JP3922671B2 - センサ機構付きカテーテル - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はセンサ機構付きカテーテルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、体内挿入式の医療器具の一種としてカテーテルが知られている。カテーテルを構成する直径数mm以下のカテーテルチューブは、人体内にある各種の管、例えば血管等の中に挿入される。カテーテルチューブの先端は体内の所望の部位まで誘導され、その部位において計測行為(例えば血圧の測定等)や治療行為(例えば血管の拡張等)を行う。このため、カテーテルのオペレータは、カテーテルチューブの先端を外部操作によって所望の部位まで確実に誘導する必要がある。
【0003】
ところで、体内にある管は必ずしも直線状ではなく、部分的に屈曲していたり分岐している場合が多い。しかも、管の径は必ずしも一定ではなく、管自体が細くなっていたり、内部にある障害物(例えば血栓)によって管が細くなっていることがある。よって、カテーテルチューブの進行方向前方の状況を検知する手段を持たない従来のカテーテルでは、オペレータはチューブの操作を自分の勘のみに頼らざるを得なかった。そのため、チューブの先端を所望の部位まで誘導するのに熟練を要する等の不都合が生じていた。
【0004】
そして、最近では前記不都合を解消すべくセンサ機構付きのカテーテル51が提案されている。その一例を図7に示す。このカテーテル51を構成するカテーテルチューブ52の先端側には、センサアセンブリ53が取り付けられている。センサアセンブリ53は、アウターチューブ54内にインナーチューブ55を挿通させた構造を備えている。インナーチューブ55内には台座56が設けられ、その台座56には半導体式圧力センサチップ57が載置されている。センサチップ57のダイアフラム部57aには、歪みゲージ57bが形成されている。ダイアフラム部57aの外周にある肉厚部分には、ワイヤボンディング用の図示しないパッドが複数形成されている。センサチップ57が収容されている空間内には、シリコーンゲル等の圧力伝達媒体58が充填されている。そして、アウターチューブ54の先端側開口にはピストン59が移動可能に設けられている。
【0005】
このセンサ機構付きカテーテル51では、受圧部であるピストン59の外側面の圧力が変動すると、その変動の影響は圧力伝達媒体58を介してダイアフラム部57aに波及する。すると、歪みゲージ57bによって圧力変動が電気信号に変換されるとともに、その電気信号がボンディングワイヤ60、中継タブ61及びリード線群62を介して外部に出力される。その結果、カテーテルチューブ52の進行方向前方における障害物等の有無が検知されるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術の場合、センサチップ57と中継タブ61との間をボンディングワイヤ60で接続し、さらに中継タブ61とリード線群62との間をはんだ付けで接続する必要がある。そのため、接続箇所が多くなり、信頼性に欠けるという問題があった。
【0007】
また、この種のカテーテル51では接続箇所が非常に小さいため、はんだ付け作業を効率よく行うことができず、製造が面倒になるという問題があった。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単にかつ効率よく製造でき、信頼性にも優れたセンサ機構付きカテーテルを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、カテーテルチューブ先端側の圧力変動を半導体式感圧センサチップにより電気信号に変換し、それをリード線群を介して出力するようにしたセンサ機構付きカテーテルにおいて、前記センサチップに形成された複数のパッドと、前記リード線群を構成する各リード線の先端部に形成された導体露出部とを単一の接続部材を介して直接接続し、前記導体露出部は前記リード線群を構成する各リード線の先端部をその長手方向に沿って切り欠くことによって平坦状に形成したことを要旨とするものである。
【0009】
請求項2の発明に記載の発明は、カテーテルチューブ先端側の圧力変動を半導体式感圧センサチップにより電気信号に変換し、それをリード線群を介して出力するようにしたセンサ機構付きカテーテルにおいて、前記センサチップに形成された複数のパッドと、前記リード線群を構成する各リード線の先端部に形成された導体露出部とを単一の接続部材を介して直接接続し、前記導体露出部はレーザー光照射により前記リード線群を構成する各リード線の絶縁被覆を部分的に消失させることによって形成したことをその要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2において、前記パッド及び前記導体露出部はともに等ピッチにかつ千鳥状に配置されていることを要旨とするものである。
【0010】
請求項4に記載の発明では、請求項1乃至請求項3のうちいずれかにおいて、前記センサチップと前記リード線群との界面は絶縁性接着剤で封止されていることを要旨とするものである。
【0011】
請求項5に記載の発明では、請求項1乃至請求項4のうちいずれかにおいて、前記単一の接続部材はバンプであることを要旨とするものである。
【0012】
請求項6に記載の発明では、請求項1乃至請求項4のうちいずれかにおいて、前記単一の接続部材はワイヤであることを要旨とするものである。
【0013】
請求項7に記載の発明では、請求項5において、前記バンプはワイヤボンダを利用して形成された金バンプまたははんだバンプであることを要旨とするものである。
【0015】
以下、本発明の「作用」を説明する。
請求項1〜7に記載の発明によると、パッドと導体露出部とを単一の接続部材を介して直接接続したことにより中継タブが不要になる。よって、従来に比べて接続箇所が少なくなり、その分だけ接続信頼性が向上する。また、小さな箇所に対してはんだ付けを行う必要がないことから、接続作業の生産性も向上する。よって、比較的簡単にかつ効率よく製造することができるカテーテルとなる。
【0016】
また、請求項1に記載の発明によると、リード線の先端部に対して比較的大きな導体露出部が形成される。
請求項2に記載の発明によると、細いリード線を用いた場合であっても、その先端部の所定箇所に対して正確に導体露出部が形成される。
請求項3に記載の発明によると、パッド及び導体露出部をともに等ピッチにかつ千鳥状に配置したことにより、隣接するもの同士の間でのショートを回避しつつ狭ピッチ化することができる。従って、より小径のカテーテルを実現するうえで好適な構造となる。
【0017】
請求項4に記載の発明によると、界面を絶縁性接着剤で封止することにより、接続部分の強度が高くなる。このため、パッドと導体露出部との間にオープン不良が生じにくくなり、よりいっそう信頼性が向上する。
【0018】
請求項5に記載の発明によると、単一の接続部材をバンプとすることにより、請求項1〜請求項4のうちいずれかに記載の作用を実現する。
【0019】
請求項6に記載の発明によると、単一の接続部材をワイヤとすることにより、請求項1〜請求項4のうちいずれかに記載の作用を実現する。
請求項7に記載の発明によると、ワイヤボンダという既存の設備を利用しているため高コスト化を回避することができ、しかもバンプを正確に形成することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]
以下、本発明を障害物検知用のセンサ機構付きカテーテルに具体化した実施形態1を図1〜図3に基づき詳細に説明する。
【0022】
このカテーテル1は、血管に挿入されるカテーテルチューブ(本実施形態ではポリ塩化ビニル製,直径1.6mm)2や、それを体外において操作するためにチューブ2の基端部に設けられる操作手段などを備えている。操作手段は、例えばチューブ2内に挿入された複数本のワイヤと、それらを操作するワイヤ操作部とによって構成される。チューブ2の基端部には、チューブ2の先端側に薬液や造影剤等の液体を圧送するための注射器が接続されるとともに、障害物の有無に関する情報を可視化するディスプレイ装置が接続されている。
【0023】
図2(a)に示されるように、本実施形態のカテーテル1では、カテーテルチューブ2と別体に形成されたセンサアセンブリ3がチューブ2の先端側に取り付けられている。
【0024】
センサアセンブリ3は、アウターチューブ4、インナーチューブ5、ピストン6、封止材7、台座8、半導体式圧力センサチップ9、リード線群L1 、シリコーンゲル10、圧力隔壁11等からなる。
【0025】
外側のチューブ部材であるアウターチューブ4の先端側は、カテーテルチューブ2の外径とほぼ等しい外径の大径部4aとなっている。一方、アウターチューブ4の基端側は、大径部4aよりも外径の小さい小径部4bとなっている。この小径部4bは、カテーテルチューブ2の先端開口に対して嵌着される部位である。小径部4bの外周面には、抜け止めを図るために凹凸構造が形成されていてもよい。アウターチューブ4の先端側開口には、受圧体としてのピストン6がチューブ2の長手方向に沿って移動可能に嵌着されている。また、ピストン6とアウターチューブ4との接合部位は、シリコーンゴム等のような封止材7によって封止されている。センサアセンブリ3を構成する各部品のうち外部に露出しているものは、生体適合性材料によって形成されていることが望ましい。本実施形態ではアウターチューブ4をSUS304製にし、ピストン6をPTFE(ポリテトラフロロエチレン)製にし、さらに封止材7をシリコーン樹脂製にしている。
【0026】
内側のチューブ部材であるインナーチューブ5は、アウターチューブ4よりも外径が小さくて長さの短い筒状部材である。前記インナーチューブ5は、アウターチューブ4内に摺動不能に嵌入されている。大径部4aの内部に突出するインナーチューブ5の一方側の端部には、切り欠き部12が形成されている。この切り欠き部12の内壁面には、台座8が接着剤A1 により接合されている。台座8は縦長の矩形状をしたシリコン製部材であって、その上面側中央部にチップ搭載凹部8aを備えている。そのチップ搭載凹部8aの部分には、感圧手段としての半導体式圧力センサチップ9が載置されている。前記接着剤A1 は、a)絶縁材料からなること、b)硬質であること、c)生体適合性材料であること、という3つの要件を満たすものであることが望ましい。本実施形態では、上記条件を満たす接着剤A1 としてエポキシ樹脂等のような熱硬化性樹脂を選択している。
【0027】
図2(a)に示されるように、前記接着剤A1 は、台座8の下面及び側面とインナーチューブ5の切り欠き部12の内壁面との隙間を封止している。その結果、台座8がインナーチューブ5に固定されている。これに加えて、台座8及びセンサチップ9の基端部寄り領域において前記接着剤A1 は上方にも回り込み、インナーチューブ5の貫通孔を非貫通状態に封止している。従って、インナーチューブ5の内部において切り欠き部12よりもやや基端寄りの位置には、圧力障壁11が形成されている。そして、この圧力障壁11によりアウターチューブ4内に媒体収容空間13が区画されている。媒体収容空間13の中には、圧力伝達媒体としてのシリコーンゲル10が充填されている。なお、圧力障壁11はシリコーンゲル10のチューブ2の基端側への流動を阻止する役割を果たしている。
【0028】
図1(a)には、本実施形態において使用される半導体式圧力センサチップ9が示されている。このセンサチップ9は、台座8と同様に縦長の矩形状を呈している。同センサチップ9の基体であるシリコン基板には、肉薄部分であるダイヤフラム部17がエッチングによって形成されている。シリコン基板の表面(即ちエッチされていない面)側において前記ダイヤフラム部17には、拡散歪みゲージ18が4つ形成されている。短辺がある側をシリコン基板の端部であると定義すると、端部のうちの一方には複数(本実施形態では5つ)のパッド19が形成されている。前記パッド19は矩形状であって、例えばアルミニウム等の金属材料をスパッタすること等により形成されている。各パッド19と拡散歪みゲージ18とは、図示しない配線パターンを介して接続されている。なお、前記パッド19は等ピッチにかつ千鳥状に配置されている。
【0029】
図2,図3に示されるように、パッド19上には接続部材としてのバンプ20が各々形成されている。この実施形態のバンプ20は、ワイヤボンダを利用して形成された金バンプ20である。その形成手順を簡単に説明する。まず、ワイヤボンダを構成するキャピラリの先端から突出している金線の先端を溶融手段により溶融してボール状にする(ボール形成工程)。次いで、形成されたボールをバンプ形成位置であるパッド19上に圧着するとともに、そのボールをネイルヘッド状に成形する(ボール圧着工程)。そして、金線を所定の長さで引きちぎる(線材切断工程)。勿論、前記金バンプ20は必ずしもワイヤボンダを利用して形成されたものでなくてもよい。
【0030】
シリコン基板及び台座8の短辺の大きさはインナーチューブ5の内径よりも小さく、長辺の大きさはインナーチューブ5の内径よりも少なくとも大きくなっている。従って、シリコン基板を搭載した状態の台座8は、細長いインナーチューブ5内に挿入可能となっている。その際、シリコン基板においてパッド19が形成されている側の端部はチューブ2の基端側に配置され、そうでない側の端部はチューブ2の先端側に配置される。つまり、センサチップ9の長手方向とチューブ軸線方向とは並行な関係になる。よって、センサチップ9の表面はチューブ軸線方向と直交する方向、即ちチューブ外周方向を向く。
【0031】
図1(b),図1(c)に示されるように、本実施形態のリード線群L1 は5本のリード線21によって構成されている。各リード線21の絶縁被覆Z1 は部分的につながっていて、リード線群L1 全体としてはフラットケーブル状になっている。銅線等のような導電金属製線材からなる導体D1 は、絶縁被覆Z1 によってほぼ全体的に覆われることで保護されている。そして、各リード線21の先端部外周面には、それぞれ導体露出部22が形成されている。
【0032】
このような導体露出部22は、例えばレーザー光照射により各リード線21の絶縁被覆Z1 を部分的に消失させることによって形成することが可能である。導体露出部22は図1(b)のような略円形状であってもよいほか、略矩形状等であっても勿論よい。パッド19の場合と同様に、導体露出部22も等ピッチにかつ千鳥状に配置されている。そのような導体露出部22には金バンプ20が形成されている。そして、対応する位置関係にあるパッド19と導体露出部22とは、図3等に示されるように金バンプ20を介していわば直接的に接続されている。パッド19と導体露出部22とを接続する方法としては、例えば熱圧着を用いる方法や超音波を用いる方法等がある。
【0033】
センサチップ9とリード線群L1 との界面は、パッド19と導体露出部22との接続後に絶縁性接着剤23で隙間なく封止されている。本実施形態では絶縁性接着剤23としてエポキシ樹脂を使用している。
【0034】
次に、このカテーテル1によるセンシングについて説明する。
カテーテルチューブ2の先端の進行方向前方の状況が変わった場合、チューブ2の挿入抵抗が変化し、それに伴ってピストン6に作用する圧力も変化する。例えば、チューブ2が挿入されている血管の内部に障害物(血栓や腫瘍など)や狭窄部位がある場合には、センサアセンブリ3の頭部が同部位に押し付けられることにより、挿入抵抗が増加する。従って、ピストン6に作用する圧力も、それに伴って増加する。このような変化が起きた場合、媒体収容空間13内に充填されているシリコーンゲル10の圧力が増加し、その結果としてセンサチップ9のダイアフラム部17に加わる圧力も増加する。つまり、センサアセンブリ3の外部で起こった圧力変動は、シリコーンゲル10を介してセンサチップ9に間接的に伝達される。すると、センサチップ9のダイアフラム部17の歪みが大きくなり、その上にある歪みゲージ18の抵抗値が変化する。即ち、歪みゲージ18によって圧力変動が電気信号に変換される。このような電気信号は、配線パターン、パッド19、金バンプ20及びリード線群L1 の導体D1 を経て外部に出力される。リード線群L1 はチューブ2の基端部にあるディスプレイ装置に接続されていて、前記電気信号はそこで処理されかつ可視化される。よって、オペレータは、その可視化されたデータを判断材料として、進行方向前方の状況、即ち障害物や狭窄の有無等を確実に検知することができる。つまり、オペレータは、上記の場合にワイヤを操作することによって、圧力が減少するような方向にセンサアセンブリ3の頭部を向ければよいことになる。
【0035】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
(イ)本実施形態では、センサチップ9に形成された複数のパッド19と各リード線21の先端部に形成された導体露出部22とを金バンプ20を介して直接接続している。従って、センサチップ9とリード線群L1 との間に中継タブを設ける必要がない。よって、従来に比べて接続箇所が少なくなり、その分だけ接続信頼性を向上させることができる。また、この構成であると小さな箇所に対してはんだ付けを行う必要がないことから、接続作業の生産性も向上する。よって、比較的簡単にかつ効率よく製造することができるカテーテル1となる。さらに、中継タブの省略によって、センサアセンブリ3を従来よりも短く形成することができる。ゆえに、小型化に適した構造となる。
【0036】
(ロ)本実施形態では、パッド19及び導体露出部22はともに等ピッチにかつ千鳥状に配置されている。ゆえに、パッド19及び導体露出部22をチューブ2の短手方向に沿って一直線上に配置した場合とは異なり、隣接するもの同士の間でのショートを回避しつつ狭ピッチ化することができる。従って、より小径のカテーテル1を実現することができる。
【0037】
(ハ)本実施形態では、センサチップ9とリード線群L1 との界面が絶縁性接着剤23で封止されているので、パッド19及び導体露出部22の接続部分の強度が高くなっている。このため、パッド19と導体露出部22との間にオープン不良が生じにくい。そして、このことは接続信頼性をよりいっそう向上させるのに貢献している。
【0038】
(ニ)本実施形態では、ワイヤボンダという既存の設備を利用して金バンプ20を形成していることから、設備投資による高コスト化を回避することができる。また、ワイヤボンダであれば金バンプ20を所望の位置に正確に形成することができる。さらに、金バンプ20であると接続部分の低抵抗化を図ることができるという利点がある。
【0039】
(ホ)レーザー光照射により導体露出部22を形成する本実施形態によれば、細いリード線21を用いた場合であっても、その先端部の所定箇所に対して正確に導体露出部22を形成することができる。従って、センサアセンブリ3を小型化する際でも生産性の低下を伴わないという利点がある。また、レーザ光照射によれば導体D1 の部分を傷付けることなく絶縁被覆Z1 の部分のみを選択的に除去することができるという利点がある。
[第2の実施形態]
次に、実施形態2を図4に基づいて説明する。ここでは主に実施形態1と相違する構成について言及する。
【0040】
図4に示されるように、本実施形態のリード線群L2 は、5本のリード線31によって構成されている点で実施形態1の場合と共通している。ただし、絶縁被覆Z1 は分離していて、各リード線31は互いに独立している。各々のリード線31はその先端部に略矩形状の導体露出部32を備えている。図4(a)に示されるように、この実施形態の導体露出部32は、リード線31の先端部外周面をその長手方向に沿って約半分ほど切り欠くことによって平坦状に形成されている。従って、導体露出部32の幅は、導体D1 の径にほぼ等しいものとなる。そして、このような導体露出部32は、パッド19と同様に等ピッチにかつ千鳥状に配置されている。
【0041】
図4(b)には、上述の導体露出部32に対してさらに金バンプ33を形成した状態が示されている。金バンプ33の形成手順については実施形態1にて述べた通りである。図4(c)には、上述の導体露出部32に対してさらにめっき処理を施すことにより、めっき層34を形成した状態が示されている。このようなめっき層34としては、ニッケルを下地とした金めっき層が好適である。
【0042】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
(イ)本実施形態も実施形態1において述べた作用効果(イ,ロ,ハ,ニ)を奏することはいうまでもない。
【0043】
(ロ)本実施形態のような導体露出部32は、リード線31の先端部に対して比較的大きく形成されることができる。このことは接続信頼性の向上にもつながる。また、導体露出部32の形成に際してレーザ光照射装置を必要としないため、簡単に形成することができかつ低コスト化にも向いている。
[第3の実施形態]
次に、実施形態3を図5に基づいて説明する。ここでは主に実施形態1と相違する構成について言及する。
【0044】
本実施形態のリード線群L3 は、5本のリード線41によって構成されている点で実施形態1の場合と共通している。ただし、絶縁被覆Z1 は分離していて、各リード線41は互いに独立している。各々のリード線41の先端部は、横一列に整列された状態でモールド樹脂42によりモールドされている。そして、各リード線41はその先端部に略円形状の導体露出部44を備えている。このような導体露出部44には、それぞれ金バンプ43が形成されている。金バンプ43の形成手順については実施形態1にて述べた通りである。
【0045】
このようなリード線群L3 は以下のような手順で形成されることができる。まず、5本のリード線41を準備し、それらを横一列に整列させた状態にする(図5(a) 参照)。このとき、各リード線41の先端部端面の位置も揃えておくことが望ましい。次いで、これらのリード線41の先端部を成形型内にセットした後、その成形型内に溶融したモールド樹脂42を供給しかつ硬化させる。モールド樹脂42としては例えばエポキシ樹脂等が使用される。次いで、硬化したモールド樹脂42の所定箇所に対してレーザ光照射を行い、モールド樹脂42及びリード線41の絶縁被覆Z1 を部分的に消失させる(図5(b) 参照)。その結果、略円形状の導体露出部44を等ピッチにかつ千鳥状に形成する。なお、導体露出部44は各々のリード線41に1つ存在する。導体露出部44は図5(b)のような略円形状であってもよいほか、略矩形状等であっても勿論よい。次に、各導体露出部44に対しワイヤボンダを利用して金バンプ43を形成する(図5(c) 参照)。前記金バンプ43はモールド樹脂42の外表面から少なくとも突出していることがよい。以上のようにしてリード線群L3 を形成した後、対応する位置関係にあるパッド19と導体露出部44とは、金バンプ43を介していわば直接的に接続される。
【0046】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
(イ)本実施形態も実施形態1において述べた作用効果(イ,ロ,ハ,ニ,ホ)を奏することはいうまでもない。
【0047】
(ロ)各リード線41の先端部をモールド樹脂42によりモールドする本実施形態によると、互いに独立したリード線41を使用した場合でもリード線41にばらつきが生じない。従って、リード線群L3 を容易に製造することができるという利点がある。
[第4の実施形態]
次に、実施形態4を図6に基づいて説明する。ここでは主に実施形態1と相違する構成について説明し、実施形態1と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【0048】
この実施形態では、実施形態1で説明した図1(b)に示すフラットケーブル状のリード線群L1 が使用されており、同リード線群L1の接続端は台座8の基端上面に対して接着剤にて接着固定されている。なお、前記接着剤は、a)絶縁材料からなること、b)硬質であること、c)生体適合性材料であること、という3つの要件を満たすものであることが望ましい。本実施形態では、上記条件を満たす接着剤としてエポキシ樹脂等のような熱硬化性樹脂を選択している。
【0049】
リード線群L1 の導体露出部22は、実施形態1で説明したように、例えばレーザー光照射により各リード線21の絶縁被覆Z1 を部分的に消失させることによって形成することが可能である。導体露出部22は図1(b)のような略円形状であってもよいほか、略矩形状等であっても勿論よい。パッド19の場合と同様に、導体露出部22も等ピッチにかつ千鳥状に配置されている。
【0050】
本実施形態においても、各リード線21は銅線等のような導電金属製線材からなる導体D1 を備えており、導体露出部22には、ニッケルメッキが施されている。
【0051】
又、センサチップ9の各パッド19と同各パッド19に対応した前記リード線21の導体露出部22とは、ワイヤボンディングによって設けられたワイヤ30にて電気的に接続されている。この実施形態でのワイヤ30は金ワイヤである
前記各ワイヤボンディングされた接続箇所は、チップコート剤31にて覆われている。なお、チップコート剤の代わりにエポキシ樹脂等からなる接着剤であってもよい。前記ワイヤ30は、本発明の接続部材を構成する。
【0052】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
(イ)本実施形態では、センサチップ9に形成された複数のパッド19と各リード線21の先端部に形成された導体露出部22とをワイヤ30を介して直接接続している。従って、センサチップ9とリード線群L1 との間に中継タブを設ける必要がない。よって、従来に比べて接続箇所が少なくなり、その分だけ接続信頼性を向上させることができる。また、この構成であると小さな箇所に対してはんだ付けを行う必要がないことから、接続作業の生産性も向上する。よって、比較的簡単にかつ効率よく製造することができるカテーテル1となる。さらに、中継タブの省略によって、センサアセンブリ3を従来よりも短く形成することができる。ゆえに、小型化に適した構造となる。
【0053】
(ロ)本実施形態では、実施形態においてのべた作用効果(ロ)及び(ホ)のを奏する。
(ハ)本実施形態では、センサチップ9、及びリード線群L1 の導体露出部22とのワイヤ30との接続箇所をチップコート剤にて覆うようにした。このため、接続箇所に湿気等が侵入することがな接続信頼性をよりいっそう向上させるのに貢献している。
【0054】
(ニ)本実施形態では、ワイヤボンディングを行なうため、既存の設備を利用してワイヤ30を形成していることから、設備投資による高コスト化を回避することができる。また、ワイヤボンダであればワイヤ30を所望の位置に正確に形成することができる。さらに、ワイヤ30が金であると接続部分の低抵抗化を図ることができるという利点がある。
【0055】
なお、本発明は上記の実施形態のみに限定されることはなく、例えば次のように変更することが可能である。
◎ 実施形態1〜3において使用した金バンプ20,33,43に代えて、例えばはんだバンプ等を形成してもよい。また、実施形態2において使用したニッケルを下地とする金めっき層34に代えて、例えばはんだめっき層を形成してもよい。
【0056】
◎ 実施形態1〜3では、バンプ20,33,43をリード線21,31,41側及びパッド19側の両方に形成する構成を採っていた。これに代えて、バンプ20,33,43をリード線21,31,41側またはパッド19側のいずれか一方のみに形成する構成を採ってもよい。
【0057】
◎ 実施形態2では、めっき層34をリード線31側のみに形成する構成を採っていた。これに代えて、めっき層34をパッド19側のみに形成する構成や、めっき層34をパッド19側及びリード線31側の両方に形成する構成を採ってもよい。
【0058】
◎ 台座8の上面とセンサチップ9の下面との間に背圧室を形成してもよい。また、かかる背圧室は、台座8に形成される背圧孔を介して相対圧領域に連通されていてもよい。
【0059】
◎ 圧力伝達媒体としてのシリコーンゲル10に代えて、シリコーン以外のゲル状物質を選択してもよく、さらにはシリコーンオイル等のような流動性のある物質を使用してもよい。なお、いわゆる媒体に「おどり」現象が起こりにくいということを鑑みると、シリコーンゲル10のようなゲル状物質を選択することがより好ましい。
【0060】
◎ パッド19及び導体露出部22,32,44は必ずしも千鳥状に配置されていなくてもよく、チューブ短手方向に沿って一直線上に配置されていなければ足りる。ただし、隣接するもの同士の間でショートが起こらない程度の離間距離が確保されていることが望ましい。また、パッド19及び導体露出部22,32,44は必ずしも等ピッチに配置されていなくてもよい。
【0061】
◎ 絶縁性接着剤23は、センサチップ9とリード線群L1 〜L3 との界面を封止するばかりでなく、圧力障壁11としての機能を兼ねるものであってもよい。このような構成であると、工数を減らすことができる。
【0062】
◎ 実施形態4では、図1(b)のリード線群L1 の代わりに、図5(b)に示すように、リード線群L3 は分離していて、各リード線41は互いに独立し、各々のリード線41の先端部を、横一列に整列された状態でモールド樹脂42によりモールドされたものに具体化してもよい。
【0063】
ここで、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
(1) カテーテルチューブ先端側の圧力変動を半導体式感圧センサチップにより電気信号に変換し、それをリード線群を介して出力するようにしたセンサ機構付きカテーテルにおいて、前記センサチップに形成された複数のパッドと、前記リード線群を構成する各リード線の先端部に形成された導体露出部とをめっき層を介して直接接続したことを特徴とするセンサ機構付きカテーテル。この構成であると、比較的簡単にかつ効率よく製造でき、信頼性にも優れたセンサ機構付きカテーテルを提供することができる。
【0064】
(2) 技術的思想1において、前記めっき層はニッケルを下地とする金めっき層であることを特徴とするセンサ機構付きカテーテル。この構成であると、めっき層が剥離しにくくなり、接続信頼性の向上を図ることができる。
【0065】
(3) 請求項4において、前記絶縁性接着剤はエポキシ樹脂であることを特徴とするセンサ機構付きカテーテル。
(4) 請求項4において、前記絶縁性接着剤は前記圧力伝達媒体のチューブ基端側への流動を阻止する圧力障壁を兼ねることを特徴とするセンサ機構付きカテーテル。このような構成であると、工数を減らすことができる。
【0066】
(5) 請求項5又は7において、前記バンプは前記パッド側及び前記導体露出部の両方に形成されることを特徴とするセンサ機構付きカテーテル。この構成であると、さらなる接続信頼性の向上を図ることができる。
【0067】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「生体適合性材料:血液、体液、リンパ液、その他の生体内物質との反応性が低い材料をいい、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル等の樹脂、ステンレスや金等の金属、アルミナやジルコニア等のセラミックスなどがある。」
【0068】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1〜7に記載の発明によれば、比較的簡単にかつ効率よく製造でき、信頼性にも優れたセンサ機構付きカテーテルを提供することができる。
【0069】
また、請求項1に記載の発明によれば、リード線の先端部に対して比較的大きな導体露出部を形成することができるため、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
請求項2に記載の発明によれば、生産性の低下を伴うことなく小型化を達成することができる。
請求項3に記載の発明によれば、カテーテルの小径化を実現することができる。
【0070】
請求項4に記載の発明によれば、よりいっそう信頼性を向上させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、単一の接続部材をバンプとすることにより、上記の請求項1〜請求項4のうちいずれかの効果を奏する。
【0071】
請求項6に記載の発明によれば、単一の接続部材をワイヤとすることにより、請求項1〜請求項4のうちいずれかの効果を奏する。
【0072】
請求項7に記載の発明によれば、高コスト化を回避することができるとともにバンプを正確に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明を具体化した実施形態1の半導体式圧力センサチップを示す概略斜視図、(b),(c)はそのリード線群の先端部を示す部分斜視図。
【図2】(a)は実施形態1のカテーテルを示す部分概略断面図、(b)は接続後におけるセンサチップ及びリード線群を示す概略平面図。
【図3】センサチップ及びリード線群の界面の様子を示す拡大断面図。
【図4】(a)は実施形態2のリード線群の先端部を示す部分斜視図、(b)は導体露出部にバンプを形成した状態を示す部分拡大断面図、(c)は導体露出部にめっきを施した状態を示す部分拡大断面図。
【図5】(a)〜(c)は実施形態3においてリード線群の先端部に導体露出部を形成する手順を説明するための部分概略斜視図。
【図6】実施形態4におけるカテーテルを示す部分概略断面図。
【図7】従来のカテーテルを示す部分概略断面図。
【符号の説明】
1…センサ機構付きカテーテル、2…カテーテルチューブ、
9…半導体式感圧センサチップ、19…パッド、
20,33,43…バンプ(接続部材を構成する。)、
21…リード線、22,32,44…導体露出部、23…絶縁性接着剤、
30…ワイヤ(接続部材を構成する。)、
L1 ,L2 ,L3 …リード線群、Z1 …絶縁被覆。
Claims (7)
- カテーテルチューブ先端側の圧力変動を半導体式感圧センサチップにより電気信号に変換し、それをリード線群を介して出力するようにしたセンサ機構付きカテーテルにおいて、
前記センサチップに形成された複数のパッドと、前記リード線群を構成する各リード線の先端部に形成された導体露出部とを単一の接続部材を介して直接接続し、
前記導体露出部は前記リード線群を構成する各リード線の先端部をその長手方向に沿って切り欠くことによって平坦状に形成したセンサ機構付きカテーテル。 - カテーテルチューブ先端側の圧力変動を半導体式感圧センサチップにより電気信号に変換し、それをリード線群を介して出力するようにしたセンサ機構付きカテーテルにおいて、
前記センサチップに形成された複数のパッドと、前記リード線群を構成する各リード線の先端部に形成された導体露出部とを単一の接続部材を介して直接接続し、
前記導体露出部はレーザー光照射により前記リード線群を構成する各リード線の絶縁被覆を部分的に消失させることによって形成したセンサ機構付きカテーテル。 - 前記パッド及び前記導体露出部はともに等ピッチにかつ千鳥状に配置されている請求項1又は請求項2に記載のセンサ機構付きカテーテル。
- 前記センサチップと前記リード線群との界面は絶縁性接着剤で封止されている請求項1乃至請求項3のうちいずれかに記載のセンサ機構付きカテーテル。
- 前記単一の接続部材はバンプである請求項1乃至請求項4のうちいずれかに記載のセンサ機構付きカテーテル。
- 前記単一の接続部材はワイヤである請求項1乃至請求項4のうちいずれかに記載のセンサ機構付きカテーテル。
- 前記バンプはワイヤボンダを利用して形成された金バンプまたははんだバンプである請求項5に記載のセンサ機構付きカテーテル。
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