(57)【要約】【課題】着用可能なバイタルサイン監視装置用センサモジュールを開示している。【解決手段】センサモジュールは、第１の面と第１の面の反対側にある第２の面とを有する基板を含む。センサモジュールはまた、基板の第１の面に装着されたセンサダイを含む。センサダイは、ユーザのバイタルサインを監視するように構成されている。センサモジュールは、センサダイ、基板の第１の面の少なくとも一部分、及び基板の第２の面の少なくとも一部分を共形的に被覆している防水コーティングをさらに含む。【選択図】図１
2019000647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用可能なバイタルサイン監視装置用センサモジュールであって、
第１の面と前記第１の面の反対側にある第２の面とを有する基板と、
前記基板の前記第１の面に装着されたセンサダイであって、ユーザのバイタルサインを監視するように構成されたセンサダイと、
前記センサダイ、前記基板の前記第１の面の少なくとも一部分、及び前記基板の前記第２の面の少なくとも一部分を共形的に被覆している防水コーティングと、を備える、センサモジュール。
【請求項２】
前記基板の前記第２の面上に配設された電極をさらに備え、前記電極が、前記防水コーティング内の開口内に位置付けられている、請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項３】
前記センサダイが、前記電極により変換された信号を処理するように構成されている、請求項２に記載のセンサモジュール。
【請求項４】
前記センサダイが、光センサを含む、請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項５】
前記防水コーティングが、前記光センサの一部分上に窓部を含む、請求項４に記載のセンサモジュール。
【請求項６】
前記基板の前記第１の面に装着されたバッテリをさらに備え、第１の防水コーティングが、前記バッテリを共形的に被覆している、請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項７】
前記バッテリに電気的に接続されたバッテリ充電コイルをさらに備える、請求項６に記載のセンサモジュール。
【請求項８】
第１の防水コーティング上の第１のカバーと、第２の防水コーティング上の第２のカバーと、をさらに備え、前記第１及び第２のカバーが、前記基板が前記第１のカバーと前記第２のカバーとの間に埋め込まれるように、前記基板の周辺の周りで接合されている、請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項９】
前記第２のカバーが、導電性布を備える、請求項８に記載のセンサモジュール。
【請求項１０】
電極をさらに備え、前記電極が、前記導電性布と前記基板との間に配設されている、請求項９に記載のセンサモジュール。
【請求項１１】
前記基板及び前記防水コーティングが、可撓性である、請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項１２】
前記基板が、３ｃｍ〜７ｃｍの可撓性半径を有する、請求項１１に記載のセンサモジュール。
【請求項１３】
着用可能なバイタルサイン監視装置用センサモジュールであって、
第１の面と前記第１の面の反対側にある第２の面とを有する基板と、
前記基板の前記第１の面に装着された複数の電子部品と、
前記基板の前記第２の面上の接触部であって、電極パッドまたは温度センサパッドに電気的に接続するように構成されている、接触部と、
共形コーティングを含む防水コーティングであって、前記基板の前記第１の面の少なくとも一部分、及び前記基板の前記第２の面の少なくとも一部分を被覆している、防水コーティングと、を備える、センサモジュール。
【請求項１４】
前記複数の電子部品が、前記電極パッドまたは温度センサにより変換された信号を処理するように構成されたセンサダイを備える、請求項１３に記載のセンサモジュール。
【請求項１５】
前記複数の電子部品が、光検知器と、発光ダイオード（ＬＥＤ）とを備える、請求項１３に記載のセンサモジュール。
【請求項１６】
前記防水コーティングが、前記光検知器の一部分上に窓部を含む、請求項１５に記載のセンサモジュール。
【請求項１７】
防水センサモジュールであって、
第１の面と前記第１の面の反対側にある第２の面とを有する基板と、
前記基板に連結されているか、またはそれと一体化されている、センサ組立体と、
前記基板の前記第１の面の少なくとも一部分、及び前記基板の前記第２の面の少なくとも一部分を共形的に被覆している共形コーティングと、を備える、防水センサモジュール。
【請求項１８】
前記センサ組立体が、プロセッサダイと電極とを備え、前記プロセッサダイが、前記電極により変換された信号を処理するように構成されている、請求項１７に記載の防水センサモジュール。
【請求項１９】
前記センサ組立体が、光検知器と発光ダイオード（ＬＥＤ）とを備える、請求項１７に記載の防水センサモジュール。
【請求項２０】
前記共形コーティングの少なくとも一部分に取り付けられたカバーをさらに備える、請求項１７に記載の防水センサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１７年６月１５日に出願された、米国仮特許出願第６２／５２０，４３７号に対する優先権を主張し、その全体的な内容は、その全部が、全ての目的上、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
分野は、着用可能なバイタルサイン監視装置用センサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
バイタルサインを監視するためのシステム及び装置は、ユーザの心拍、心臓電気活動、ユーザの動作、及びユーザの解剖学的構造の状態を表す他の生体信号を追跡することができる。いくつかのバイタルサイン監視（ＶＳＭ）装置は、ユーザがＶＳＭ装置を種々の環境に供し得るように、ユーザにより着用または担持され得る。ＶＳＭ装置は、そのような環境に対して感受性が高い場合がある種々の検知及び／または処理電子機器を含み得る。したがって、導入される環境からのＶＳＭ装置の保護を改善する継続的必要性が未だある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様において、着用可能なバイタルサイン監視装置用センサモジュールを開示している。センサモジュールは、第１の面と第１の面の反対側にある第２の面とを有する基板を含む。モジュールはまた、基板の第１の面に装着されたセンサダイを含む。ユーザのバイタルサインを監視するように構成されたセンサダイ。モジュールは、センサダイ、基板の第１の面の少なくとも一部分、及び基板の第２の面の少なくとも一部分を共形的に被覆している防水コーティングをさらに含む。
【０００５】
一実施形態において、センサモジュールは、基板の第２の面上に配設された電極をさらに含む。電極は、防水コーティング内の開口内に位置付けられ得る。センサダイは、電極により変換された信号を処理するように構成され得る。
【０００６】
一実施形態において、センサダイは、光センサを含む。防水コーティングは、光センサの一部分上に窓部を含み得る。
【０００７】
一実施形態において、センサモジュールは、基板の第１の面に装着されたバッテリをさらに含む。第１の防水コーティングは、バッテリを共形的に被覆し得る。センサモジュールはまた、バッテリに電気的に接続されたバッテリ充電コイルを含み得る。
【０００８】
一実施形態において、センサモジュールは、第１の防水コーティング上の第１のカバーと、第２の防水コーティング上の第２のカバーとをさらに含む。第１及び第２のカバーは、基板が第１のカバーと第２のカバーとの間に埋め込まれるように、基板の周辺の周りに接合され得る。第２のカバーは、導電性布を備え得る。センサモジュールは、電極をさらに含み得る。電極は、導電性布と基板との間に配設され得る。基板は、電極及びセンサダイを電気的に接続するトレースを備える。
【０００９】
一実施形態において、基板及び防水コーティングは、可撓性である。基板は、約５ｃｍ（例えば、３ｃｍ〜７ｃｍ）の可撓性半径を有する。
【００１０】
一態様において、着用可能なバイタルサイン監視装置用センサモジュールを開示している。センサモジュールは、第１の面と第１の面の反対側にある第２の面とを含む。センサモジュールはまた、基板の第１の面に装着に装着された複数の電子部品を含む。センサモジュールは、基板の第２の面上に接触部をさらに含む。接触部は、電極パッドまたは温度センサパッドに電気的に接続するように構成されている。センサモジュールは、共形的コーティングを備える防水コーティングを含む。防水コーティングは、基板の第１の面の少なくとも一部分、及び基板の第２の面の少なくとも一部分を被覆する。
【００１１】
一実施形態において、複数の電子部品は、電極パッドまたは温度センサにより変換された信号を処理するように構成されたセンサダイを備える。
【００１２】
一実施形態において、複数の電子部品は、光検知器と、発光ダイオード（ＬＥＤ）と、を備える。防水コーティングは、光検知器の一部分上に窓部を含み得る。
【００１３】
一態様において、防水センサモジュールを開示している。センサモジュールは、第１の面と第１の面の反対側にある第２の面とを有する基板を含む。センサモジュールはまた、基板と一体化されているセンサ組立体を含む。センサモジュールは、基板の第１の面の少なくとも一部分、及び基板の第２の面の少なくとも一部分を共形的に被覆している共形的コーティングをさらに含む。
【００１４】
一実施形態において、センサ組立体は、プロセッサダイと電極とを備える。プロセッサダイは、電極により変換された信号を処理するように構成され得る。
【００１５】
一実施形態において、センサ組立体は、光検知器と、発光ダイオード（ＬＥＤ）とを備える。
【００１６】
一実施形態において、防水センサモジュールは、共形的コーティングの少なくとも一部分に取り付けられたカバーをさらに含む。
【００１７】
これらの態様及びその他は、本発明を例証することを企図しており、限定することを企図していない、好ましい実施形態についての下記の説明及び添付の図から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態によるセンサモジュールの第１の面の概略的斜視図である。
【図２Ａ】図１のセンサモジュールの基板の第１の面に装着された光度計の島状部の概略的な斜視図である。
【図２Ｂ】図１のセンサモジュールの基板の第１の面に装着された光アナログ前端部（ＡＦＥ）の概略的な斜視図である。
【図２Ｃ】図１のセンサモジュールの基板の第１の面に装着されたコントローラの概略的な斜視図である。
【図２Ｄ】図１のセンサモジュールの基板の第１の面に装着された加速度計の概略的な斜視図である。
【図２Ｅ】図１のセンサモジュールの基板の第１の面に装着されたアンテナ組立体の概略的な斜視図である。
【図２Ｆ】図１のセンサモジュールの基板の第１の面に装着された電力管理装置の概略的な斜視図である。
【図３】図１に示されているモジュールの平面図である。
【図４Ａ】一実施形態によるセンサモジュールの第２の面の概略的な斜視図である。
【図４Ｂ】一実施形態によるセンサモジュールの第２の面の概略的な斜視図である。
【図５】図５Ａはモジュールの光度計の島状部の光検知器の断面図であり、図５Ｂは上に形成された層を示している図５Ａの断面の拡大図である。
【図６】図６Ａはモジュールの光度計の島状部の発光ダイオード（ＬＥＤ）の断面図であり、図６Ｂは上に形成された層を示している図５Ａの断面の拡大図である。
【図７】一実施形態によるセンサモジュールの第１の面の概略的な斜視図である。
【図８】基板にプリントされたアンテナを含む一実施形態によるセンサモジュールの第１の面の概略的な斜視図である。
【図９Ａ】図７及び／または８のモジュールの第２の面の平面図である。
【図９Ｂ】図７及び／または８のモジュールの第１の面の平面図である。
【図１０】上に形成された層を示しているモジュールの一部分の断面図である。
【図１１】図１１Ａはバッテリ及び電極パッドの近くのモジュールの一部分の断面図であり、図１１Ｂは上に形成された層を示している、バッテリ及び電極パッドの近くの図１１Ａの近影図であり、図１１Ｃは図１１Ｂに例証されている基板上に形成された層の一部分の近影図である。
【図１１Ｄ】一実施形態における、電極パッドと基板との間の接続を示している。
【図１２】バッテリ充電コイルを含む一実施形態によるセンサモジュールの第１の面の概略的な斜視図である。
【図１３Ａ】図１２のモジュールの第２の面の平面図である。
【図１３Ｂ】図１２のモジュールの第１の面の平面図である。
【図１４】センサモジュールの種々の層についての例示的な厚さのリストである。
【図１５】図１５Ａは第１の面上のダイの近くのモジュールの一部分、及び第２の面上の電極パッドの断面図であり、図１５Ｂは第１の面上のダイの縁部の近くの図１５Ａの拡大図である。
【図１６】図１６Ａは基板の第２の面上に形成された導電性布の縁部の近くのモジュールの一部分の断面図であり、図１６Ｂは図１６Ａに例証されているモジュールの一部分の拡大図であり、図１６Ｃは図１６Ｂに例証されているモジュールの一部分の拡大図である。
【図１７】図７及び／または８の基板の第２の面の斜視図である。
【図１８】図１２の基板の第２の面の斜視図である。
【図１９Ａ】一実施形態によるセンサモジュールの平面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａに示されているセンサモジュールの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書に開示されている種々の実施形態は、バイタルサイン監視（ＶＳＭ）装置用センサモジュールに関する。ＶＳＭ装置は、ヒトユーザにより着用または担持され得、ユーザの解剖学的構造を表す種々の種類の生体信号を監視することができる。例えば、本明細書に開示されているＶＳＭ装置は、体温、心拍、心臓電気活動（例えば、心電図またはＥＣＧ）、グルコース監視、心拍、ユーザの運動等のうちの１つ以上を監視することができる。ＶＳＭ装置は、生体信号を検知及び／または処理するように構成された１つ以上の一体化された装置ダイを有するセンサモジュールを備え得る。種々の一体化された装置ダイ（例えば、センサダイ、プロセッサダイ等）、バッテリ、及び他の部品は、湿気または液体に対する感受性が高い場合がある。例えば、液体または湿気は、装置の回路を短絡させ得、かつ／または別様に、部品を損傷し得る。
【００２０】
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されているセンサモジュールは、ユーザの衣類に一体化され得るか、またはユーザに直接取り付けられ得る。そのような実施形態において、ユーザは、センサモジュールを水分、湿気、または別様に汚染環境に供する場合がある。さらに、ユーザの衣類に一体化さされている実施形態について、ユーザは、衣類及び付随するセンサモジュールを、例えば、洗濯機で洗浄することを望む場合がある。そのような水分環境及び／または撹拌環境におけるセンサモジュールの使用は、モジュール内への湿気もしくは液体の侵入の危険があり、電子部品（例えば、装置ダイ、バッテリ等）を損傷する可能性がある。着用可能な装置は、密閉されたハウジングにより保護されることが多いが、そのような解決法は、用途を限定する可能性がある。したがって、水等の環境的な汚染物質からの着用可能なバイタルサイン監視装置用センサモジュールの保護を改善する継続的な必要性が未だある。
【００２１】
種々の実施形態において、ＶＳＭ装置は、基板に装着された１つ以上の一体化された装置ダイを備えるセンサモジュールを備え得る。例えば、センサモジュールは、基板の第１の面に装着された１つ以上のセンサダイを含むセンサを備え得る。センサダイ（複数可）は、ユーザのバイタルサインを監視するように構成された任意の好適な検知ダイを備え得る。例えば、本明細書及び図１〜１８に説明されているように、センサダイ（複数可）は、光センサダイ（複数可）（例えば、図１〜２Ｆに例証されている光度計の島状部）と、ユーザの体（例えば、心臓モニター）に接触する電極もしくはＥＣＧパッドからの電気信号を処理するための監視ダイと、運動センサダイ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ等）と、任意の他の種類のセンサダイと、を備え得る。さらに、１つ以上のプロセッサダイ（例えば、アナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、汎用プロセッサ及び／または特定用途向け集積回路ダイ）が、基板に装着かつ電気的に接続され得る。プロセッサダイ（複数可）は、センサダイ（複数可）により変換された信号を処理するように構成され得る。基板は、コアと、コア上の金属トレースと、金属トレース上に選択的に露出または提供される非導電性材料と、を備える可撓性基板等の任意の好適な種類の基板を備え得る。センサ及び／またはプロセッサダイ（複数可）は、フリップチップ接続、ワイヤ接合等の方法により、基板に電気的に接続され得る。いくつかの実施形態において、バッテリ及び他の電力管理装置は、基板の第１の面に装着され得る。いくつかの実施形態において、アンテナ（例えば、基板上に形成されたチップアンテナまたはプリントアンテナ）は、基板の第１の面上に提供され得る。通信ダイは、センサモジュールにより受信及び／または伝達される信号を無線で処理するように構成され得る。マイクロコントローラは、センサモジュールの動作を制御するように第１の面上に提供され得る。
【００２２】
いくつかの実施形態において、第１の面の反対側にある基板の第２の面は、ＶＳＭ装置と接続して使用される他の部品を含み得る。例えば、第２の面は、いくつかの実施形態において、バッテリまたは他の電力管理部品を含み得る（例えば、図４Ａ〜４Ｂを参照）。いくつかの実施形態において、第２の面は、患者の心臓から電気信号を変換もしくは検出するように構成されたＥＣＧパッドもしくは電極等のインターフェース特徴を含み得る。いくつかの実施形態において、第１の面は、ユーザ（例えば、ユーザの皮膚）に面するように構成され得、第２の面は、ユーザから離れるように面するように構成され得る。例えば、光検知実施形態において、基板の第１の面（光検知ダイが装着され得る）は、生体信号を表すユーザの体から光を伝達及び／または受信するように、ユーザの体に面するように構成され得る（図１を参照）。他の実施形態において、第２の面は、ユーザの体に面するように構成され得、第１の面は、ユーザの体から離れるように面し得る。例えば、ＥＣＧ測定値を利用する実施形態において、ＥＣＧパッドまたは電極は、第２の面上に配設され得、ユーザ（例えば、ユーザの皮膚）に接触するように構成され得る。ＥＣＧパッドは、金属トレースの方法により第１の面と通信し得る。対応するセンサダイは、ＥＣＧパッドにより変換された信号を処理するように構成され得、ユーザから離れるように面する基板の第１の面上に配設され得る（図７〜１６Ｃを参照）。
【００２３】
上に説明されているように、洗濯機、スイミングプール、シャワー、バスタブ等の水分環境または湿気環境に耐えるように、センサモジュールを防水処理することが重要であり得る。種々の実施形態において、防水コーティングは、センサダイ、基板の第１の面の少なくとも一部分、及び基板の第２の面の少なくとも一部分を共形的に被覆することができる。防水コーティングは、コーティングの下地になる構造、例えば、一体化された装置ダイ、基板等の表面輪郭及び／または表面トポロジーに従い得るか、または適合し得る。例えば、いくつかの実施形態において、コーティングは、部品の上面、部品の側面、及び角領域に適合し得る。いくつかの実施形態において、防水コーティングは、基板よりも可撓性であり得る。いくつかの実施形態において、電極は、基板の第２の面上に配設され得、電極は、防水コーティング内の開口内に位置付けられている。有益なことに、バッテリは、センサモジュールがワイヤにより電源に接続する必要がないように、センサモジュール内に提供され得る。バッテリは、種々の配置での再充電可能なバッテリまたは再充電不能なバッテリを備え得る。装置は、防水コーティングの真下にあるバッテリへのアクセスを未然に防ぐように、バッテリを無線で再充電するためのバッテリ充電コイル（例えば、図１２を参照）と共に構成され得る。いくつかの実施形態において、バッテリは、基板の第１の面に装着され得、第１の防水コーティングは、バッテリを共形的に被覆している。いくつかの実施形態において、第１のカバーは、第１の防水コーティング上に配設され得、第２のカバーは、第２の防水コーティング上に配設され得る。第１及び第２のカバーは、基板が第１のカバーと第２のカバーとの間に埋め込まれるように、基板の周辺の周りに接合され得る。いくつかの実施形態において、第２のカバーは、電極上に導電性布パッチを備え得る。ＥＣＧ測定値を利用する実施形態において、導電性布は、ＥＣＧパッドとユーザの皮膚等の検査対象との間に電気的通信を提供することができる。
【００２４】
続いて図１〜６Ｂを参照すると、光センサ装置を備えるセンサモジュール１の実施形態を開示している。図１〜６Ｂのセンサモジュール１は、例えば、心拍、血中グルコース等を表す種々の生体信号を光学的に検出することができる。
【００２５】
図１は、モジュール１の概略的な斜視図である。図１に示されているように、複数の一体化された装置ダイは、動作中、ユーザに面するように構成され得る基板４の第１の面１０上に配設され得る。光センサ装置は、第１の面１０上の光度計の島状部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ上に提供され得る。マイクロコントローラ１６、アンテナ組立体１８、加速度計２０、光アナログ前端部（ＡＦＥ）２２、電力管理装置２４、及びコネクタ２５も、第１の面１０上に提供され得る。３つの光度計の島状部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及び１つのＡＦＥ２２が図１に例証されているが、任意の数の光度計の島状部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及びＡＦＥ２２が、基板４上に配設され得る。例えば、いくつかの実施形態において、センサモジュール１は、２つのＡＦＥを有する５つの光度計の島状部、３つのＡＦＥを有する３つの光度計の島状部等を含み得る。有益なことに、本明細書に開示されている実施形態は、モジュール内に有意な処理能力が提供され得るように、例えば、搭載型電力供給（例えば、バッテリ）、電力管理、検知、処理、及び無線通信を含むように自己完結型であり得る。いくつかの実施形態において、センサモジュール１は、装置をさらに保護または外装するように空洞内に配設され得る。例えば、センサモジュール１は、センサモジュール１が挿入され得る空洞を画定している可撓性ハウジング内に配設され得る。
【００２６】
図２Ａは、互いに電気的に接続された光検知器２６、コンデンサ２８、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）３０を含む光度計の島状部１４ａ、１４ｂ、１４ｃを示している。いくつかの実施形態において、光検知器２６、コンデンサ２８、及びＬＥＤ３０は、少なくとも図１に示されている基板４上に装着されている。例えば、基板上に埋め込まれたトレースは、電気的に接続し得る。いくつかの実施形態において、ＬＥＤ３０からの光（ＲＧＢ  ＬＥＤを備え得る）が、ユーザに向かって放出され得、光検知器２６に反射して戻る。検出された光を処理して、ユーザの種々の種類のバイタルサインを判定することができる。いくつかの実施形態において、光検知器２６及びＬＥＤ３０は、共に外装され得る。
図２Ｂは、基板４の第１の面１０上に配設された光ＡＦＥ２２を示している。ＡＦＥ２２は、コンデンサ２８ｂと、受動３４ａと、ＡＦＥ集積回路（ＩＣ）３５と、を含む。ＡＦＥ２２は、信号調整に使用され得る。上記のように、モジュール１は、好適な数のＡＦＥ２２を含み得る。いくつかの実施形態において、ＡＦＥ２２は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）センサ等のセンサを備え得る。センサは、ガス、圧力、湿度、及び／または温度センサ（複数可）を備え得る。
【００２７】
図２Ｃは、受動部品３４ｂが基板４の第１の面１０に装着された状態のマイクロコントローラ１６を例証している。図２Ｄは、受動部品３４ｃが基板４の第１の面１０に装着された状態の加速度計２０を例証している。図２Ｅは、基板４の第１の面１０に装着されたアンテナ組立体１８を例証している。アンテナ組立体１８は、受動部品３４ｄと、アンテナ３６と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＴＬＥ）無線チップ３８と、結晶体４０と、を含み得る。アンテナ組立体１８は、いくつかの実施形態において、無線データ通信を通して外部演算装置と通信し得る。図２Ｆは、基板４の第１の面１０に装着された電力管理装置２４を例証している。電力管理装置２４は、受動部品３４ｅと、ＤＣ−ＤＣ降圧型変換器４２と、基板４の第１の面１０に装着されたＤＣ−ＤＣ降圧型ブースター４４と、を含み得る。
【００２８】
いくつかの実施形態において、光度計の島状部１４ａ、１４ｂ、１４ｃの光センサダイ（例えば、光検知器２６）は、ユーザの体からの生体信号を変換することができ、関連する装置ダイは、信号を処理することができる。関連する処理ダイにより、加速度計２０及び他のセンサからの信号も処理することができる。処理されたデータは、アンテナ組立体１８により、携帯型電子装置（例えば、モバイルスマートフォン、タブレット演算装置）、ラップトップコンピュータ、中央サーバ等の外部演算装置に無線で伝達され得る。
【００２９】
図３は、一実施形態におけるモジュール１の平面図である。基板４の第１の面１０上に配設された複数の一体化された装置ダイは、互いに離間し得る。いくつかの実施形態において、基板４は、装置ダイを担持するように細長い形状を有し得る。例えば、図１に示されている基板は、約１４０ｍｍ（例えば、１００ｍｍ〜２００ｍｍ）の細長い形状に沿って一端から別の端まで長さｘを有し得る。長さｘは、例えば、装置の使用に大きく依存し得ることが理解されるべきである。図１の基板４は、約２ｍｍ（例えば、０．５ｍｍ〜３．５ｍｍ）の幅を有し得る。長さｘ及び幅ｙは、第１の面１０の領域を集合的に画定しているため、長さｘ及び幅ｙの測定値は、互いに依存し得る。いくつかの実施形態において、細長い形状は、リストバンド装置等の装置に好適であり得る。いくつかの実施形態において、基板４は、約５ｃｍ（例えば、３ｃｍ〜７ｃｍ）の可撓性半径を有し得る。
【００３０】
図４Ａ及び４Ｂは、図１〜７の実施形態における、ユーザから離れるように面し得るセンサモジュール１の第１の面１０の反対側の第２の面１２を示している。図４Ａ及び４Ｂに示されているように、バッテリ５０は、基板４の第２の面１２に装着され得、例えば、基板内の金属トレースの方法により、第１の面１０上の部品と電気的に通信し得る。いくつかの実施形態において、バッテリ５０は、ユーザの動作と共に曲がるか、または屈曲するように構成された可撓性バッテリを備え得る。図４Ａ及び４Ｂに例証されているように、バッテリ５０の大きさは、変化し得る。いくつかの実施形態において、比較的大きいバッテリは、例えば、処理電子機器がモジュール１内の信号を処理することを可能にするのにより好適であり得る。いくつかの他の実施形態において、より小さいバッテリは、例えば、モジュール１の全体的な大きさを減少させるのにより好適であり得る。いくつかの実施形態において、バッテリ５０は、共に電気的に接続された複数のバッテリ部分を備え得る。いくつかの実施形態において、モジュール１は、１つ超のバッテリ５０を含み得る。バッテリ５０は、いくつかの実施形態において、基板４の第１の面１０上に配設され得ることが理解されるべきである。
【００３１】
図５Ａは、少なくとも図１に示されている光度計の島状部１４ａの光検知器２６に沿って切り取られたセンサモジュール１の一部分の概略的な断面図である。図５Ｂは、図５Ａの基板４の近くの層の拡大図を示している。図６Ａは、少なくとも図１に示されている光度計の島状部１４ａのＬＥＤ３０に沿って切り取られたセンサモジュール１の一部分の概略的な断面図である。図６Ｂは、図６Ｂの基板４の近くの層の拡大図を示している。層は、共形的コーティング５２と、第１のカバー層５４と、第２のカバー層５６と、を含み得る。層は、接着剤層５８も含み得る。
【００３２】
上に説明されているように、洗濯機、スイミングプール等の水分環境及び／または撹拌環境における湿気からセンサモジュール１を保護するように、センサモジュール１を防水処理することが重要であり得る。図５Ａ〜６Ｂに示されているように、共形的コーティング５２は、センサダイ（複数可）上に、かつ基板４の第１の面１０の少なくとも一部分上に、適用され得る。加えて、共形的コーティング５２は、基板４の第２の面１２の少なくとも一部分上に適用され得る。示されているように、共形的コーティング５２は、エミッター（ＬＥＤ）３０から検知器２６（例えば、光ダイオード）へと光が通過することを可能にするように露出され得る窓部５７ａ、５７ｂを除いて、基板４の第１の面１０上の一体化された装置ダイの全体にわたって適用され得る。さらに、図５Ａ〜６Ｂに示されているように、共形的コーティング５２は、基板４の第２の面１２上のバッテリ５０上に適合するように適用され得る。いくつかの実施形態において、センサモジュール１は、バッテリ５０を置換または再充電する必要がないように、例えば、病院環境において使い捨て可能なユニットとして用いられ得る。したがって、共形的コーティング５２は、装置ダイの感受性が高い部分にわたって（マイクロコントローラ１６及び他の部品等のプロセッサダイにわたって等）提供され得るが、種々の部品（光装置ダイ等）がユーザまたは外部環境と光学的に通信する１つ以上の窓部５７内に開口され得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２が一定の波長に対して透過的であるとき、共形的コーティングは、コーティング５２が物理的に開口されていない場合であっても開口されているものとみなされ得る。上に説明されているように、共形的コーティング５２は、下地構造、例えば、下地装置ダイの表面トポロジーに適合し得る。図５Ａ〜６Ｂの実施形態において、共形的コーティング５２は、それがコーティングする構造（例えば、ダイ）よりも薄い可能性がある。しかしながら、他の実施形態において、コーティング５２は、それがコーティングする構造と同じか、またはそれよりも厚い場合がある。さらに、図５Ａ〜６Ｂに示されているように、共形的コーティング５２は、コーティング５２が基板に沿ってダイが装着される角部まで延在し、ダイの側壁に沿って上方に延在し、かつダイの上面にわたって延在するように、下地構造またはダイの輪郭に従い得る。したがって、本明細書に開示されている実施形態において、下地構造は、共形的コーティング５２内に突出または曲がりを生じ得る。
【００３３】
いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４の第１及び第２の面１０、１２の一方または両方の大部分を被覆し得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４の露出部分の略全体的な第１及び／または第２の面１０、１２を被覆し得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４の側縁部を被覆し得る。共形的コーティング５２は、基板４の第１及び第２の面１０、１２上の部品の表面に適合し得る可撓性で硬化可能な材料を含み得る。共形的コーティング５２の可撓性は、有益なことに、センサモジュール１がユーザ動作と共に移動することを可能にし得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４と同じ可撓性であるか、基板４よりも可撓性であるか、または基板４よりも可撓性でない場合がある。いくつかの実施形態において、例えば、共形的コーティング５２は、第１及び第２の面１０、１２に噴霧され得る。いくつかの他の実施形態において、共形的コーティング５２は、電気部品を有する基板を共形的コーティング５２内に浸漬させることにより適用され得る。いくつかの実施形態において、コーティング５２は、例えば、自然硬化、紫外線（ＵＶ）硬化、熱硬化等の適用後に硬化され得る。有益なことに、共形的コーティング５２は、湿気もしくは液体が高感受性部品もしくは電気接続部に接触することを防止することができる防水コーティングを含み得る。種々の実施形態において、共形的コーティング５２は、いくつかの実施形態では透過的であり得る。例えば、透過的である共形的コーティング５２は、ＬＥＤ３０から伝達された光及びユーザの体から反射された光が通過することを可能にし得る。共形的コーティング５２は、硬化前に共形的堆積（例えば、スプレーコーティング）を行うことができる。種々の実施形態において、共形的コーティング５２は、ポリマーを含み得る。例えば、いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、米国ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社により製造されるＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）１−２５７７共形的コーティングを含み得る。しかしながら、共形的コーティング５２は、他の材料を備え得ることが理解されるべきである。防水であることに加えて、共形的コーティング５２は、装置の他の保護層と共に、少なくとも５０回の機械「洗浄」に耐えるのに十分な耐久性があり得、ここで「洗浄」とは、衣服と一体化された電子技術に対する基準を策定するＡＳＭＥ、ＡＡＴＣＣ、及び／または他の織物機構により定義されるような標準的な洗浄である。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、防湿バリアを提供し得、ポリオレフィン層は、耐水性及び／または耐湿性を提供され得る。いくつかの実施形態において、成形熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、他の耐水層及び／または耐湿層（複数可）の代わりに、もしくはこれらに加えて、耐水及び／または耐湿のために提供され得る。任意の他の好適な層（複数可）及び／またはカバー（複数可）が、他の耐水層及び／または耐湿層（複数可）の代わりに、もしくはこれらに加えて、適用もしくは提供され得ることが理解されるべきである。
【００３４】
さらに、第１のカバー５３は、第１の面１０上の共形的コーティング５２上に提供され得、第２のカバー５５は、第２の面１２上の共形的コーティング５２上に提供され得る。第１のカバー５３及び／または第２のカバー５５は、共形的コーティング５２の表面輪郭及び／または表面トポロジーに従うように、共形的コーティング５２上に共形的に適用され得る。図６及び７の実施形態において、例えば、第１及び第２のカバー５３、５５は、それぞれの第１及び第２のカバー層５４、５６（例えば、発泡体）を各々備え得る。第１及び第２のカバー層５４、５６は、接着剤５８（例えば、アクリル）によって、共形的コーティング５２に付着し得る。第１及び第２のカバー５３、５５は、センサモジュール部品を有利に保護することができ、センサモジュール１の防水処理を改善することができる。第１及び第２のカバー層５４、５６は、可撓性及びユーザに対する快適性を提供することができる比較的軟性である層（例えば、綿、布等）を備え得る。いくつかの実施形態において、第１及び第２のカバー層５４、５６は、基板４と同じ可撓性であるか、基板４よりも可撓性であるか、または基板４よりも可撓性でない場合がある。第１及び第２のカバー５３、５５は、共形的コーティング５２と協働して、センサモジュール１の周りに水密シールを提供することができる。例えば、基板４は、全体的に、共形的コーティング５２内に埋め込まれ得る。いくつかの実施形態において、基板４は、全体的に、第１及び第２のカバー５３、５５内に埋め込まれ得る。
【００３５】
図１〜６Ｂのセンサモジュールは、種々の実施形態において、ユーザにより着用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、センサモジュール１は、例えば、包帯のようにユーザに接着され得る。テープまたは他の接着剤をセンサモジュール１に適用することができ、テープは、モジュール１をユーザに付着され得る。いくつかの実施形態において、センサモジュール１は、使用後にモジュール１を廃棄することができるように、使い捨て可能であり得る。他の実施形態において、センサモジュール１を長時間使用することができる。他の実施形態において、第１及び／または第２のカバー５３、５５は、ユーザが着用する衣服内に一体化された（例えば、縫合）され得る。他の実施形態において、第１及び／または第２のカバー５３、５５は、使用中に着用するためにユーザに付着されるように構成された接着剤を含み得る。有益なことに、共形的コーティング５２及び／または第１及び第２のカバー５３、５５は、センサモジュール１に対する防水筐体を提供し得る。
【００３６】
続けて図７〜１６Ｃを参照すると、電気的検知装置を備えるセンサモジュール２の実施形態を開示している。検知装置もしくはセンサは、検知電極と、検知電極により変換もしくは検出された信号を処理するように構成されたセンサダイとを含み得る。例えば、例証されている実施形態は、基板４の第２の面１２上に１つもしくは複数のＥＣＧ電極もしくはパッド８２を備える心電図（ＥＣＧ）装置を備え得る。１つまたは複数の一体化された装置ダイは、基板４の第１の面１０に装着され得る。したがって、図７〜１６Ｃの実施形態において、ＥＣＧパッド８２を有する第２の面１２は、ユーザの体に面し得、一体化された装置ダイを有する第１の面１０は、ユーザから離れるように面し得る。別段記載されない限り、図１〜６Ｂと関連して上に記載されている部品、材料、及び機能性は、図７〜１６Ｃに関して本明細書に記載されている実施形態と相互変換可能に使用され得る。図１〜６Ｂと併せて使用される符号は、別段記載されない限り、図７〜１６Ｃの部品と同じか、または略同様の部品を表し得る。有益なことに、図１〜６Ｂの実施形態と同様に、図７〜１６Ｃの実施形態は、センサモジュール内に電力（例えば、バッテリによって）、検知、処理、及び無線データ通信を提供するように、自己完結型であり得る。
【００３７】
図７は、一実施形態によるセンサモジュール２の斜視図を示している。センサモジュール２は、基板４の第１の面１０に装着された、マイクロコントローラ１６、心拍モニター６０、記憶装置６２、調整器６４、アナログデジタル変換器６６、ダイオード６７、モジュールの動作を制御するためのボタン６８、インジケータ７０（例えば、ポケットベル）、アンテナ組立体１８、無線周波数（ＲＦ）トランシーバー７２、温度（Ｔ）センサ７４、電源スイッチ７６、運動センサ（例えば、加速度計２０）、ＬＥＤ３０、ＤＣ−ＤＣ変換器４２、及びバッテリ５０を含み得る。これらの部品のうちの２つ以上は、例えば、基板４に埋め込まれたトレースによって、信号を伝達するように電気的に接続され得る。いくつかの実施形態において、ユーザは、ボタン６８を押すことにより、一定の機能（例えば、開始、終了、電源オン、電源オフ等）を制御し得る。いくつかの実施形態において、インジケータ７０は、例えば、モジュール２の動作状態を示し得る。
【００３８】
図８は、一実施形態によるセンサモジュール２の斜視図を示している。図７のアンテナ組立体１８は、チップアンテナ３６（例えば、アンテナダイ）を備え、図８のアンテナ組立体１８は、基板４にプリントされたアンテナ３６を備える。アンテナ３６は、基板４にプリントされ得るか、または別様に、パターン化され得る。しかしながら、アンテナ組立体１８のために任意の他の好適な種類のアンテナを使用してもよい。アンテナ組立体１８は、外部装置との無線データ通信を提供するように構成され得る。
【００３９】
図９Ａは、一実施形態における、センサモジュール２の第２の面１２の平面図を示している。図９Ｂは、一実施形態における、センサモジュール２の第１の面１０の平面図を示している。モジュール２は、導電性ゲル及び／もしくは導電性布パッチまたはいくつかの実施形態における他の介在材料によって、ユーザの皮膚に接触するように構成され得る基板４の第２の面１２上のＥＣＧパッド８２を含み得る。使用中、ＥＣＧ電極またはパッド８２は、ユーザの心臓と関連する電気信号（または他の源の電気信号）を変換することができる。信号は、例えば、基板内のトレースを通して、基板４の第１の面１０上の一体化された装置ダイに伝達され得る。種々の実施形態において、第１の面１０上のセンサダイ（例えば、心臓モニター検知ダイ）は、ＥＣＧ電極またはパッド８２により変換された信号を処理することができる。処理された信号は、携帯型電子装置（例えば、スマートフォン、タブレット演算装置等）、ラップトップコンピュータ、中央サーバ等の外部演算装置に無線で伝達され得る。いくつかの実施形態において、モジュール２はまた、ユーザの体温を測定するように構成された温度センサパッド７５、または任意の他の種類のセンサもしくはパッドを含み得る。
【００４０】
モジュール２は、長手方向軸に沿った長さｌ１、及び長手方向軸に対して垂直である横断方向軸に沿った幅ｗ１を有し得る。いくつかの実施形態において、モジュール２の長さｌ１は、例えば、約１０ｃｍ（例えば、５ｃｍ〜１５ｃｍ）であり得る。いくつかの実施形態において、モジュール２の幅ｗ１は、例えば、約３ｃｍ（例えば、２ｃｍ〜４ｃｍ）であり得る。モジュール２の基板４は、長手方向軸に沿った長さｌ２、及び横断方向軸に沿った幅ｗ２を有し得る。基板４の長さｌ２は、例えば、約８．５ｃｍ（例えば、４．５ｃｍ〜１４．５ｃｍ）であり得る。基板４の幅ｗ２は、例えば、約２ｃｍ（例えば、１ｃｍ〜３ｃｍ）であり得る。
【００４１】
図１０は、一実施形態による、その形成された層を示すモジュール２の一部分の断面図を例証している。図１０に例証されている層は、第１のカバー５３、接着剤層５８、共形的コーティング５２、はんだマスク層９４、第２のカバー５５、及びテープ７８（例えば、両面テープ）を含む。第１のカバー５３は、第１のカバー層５４（例えば、ＳＣＦ（登録商標）等の発泡体材料）、及び保護層９３（例えば、白色ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ））を備え得る。第２のカバー５５は、第２のカバー層５６（例えば、導電性接着剤）、及び導電性布１０２を備え得る。テープ７８は、接着剤５９、担体９６、及びゲル９８を備え得る。しかしながら、他の実施形態において、テープ７８は、単一の層を備え得る。いくつかの実施形態において、テープ７８を使用してセンサモジュールをユーザの体に接着させることができる。有益なことに、図１０に示されている実施形態は、モジュール２の電子機器に対する防水外装体を提供し得る。いくつかの実施形態において、各層の共形性は、変化し得る（例えば、層のうちの１つは、他の層よりも共形的であり得る）。
【００４２】
図１１Ａは、バッテリ５０及び電極パッド８２の近くの、例えば、図７または８のモジュール２の一部分の断面図を示している。図１１Ａの例証された実施形態は、コインまたはボタン状のバッテリを含む。しかしながら、モジュール２は、任意の形態のバッテリを含んでもよい。図１１Ｂは、その形成された層を示す、バッテリ５０及びＥＣＧパッド８２の縁部の近くの図１１Ａの拡大図を例証している。例証されているように、ＥＣＧパッド８２は、基板４の第２の面１２に、かつ基板４と導電性布１０２との間に配設されている。
【００４３】
図１１Ｃは、図１１Ｂに例証されている基板４に形成された層の一部分の拡大図を示している。層は、共形的コーティング５２と、基板４の第１及び第２の面１０、１２上の接着剤層５８とを含み得る。接着剤層５８は、第１のカバー層５４を第１の面１０に接着し得る。接着剤層５８は、担体９６、ゲル９８、及びライナー１００を第２の面１２に接着し得る。
【００４４】
図１１Ｄは、一実施形態における、ＥＣＧパッド８２と基板４との間の接続を示している。図１１Ｄに例証されているように、いくつかの実施形態において、ＥＣＧパッド８２は、ビア１０４を貫通する基板４（例えば、基板貫通ビア（ＴＳＶ））に電気的に接続され得る。いくつかの実施形態において、基板４は、内部に形成された導電性層を備え得る。ＥＣＧ８２は、導電性材料１０６（例えば、導電性エポキシ樹脂、はんだ等）により基板４に接続され得る。導電性布１０２は、防水特定を提供しながら、ＥＣＧパッド８２とユーザの体との間の電気的通信を可能にし得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２または任意の他の層は、導電性布１０２と基板４との間に配設され得る。
【００４５】
上に説明されているように、図７〜１５Ｂのセンサモジュールを防水処理することが重要であり得る。図１０〜１１Ｄに示されているように、共形的コーティング５２は、一体化された装置ダイ（例えば、センサダイ（複数可）を含む）の表面、基板４の第１の面１０の少なくとも一部分、及び基板４の第２の面１２の少なくとも一部分にわたって適用され得る。示されているように、共形的コーティング５２は、基板４の第１の面１０上の、一体化された装置ダイ（例えば、マイクロコントローラ１６、心拍モニター６０、記憶装置６２、調整器６４、アナログデジタル変換器６６、ボタン６８、インジケータ７０、アンテナ組立体１８、ＲＦトランシーバー７２、Ｔセンサ７４、電源スイッチ７６、加速度計２０、ＬＥＤ３０、及びＤＣ−ＤＣ変換器４２）、バッテリ５０、及びアンテナ組立体１８の全体にわたって適用され得る。モジュール２は、防水コーティングの真下のバッテリ５０へのアクセスを未然に防ぐようにバッテリ５０を無線で再充填するためのバッテリ充電コイル９０（図１２を参照）と共に構成され得る。さらに、図９Ａ及び１３Ａに示されているように、共形的コーティング５２は、電極８２をユーザの体に露出させるように提供され得る窓部を除いて、基板４の第２の面１２上に適合するように適用され得る。したがって、共形的コーティング５２は、装置ダイの感受性が高い部分に（マイクロコントローラ１６及び他の部品等のプロセッサダイ上に等）提供され得るが、種々の部品（ＥＣＧ電極もしくはパッド８２等）がユーザもしくは外部環境と電気的に通信する１つ以上の窓部内に開口され得る。
【００４６】
図１２は、一実施形態による、センサモジュール２の概略的な斜視図である。図１２に例証されているモジュール２は、バッテリ充電コイル９０を含む。バッテリ充電コイル９０は、バッテリ５０を無線で再充電し得る。バッテリ充電コイル９０は、防水コーティングの真下のバッテリ５０へのアクセスを未然に防ぎ得る。これは、バッテリ充電のための防水コーティングの取り外し及び／または再封止が困難であり得、かつ／または再封止後に不完全な封止を生じる場合があるため、有益であり得る。いくつかの実施形態において、バッテリ充電コイル９０は、例えば、基板４に埋め込まれたトレースによって、バッテリ５０に電気的に接続され得る。バッテリ充電コイル９０は、本明細書に開示されている任意の実施形態と共に使用され得ることが理解されるべきである。
【００４７】
図１３Ａは、図１２に示されているモジュール２の第２の面１２を示している。モジュール２は、２つのＥＣＧパッド８２を含む。しかしながら、モジュール２は、任意の数のパッド８２を含み得る。いくつかの実施形態において、モジュール２はまた、第２の面１２に温度パッドを含んでもよい。モジュール２は、長手方向軸に沿った長さｌ１、及び長手方向軸に対して垂直である横断方向軸に沿った幅ｗ１を有し得る。図１３Ａの長さｌ１及び幅ｗ１は、図９Ａに示されている実施形態の長さｌ１及び幅ｗ１と略同様であり得る。いくつかの実施形態において、モジュール２の長さｌ１は、例えば、約１０ｃｍ（例えば、５ｃｍ〜１５ｃｍ）であり得る。いくつかの実施形態において、モジュール２の幅ｗ１は、例えば、約３ｃｍ（例えば、２ｃｍ〜４ｃｍ）であり得る。
【００４８】
図１３Ｂは、図１２に示されているモジュール２の第１の面１０の平面図である。モジュール２の基板４は、長手方向軸に沿った長さｌ２、及び横断方向軸に沿った幅ｗ２を有し得る。図１３Ｂの長さｌ２及び幅ｗ２は、図９Ｂに示されている実施形態の長さｌ２及び幅ｗ２と略同様であり得る。基板４の長さｌ２は、例えば、約８．５ｃｍ（例えば、４．５ｃｍ〜１４．５ｃｍ）であり得る。基板４の幅ｗ２は、例えば、約２ｃｍ（例えば、１ｃｍ〜３ｃｍ）であり得る。
【００４９】
図１４は、センサモジュール２の種々の層についての例示的な厚さの値を列挙した表である。図１４に示されている全体的な厚さは、基板４に装着された部品を含まない。いくつかの実施形態において、リスト上の屈曲性コア（例えば、ポリイミド、またはＰＩ）、上銅（Ｃｕ）及び下銅Ｃｕは、基板４を集合的に画定し得る。上及び下はんだレジスト（ＳＲ）層は、例えば、図１０に例証されているように、第１の面１０及び第２の面１２上にはんだマスク層９４を備え得る。リスト上の導電性接着剤及び導電性布は、例えば、図１０に第２のカバー５５を集合的に形成する第２のカバー層５６及び導電性布１０２に対応し得る。リストの最初の３列に列挙されている上剥離ライナー、接着剤、及び上布は、例えば、図１０の第１のカバー５３を集合的に形成し得る。リストの下布は、図１１Ｃに示されているライナー１００を備えてもよい。有益なことに、本明細書に開示されている層は、低プロファイル及び厚さを維持しながら、モジュール２に対する防水外装体を提供することができる。いくつかの実施形態において、共形層の厚さは、異なる場所では異なってもよい。例えば、層は、層表面の傾斜部分よりも平坦な部分でより大きい厚さを有し得る。種々の実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４に装着された部品（装置ダイ等）と同じか、それよりも薄いか、または厚い場合がある。
【００５０】
図１５Ａは、モジュール２の一部分の断面図を示している。図１５Ａに示されているモジュール２の一部分は、基板４の第１の面１０上のダイ（例えば、少なくとも図７及び８に示されている、マイクロコントローラ１６、調整器６４、アナログデジタル変換器等）、及び基板４の第２の面１２上のＥＣＧパッド８２のうちの１つを含む。図１５Ｂは、第１の面１０上のダイの縁部の近くの図１５Ａの近影図である。図１５Ｂは、ダイの縁部及びＥＣＧパッド８２を示している。第１の面１０は、共形的コーティング５２と、例えば、ライナー、接着剤層、及び布を含む多層積層構造を含み得る第１のカバー５３とを含む。第２の面１２は、ＥＣＧパッド８２と、導電性布１０２とを含んでもよい。
【００５１】
図１６Ａは、基板４の第２の面１２に形成された導電性布１０２の縁部の近くで切取られたモジュール２の一部分の断面図を示している。図１６Ｂは、図１６Ａに例証されているモジュール２の一部分の拡大図である。例証されているように、導電性布１０２は、ＥＣＧパッド８２の底表面８３の少なくとも一部分を被覆しており、かつＥＣＧパッド８２から延在している。導電性布１０２の延長部分１０３は、共形的コーティング５２と接着剤５９及びライナー１００との間に配設され得る。いくつかの実施形態において、ライナー１００は、図１６Ｂに示されているように、共形的コーティング５２に部分的に接着され、導電性布１０２に部分的に取り付けられた、接着剤５９により接着され得る。図１６Ｃは、ＥＣＧパッド８２の縁部の図１６Ｂの拡大図を示している。導電性布１０２は、導電性接着剤５６により、ＥＣＧパッド８２の底表面８３に接着され得る。導電性布１０２は、ＥＣＧパッド８２にわたって軟性な導電性を提供することができる。
【００５２】
いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４の第１及び第２の面１０、１２の一方または両方の大部分を被覆し得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４の露出部分の略全体的な第１及び／または第２の面１０、１２を被覆し得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、基板４の側縁部を被覆し得る。共形的コーティング５２は、基板４の第１及び第２の面１０、１２上の部品の表面に適合し得る可撓性で硬化可能な材料を含み得る。共形的コーティング５２の可撓性は、有益なことに、センサモジュール１、２がユーザの動作と共に移動することを可能にし得る。いくつかの実施形態において、例えば、共形的コーティング５２は、第１及び第２の面１０、１２に噴霧され得る。いくつかの実施形態において、コーティング５２は、例えば、自然硬化、紫外線（ＵＶ）硬化、熱硬化等の適用後に硬化され得る。有益なことに、共形的コーティング５２は、湿気もしくは液体が高感受性部品もしくは電気接続部に接触することを防止することができる防水コーティングを含み得る。種々の実施形態において、共形的コーティング５２は、いくつかの実施形態では透過的であり得る。共形的コーティング５２は、硬化前に共形的堆積（例えば、スプレーコーティング）を行うことができ得る。いくつかの実施形態において、共形的コーティング５２は、米国ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社により製造されるＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）１−２５７７共形的コーティングを含み得る。しかしながら、共形的コーティング５２は、他の材料を含み得ることが理解されるべきである。防水であることに加えて、共形的コーティングは、装置の他の保護層と共に、少なくとも５０回の機械「洗浄」に耐えるのに十分な耐久性があるべきであり、ここで「洗浄」とは、衣服と一体化された電子技術に対する基準を策定するＡＳＭＥ、ＡＡＴＣＣ、及び／または他の織物機構により定義されるような標準的な洗浄である。
【００５３】
さらに、本明細書に開示されているように、第１のカバー５３は、第１の面１０上の共形的コーティング５２上に提供され得、第２のカバー５５は、第２の面１２上の共形的コーティング５２上に提供され得る。例えば、図９Ａ、９Ｂ、１３Ａ、及び１３Ｂに示されているように、第１及び第２のカバー５３、５５は、基板４の周辺の周りに取り付けられ得るか、または別様に、接続され得る。したがって、第１及び第２のカバー５３、５５は、水密センサモジュール１、２を提供するために、基板４及び感湿性表面を囲うか、または埋め込むことができる。種々の実施形態において、例えば、第１のカバー５３は、少なくとも図１０に示されているように、第１のカバー層５４（例えば、発泡体、綿、布等）を備え得る。ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）等の保護層は、センサモジュールに対するさらなる保護及び／または防水処理を提供するために、第１のカバー層５４にわたって適用され得る。第１のカバー層５４は、接着剤（例えば、アクリル）によって、共形的コーティング５２に付着し得る。有益なことに、第１のカバー５３は、ユーザと共に移動するように、十分に可撓性であり得る。さらに、第１のカバー層５４は、センサモジュール２を着用するユーザに対する快適性を改善するために軟性であり得る。
【００５４】
第２のカバー５５は、接着剤（例えば、導電性接着剤）によって、少なくとも図１０に示されているように、共形的コーティング５２に接着された布材料（例えば、導電性布パッチを含む）を備え得る。両面テープは、布上に適用され得、例えば、いくつかの実施形態において、両面接着剤を使用して、センサモジュールをユーザの体に接着することができる。しかしながら、他の実施形態において、第１及び／または第２のカバー５３、５５は、ユーザの衣服と一体化（例えば、縫合）され得る。
【００５５】
第１及び第２のカバー５３、５５は、センサモジュール部品を有利に保護することができ、本明細書に開示されているセンサモジュール１、２の防水処理を改善することができる。第１及び第２のカバー層５４、５６は、可撓性及びユーザに対する快適性を提供することができる比較的軟性である層（例えば、綿、布等）を備え得る。第１及び第２のカバー５３、５５は、共形的コーティング５２と協働して、センサモジュール１、２の周りに水密シールを提供し得る。例えば、基板４は、全体的に、共形的コーティング５２内に埋め込まれ得る。いくつかの実施形態において、基板４は、全体的に、第１及び第２のカバー５３、５５内に埋め込まれ得る。さらに、布製カバーは、センサモジュール衣服に縫合することによる等、一体化を容易にする。図１５Ａ〜１６Ｃに見られるように、布製カバー５３、５５は、衣服を形成する他の織物に縫合され得るか、または別様に、一体化され得るように、可撓性基板４を超えて延在している。例えば、センサモジュール１、２は、生体信号を容易に得ることができるユーザの解剖学的構造の一部分の周りで（例えば、ユーザの胸、腕、手首、脚等の周りで）ぴったりと適合する衣服の部分内に一体化され得る。種々の実施形態において、図１０に関して説明されているように、白色ＰＥＴ層は、接着剤により共形的コーティング５２に接着され得る発泡体またはＳＣＦ層上に配設され得る。共形的コーティング５２は、下に別のはんだマスク層９４を有する、上下に金属（銅）層を含むコアを含み得る、基板４上のはんだマスク層９４上に適用され得る。下部の上の共形的コーティング５２は、第２のはんだマスク層９４上に適用され得、導電性接着剤は、共形的コーティング５２上に適用され得る。導電性接着剤は、導電性布１０２を共形的コーティング５２に接着することができる。両面テープ７８は、導電性布１０２上に提供され得る。両面テープ７８は、導電性布、担体、及びゲルに取り付けられた接着剤を含み得る。
【００５６】
したがって、本明細書に開示されている実施形態は、ダイ及び基板４の両面上に共形的に適用された防水もしくは水密コーティングを提供することができる。コーティング及びカバーは、センサモジュール１、２の可動性及び快適性を改善するように、可撓性かつ軟性であり得る。さらに、本明細書に説明されているように、センサモジュール１、２は、生体信号を検知、処理、及び外部演算装置に無線で伝達することができる自己完結型アセンブリを備え得、１つ以上の搭載型バッテリにより給電することができる。
【００５７】
図１７は、例えば、図７及び８に例証されたモジュール２の基板４の第２の面１２を示している。基板４の第２の表面１２は、１つ以上の電極パッド（例えば、図９Ａに示されているＥＣＧパッド８２）が取り付けられ得る接触部８４を備え得る。いくつかの実施形態において、接触部８４は、温度センサパッドに使用され得る。例えば、図９Ａに例証されている実施形態において、２つのＥＣＧパッドは、基板４の２つの縁部で接触部８４に接続され得、温度センサパッドは、基板４の中間で接触部８４に接続され得る。基板４は、基板４に装着された１つ以上の部品を電気的に接続するように構成されたトレース１０８を有し得る。
【００５８】
図１８は、例えば、図１２に例証されているモジュール２の基板４の第２の面１２を示している。基板４の第２の表面１２は、１つ以上の電極パッド（例えば、図１３Ａに示されているＥＣＧパッド８２）が提供され得る接触部８４を備え得る。いくつかの実施形態において、接触部８４は、温度センサパッドのために使用されてもよい。例えば、図１３Ａに例証されている実施形態において、２つのＥＣＧパッドが、接触部８４に接続され得る。基板４は、基板４に装着されるか、または接続された１つ以上の部品を電気的に接続するように構成されたトレース１０８を有し得る。
【００５９】
図１９Ａは、図８に示されているものと同様のモジュールの第１の面１０の概略的な平面図を示している。図１９Ｂは、図８に示されているものと同様のモジュールの第２の面１２の概略的な平面図を示している。図８に例証されている実施形態と違って、図１９Ａ及び１９Ｂに例証されている実施形態は、バッテリホルダー１１０を含む。バッテリホルダー１１０は、バッテリを適所に保持するためのバッテリを受容するように構成されている。バッテリは、バッテリホルダー１１０の開口内にスライドし得る。他の実施形態と同様に、モジュール２は、基板４上に電子部品を含んでもよい。例えば、モジュール２は、他の要素の中で特に、アンテナ組立体１８と、記憶装置６２と、インジケータ７０と、を含む。また、他の実施形態と同様に、基板４は、他の特徴の中で特に、１つ以上の接触部８４と、トレース１０８とを含み得る。
【００６０】
本発明は、一定の実施形態及び例に鑑みて開示されているが、特に開示されている実施形態を超えて、他の代替的な実施形態及び／または使用ならびに明らかな変更例及びそれらの等価物にまで及ぶことが、当業者により理解されるだろう。加えて、いくつかの変形例が示され、かつ詳細に記載されているが、本開示の範囲内にある他の変更例は、本開示に基づいて当業者に明らかであろう。実施形態についての特定の特徴及び態様の種々の組み合わせまたはサブ組み合わせが行われてもよく、それらもまた本開示の範囲内に該当し得るとも考えられる。開示されている実施形態の種々の特徴及び態様は、開示されている発明の可変モードを形成するために、互いに組み合わされ得るか、または置き換えられ得ることが理解されるべきである。したがって、本明細書に開示されている本発明の範囲は、上に記載されている特に開示された実施形態に限定されるべきではないが、下記に続く態様を公平に読むことによってのみ判定されるべきであることが企図されている。
【符号の説明】
【００６１】
１  センサモジュール
４  基板
１０  第１の面
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  光度計の島状部
１６  マイクロコントローラ
１８  アンテナ組立体
２０  加速度計
２２  光アナログ前端部（ＡＦＥ）
２４  電力管理装置
２５  コネクタ
【図１】
2019000647.tif 000003
【図２Ａ】
2019000647.tif 000004
【図２Ｂ】
2019000647.tif 000005
【図２Ｃ】
2019000647.tif 000006
【図２Ｄ】
2019000647.tif 000007
【図２Ｅ】
2019000647.tif 000008
【図２Ｆ】
2019000647.tif 000009
【図３】
2019000647.tif 000010
【図４Ａ】
2019000647.tif 000011
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【外国語明細書】
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