏面３ｂ″に対応する。
【００６０】
第三リジッド基板３″には、第一層Ｌ１，第二層Ｌ２，第三層Ｌ３，第四層Ｌ４，第五層Ｌ５，第六層Ｌ６のそれぞれに送信コイル７Ｌ″の巻線が埋め込まれている。
この第三リジッド基板３″には、スルーホールＨT″と平面視で異なる箇所に、表面３ａ″と裏面３ｂ″とを電気的に接続するスルーホールＨL″（上述したスルーホールＨTとは異なる）が穿設されている。
さらに、スルーホールＨL″は、隣接する層Ｌ１〜Ｌ６どうしのそれぞれを電気的に接続するために、層Ｌ１〜Ｌ６の数と同数（すなわち六つ）が設けられている（ここでは各層において電気的に接続されているスルーホールＨL″に符号を付す）。これらのスルーホールＨL″は、各層Ｌ１〜Ｌ６の巻線を平面視で重複しないパターンで巻回するため、または奇数層Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５と偶数層Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６との巻線を平面視で重複しないパターンで巻回するために、第三リジッド基板３″における径方向位置が互いに相異して配置される。
なお、第三リジッド基板３″に設けられた、第一層Ｌ１，第二層Ｌ２，第三層Ｌ３，第四層Ｌ４，第五層Ｌ５，第六層Ｌ６の層間を接続するのは、スルーホールＨL″に限らず、非貫通穿穴のＩＶＨ（Inner Via Hole）やＢＶＨ（Blind Via Hole）などを使用してもよい。
【００６１】
図１２Ａに示すように第一層Ｌ１で送信コイル７Ｌ″の巻線が１ターンする。同様に、図１２Ｂに示す第二層Ｌ２，図１２Ｃに示す第三層Ｌ３，図１２Ｄに示す第四層Ｌ４，図１２Ｅに示す第五層Ｌ５，図１２Ｆに示す第六層Ｌ６のそれぞれで、送信コイル７Ｌ″の巻線が１ターンする。これらの層Ｌ１〜Ｌ６は隣接する層間の巻線どうしがスルーホールＨL″を通じて結線される。
【００６２】
［２．作用および効果］
本実施形態のセンサ装置ＩＩＩは、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
多層基板の第三リジッド基板３″における各層で送信コイル７Ｌ″の巻線が巻回されることから、埋め込まれた送信コイル７Ｌ″のインダクタンスを確保することができる。
そのほか、径方向位置の異なる複数のスルーホールＨL″によって、各層Ｌ１〜Ｌ６の巻線が平面視で重複しないように配置されるため、インダクタンスを確保したうえでパターン間容量を抑えることもでき、共振周波数の設定領域を確保することもできる。
【００６３】
［ＩＶ．第四実施形態］
［１．構成］
つぎに、図１３を参照して、第四実施形態のセンサ装置ＩＶを説明する。
第四実施形態のセンサ装置ＩＶは、上述した第一実施形態のセンサ装置Ｉに対して下記の点１，２で相異する。
・相異点１：第一実施形態の第二リジッド基板２の表裏を反転させたレイアウト
・相異点２：第一実施形態の第三リジッド基板３よりもＺ方向寸法が大きい第三リジッド基板３０を用いる
第三リジッド基板３０を除いた他の構成は、第一実施形態と同様の構成になっており、各部の説明を省略する。
【００６４】
上記の相異点１に関し、本実施形態の電源コンデンサ５０Ｃは、第一実施形態の電源コンデンサ５Ｃと充電電荷の保持量が同等なものの、センサ６、発振部７Ｏやコントローラ８よりもＺ方向寸法が大きい。そのため、上記の相異点１で述べたように第二リジッド基板２０の裏面２０ｂに実装された電源コンデンサ５０Ｃは、第一実施形態のように薄い第三リジッド基板３を用いた場合には、第一リジッド基板１００の裏面１００ｂあるいは第一センサ類５１に干渉するおそれがある。
そこで、相異点２で述べたように、第一実施形態の第三リジッド基板３よりも厚い第三リジッド基板３０を用いている。
【００６５】
この第三リジッド基板３０には、第三実施形態のように多層基板が用いられ、図示省略する送信コイルの巻線が各層に巻回されている。一般的に、多層基板は、基板の厚みが大きくなるほど層数が多く設定される。このような層数設定に則った第三リジッド基板３０が用いられている。すなわち、第三実施形態の第三リジッド基板３″よりも多くの層が設定された第三リジッド基板３０がセンサ装置ＩＶに内蔵されているが、センサ装置Ｉとセンサ装置ＩＶのＺ方向の全体寸法は変わらない。また、第一実施形態の電源コンデンサ５Ｃよりも充電電荷の保持量が大きい電源コンデンサ５０Ｃを用いてもよい。
【００６６】
そのほか、図１４に示すように、センサ装置ＩＶ′の第三リジッド基板３０は、規格化された複数の基板３０Ａ，３０Ｂから構成されていてもよい。
たとえば、第三実施形態のセンサ装置ＩＩＩにおいて規格化された基板を第三リジッド基板３″に用いるとともに、この基板と同様の基板３０Ａ，３０Ｂを積み重ねて、本実施形態の第三リジッド基板３０を構成してもよい。
【００６７】
［２．作用および効果］
本実施形態のセンサ装置ＩＶは、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
センサ装置ＩＶのＺ方向の全体寸法をセンサ装置Ｉから変えずに第三実施形態の第三リジッド基板３″よりも多くの層が設定された第三リジッド基板３０の各層で送信コイルの巻線が巻回されることから、インダクタンスを高めることができる。また、第一実施形態の電源コンデンサ５Ｃよりも充電電荷の保持量が大きい電源コンデンサ５０Ｃを用いた場合には、センサ装置ＩＶによる検出頻度あるいは検出回数を高めることができ、検出情報の出力頻度あるいは出力回数を高めることもできる。
【００６８】
そのほか、規格化された複数の基板３０Ａ，３０Ｂから第三リジッド基板３０を構成すれば、第三実施形態のセンサ装置ＩＩＩと本実施形態のセンサ装置ＩＶとで個別に第三リジッド基板３″，３０Ａ，３０Ｂを用意する必要がない。このように、第三リジッド基板３″と基板３０Ａ，３０Ｂとを兼用することで、センサ装置ＩＩＩ，ＩＶのパーツを共用化することができる。これにより、タイプの異なるセンサ装置ＩＩＩ，ＩＶの製造コストを抑制することができる。
【００６９】
［Ｖ．第五実施形態］
［１．構成］
つぎに、図１５を参照して、第五実施形態のセンサ装置Ｖを説明する。
第五実施形態のセンサ装置Ｖは、上述した第一実施形態のセンサ装置Ｉに対して下記の点Ａ〜Ｃで相異する。
・相異点Ａ：第三リジッド基板３に替えて用いられる第三実施形態と同様の第三リジッド基板３″
・相異点Ｂ：第二リジッド基板２に対して第三リジッド基板３″とは反対側に増設された第四リジッド基板４０
・相異点Ｃ：電源コンデンサ５Ｃに替えて用いられる第四実施形態と同様の電源コンデンサ５０Ｃを用いる
【００７０】
さらに、第四リジッド基板４０には、第三リジッド基板３″と同様に多層基板が用いられ、図示省略する送信コイルの巻線が各層に巻回されている。かかる巻線は、第三リジッド基板３″に埋め込まれた送信コイルと結線されている。すなわち、第三リジッド基板３″および第四リジッド基板４０に送信コイルが分散して埋め込まれている。
そのうえ、第三リジッド基板３″と第四リジッド基板４０とは、同一の規格品である。すなわち、規格化された基板３″，４０がセンサ装置Ｖに用いられる。
その他の構成は、第一実施形態や第三実施形態と同様の構成になっており、各部の説明を省略する。
【００７１】
［２．作用および効果］
本実施形態のセンサ装置Ｖは、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
第三リジッド基板３″に加えて第四リジッド基板４０にも送信コイルが埋め込まれることから、第三実施形態のセンサ装置ＩＩＩと比較して、インダクタンスを高めることができる。
そのほか、規格化された基板３″，４０が用いられることから、センサ装置ＩＩＩ，Ｖのパーツを共用化することができる。これにより、タイプの異なるセンサ装置ＩＩＩ，Ｖの製造コストを抑制することができる。
【００７２】
［ＶＩ．第六実施形態］
［１．構成］
つぎに、図１６Ａ〜図１６Ｄを参照して、第六実施形態にかかるセンサ装置ＶＩの製造方法を説明する。
この方法で製造されたセンサ装置ＶＩは、上述した第一実施形態のセンサ装置Ｉと同様の構成を備えるものの、製造過程で養生部材８０が用いられる。そこで、本実施形態の説明では、第一実施形態のセンサ装置Ｉと同様の構成には、共通の符号を付して各部の説明を省略する。
【００７３】
本実施形態の製造方法は、上述した第一実施形態のセンサ装置Ｉを製造する方法に対して、主に後工程が相異する。
具体的には、第一実施形態の工程Ｃ１，Ｃ２（後工程Ｃ）に替えて、本実施形態の製造方法では下記の工程Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４（後工程Ｄ）が順を追って実施される。これらの工程Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４では、完成品のセンサ装置ＶＩにおいて電極Ｅ１，Ｅ２の露出する領域（以下「露出領域」と称する）Ｒを生体適合樹脂に浸漬させないようにする手法が工程Ｃ１，Ｃ２と相異する。
【００７４】
・工程Ｄ１：養生部材８０で露出領域Ｒを養生する養生工程
・工程Ｄ２：内部モジュールＭを樹脂に浸漬させて硬化させる浸漬硬化工程
・工程Ｄ３：外形を整える成形工程
・工程Ｄ４：養生を解除する解除工程
そのほか、第一実施形態では前工程の第一実装工程で形成される外壁ＷＥ（図３参照）に対応する構成が、本実施形態では上記の工程Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で形成される点も相異する。なお、本実施形態の工程Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４では、隔壁Ｗ（図３参照）の形成が省略される。
【００７５】
〈養生工程〉
工程Ｄ１の養生工程では、図１６Ａに示すように、露出領域Ｒに応じた形状の養生部材８０を用いて露出領域Ｒを養生する。養生部材８０は、第一実施形態で上述した外壁ＷＥよりもＺ方向寸法が大きく設定されている。この養生部材８０は、溶媒によって溶解する性状を有する可溶性の材料から形成されている。ここでは、養生部材８０として円柱状の部材を例示する。
この養生工程では、養生部材８０を露出領域Ｒに積層し貼り付ける。このようにして、生体適合樹脂に露出領域Ｒが浸漬しないように、養生部材８０で露出領域Ｒが被覆されて養生される。
【００７６】
〈浸漬硬化工程〉
工程Ｄ２の浸漬硬化工程では、図１６Ｂに示すように、リジッド基板１，２，３やセンサ類５０（図３参照）からなる内部モジュールＭを、カプセル９の内部に満たされた生体適合樹脂に沈下させて浸漬させる。すなわち、内部モジュールＭを生体適合樹脂に包埋させる。そして、生体適合樹脂を硬化させる。あるいは、生体適合樹脂の硬化を待つ。
この浸漬硬化工程で内部モジュールＭの保持されるＺ方向位置は、外壁ＷＥ（図３参照）よりもＺ方向寸法の大きい養生部材８０で露出領域Ｒが養生されていることから、上述した工程Ｃ１で内部モジュールＭを保持するＺ方向位置よりも許容される範囲が拡大する。
【００７７】
〈成形工程〉
工程Ｄ３の成形工程では、図１６Ｃに示すように、全体の角を丸めたり養生部材８０のうち突出する部位８９（二点鎖線で示す）を削除したりして、外形を整える。このことから、成形工程は整形工程とも言える。
つぎに説明する解除工程の前かつ成形工程の後には、露出領域Ｒは未だ露出しておらず、露出領域Ｒが養生されたままの状態である。
【００７８】
〈解除工程〉
工程Ｄ４の解除工程では、図１６Ｄに示すように、養生部材８０を取り除いて養生を解除する。ここでは、養生部材８０が溶媒で溶解されることにより、養生部材８０で一時的に保護されていた露出領域Ｒが露出し、露出領域Ｒの養生が解き除かれる。
この解除工程の後には、養生部材８０が存在していた領域の外周縁に、第一実施形態のセンサ装置Ｉにおける外壁ＷＥに対応する構成として生体適合樹脂の硬化した部位があらわれることとなる。
【００７９】
［２．作用および効果］
本実施形態のセンサ装置ＶＩを製造する方法は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
養生工程において浸漬硬化工程の前に養生部材８０で露出領域Ｒが養生されることから、浸漬硬化工程で内部モジュールＭを保持するＺ方向位置の許容範囲を簡便に拡大することができる。
【００８０】
解除工程において養生部材８０が溶媒で溶解させられることから、養生部材８０による露出領域Ｒの養生を容易に解除することができる。
解除工程の後には、外壁ＷＥに対応する構成として生体適合樹脂の硬化した部位があらわれることから、第一実施形態の第一実装工程で外壁ＷＥを形成する工程を省略することができる。
上記のように製造工程を簡便，容易にすることで、センサ装置ＶＩの製造コストを低減させることができる。
【００８１】
［３．変形例］
つぎに、第六実施形態のセンサ装置を製造する方法の変形例を説明する。
上述の第六実施形態にかかるセンサ装置の製造方法および以下に述べる変形例の製造方法では、浸漬硬化工程が少なくとも電気接続工程の後に実施されればよく、養生工程が少なくとも浸漬硬化工程の前に実施されればよい。
【００８２】
たとえば、前工程や中工程で養生工程を実施してもよい。これらのように後工程よりも前に実施される養生工程よりも後に浸漬硬化工程を実施してもよい。なお、リジッド基板の整形が不要であったり送信コイルがリジッド基板に埋め込まれたりする場合には、中工程を省略することもできる。
下記の説明では、可溶性の養生部材を用いる変形例として第一変形例，第二変形例および第三変形例を挙げる。これらの変形例では、第六実施形態のセンサ装置ＶＩを製造する方法と同様に、露出領域を被覆することで養生する。
【００８３】
そのほか、露出領域の周囲を囲むことで養生する変形例として、第四変形例および第五変形例を挙げる。これらの変形例では、養生部材を可溶性の材料で構成することは無用であり、難溶性の材料で構成された養生部材が用いられる。第四、第五変形例では、前述の工程Ｄ４の養生を解除する解除工程は不要である。
なお、ここで説明する点を除いては上述した第六実施形態と同様の構成になっている。これらの構成については、同様の符号を付し、各部の説明を省略する。
【００８４】
［３．１．第一変形例］
第一変形例では、図１６Ａに二点鎖線で示すように、二つの養生部材８１，８２が用いられる。具体的には、電極Ｅ１に対応する第一養生部材８１と電極Ｅ２に対応する第二養生部材８２とが用いられる。これらの養生部材８１，８２は、第一実施形態のセンサ装置Ｉにおける隔壁Ｗに対応する空間をあけて、互いに離間して配置される。
上記の養生部材８１，８２を用いることにより、養生部材８１，８２どうしの間に生体適合樹脂の硬化した部位を隔壁Ｗに対応する構成として形成することできる。
【００８５】
［３．２．第二変形例］
第二変形例では、少なくとも隔壁Ｗに対応する空間をあけて第一変形例の養生部材８１，８２が連結された一体の養生部材が用いられる。たとえば、電極Ｅ１，Ｅ２に門柱の立てられた門型（いわば上部が連結された柱状）の養生部材が用いられる。
上記のように一体の養生部材を用いることで、センサ装置の製造工程を簡便化するのに資する。
【００８６】
［３．３．第三変形例］
第三変形例では、体液で溶解可能な可溶性の材料で構成された養生部材が用いる。この養生部材が用いられた場合には、センサ装置が服用されて体液に接触・浸漬したときに養生部材が溶解する。そのため、除去工程を省略することができ、センサ装置の製造工程を簡便化するのに資する。
なお、浸漬硬化工程の後に本変形例の養生部材の一部が突出する状態であれば、安全性を高めるために、養生部材のうち突出する一部が成形工程で削除される。
【００８７】
［３．４．第四変形例］
第四変形例では、露出領域を囲む形状（露出領域に対応する形状）の養生部材が用いられる。ここでは、円筒状の部材を養生部材の例に挙げる。
この例では、養生部材が、露出領域を覆わないため、養生部材の除去工程を省略することができる。また、この例では、養生部材を除去しないので、養生部材を生体適合樹脂で形成することが好ましい。
本変形例の養生部材は、養生工程において、露出領域を囲む周壁をなすような配置で内部モジュールに積層されて貼り付けられる。この養生部材は、第一実施形態で上述した外壁ＷＥ（図３参照）よりもＺ方向寸法が大きく設定されている。
【００８８】
成形工程では、全体の角を丸めたり養生部材のうち突出する部位を削除したりして、外形を整える。この成形工程の後には、外壁ＷＥに対応する構成として養生部材の一部があらわれることとなる。
本変形例の養生部材によれば、露出領域を囲むことで養生することができ、また、除去工程を省略できるので、センサ装置を製造する方法の簡便化に資する。
【００８９】
［３．５．第五変形例］
上記の第四変形例では円筒状の部材が養生部材に用いられることから、外壁ＷＥ（図３参照）に対応する構成は設けることができるものの、隔壁Ｗ（図３参照）に対応する構成は設けられない。
そこで、第五変形例では、外壁ＷＥだけでなく隔壁Ｗに対応する部位も併せもつ形状の養生部材を用いる。具体的には、第五変形例で挙げた円筒状の部材に対して直径方向に延在するとともにＺ方向にも延在する壁部の追加された形状をなす養生部材が用いられる。
本変形例の養生部材によれば、第五変形例の作用および効果に加えて、隔壁Ｗに対応する構成を形成することができる。
【００９０】
［ＶＩＩ．その他］
上述した実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。
たとえば、基板群を構成する各リジッド基板は、一枚の基材に対して一つだけが配置されるレイアウトに限られない。
【００９１】
図１７に示すように、一枚の基材１００，２００，３００に対して複数のリジッド基板が配置されてもよい。このように複数のリジッド基板がレイアウトされた基材を用いることで、一枚の基材に対して一つのリジッド基板がレイアウトされた場合と比較して、一つのセンサ装置ごとに必要な積み重ね工程をまとめて実施することができる。さらに、位置決めピンＰＯを位置決め穴ＨP100，ＨP200，ＨP300に差し込むだけで、各基材１００，２００，３００の位置を決めることができる。そのため、一度に複数のセンサ装置を製造することができる。よって、製造コストを更に抑制することができる。
【００９２】
あるいは、基板群は、少なくとも二枚の基板から構成されていればよい。すなわち、センサ類の一部が実装された一方の基板とセンサ類の他部が実装された他方の基板とから基板群が構成され、基板群の積み重ね方向（上述したＺ方向）にセンサ類の一部と他部とが電気的に接続されてもよい。
たとえば、他方の基板にコイル（他部）が埋め込まれ、一方の基板にその他のセンサ類（一部）が埋め込まれていてもよい。この場合には、他方の基板におけるコイルと一方の基板におけるその他のセンサ類とは、上述した異方性導電フィルムやハンダといった公知の材料が基板のそれぞれに設けられたパッドどうしの間に介装されることで、電気的に接続される。具体的に言えば、図３に示すセンサ装置Ｉに対して、第一センサ類５１に加えて第二センサ類５２を第一リジッド基板１（一方の基板）に実装したうえで、第二リジッド基板２を省略し、図１０〜１３に示される送信コイル７Ｌ′，７Ｌ″を第三リジッド基板３（他方の基板）に実装したセンサ装置を用いてもよい。
【００９３】
このように、第二リジッド基板を省略し、センサ類の一部が実装された第一リジッド基板（一方の基板）とセンサ類の他部が実装された第三リジッド基板（他方の基板）あるいは第四リジッド基板（他方の基板）とが積み重ね方向に電気的に接続された構成の飲み込みセンサ装置によれば、全体の部品点数を削減することができ、これによりサイズの小型化することもできる、このように簡素な構成としたうえで、上述した作用および効果を得ることができる。
【００９４】
なお、送信コイルは、少なくとも一層以上または二層以上で巻回されていればよい。たとえば、リジッド基板の表面および裏面の少なくとも一方で送信コイルが巻回されていてもよい。また、多層基板のリジッド基板において、表面および裏面ならびにその他の内部層の少なくとも一つで送信コイルが巻回されていればよい。
そのほか、センサ装置は、被験者に飲み込まれる使用態様に限らず、工場やその機械設備の配管内を流通させて使用することも可能であり、これらの消化器内や配管内に限らず、従来は検出が困難であったさまざまな箇所における使用も考えられる。
【符号の説明】
【００９５】
Ｉ    センサ装置
１    第一リジッド基板
１ａ    表面（第一面）
１ｂ    裏面（第二面）
２    第二リジッド基板
２ａ    表面（第一面）
２ｂ    裏面（第二面）
３    第三リジッド基板
３ａ    表面（第一面）
３ｂ    裏面（第二面）
５    電源部
５Ｂ    電池
５Ｃ    電源コンデンサ
５Ｄ    復調部
５Ｅ    ディスプレイ
５Ｐ    昇圧回路
５Ｓ    電源部
５Ｒ    受信回路
５Ｔ    送信回路
５Ｌ    受信コイル
６    センサ
７    送信部
７Ｃ    送信コンデンサ
７Ｌ    送信コイル（コイル）
７Ｍ    変調部
７Ｏ    発振部
７Ｒ    共振回路
８    コントローラ
９    カプセル
１０    基板群
３９    切抜部
５０    センサ類
６０    デバイス
５１    第一センサ類（一部）
５２    第二センサ類（他部）
７０Ｌ    接続用端子
８０    養生部材（露出領域Ｒの形状に応じた部材）
８１    第一養生部材
８２    第二養生部材
８９    突出する部位
Ｃ    クランプ
Ｅ１    負極（第一電極）
Ｅ２    陽極（第二電極）
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３    フレーム
ＨP1，ＨP2，ＨP3    位置決め穴
ＨT    スルーホール
Ｍ    内部モジュール
Ｐ    ピン
Ｐ１，Ｐ２    パッド
Ｒ    露出領域
Ｗ    隔壁
ＷＥ    外壁
【図１】
2019181643.tif 000003
【図２】
2019181643.tif 000004
【図３】
2019181643.tif 000005
【図４】
2019181643.tif 000006
【図５】
2019181643.tif 000007
【図６】
2019181643.tif 000008
【図７】
2019181643.tif 000009
【図８】
2019181643.tif 000010
【図９】
2019181643.tif 000011
【図１０】
2019181643.tif 000012
【図１１】
2019181643.tif 000013
【図１２】
2019181643.tif 000014
【図１３】
2019181643.tif 000015
【図１４】
2019181643.tif 000016
【図１５】
2019181643.tif 000017
【図１６】
2019181643.tif 000018
【図１７】
2019181643.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月25日(2020.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類と、
複数のリジッド基板が積み重ねられて構成された基板群と、を備え、
前記基板群は、
前記センサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、
前記センサ類のうち前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、
前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に配置され、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板と、を有し、
前記デバイスは、前記リジッド基板に埋め込まれた通信用コイルを含み、
前記通信用コイルは、前記基板群の複数のリジッド基板に埋め込まれる
ことを特徴とする飲み込みセンサ装置。
【請求項２】
前記通信用コイルは、前記スルーホールの少なくとも一つを用いて接続される
ことを特徴とする請求項１に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項３】
前記通信用コイルは、前記基板群の表面、及び、裏面に埋め込まれる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項４】
前記通信用コイルは、前記基板群の表面と前記基板群の裏面とが、積み重ね方向から視て重複しないパターンで巻回された
ことを特徴とする請求項３に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項５】
前記通信用コイルは、前記基板群の積み重ね方向から視て全て重複しないパターンで巻回された
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項６】
前記第三リジッド基板は、多層基板が用いられ、前記多層基板の各層には、前記通信用コイルが埋め込まれる
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項７】
前記第三リジッド基板は、前記センサ類の干渉を避ける切抜部を有する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項８】
前記スルーホールは、穿設された内面に導体がメッキ処理されている
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項９】
前記デバイスは、体液に接触する二つの電極間に電力を発生させる電池を含み、前記二つの電極間には、隔壁が延設される
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載された飲み込みセンサ装置。
【請求項１０】
前記デバイスは、体液に接触する二つの電極間に電力を発生させる電池を含み、
前記センサ類と、前記基板群とは、前記二つの電極が露出する以外、カプセルで覆われている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の飲み込みセンサ装置。
【請求項１１】
センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、前記センサ類の前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板とからなる基板群を、前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に前記第三リジッド基板を配置して積み重ねる積重工程と、
前記積重工程で積み重ねられた前記第一リジッド基板に実装された前記一部と前記第二リジッド基板に実装された前記他部とを、前記第三リジッド基板の前記スルーホールを通じて電気的に接続させる電気接続工程と、を有し、
前記基板群の複数のリジッド基板に通信用コイルが埋め込まれる
ことを特徴とする飲み込みセンサ装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電気接続工程の後に実施され、前記第一リジッド基板、前記第二リジッド基板および前記第三リジッド基板ならびに前記センサ類と含む内部モジュールをカプセルの内部に満たされた樹脂に浸漬させ、前記樹脂を硬化させる浸漬硬化工程と、
前記浸漬硬化工程の前に実施され、前記デバイスに含まれる電池において体液に接触すると電力を発生させる二つの電極のうち露出する領域が前記樹脂に浸漬しないように、前記領域に応じた形状の部材を配し前記領域を養生する養生工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載された飲み込みセンサ装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
（１）ここで開示する飲み込みセンサ装置は、センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類と、複数のリジッド基板が積み重ねられて構成された基板群と、を備える。前記基板群は、前記センサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、前記センサ類のうち前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に配置され、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板とを有し、前記デバイスは、前記リジッド基板に埋め込まれた通信用コイルを含み、前記通信用コイルは前記基板群の複数のリジッド基板に埋め込まれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（２）ここで開示する飲み込みセンサ装置の製造方法は、積重工程と電気接続工程とを有する。
前記積重工程では、センサと前記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類の一部が実装された第一リジッド基板と、前記センサ類の前記一部を除く他部が実装された第二リジッド基板と、前記一部と前記他部との電気的な接続用のスルーホールが穿設された第三リジッド基板とからなる基板群を、前記第一リジッド基板と前記第二リジッド基板との間に前記第三リジッド基板を配置して積み重ねる。前記基板群の複数のリジッド基板には、通信用コイルが埋め込まれている。
前記電気接続工程では、前記積重工程で積み重ねられた前記第一リジッド基板に実装された前記一部と前記第二リジッド基板に実装された前記他部とを、前記第三リジッド基板の前記スルーホールを通じて電気的に接続させる。
【国際調査報告】
2019181643.tif 000020
2019181643.tif 000021
2019181643.tif 000022
2019181643.tif 000023