(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列された複数の感圧素子により構成される感圧素子列を有し、前記一方向が生体の動脈の走行方向に交差する状態で、前記感圧素子列の形成される感圧面が前記生体の体表面に押圧されて使用されるセンサチップと、前記センサチップが固定される基板と、を有する圧脈波センサの検査方法であって、
前記基板は、貫通孔及び基板側端子部を有し、
前記センサチップは、前記感圧面の反対側に前記感圧面に垂直な方向に凹む凹部を有し、前記凹部によって前記垂直な方向に厚みの薄くなった部分の前記感圧面に前記感圧素子列が形成されており、
前記センサチップは、さらに、前記感圧素子列と電気的に接続されたチップ側端子部を、前記一方向に延びる前記感圧素子列の一端又は両端に有し、
前記凹部が前記基板の前記貫通孔のみによって大気と連通するように、前記基板に前記センサチップを接着固定する第一の工程と、
前記センサチップが接着固定された前記基板の基板側端子部と前記センサチップのチップ側端子部とを導電部材により接続する第二の工程と、
前記第二の工程で形成された前記導電部材を保護部材で覆う第三の工程と、
前記第三の工程後に、前記基板の前記貫通孔から空気を吸引して前記感圧面に負圧を印加した状態で、前記基板側端子部から出力される信号に基づいて前記センサチップの前記複数の感圧素子のバラツキに関する特性評価を行う第四の工程と、を備える圧脈波センサの検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の圧脈波センサの検査方法であって、
前記チップ側端子部は、前記感圧面の前記一方向における両端部にそれぞれ配置された第一の端子部と第二の端子部を含み、
前記基板側端子部は、前記基板の前記センサチップが接着固定される面に形成された第三の端子部と第四の端子部を含み、
前記感圧面に垂直な方向からみた平面視において、前記第三の端子部、前記第一の端子部、前記第二の端子部、及び前記第四の端子部はこの順で前記一方向に並んでおり、
前記第二の工程では、前記第一の端子部と前記第三の端子部とを第一の導電部材により接続し、前記第二の端子部と前記第四の端子部とを第二の導電部材により接続し、
前記第三の工程では、前記第二の工程で形成された前記第一の導電部材と前記第二の導電部材をそれぞれ保護部材で覆う圧脈波センサの検査方法。
【請求項３】
一方向に配列された複数の感圧素子により構成される感圧素子列を有し、前記一方向が生体の動脈の走行方向に交差する状態で、前記感圧素子列の形成される感圧面が前記生体の体表面に押圧されて使用されるセンサチップと、前記センサチップが固定される基板と、を有する圧脈波センサの製造方法であって、
前記基板には、貫通孔及び基板側端子部が形成され、
前記センサチップには、前記感圧面の反対側に前記感圧面に垂直な方向に凹む凹部が形成され、前記凹部によって前記垂直な方向に厚みの薄くなった部分の前記感圧面に前記感圧素子列が形成されており、
前記センサチップには、さらに、前記感圧素子列と電気的に接続されたチップ側端子部が、前記一方向に延びる前記感圧素子列の一端又は両端に形成され、
前記凹部が前記基板の前記貫通孔のみによって大気と連通するように、前記基板に前記センサチップを接着固定する第一の工程と、
前記センサチップが接着固定された前記基板の基板側端子部と前記センサチップのチップ側端子部とを導電部材により接続する第二の工程と、
前記第二の工程で形成された前記導電部材を保護部材で覆う第三の工程と、
前記第三の工程後に、前記基板の前記貫通孔から空気を吸引して前記感圧面に負圧を印加した状態で、前記基板側端子部から出力される信号に基づいて前記センサチップの前記複数の感圧素子のバラツキに関する特性評価を行う第四の工程と、
前記第四の工程の特性評価の結果に基づいて合格と判定されたセンサチップと、前記センサチップの前記チップ側端子部及び前記基板側端子部を接続する導電部材を覆う前記保護部材とを保護する保護層を形成する第五の工程と、を備える圧脈波センサの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の圧脈波センサの製造方法であって、
前記チップ側端子部は、前記感圧面の前記一方向における両端部にそれぞれ配置された第一の端子部と第二の端子部を含み、
前記基板側端子部は、前記基板の前記センサチップが接着固定される面に形成された第三の端子部と第四の端子部を含み、
前記感圧面に垂直な方向からみた平面視において、前記第三の端子部、前記第一の端子部、前記第二の端子部、及び前記第四の端子部はこの順で前記一方向に並んでおり、
前記第二の工程では、前記第一の端子部と前記第三の端子部とを第一の導電部材により接続し、前記第二の端子部と前記第四の端子部とを第二の導電部材により接続し、
前記第三の工程では、前記第二の工程で形成された前記第一の導電部材と前記第二の導電部材をそれぞれ保護部材で覆い、
前記第五の工程では、前記センサチップの露出面と前記保護部材を保護材料で覆うことで前記保護層を形成する圧脈波センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧脈波センサの検査方法及び圧脈波センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被測定物に押圧することによりその被測定物との間の接触圧を測定する押圧式の圧力測定装置が知られている。この押圧式の圧力測定装置を応用した装置として、脈波測定装置がある。
【０００３】
脈波測定装置は、生体内の皮膚より比較的浅いところに位置する動脈に発生する圧脈波を測定するために、感圧素子を有する基板を体表に押圧して圧脈波を測定する装置である。このような脈波測定装置を用いて被験者の圧脈波を測定することは、被験者の健康状態を知るために非常に重要である。
【０００４】
この押圧式の脈波測定装置においては、感圧素子として歪ゲージやダイヤフラムを利用した圧力センサチップが用いられるのが一般的である。この種の押圧式の脈波測定装置に関する文献として、例えば特許文献１がある。
【０００５】
特許文献１には、平板状の半導体基板にダイヤフラムが形成され、半導体基板表面の電気端子とフレキシブル基板の電気端子とが、ろう材によって接続された圧力センサチップを搭載する脈波検出装置が記載されている。
【０００６】
このダイヤフラムは、複数の感圧素子が一方向に配列された構成であり、各感圧素子からは、一方向と直交する直交方向の両側に向かって配線が伸びて、この配線の端部に、フレキシブル基板が接続される構成となっている。
【０００７】
また、特許文献２，３には、圧力センサチップの特性検査方法として、ダイヤフラム構造の圧力センサチップの圧力室をウエハ状態で裏面から吸引することで、ダイヤフラムに負圧を印加して、圧力センサチップの特性検査を行う方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１８８１８３号公報
【特許文献２】特開平０２−０２５０５０号公報
【特許文献３】特開昭６３−１１８６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
脈波測定装置に用いる圧力センサチップは、複数の感圧素子を一方向に配列した感圧素子列が動脈の走行方向に対して交差する状態で皮膚に押し当てられる。脈波測定装置では、圧力センサチップを動脈上に位置決めして最適感圧素子および最適押圧力を決定した後、その最適押圧力において最適感圧素子から出力された脈波信号に基づいて圧脈波が検出されるようになっている。
【００１０】
このため、脈波測定装置に用いる圧力センサチップにおいては、最適感圧素子を決定するために、どの感圧素子でも同じ条件で圧脈波を検出できるように、複数の感圧素子の各々の検出感度を揃えておくことが求められる。
【００１１】
感圧素子列を含む圧力センサチップは、この圧力センサチップの電気端子と電気的に接続するための配線端子が設けられた基板に、樹脂等の接着材によって固定される。
【００１２】
この場合、圧力センサチップと基板とを接着する接着材が温度及び湿度によって変形するものであると、圧力センサチップには、環境の変化によって応力が加わることがある。このような応力が発生すると、感圧素子列の各感圧素子の検出感度がばらつくことになり、圧脈波を精度よく検出することが難しくなる。
【００１３】
このため、脈波測定装置に用いる圧力センサチップにおいては、圧力センサチップを基板に固定した状態での特性検査が重要となる。
【００１４】
特許文献１には、圧力センサチップの特性検査を行うことについての記載はない。
【００１５】
特許文献２，３に記載の検査方法は、圧力センサチップをウエハ状態で検査するものである。このため、上述したような接着材によってダイヤフラムに歪みが加わった状態での特性を知ることはできない。
【００１６】
また、特許文献２，３は、脈波測定を想定した圧力センサチップに関するものではなく、圧力センサチップを基板に固定した状態で検査を行うことの重要性については認識されていない。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、使用環境の変化による圧脈波の検出精度への影響を知ることのできる圧脈波センサの検査方法及び製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の圧脈波センサの検査方法は、一方向に配列された複数の感圧素子により構成される感圧素子列を有し、前記一方向が生体の動脈の走行方向に交差する状態で、前記感圧素子列の形成される感圧面が前記生体の体表面に押圧されて使用されるセンサチップと、前記センサチップが固定される基板と、を有する圧脈波センサの検査方法であって、前記基板は、貫通孔及び基板側端子部を有し、前記センサチップは、前記感圧面の反対側に前記感圧面に垂直な方向に凹む凹部を有し、前記凹部によって前記垂直な方向に厚みの薄くなった部分の前記感圧面に前記感圧素子列が形成されており、前記センサチップは、さらに、前記感圧素子列と電気的に接続されたチップ側端子部を、前記一方向に延びる前記感圧素子列の一端又は両端に有し、前記凹部が前記基板の前記貫通孔のみによって大気と連通するように、前記基板に前記センサチップを接着固定する第一の工程と、前記センサチップが接着固定された前記基板の基板側端子部と前記センサチップのチップ側端子部とを導電部材により接続する第二の工程と、前記第二の工程で形成された前記導電部材を保護部材で覆う第三の工程と、前記第三の工程後に、前記基板の前記貫通孔から空気を吸引して前記感圧面に負圧を印加した状態で、前記基板側端子部から出力される信号に基づいて前記センサチップの前記複数の感圧素子のバラツキに関する特性評価を行う第四の工程と、を備えるものである。
【００１９】
本発明の圧脈波センサの製造方法は、一方向に配列された複数の感圧素子により構成される感圧素子列を有し、前記一方向が生体の動脈の走行方向に交差する状態で、前記感圧素子列の形成される感圧面が前記生体の体表面に押圧されて使用されるセンサチップと、前記センサチップが固定される基板と、を有する圧脈波センサの製造方法であって、前記基板には、貫通孔及び基板側端子部が形成され、前記センサチップには、前記感圧面の反対側に前記感圧面に垂直な方向に凹む凹部が形成され、前記凹部によって前記垂直な方向に厚みの薄くなった部分の前記感圧面に前記感圧素子列が形成されており、前記センサチップには、さらに、前記感圧素子列と電気的に接続されたチップ側端子部が、前記一方向に延びる前記感圧素子列の一端又は両端に形成され、前記凹部が前記基板の前記貫通孔のみによって大気と連通するように、前記基板に前記センサチップを接着固定する第一の工程と、前記センサチップが接着固定された前記基板の基板側端子部と前記センサチップのチップ側端子部とを導電部材により接続する第二の工程と、前記第二の工程で形成された前記導電部材を保護部材で覆う第三の工程と、前記第三の工程後に、前記基板の前記貫通孔から空気を吸引して前記感圧面に負圧を印加した状態で、前記基板側端子部から出力される信号に基づいて前記センサチップの前記複数の感圧素子のバラツキに関する特性評価を行う第四の工程と、前記第四の工程の特性評価の結果に基づいて合格と判定されたセンサチップと、前記センサチップの前記チップ側端子部及び前記基板側端子部を接続する導電部材を覆う前記保護部材とを保護する保護層を形成する第五の工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、使用環境の変化による圧脈波の検出精度への影響を知ることのできる圧脈波センサの検査方法及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための生体情報測定装置としての血圧測定装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す圧脈波センサ１が実装されるフレキシブル基板１６の平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線の断面模式図である。
【図４】圧脈波センサ１を皮膚と接触する側から見た要部構成を示す斜視図である。
【図５】保護部材１３による応力の影響を説明するための図である。
【図６】圧脈波センサ１の検査方法を説明するための図である。
【図７】圧脈波センサ１の検査方法を説明するための図である。
【図８】図４に示す圧脈波センサ１の斜視図の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための生体情報測定装置としての血圧測定装置１００の構成を示すブロック図である。血圧測定装置１００は、例えば手首に装着して用いる手首装着型のものである。
【００２４】
血圧測定装置１００は、圧脈波センサ１と、圧脈波センサ１を被験者の体表面に押圧するための押圧機構２と、圧脈波センサ１から出力される信号に基づいて押圧機構を制御したり、この信号に基づいて被験者の血圧を含む生体情報を算出したりする制御部３と、を備える。
【００２５】
図２は、図１に示す圧脈波センサ１が実装されるフレキシブル基板１６の平面図である。
【００２６】
フレキシブル基板１６は、一方向である方向Ｘに直交する方向Ｙが長手方向となる矩形状となっており、その表面には、２つの圧脈波センサ１と、コネクタ１６Ｃとが実装されている。
【００２７】
フレキシブル基板１６は、樹脂フィルム内に、２つの圧脈波センサ１の各々の接続端子と接続された配線が設けられている。各配線は、コネクタ１６Ｃまで引き回されている。コネクタ１６Ｃと、図１の制御部３等が形成された図示しない回路基板のコネクタとが接続される。
【００２８】
また、フレキシブル基板１６は、２つの圧脈波センサ１の各々が実装される領域の略中央に貫通孔１６Ａ，１６Ｂを有している。貫通孔１６Ａ，１６Ｂについては後述する。
【００２９】
図３は、図２に示すＡ−Ａ線の断面模式図である。図４は、圧脈波センサ１を皮膚と接触する側から見た要部構成を示す斜視図である。図４では、一部の構成要素の図示を省略している。図３において、フレキシブル基板１６以外の構成要素は、圧脈波センサ１を構成する。
【００３０】
図４に示すように、圧脈波センサ１は、センサチップ１０と、平板状の基板１１と、を備える。
【００３１】
センサチップ１０は、シリコン単結晶や、ガリウム−砒素などの化合物半導体の単結晶等の半導体基板１０Ａを備える。半導体基板１０Ａは、方向Ｘが長手方向となる矩形状となっている。
【００３２】
基板１１は、セラミック基板やガラス基板等の半導体基板１０Ａよりも十分に剛性の高い硬質基板により構成されている。基板１１は、方向Ｘが長手方向となる矩形状となっている。
【００３３】
図４に示すように、半導体基板１０Ａの表面（生体の皮膚と接触する側の面）には、４つの歪抵抗素子を有するブリッジから成り、接触圧を検知するための感圧素子Ｓが複数個、方向Ｘに沿って配列されている。方向Ｘに並ぶこの複数の感圧素子Ｓにより、感圧素子列１０Ｄが構成される。なお、図３では感圧素子Ｓの図示は省略している。
【００３４】
図３に示すように、半導体基板１０Ａにおいて、感圧素子列１０Ｄが形成される面（以下、感圧面という）の反対面には、感圧面に垂直な方向（以下、センサ押し当て方向という）に凹む凹部１０ａが形成されている。
【００３５】
半導体基板１０Ａは、この凹部１０ａによって、センサ押し当て方向における厚みが他の部分よりも薄い薄肉部（ダイヤフラム）を有する構成となっている。そして、この凹部１０ａの底面の反対側にある感圧面の領域に感圧素子列１０Ｄが形成されている。
【００３６】
半導体基板１０Ａの感圧面の反対面のうち凹部１０ａを除く部分（言い換えると凹部１０ａが形成された面）は、接着材１２によって基板１１の表面に固定されている。接着材１２は、例えば紫外線硬化樹脂の樹脂系材料が用いられる。
【００３７】
半導体基板１０Ａの凹部１０ａが、基板１１に形成された貫通孔１１Ｄのみによって大気と連通するように、半導体基板１０Ａは基板１１の表面に固定されている。
【００３８】
血圧測定装置１００の２つの圧脈波センサ１のうちの一方の圧脈波センサ１は、感圧面側からみた平面視において貫通孔１１Ｄと貫通孔１６Ａとが重なるように、フレキシブル基板１６に実装される。また、血圧測定装置１００の２つの圧脈波センサ１のうちの他方の圧脈波センサ１は、同平面視において貫通孔１１Ｄと貫通孔１６Ｂとが重なるように、フレキシブル基板１６に実装される。
【００３９】
この構成により、圧脈波センサ１において、半導体基板１０Ａと接着材１２と基板１１とで区画される空間が、基板１１の貫通孔１１Ｄとフレキシブル基板１６の貫通孔１６Ａ（又は貫通孔１６Ｂ）とによって大気圧（基準圧）に保たれる。
【００４０】
半導体基板１０Ａの感圧面の方向Ｘにおける両端部には、感圧素子列１０Ｄと電気的に接続された第一の端子部１０Ｂ及び第二の端子部１０Ｃが配置されている。第一の端子部１０Ｂと第二の端子部１０Ｃは、それぞれ、方向Ｘに直交する方向Ｙに並ぶ複数の電極パッドにより構成される。
【００４１】
基板１１の半導体基板１０Ａが接着固定された表面には、第一の端子部１０Ｂと電気的に接続するための第三の端子部１１Ｂと、第二の端子部１０Ｃと電気的に接続するための第四の端子部１１Ｃとが設けられている。
【００４２】
半導体基板１０Ａの感圧面に垂直な方向から見た平面視において、第三の端子部１１Ｂ、第一の端子部１０Ｂ、第二の端子部１０Ｃ、及び第四の端子部１１Ｃはこの順で方向Ｘに並んで配置されている。
【００４３】
第三の端子部１１Ｂと第四の端子部１１Ｃは、それぞれ、方向Ｘに直交する方向Ｙに並ぶ複数の電極パッドにより構成される。第三の端子部１１Ｂの各端子は、第一の端子部１０Ｂのいずれかの端子に対応している。第四の端子部１１Ｃの各端子は、第二の端子部１０Ｃのいずれかの端子に対応している。
【００４４】
図３に示すように、第一の端子部１０Ｂの各端子と、これに対応する第三の端子部１１Ｂの端子とは、第一の導電部材であるワイヤＷ１によって電気的に接続されている。また、第二の端子部１０Ｃの各端子と、これに対応する第四の端子部１１Ｃの端子とは、第二の導電部材であるワイヤＷ２によって電気的に接続されている。
【００４５】
図示していないが、基板１１には、第三の端子部１１Ｂの各端子と接続された接続端子と、第四の端子部１１Ｃの各端子と接続された接続端子とが、フレキシブル基板１６側の表面に露出して設けられている。そして、これらの接続端子が、フレキシブル基板１６の配線端子と接続されている。
【００４６】
ワイヤＷ１とワイヤＷ２は、それぞれ個別に、保護部材１３によって周囲を覆われて保護されている。保護部材１３としては、例えばエポキシ系やシリコーン系等の樹脂が用いられる。ワイヤを保護するための樹脂材料は、温度や湿度などの環境条件による体積変化が大きいものを用いることが多い。
【００４７】
半導体基板１０Ａの感圧面とワイヤＷ１の保護部材１３とワイヤＷ２の保護部材１３は、圧脈波センサ１の表面を保護するための表面コーティング層１５によって覆われている。表面コーティング層１５は、例えばシリコーン系樹脂により構成される。
【００４８】
以上のように構成された圧脈波センサ１は、感圧素子列１０Ｄが動脈の真上に位置しかつ方向Ｘが動脈の走行方向に交差（好ましくは直交）する状態で、感圧素子列１０Ｄの形成される半導体基板１０Ａの感圧面が表面コーティング層１５を介して、生体の体表面に押圧されて使用される。これにより、各感圧素子Ｓからは、半導体基板１０Ａの薄肉部に加えられた歪みに対応した電気信号、すなわち感圧素子Ｓに作用する圧力変動を表す信号が出力される。
【００４９】
血圧測定装置１００では、制御部３が、押圧機構２による圧脈波センサ１の体表面への押圧状態を調整しながら、圧脈波センサ１から出力される信号に基づいて、最適感圧素子および最適押圧力を決定した後、その最適押圧力において最適感圧素子から出力された信号に基づいて圧脈波を測定し、この圧脈波に基づいて血圧値や脈拍数等の生体情報を算出する。
【００５０】
前述したように、保護部材１３には、温湿度の変化によって体積変化が大きくなる材料を用いることが多い。圧脈波センサ１は、保護部材１３が感圧素子列１０Ｄの方向Ｘにおける両端側に設けられる構成である。このため、保護部材１３による応力の影響によって、感圧素子列１０Ｄの各感圧素子Ｓの検出感度は、図５に示すようになる。
【００５１】
図５には、各感圧素子Ｓの検出感度が一定となる理想の感度特性と、保護部材１３により圧縮応力が発生したときの感圧素子列１０Ｄの感度特性と、保護部材１３により引張り応力が発生したときの感圧素子列１０Ｄの感度特性と、を示している。
【００５２】
圧脈波センサ１のように、保護部材１３が感圧素子列１０Ｄの方向Ｘにおける両端側に設けられる構成では、保護部材１３の変形によって生じる応力によって、保護部材１３に近い位置にある感圧素子Ｓと、保護部材１３から遠い位置にある感圧素子Ｓとで感度にバラツキが生じることが分かる。
【００５３】
したがって、圧脈波センサ１では、センサチップ１０を基板１１に固定し、センサチップ１０と基板１１を導電部材（ワイヤＷ１，Ｗ２）によって電気的に接続し、この導電部材を保護部材１３によって保護した状態で、感圧素子列１０Ｄから出力される信号に基づいてセンサチップ１０の評価を行うことが重要となる。
【００５４】
以下、圧脈波センサ１の検査方法を説明する。図６及び図７は、圧脈波センサ１の検査方法を説明するための図である。図６及び図７は、図３の断面図に対応しており、図３と同一の構成要素について同一符号を付してある。
【００５５】
まず、第一の端子部１０Ｂと第二の端子部１０Ｃと感圧素子列１０Ｄとが半導体基板１０Ａに形成されたセンサチップ１０と、第三の端子部１１Ｂと第四の端子部１１Ｃとが形成された基板１１とが用意される。そして、図６（ａ）に示すように、基板１１の貫通孔１１Ｄを含む領域に凹部１０ａが重ねられた状態で、センサチップ１０が基板１１表面に接着材１２によって固定される。
【００５６】
次に、ワイヤボンディング工程が行われ、図６（ｂ）に示すように、第一の端子部１０Ｂの各端子と、この各端子に対応する第三の端子部１１Ｂの端子とがワイヤＷ１によって接続される。また、第二の端子部１０Ｃの各端子と、この各端子に対応する第四の端子部１１Ｃの端子とがワイヤＷ２によって接続される。
【００５７】
次に、ワイヤ保護工程が行われ、図６（ｃ）に示すように、ワイヤＷ１とワイヤＷ２がそれぞれ保護部材１３によって覆われて保護される。
【００５８】
次に、図６（ｃ）の状態の作成途中の素子の貫通孔１１Ｄと、フレキシブル基板１６の貫通孔１６Ａとを重ねた状態で、該素子がフレキシブル基板１６に実装される。これにより、フレキシブル基板１６のコネクタ１６Ｃと、感圧素子列１０Ｄとが電気的に接続された状態となる。
【００５９】
この状態で、コネクタ１６Ｃには、感圧素子列１０Ｄの各感圧素子Ｓの出力信号を取得し、取得した出力信号に基づいてセンサチップ１０の特性評価を行う処理を行う検査装置が接続される。
【００６０】
更に、図７に示すように、空気を吸引する吸引孔３０ａを有する吸引装置３０の吸引孔３０ａと貫通孔１６Ａとが重なるように、フレキシブル基板１６が吸引装置３０にセットされる。吸引装置３０が吸引孔３０ａから空気の吸引を行うと、半導体基板１０Ａと接着材１２と基板１１とで区画される空間の圧力が減圧され、感圧素子列１０Ｄが形成された半導体基板１０Ａの薄肉部に負圧が印加される。
【００６１】
この負圧を印加した状態で、上記の検査装置により、各感圧素子Ｓの出力信号を取得し、所定の評価アルゴリズムに従ってセンサチップ１０の特性評価が実施される。この特性評価を、作成途中の圧脈波センサ１が置かれる環境の温度及び湿度を変化させながら行う。
【００６２】
例えば、様々な環境において、感圧素子列１０Ｄの各感圧素子Ｓの検出感度のバラツキを求め、バラツキが許容範囲に収まる素子を合格と判定する。
【００６３】
合格と判定された作成途中の素子は、表面コーティング工程に移される。表面コーティング工程では、２箇所の保護部材１３とセンサチップ１０の露出面とがシリコーン系の樹脂等の保護材料によって覆われて表面コーティング層１５が形成される。表面コーティング層１５は、センサチップ１０と保護部材１３とを覆って保護するものであり、保護層を構成する。この表面コーティング工程によって、圧脈波センサ１が完成する。
【００６４】
以上の検査方法によれば、感圧素子列１０Ｄの特性に影響を与える可能性の高い保護部材１３を形成した状態で、センサチップ１０の特性評価を行うため、使用環境の変化による圧脈波の検出精度への影響を知ることができ、圧脈波の検出精度を高めた圧脈波センサの製造が可能となる。
【００６５】
また、以上の検査方法によれば、半導体基板１０Ａに触れることなく、センサチップ１０の特性評価を行うことができる。このため、表面コーティング層１５を形成する前に特性評価を行うことができ、不合格となった素子に対しては、表面コーティング層１５の形成を行わずにすむため、生産効率を向上させることができる。
【００６６】
以上の説明では、保護部材１３を形成した後に、センサチップ１０の特性評価を行うものとした。この変形例として、図６（ｂ）の状態から、基板１１をフレキシブル基板１６に実装し、貫通孔１１Ｄ及び貫通孔１６Ａから空気吸引を行って、センサチップ１０の特性評価を行ってもよい。
【００６７】
センサチップ１０を基板１１に固定した状態では、接着材１２の塗布量バラツキによってセンサチップ１０の特性が変化する可能性がある。また、接着材１２として温度及び湿度によって体積変化する材料を用いた場合には、使用環境によってセンサチップ１０の特性が変化することが考えらえる。
【００６８】
このため、保護部材１３の形成前の段階で吸引装置３０によって感圧面に負圧を印加し、検査装置によってセンサチップ１０の特性評価を行うことでも、使用環境の変化による圧脈波の検出精度への影響を知ることができ、圧脈波の検出精度を高めた圧脈波センサの製造が可能となる。
【００６９】
また、この変形例によれば、保護部材１３を形成する前の段階で特性評価を行うため、不合格となる素子を早い段階で特定することができ、生産効率を向上させることができる。
【００７０】
なお、この変形例では、センサチップ１０の特性評価後に保護部材１３を形成することになるが、例えば保護部材１３として温度及び湿度による体積変化が少ないものを用いれば、特性評価後にセンサチップ１０の特性が大きく変化するのを防ぐことができ、性能は確保することができる。また、この変形例では、保護部材１３を形成した後に、センサチップ１０の露出面と保護部材１３とを樹脂等の保護材料により覆うことで、表面コーティング層１５を形成して圧脈波センサを完成させる。
【００７１】
図６に示した検査方法は、保護部材１３の材料選択の自由度が高まると共に、接着材１２と保護部材１３の双方による感圧素子列１０Ｄの特性への影響を考慮した検査を行うことができるため、特に好ましく実施することができる。
【００７２】
圧脈波センサ１は、半導体基板１０Ａの感圧面の方向Ｘにおける両端部に第一の端子部１０Ｂ及び第二の端子部１０Ｃにより構成されるチップ側端子部を設け、第一の端子部１０Ｂ及び第二の端子部１０Ｃの各々に対応する第三の端子部１１Ｂ及び第四の端子部１１Ｃにより構成される基板側端子部を設ける構成とした。
【００７３】
この変形例として、図８に示すように、半導体基板１０Ａの感圧面の方向Ｘにおける両端部のうちの一方にのみ、各感圧素子Ｓと電気的に接続された端子からなるチップ側端子部１０Ｅを設ける構成としてもよい。
【００７４】
この場合は、チップ側端子部１０Ｅを境に、方向Ｘにおいて感圧素子列１０Ｄとは反対側にある基板１１の表面に、チップ側端子部１０Ｅの各端子と電気的に接続するための端子からなる基板側端子部１１Ｅを形成しておけばよい。
【００７５】
図８に示す構成の場合でも、チップ側端子部１０Ｅと基板側端子部１１Ｅとを接続する導電部材を覆う保護部材の変形によって生じる応力により、この保護部材に近い位置にある感圧素子Ｓと、この保護部材から遠い位置にある感圧素子Ｓとで感度にバラツキが生じる可能性がある。このため、保護部材によるセンサチップ１０への影響を検査することのできる本実施形態の検査方法が有効となる。
【００７６】
なお、図４に示すように、半導体基板１０Ａの感圧面の方向Ｘにおける両端部に第一の端子部１０Ｂ及び第二の端子部１０Ｃにより構成されるチップ側端子部を設ける構成では、センサチップ１０の方向Ｙにおける幅を大きくしなくてすむため、圧脈波センサ１の小型化に有利である。
【００７７】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７８】
例えば、ここまでは、手首の橈骨動脈の圧脈波を検出する手首装着型の血圧測定装置について説明されているが、頚動脈や足背動脈に対して適用されるものであってもよい。
【００７９】
また、接触圧を検出する感圧素子Ｓとしては、ブリッジ回路とダイヤフラムを利用したものに限らず、他の周知の構成のものを用いてもよい。また、血圧測定装置１００は、圧脈波センサ１を２つ有するものとしているが、圧脈波センサ１は少なくとも１つあれば、圧脈波を検出して生体情報を測定することが可能である。
【００８０】
また、第一の端子部１０Ｂの各端子と、これに対応する第三の端子部１１Ｂの端子との接続は、ワイヤに限らず、例えば導電性ペースト等の導電部材によって行ってもよい。同様に、第二の端子部１０Ｃの各端子と、これに対応する第四の端子部１１Ｃの端子との接続は、ワイヤに限らず、例えば導電性ペースト等の導電部材によって行ってもよい。
【００８１】
どのような導電部材で接続を行う場合でも、この導電部材で形成される配線を保護するための保護部材１３は必要となるため、本発明が有効となる。
【００８２】
また、フレキシブル基板１６のコネクタ１６Ｃと検査装置とが接続されてセンサチップ１０の特性評価が行われているが、フレキシブル基板１６を用いる代わりに、図６（ｃ）の状態で、基板１１の裏面に露出する接続端子に検査プローブを接触させて、センサチップ１０からの信号を取り出すようにしてもよい。この場合は、不合格となった素子においてフレキシブル基板が無駄にならずに済む。
【００８３】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００８４】
開示された圧脈波センサの検査方法は、一方向に配列された複数の感圧素子により構成される感圧素子列と、前記感圧素子列と電気的に接続されたチップ側端子部とを有し、前記一方向が生体の動脈の走行方向に交差する状態で、前記感圧素子列の形成される感圧面が前記生体の体表面に押圧されて使用されるセンサチップと、前記センサチップが固定されかつ貫通孔を有する基板と、を有する圧脈波センサの検査方法であって、前記センサチップは、前記感圧面に垂直な方向に凹む凹部を有し、前記凹部によって前記方向に厚みの薄くなった部分に前記感圧素子列が形成されており、前記凹部が前記基板の前記貫通孔のみによって大気と連通するように、前記基板に前記センサチップを接着固定する第一の工程と、前記センサチップが接着固定された前記基板の基板側端子部と前記チップ側端子部とを導電部材により接続する第二の工程と、前記第二の工程後に、前記基板の前記貫通孔から空気を吸引して前記感圧面に負圧を印加した状態で、前記基板側端子部から出力される信号に基づいて前記センサチップの特性評価を行う第三の工程と、を備えるものである。
【００８５】
開示された圧脈波センサの検査方法は、前記チップ側端子部は、前記感圧面の前記一方向における両端部にそれぞれ配置された第一の端子部と第二の端子部を含み、前記基板側端子部は、前記基板の前記センサチップが接着固定される面に形成された第三の端子部と第四の端子部を含み、前記感圧面に垂直な方向からみた平面視において、前記第三の端子部、前記第一の端子部、前記第二の端子部、及び前記第四の端子部はこの順で前記一方向に並んでおり、前記第二の工程では、前記第一の端子部と前記第三の端子部とを第一の導電部材により接続し、前記第二の端子部と前記第四の端子部とを第二の導電部材により接続し、前記第三の工程に先立ち、前記第二の工程で形成された前記第一の導電部材と前記第二の導電部材をそれぞれ保護部材で覆う第四の工程を更に備えるものである。
【００８６】
開示された圧脈波センサの製造方法は、一方向に配列された複数の感圧素子により構成される感圧素子列と、前記感圧素子列と電気的に接続されたチップ側端子部とを有し、前記一方向が生体の動脈の走行方向に交差する状態で、前記感圧素子列の形成される感圧面が前記生体の体表面に押圧されて使用されるセンサチップと、前記センサチップが固定されかつ貫通孔を有する基板と、を有する圧脈波センサの製造方法であって、前記センサチップは、前記感圧面に垂直な方向に凹む凹部を有し、前記凹部によって前記方向に厚みの薄くなった部分に前記感圧素子列が形成されており、前記凹部が前記基板の前記貫通孔のみによって大気と連通するように、前記基板に前記センサチップを接着固定する第一の工程と、前記センサチップが接着固定された前記基板の基板側端子部と前記チップ側端子部とを導電部材により接続する第二の工程と、前記第二の工程後に、前記基板の前記貫通孔から空気を吸引して前記感圧面に負圧を印加した状態で、前記基板側端子部から出力される信号に基づいて前記センサチップの特性評価を行う第三の工程と、前記第三の工程の特性評価の結果に基づいて合格と判定されたセンサチップと、前記センサチップの前記チップ側端子部及び前記基板側端子部を接続する導電部材と、を保護する保護層を形成する第五の工程と、を備えるものである。
【００８７】
開示された圧脈波センサの製造方法は、前記チップ側端子部は、前記感圧面の前記一方向における両端部にそれぞれ配置された第一の端子部と第二の端子部を含み、前記基板側端子部は、前記基板の前記センサチップが接着固定される面に形成された第三の端子部と第四の端子部を含み、前記感圧面に垂直な方向からみた平面視において、前記第三の端子部、前記第一の端子部、前記第二の端子部、及び前記第四の端子部はこの順で前記一方向に並んでおり、前記第二の工程では、前記第一の端子部と前記第三の端子部とを第一の導電部材により接続し、前記第二の端子部と前記第四の端子部とを第二の導電部材により接続し、前記第三の工程に先立ち、前記第二の工程で形成された前記第一の導電部材と前記第二の導電部材をそれぞれ保護部材で覆う第四の工程を更に備え、前記第五の工程では、前記センサチップの露出面と前記保護部材を保護材料で覆うことで前記保護層を形成するものである。
【符号の説明】
【００８８】
１００  血圧測定装置
１  圧脈波センサ
１０  センサチップ
Ｓ  感圧素子
１０Ａ  半導体基板
１０Ｂ  第一の端子部
１０Ｃ  第二の端子部
１０Ｄ  感圧素子列
１０Ｅ  チップ側端子部
１０ａ  凹部
１１  基板
１１Ｂ  第三の端子部
１１Ｃ  第四の端子部
１１Ｄ  貫通孔
１１Ｅ  基板側端子部
１２  接着材
１３  保護部材
１５  表面コーティング層
１６  フレキシブル基板
１６Ａ，１６Ｂ  貫通孔
Ｗ１，Ｗ２  ワイヤ（第一の導電部材、第二の導電部材）
３０  吸引装置
３０ａ  吸引孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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