CN101686814B - 体液采取用电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种体液采取用电路板。该体液采取用电路板包括:绝缘层;穿刺针,其支承于绝缘层;导体图案,其支承于绝缘层,一体地包括用于与通过穿刺针的穿刺而采取的体液接触的电极、用于与测定体液成分的装置连接的端子及将电极和端子电连接的配线。
Description
技术领域
本发明涉及一种体液采取用电路板,详细地讲,是涉及一种用于连接在测定体液成分的装置而测定体液成分的体液采取用电路板。
背景技术
糖尿病中有胰岛素依赖性(I型)和非胰岛素依赖性(II型),前者需要定期注射胰岛素。因此,在前者中采用患者自己采血、自己测定血糖值、自己以基于该血糖值的注射量来注射胰岛素的处理方法。
公知有专门为了这样的患者,使患者自身能够自己采血且测定血糖值的血糖值测定装置。
例如,提出了一体地包括穿刺针、可插入电极的反应区域、将穿刺针与电极连通的毛细管通路的流体收集装置(例如参照专利文献1)。
另外,例如,还提出了利用印刷配线将血液所接触的接触部、用于连接于血糖测定装置的端子部、连接接触部和端子部的配线形成在同一个传感器用基材上的传感器(例如参照专利文献2)。
专利文献1:日本特开2004-493号公报
专利文献2:日本特开2006-15068号公报
在专利文献1所述的流体收集装置中,由于穿刺针与反应区域一体形成,因此测定准备比较简便。但是,在该流体收集装置中,将与反应区域为不同构件的电极插入到反应区域而测定血液成分。因此,存在血液的检测精度不稳定、无法高精度地进行测定这样的问题。
另一方面,在专利文献2所述的传感器中,利用印刷线路板将接触部、端子部及配线形成在同一个传感器用基材上,血液的检测精度稳定。但是,由于在传感器中未设有穿刺针,因此,在利用该传感器测定时,需要先利用设置于血糖测定装置上的穿刺针使穿刺部位出血、之后在传感器中采血,存在操作复杂这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够利用简单的构造高精度地测定体液的成分、而且操作简便的体液采取用电路板。
为了达到上述目的,本发明的体液采取用电路板的特征在于,包括:绝缘层;穿刺针,其支承于上述绝缘层;导体图案,其支承于上述绝缘层,一体地包括用于与通过上述穿刺针的穿刺而采取的体液接触的电极、用于与测定上述体液成分的装置连接的端子及将上述电极和上述端子电连接的配线。
在体液采取用电路板中,在绝缘层上一体地支承有穿刺针和导体图案。因此,能够利用穿刺针的穿刺使体液流出、使流出的体液简便地与电极接触。另外,在该体液采取用电路板中,电极、端子及配线作为导体图案而被一体设置。因此,能够提高检测与电极接触的体液成分的精度而谋求提高测定精度。结果,采用该体液采取用电路板,能够利用简单的构造高精度地测定体液的成分,而且能够使操作变得简便。
另外,在本发明的体液采取用电路板中较佳为,在上述穿刺针的穿刺方向上游侧设有用于限制上述穿刺针的进一步穿刺的止挡件。在设有止挡件时,可利用止挡件限制穿刺针的穿刺。因此,能够确保可靠且稳定的穿刺。
并且较佳为,上述止挡件设置于在上述穿刺针的穿刺方向上与上述穿刺针的顶端离开0.3~2.0mm的位置。在止挡件的位置处于上述范围时,能够可靠地防止穿刺针的过度穿刺。
另外,在本发明的体液采取用电路板中较佳为,在上述绝缘层中设有堤堰,该堤堰配置在上述电极的周围,用于防止上述体液自上述电极泄漏。在设有堤堰时,能够利用堤堰防止体液自电极泄漏。因此,能够实现高精度地测定体液成分。
采用该体液采取用电路板,能够利用简单的构造高精度地测定体液的成分,而且能够使操作变得简便。
附图说明
图1是作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板,(a)表示俯视图,(b)表示长度方向剖视图((a)中的A-A剖视图)。
图2是表示图1所示的采血用电路板的制造方法的一个例子的制造工序图(图1(a)中的B-B剖视图),(a)表示准备金属基板的工序,(b)表示形成基底绝缘层的工序,(c)表示形成导体图案的工序,(d)表示形成覆盖绝缘层的工序,(e)表示加工金属基板的外形的工序,(f)表示向电极涂敷药剂的工序。
图3是表示图1所示的采血用电路板的使用方法的一个例子的说明图,(a)表示穿刺穿刺针的状态,(b)表示使电极接触于穿刺部位的状态,(c)表示将采血用电路板插入到血糖值测定装置中的状态。
图4是表示作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(将绝缘侧止挡件的穿刺方向下游侧端缘配置在比基板侧止挡件的穿刺方向下游侧端缘更靠近穿刺方向下游侧的形态)的俯视图。
图5是表示作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(仅形成绝缘侧止挡件的形态)的俯视图。
图6是作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(形成堤堰的形态),(a)表示俯视图,(b)表示长度方向剖视图((a)中的A-A剖视图)。
图7是表示作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(未形成绝缘侧止挡件及基板侧止挡件的形态)的俯视图,(a)表示包括基底绝缘层及覆盖绝缘层的形态,(b)表示仅包括基底绝缘层的形态。
图8是表示作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(形成2个电极的形态)的俯视图。
图9是作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(沿着采血用电路板的宽度方向设置穿刺针的形态),(a)表示俯视图,(b)表示长度方向剖视图((a)中的A-A剖视图)。
图10是作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(由金属基板形成导体图案的形态:有开口部),(a)表示后视图,(b)表示长度方向剖视图((a)中的A-A剖视图)。
图11是作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板(由金属基板形成导体图案的形态:无开口部),(a)表示后视图,(b)表示长度方向剖视图((a)中的A-A剖视图)。
具体实施方式
图1是作为本发明的体液采取用电路板的一个实施方式的采血用电路板,(a)表示俯视图,(b)表示长度方向剖视图。
在图1中,为了使患者能够穿刺手指等皮肤而采血,并测定采取的血液中的葡萄糖量,将采血用电路基板1与血糖值测定装置31(参照图3)一同使用。该采血用电路板1作为每测定1次就废弃的一次性用品来准备。
如图1(b)所示,采血用电路板1包括金属基板2、作为层叠在金属基板2的表面上的绝缘层的基底绝缘层3、层叠在基底绝缘层3的表面上的导体图案4、以包覆导体图案4的方式设置在基底绝缘层3的表面上的覆盖绝缘层5。
金属基板2由金属箔等形成为沿长度方向延伸的矩形形状。作为形成金属基板2的金属,例如采用镍、铬、铁、不锈钢(SUS304、SUS430、SUS316L)等。优选采用不锈钢。另外,金属基板2的厚度例如为10~300μm,优选为20~100μm。在其厚度小于10μm时,存在因强度不足而无法穿刺皮肤的情况。另一方面,在厚度大于300μm时,穿刺时感到疼痛,存在皮肤过度损伤的情况。
如图1(a)所示,金属基板2一体包括穿刺针6、电路板部7及作为止挡件的基板侧止挡件8。
穿刺针6沿着长度方向形成为顶端尖成锐角的俯视大致三角形状(等腰三角形)。顶端的角度θ例如为10~30°,优选为15~25°。在顶端的角度θ小于10°时,存在因强度不足而无法穿刺皮肤的情况。另一方面,在角度θ大于30°时,存在不容易穿刺的情况。另外,穿刺针6的长度方向长度例如为0.3~2mm。
电路板部7配置在穿刺针6的穿刺方向上游侧,与穿刺针6连续地设置。电路板部7形成为在穿刺方向上较长的俯视大致矩形形状(长方形)。电路板部7的宽度方向(与长度方向垂直的方向)长度例如为50μm~30mm。另外,电路板部7的长度方向长度例如为2~25mm。另外,金属基板2的长度方向长度(穿刺针6及电路板部7的长度方向长度)例如为5~30mm。
基板侧止挡件8设置在穿刺针6的穿刺方向上游侧端部。基板侧止挡件8在穿刺针6的穿刺方向上游侧端部形成为自该上游侧端部的宽度方向两侧沿着宽度方向突出。基板侧止挡件8向宽度方向的突出长度例如为0.1~2mm。各基板侧止挡件8以比电路板部7更宽的方式形成为俯视大致矩形状,且各基板侧止挡件8的穿刺方向下游侧端缘在宽度方向上形成在一条直线上。基板侧止挡件8的穿刺方向下游侧端缘例如以自穿刺针6的顶端向穿刺针6的穿刺方向上游侧离开0.3~2.0mm的方式配置。在基板侧止挡件8的位置处于上述范围时,能够可靠地防止穿刺针6的过度穿刺。
基底绝缘层3一体包括层叠在电路板部7的表面上的电路搭载部9和作为层叠在基板侧止挡件8的表面上的止挡件的绝缘侧止挡件10。电路搭载部9在俯视中形成为与电路板部7相同的形状。绝缘侧止挡件10在俯视中形成为与基板侧止挡件8相同的形状。
作为形成基底绝缘层3的绝缘材料,例如采用聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、环氧树脂、氟树脂等合成树脂。从机械耐久性及耐药品性的方面考虑,优选采用聚酰亚胺树脂。另外,基底绝缘层3的厚度例如为3~50μm,优选为5~25μm。在厚度小于3μm时,存在产生针孔等绝缘缺陷的情况。另一方面,在厚度大于50μm时,存在难以进行切断、外形加工的情况。
导体图案4包括3个电极11、3个端子12及3根配线13。
3个电极11配置在电路搭载部9中的穿刺方向下游侧。这些电极11形成为俯视大致矩形形状,其中的2个电极沿宽度方向并列配置,剩余的1个电极配置在比上述2个电极靠近穿刺方向下游侧的位置。3个电极11分别与工作电极、对电极或者参照电极中的任一个相对应。各电极11的一条边的长度例如为100μm~2.5mm。另外,3个电极11在穿刺方向上配置在距穿刺针6的顶端例如0.2~5mm、优选为0.5~3mm以内。在穿刺针6的顶端与电极11之间的距离过短时,导致电极11与穿刺针6一同刺入皮肤、涂敷在电极11的表面上的药剂17(见后述)扩散到体内而妨碍正确的测定的情况。另一方面,在穿刺针6的顶端与电极11之间的距离过长时,为了自穿刺针6向电极11导入血液,需要做成能够利用吸引、毛细管现象的构造。
3个端子12与3个电极11相面对地设置,配置在电路搭载部9中的穿刺方向上游侧。这些端子12形成为比电极11稍小一些的俯视大致矩形形状。另外,3个端子12沿宽度方向并列配置。
3根配线13沿宽度方向互相空开间隔地并列配置,并沿着长度方向设置成使得分别将各电极11和与各电极11相对应的各端子12电连接。各电极11、与各电极11相面对的各端子12、与它们连接的配线13连续地一体设置。各配线13的宽度方向长度例如为0.01~2mm,各配线13的长度方向长度例如为5~28mm。
作为形成导体图案4的导体材料,例如采用铁、镍、铬、铜、金、银、铂或者它们的合金等金属。从导体材料与基底绝缘层3及与覆盖绝缘层5的密合性、加工容易性的方面考虑,适当地选择导体材料。另外,也可以层叠2种以上的导体材料。
覆盖绝缘层5以覆盖各配线13的方式设置在电路搭载部9的表面。具体地讲,覆盖绝缘层5的穿刺方向下游侧端缘以使3个电极11露出的方式,在比3个电极11更靠近穿刺方向上游侧的位置上沿着宽度方向形成在一条直线上。在覆盖绝缘层5中还形成有用于使各端子12露出的开口部14。作为形成覆盖绝缘层5的绝缘材料,采用与上述基底绝缘层3同样的绝缘材料。覆盖绝缘层5的厚度例如为2~50μm。
图2是表示采血用电路板1的制造方法的一个例子的制造工序图,接着,参照图2说明采血用电路板1的制造方法。
首先,在该方法中,如图2(a)所示地准备金属基板2。对于金属基板2,例如准备能够确保制成多个金属基板2的纵长的金属箔。通过由该纵长的金属箔来加工各金属基板2的外形(见后述),制造多个采血用电路板1。
接着,在该方法中,如图2(b)所示地在金属基板2的表面形成基底绝缘层3。基底绝缘层3的形成采用例如在金属基板2的表面涂敷感光性的合成树脂清漆并在光刻加工后使合成树脂清漆固化的方法;例如在金属基板2的表面上层叠合成树脂薄膜并在该薄膜的表面上层叠与基底绝缘层3相同图案的抗蚀涂层、之后湿蚀刻自抗蚀涂层露出的薄膜的方法;例如在金属基板2的表面上层叠预先机械冲裁而成的合成树脂薄膜的方法;例如在金属基板2的表面上层叠合成树脂薄膜之后进行放电加工或者激光加工的方法等。从加工精度的方面考虑,优选采用在金属基板2的表面上涂敷感光性的合成树脂清漆并在光刻加工后使合成树脂清漆固化的方法。
之后,在该方法中,如图2(c)所示地形成导体图案4。导体图案4的形成采用添加法、减去法等形成印刷线路的公知的图案化法。从能够形成微细图案的方面考虑,优选采用添加法。在添加法中,例如利用化学蒸镀、溅射(sputtering)在基底绝缘层3的表面上形成金属薄膜15,在该金属薄膜15的表面形成抗镀层之后,在自抗镀层露出的金属薄膜15的表面将金属薄膜15作为种膜而利用电解电镀形成镀层。
另外,导体图案4也能够利用化学蒸镀、溅射而仅由金属薄膜15形成。
另外,对于导体图案4的形成,还能够利用电解电镀、无电解电镀在电极11的表面及端子12的表面上形成不同种的金属镀层。
接着,在该方法中,如图2(d)所示地形成覆盖绝缘层5。覆盖绝缘层5的形成采用与形成基底绝缘层3的方法同样的方法。优选采用以包覆导体图案4的方式在基底绝缘层3的表面涂敷感光性的合成树脂清漆、且在光刻加工后使感光性的合成树脂清漆固化的方法。另外,对于开口部14,在由图案形成覆盖绝缘层5的情况下,由具有开口部14的图案形成覆盖绝缘层5即可,而且,开口部14也可以利用例如放电加工的方法、例如激光加工的方法等来穿孔。
之后,如图2(e)所示地加工金属基板2的外形。金属基板2的外形加工采用例如放电加工、激光加工、机械冲裁加工、蚀刻加工等。从加工后容易清洗的方面考虑,优选采用蚀刻加工(湿蚀刻)。
由此,能够获得穿刺针6和导体图案4支承于基底绝缘层3上的采血用电路板1。在获得的采血用电路板1的电极11上,如图2(f)所示地涂敷药剂17,即作为酶而单独或组合地涂敷例如葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶(glucose dehydrogenase)等,例如作为介体而单独或组合地涂敷例如铁氰化钾、二茂铁、苯醌等。另外,对于药剂17的涂敷采用例如浸渍法、喷涂(spray)法、喷墨法等适当的方法。
另外,根据药剂17的种类,也可以在电极11的表面上如上所述地形成不同种的金属镀层之后,还预先形成不同种的金属被膜而赋予规定的电位差。具体地讲,例示了在形成金镀层之后,还在该金镀层的表面涂敷银或氯化银。
图3是表示采血用电路板1的使用方法的一个例子的说明图。接着,参照图3说明采血用电路板1的使用方法。
如上所述,为了由患者穿刺手指等皮肤而采血,并测定采取的血液中的葡萄糖量,而将该采血用电路板1与血糖值测定装置31一同使用。为了测定血液中的葡萄糖量,首先如图3(a)所示,患者自己将穿刺针6刺入手指等而使穿刺部位微量出血。此时,对于穿刺针6的穿刺,在基板侧止动件8及绝缘侧止动件10抵接于皮肤时,限制了穿刺针6的进一步的穿刺。
此后,如图3(b)所示,保持该状态地使电极11靠近穿刺部位而与其接触。于是,利用穿刺针6的穿刺采取的血液与电极11的表面接触而使血液与药剂17发生反应。由此,根据血液中的血糖值的量,对各电极11之间施加电压时的电阻值发生变化。
然后,如图3(c)所示,向血糖值测定装置31的端子输入部32中插入采血用电路板1的穿刺方向上游侧端部。于是,采血用电路板1的端子12与端子输入部32的端子(未图示)接触。血糖值测定装置31是用于简易地测定血糖值的装置,具有与市场上销售的各种公知的装置相同的构造。在该血糖值测定装置31中,在采血用电路板1的端子12与端子输入部32的端子(未图示)接触时,施加规定的电压,根据变化的电阻值测定葡萄糖量。测定的葡萄糖量作为血糖值显示于LED显示部33。
而且,在该采血用电路板1中,在基底绝缘层3上一体地支承有穿刺针6和导体图案4。因此,能够利用穿刺针6的穿刺使穿刺部位微量出血而使放出的血液简便地与电极11接触。
另外,在该采血用电路板1中,电极11、端子12及配线13作为导体图案4一体地设置。因此,能够提高与电极11接触的血液中的葡萄糖量的检测精度而谋求提高测定精度。结果,采用该采血用电路板1,能够利用简单的构造高精度地测定血液中的葡萄糖量,而且,能够使操作变得简便。
而且,在该采血用电路板1中的穿刺针6的穿刺方向上游侧还设有基板侧止动件8及绝缘侧止动件10。因此,可利用基板侧止动件8及绝缘侧止动件10限制穿刺针6的穿刺。因此,能够确保可靠且稳定的穿刺。
另外,在上述说明中,基板侧止动件8和绝缘侧止动件10在俯视中形成为相同形状,它们的穿刺方向下游侧端缘配置在同一个面中。
但是,例如图4所示,也可以将绝缘侧止动件10的穿刺方向下游侧端缘配置在比基板侧止动件8的穿刺方向下游侧端缘更靠近穿刺方向下游侧的位置,由绝缘侧止动件10的穿刺方向下游侧端部以包覆基板侧止动件8的穿刺方向下游侧端缘的方式形成。
若如上所述地配置基板侧止动件8与绝缘侧止动件10的相对位置,则在穿刺时,比基板侧止动件8更柔软的绝缘侧止动件10抵接于皮肤。因此,能够缓和穿刺时患者的疼痛。另外,由于基板侧止动件8配置在绝缘侧止动件10的穿刺方向上游侧,因此,能够由基板侧止动件8加强绝缘侧止动件10的穿刺方向下游侧端缘。因此,也能够可靠地限制穿刺针6的进一步穿刺。
并且,在通过选择绝缘材料的种类、厚度而能够仅由绝缘侧止动件10限制穿刺针6的穿刺的情况下,例如,如图5所示,也能够不形成基板侧止动件8而仅形成绝缘侧止动件10。在这种情况下,能够进一步缓和穿刺时患者的疼痛,并且,能够使金属基板2的外形加工变得容易。
另外,在该采血用电路板1中,也可以如图6所示地在基底绝缘层3的表面上的3个电极11的周围设置堤堰18。
如图6(a)所示,在电路搭载部9的表面上,堤堰18在3个电极11的穿刺方向上游侧、穿刺方向下游侧和宽度方向两侧,以包围3个电极11的方式连续地设置。另外,堤堰18也自电路搭载部9的表面连续地形成在绝缘侧止动件10的表面上。
另外,在堤堰18中,在穿刺针6与电极11之间,以将穿刺针6的顶端和配置在穿刺方向最下游侧的1个电极11的宽度方向中央连结的直线能够通过的方式形成有贯通孔19。通过形成贯通孔19,使利用穿刺针6的穿刺采取的血液通过贯通孔19而导入到堤堰18内,使血液易于与3个电极11接触。贯通孔19的宽度方向长度例如为0.03~3mm。
另外,如图6(b)所示,堤堰18的厚度与基底绝缘层3或者覆盖绝缘层5的厚度相同、或者比基底绝缘层3或者覆盖绝缘层5的厚度更厚,例如为3~100μm,优选为10~60μm。在堤堰18的厚度小于3μm时,存在无法防止血液泄漏的情况。另一方面,在堤堰18的厚度大于100μm时,存在难以加工的情况。
作为形成堤堰18的材料,例如采用环氧树脂、丙烯树脂等热固性树脂、例如聚碳酸酯树脂等热塑性树脂。并且,也可以采用除上述材料之外的与基底绝缘层3相同的合成树脂。并且,还可以层叠多个树脂。
堤堰18的形成采用例如在基底绝缘层3的表面上涂敷感光性的合成树脂清漆且在光刻加工后使感光性的合成树脂清漆固化的方法;例如在基底绝缘层3的表面上层叠合成树脂薄膜且在该薄膜的表面层叠与堤堰18相同图案的抗蚀涂层、之后对从抗蚀涂层露出的薄膜进行湿蚀刻的方法;例如在基底绝缘层3的表面上层叠预先机械冲裁而成的合成树脂的薄膜的方法;例如在基底绝缘层3的表面上层叠合成树脂薄膜之后进行放电加工或者激光加工的方法等。从加工精度的方面考虑,优选采用在基底绝缘层3的表面上涂敷感光性的合成树脂清漆且在光刻加工后使感光性的合成树脂清漆固化的方法。
另外,堤堰18也可以在形成覆盖绝缘层5的同时与覆盖绝缘层5连续地一体形成。
只要形成这样的堤堰18,就能够防止自设置在堤堰18内的电极11泄漏所采取的血液。因此,能够实现高精度地测定血液中的葡萄糖量。
另外,也可以在被堤堰18包围的基底绝缘层3的表面上实施涂敷聚乙烯基吡咯烷酮等的亲水化处理。
并且,如图6(b)的虚线所示,也可以设置包覆堤堰18的盖20。盖20呈平板形状,形成为稍稍大于由堤堰18包围的区域。盖20的厚度例如为0.01~1mm。
盖20在穿刺方向上游侧、穿刺方向下游侧和宽度方向两侧与堤堰18的上表面粘合。
作为形成盖20的材料,例如采用与基底绝缘层3同样的合成树脂。为了能够容易地识别血液向堤堰18内导入,优选采用透明性的合成树脂。
为了将盖20粘合于堤堰18的上表面,采用例如由具有粘合性的材料形成堤堰18自身而在其上表面粘接盖20的方法、例如利用喷墨等在堤堰18的上表面涂敷粘合剂之后在其上表面粘接盖20的方法等。
通过设置盖20,能够进一步防止血液自堤堰18内泄漏。
另外,在上述发明中,在采血用电路板1中形成了基板侧止动件8及绝缘侧止动件10,但例如在医疗人员或穿刺熟练的患者使用的情况下,如图7(a)所示,存在也可以在采血用电路板1中均不形成基板侧止动件8及绝缘侧止动件10的情况。在图7所示的采血用电路板1中,由于均未形成基板侧止动件8及绝缘侧止动件10,因此,能够谋求容易地形成金属基板2及基底绝缘层3,从而能够谋求降低成本。
并且,在这种情况下,例如,如图7(b)所示,也可以将基底绝缘层3的电路搭载部9形成为在俯视中与导体图案4相同形状或者比导体图案4稍大的相似形状。通过这样,则能够利用沿着配线13形成的基底绝缘层3确保采血用电路板1在长度方向上的强度、并且减少基底绝缘层3的形成面积,谋求成本降低化。另外,在图7(b)中,未形成有覆盖绝缘层5,但覆盖绝缘层5也可以根据要求的强度以包覆导体图案4的方式适当地形成在基底绝缘层3的表面。
并且,在上述说明中,导体图案4与工作电极、对电极及参照电极相对应地包括3个电极11、3个端子12及3根配线13。但是,例如图8所示,也可以不需要参照电极,仅与工作电极及对电极相对应地包括2个电极11、2个端子12及2根配线13。
在图8所示的采血用电路板1中,2个电极11配置在电路搭载部9中的穿刺方向下游侧。这些电极11形成为俯视大致矩形形状,在穿刺方向上并列配置。2个电极11分别与工作电极或对电极中的任一个相对应。
另外,电路搭载部9的穿刺方向上游侧端部及与其相对应的电路板部7在宽度方向上形成得较宽,在电路板部7上,2个端子12在宽度方向上并列配置。
另外,在2个配线13中,一个配线13沿着穿刺方向从一个电极11的宽度方向一侧朝向配置在宽度方向一侧的端子12延伸地设置。另外,另一个配线13沿着穿刺方向从另一个电极11的宽度方向另一侧朝向配置在宽度方向另一侧的端子12延伸地设置。
另外,在图8所示的采血用电路板1中,未形成有覆盖绝缘层5,而且,均未形成有基板侧止动件8及绝缘侧止动件10。
在图8所示的采血用电路板1中,与图1等所示的采血用电路板1相比,电极11、端子12及配线13各少1个,因此,能够将电路搭载部9及电路板部7形成为较窄宽度,从而能够谋求采血用电路板1的小型化及构造的简化。
并且,在上述说明中,沿着穿刺方向设置了穿刺针6,但例如图9所示,也可以沿着与采血用电路板1的长度方向交叉的方向、具体地讲是宽度方向设置穿刺针6。
在图9所示的采血用电路板1中,电路搭载部9及电路板部7形成为俯视大致矩形形状(长方形)。穿刺针6在电路板部7的长度方向一侧端部附近,自电路板部7的宽度方向一侧端部向宽度方向外方突出地设置。3个电极11配置在电路搭载部9中的长度方向一侧。这些电极11形成为俯视大致圆形形状,其中1个在宽度方向一侧以与穿刺针6接近地方式沿宽度方向相对配置。另外,剩余的2个在宽度方向另一侧相对于宽度方向一侧的电极11并列配置在长度方向两侧。另外,在图9所示的采血用电路板1中未形成有覆盖绝缘层5。
在图9所示的采血用电路板1中,能够利用电路板部7及配线搭载部8的宽度方向一侧端缘限制穿刺针6的进一步穿刺。
并且,在上述说明中,在采血用电路板1中依次层叠金属基板2、基底绝缘层3及导体图案4,但例如图10、图11所示,也可以由金属基板2形成穿刺针6和导体图案4。
在图10所示的采血用电路板1中,金属基板2如图10(a)所示地一体包括穿刺针6、电路板部7及基板侧止动件8。另外,导体图案4配置在电路板部7内。
导体图案4包括2个电极11、2个端子12及2根配线13。一组电极11、端子12及配线13连续地一体设置。它们在电路板部7内以它们的外周缘与电路板部7分离开的方式切割电路板部7而形成。另一组电极11、端子12及配线13也连续地一体设置。它们在电路板部7内以它们的外周缘与电路板部7分离开的方式切割电路板部7而形成。
另外,2个电极11形成为俯视大致圆形形状,沿穿刺方向并列配置。
基底绝缘层3被电路板部7层叠,如图10(b)所示,将配置在电路板部7内的导体图案4与电路板部7之间连接,而且,形成为具有使导体图案4露出的开口部21的图案。
图10所示的采血用电路板1准备金属基板2,在该金属基板2的表面上将基底绝缘层3形成为上述图案,之后,在加工金属基板2的外形的同时切割电路板部7内而形成导体图案4。由此,能够制造穿刺针6、电路板部7、基板侧止动件8及导体图案4被基底绝缘层3支承的采血用电路板1。
由于图10所示的采血用电路板1的导体图案4由与穿刺针6、电路板部7及基板侧止动件8为同一层的金属基板2形成,因此,能够谋求采血用电路板1的薄层化。另外,由于能够使制造工序变得简便,因此,能够谋求低成本化。
图11所示的采血用电路板1除了基底绝缘层3形成为未形成有使导体图案4露出的开口部21的图案之外,具有与图10所示的采血用电路板1相同的构造。但是,未形成有基板侧止动件8。
相对于图10所示的采血用电路板1能够经由开口部21而从基底绝缘层3的表面接入电极11及端子12,图11所示的采血用电路板1在从基底绝缘层3的背面接入电极11及端子12这一点上与图10所示的采血用电路板1不同。与图10所示的采血用电路板1相比,图11所示的采血用电路板1在基底绝缘层3上未形成有开口部21,因此,能够确保机械强度。
在上述说明中,作为采血用电路板1来例示本发明的体液采取用电路板,但本发明的体液采取用电路板的测定对象并不限于血液,只要是处于生物体内的液体,就没有特别的限定,例如能够将细胞内液、细胞外液作为测定对象。作为细胞外液,除上述血液之外还可列举例如血浆、组织液、淋巴液或者紧密的结合组织、骨头及软骨中的水分、细胞透过液等。
实施例
下面,表示实施例,且具体说明本发明,但本发明不限定于实施例。
实施例1(图1所示的采血用电路板的制造)
首先,准备由厚度为25μm、宽度为350mm的SUS430构成的金属基板(参照图2(a))。
然后,在金属基板的表面涂敷感光性聚酰亚胺树脂前体(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆,在将其加热烘干而形成被膜之后曝光、显影,从而将被膜形成为图案。之后,在氮气氛下加热至400℃,将厚度为10μm的基底绝缘层形成为具有配线搭载部及绝缘侧止动件的图案(参照图2(b))。
之后,利用溅射在基底绝缘层的表面形成由厚度为0.1μm的铬薄膜构成的金属薄膜。之后,通过在金属薄膜的表面层叠干膜抗蚀剂,且进行曝光、显影,从而将抗蚀涂层形成为图案。之后,将氯化铁溶液及铁氰化钾溶液作为蚀刻液,对自抗蚀涂层露出的金属薄膜进行湿蚀刻,之后,除去抗蚀涂层而形成具有电极、端子及配线的导体图案(参照图2(c))。
导体图案的厚度为0.1μm,电极的一条边长度为0.3mm,端子的一条边长度为2mm,配线的宽度为25mm。
之后,在基底绝缘层的表面以包覆导体图案的方式涂敷感光性聚酰亚胺树脂前体(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆,在将其加热烘干而形成被膜之后曝光、显影,从而将被膜形成为图案。之后,在氮气氛下加热至400℃,形成厚度为0.005mm的覆盖绝缘层(参照图2(d))。另外,覆盖绝缘层以电极及端子露出且配线被包覆的方式形成。
接着,在金属基板的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影,从而将抗蚀涂层形成为图案。然后,利用将氯化铁作为蚀刻液的湿蚀刻来蚀刻自抗蚀涂层露出的金属基板,将金属基板的外形加工为具有穿刺针、电路板部及基板侧止动件的图案(参照图2(e))。电路板部的宽度方向长度为0.3mm,金属基板的长度方向长度为5mm,从穿刺针的顶端到离穿刺针的顶端最近的电极的长度为0.5mm,穿刺针的顶端角度为25°,基板侧止动件向宽度方向的突出长度为0.5mm,基板侧止动件的穿刺方向下游侧端缘与穿刺针的顶端的离开长度为1mm。
由此,获得采血用电路板。在获得的采血用电路板中,利用喷墨方法在1个电极上涂敷含有葡萄糖氧化酶及铁氰化钾溶液的药剂(参照图2(f))。
评价
用穿刺针穿刺指尖,使电极靠近并接触于从指尖挤出的血滴。于是,由于利用血液使葡萄糖氧化、铁氰化离子反应,因此,能够将采血用电路板插入到血糖值测定装置来测定葡萄糖量。
另外,在穿刺针穿刺时,基板侧止动件及绝缘侧止动件抵接于皮肤,能够防止穿刺针很深地穿刺到皮肤里。
实施例2(图6所示的采血用电路板(无盖)的制造)
首先,准备由厚度为50μm、宽度为350mm的SUS304构成的金属基板(参照图2(a))。
然后,在金属基板的表面涂敷感光性聚酰亚胺树脂前体(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆,在将清漆加热烘干而形成被膜之后进行曝光、显影,从而将被膜形成为图案。之后,在氮气氛下加热至400℃,将厚度为15μm的基底绝缘层形成为具有配线搭载部及绝缘侧止动件的图案(参照图2(b))。
之后,利用溅射在基底绝缘层的表面形成由镍薄膜及铬薄膜构成的厚度为0.1μm的金属薄膜。之后,通过在金属薄膜的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影,将抗蚀涂层形成为图案。之后,将氯化铁溶液作为蚀刻液,湿蚀刻自抗蚀涂层露出的金属薄膜,之后,除去抗蚀涂层而形成包括电极、端子及配线的导体图案(参照图2(c))。
导体图案的厚度为0.1μm,电极的一条边的长度为200μm,端子的一条边的长度为200μm,配线的宽度为30mm。
之后,在基底绝缘层的表面以包覆导体图案的方式涂敷感光性环氧树脂前体的清漆,在将其加热烘干而形成被膜之后曝光、显影,从而将被膜形成为图案。之后,在氮气氛下加热,一体形成厚度为50μm的覆盖绝缘层及堤堰(参照图2(d))。另外,覆盖绝缘层以露出电极及端子、包覆配线的方式形成。
接着,在金属基板的表面层叠干膜抗蚀剂并使其曝光、显影,从而将抗蚀涂层形成为图案。然后,利用将氯化铁作为蚀刻液的湿蚀刻来蚀刻自抗蚀涂层露出的金属基板,将金属基板的外形加工为具有穿刺针、电路板部及基板侧止动件的图案(参照图2(e))。电路板部的宽度方向长度为0.5mm,金属基板的长度方向长度为20mm,从穿刺针的顶端到离穿刺针的顶端最近的电极的长度为0.3mm,穿刺针的顶端角度为15°,基板侧止动件向宽度方向的突出长度为0.5mm,基板侧止动件的穿刺方向下游侧端缘与穿刺针的顶端的离开长度为0.3mm。
由此,获得采血用电路板。在获得的采血用电路板中,利用喷墨在1个电极上涂敷含有葡萄糖氧化酶及铁氰化钾溶液的药剂(参照图2(f))。
评价
用穿刺针穿刺指尖,使电极靠近并接触于自指尖挤出的血滴。于是,由于利用血液使葡萄糖氧化、铁氰化离子反应,因此,能够将采血用电路板插入到血糖值测定装置来测定葡萄糖量。
另外,在穿刺针穿刺时,基板侧止动件及绝缘侧止动件抵接于皮肤,能够防止穿刺针很深地穿刺到皮肤里。
实施例3(图6所示的采血用电路板(有盖)的制造)
在利用与实施例2同样的方法制造采血用电路板之后,在堤堰上设置盖。
即,在获得的采血用电路板中,利用喷墨在1个电极上涂敷含有葡萄糖氧化酶及铁氰化钾溶液的药剂之后,利用喷墨在堤堰的上表面涂敷环氧粘合剂,在其上表面粘接盖,以400℃加热1小时。由此,利用盖包覆堤堰内部。
另外,盖由聚碳酸酯树脂形成为厚度75μm、长度方向长度3mm及宽度方向长度2mm的平板形状。
评价
用穿刺针穿刺指尖,使电极靠近并接触于自指尖挤出的血滴。于是,由于利用血液使葡萄糖氧化、铁氰化离子反应,因此,能够将采血用电路板插入到血糖值测定装置来测定葡萄糖量。
另外,在穿刺针穿刺时,基板侧止动件及绝缘侧止动件抵接于皮肤,能够防止穿刺针很深地穿刺到皮肤里。
实施例4(图7(a)所示的采血用电路板的制造)
首先,准备由厚度为100μm、一条边为200mm的正方形的SUS430构成的金属基板(参照图2(a))。
然后,在金属基板的表面涂敷聚酰亚胺树脂前体(聚酰胺酸树脂)的清漆,在氮气氛下加热至350℃而形成厚度为2μm的聚酰亚胺膜。在该聚酰亚胺膜的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影,从而将抗蚀涂层形成为图案。之后,在以120℃加热抗蚀涂层之后,利用含有氢氧化钾及乙醇胺的碱性蚀刻液对自抗蚀涂层露出的聚酰亚胺膜进行湿蚀刻,之后,除去抗蚀涂层,将厚度为2μm的基底绝缘层形成为具有配线搭载部的图案(参照图2(b))。
之后,利用溅射在基底绝缘层的表面依次形成由铬薄膜及铜薄膜构成的金属薄膜。之后,通过在金属薄膜的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影来将抗蚀涂层形成为图案。然后,将金属薄膜作为种膜,利用电解镀铜在自抗蚀涂层露出的金属薄膜的表面形成由铜构成的镀层,形成包括电极、端子及配线的导体图案(参照图2(c))。之后,利用蚀刻除去抗蚀涂层及形成有该抗蚀涂层的部分的金属薄膜。
导体图案的厚度为10μm,电极的一条边的长度为0.3mm,端子的一条边的长度为1mm,配线的宽度为0.2mm。
之后,对在厚度为25μm的聚酰亚胺膜上层叠有厚度为15μm的环氧粘合剂的薄膜进行机械冲裁,将该薄膜以露出电极及端子、包覆配线的方式层叠在基底绝缘层的表面(参照图2(d))。之后,利用电解电镀在电极及端子上依次形成厚度为2μm的镍镀层和厚度为0.5μm的金镀层。
通过在金属基板的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影来将抗蚀涂层形成为图案。然后,利用将氯化铁作为蚀刻液的湿蚀刻来蚀刻自干膜抗蚀剂露出的金属基板,将金属基板的外形加工为具有穿刺针及电路板部的图案(参照图2(e))。电路板部的宽度方向长度为2mm,金属基板的长度方向长度为30mm,从穿刺针的顶端到离穿刺针的顶端最近的电极的长度为1mm,穿刺针的顶端角度为20°。
由此,获得采血用电路板。在获得的采血用电路板中,利用喷墨在1个电极上涂敷含有葡萄糖氧化酶及铁氰化钾溶液的药剂(参照图2(f))。
评价
用穿刺针穿刺指尖,使电极靠近并接触于自指尖挤出的血滴。于是,由于利用血液使葡萄糖氧化、铁氰化离子反应,因此,能够将采血用电路板插入到血糖值测定装置来测定葡萄糖量。
实施例5(图9所示的采血用电路板的制造)
首先,准备由厚度为50μm、宽度为350mm的SUS304构成的金属基板。
然后,在金属基板的表面涂敷感光性聚酰亚胺树脂前体(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆,在将其加热烘干而形成被膜之后曝光、显影,从而将被膜形成为图案。之后,在氮气氛下加热至400℃,将厚度为15μm的基底绝缘层形成为具有配线搭载部的图案。
之后,通过在基底绝缘层的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影来将溅射涂层形成为图案。然后,利用溅射在自溅射涂层露出的基底绝缘层的表面形成由金薄膜构成的厚度为0.1μm的金属薄膜。之后,除去溅射涂层而形成包括电极、端子及配线的导体图案。
导体图案的厚度为0.1μm,电极的一条边的长度为200μm,端子的一条边的长度为200μm,配线的宽度为30mm。
之后,通过在金属基板的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影来将抗蚀涂层形成为图案。然后,利用将氯化铁作为蚀刻液的湿蚀刻来蚀刻自干膜抗蚀剂露出的金属基板,将金属基板的外形加工为具有穿刺针及电路板部的图案。电路板部的宽度方向长度为1mm,金属基板的长度方向长度为15mm,穿刺针设置为自电路板部7的宽度方向一侧端部向宽度方向外方突出,该穿刺针的长度为0.5mm,穿刺针的顶端角度为20°。
由此,获得采血用电路板。在获得的采血用电路板中,利用喷墨在1个电极上涂敷含有葡萄糖氧化酶及铁氰化钾溶液的药剂。
评价
用穿刺针穿刺指尖,使电极靠近并接触于自指尖挤出的血滴。于是,由于利用血液使葡萄糖氧化、铁氰化离子反应,因此,能够将采血用电路板插入到血糖值测定装置来测定葡萄糖量。
另外,在穿刺针穿刺时,电路板部及配线搭载部的宽度方向端缘抵接于皮肤,能够防止穿刺针很深地穿刺到皮肤里。
实施例6(图10所示的采血用电路板的制造)
首先,准备由厚度为20μm、宽度为350mm的SUS430构成的金属基板。
然后,在金属基板的表面涂敷感光性聚酰亚胺树脂前体(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆,在将其加热烘干而形成被膜之后曝光、显影,从而将被膜形成为图案。之后,在氮气氛下加热至400℃,将厚度为10μm的基底绝缘层形成为具有形成有开口部的配线搭载部的图案。另外,开口部形成为圆形形状,其直径为300μmφ。
之后,通过在金属基板的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影,将抗蚀涂层形成为图案。然后,利用将氯化铁作为蚀刻液的湿蚀刻来蚀刻自抗蚀涂层露出的金属基板,将金属基板加工为具有穿刺针、基板侧止动件、电路板部及导体图案(包括电极、端子及配线)的图案。电路板部的宽度方向长度为0.5mm,金属基板的长度方向长度为10mm,从穿刺针的顶端到离穿刺针的顶端最近的电极的长度为0.5mm,穿刺针的顶端角度为15°。
由此,获得采血用电路板。在获得的采血用电路板中,利用喷墨从基底绝缘层的开口部侧向1个电极涂敷含有葡萄糖氧化酶及铁氰化钾溶液的药剂。
评价
用穿刺针穿刺指尖,使电极靠近并接触于自指尖挤出的血滴。于是,由于利用血液使葡萄糖氧化、铁氰化离子反应,因此,能够将采血用电路板插入到血糖值测定装置来测定葡萄糖量。
另外,在穿刺针穿刺时,基板侧止动件抵接于皮肤,能够防止穿刺针很深地穿刺到皮肤里。
实施例7(图11所示的采血用电路板的制造)
首先,准备由厚度为100μm、一条边为350mm的正方形的SUS304构成的金属基板。
在该金属基板上热压接具有相当于配线搭载部的图案的厚度为100μm的聚碳酸酯树脂膜,在金属基板的表面形成基底绝缘层。
之后,通过在金属基板的表面层叠干膜抗蚀剂并进行曝光、显影,将抗蚀涂层形成为图案。然后,利用将氯化铁作为蚀刻液的湿蚀刻来蚀刻自抗蚀涂层露出的金属基板,将金属基板加工为具有穿刺针、电路板部及导体图案(包括电极、端子及配线)的图案。电路板部的宽度方向长度为3mm,金属基板的长度方向长度为10mm,从穿刺针的顶端到离穿刺针的顶端最近的电极的长度为0.5mm,穿刺针的顶端角度为25°。
由此,获得采血用电路板。在获得的采血用电路板中,利用喷墨从基底绝缘层的里侧向1个电极涂敷含有葡萄糖氧化酶及铁氰化钾溶液的药剂。
评价
用穿刺针穿刺指尖,使电极靠近并接触于自指尖挤出的血滴。于是,由于利用血液使葡萄糖氧化、铁氰化离子反应,因此,能够将采血用电路板插入到血糖值测定装置来测定葡萄糖量。
另外,上述说明作为本发明例示的实施方式来提供,但其仅限于说明例示,不应限定性地给予解释。由该技术领域的本领域技术人员显而易见的本发明的变形例包含在后述的权利要求书内。
工业实用性
本发明的体液采取用电路板可用于与测定血液等体液的成分的装置连接,来测定血液中的葡萄糖量等的体液成分。
Claims (4)
1.一种体液采取用电路板,其特征在于,
包括:
金属基板,其一体地包括穿刺针和电路板部;
绝缘层,其包括层叠在上述电路板部的表面之上的电路搭载部;
导体图案,其支承于上述绝缘层,且配置于上述电路搭载部,该导体图案一体地包括用于与通过上述穿刺针的穿刺而采取的体液接触的电极、用于与测定上述体液成分的装置连接的端子及将上述电极和上述端子电连接的配线。
2.根据权利要求1所述的体液采取用电路板,其特征在于,
在上述穿刺针的穿刺方向上游侧设有用于限制上述穿刺针的进一步穿刺的止挡件。
3.根据权利要求2所述的体液采取用电路板,其特征在于,
上述止挡件设置于在上述穿刺针的穿刺方向上与上述穿刺针的顶端离开0.3~2.0mm的位置。
4.根据权利要求1所述的体液采取用电路板,其特征在于,
在上述绝缘层中设有堤堰,该堤堰配置在上述电极的周围,用于防止上述体液自上述电极泄漏。
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