JP2999297B2 - ニオイ・センサ - Google Patents
ニオイ・センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はニオイ・センサに関し、
特に、環境中のニオイから特定のニオイを識別すること
のできる構造のニオイ・センサに関するものである。
特に、環境中のニオイから特定のニオイを識別すること
のできる構造のニオイ・センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のニオイ・センサとして
は、ＳｎＯ2をアルミナ基板上に真空蒸着させるか、Ｓ
ｎをＯ2中でアルミナ基板上に蒸着させるか、もしくは
スパッタリング装置でＳｎＯ2をアルミナ基板上にスパ
ッタリングさせる等の方法で、アルミナ基板上にＳｎＯ
2の膜を形成し、これをニオイ・センサとして用いてい
た。
は、ＳｎＯ2をアルミナ基板上に真空蒸着させるか、Ｓ
ｎをＯ2中でアルミナ基板上に蒸着させるか、もしくは
スパッタリング装置でＳｎＯ2をアルミナ基板上にスパ
ッタリングさせる等の方法で、アルミナ基板上にＳｎＯ
2の膜を形成し、これをニオイ・センサとして用いてい
た。
【０００３】この場合、アルミナ基板上には一定の膜厚
のＳｎＯ2を形成して、一種類のセンサ部としている。
また、同一のアルミナ基板上へ、ＳｎＯ2、ＷＯ3等の異
種類の材質もしくは材料でもって膜厚を形成して、２種
類以上のニオイ・センサとして用いた例もある。しかし
ながら、同一種類の材質を膜厚を変えて厚膜のセル及び
薄膜のセルを形成し、異なる種類のセンサ部として用い
た例はない。
のＳｎＯ2を形成して、一種類のセンサ部としている。
また、同一のアルミナ基板上へ、ＳｎＯ2、ＷＯ3等の異
種類の材質もしくは材料でもって膜厚を形成して、２種
類以上のニオイ・センサとして用いた例もある。しかし
ながら、同一種類の材質を膜厚を変えて厚膜のセル及び
薄膜のセルを形成し、異なる種類のセンサ部として用い
た例はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、同一基板上
に同一種類の材質を膜厚を変えてセルを形成することに
より、種々のニオイを検出もしくは区別することができ
る構造のセンサを小型かつ容易に製造可能にすることを
目的としている。
に同一種類の材質を膜厚を変えてセルを形成することに
より、種々のニオイを検出もしくは区別することができ
る構造のセンサを小型かつ容易に製造可能にすることを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】従って、この発明によれ
ば、同一基板上に、同一の成膜方法で膜厚の異なる同一
材質のセルを複数個形成し、これら複数のセルを個別の
ニオイ・センサ部として用いるものである。
ば、同一基板上に、同一の成膜方法で膜厚の異なる同一
材質のセルを複数個形成し、これら複数のセルを個別の
ニオイ・センサ部として用いるものである。
【０００６】この場合、前記同一の材質は酸化第二錫Ｓ
ｎＯ2等の金属酸化物であり、前記セルは、該ＳｎＯ2の
１０００Åの膜厚のセルと、２５００Åの膜厚のセルの
２つのセルであるのが好ましい。
ｎＯ2等の金属酸化物であり、前記セルは、該ＳｎＯ2の
１０００Åの膜厚のセルと、２５００Åの膜厚のセルの
２つのセルであるのが好ましい。
【０００７】
【作用】同一の基板上へ膜厚の異なる例えば酸化第二錫
ＳｎＯ2等の同一の材質のセルを複数個作成し、これら
セルの出力を取り出して、膜厚によるガスの感度の違い
を積極的に利用してニオイの区別の可能なセンサを得
る。すなわち、同一基板上に複数のセルを同一の膜材質
で作成しているため、製造が容易となり、なおかつ異な
った特性を持つニオイ・センサ部を同一基板上に小型に
作成することが可能である。
ＳｎＯ2等の同一の材質のセルを複数個作成し、これら
セルの出力を取り出して、膜厚によるガスの感度の違い
を積極的に利用してニオイの区別の可能なセンサを得
る。すなわち、同一基板上に複数のセルを同一の膜材質
で作成しているため、製造が容易となり、なおかつ異な
った特性を持つニオイ・センサ部を同一基板上に小型に
作成することが可能である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【０００９】最初に図１を用いて本発明によるニオイ・
センサの作成過程について説明すると、まず、アルミナ
基板１０上にＰｔ（プラチナ）を電極１２、１４及び１
６としてスパッタリングしておく。なお、詳細には示さ
ないが、アルミナ基板１０の反対側の面上には、ヒータ
１８として用いるために同じくＰｔがスパッタリングさ
れる。
センサの作成過程について説明すると、まず、アルミナ
基板１０上にＰｔ（プラチナ）を電極１２、１４及び１
６としてスパッタリングしておく。なお、詳細には示さ
ないが、アルミナ基板１０の反対側の面上には、ヒータ
１８として用いるために同じくＰｔがスパッタリングさ
れる。
【００１０】次に、ＳｎＯ2（酸化第二錫）をターゲッ
トとして、高周波（ＲＦ）スパッタリング装置を用い
て、アルゴンガス中でＳｎＯ2の微粒子をアルミナ基板
１０上へ飛ばし、該アルミナ基板１０上にＳｎＯ2の膜
を形成する。
トとして、高周波（ＲＦ）スパッタリング装置を用い
て、アルゴンガス中でＳｎＯ2の微粒子をアルミナ基板
１０上へ飛ばし、該アルミナ基板１０上にＳｎＯ2の膜
を形成する。
【００１１】この場合、１回目にＳｎＯ2を飛ばすとき
は基板１０へのハードマスクを着けずに、第１及び第２
のセル２０及び２２の矩形状部分にＳｎＯ2の１０００
Åまでの膜厚が形成されるようスパッタリングを行う。
は基板１０へのハードマスクを着けずに、第１及び第２
のセル２０及び２２の矩形状部分にＳｎＯ2の１０００
Åまでの膜厚が形成されるようスパッタリングを行う。
【００１２】その後、第２のセル２２の部分を覆うよう
にアルミナ基板１０にハードマスクを取り着け、第１の
セル２０の矩形状部分に対してのみ２回目のスパッタリ
ングを行う。２回目のスパッタリングで第１のセル２０
の矩形状部分に１５００Åの膜厚のＳｎＯ2をスパッタ
リングし、これにより、厚い方の第１のセル２０の膜厚
は合計して２５００Åとなり、薄い方の第２のセル２２
の膜厚は１０００Åとなる。第１のセル２０はニオイ・
センサの厚膜の第１センサ部Ｓ１として用いられ、第２
のセル２２はニオイ・センサの薄膜の第２センサ部Ｓ２
として用いられる。
にアルミナ基板１０にハードマスクを取り着け、第１の
セル２０の矩形状部分に対してのみ２回目のスパッタリ
ングを行う。２回目のスパッタリングで第１のセル２０
の矩形状部分に１５００Åの膜厚のＳｎＯ2をスパッタ
リングし、これにより、厚い方の第１のセル２０の膜厚
は合計して２５００Åとなり、薄い方の第２のセル２２
の膜厚は１０００Åとなる。第１のセル２０はニオイ・
センサの厚膜の第１センサ部Ｓ１として用いられ、第２
のセル２２はニオイ・センサの薄膜の第２センサ部Ｓ２
として用いられる。
【００１３】最後に、センサのＰｔ電極１２、１４及び
１６にそれぞれリード線２４、２６及び２８をボンディ
ングしてニオイ・センサが完成する。以上により、Ｓｎ
Ｏ2の２５００Åの厚膜センサ部Ｓ１と、同じくＳｎＯ2
の１０００Åの薄膜センサ部Ｓ２とを含むニオイ・セン
サが形成された。該ニオイ・センサの電気的回路構成が
図２に示されている。
１６にそれぞれリード線２４、２６及び２８をボンディ
ングしてニオイ・センサが完成する。以上により、Ｓｎ
Ｏ2の２５００Åの厚膜センサ部Ｓ１と、同じくＳｎＯ2
の１０００Åの薄膜センサ部Ｓ２とを含むニオイ・セン
サが形成された。該ニオイ・センサの電気的回路構成が
図２に示されている。
【００１４】次に、このようにして形成されたニオイ・
センサの作用について説明する。
センサの作用について説明する。
【００１５】ニオイ・センサのヒータ１８に電圧をか
け、ＳｎＯ2がスパッタリングされている側の面上が３
００℃になるようにして各種のニオイに対する、厚膜セ
ンサ部Ｓ１及び薄膜センサ部Ｓ２の応答、すなわち出力
ＯＵＴ１及びＯＵＴ２における電圧値の読みを調べる
と、図３のようになった。図３において、縦軸は、厚い
膜厚のセンサ部出力ＯＵＴ１を表し、横軸は、薄い膜厚
のセンサ部出力ＯＵＴ２を表す。
け、ＳｎＯ2がスパッタリングされている側の面上が３
００℃になるようにして各種のニオイに対する、厚膜セ
ンサ部Ｓ１及び薄膜センサ部Ｓ２の応答、すなわち出力
ＯＵＴ１及びＯＵＴ２における電圧値の読みを調べる
と、図３のようになった。図３において、縦軸は、厚い
膜厚のセンサ部出力ＯＵＴ１を表し、横軸は、薄い膜厚
のセンサ部出力ＯＵＴ２を表す。
【００１６】図３において、番号1〜10は、これら材料
を燻焼させた場合に発するニオイに対するセンサ出力の
軌跡であり、番号11〜25は燻焼させず自然の状態で発す
るニオイに対するセンサ出力の軌跡である。特に番号13
〜25の材料は有機溶剤が発するニオイに対するものであ
る。図３から分かるように、番号1〜10の材料を燻焼さ
せた場合のセンサ出力は、薄膜センサ部Ｓ２による出力
よりも厚膜センサ部Ｓ１による出力が感度が良く、従っ
て、時間の経過と共に図３のほぼ縦軸に沿って立ち上が
っている。
を燻焼させた場合に発するニオイに対するセンサ出力の
軌跡であり、番号11〜25は燻焼させず自然の状態で発す
るニオイに対するセンサ出力の軌跡である。特に番号13
〜25の材料は有機溶剤が発するニオイに対するものであ
る。図３から分かるように、番号1〜10の材料を燻焼さ
せた場合のセンサ出力は、薄膜センサ部Ｓ２による出力
よりも厚膜センサ部Ｓ１による出力が感度が良く、従っ
て、時間の経過と共に図３のほぼ縦軸に沿って立ち上が
っている。
【００１７】また、番号13〜25の有機溶剤により発せら
れるニオイは、逆に、薄膜センサ部Ｓ２の方が感度が良
く、厚膜センサ部Ｓ１の出力は時間の経過と共に後から
僅かに立ち上がってくる様子が示されている。このよう
に番号13〜25の材料が発するニオイは、図３において、
横軸に沿った曲線となっている。また、番号11のタバコ
の吸いさし及び12のコーヒーパウダは、立ち上がりの様
子が、有機溶剤の材料に対するものよりも、材料1〜10
の燻焼させたものの方に接近しているが、これは、これ
ら材料が一旦燃焼もしくは燻焼させたものであるからで
あると考えられる。
れるニオイは、逆に、薄膜センサ部Ｓ２の方が感度が良
く、厚膜センサ部Ｓ１の出力は時間の経過と共に後から
僅かに立ち上がってくる様子が示されている。このよう
に番号13〜25の材料が発するニオイは、図３において、
横軸に沿った曲線となっている。また、番号11のタバコ
の吸いさし及び12のコーヒーパウダは、立ち上がりの様
子が、有機溶剤の材料に対するものよりも、材料1〜10
の燻焼させたものの方に接近しているが、これは、これ
ら材料が一旦燃焼もしくは燻焼させたものであるからで
あると考えられる。
【００１８】このように図１に示すような膜厚の異なる
センサ部を用いれば、ニオイの質もしくは種類に応じて
各センサ部の出力値パターンが或る規則性をもって異な
るので、各出力値のパターンを識別することにより、ニ
オイの種類、特に図３の実施例では、材料の燻焼時に発
生する焦げ臭と有機溶剤のニオイとを区別することが可
能である。
センサ部を用いれば、ニオイの質もしくは種類に応じて
各センサ部の出力値パターンが或る規則性をもって異な
るので、各出力値のパターンを識別することにより、ニ
オイの種類、特に図３の実施例では、材料の燻焼時に発
生する焦げ臭と有機溶剤のニオイとを区別することが可
能である。
【００１９】
【発明の効果】以上、本発明によれば、同じ材質の膜厚
を違えたセルを同一の基板上で作成することにより、同
一のニオイに対する感度の異なるセンサ部を作成できる
ため、各センサ部での検出値のパターン認識によりニオ
イの種類を区別することができる構造のニオイ・センサ
を非常に小型かつ容易に製造することができるという効
果がある。
を違えたセルを同一の基板上で作成することにより、同
一のニオイに対する感度の異なるセンサ部を作成できる
ため、各センサ部での検出値のパターン認識によりニオ
イの種類を区別することができる構造のニオイ・センサ
を非常に小型かつ容易に製造することができるという効
果がある。
【図１】本発明のニオイ・センサを製造する過程を説明
するための図である。
するための図である。
【図２】図１におけるニオイ・センサ内の電気回路を示
す図である。
す図である。
【図３】図１及び図２に示すニオイ・センサの特性を説
明するための図である。
明するための図である。
１０ アルミナ基板 １２、１４及び１６ Ｐｔ電極 １８ ヒータ ２０ 厚膜セル ２２ 薄膜セル ２４、２６及び２８ リード線
Claims (2)
- 【請求項１】 同一基板上に、同一の成膜方法で膜厚の
異なる同一材質のセルを複数個形成し、これら複数のセ
ルを個別のニオイ・センサ部として用いることを特徴と
する同一基板上に複数のニオイ・センサ部を有するニオ
イ・センサ。 - 【請求項２】 前記同一の材質はＳｎＯ2であり、前記
複数個のセルは、該ＳｎＯ2の１０００Åの膜厚のセル
と、２５００Åの膜厚のセルの２つである請求項１のニ
オイ・センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16599191A JP2999297B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | ニオイ・センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16599191A JP2999297B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | ニオイ・センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510905A JPH0510905A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2999297B2 true JP2999297B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=15822842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16599191A Expired - Fee Related JP2999297B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | ニオイ・センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2999297B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496451A (en) * | 1993-09-14 | 1996-03-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for detecting chemical substances |
| FR2710153B1 (fr) * | 1993-09-17 | 1995-12-01 | Alpha Mos Sa | Procédés et appareils de détection des substances odorantes et applications. |
| US5770038A (en) * | 1994-06-29 | 1998-06-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for detecting chemical substances |
| EP2808675A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-03 | Sensirion AG | Integrated metal oxide chemical sensor |
| WO2022196708A1 (ja) * | 2021-03-17 | 2022-09-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ガス検出システム |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP16599191A patent/JP2999297B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510905A (ja) | 1993-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |