Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6569110B2 - Sensor module - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6569110B2 - Sensor module - Google Patents

Sensor module Download PDF

Info

Publication number
JP6569110B2
JP6569110B2 JP2017539210A JP2017539210A JP6569110B2 JP 6569110 B2 JP6569110 B2 JP 6569110B2 JP 2017539210 A JP2017539210 A JP 2017539210A JP 2017539210 A JP2017539210 A JP 2017539210A JP 6569110 B2 JP6569110 B2 JP 6569110B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
sensitive
sensor module
chamber
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017539210A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2017043562A1 (en
Inventor
博昭 落合
博昭 落合
阿部 真一
真一 阿部
元起 吉川
元起 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
National Institute for Materials Science
Original Assignee
Kyocera Corp
National Institute for Materials Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp, National Institute for Materials Science filed Critical Kyocera Corp
Publication of JPWO2017043562A1 publication Critical patent/JPWO2017043562A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6569110B2 publication Critical patent/JP6569110B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00Investigating materials by mechanical methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

本発明は、センサモジュールに関するものである。  The present invention relates to a sensor module.

近年、微量な試料を容易かつ正確に測定するセンサ装置が求められている。このようなセンサ装置として、例えば特許文献1に記載されているように、平坦部材の表面応力の変動によって、特定の物質を検知するものがあり、測定用の流体に他の流体が混入することを低減して、センサ装置の信頼性を向上させることが求められている。  In recent years, a sensor device that easily and accurately measures a very small amount of sample has been demanded. As such a sensor device, for example, as described in Patent Document 1, there is a device that detects a specific substance by fluctuations in the surface stress of a flat member, and other fluid is mixed into the measurement fluid. Is required to improve the reliability of the sensor device.

特許第5649138号公報Japanese Patent No. 5649138

本開示のセンサモジュールは、流体中の物質を検知するセンサモジュールであって、感応部と、筐体とを備える。感応部は、流体中の物質に反応して特性を変化させる。センサモジュールは、感応部第1流体を供給する第1流路と、感応部に第2流体を供給する第2流路と、を有している。筐体は、前記感応部および前記流路を収納し、且つ第1面および前記第1面に対向した第2面を有している。センサモジュールの前記第1流路の端部は前記第1面を介して位置決めされており、前記第2流路の端部は前記第2面を介して位置決めされている。センサモジュールは、前記感応部の特性の変化によって前記物質を検知する。 The sensor module of the present disclosure is a sensor module that detects a substance in a fluid, and includes a sensitive part and a housing. The sensitive part changes its characteristics in response to a substance in the fluid. Sensor module has a first flow path for supplying the first fluid to the sensing portion, and a second flow path for supplying the second fluid to the sensitive part. The housing houses the sensitive part and the flow path, and has a first surface and a second surface facing the first surface. The end of the first flow path of the sensor module is positioned through the first surface, and the end of the second flow path is positioned through the second surface. The sensor module detects the substance by a change in the characteristic of the sensitive part.

本発明の一実施形態にかかるセンサモジュールの概要を示した上面図である。It is the upper side figure showing the outline of the sensor module concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかるセンサモジュールの一部の構成の概要を示した図である。It is the figure which showed the outline | summary of the one part structure of the sensor module concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるセンサモジュールの一部の構成の概要を示した図である。It is the figure which showed the outline | summary of the one part structure of the sensor module concerning one Embodiment of this invention.

本発明の一実施形態にかかるセンサモジュール1について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の一実施形態にかかるセンサモジュール1は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいが、以下の説明では、便宜的に直交座標系(X,Y,Z)を定義し、Z軸方向の正側を上方とする。  A sensor module 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the sensor module 1 according to the embodiment of the present invention, any direction may be upward or downward, but in the following description, an orthogonal coordinate system (X, Y, Z) is defined for convenience. The positive side in the Z-axis direction is the upper side.

センサモジュール1は、図1に示すように、流体中の特定の物質に反応して特性を変化させる感応部2、感応部2を取り囲むチャンバー3、チャンバー3内の感応部2(図2)に流体を供給または排出する流路4、センサモジュール1の構成部材を収納する筐体5を有している。その結果、センサモジュール1は、流路4を介して感応部2に気体または液体などの流体を供給し、感応部2での特性の変化を検知することによって、流体内の特定の物質(検体)を検知することができる。  As shown in FIG. 1, the sensor module 1 includes a sensitive part 2 that changes characteristics in response to a specific substance in a fluid, a chamber 3 that surrounds the sensitive part 2, and a sensitive part 2 in the chamber 3 (FIG. 2). It has a flow path 4 for supplying or discharging a fluid, and a housing 5 for housing components of the sensor module 1. As a result, the sensor module 1 supplies a fluid such as gas or liquid to the sensitive unit 2 via the flow path 4 and detects a change in characteristics in the sensitive unit 2, thereby detecting a specific substance (specimen) in the fluid. ) Can be detected.

なお、本実施形態にかかる感応部2は検体に反応して電流値を変化させるものであり、本実施形態にかかるセンサモジュール1は電流値の変化を検知するものである。また、本発明にかかる感応部2が検体と反応して変化させる特性は電流値だけに限られるものではなく、屈折率などを変化させるものでもよい。この場合、センサモジュール1は、光の強度などの変化を検知するものでもよい。  The sensitive unit 2 according to the present embodiment changes the current value in response to the specimen, and the sensor module 1 according to the present embodiment detects a change in the current value. Further, the characteristic that the sensitive unit 2 according to the present invention changes in response to the specimen is not limited to the current value, but may change the refractive index. In this case, the sensor module 1 may detect a change in light intensity or the like.

なお、図1は、センサモジュール1の筐体5の内部を模式的に示している。具体的には、筐体5の上面を外した時のセンサモジュール1の内部構造を上方から示している。  FIG. 1 schematically shows the inside of the housing 5 of the sensor module 1. Specifically, the internal structure of the sensor module 1 when the top surface of the housing 5 is removed is shown from above.

感応部2は、図2に示すように、感応膜6およびピエゾ素子(以下「ピエゾ抵抗素子」とも称する)7を有している。感応膜6は、特定の物質に反応して膨張または収縮する機能を有している。ピエゾ抵抗素子7は、例えば感応膜6の膨張または収縮時に応力を受けることで電気抵抗を変化させる。その結果、感応部2は、流体中の特定の物質によって電気抵抗を変化させることができる。  As shown in FIG. 2, the sensitive portion 2 includes a sensitive film 6 and a piezo element (hereinafter also referred to as “piezoresistive element”) 7. The sensitive film 6 has a function of expanding or contracting in response to a specific substance. The piezoresistive element 7 changes its electrical resistance by receiving stress, for example, when the sensitive film 6 is expanded or contracted. As a result, the sensitive unit 2 can change the electrical resistance depending on a specific substance in the fluid.

なお、図2は、感応部2の主要部の概要を示している。具体的には、図2は、感応部2を上下方向に切断した時の断面図である。  FIG. 2 shows an outline of the main part of the sensitive unit 2. Specifically, FIG. 2 is a cross-sectional view when the sensitive portion 2 is cut in the vertical direction.

感応膜6は、膜状に形成されている。感応膜6の材料は、検体との反応性を考慮して、検体ごとに異なる材料が選択される。例えばアセトンを検知したい場合、感応膜6の材料は、例えばポリビニルピロリドン、ポリメタクリル酸メチル、酸化スズが挙げられる。また、例えば水素を検知したい場合、感応膜6材料は、例えばマグネシウムニッケル合金が挙げられる。  The sensitive film 6 is formed in a film shape. As the material of the sensitive film 6, a different material is selected for each specimen in consideration of reactivity with the specimen. For example, when it is desired to detect acetone, examples of the material of the sensitive film 6 include polyvinyl pyrrolidone, polymethyl methacrylate, and tin oxide. For example, when it is desired to detect hydrogen, the sensitive film 6 material is, for example, a magnesium nickel alloy.

なお、感応膜6は、ニードル式、インクジェット式、スプレー式などの従来周知の方法によって形成することができる。  In addition, the sensitive film | membrane 6 can be formed by conventionally well-known methods, such as a needle type, an inkjet type, and a spray type.

感応膜6の一方の表面には、検体が供給されて吸着する。そして、感応膜6の表面に吸着した検体の分子同士が立体反発を起こしたり、検体と感応膜6とが反応したりして、感応膜6の表面には応力が発生する。  A specimen is supplied and adsorbed on one surface of the sensitive film 6. Then, the molecules of the specimen adsorbed on the surface of the sensitive film 6 cause steric repulsion, or the specimen and the sensitive film 6 react to generate stress on the surface of the sensitive film 6.

ピエゾ抵抗素子7は、図2に示すように、少なくとも導通部9を有し、基部8を有していてもよい。感応膜6は、例えば導通部9や基部8に接触していることもある。そして、本実施形態にかかる基部8はn型基板であり、導通部9は基部8にボロンなどのp型のドーパントをドーピングして形成されたp型領域である。その結果、感応膜6の応力によって、導通部9が応力を受け導通部9の電気抵抗が変化することになる。  As shown in FIG. 2, the piezoresistive element 7 has at least a conduction portion 9 and may have a base portion 8. The sensitive film 6 may be in contact with, for example, the conduction part 9 or the base part 8. The base portion 8 according to the present embodiment is an n-type substrate, and the conduction portion 9 is a p-type region formed by doping the base portion 8 with a p-type dopant such as boron. As a result, due to the stress of the sensitive film 6, the conducting part 9 receives the stress and the electrical resistance of the conducting part 9 changes.

なお、ピエゾ抵抗素子7は、イオン注入法などの従来周知の方法によって形成することができる。  The piezoresistive element 7 can be formed by a conventionally known method such as an ion implantation method.

センサモジュール1は、図1に示すように、配線基板10をさらに有しており、感応部2は配線基板10上に設置されている。配線基板10は、センサモジュール1の構成部材を駆動させるために電流を流したり、ポンプ18を駆動させるための電流を流したりするものである。  As shown in FIG. 1, the sensor module 1 further includes a wiring board 10, and the sensitive unit 2 is installed on the wiring board 10. The wiring substrate 10 is configured to pass a current for driving the constituent members of the sensor module 1 or a current for driving the pump 18.

配線基板10は、例えば樹脂基板およびセラミック基板で形成される。なお、配線基板10は、従来周知の方法によって形成することができる。  The wiring substrate 10 is formed of, for example, a resin substrate and a ceramic substrate. The wiring board 10 can be formed by a conventionally known method.

チャンバー3は、感応部2に意図しない流体の進入を低減する機能を有する。チャンバー3内には、図3に示すように、感応部2に検体を吸着させる感応空間11と、感応空間11に検体を導入する導入部12と、感応空間11から流体を導出する導出部13を有している。本実施形態にかかるチャンバー3は、導入部12および導出部13以外の部分では密閉されている。本実施形態にかかる導入部12は、第1導入部14と第2導入部15を有している。  The chamber 3 has a function of reducing unintended fluid entry into the sensitive unit 2. As shown in FIG. 3, in the chamber 3, as shown in FIG. 3, a sensitive space 11 for adsorbing the specimen to the sensitive part 2, an introducing part 12 for introducing the specimen into the sensitive space 11, and a derivation part 13 for deriving fluid from the sensitive space 11 have. The chamber 3 according to this embodiment is hermetically sealed except for the introduction part 12 and the lead-out part 13. The introduction unit 12 according to the present embodiment includes a first introduction unit 14 and a second introduction unit 15.

なお、図3は、感応部2とチャンバー3との関係を模式的に示す図である。図1に記載したセンサモジュール1の一部を拡大して示している。  FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the sensitive unit 2 and the chamber 3. A part of the sensor module 1 shown in FIG. 1 is enlarged.

チャンバー3は、例えば、接着剤または固定具によって、配線基板10上に固定される。接着剤としては、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料が使用される。固定具としては、例えばネジなどが使用され、チャンバー3および配線基板10にネジ穴を形成して、チャンバー3を固定することになる。チャンバー3は、3Dプリンタ、モールド法、プレス法、切削法などの従来周知の工法によって形成される。  The chamber 3 is fixed on the wiring substrate 10 by, for example, an adhesive or a fixture. For example, a resin material such as an epoxy resin is used as the adhesive. For example, a screw or the like is used as the fixture, and screw holes are formed in the chamber 3 and the wiring substrate 10 to fix the chamber 3. The chamber 3 is formed by a conventionally known method such as a 3D printer, a molding method, a pressing method, or a cutting method.

流路4は、両端に開口を有している。そして、一方の開口は筐体5の外部に位置しており、他方の開口は筐体5の内部に位置している。その結果、流路4は、筐体5の外部から筐体5の内部の感応部2へ流体を供給したり、筐体5の内部から筐体5の外部へ流体を排出したりする機能を有する。なお、具体的には、流路4の一方の開口は、チャンバー3の導入部12および導出部13に挿入されており、流体は感応空間11を出入りする。  The flow path 4 has openings at both ends. One opening is located outside the housing 5, and the other opening is located inside the housing 5. As a result, the flow path 4 has a function of supplying fluid from the outside of the housing 5 to the sensitive unit 2 inside the housing 5 and discharging fluid from the inside of the housing 5 to the outside of the housing 5. Have. Specifically, one opening of the flow path 4 is inserted into the introduction part 12 and the lead-out part 13 of the chamber 3, and the fluid enters and exits the sensitive space 11.

流路4は、第1流路16と第2流路17を有している。第1流路16には第1流体が流れ、第2流路17には第2流体が流れる。本実施形態にかかる流路4では、第1流路16には第1流体として検体用の流体を流し、第2流路17には第2流体として雰囲気中の大気、または、窒素ガスを流す。その結果、第1流体中の検体を測定した後に、感応膜5に付着した検体を離脱させるために第2流体を流すことができる。なお、第1流路16はチャンバー3の第1導入部14に挿入されて接続されており、第2流路17はチャンバー3の第2導入部15に挿入されて接続されている。  The channel 4 has a first channel 16 and a second channel 17. The first fluid flows through the first flow path 16 and the second fluid flows through the second flow path 17. In the flow path 4 according to the present embodiment, a specimen fluid is allowed to flow as the first fluid in the first flow path 16, and atmospheric air or nitrogen gas is allowed to flow as the second fluid in the second flow path 17. . As a result, after measuring the specimen in the first fluid, the second fluid can be flowed in order to release the specimen attached to the sensitive film 5. The first flow path 16 is inserted and connected to the first introduction part 14 of the chamber 3, and the second flow path 17 is inserted and connected to the second introduction part 15 of the chamber 3.

流路4は、例えば管状に形成される。流路4の材料は、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ABS樹脂、ナイロン樹脂、チタン、アルミニウム、マグネシウム合金またはステンレスなどで形成される。なお、流路4の途中にはポンプ18が設けられてもよい。ポンプ18を有していることによって、流路4から感応部2への供給される流体の量を制御することができる。流路4は、3Dプリンタ、モールド法、プレス法、切削法などによって形成される。また、およびポンプ18は、従来周知の工法によって形成される。  The flow path 4 is formed in a tubular shape, for example. The material of the flow path 4 is formed of, for example, silicone resin, fluororesin, ABS resin, nylon resin, titanium, aluminum, magnesium alloy, or stainless steel. A pump 18 may be provided in the middle of the flow path 4. By having the pump 18, the amount of fluid supplied from the flow path 4 to the sensitive unit 2 can be controlled. The flow path 4 is formed by a 3D printer, a molding method, a pressing method, a cutting method, or the like. The pump 18 is formed by a conventionally well-known method.

筐体5は、センサモジュール1の各構成部材を収納して、各構成部材を保護する機能を有している。筐体5の外形は、例えば直方体などである。なお、筐体5の形状は、直方体には限られない。筐体5の材料は、例えばABS樹脂などである。なお、筐体5の材料は、ABS樹脂には限られない。筐体5は、3Dプリンタ、モールド法、プレス法、切削法などの従来周知の工法によって形成される。  The housing 5 has a function of housing each component of the sensor module 1 and protecting each component. The outer shape of the housing 5 is, for example, a rectangular parallelepiped. In addition, the shape of the housing | casing 5 is not restricted to a rectangular parallelepiped. The material of the housing 5 is, for example, ABS resin. The material of the housing 5 is not limited to ABS resin. The housing 5 is formed by a conventionally known method such as a 3D printer, a molding method, a pressing method, or a cutting method.

筐体5は、第1面19と第1面19に対向した第2面20を有している。そして、第1流路16の端部は第1面19を介して位置決めされており、第2流路17の端部は第2面20を介して位置決めされている。すなわち、筐体5の外部に位置した第1流路16の開口および第2流路17の開口の向きが、反対方向になりやすい。したがって、第1流路16から第1流体を供給するときに、第1流体に第2流体が混入することを低減することができる。したがって、第1流路16から感応空間11に第1流体以外の余分な流体が流入することを低減することができ、センサモジュール1の測定精度を向上させることができる。よって、センサモジュール1の信頼性を向上させることができる。  The housing 5 has a first surface 19 and a second surface 20 facing the first surface 19. The end of the first flow path 16 is positioned through the first surface 19, and the end of the second flow path 17 is positioned through the second surface 20. That is, the direction of the opening of the first flow path 16 and the opening of the second flow path 17 located outside the housing 5 tends to be opposite directions. Therefore, when supplying the first fluid from the first flow path 16, it is possible to reduce the mixing of the second fluid into the first fluid. Therefore, it is possible to reduce the flow of extra fluid other than the first fluid from the first flow path 16 to the sensitive space 11, and to improve the measurement accuracy of the sensor module 1. Therefore, the reliability of the sensor module 1 can be improved.

また、筐体5は第1面19と第2面20とは異なる第3面21を有している。そして、流路4は、さらに第3流路22を有しており、第3流路22の端部は第3面21を介して位置決めされている。したがって、導出部13から排出された流体が、第1流路16または第2流路17に流入することを低減することができ、センサモジュール1の測定精度を向上させることができる。  The housing 5 has a third surface 21 that is different from the first surface 19 and the second surface 20. The flow path 4 further includes a third flow path 22, and the end of the third flow path 22 is positioned via the third surface 21. Therefore, it is possible to reduce the fluid discharged from the lead-out unit 13 from flowing into the first flow path 16 or the second flow path 17 and improve the measurement accuracy of the sensor module 1.

なお、本実施形態にかかるセンサモジュール1では、第1流路16、第2流路17および第3流路22のそれぞれは、第1面20、第2面20および第3面を貫通して設けられている。  In the sensor module 1 according to the present embodiment, each of the first flow path 16, the second flow path 17, and the third flow path 22 penetrates the first surface 20, the second surface 20, and the third surface. Is provided.

また、筐体5を上面視したときに、第1面19と第2面20とが同方向に沿ったベクトル成分を有していれば、第1面19と第2面20とは対向しているとする。第1面19と第2面20とは平行であってもよい。  If the first surface 19 and the second surface 20 have a vector component along the same direction when the housing 5 is viewed from the top, the first surface 19 and the second surface 20 face each other. Suppose that The first surface 19 and the second surface 20 may be parallel.

チャンバー3において、第1導入部14の開口が筐体5の第1面19に対向しており、第2導入部15の開口が筐体5の第2面20に対向していてもよい。その結果、筐体5の第1面19および第2面20から伸びてくる第1流路16および第2流路17が途中で折れ曲がることなく、チャンバー3に接続させることができる。したがって、流路4において流体の供給を滞りなく行なうことができる。  In the chamber 3, the opening of the first introduction portion 14 may face the first surface 19 of the housing 5, and the opening of the second introduction portion 15 may face the second surface 20 of the housing 5. As a result, the first flow path 16 and the second flow path 17 extending from the first surface 19 and the second surface 20 of the housing 5 can be connected to the chamber 3 without being bent halfway. Therefore, the fluid can be supplied in the flow path 4 without any delay.

チャンバー3において、第1導入部14と第2導入部15のそれぞれは、図3に示すように、感応空間11から互いに同方向に伸びた第1部23と、第1部23の端部から互いに反対方向に伸びた第2部24とを有している。そして、チャンバー3は、第1部23と第2部24とに隣接した、チャンバー3を固定する固定領域25を有していてもよい。その結果、例えばネジでチャンバー3を固定する場合、第1導入部14および第2導入部15が一直線である場合と比較して、少ないネジ数でチャンバー3に近接した位置をチャンバー3に対して対称にチャンバー3と感応部2を密着固定できる。  In the chamber 3, each of the first introduction part 14 and the second introduction part 15 includes a first part 23 extending in the same direction from the sensitive space 11 and an end part of the first part 23, as shown in FIG. 3. And a second portion 24 extending in opposite directions. The chamber 3 may have a fixing region 25 that fixes the chamber 3 adjacent to the first part 23 and the second part 24. As a result, for example, when the chamber 3 is fixed with screws, the position close to the chamber 3 with respect to the chamber 3 with a small number of screws compared to the case where the first introduction part 14 and the second introduction part 15 are in a straight line. The chamber 3 and the sensitive part 2 can be fixed tightly symmetrically.

チャンバー3は、遮光性の材料で形成されていてもよい。本実施形態にかかる感応部2のピエゾ抵抗素子7はpn接合を有しているが、チャンバー3が上記構成を有することによって、外部からチャンバー3内に入射する光にピエゾ抵抗素子7が反応することを低減することができる。なお、「遮光性」とは完全に光を遮るものではなく、例えば、チャンバー3を黒色に着色することによって、光を減衰させることができればよい。また、チャンバー3を着色することは、従来周知の工法によって実現できる。  The chamber 3 may be formed of a light shielding material. Although the piezoresistive element 7 of the sensitive portion 2 according to the present embodiment has a pn junction, the piezoresistive element 7 reacts to light incident on the chamber 3 from the outside because the chamber 3 has the above configuration. This can be reduced. The “light-shielding property” does not completely block light. For example, it is only necessary that the light can be attenuated by coloring the chamber 3 in black. Further, the coloring of the chamber 3 can be realized by a conventionally known method.

筐体5は、遮光性の材料で形成されていてもよい。本実施形態にかかる感応部2のピエゾ抵抗素子7はpn接合を有しているが、筐体5が上記構成を有することによって、外部から筐体5を通過してチャンバー3内に入射する光にピエゾ抵抗素子7が反応することを低減することができる。なお、「遮光性」とは完全に光を遮るものではなく、例えば、チャンバー3を黒色に着色することによって、光を減衰させることができればよい。また、筐体5を着色することは、従来周知の工法によって実現できる。  The housing 5 may be formed of a light shielding material. Although the piezoresistive element 7 of the sensitive unit 2 according to the present embodiment has a pn junction, the housing 5 having the above-described configuration allows light entering the chamber 3 through the housing 5 from the outside. It is possible to reduce the reaction of the piezoresistive element 7. The “light-shielding property” does not completely block light. For example, it is only necessary that the light can be attenuated by coloring the chamber 3 in black. Moreover, coloring of the housing | casing 5 is realizable by a conventionally well-known construction method.

配線基板10は、切欠き部を有しており、感応部2は切欠き部に配置されてもよい。その結果、例えば感応部2を交換する場合、交換のための作業スペースが大きくなり、交換作業を効率的に行なうことができる。なお、この場合、チャンバー3は切欠き部にはめ込まれることになり、感応部2は切欠き部に固定されることになってもよい。  The wiring board 10 may have a notch, and the sensitive part 2 may be arranged in the notch. As a result, for example, when the sensitive unit 2 is replaced, a work space for replacement becomes large, and the replacement work can be performed efficiently. In this case, the chamber 3 may be fitted into the notch, and the sensitive part 2 may be fixed to the notch.

本実施形態にかかるセンサモジュール1は、感応部2などを制御する能動素子26をさらに有している。そして、配線基板10は、一主面に感応部2の取付部を有しており、他主面に能動素子26の設置領域を有していてもよい。その結果、例えば感応部2が加熱されると感応部2に付着した検体が離脱したり、検体が感応部2に付着する量が変化したりすることも考えられるが、上記の構成によって能動素子26による感応部2の加熱を低減することができ、予期しない感応部2の検体の離脱や付着量の変化を低減することができる。  The sensor module 1 according to the present embodiment further includes an active element 26 that controls the sensitive unit 2 and the like. And the wiring board 10 may have the attachment part of the sensitive part 2 in one main surface, and may have the installation area | region of the active element 26 in the other main surface. As a result, for example, when the sensitive part 2 is heated, the specimen attached to the sensitive part 2 may be detached, or the amount of the specimen attached to the sensitive part 2 may change. 26 can reduce the heating of the sensitive part 2, and can reduce the unexpected detachment of the specimen from the sensitive part 2 and the change in the adhesion amount.

また、配線基板10を上面透視したときに、配線基板10の一主面に位置した感応部2の取付部と、配線基板10の他主面に位置した能動素子26とは、重なっていなくてもよい。その結果、能動素子26による感応部2の加熱を低減することができ、予期しない感応部2の検体の離脱や付着量の変化を低減することができる。  Further, when the wiring substrate 10 is seen through the top surface, the attachment portion of the sensitive portion 2 located on one main surface of the wiring substrate 10 and the active element 26 located on the other main surface of the wiring substrate 10 do not overlap. Also good. As a result, heating of the sensitive part 2 by the active element 26 can be reduced, and an unexpected detachment of the specimen from the sensitive part 2 and a change in the adhesion amount can be reduced.

また、配線基板10は切欠き部を有している。そして、感応部2は上面視した時に切欠き部内に位置している。その結果、感応部2と配線基板10との接触面積を小さくすることができ、配線基板10からの感応部2への熱伝導を小さくすることができる。なお、この場合、感応部2の先端部に感応膜6が位置していてもよい。  Moreover, the wiring board 10 has a notch. The sensitive part 2 is located in the notch when viewed from above. As a result, the contact area between the sensitive part 2 and the wiring board 10 can be reduced, and the heat conduction from the wiring board 10 to the sensitive part 2 can be reduced. In this case, the sensitive film 6 may be located at the tip of the sensitive part 2.

チャンバー3の熱伝導率は、配線基板10の熱伝導率よりも小さくてもよい。その結果、チャンバー3は、感応部2を囲んでいることから、配線基板10から感応部2への熱の伝導を低減することができる。したがって、能動素子26などによる感応部2の加熱を低減することができ、予期しない感応部2の検体の離脱や付着量の変化を低減することができる。  The thermal conductivity of the chamber 3 may be smaller than the thermal conductivity of the wiring board 10. As a result, since the chamber 3 surrounds the sensitive part 2, heat conduction from the wiring board 10 to the sensitive part 2 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the heating of the sensitive part 2 by the active element 26 and the like, and it is possible to reduce an unexpected detachment of the specimen from the sensitive part 2 and a change in the adhesion amount.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。  The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

1 ・・・センサモジュール
2 ・・・感応部
3 ・・・チャンバー
4 ・・・流路
5 ・・・筐体
6 ・・・感応膜
7 ・・・ピエゾ抵抗素子
8 ・・・基部
9 ・・・導通部
10 ・・・配線基板
11 ・・・感応空間
12 ・・・導入部
13 ・・・導出部
14 ・・・第1導入部
15 ・・・第2導入部
16 ・・・第1流路
17 ・・・第2流路
18 ・・・ポンプ
19 ・・・第1面
20 ・・・第2面
21 ・・・第3面
22 ・・・第3流路
23 ・・・第1部
24 ・・・第2部
25 ・・・固定領域
26 ・・・能動素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor module 2 ... Sensing part 3 ... Chamber 4 ... Flow path 5 ... Case 6 ... Sensing film 7 ... Piezoresistive element 8 ... Base part 9 ... -Conducting part 10 ... Wiring board 11 ... Sensitive space 12 ... Introduction part 13 ... Deriving part 14 ... First introduction part 15 ... Second introduction part 16 ... First flow Path 17 ... 2nd flow path 18 ... Pump 19 ... 1st surface 20 ... 2nd surface 21 ... 3rd surface 22 ... 3rd flow path 23 ... 1st part 24 ・ ・ ・ Second part 25 ・ ・ ・ Fixed region 26 ・ ・ ・ Active element

Claims (7)

流体中の物質を検知するセンサモジュールであって、
流体中の物質に反応して特性を変化させる感応部と、
前記感応部に第1流体を供給する第1流路と前記感応部に第2流体を供給する第2流路を有している流路と、
前記感応部および前記流路を収納し、且つ第1面および前記第1面に対向した第2面を有している筐体と、を備え、
前記第1流路の端部は前記第1面を介して位置決めされており、前記第2流路の端部は前記第2面を介して位置決めされている、前記感応部の特性の変化によって前記物質を検知するセンサモジュール。
A sensor module for detecting a substance in a fluid,
A sensitive part that changes its properties in response to substances in the fluid;
A flow passage and a second flow path for supplying the second fluid to the sensing portion and the first flow path for supplying the first fluid to the sensitive part,
A housing that houses the sensitive portion and the flow path and has a first surface and a second surface facing the first surface;
The end portion of the first flow path is positioned through the first surface, and the end portion of the second flow path is positioned through the second surface. A sensor module for detecting the substance.
前記流路は、第3流路をさらに有し、
前記筐体は、前記第1面および前記第2面とは異なる第3面をさらに有しており、
前記第3流路の端部は前記第3面を介して位置決めされている、請求項1に記載のセンサモジュール。
The flow path further includes a third flow path,
The housing further includes a third surface different from the first surface and the second surface,
The sensor module according to claim 1, wherein an end portion of the third flow path is positioned via the third surface .
前記感応部を囲むチャンバーをさらに備え、
前記チャンバーおよび前記筐体のうち少なくとも一方は、遮光性の部材で形成されている、請求項1または2に記載のセンサモジュール。
A chamber surrounding the sensitive part;
The sensor module according to claim 1, wherein at least one of the chamber and the housing is formed of a light-shielding member.
前記チャンバーは、前記感応部が配された感応空間と、前記感応空間から伸びて前記第1流路と接続される第1導入部および前記第2流路と接続される第2導入部とをさらに備えており、
前記第1導入部の開口は、前記第1面に対向しており、
前記第2導入部の開口は、前記第2面に対向している、請求項3に記載のセンサモジュール。
The chamber includes a sensitive space in which the sensitive part is disposed, a first introducing part extending from the sensitive space and connected to the first flow path, and a second introducing part connected to the second flow path. In addition,
The opening of the first introduction part faces the first surface,
The sensor module according to claim 3, wherein the opening of the second introduction portion faces the second surface.
前記第1導入部および前記第2導入部のそれぞれは、前記感応空間から互いに同方向に伸びた第1部と、前記第1部から互いに反対方向に伸びた第2部とを有しており、
前記チャンバーは、前記第1部と前記第2部に隣接する領域に、前記チャンバーを固定する固定領域を有している、請求項4に記載のセンサモジュール。
Each of the first introduction part and the second introduction part has a first part extending in the same direction from the sensitive space and a second part extending in the opposite direction from the first part. ,
5. The sensor module according to claim 4, wherein the chamber has a fixing region for fixing the chamber in a region adjacent to the first part and the second part.
前記感応部を制御する能動素子と、
一主面に記感応部の取付部と、他主面に前記能動素子の設置領域を有している配線基板とを備えている、請求項3〜5のいずれかに記載のセンサモジュール。
An active element for controlling the sensitive part;
Includes a mounting portion of the front Symbol sensitive part on one main surface, and a wiring board having an installation area of the active element to the other major surface, the sensor module according to any one of claims 3-5.
前記チャンバーの熱伝導率は、前記配線基板の熱伝導率よりも小さい、請求項6に記載のセンサモジュール。   The sensor module according to claim 6, wherein a thermal conductivity of the chamber is smaller than a thermal conductivity of the wiring board.
JP2017539210A 2015-09-08 2016-09-08 Sensor module Active JP6569110B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015176709 2015-09-08
JP2015176709 2015-09-08
PCT/JP2016/076397 WO2017043562A1 (en) 2015-09-08 2016-09-08 Sensor module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017043562A1 JPWO2017043562A1 (en) 2018-04-05
JP6569110B2 true JP6569110B2 (en) 2019-09-04

Family

ID=58240806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017539210A Active JP6569110B2 (en) 2015-09-08 2016-09-08 Sensor module

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6569110B2 (en)
WO (1) WO2017043562A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020218086A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Sensitive film for nanomechanical sensor using poly(2,6-diphenyl-p-phenylene oxide), nanomechanical sensor having said sensitive film, method for coating nanomechanical sensor with said sensitive film, and method for regenerating sensitive film of said nanomechanical sensor
EP3926313B1 (en) * 2020-06-17 2024-05-01 MT industrial applications GmbH Heat protective casing

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5331845A (en) * 1993-01-19 1994-07-26 Orbishpere Laboratories Neuchatel Sa Probe and method for detecting alcohol
JP3554464B2 (en) * 1997-04-28 2004-08-18 日本碍子株式会社 Chamber used for low concentration NOx measuring instrument
JP2006064554A (en) * 2004-08-27 2006-03-09 Futaba Electronics:Kk Odor measuring device and odor measuring method
US8397762B2 (en) * 2008-02-04 2013-03-19 Bioscale, Inc. Fluidic system with improved flow characteristics
JP2010258254A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Renesas Electronics Corp Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017043562A1 (en) 2018-04-05
WO2017043562A1 (en) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4426606B2 (en) Flow measuring device
KR101766144B1 (en) A pressure sensor having a temperature sensor
US9857212B2 (en) Thermal airflow sensor having a diaphragm with a cavity opening on the back side and a support member including a communicating hole
US20070227260A1 (en) Package structure of sensor and flow sensor having the same
JP4020208B2 (en) Flow measuring device
US9322686B2 (en) Flow sensor
JP6073489B2 (en) Air mass flow meter with sensor element
KR100833776B1 (en) Detection apparatus and engine control unit
JP5982578B2 (en) Flow sensor and flow sensor device
JP6569110B2 (en) Sensor module
KR20130140256A (en) Pressure sensor with temperature-sensing element and mounting structure of the same
CN104736980A (en) Temperature sensor and thermal flow rate measurement device
US20150096360A1 (en) Airflow measuring device
JP2015017857A (en) Flow sensor
JP2017053677A (en) Electronics
KR102456210B1 (en) Temperature measuring device for detecting temperature of a flowing fluid medium
US6571623B1 (en) Measuring instrument with rectangular flow channel and sensors for measuring the mass of a flowing medium
JP2015210204A (en) Air flow measurement device
CN110741232A (en) Sensor for sensing at least characteristics of a fluid medium
EP1757910A1 (en) Infrared gas analyzer
KR20180066078A (en) A sensor device for detecting at least one flow characteristic of a fluid medium
JP5501302B2 (en) Air flow measurement device
JP2022139287A (en) thermal sensor chip
JP4804150B2 (en) Thermal conductivity type gas sensor
JPWO2015064213A1 (en) Air flow measurement device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20171220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190618

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190711

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6569110

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250