JPH07108287B2 - Disposable blood pressure transducer and manufacturing method thereof - Google Patents

Disposable blood pressure transducer and manufacturing method thereof

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JPH07108287B2
JPH07108287B2 JP1289768A JP28976889A JPH07108287B2 JP H07108287 B2 JPH07108287 B2 JP H07108287B2 JP 1289768 A JP1289768 A JP 1289768A JP 28976889 A JP28976889 A JP 28976889A JP H07108287 B2 JPH07108287 B2 JP H07108287B2
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insulating substrate
hole
blood pressure
pressure transducer
molded body
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利祐 菱井
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は医療用の圧力トランスデューサに関し、特に使
い捨ての臨床用観血式血圧トランスデューサに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressure transducer for medical use, and more particularly to a disposable clinical open blood pressure transducer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の使い捨ての臨床用観血式血圧トランスデ
ューサ(以下、ディスポーザブル血圧トランスデューサ
と称す)は、絶縁基板の第一の面にダイアフラムを有す
る半導体圧力センサが接着され且つその同じ面に温度補
償回路が形成され、またこの絶縁基板の第二面の側に
は、ダイアフラムに対向する位置に形成した絶縁基板の
穴に連通する第一の流路およびこの第一の流路に連通す
る第二の流路を有するハウジングを接着した構造になっ
ている。
Conventionally, this type of disposable clinical open blood pressure transducer (hereinafter referred to as a disposable blood pressure transducer) has a semiconductor pressure sensor having a diaphragm bonded to a first surface of an insulating substrate and a temperature compensation circuit on the same surface. Is formed, and on the side of the second surface of the insulating substrate, a first channel communicating with the hole of the insulating substrate formed at a position facing the diaphragm and a second channel communicating with the first channel are formed. It has a structure in which a housing having a flow path is bonded.

一方、従来のかかるディスポーザブル血圧トランスデュ
ーサの製造方法は、絶縁基板の第一面に半導体圧力セン
サを接着する工程と、前記絶縁基板の同じ面に温度補償
回路を形成する工程と、ハウジングを前記絶縁基板の第
二面に接着する工程と、前記絶縁基板基板の穴に連通す
るハウジングの第一の流路にシリコンゲルを充填する工
程と、前記絶縁基板の第一面に形成した温度補償回路の
抵抗を調整する工程とを有している。
On the other hand, in the conventional method for manufacturing such a disposable blood pressure transducer, a step of adhering a semiconductor pressure sensor to a first surface of an insulating substrate, a step of forming a temperature compensation circuit on the same surface of the insulating substrate, and a housing with the insulating substrate The step of adhering to the second surface of the insulating substrate, the step of filling the first flow path of the housing communicating with the hole of the insulating substrate with silicon gel, and the resistance of the temperature compensation circuit formed on the first surface of the insulating substrate. And a step of adjusting.

上述したディスポーザブル血圧トランスデューサおよび
かかる製法の一例としては、米国特許4,576,181等にお
いて周知である。
An example of the disposable blood pressure transducer described above and the manufacturing method thereof is well known in US Pat. No. 4,576,181.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上述した従来のディスポーザブル血圧トランズデューサ
は、半導体圧力センサに接着されている面および温度補
償回路を形成している面が同一面であるため、絶縁基板
の寸法が大きくなるという欠点がある。すなわち、絶縁
基板としては通常圧膜印刷用の96%アルミナ基板が用い
られるが、半導体圧力センサのダイがマウントされる面
に対して同一面上で平面的に温度補償回路を構成する抵
抗パタンや導体パタンが厚膜印刷法により形成されるた
め、絶縁基板の大きさを小さくできないという欠点があ
る。上述したディスポーサブル血圧トランスデューサ
は、患者の腕に固定して使われることも多く、大きさを
小さくすることが望まれても、十分に対応できないのが
実状である。
The above-mentioned conventional disposable blood pressure transducer has a drawback that the size of the insulating substrate becomes large because the surface bonded to the semiconductor pressure sensor and the surface forming the temperature compensation circuit are the same surface. That is, although a 96% alumina substrate for pressure film printing is usually used as the insulating substrate, a resistance pattern or a resistance pattern that configures a temperature compensation circuit in a plane on the same surface as the surface on which the die of the semiconductor pressure sensor is mounted is used. Since the conductor pattern is formed by the thick film printing method, the size of the insulating substrate cannot be reduced. The above-mentioned disposable blood pressure transducer is often used by being fixed to the arm of a patient, and even if it is desired to reduce its size, in reality, it cannot be sufficiently dealt with.

また、従来のディスポーザブル血圧トランスデューサに
おける温度補償回路は、上述したように厚膜印刷法によ
り通常形成され、レーザトリミング法により厚膜印刷抵
抗を調整することにより、ディスポーザブル血圧トラン
スデューサのオフセット電圧やオフセット電圧温度特性
の調整及び圧力感度の校正が行なわれる。しかしなが
ら、従来のディスポーザブル血圧トランスデューサは、
半導体圧力センサのダイが接着されている面および温度
補償回路を形成している面が同一面であるため、厚膜印
刷抵抗をレーザトリミングする際に抵抗体の昇華物やガ
ス状の粉砕物が、半導体圧力センサのダイを汚染しやす
く、歩留りの低下および信頼性の低下の原因になるとい
う欠点がある。すなわち、半導体圧力センサのダイは通
常チップカバーで覆われているが、ダイのチップカバー
側を大気に開放するため、チップカバーは完全に密閉構
造となっていない。従って、上述した抵抗トリミングの
昇華物やガス状の粉砕物の侵入を防ぐことができない。
更に、半導体圧力センサのダイの表面には、通常シリコ
ン系ゲル状ポッティング材を塗布してダイの表面を保護
しているが、酸化ルテニウムやガラス等の成分からなる
厚膜印刷抵抗材料の粉砕物の混入が避けられず、これは
半導体圧力センサの半導体特性の劣化の原因となり、歩
留りの低下や信頼性の低下を防ぐことができない。
Further, the temperature compensation circuit in the conventional disposable blood pressure transducer is usually formed by the thick film printing method as described above, and by adjusting the thick film printing resistance by the laser trimming method, the offset voltage or the offset voltage temperature of the disposable blood pressure transducer is adjusted. The characteristics are adjusted and the pressure sensitivity is calibrated. However, conventional disposable blood pressure transducers
Since the surface on which the die of the semiconductor pressure sensor is bonded and the surface on which the temperature compensation circuit is formed are the same surface, sublimates and gaseous pulverized substances of the resistor are not generated when laser-trimming the thick film printing resistor. However, there is a drawback in that the die of the semiconductor pressure sensor is easily contaminated, which causes a decrease in yield and a decrease in reliability. That is, the die of the semiconductor pressure sensor is normally covered with the chip cover, but the chip cover is not completely sealed because the die cover side of the die is exposed to the atmosphere. Therefore, it is not possible to prevent the above-mentioned intrusion of resistance trimming sublimate or gaseous pulverized matter.
Furthermore, the surface of the die of a semiconductor pressure sensor is usually coated with a silicon-based gel-like potting material to protect the surface of the die, but a pulverized product of a thick film printing resistance material composed of components such as ruthenium oxide and glass. Is unavoidable, which causes deterioration of the semiconductor characteristics of the semiconductor pressure sensor, and cannot prevent a decrease in yield and a decrease in reliability.

また、上述した従来のディスポーザブル血圧トランスデ
ューサの製造方法においては、ハウジングを絶縁基板の
第二面に接着した後、絶縁基板の第一面に形成した温度
補償回路の抵抗パタンをレーザトリミング法により抵抗
調整している。このため、レーザトリミングする際にハ
ウジングの取付けられた複雑な形状の試料をレーザトリ
ミング装置の台に固定しなくてはならない。また、レー
ザトリミングの作業はハウジングのついた複雑な形状の
資料を1個づつ台に取り付け及び取りはずしを行なわな
ければならない。
In the conventional method for manufacturing a disposable blood pressure transducer described above, after the housing is bonded to the second surface of the insulating substrate, the resistance pattern of the temperature compensation circuit formed on the first surface of the insulating substrate is adjusted by laser trimming. is doing. Therefore, when performing laser trimming, a sample having a complicated shape with a housing attached must be fixed to the base of the laser trimming device. Further, in the laser trimming work, it is necessary to mount and remove the complicatedly-shaped materials with housings one by one.

従って、従来の製法は作業性が悪く、安価に生産できな
いという欠点を有している。
Therefore, the conventional manufacturing method has the drawback that the workability is poor and it cannot be manufactured at low cost.

本発明の目的は、かかる絶縁基板の素子搭載面を有効利
用して小さくし且つトリミング汚染の影響を極力抑えて
半導体圧力センサの信頼性および歩留りを向上させると
ともに、作業性の良い安価なディスポーザブル血圧トラ
ンスデューサ及びその製造方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to effectively utilize the element mounting surface of such an insulating substrate to reduce the size and to suppress the influence of trimming contamination as much as possible to improve the reliability and yield of the semiconductor pressure sensor, and at the same time, the workability is inexpensive and the disposable blood pressure is improved. It is to provide a transducer and a manufacturing method thereof.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明のディスポーザブル血圧トランスデューサは、一
端をカテーテルに結合しうるように形成するとともに液
体を充填して第一の流路を形成し且つ流量の調節機構を
備えた導管と、第一面にダイアフラムを有する半導体圧
力センサを固着し且つ前記導管に近い第二面に温度補償
回路を形成するとともに前記ダイアフラムに対向する位
置に穴を形成した絶縁基板と、前記絶縁基板の前記第二
面に固着され且つ前記絶縁基板の穴に連通する穴を形成
し前記導管の前記第一の流路につづく第二の流路を形成
する成型体と、前記導管に一体的に形成され前記成型体
を嵌合するとともに前記絶縁基板および前記半導体圧力
センサを覆うハウジングとを有し、前記第一の流路およ
び前記第二の流路を連通させ、前記カテーテルおよび前
記導管を介して伝達された前記液体への圧力を前記半導
体圧力センサに伝達するように構成される。
The disposable blood pressure transducer of the present invention has one end formed so that it can be connected to a catheter and a liquid is filled to form a first flow path and a conduit having a flow rate adjusting mechanism and a diaphragm on the first surface. An insulating substrate having a semiconductor pressure sensor attached thereto and having a temperature compensation circuit formed on a second surface near the conduit and having a hole formed at a position facing the diaphragm; and an insulating substrate fixed to the second surface of the insulating substrate, A molded body that forms a hole communicating with the hole of the insulating substrate and forms a second flow path that follows the first flow path of the conduit, and the molded body that is integrally formed with the conduit fits into the molded body. And a housing that covers the insulating substrate and the semiconductor pressure sensor, communicates the first flow path and the second flow path, and transmits them via the catheter and the conduit. Configured to pressure on the liquid which is to be transmitted to the semiconductor pressure sensor.

また、本発明のディスポーザブル血圧トランスデューサ
の製造方法は、第一面に導体パターンおよび半田パッド
を厚膜印刷法により形成し、前記第一面とは反対の第二
面に厚膜印刷抵抗を含む温度補償回路を厚膜印刷法によ
り形成するとともに、中心部に貫通穴をあけた絶縁基板
の前記第一面に、前記貫通穴とダイアフラム空間とで圧
力室を形成するように半導体圧力センサをマウントする
工程と、前記半導体圧力センサおよび前記絶縁基板の前
記第一面の前記パッド間をボンディング接続する工程
と、中心に穴部を形成した成型体を前記絶縁基板の前記
第二面に、前記成型体の穴部と前記絶縁基板の前記貫通
穴との中心が一致するように接着する工程と、前記成型
体の穴部と前記絶縁基板の前記貫通穴および前記半導体
圧力センサの前記ダイアフラム空間とにシリコンゲルを
充填する工程と、前記絶縁基板の前記第二面に形成した
前記温度補償回路の前記厚膜印刷抵抗の抵抗値を調整す
る工程と、一部分を切欠くとともに、前記絶縁基板に対
するハウジングを一体化して備えた液体の流路を形成す
るための導管に前記絶縁基板と固着された前記成型体を
嵌合し接着する工程とを含んで構成される。
Further, in the method for manufacturing a disposable blood pressure transducer of the present invention, a conductor pattern and a solder pad are formed on a first surface by a thick film printing method, and a temperature including a thick film printing resistor is formed on a second surface opposite to the first surface. A compensating circuit is formed by a thick film printing method, and a semiconductor pressure sensor is mounted on the first surface of an insulating substrate having a through hole at the center so that a pressure chamber is formed by the through hole and the diaphragm space. A step of bonding and connecting the pads on the first surface of the semiconductor pressure sensor and the insulating substrate, and a molded body having a hole formed at the center thereof on the second surface of the insulating substrate, the molded body A step of adhering so that the centers of the hole and the through hole of the insulating substrate coincide with each other, the hole of the molded body, the through hole of the insulating substrate, and the da Filling the aflam space with silicon gel, adjusting the resistance value of the thick film printing resistor of the temperature compensation circuit formed on the second surface of the insulating substrate, and partially cutting the insulating film. And a step of fitting and adhering the molded body fixed to the insulating substrate to a conduit for forming a liquid flow path integrally provided with a housing for the substrate.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すディスポーザブル血圧
トランスデューサの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a disposable blood pressure transducer showing an embodiment of the present invention.

第1図に示すように、本実施例は、患者の血管に挿入さ
れたカテーテル(図示省略)を導管1に接続し、カテー
テル及び導管1を満たされた生理食塩水等の薬液に血圧
脈動を置換し且つ固定のためのつばさ部2Aを有するハウ
ジング2の内部に設置されている半導体圧力センサのダ
イに伝達することにより、血圧脈動を知るものである。
この導管1に接続されたフラッシュ装置3は生理食塩水
等の薬液の流量の調節を行ない、ボタン4を押すことに
より流量を増やすことができる。上述したハウジング2
と一体に形成されるプラスチックの導管1の両端はルア
ロック型の接続機構になっており、カテーテルのチュー
ブや薬液のチューブが容易に接続できるようになってい
る。ここでは、一方の端にルアロックのメネジ5をとり
つけ、他方の端にルアロックのオネジ6を設けている。
また、導管1には三方活栓7が接続されており、薬液の
流路を変えられるようになっている。尚、電線8はハウ
ジング2の内部に設けた半導体圧力センサ等との電気的
接続をなす配線である。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a catheter (not shown) inserted into a blood vessel of a patient is connected to a conduit 1, and blood pressure pulsation is applied to the catheter and a drug solution such as physiological saline filled in the conduit 1. The blood pressure pulsation is known by transmitting it to the die of the semiconductor pressure sensor installed inside the housing 2 having the wing portion 2A for replacement and fixing.
The flash device 3 connected to the conduit 1 can increase the flow rate by pressing the button 4 by adjusting the flow rate of the chemical solution such as physiological saline. Housing 2 described above
The both ends of the plastic conduit 1 integrally formed with the above have a luer lock type connection mechanism so that a tube of a catheter or a tube of a drug solution can be easily connected. Here, a luer lock female screw 5 is attached to one end, and a luer lock male screw 6 is provided to the other end.
A three-way stopcock 7 is connected to the conduit 1 so that the flow path of the chemical solution can be changed. The electric wire 8 is a wiring that is electrically connected to a semiconductor pressure sensor or the like provided inside the housing 2.

第2図は第1図に示す血圧トランスデューサの分解組立
図である。
FIG. 2 is an exploded view of the blood pressure transducer shown in FIG.

第2図に示すように、かかる血圧トランスデューサは、
ハウジング2と一体に形成される導管1の一端にキャピ
ラリ16およびゴム管17が取り付けられ、このゴム管17等
で構成されるフラッシュ装置3がヒンジ18を介して取り
付けられる。また、このフラッシュ装置3はルアロック
型のオネジ6を有する側板19により導管1の一端に固定
される。更に、導管1の他端は、第1図で説明したよう
に、ルアロック型のメネジ5および三方活栓7が取り付
けられる。
As shown in FIG. 2, such a blood pressure transducer is
A capillary 16 and a rubber tube 17 are attached to one end of a conduit 1 formed integrally with the housing 2, and a flash unit 3 including the rubber tube 17 and the like is attached via a hinge 18. The flash device 3 is fixed to one end of the conduit 1 by a side plate 19 having a luer lock type male screw 6. Further, the other end of the conduit 1 is attached with a luer lock type female screw 5 and a three-way stopcock 7 as described in FIG.

一方、ハウジング2と一体形成された導管1の下部に
は、穴10を形成したアルミナ基板9の上面に固着された
成型体13が嵌合される。この成型体13にも、アルミナ基
板9の穴10に対応する位置に円柱状の穴14が形成されて
いる。また、アルミナ基板9は成型体13をよけるための
穴を形成したカバー紙15を介して導管1に接触する。
尚、アルミナ基板9の上面に形成される温度補償回路に
ついては、ここでは省略している。更に、アルミナ基板
9の下面には、半導体圧力センサ11が固着され、カバー
12により保護している。
On the other hand, the molded body 13 fixed to the upper surface of the alumina substrate 9 having the hole 10 is fitted to the lower portion of the conduit 1 integrally formed with the housing 2. The molded body 13 also has a cylindrical hole 14 formed at a position corresponding to the hole 10 of the alumina substrate 9. Further, the alumina substrate 9 comes into contact with the conduit 1 via the cover paper 15 having a hole for avoiding the molded body 13.
The temperature compensation circuit formed on the upper surface of the alumina substrate 9 is omitted here. Further, a semiconductor pressure sensor 11 is fixedly attached to the lower surface of the alumina substrate 9 to cover it.
Protected by 12.

これら半導体圧力センサ11および成型体13を固着したア
ルミナ基板9は底板21を有するセンサ収容部20に配置さ
れ、このセンサ収容部20はハウジング2に嵌合される。
The alumina substrate 9 to which the semiconductor pressure sensor 11 and the molded body 13 are fixed is arranged in a sensor housing portion 20 having a bottom plate 21, and the sensor housing portion 20 is fitted in the housing 2.

第3図は第1図におけるA−A′線で切断した血圧トラ
ンスデューサの断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of the blood pressure transducer taken along the line AA ′ in FIG.

第3図に示すように、ここではかかる血圧トランスデュ
ーサの製造方法について工程順に説明する。
As shown in FIG. 3, a method of manufacturing such a blood pressure transducer will be described here in the order of steps.

まず、アルミナ基板9の一面に厚膜印刷法により温度補
償回路23を形成する。次に、この温度補償回路23を形成
した96%アルミナ基板9の他の面に半導体圧力センサ11
のダイを接着し、ボンディングワイヤ24により電気的接
続を行ない、シリコンゲル25によりポッティングする。
その上からカバー12を接着する。次に、円柱状の穴14を
形成した成型体13をこの穴14がアルミナ基板9の穴10に
連通するように、アルミナ基板9の上面に接着する。し
かる後、この成型体13の穴14にシリコンゲルを充填す
る。かかるシリコンゲルは粘度が低いため、重力により
自然にアルミナ基板9の穴10やその下方のダイアフラム
22の空間にも充填される。
First, the temperature compensation circuit 23 is formed on one surface of the alumina substrate 9 by the thick film printing method. Next, the semiconductor pressure sensor 11 is formed on the other surface of the 96% alumina substrate 9 on which the temperature compensating circuit 23 is formed.
The die is adhered, electrically connected by a bonding wire 24, and potted by a silicon gel 25.
The cover 12 is adhered from above. Next, the molded body 13 in which the cylindrical hole 14 is formed is adhered to the upper surface of the alumina substrate 9 so that the hole 14 communicates with the hole 10 of the alumina substrate 9. Then, the holes 14 of the molded body 13 are filled with silicon gel. Since such a silicon gel has a low viscosity, gravity naturally causes the hole 10 of the alumina substrate 9 and the diaphragm below the hole 10.
It is also filled in 22 spaces.

次に、アルミナ基板9の一面に形成した温度補償回路23
の抵抗をレーザトリミング法により調整する。かかる抵
抗調整を行なってからカバー紙15をアルミナ基板9の上
にかぶせる。しかる後、ハウジング2と一体形成した導
管1に成型体13を嵌合させ、接着する。すなわち、ハウ
ジング2の導管1の一部が成型体13を嵌合するように、
窪んで形成されている。このようにして、導管1内の第
一流路と、成型体13の穴14とアルミナ基板9の穴10及び
その下方のダイアフラム22の空間とにより形成される第
二の流路とが連通される。すなわち、第一の流路から第
二の流路を通って半導体圧力センサ11のダイアフラム22
に近づくにつれて経路が細くなり、わずかな液体圧の変
化をも敏感に伝達させるようにしている。
Next, the temperature compensation circuit 23 formed on one surface of the alumina substrate 9
The resistance of is adjusted by the laser trimming method. After adjusting the resistance, the cover paper 15 is placed on the alumina substrate 9. After that, the molded body 13 is fitted into the conduit 1 integrally formed with the housing 2 and bonded. That is, so that a part of the conduit 1 of the housing 2 fits the molded body 13,
It is formed as a depression. In this way, the first flow path in the conduit 1 is communicated with the second flow path formed by the hole 14 of the molded body 13, the hole 10 of the alumina substrate 9 and the space of the diaphragm 22 therebelow. . That is, the diaphragm 22 of the semiconductor pressure sensor 11 passes from the first channel to the second channel.
The path becomes narrower as it approaches, so that even a slight change in liquid pressure can be sensitively transmitted.

次に、かかる液体の流量を適正にコントロールするため
に用いられるキャピラリ16と流量を増大調整するための
フラッシュ装置3の部品であるゴム管17および第2図に
示すヒンジ18やボタン4を組立て、接着する。しかる
後、第2図に示す側板19と三方活栓7を接着する。さら
にリード線26をアルミナ基板9のパッドに半田付けし、
電線8として外部に導出する一方、底板21をハウジング
2に接着する。
Next, a capillary 16 used to properly control the flow rate of the liquid, a rubber tube 17 which is a component of the flash device 3 for increasing and adjusting the flow rate, and a hinge 18 and a button 4 shown in FIG. 2 are assembled. To glue. Thereafter, the side plate 19 shown in FIG. 2 and the three-way stopcock 7 are bonded. Further, the lead wire 26 is soldered to the pad of the alumina substrate 9,
The bottom plate 21 is adhered to the housing 2 while being led out to the outside as the electric wire 8.

第4図は第2図および第3図に示す半導体圧力センサの
一部を切欠いた斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view in which a part of the semiconductor pressure sensor shown in FIGS. 2 and 3 is cut away.

第4図に示すように、かかる半導体圧力センサ11は、シ
リコン基板27の中央部に点線で示す薄膜のダイアフラム
22を形成し、そのダイアフラム22の周辺に4つの拡散抵
抗28を有している。この拡散抵抗28はアルミ配線30によ
りホイートストンブリッジ回路を形成し、アルミパッド
29にそれぞれ接続される。このダイアフラム22に圧力が
加わると、ピエゾ抵抗効果によって拡散抵抗28の値が増
減することを利用し、ホイートストンブリッジ回路の出
力により圧力を判定することができる。このようにして
形成された半導体圧力センサ11のダイ(シリコン基板2
7)は第3図に示すアルミナ基板9にシリコン系のゴム
弾性状接着剤で接着される。それはシリコン基板27とア
ルミナ基板9との熱膨張により応力の影響を避けるため
である。この半導体圧力センサ11の裏面側は凹部を形成
しており、その凹部および穴10を介し、導管1に満たさ
れた薬液の圧力が伝達されるようになっている。但し、
前述したように、薬液が直接ダイアフラム22に触れない
ようにするため、成型体13の穴14にはシリコンのゲル状
物質(図示省略)が充填されている。
As shown in FIG. 4, the semiconductor pressure sensor 11 has a thin film diaphragm shown by a dotted line in the central portion of the silicon substrate 27.
22 and four diffusion resistors 28 are provided around the diaphragm 22. This diffused resistor 28 forms a Wheatstone bridge circuit with aluminum wiring 30, and the aluminum pad
29 connected respectively. When pressure is applied to this diaphragm 22, the value of the diffusion resistance 28 increases or decreases due to the piezoresistive effect, and the pressure can be determined by the output of the Wheatstone bridge circuit. The die of the semiconductor pressure sensor 11 thus formed (silicon substrate 2
7) is adhered to the alumina substrate 9 shown in FIG. 3 with a silicone rubber elastic adhesive. This is to avoid the influence of stress due to the thermal expansion of the silicon substrate 27 and the alumina substrate 9. A concave portion is formed on the back surface side of the semiconductor pressure sensor 11, and the pressure of the chemical liquid filled in the conduit 1 is transmitted through the concave portion and the hole 10. However,
As described above, in order to prevent the chemical solution from directly contacting the diaphragm 22, the hole 14 of the molded body 13 is filled with a silicon gel substance (not shown).

また、かかる半導体圧力センサ11のアルミパッド29は第
3図に示すボンディングワイヤ24によりアルミナ基板9
のステッチランドへボンディング接続され、電気的接続
がなされる。この半導体圧力センサ11の回路形成面
(上)側はボンディングワイヤ24の保護及び回路形成面
の保護のために、第3図に示すシリコンのゲル状物質24
でポッティングされる。更に、この半導体圧力センサ11
は不透明のカバー12でおおわれ、半導体圧力センサ11に
対する光の影響を防止している。
The aluminum pad 29 of the semiconductor pressure sensor 11 is connected to the alumina substrate 9 by the bonding wire 24 shown in FIG.
Bonding connection is made to the stitch land to make an electrical connection. The circuit forming surface (upper) side of the semiconductor pressure sensor 11 has a silicon gel material 24 shown in FIG. 3 for protecting the bonding wire 24 and the circuit forming surface.
Be potted in. Furthermore, this semiconductor pressure sensor 11
Is covered with an opaque cover 12 to prevent the influence of light on the semiconductor pressure sensor 11.

第5図は第1図に示す血圧トランスデューサおよび第4
図に示す半導体圧力センサの回路図である。
FIG. 5 is a blood pressure transducer and a fourth blood pressure transducer shown in FIG.
It is a circuit diagram of the semiconductor pressure sensor shown in the figure.

第5図に示すように、かかる血圧トランスデューサ回路
32は、抵抗素子R1〜R4で構成されるセンサ回路31に抵抗
素子RA〜RDを接続して構成される。これらの抵抗素子
RA,RBの抵抗値の大きさを調整することによって圧力感
度を調整し、また抵抗素子RC,RDの抵抗値の大きさを調
整することによってオフセット電圧及びオフセット電圧
温度特性の低減を計っている。尚、センサ回路31を構成
する抵抗素子R1〜R4は第4図における拡散抵抗28のそれ
ぞれを表わしており、このセンサ回路31に近い端子は第
4図におけるアルミパッド29を表わしている。
As shown in FIG. 5, such a blood pressure transducer circuit
32 is constructed by connecting a resistive element R A to R D to the constructed sensor circuit 31 by the resistance element R 1 to R 4. These resistive elements
Pressure sensitivity is adjusted by adjusting the resistance values of R A and R B , and offset voltage and offset voltage temperature characteristics are reduced by adjusting the resistance value of resistance elements R C and R D. Is measuring. The resistance elements R 1 to R 4 constituting the sensor circuit 31 represent the diffused resistors 28 in FIG. 4, and the terminals close to the sensor circuit 31 represent the aluminum pads 29 in FIG. 4.

第6図(a),(b)はそれぞれ第2図あるいは第3図
に示すアルミナ基板の半導体圧力センサ搭載面の厚膜印
刷パタン図および成型体搭載面の厚膜印刷パタン図であ
る。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) are a thick film printing pattern diagram on the semiconductor pressure sensor mounting surface and a thick film printing pattern diagram on the molded body mounting surface of the alumina substrate shown in FIG. 2 or 3, respectively.

第6図(a),(b)に示すように、アルミナ基板9に
は、半田パッド33,スルーホール34,導体パタン35および
前述したステッチランド36等が厚膜印刷法により形成さ
れている。尚、10は前述した基板穴である。第4図で説
明した半導体圧力センサ11は、このアルミナ基板9の上
面にダイアフラム22と基板穴10とが対向するように搭載
される。そして、アルミパッド29からステッチランド36
にボンディングワイヤ24が接続される。この電気的接続
は、スルーホール34を通して反対面の導体パタン35等に
接続される。
As shown in FIGS. 6A and 6B, solder pads 33, through holes 34, conductor patterns 35, the stitch lands 36 described above, and the like are formed on the alumina substrate 9 by a thick film printing method. Incidentally, 10 is the above-mentioned substrate hole. The semiconductor pressure sensor 11 described with reference to FIG. 4 is mounted on the upper surface of the alumina substrate 9 so that the diaphragm 22 and the substrate hole 10 face each other. Then, from aluminum pad 29 to stitch land 36
Bonding wire 24 is connected to. This electrical connection is connected to the conductor pattern 35 or the like on the opposite surface through the through hole 34.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明のディスポーザブル血圧ト
ランスデューサは、絶縁基板の第一面にダイアフラムを
有する半導体圧力センサが接着され且つ第二面に温度補
償回路を形成する一方、ダイアフラムに対向する部分に
形成した絶縁基板の穴を通して導管内に充填された薬液
の圧力をダイアフラムに伝達する構成とすることによ
り、小型化でき、しかも精度の高い測定を実現できると
いう効果がある。
As described above, in the disposable blood pressure transducer of the present invention, the semiconductor pressure sensor having the diaphragm is bonded to the first surface of the insulating substrate and the temperature compensating circuit is formed on the second surface, while the disposable blood pressure transducer is formed on the portion facing the diaphragm. By adopting a configuration in which the pressure of the chemical liquid filled in the conduit is transmitted to the diaphragm through the hole of the insulating substrate, there is an effect that the size can be reduced and highly accurate measurement can be realized.

まず、温度補償回路の形成面と半導体圧力センサの搭載
面を絶縁基板の裏表にして2層構造とすることにより、
絶縁基板の面積を有効に使用することができ、絶縁基板
の面積を低減することができる。従って、ディスポーザ
ブル血圧トランスデューサ本体の大きさを小型化でき
る。具体的には、絶縁基板の大きさの概略30%減少させ
ることができる。特に、かかるディスポーザブル血圧ト
ランスデューサは患者の腕などに装着される場合もある
ため、より小型で装着のしやすいディスポーザブル血圧
トランスデューサを実現できる。次に、温度補償回路は
絶縁基板上に厚膜印刷法で形成され、レーザトリミング
により抵抗調整されるが、この温度補償回路は半導体圧
力センサが接着されている絶縁基板の面の反対側に形成
されている。従って、レーザトリミングする際に半導体
圧力センサはレーザトリミング装置のステージの下に位
置するので、レーザトリミングにより発生する抵抗体の
昇華物やガス状の粉砕物が半導体圧力センサを汚染する
ことがない。そのためトランスデューサとしての信頼性
の向上および歩留りの向上を計ることができる。
First, the temperature compensating circuit forming surface and the semiconductor pressure sensor mounting surface are made into a two-layer structure by making the insulating substrate the front and back sides,
The area of the insulating substrate can be effectively used, and the area of the insulating substrate can be reduced. Therefore, the size of the disposable blood pressure transducer body can be reduced. Specifically, the size of the insulating substrate can be reduced by about 30%. In particular, since such a disposable blood pressure transducer may be worn on the arm of a patient, a disposable blood pressure transducer that is smaller and easier to wear can be realized. Next, the temperature compensation circuit is formed on the insulating substrate by thick film printing and the resistance is adjusted by laser trimming.The temperature compensation circuit is formed on the opposite side of the surface of the insulating substrate to which the semiconductor pressure sensor is bonded. Has been done. Therefore, during laser trimming, the semiconductor pressure sensor is positioned below the stage of the laser trimming device, so that the semiconductor pressure sensor is not contaminated by the sublimated substance or the gaseous pulverized substance of the resistor generated by the laser trimming. Therefore, the reliability as a transducer and the yield can be improved.

更に、温度補償回路の形成面が生理食塩水等の薬液で満
たされた導管に近い側にあるため、温度補償回路を形成
する抵抗体の温度が、薬液の温度に近くなる。従って、
温度補償の機能を正確に果し易く、より精度の高い血圧
測定を実現できる。
Furthermore, since the surface on which the temperature compensation circuit is formed is close to the conduit filled with the chemical solution such as physiological saline, the temperature of the resistor forming the temperature compensation circuit is close to the temperature of the chemical solution. Therefore,
The temperature compensation function can be easily performed accurately, and more accurate blood pressure measurement can be realized.

また、本発明のディスポーザブル血圧トランスデューサ
の製造方法は、絶縁基板の第二面に絶縁基板の穴に連通
する穴を形成した成型体を接着し、この成型体の穴にシ
リコーンゲルを充填した後温度補償回路の抵抗値を調整
し、しかる後ハウジングを前記成型体に嵌合および接着
することにより、温度補償回路の抵抗値調整の際にハウ
ジングのような大きな構造体をレーザトリミング装置に
固定する必要がなくなる。すなわち、通常のHIC回路基
板の抵抗調整のように容易にレーザトリミングを行なう
ことができ、生産効率の向上を計ることができ、安価な
ディスポーサブル血圧トランスデューサを供給すること
ができるという効果がある。
In addition, the method for manufacturing a disposable blood pressure transducer of the present invention, a molded body having a hole communicating with the hole of the insulating substrate is bonded to the second surface of the insulating substrate, and after filling the hole of the molded body with silicone gel, the temperature is changed. By adjusting the resistance value of the compensation circuit, and then fitting and adhering the housing to the molded body, it is necessary to fix a large structure such as the housing to the laser trimming device when adjusting the resistance value of the temperature compensation circuit. Disappears. That is, laser trimming can be performed easily like resistance adjustment of a normal HIC circuit board, production efficiency can be improved, and an inexpensive disposable blood pressure transducer can be supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すディスポーザブル血圧
トランスデューサの斜視図、第2図は第1図に示す血圧
トランスデューサの分解組立図、第3図は第1図におけ
るA−A′線断面図、第4図は第2図および第3図に示
す半導体圧力センサの一部を切欠いた斜視図、第5図は
第1図に示す血圧トランスデューサおよび第4図に示す
半導体圧力センサの回路図、第6図(a),(b)はそ
れぞれ第2図あるいは第3図に示すアルミナ基板の半導
体圧力センサ搭載面の厚膜印刷パタン図および成型体搭
載面の厚膜印刷パタン図である。 1……導管、2……ハウジング、2A……つばさ部、3…
…フラッシュ装置、4……ボタン、5……ルアロックの
メネジ、6……ルアロックのオネジ、7……三方活栓、
8……電線、9……アルミナ基板、10……穴、11……半
導体圧力センサ、12……カバー、13……成型体、14……
基板穴、15……カバー紙、16……キャピラリ、17……ゴ
ム管、18……ヒンジ、19……側板、20……センサ収容
部、21……底板、22……ダイアフラム、23……温度補償
回路、24……ボンディングワイヤ、25……シリコンゲ
ル、26……リード線、27……シリコン基板、28……拡散
抵抗、29……アルミパッド、30……アルミ配線、31……
センサ回路、32……トランスデューサ回路、33……半田
パッド、34……スルーホール、35……導体パタン、36…
…ステッチランド、37……厚膜印刷抵抗。
FIG. 1 is a perspective view of a disposable blood pressure transducer showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded assembly view of the blood pressure transducer shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of the semiconductor pressure sensor shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 5 is a circuit diagram of the blood pressure transducer shown in FIG. 1 and the semiconductor pressure sensor shown in FIG. FIGS. 6 (a) and 6 (b) are a thick film printing pattern diagram on the semiconductor pressure sensor mounting surface and a thick film printing pattern diagram on the molded body mounting surface of the alumina substrate shown in FIG. 2 or 3, respectively. 1 ... conduit, 2 ... housing, 2A ... wings, 3 ...
… Flash device, 4 …… button, 5 …… Lure lock female screw, 6 …… Lure lock male screw, 7 …… Three-way stopcock,
8 ... Electric wire, 9 ... Alumina substrate, 10 ... Hole, 11 ... Semiconductor pressure sensor, 12 ... Cover, 13 ... Molded body, 14 ...
Board hole, 15 …… Cover paper, 16 …… Capillary, 17 …… Rubber tube, 18 …… Hinge, 19 …… Side plate, 20 …… Sensor housing, 21 …… Bottom plate, 22 …… Diaphragm, 23 …… Temperature compensation circuit, 24 …… bonding wire, 25 …… silicon gel, 26 …… lead wire, 27 …… silicon substrate, 28 …… diffusion resistance, 29 …… aluminum pad, 30 …… aluminum wiring, 31 ……
Sensor circuit, 32 ... Transducer circuit, 33 ... Solder pad, 34 ... Through hole, 35 ... Conductor pattern, 36 ...
… Stitch land, 37 …… Thick film printing resistor.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一端をカテーテルに結合しうるように形成
するとともに液体を充填して第一の流路を形成し且つ流
量の調節機構を備えた導管と、第一面にダイアフラムを
有する半導体圧力センサを固着し且つ前記導管に近い第
二面に温度補償回路を形成するとともに前記ダイアフラ
ムに対向する位置に穴を形成した絶縁基板と、前記絶縁
基板の前記第二面に固着され且つ前記絶縁基板の穴に連
通する穴を形成し前記導管の前記第一の流路につづく第
二の流路を形成する成型体と、前記導管に一体的に形成
され前記成型体を嵌合するとともに前記絶縁基板および
前記半導体圧力センサを覆うハウジングとを有し、前記
第一の流路および前記第二の流路を連通させ、前記カテ
ーテルおよび前記導管を介して伝達された前記液体への
圧力を前記半導体圧力センサに伝達することにより、血
圧を測定することを特徴とするディスポーザブル血圧ト
ランスデューサ。
1. A semiconductor pressure having a conduit formed at one end thereof for connecting to a catheter and filled with a liquid to form a first flow path and having a flow rate adjusting mechanism, and a diaphragm on a first surface. An insulating substrate on which a sensor is fixed and a temperature compensating circuit is formed on a second surface near the conduit and a hole is formed at a position facing the diaphragm; and the insulating substrate fixed on the second surface of the insulating substrate. A molded body that forms a hole communicating with the hole and forms a second flow path that follows the first flow path of the conduit, and the molded body that is integrally formed with the conduit and that fits the molded body A substrate covering the semiconductor pressure sensor, the first flow path and the second flow path communicating with each other, and the pressure applied to the liquid transmitted through the catheter and the conduit is applied to the semiconductor. By transmitting the force sensor, disposable blood pressure transducer and measuring blood pressure.
【請求項2】請求項1記載の絶縁基板に固着された半導
体圧力センサの一つの面をシリコンゲルでポッティング
したことを特徴とするディスポーザブル血圧トランスデ
ューサ。
2. A disposable blood pressure transducer, wherein one surface of the semiconductor pressure sensor fixed to the insulating substrate according to claim 1 is potted with silicon gel.
【請求項3】請求項1記載の絶縁基板に固着された半導
体圧力センサをカバーで覆うことを特徴とするディスポ
ーザブル血圧トランスデューサ。
3. A disposable blood pressure transducer, characterized in that the semiconductor pressure sensor fixed to the insulating substrate according to claim 1 is covered with a cover.
【請求項4】請求項1記載の絶縁基板がアルミナ基板で
あることを特徴とするディスポーザブル血圧トランスデ
ューサ。
4. A disposable blood pressure transducer, wherein the insulating substrate according to claim 1 is an alumina substrate.
【請求項5】請求項1記載のディスポーザブル血圧トラ
ンスデューサにおいて、ダイアフラムに対向する位置に
形成した絶縁基板の穴および前記穴に対向するダイアフ
ラムに至る空間並びに成型体の穴により形成される第二
の流路にシリコンゲルを充填したことを特徴とするディ
スポーザブル血圧トランスデューサ。
5. The disposable blood pressure transducer according to claim 1, wherein a hole in the insulating substrate formed at a position facing the diaphragm, a space reaching the diaphragm facing the hole, and a second flow formed by a hole in the molded body. A disposable blood pressure transducer characterized in that the tract is filled with silicone gel.
【請求項6】請求項1記載の絶縁基板の一面に形成され
る温度補償回路を厚膜印刷抵抗により形成したことを特
徴とするディスポーザブル血圧トランスデューサ。
6. A disposable blood pressure transducer, wherein the temperature compensation circuit formed on one surface of the insulating substrate according to claim 1 is formed by a thick film printed resistor.
【請求項7】第一面に導体パターンおよび半田パッドを
厚膜印刷法により形成し、前記第一面とは反対の第二面
に厚膜印刷抵抗を含む温度補償回路を厚膜印刷法により
形成するとともに、中心部に貫通穴をあけた絶縁基板の
前記第一面に、前記貫通穴とダイアフラム空間とで圧力
室を形成するように半導体圧力センサをマウントする工
程と、前記半導体圧力センサおよび前記絶縁基板の前記
第一面の前記パッド間をボンディング接続する工程と、
中心に穴部を形成した成型体を前記絶縁基板の前記第二
面に、前記成型体の穴部と前記絶縁基板の前記貫通穴と
の中心が一致するように接着する工程と、前記成型体の
穴部と前記絶縁基板の前記貫通穴および前記半導体圧力
センサの前記ダイアフラム空間とにシリコンゲルを充填
する工程と、前記絶縁基板の前記第二面に形成した前記
温度補償回路の前記厚膜印刷抵抗の抵抗値を調整する工
程と、一部分を切欠くとともに、前記絶縁基板に対する
ハウジングを一体化して備えた液体の流路を形成するた
めの導管に前記絶縁基板と固着された前記成型体を嵌合
し接着する工程とを含むことを特徴とするディスポーザ
ブル血圧トランスデューサの製造方法。
7. A conductor pattern and a solder pad are formed on a first surface by a thick film printing method, and a temperature compensation circuit including a thick film printing resistor is formed on the second surface opposite to the first surface by a thick film printing method. Forming and mounting the semiconductor pressure sensor on the first surface of the insulating substrate having a through hole at the center so as to form a pressure chamber with the through hole and the diaphragm space, and the semiconductor pressure sensor and Bonding and connecting the pads on the first surface of the insulating substrate,
A step of adhering a molded body having a hole formed in the center to the second surface of the insulating substrate so that the center of the hole of the molded body and the center of the through hole of the insulating substrate are aligned; Filling the holes of the insulating substrate, the through holes of the insulating substrate and the diaphragm space of the semiconductor pressure sensor with silicon gel, and the thick film printing of the temperature compensation circuit formed on the second surface of the insulating substrate. The step of adjusting the resistance value of the resistor, and the molded body fixed to the insulating substrate is fitted into a conduit for forming a liquid flow path, which is partially cut away and integrally formed with a housing for the insulating substrate. A method for manufacturing a disposable blood pressure transducer, comprising the steps of bonding and adhering.
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