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公開番号2025072520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2025017642,2023174715
出願日2025-02-05,2019-02-22
発明の名称キャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザ
出願人デックスコム・インコーポレーテッド
代理人個人,個人,個人
主分類A61B 5/1473 20060101AFI20250430BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】PCBに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザを提供する。
【解決手段】センサインターポーザは、複数のキャスタレーション貫通ビアを画定する平面基板と、平面基板上に形成され第1のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合された第1の電気接点と、平面基板上に形成され第2のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合された第2の電気接点と、第1のキャスタレーション貫通ビアから電気的に絶縁された第2のキャスタレーション貫通ビアと、平面基板の第1の表面上に形成され第3のキャスタレーション貫通ビアを第4のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第1部分を有し、平面基板の第2の表面上に形成され第3のキャスタレーション貫通ビアを第4のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第2の部分を有し、第1の電気接点と第2の電気接点との間の電気的絶縁をもたらすガードトレースを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のキャスタレーション貫通ビアを画定する平面基板と、
前記平面基板上に形成され、第１のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合された第１の電気接点と、
前記平面基板上に形成され、第２のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合された第２の電気接点であって、前記第２のキャスタレーション貫通ビアが前記第１のキャスタレーション貫通ビアから電気的に絶縁されている第２の電気接点と、
前記平面基板上に形成されたガードトレースであって、前記平面基板上に形成された第３および第４の貫通ビアとの間に電気的に結合されており、前記第１および前記第２の電気接点を絶縁する前記ガードトレースと、を含むセンサインターポーザ。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記ガードトレースは、
インターポーザ基板の第１の表面上に形成され、第３のキャスタレーション貫通ビアを第４のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第１の部分と、
前記インターポーザ基板の第２の表面上に形成され、前記第３のキャスタレーション貫通ビアを前記第４のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第２の部分と、を含み、
前記ガードトレースは前記第１および前記第２の電気接点との間に形成されており、前記第１および前記第２の電気接点との間の電気的絶縁をもたらす、請求項１に記載のセンサインターポーザ。
【請求項３】
前記平面基板は前記第１および前記第２の電気接点との間に開口部を画定し、前記第３のキャスタレーション貫通ビアは前記平面基板の周囲に形成され、前記第４のキャスタレーション貫通ビアは前記開口部の周囲に形成され、前記ガードトレースは、第１のガードトレースであり、
前記平面基板上に形成された第２のガードトレースをさらに含み、前記第２のガードトレースは、前記平面基板の前記第１の表面上に形成され、第５のキャスタレーション貫通ビアを第６のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第１の部分を有し、前記平面基板の前記第２の表面上に形成され、前記第５のキャスタレーション貫通ビアを前記第６のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第２の部分を有し、前記第１および前記第２の電気接点との間に形成され、前記第１および前記第２の電気接点との電気的絶縁をもたらし、
前記第５のキャスタレーション貫通ビアは前記平面基板の周囲に形成され、前記第６のキャスタレーション貫通ビアは前記開口部の周囲に形成されている、請求項１に記載のセンサインターポーザ。
【請求項４】
前記第１および前記第２の電気接点に電気的に結合されたセンサワイヤをさらに含む、請求項１に記載のセンサインターポーザ。
【請求項５】
前記センサワイヤは第１のワイヤ材および第２のワイヤ材を含み、前記第２のワイヤ材は前記第１のワイヤ材の周りに同軸に形成され、前記第１のワイヤ材の第１の部分は、前記センサワイヤの第１の端部において前記第２のワイヤ材を越えて延在し、
前記第１のワイヤ材の前記第１の部分は前記第１の電気接点に電気的に結合され、前記第２のワイヤ材は前記第２の電気接点に結合されている、請求項４に記載のセンサインターポーザ。
【請求項６】
平面基板を提供することと、
前記平面基板に複数の貫通ビアを形成することと、
前記平面基板の一部分を切断してインターポーザ基板を作成することであって、前記切断は、少なくとも４つの前記貫通ビアを貫通させ、少なくとも４つのキャスタレーション貫通ビアを作成することを含み、
前記インターポーザ基板上に第１の電気接点を形成し、前記第１の電気接点を第１のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合することと、
前記インターポーザ基板上に第２の電気接点を形成し、前記第２の電気接点を第２のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合することであって、前記第２のキャスタレーション貫通ビアは、前記第１のキャスタレーション貫通ビアから電気的に絶縁される、前記インターポーザ基板上に第２の電気接点を形成することと、
前記インターポーザ基板上にガードトレースを形成することであって、前記ガードトレースは、前記平面基板上に形成された第３および第４の貫通ビアとの間に電気的に結合され、前記第１および前記第２の電気接点を絶縁する、前記インターポーザ基板上にガードトレースを形成することと、を含む、センサインターポーザを形成する方法。
【請求項７】
前記ガードトレースは、
前記インターポーザ基板の第１の表面上に形成され、第３のキャスタレーション貫通ビアを第４のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第１の部分と、
前記インターポーザ基板の第２の表面上に形成され、前記第３のキャスタレーション貫通ビアを前記第４のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第２の部分と、を含み、
前記ガードトレースは前記第１および前記第２の電気接点との間に形成されており、前記第１および前記第２の電気接点との間の電気的絶縁をもたらす、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１および前記第２の電気接点との間に前記インターポーザ基板内の開口部を画定することであって、前記第３のキャスタレーション貫通ビアは前記平面基板の周囲に形成され、前記第４のキャスタレーション貫通ビアは前記開口部の周囲に形成され、前記ガードトレースは第１のガードトレースであることと、
前記インターポーザ基板上に第２ガードトレースを形成することであって、前記第２ガードトレースは、前記インターポーザ基板の前記第１の表面上に形成され、第５のキャスタレーション貫通ビアを第６のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第１の部分を有し、前記インターポーザ基板の前記第２の表面上に形成され、前記第５のキャスタレーション貫通ビアを前記第６のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合する第２の部分を有し、前記第１および前記第２の電気接点との間に形成され、前記第１および前記第２の電気接点との電気的絶縁をもたらすことと、をさらに含み、
前記第５のキャスタレーション貫通ビアは前記平面基板の周囲に形成され、前記第６のキャスタレーション貫通ビアは前記開口部の周囲に形成されている、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
センサワイヤを前記第１および前記第２の電気接点に電気的に結合することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記センサワイヤは第１のワイヤ材および第２のワイヤ材を含み、前記第２のワイヤ材は前記第１のワイヤ材の周りで同軸に形成され、前記第１のワイヤ材の第１の部分は、前記センサワイヤの第１の端部において前記第２のワイヤ材を越えて延在し、
前記センサワイヤを電気的に結合することは、
前記第１のワイヤ材の前記第１の部分を前記第１の電気接点に電気的に結合することと、
前記第２のワイヤ材を前記第２の電気接点に電気的に結合することと、を含む、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、ウェアラブルバイオセンサに関し、より具体的には、キャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
連続グルコースモニターなどの既存のウェアラブルバイオセンサは、完全なモジュールアセンブリとして分析物センサをウェアラブルデバイスに統合し、したがって、デバイスは、身体に装着され、センサワイヤは、一つの動作で同時に身体に配置され得る。結果として、センサワイヤは、デバイスの製造または組み立て時に、配置前にデバイスに電気的に接続され、機械的に組み立てられる必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本出願は、複数のキャスタレーション貫通ビアを画定する平面基板と、
平面基板上に形成され、第１のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合された第１の電気接点と、
平面基板上に形成され、第２のキャスタレーション貫通ビアに電気的に結合された第２の電気接点であって、第２のキャスタレーション貫通ビアが第１のキャスタレーション貫通ビアから電気的に絶縁されている第２の電気接点と、
平面基板上に形成されたガードトレースであって、平面基板上に形成された第３および第４の貫通ビアとの間に電気的に結合されており、第１および第２の電気接点を絶縁するガードトレースと、を含むセンサインターポーザを提供する。
【０００４】
添付の図面は、本明細書に組み込まれてその一部を構成し、１つ以上の特定の例を示し、例の説明とともに、特定の例の原理および実装を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
プリント基板（「ＰＣＢ」）に形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用する例示的なセンサインターポーザを示す。
プリント基板（「ＰＣＢ」）に形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用する例示的なセンサインターポーザを示す。
ＰＣＢに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用する例示的なセンサインターポーザを示す。
ＰＣＢに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用する例示的なセンサインターポーザを示す。
ＰＣＢに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用する例示的なセンサインターポーザを示す。
ＰＣＢに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザを含む例示的なウェアラブルバイオセンサ装置を示す。
ＰＣＢに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザを含む例示的なウェアラブルバイオセンサ装置を示す。
ＰＣＢに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザを含む例示的なウェアラブルバイオセンサ装置を示す。
ＰＣＢに形成されたキャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザを製造する例示的な方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書では、キャスタレーション貫通ビアを採用するセンサインターポーザの文脈の中で例を説明する。当業者は、以下の説明は例示にすぎず、決して限定することを意図していないことを理解するであろう。ここで、添付の図面に示されている例の実装について詳細に言及する。同一または類似の項目を参照するために、図面および以下の説明全体を通して同一の参照指標が使用される。
【０００７】
明確にするために、本明細書に記載の例の日常的な特徴のすべてが示され説明されているわけではない。当然ながら、そのような実際の実装の開発では、用途関連およびビジネス関連の制約の遵守など、開発者の特定の目標を達成するために、実装固有の多数の決定を行う必要があり、これらの具体的な目標は、実装ごと、開発者ごとに異なることが理解されるであろう。
【０００８】
いくつかのウェアラブルバイオセンサは、着用者の皮膚に挿入される１つ以上の侵襲的なセンサワイヤを採用している。センサワイヤは、典型的には、少なくとも２つの別個の電極を含み、着用者の皮膚に挿入されるセンサワイヤの端部に堆積された、グルコースオキシダーゼ（「ＧＯＸ」）などのある量の化学物質を有する。次いで、化学物質は、着用者の間質液に存在する分析物と反応し、それは、バイオセンサの電子機器によって感知され得る電流を生成する。しかしながら、生成される電流の量は、非常に少量であり得、例えば、数十ナノアンペアのオーダーであり得、これらの化学物質は、熱に敏感であり得るので、バイオセンサの設計および製造は、困難であり得る。例えば、バイオセンサは、化学物質と分析物との間の反応によって生成される電流を妨害し得る漏れ電流を防ぐように設計される必要がある。加えて、はんだ付けなどの高熱工程を含む製造プロセスは、化学物質が加熱されると化学物質を損傷し得る。
【０００９】
これらの課題およびその他の課題に対処するために、例示的なウェアラブルバイオセンサは、マイクロコントローラまたはワイヤレストランシーバ、バッテリなどの電子機器を有する主要ＰＣＢを採用し得る。加えて、例示的なデバイスは、センサワイヤを機械的に固定するための補助的なＰＣＢアセンブリ（一般に、「インターポーザ」と称する）を採用しながら、また、センサワイヤ上に存在する異なる電極への電気接点を提供する。次いで、インターポーザは、はんだ付けなどによって、主要ＰＣＢに電気的および物理的に結合され得る。はんだ付け時に、インターポーザに伝達される熱量を減らすことを助けるために、例示的なインターポーザは、キャスタレーション貫通ビアを採用して、主要ＰＣＢとインターポーザとの間の電気的接続を提供し、センサワイヤ自体から比較的熱的に絶縁されたはんだ付け位置を提供する。
【００１０】
この例では、インターポーザは、インターポーザのフットプリントの周囲に形成された貫通ビアを有する。次いで、インターポーザは、より大きなＰＣＢ板から切り取られて、したがって、貫通ビアは、切断され、貫通ビアの内側部分を露出させる。貫通ビアの露出した内側部分は、主要ＰＣＢ上の対応する電気接点と位置合わせされ、互いにはんだ付けされ得る。はんだ付け点は、貫通ビアの内側に、および本質的にはインターポーザＰＣＢ上の電子機器とはＰＣＢの反対側に位置するため、センサワイヤを含むインターポーザ電子機器への、はんだ付けプロセスからの熱伝達が大幅に減少する。加えて、貫通ビアを使用すると、１つ以上のガードリングが形成され、インターポーザを取り囲み、センサワイヤ内に形成された異なる電極への電気接点など、インターポーザに形成された異なる電気接点間の電気的絶縁を提供することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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