生物传感器、及生物传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及获取生物信号的生物传感器、以及该生物传感器的制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，人们对于健康的管理、维持/改善的关注日益提高。于是，人们希望可以更方便地获取脉搏、心电等生物信息。然而，以往，已知有以下脉搏监测计或脉搏血氧计，该脉搏监测计或脉搏血氧计利用血液中的血红蛋白吸收可见光?红外光的特性，来获取透过手指等生物体、或被生物体所反射的光的强度变化，以作为光电脉搏波信号(例如，参照专利文献1、2、3)。
[0003]这里，在专利文献I中公开了一种具有生物体用电极和血氧计探头两方面功能的生物信息测定用传感器。该生物信息测定用传感器包括:电极元件，该电极元件安装在高分子薄膜上；作为发光元件的LED及作为光接收元件的PD，该LED及H)隔开规定的间隔粘接固定在该电极元件上；以及作为导电性透明凝胶的AMPS，该AMPS覆盖各元件。通过具有这种结构，当传感器与生物体的皮肤表面相接触时，电极元件通过具有导电性的AMPS与皮肤相接触，从而能获得作为一般电极元件的功能。此外，由于LED及H)通过透明的AMPS与皮肤相接触，因而能起到血氧计探头的作用。
[0004]在专利文献2中公开了一种由发光元件和光接收元件构成的光电式脉搏传感器。该光电式脉搏传感器包括:安装有发光元件和光接收元件的基板、以及与该基板相接合的由透光性材质构成的基台。在由透光性材质构成的基台的发光部(发光元件)和光接收部(光接收元件)的中间插入有非透光性材质的遮光板。
[0005]在专利文献3中公开了一种监测血液流量的波动以作为血管中光反射率的变化，并基于此进行心跳检测的光学传感器。在该光学传感器中，从壳体的光透过面观察时在中央部配置有发光元件，以包围该发光元件的形状形成遮光壁(分隔壁)，并且在该遮光避的外侧配置有多个光接收元件。包围该多个光接收元件的外侧的外壁和遮光避通过中间壁相连接。此外，在壳体的由遮光避和中间壁分隔得到的各空间内填充有光透过性的树脂。
现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1:日本专利实开平6-29504号公报专利文献2:日本专利实开昭58 - 1402号公报专利文献3:日本专利实开昭62 - 128505号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0007]如上所述，在专利文献I所记载的生物信息测定用传感器中，利用导电性透明凝胶(AMPS)覆盖发光元件(LED)和光接收元件(PD)，使得LED及H)隔着透明的AMPS与生物体的皮肤相接触。由此，在进行测定时，从LED射出的光(检测光)的一部分有可能穿过透明的AMPS直接到达H)。一般情况下，与透过生物体的光或被生物体反射的光的强度相比，这种从LED射出的、未透过生物体或未被生物体反射而到达H)的光(杂散光)，其光的强度较大。于是，本来想要检测的光，即透过生物体的光或被生物体反射的光有可能被杂散光(噪声)淹没，从而导致S/N比(信噪比)降低。
[0008]与此相对，在专利文献2记载的光电式脉搏传感器中，由于发光部与光接收部的中间插入有非透光性材质的遮光板，因此，能够遮断从发光元件直接到达光接收元件的检测光(杂散光)。然而，在这种光电式脉搏传感器中，有可能会从由透光性材质构成的基台的侧面射入环境光(杂散光)，因此，与专利文献I记载的生物信息测定用传感器一样，S/N比也有可能降低。
[0009]在专利文献3记载的光学传感器中，如上所述，以包围配置于壳体中央部的发光元件的方式形成有遮光壁，并在该遮光壁的外侧配置有多个光接收元件。并且，包围该多个光接收元件的外侧的外壁和遮光避通过中间壁相连接。因此，根据该光学传感器，能够遮断未透过生物体、或未被生物体反射而到达光接收元件的杂散光。然而，在该光学传感器中，由于在基板上需要留出用于设置上述遮光壁(分隔壁)、外壁、以及中间壁的空间，由此导致了传感器的大型化。
[0010]此外，一般情况下，用于上述生物传感器的具有透光性的树脂具有较大的线膨胀系数。例如，若与一般的玻璃环氧基板的线膨胀系数相比，透光性树脂的线膨胀系数约大5倍左右。因此，若热膨胀系数较大的透光性树脂与安装有发光元件及光接收元件的基板相接触的面积较大，则传感器的可靠性降低。更具体而言，由于透光性树脂与基板之间的线膨胀系数的差异，有可能会发生例如基板的翘曲、透光性树脂从基板剥离等。此外，所安装的电子元器件的焊接部在回流时也可能会发生焊料迸流等。
[0011]本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种能够在不导致大型化的情况下减少未透过生物体而被接收的杂散光，且能够提高可靠性的生物传感器、以及该生物传感器的制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
[0012]本发明所涉及的生物传感器的特征在于，包括:布线基板；隔开规定的间隔安装于布线基板的主面的发光元件和光接收元件；仅形成于发光元件的安装区域的上部且具有透光性的发光元件密封部；仅形成于光接收元件的安装区域的上部且具有透光性的光接收元件密封部；以及形成在布线基板的主面上，且设置于发光元件密封部和光接收元件密封部各自的周围、以及发光元件密封部与光接收元件密封部之间的遮光部。
[0013]根据本发明所涉及的生物传感器，在发光元件密封部和光接收元件密封部各自的周围及两者之间设置有遮光部。因此，未透过生物体而射入光接收元件的杂散光被该遮光部遮断。因此，无需在布线基板上设置用于遮断杂散光的遮光壁等，从而能够防止杂散光，而不会导致布线基板(生物传感器)大型化。并且，根据本发明所涉及的生物传感器，仅在发光元件的安装区域的上部形成具有透光性的发光元件密封部，仅在光接收元件的安装区域的上部形成具有透光性的光接收元件密封部。因此，能够缩小线膨胀系数不同的透光性树脂与布线基板之间的接触面积，从而能够提高生物传感器的可靠性。因此，能够在不导致大型化的情况下减少未透过生物体而被接收的杂散光，且能够提高可靠性。
[0014]在本发明所涉及的生物传感器中，优选为形成生物传感器的顶面的遮光部、发光元件密封部、以及光接收元件密封部形成为同一面。
[0015]由此，被测试者的手指等所接触到的生物传感器的表面(顶面)是平坦的，从而能够防止在例如获取光电脉搏波信号等生物信息时给被测试者带来不舒适感。
[0016]本发明所涉及的生物传感器中，优选为发光元件密封部、以及光接收元件密封部从遮光部的顶面起突出成曲面状。
[0017]由此，能够对从发光元件射出的检测光、以及射入光接收元件的检测光进行聚光，从而能提尚S/N比。
[0018]本发明所涉及的生物传感器中，优选为在布线基板的主面的发光元件及光接收元件的周围形成槽。
[0019]由此，能够防止在形成发光元件密封部、以及光接收元件密封部时，例如固化前的液体状的透光性树脂越过周围所形成的槽进行扩散。因此，能够仅在发光元件、光接收元件的安装区域的上部形成具有透光性的发光元件密封部、光接收元件密封部。另外，该情况下，上述槽的内侧成为发光元件、光接收元件的安装区域。
[0020]本发明所涉及的生物传感器中，优选为发光元件和光接收元件分别隔着子基板安装于布线基板。
[0021]由此，能够防止在形成发光元件密封部、以及光接收元件密封部时，例如固化前的液体状的透光性树脂越过子基板进行扩散。因此，能够仅在发光元件、光接收元件的安装区域的上部形成具有透光性的发光元件密封部、光接收元件密封部。另外，该情况下，上述子基板的安装面成为发光元件、光接收元件的安装区域。
[0022]本发明所涉及的生物传感器中，优选为发光元件和光接收元件分别是表面安装型的贴片元器件。由此，能够实现生物传感器的小型化。
[0023]本发明所涉及的生物传感器中，优选为发光元件和光接收元件分别是裸片元器件。由此，能够进一步减少发光元件和光接收元件的安装面积，从而能够进一步使生物传感器小型化。
[0024]本发明所所涉及的生物传感器中，优选为发光元件密封部和光接收元件密封部分别由对发光元件所发出的检测光的波长具有透光性的树脂形成。
[0025]由此，能够截断环境光(杂散光)，仅使所希望波长的检测光射入光接收元