JP7322311B1 - Electrochemical sensor and method of manufacturing electrochemical sensor - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のセンサ電極の検出面以外を絶縁しつつ、その場合であっても各センサ電極への被検液の供給を一様かつ連続的に行うことを可能にする。【解決手段】被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサ1であって、複数の開口部31を有する保護部材30と、前記複数の開口部31内に個別に配される複数のセンサ電極20と、前記保護部材30および前記複数のセンサ電極20を支持する支持部材10と、を備え、前記支持部材10が前記保護部材30および前記複数のセンサ電極20を支持した状態にて、前記複数のセンサ電極20における検出面20aと前記保護部材30における表面30aとが面一構造を構成している。【選択図】図2A test liquid can be uniformly and continuously supplied to each sensor electrode while insulating a plurality of sensor electrodes other than the detection surface. An electrochemical sensor (1) used for measuring the concentration of a specific component in a test liquid, comprising a protective member (30) having a plurality of openings (31) and individually arranged in the plurality of openings (31). A plurality of sensor electrodes 20 and a support member 10 supporting the protection member 30 and the plurality of sensor electrodes 20 are provided, and the support member 10 supports the protection member 30 and the plurality of sensor electrodes 20. Thus, the detection surfaces 20a of the plurality of sensor electrodes 20 and the surface 30a of the protective member 30 form a flush structure. [Selection drawing] Fig. 2

Description

本発明は、電気化学センサおよび電気化学センサの製造方法に関する。 The present invention relates to electrochemical sensors and methods of manufacturing electrochemical sensors.

導電性ダイヤモンド電極を利用してオゾン水のオゾン濃度を電気化学的に測定することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 It has been proposed to electrochemically measure the ozone concentration of ozone water using a conductive diamond electrode (see, for example, Patent Document 1).

国際公開第2020/091033号WO2020/091033

電気化学センサにおいて、電気化学的な測定の信頼性を確保するためには、複数のセンサ電極(例えば、作用電極、対電極、参照電極の三極電極)の電極表面(上面)以外で電気化学反応が生じないように、当該電極表面以外を絶縁することが好ましい。電極表面以外の絶縁は、例えば、センサ電極を囲う保護枠(額縁構造)を利用した空気絶縁によって行えば、電極表面の汚染等を招くことがない。 In electrochemical sensors, in order to ensure the reliability of electrochemical measurements, electrochemical It is preferable to insulate areas other than the electrode surface so that no reaction occurs. If insulation other than the electrode surface is performed by, for example, air insulation using a protective frame (frame structure) surrounding the sensor electrode, the electrode surface will not be contaminated.

しかしながら、複数のセンサ電極に額縁構造を適用する場合に、それぞれの電極表面や保護枠上面等に段差(凹凸構造)が生じてしまうと、例えば、その凹凸構造の存在により測定対象物質の拡散を妨げてしまう場合があり得る。その場合には、リニアスイープボルタンメトリー(LSV)測定時の電流ピーク高さが十分に得られず、例えば導電性ダイヤモンド電極のようにセンサ電極が高い検出感度を有していても、その特性を活かせなくなることがあり得る。 However, when a frame structure is applied to multiple sensor electrodes, if a step (uneven structure) occurs on the surface of each electrode or on the top surface of the protective frame, etc., the presence of the uneven structure may hinder the diffusion of the substance to be measured. It may interfere. In that case, the current peak height at the time of linear sweep voltammetry (LSV) measurement is not sufficiently obtained, and even if the sensor electrode has high detection sensitivity, such as a conductive diamond electrode, its characteristics cannot be utilized. It can disappear.

本開示は、複数のセンサ電極の検出面以外を絶縁しつつ、その場合であっても各センサ電極への被検液供給の適切化を図ることができ、これにより電気化学的な測定の高信頼性や高感度等を実現可能にする技術を提供する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure can insulate portions other than the detection surface of a plurality of sensor electrodes, and even in that case, it is possible to optimize the supply of the sample liquid to each sensor electrode, thereby improving the electrochemical measurement. Provide technology that enables reliability, high sensitivity, etc.

本開示の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
複数の開口部を有する保護部材と、
前記複数の開口部内に個別に配される複数のセンサ電極と、
前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持した状態にて、前記複数のセンサ電極における前記支持基板との対向側の検出面と、前記保護部材における前記複数の開口部を除く前記支持基板との対向側の表面とが、面一構造を構成している
電気化学センサが提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
a protective member having a plurality of openings;
a plurality of sensor electrodes individually arranged in the plurality of openings;
a support member that supports the protective member and the plurality of sensor electrodes,
With the support member supporting the protection member and the plurality of sensor electrodes, the detection surface of the plurality of sensor electrodes on the side facing the support substrate and the plurality of openings of the protection member An electrochemical sensor is provided in which the surface facing the support substrate forms a flush structure.

本開示の技術によれば、複数のセンサ電極の検出面以外を絶縁しつつ、その場合であっても各センサ電極への被検液供給の適切化を図ることができ、これにより電気化学的な測定の高信頼性や高感度等が実現可能となる。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to optimize the supply of the sample liquid to each sensor electrode while insulating the surfaces other than the detection surfaces of the plurality of sensor electrodes. It becomes possible to realize high reliability and high sensitivity of the measurement.

本開示の一実施形態に係る電気化学センサの概略構成例を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration example of an electrochemical sensor according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 図1の電気化学センサにおける要部構成例を示す側断面図である。FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a configuration example of a main part in the electrochemical sensor of FIG. 1; 本開示の一実施形態に係る電気化学センサの製造方法の手順の一例を示すフロー図である。FIG. 2 is a flow chart showing an example of the procedure of a method for manufacturing an electrochemical sensor according to an embodiment of the present disclosure;

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は例示であって、本開示は例示された態様に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that the following description is an example, and the present disclosure is not limited to the illustrated aspects.

(1)電気化学センサの構成
本実施形態で説明する電気化学センサは、被検液中の特定成分の濃度測定に用いられるものである。被検液は、例えば、オゾン(O)が水(水道水等)中に溶存するオゾン水である。特定成分は、例えば、オゾン水中に溶存するオゾンである。濃度測定は、例えば、リニアスイープボルタンメトリー(LSV)を利用して行う。つまり、本実施形態における電気化学センサは、オゾン水中のオゾン濃度(O濃度)を、LSVを利用して測定することが可能である。
(1) Configuration of electrochemical sensor The electrochemical sensor described in this embodiment is used to measure the concentration of a specific component in a sample liquid. The test liquid is, for example, ozone water in which ozone (O 3 ) is dissolved in water (such as tap water). The specific component is, for example, ozone dissolved in ozone water. Concentration measurements are performed using, for example, linear sweep voltammetry (LSV). That is, the electrochemical sensor in this embodiment can measure the ozone concentration ( O3 concentration) in ozone water using LSV.

(全体構成)
オゾン水中のオゾン濃度を測定するために、本実施形態に係る電気化学センサは、以下に説明するように構成されている。
図1は、本実施形態に係る電気化学センサの概略構成例を示す分解斜視図である。図2は、図1の電気化学センサにおける要部構成例を示す側断面図である。
図1および図2に示すように、電気化学センサ1は、大別すると、支持基板10と、センサ電極20と、保護部材30と、を備えて構成されている。
(overall structure)
In order to measure the ozone concentration in ozone water, the electrochemical sensor according to this embodiment is configured as described below.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration example of an electrochemical sensor according to this embodiment. FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a configuration example of a main part in the electrochemical sensor of FIG.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the electrochemical sensor 1 is generally composed of a supporting substrate 10, a sensor electrode 20, and a protective member 30. As shown in FIG.

(支持基板)
支持基板10は、センサ電極20および保護部材30を支持するものであり、長手方向に延びる短冊形のシート状(板状)部材として形成されている。短冊形の少なくとも一端側は、例えば円弧状に成形されていてもよい。支持基板10は、絶縁性を有する材料によって形成されている。絶縁性を有する材料としては、例えば、複合樹脂、セラミック、ガラス、プラスチック、ガラスエポキシ樹脂、不織布、紙、紙エポキシ等が挙げられる。支持基板10を形成する材料は、例えば、可燃性材料、生分解性材料であってもよい。ただし、支持基板10の形成材料は、例えばオゾン水中のO濃度の測定を行っている間、折れ曲がったり破損したりすることがない程度の物理的強度および機械的強度を有しているものとする。本実施形態において、支持基板10は、例えば、ガラスエポキシ樹脂で形成されていることが好ましく、さらには可撓性を有するように構成されていることが好ましい。
(support substrate)
The support substrate 10 supports the sensor electrodes 20 and the protective member 30, and is formed as a strip-shaped sheet-like (plate-like) member extending in the longitudinal direction. At least one end of the strip may be arc-shaped, for example. The support substrate 10 is made of an insulating material. Examples of insulating materials include composite resins, ceramics, glass, plastics, glass epoxy resins, non-woven fabrics, paper, and paper epoxy. The material forming the support substrate 10 may be, for example, a combustible material or a biodegradable material. However, the material forming the support substrate 10 should have physical strength and mechanical strength to the extent that it will not be bent or damaged during the measurement of the O3 concentration in the ozone water, for example. do. In this embodiment, the support substrate 10 is preferably made of, for example, a glass epoxy resin, and is preferably configured to have flexibility.

支持基板10における一方の主面上(具体的にはセンサ電極20の配置面側)には、その一端側(例えば端縁が円弧状に成形された側)に、センサ電極20が配置される領域となる電極パッド11が設けられている。電極パッド11は、後述するセンサ電極20の数に対応するように、複数箇所(例えば三箇所)に離間して配されている。また、同主面上における他端側には、後述する測定装置(例えばポテンショスタット)と電気的に接続するための接続端子12が設けられている。接続端子12についても、電極パッド11と同様に、センサ電極20の数に対応して複数(例えば三つ)が設けられている。そして、同主面上には、一端側で電極パッド11と電気的に接続するとともに、他端側で接続端子12と電気的に接続する配線(電気配線)13が設けられている。配線13も、電極パッド11および接続端子12と同様に、センサ電極20の数に対応して複数(例えば三本)が設けられており、それぞれが互いに離間して配設されている。このような配線13を介することで、各電極パッド11と各接続端子12とは、それぞれが個別に対応しつつ導通が確保されることになる。つまり、支持基板10上には、センサ電極20毎に割り当てられた電極パッド11、配線13および接続端子12が設けられており、電極パッド11および接続端子12のそれぞれが配線13を介して個別に電気的に接続されるようになっている。 On one main surface of the support substrate 10 (specifically, on the surface on which the sensor electrodes 20 are arranged), the sensor electrodes 20 are arranged on one end side (for example, the side where the edge is formed in an arc shape). An electrode pad 11 is provided as a region. The electrode pads 11 are spaced apart at a plurality of locations (for example, three locations) so as to correspond to the number of sensor electrodes 20 to be described later. A connection terminal 12 for electrically connecting to a measuring device (for example, a potentiostat), which will be described later, is provided on the other end side of the main surface. As with the electrode pads 11 , a plurality (for example, three) of the connection terminals 12 are provided corresponding to the number of the sensor electrodes 20 . Wirings (electrical wirings) 13 are provided on the main surface to electrically connect to the electrode pads 11 on one end side and to electrically connect to the connection terminals 12 on the other end side. Similarly to the electrode pads 11 and the connection terminals 12, a plurality of wirings 13 (for example, three wirings) are provided corresponding to the number of the sensor electrodes 20, and are spaced apart from each other. Through such a wiring 13, each electrode pad 11 and each connection terminal 12 are individually connected to ensure conduction. That is, the electrode pads 11, the wirings 13 and the connection terminals 12 assigned to the respective sensor electrodes 20 are provided on the support substrate 10, and the electrode pads 11 and the connection terminals 12 are individually connected via the wirings 13. It is designed to be electrically connected.

電極パッド11、接続端子12および配線13の形成材料としては、例えば、銅(Cu)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、これらの合金、これらの酸化物、カーボン(C)、または、これらを積層したもの等が挙げられる。 Materials for forming the electrode pads 11, the connection terminals 12 and the wirings 13 include, for example, copper (Cu), gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), palladium (Pd), aluminum (Al), iron ( Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), titanium (Ti), alloys thereof, oxides thereof, carbon (C), or laminates thereof.

支持基板10の主面上において、配線13は、保護部材30が配置される領域部分、および、接続端子12が形成された領域部分を除き、絶縁保護膜14によって覆われている。絶縁保護膜14は、例えば、絶縁性の樹脂材料(例えばポリエチレンテレフタレート(PET))、ゾルダーレジスト、絶縁性の粘着シート、絶縁性の接着剤等によって形成することができる。 On the main surface of the support substrate 10, the wiring 13 is covered with an insulating protective film 14 except for the area where the protective member 30 is arranged and the area where the connection terminals 12 are formed. The insulating protective film 14 can be formed of, for example, an insulating resin material (eg, polyethylene terephthalate (PET)), a solder resist, an insulating adhesive sheet, an insulating adhesive, or the like.

(センサ電極)
センサ電極20は、支持基板10の電極パッド11上に配されて、オゾン水中におけるオゾンの濃度測定用電極として機能するものである。そのために、センサ電極20は、被検液であるオゾン水と接触する検出面を有する自立体として構成されている。ここでいう「自立体」とは、支持なしで自立可能な固体のことを意味し、例えば、平板、円盤、立方体、直方体、多面体等の形状を呈している。このように、センサ電極20が支持基板10上に形成された薄膜ではなく、支持基板10とは別体として構成された自立体であることで、可撓性の支持基板10を用いたり、チップ状のセンサ電極20を容易に大量生産したりすることができる。
(Sensor electrode)
The sensor electrode 20 is arranged on the electrode pad 11 of the support substrate 10 and functions as an electrode for measuring the ozone concentration in the ozone water. For this reason, the sensor electrode 20 is configured as a self-standing body having a detection surface that comes into contact with ozone water, which is the test liquid. The term "self-standing body" as used herein means a solid body that can stand on its own without support, and has a shape such as a flat plate, disk, cube, rectangular parallelepiped, or polyhedron. As described above, the sensor electrode 20 is not a thin film formed on the support substrate 10, but is a self-supporting body configured separately from the support substrate 10, so that the flexible support substrate 10 can be used, and a chip can be used. The shaped sensor electrode 20 can be easily mass-produced.

センサ電極20は、オゾン水中のオゾン濃度の測定を三電極法によって行う場合であれば、作用電極21、対電極22、参照電極23の三つの電極によって構成される。つまり、センサ電極20は、作用電極21、対電極22、参照電極23の三極からなるセンサである。 The sensor electrode 20 is composed of three electrodes, a working electrode 21, a counter electrode 22, and a reference electrode 23, if the measurement of the ozone concentration in the ozone water is performed by the three-electrode method. In other words, the sensor electrode 20 is a sensor composed of three electrodes, the working electrode 21 , the counter electrode 22 and the reference electrode 23 .

これら作用電極21、対電極22および参照電極23(以下、これらを「各電極21,22,23」とも称する。)は、それぞれを同一形状で構成することができる。ここでいう「同一形状」とは、それぞれが同一のチップ平面形状であること、すなわち電極として機能する検出面が同一の平面形状および面積であり、各平面形状が描く図形が合同であることを意味する。チップ平面形状は、例えば支持基板10の長手方向に沿って配された長辺を有する長方形状とすることができるが、これに限定されるものではなく、正方形状や円形状であっても構わない。 These working electrode 21, counter electrode 22 and reference electrode 23 (hereinafter also referred to as "the respective electrodes 21, 22 and 23") can be configured in the same shape. The term "same shape" as used herein means that each chip has the same planar shape, that is, that the detection surface that functions as an electrode has the same planar shape and area, and that the figures drawn by each planar shape are congruent. means. The planar shape of the chip can be, for example, a rectangular shape having long sides arranged along the longitudinal direction of the support substrate 10, but is not limited to this, and may be a square shape or a circular shape. do not have.

各電極21,22,23のそれぞれの平面積は、特に限定されるものではないが、例えば1mm以上、好ましくは4mm以上、より好ましくは10mm以上、さらに好ましくは20mm以上であり、好ましくは100mm以下、より好ましくは50mm以下である。ここでいう「平面積」とは、支持基板10の主面に対して垂直方向上方から各電極21,22,23を見た際の面積であり、オゾン水中のオゾンの検出に寄与する面(検出面)の面積に相当する。
各電極21,22,23の平面積が1mm以上であれば、各電極21,22,23を精度よく安定して容易に作製することができ、ハンドリング性の低下および実装安定性の低下を抑制することもできる。
各電極21,22,23の平面積が100mm以下であれば、電気化学センサ1の大型化を回避できる、すなわち、小型の電気化学センサ1を得やすくなる。さらには、各電極21,22,23の平面積が50mm以下であることで、高感度の電気化学センサ1を得ながら、電気化学センサ1の大型化を確実に回避できる。
The plane area of each of the electrodes 21, 22, and 23 is not particularly limited, but is, for example, 1 mm 2 or more, preferably 4 mm 2 or more, more preferably 10 mm 2 or more, and still more preferably 20 mm 2 or more, It is preferably 100 mm 2 or less, more preferably 50 mm 2 or less. The “planar area” referred to here is the area when each electrode 21, 22, 23 is viewed from above the main surface of the support substrate 10 in the vertical direction, and the surface that contributes to the detection of ozone in the ozone water ( detection surface).
If the plane area of each of the electrodes 21, 22, and 23 is 1 mm 2 or more, the electrodes 21, 22, and 23 can be produced stably and easily with high accuracy, and deterioration in handling and mounting stability can be prevented. can also be suppressed.
If the plane area of each of the electrodes 21, 22, 23 is 100 mm 2 or less, the electrochemical sensor 1 can be prevented from becoming large, that is, the electrochemical sensor 1 can be easily obtained in a small size. Furthermore, by setting the plane area of each electrode 21, 22, 23 to 50 mm 2 or less, it is possible to reliably avoid an increase in the size of the electrochemical sensor 1 while obtaining the highly sensitive electrochemical sensor 1 .

各電極21,22,23の支持基板10上における配置は、特に限定されるものではないが、例えば、それぞれを対称性を有した位置に配することが考えられる。対称性を有した位置としては、以下のようなものが挙げられる。
具体的には、各電極21,22,23を、支持基板10の長手方向に沿って延びる仮想線(ただし不図示)を対象軸として、線対称の位置に配置する。その場合には、各電極21,22,23のうちの一つ(例えば、電極21)の平面形状における重心点または中心点が仮想線上に位置するとともに、他の二つ(例えば、電極22,23)が仮想線を挟んで対称な位置に振り分けられて位置することになる。
また、上述した線対称の位置であることに加えて、各電極21,22,23について、支持基板10における所定の基準点(ただし不図示)を中心として、それぞれを三回対称の位置に配置するようにしてもよい。所定の基準点は、上述した仮想線上に予め設定された仮想的な点である。また、三回対称とは、基準点を中心にして120°回転させる度に、少なくとも図形(例えば、各電極21,22,23の平面形状)の基準点(例えば、各電極21,22,23の重心点または中心点)が重なることになる対称性のことである。三回対称であれば、各電極21,22,23の重心点または中心点を結ぶ線が正三角形を描くことになる。
The arrangement of the electrodes 21, 22, and 23 on the support substrate 10 is not particularly limited, but for example, they may be arranged at symmetrical positions. The symmetrical positions include the following.
Specifically, the electrodes 21 , 22 , 23 are arranged at line-symmetrical positions with respect to a virtual line (not shown) extending along the longitudinal direction of the support substrate 10 . In that case, one of the electrodes 21, 22, 23 (for example, the electrode 21) has its center of gravity or center point in the planar shape located on the virtual line, and the other two (for example, the electrodes 22, 23) are positioned on the virtual line. 23) are distributed to symmetrical positions across the imaginary line.
In addition to the above-described line-symmetrical positions, the electrodes 21, 22, and 23 are arranged at three-fold symmetrical positions about a predetermined reference point (not shown) on the support substrate 10. You may make it The predetermined reference point is a virtual point preset on the virtual line described above. In addition, the three-fold symmetry means that at least the figure (for example, the planar shape of each electrode 21, 22, 23) is rotated by 120° around the reference point. ) is the symmetry in which the centroids or central points of In the case of three-fold symmetry, the center of gravity of each electrode 21, 22, 23 or the line connecting the center points forms an equilateral triangle.

本実施形態においては、各電極21,22,23について、例えば、支持基板10の先端側端縁(例えば円弧状に成形された端縁)の近傍における仮想線上に作用電極21が配置され、それよりも先端側端縁から離れる側において仮想線を挟んで対称な位置に振り分けられるように対電極22および参照電極23が配置されている。このような配置によって、作用電極21、対電極22および参照電極23は、それぞれが線対称で、かつ、三回対称となる位置に配されることになる。 In the present embodiment, for each of the electrodes 21, 22, and 23, for example, the working electrode 21 is arranged on a virtual line in the vicinity of the tip-side edge (for example, arc-shaped edge) of the support substrate 10. The counter electrode 22 and the reference electrode 23 are arranged so as to be distributed to symmetrical positions with respect to the imaginary line on the side away from the distal end edge. With such an arrangement, the working electrode 21, the counter electrode 22 and the reference electrode 23 are arranged in positions that are axially symmetrical and three-fold symmetrical.

なお、本実施形態では、各電極21,22,23について、最も支持基板10の先端側を作用電極21として機能させ、その両側のそれぞれを対電極22、参照電極23として機能させる場合を例に挙げるが、必ずしもこのような配置態様に限定されるものではない。つまり、作用電極21、対電極22、参照電極23の配置をどのようにするかは、特定の態様に限定されるものではない。
また、各電極21,22,23の機能(すなわち、どの位置にて作用電極21、対電極22または参照電極23として機能させるか)についても、必ずしも固定的なものである必要はなく、状況に応じて適宜(例えば経時的に)入れ替えることを可能にしてもよい。ただし、機能の入れ替えに対応する場合には、上述した対称性を有した位置に各電極21,22,23が配置されていることが望ましい。
In the present embodiment, for each of the electrodes 21, 22, and 23, the tip end side of the support substrate 10 is made to function as the working electrode 21, and both sides thereof are made to function as the counter electrode 22 and the reference electrode 23, respectively. However, it is not necessarily limited to such an arrangement mode. In other words, how the working electrode 21, the counter electrode 22, and the reference electrode 23 are arranged is not limited to a specific mode.
Also, the function of each electrode 21, 22, 23 (that is, at which position to function as the working electrode 21, the counter electrode 22, or the reference electrode 23) does not necessarily have to be fixed; It may be possible to replace them as appropriate (for example, over time). However, if the functions are interchanged, it is desirable that the electrodes 21, 22, and 23 are arranged at the symmetrical positions described above.

以上のように配置された各電極21,22,23について、少なくとも作用電極21および対電極22、好ましくは参照電極23を含む三極の全ては、それぞれ、ホウ素ドープダイヤモンド電極(以下、「BDD電極」とも称する。)によって構成することができる。つまり、好ましくは、作用電極21、対電極22および参照電極23の三極は、BDD電極とすることができる。ただし、少なくとも作用電極21および対電極22がBDD電極であれば、参照電極23は、例えば、銀(Ag)電極または表面を塩化銀(AgCl)としたAg電極等の金属電極であってもよい。 For each electrode 21, 22, 23 so arranged, all three electrodes, including at least the working electrode 21 and the counter electrode 22, preferably the reference electrode 23, are respectively boron-doped diamond electrodes (hereinafter "BDD electrodes"). ”). That is, preferably, the three electrodes of working electrode 21, counter electrode 22 and reference electrode 23 can be BDD electrodes. However, if at least the working electrode 21 and the counter electrode 22 are BDD electrodes, the reference electrode 23 may be, for example, a silver (Ag) electrode or a metal electrode such as an Ag electrode whose surface is silver chloride (AgCl). .

BDD電極は、ホウ素を高濃度ドープしてダイヤモンド膜に高導電性を持たせたものを電気化学用電極として用いるものであり、ここではチップ化して使用する。
本実施形態において、BDD電極は、多結晶ダイヤモンド膜等で構成された電極膜24と、導電性基板(以下、単に「基板」とも称する。)25とを備えており、これらが積層されたチップ状の電極(電極チップ)である。そして、基板25の裏面(すなわち電極膜24が設けられた面とは反対側の面)から導通をとる縦型電極として構成されている。
The BDD electrode is an electrochemical electrode made of a diamond film doped with boron at a high concentration to impart high conductivity.
In this embodiment, the BDD electrode includes an electrode film 24 made of a polycrystalline diamond film or the like, and a conductive substrate (hereinafter also simply referred to as "substrate") 25. A chip in which these are laminated It is a shaped electrode (electrode tip). It is configured as a vertical electrode that conducts from the back surface of the substrate 25 (that is, the surface opposite to the surface on which the electrode film 24 is provided).

電極膜24は、多結晶ダイヤモンドで構成されている。具体的には、電極膜24は、ドーパントとしてのホウ素(B)元素を含むダイヤモンド結晶、すなわち、p型の導電性を有するダイヤモンド結晶で構成される多結晶膜(多結晶ダイヤモンド膜)である。ダイヤモンド結晶とは、炭素(C)原子がダイヤモンド結晶構造と呼ばれるパターンで配列している結晶である。また、電極膜24は、Bがドープされたダイヤモンド・ライク・カーボン(DLC)膜であってもよい。電極膜24におけるB濃度は、二次イオン質量分析(Secondary Ion Mass Spectrometry(SIMS))で測定でき、例えば1×1019cm-3以上5×1022cm-3以下とすることができる。 The electrode film 24 is made of polycrystalline diamond. Specifically, the electrode film 24 is a polycrystalline film (polycrystalline diamond film) composed of diamond crystals containing boron (B) as a dopant, that is, diamond crystals having p-type conductivity. A diamond crystal is a crystal in which carbon (C) atoms are arranged in a pattern called a diamond crystal structure. Alternatively, the electrode film 24 may be a B-doped diamond-like carbon (DLC) film. The B concentration in the electrode film 24 can be measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS), and can be, for example, 1×10 19 cm −3 or more and 5×10 22 cm −3 or less.

電極膜24は、基板25が有する二つの主面のうちいずれか一方の主面上に設けられている。本明細書では、電極膜24が設けられる基板25の主面を、「基板25の結晶成長面」とも称する。電極膜24は、基板25の結晶成長面全域にわたって設けられている。電極膜24は、表面(露出面)で、所定の電気化学反応(例えば、オゾンの酸化還元反応)を生じさせる。 The electrode film 24 is provided on one of the two main surfaces of the substrate 25 . In this specification, the main surface of the substrate 25 on which the electrode film 24 is provided is also referred to as "the crystal growth surface of the substrate 25". The electrode film 24 is provided over the entire crystal growth surface of the substrate 25 . The electrode film 24 causes a predetermined electrochemical reaction (for example, oxidation-reduction reaction of ozone) on the surface (exposed surface).

電極膜24は、化学気相成長(Chemical Vapor Deposition(CVD))法や、物理蒸着(Physical Vapor Deposition(PVD))法等により成長させる(堆積させる、合成する)ことができる。CVD法としては、タングステンフィラメントを用いた熱フィラメント(ホットフィラメント)CVD法、プラズマCVD法等が例示され、PVD法としては、イオンビーム法やイオン化蒸着法等が例示される。電極膜24の厚さは、例えば0.5μm以上10μm以下、好ましくは1μm以上6μm以下、より好ましくは2μm以上4μm以下とすることができる。 The electrode film 24 can be grown (deposited, synthesized) by a chemical vapor deposition (CVD) method, a physical vapor deposition (PVD) method, or the like. Examples of the CVD method include hot filament CVD using a tungsten filament, plasma CVD, and the like, and examples of the PVD method include an ion beam method and an ionization vapor deposition method. The thickness of the electrode film 24 can be, for example, 0.5 μm or more and 10 μm or less, preferably 1 μm or more and 6 μm or less, more preferably 2 μm or more and 4 μm or less.

基板25としては、低抵抗材料で構成された平板状の基板が用いられる。基板25として、シリコン(Si)を主元素として構成され、ホウ素(B)等のp型のドーパントを所定濃度で含む基板、例えばp型の単結晶Si基板を用いることができる。基板25として、p型の多結晶Si基板を用いることもできる。基板25におけるB濃度は、例えば5×1018cm-3以上1.5×1020cm-3以下、好ましくは5×1018cm-3以上1.2×1020cm-3以下とすることができる。基板25におけるB濃度が上記範囲内であることにより、基板25の比抵抗を低くしつつ、基板25の製造歩留の低下や性能劣化を回避することができる。 As the substrate 25, a flat substrate made of a low resistance material is used. As the substrate 25, a substrate composed mainly of silicon (Si) and containing a p-type dopant such as boron (B) at a predetermined concentration, for example, a p-type single crystal Si substrate can be used. A p-type polycrystalline Si substrate can also be used as the substrate 25 . The B concentration in the substrate 25 is, for example, 5×10 18 cm −3 or more and 1.5×10 20 cm −3 or less, preferably 5×10 18 cm −3 or more and 1.2×10 20 cm −3 or less. can be done. By keeping the B concentration in the substrate 25 within the above range, it is possible to reduce the specific resistance of the substrate 25 while avoiding a decrease in manufacturing yield and deterioration in performance of the substrate 25 .

基板25の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、150μm以上1mm以下である。基板25の厚さを上記範囲内とすることで、基板25のハンドリングを安定化させることができる。基板25の厚さの上限は特に限定されないが、現在一般的に市場に流通しているSi基板の厚さは、直径が12インチの単結晶Si基板で775μm程度である。このため、現在の技術における基板25の厚さの上限は例えば775μm程度とすることができる。 The thickness of the substrate 25 is not particularly limited, but is, for example, 150 μm or more and 1 mm or less. By setting the thickness of the substrate 25 within the above range, the handling of the substrate 25 can be stabilized. Although the upper limit of the thickness of the substrate 25 is not particularly limited, the thickness of a Si substrate generally available on the market at present is a single crystal Si substrate having a diameter of 12 inches and having a thickness of about 775 μm. Therefore, the upper limit of the thickness of the substrate 25 in the current technology can be set to about 775 μm, for example.

基板25として、Siを主元素として構成された基板(Si基板)以外の基板を用いることもできる。例えば、基板25として、炭化シリコン基板(SiC基板)等のSiの化合物を用いて構成された基板を用いることもできる。 As the substrate 25, a substrate other than a substrate composed of Si as a main element (Si substrate) can be used. For example, as the substrate 25, a substrate configured using a compound of Si such as a silicon carbide substrate (SiC substrate) can be used.

なお、基板25として、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)等を主元素として構成された金属基板を用いることも考えられる。しかしながら、金属基板を用いた場合、リーク電流が生じやすいことから、基板25としてSi基板を用いる方が好ましい。 It is also conceivable to use a metal substrate composed mainly of niobium (Nb), molybdenum (Mo), titanium (Ti), or the like as the substrate 25 . However, it is preferable to use a Si substrate as the substrate 25 because leakage current is likely to occur when a metal substrate is used.

以上のような構成のセンサ電極20(すなわち、作用電極21、対電極22および参照電極23)は、それぞれが、導電性を有する導電性接合材26を介して、支持基板10の電極パッド11上に配置されている。 The sensor electrodes 20 (that is, the working electrode 21, the counter electrode 22, and the reference electrode 23) configured as described above are respectively placed on the electrode pads 11 of the support substrate 10 via the conductive bonding material 26 having conductivity. are placed in

導電性接合材26は、例えば、導電性の粘着シートまたは導電性の接着剤によって構成されている。つまり、本実施形態において、センサ電極20は、例えば導電性の粘着シートまたは導電性の接着剤を用いて、電極パッド11に接合されており、これによりセンサ電極20と電極パッド11とが物理的に接合されるとともに電気的にも接続されるようになっている。なお、導電性接合材26は、導電性を有しつつセンサ電極20と電極パッド11とを接合し得るものであれば、特定の粘着シートまたは接着剤に限定されるものではないが、室温で揮発性を有する分子量が100以上の有機物成分を含有していないことが好ましい。 The conductive bonding material 26 is composed of, for example, a conductive adhesive sheet or a conductive adhesive. That is, in the present embodiment, the sensor electrode 20 is bonded to the electrode pad 11 using, for example, a conductive adhesive sheet or a conductive adhesive, thereby physically connecting the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 together. and electrically connected. The conductive bonding material 26 is not limited to a specific adhesive sheet or adhesive as long as it can bond the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 while having conductivity. It is preferable not to contain volatile organic components having a molecular weight of 100 or more.

導電性接合材26の電気抵抗率は、例えば、0.1kΩ・m以下であることが好ましい。このような電気抵抗率であれば、センサ電極20と電極パッド11との間の導通を確保する上で非常に好ましいものとなる。 The electrical resistivity of the conductive bonding material 26 is preferably, for example, 0.1 kΩ·m or less. Such an electrical resistivity is very preferable for ensuring conduction between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 .

導電性接合材26の平面サイズは、電極パッド11の上面(すなわち、導電性接合材26と接触する面)の平面サイズより大きいことが好ましい。ここでいう「平面サイズ」とは、平面形状の大きさ(例えば、四角形における一辺の長さ、円形における径の長さ等)または平面形状の面積の少なくとも一方を意味する。具体的には、例えば、正方形の一辺の長さが1.6mmの大きさの電極パッド11に対して、一辺の長さが1.9mmの大きさの導電性接合材26を用いる。このような構成であれば、電極パッド11上に導電性接合材26を配置する際の位置制御を厳密に行わなくても(許容公差内での位置ズレがあっても)、電極パッド11の上面の全域を導電性接合材26が覆うようにすることができるので、センサ電極20と電極パッド11との重畳面積が損なわれることがなく、その結果としてセンサ電極20と電極パッド11との間の導通を確保する上で非常に好ましいものとなる。 The planar size of the conductive bonding material 26 is preferably larger than the planar size of the upper surface of the electrode pad 11 (that is, the surface in contact with the conductive bonding material 26). The "planar size" as used herein means at least one of the size of a planar shape (for example, the length of one side of a quadrangle, the length of a diameter of a circle, etc.) or the area of a planar shape. Specifically, for example, the conductive bonding material 26 having a side length of 1.9 mm is used for the electrode pad 11 having a square side length of 1.6 mm. With such a configuration, even if the position of the conductive bonding material 26 is not strictly controlled when arranging the conductive bonding material 26 on the electrode pad 11 (even if there is a positional deviation within the allowable tolerance), the electrode pad 11 can be positioned. Since the entire upper surface can be covered with the conductive bonding material 26, the overlapping area between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is not impaired, and as a result, the space between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is kept. It is very preferable in terms of ensuring electrical continuity.

その一方で、導電性接合材26の平面サイズは、センサ電極20の底面(例えば、BDD電極であれば、基板25の裏面)の平面サイズより小さいことが好ましい。具体的には、例えば、正方形の一辺の長さが2.0mmの大きさのセンサ電極20に対して、一辺の長さが1.9mmの大きさの導電性接合材26を用いる。このような構成であれば、導電性接合材26を介して電極パッド11上にセンサ電極20を配置した際に、センサ電極20の端縁近傍において、センサ電極20の底面と支持基板10の上面との間に、導電性接合材26の外縁よりも外側に位置する離間領域(空隙)32aが形成されることになる。例えば、導電性接合材26の平面積がセンサ電極20の底面積より小さい場合であれば、離間領域32aは、導電性接合材26の外縁を囲むように、センサ電極20の端縁の全周にわたって連続するように形成される。なお、離間領域32aの存在意義については、詳細を後述する。 On the other hand, the planar size of the conductive bonding material 26 is preferably smaller than the planar size of the bottom surface of the sensor electrode 20 (eg, the back surface of the substrate 25 in the case of a BDD electrode). Specifically, for example, the conductive bonding material 26 having a side length of 1.9 mm is used for the square sensor electrode 20 having a side length of 2.0 mm. With such a configuration, when the sensor electrode 20 is arranged on the electrode pad 11 with the conductive bonding material 26 interposed therebetween, the bottom surface of the sensor electrode 20 and the top surface of the support substrate 10 near the edge of the sensor electrode 20 are separated from each other. A spaced region (gap) 32a located outside the outer edge of the conductive bonding material 26 is formed between the . For example, when the planar area of the conductive bonding material 26 is smaller than the bottom area of the sensor electrode 20 , the spaced region 32 a is formed around the entire edge of the sensor electrode 20 so as to surround the outer edge of the conductive bonding material 26 . is formed so as to be continuous over the The significance of the existence of the spacing region 32a will be described later in detail.

(保護部材)
保護部材30は、上述した各電極21,22,23と同様に、支持基板10上に配されて用いられるものである。ただし、保護部材30は、各電極21,22,23のそれぞれに対応する平面視形状で形成された複数の開口部31を有している。ここで、「対応する平面視形状」とは、各電極21,22,23の平面視形状と同視できる形状(例えば相似形)のことをいう。そして、保護部材30は、これら複数の開口部31内に各電極21,22,23が個別に位置する状態で、支持基板10上に配されるようになっている。これにより、保護部材30は、支持基板10上に配された際に、各電極21,22,23の検出面20aを露出させつつ、各電極21,22,23を囲うように配置されることになる。
(Protection member)
The protective member 30 is arranged on the support substrate 10 and used in the same manner as the electrodes 21, 22, and 23 described above. However, the protection member 30 has a plurality of openings 31 formed in planar view shapes corresponding to the respective electrodes 21 , 22 , 23 . Here, the "corresponding plan view shape" means a shape (for example, a similar shape) that can be identified with the plan view shape of each of the electrodes 21, 22, and 23. As shown in FIG. The protection member 30 is arranged on the support substrate 10 with the electrodes 21 , 22 , 23 individually positioned within the plurality of openings 31 . Thereby, when the protection member 30 is placed on the support substrate 10, the protection member 30 is arranged so as to surround the electrodes 21, 22, and 23 while exposing the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23. become.

保護部材30における各開口部31は、当該開口部31内に位置する電極21,22,23との間の少なくとも一部に、好ましくは電極21,22,23の外縁の全周にわたって、所定の間隔を開けて離間する空隙32を有するように形成されている。なお、空隙32については、詳細を後述する。 Each opening 31 in the protective member 30 has a predetermined It is formed to have air gaps 32 spaced apart. Details of the gap 32 will be described later.

保護部材30は、絶縁性を有する材料によって形成されている。センサ電極20の機能に悪影響を及ぼさないようにするためである。また、保護部材30は、撥水性を有する材料によって形成されていることが好ましい。撥水性が後述するオゾン水の浸入抑制効果に寄与すると考えられるからである。このような保護部材30の形成材料としては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、PET、撥水コート紙、含侵紙、ユポ紙等が挙げられる。本実施形態において、保護部材30は、例えば、PETによって形成されている。 The protective member 30 is made of an insulating material. This is to prevent the function of the sensor electrode 20 from being adversely affected. Moreover, the protection member 30 is preferably made of a material having water repellency. This is because the water repellency is considered to contribute to the effect of suppressing penetration of ozone water, which will be described later. Materials for forming such a protective member 30 include, for example, polyimide (PI), polyvinyl chloride (PVC), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), PET, water-repellent coated paper, Examples include impregnated paper and Yupo paper. In this embodiment, the protective member 30 is made of PET, for example.

保護部材30は、絶縁性を有する絶縁性接合材33を介して、支持基板10上に配置されている。 The protective member 30 is arranged on the support substrate 10 via an insulating bonding material 33 having insulating properties.

絶縁性接合材33は、例えば、絶縁性の粘着シートまたは絶縁性の接着剤によって構成されている。つまり、本実施形態において、保護部材30は、例えば絶縁性の粘着シートまたは絶縁性の接着剤を用いて、支持基板10に貼付されており、これにより保護部材30と支持基板10とが物理的に接合されるようになっている。なお、絶縁性接合材33は、絶縁性を有しつつ保護部材30と支持基板10とを接合し得るものであれば、特定の粘着シートまたは接着剤に限定されるものではないが、室温で揮発性を有する分子量が100以上の有機物成分を含有していないことが好ましい。 The insulating bonding material 33 is composed of, for example, an insulating adhesive sheet or an insulating adhesive. That is, in the present embodiment, the protective member 30 is attached to the support substrate 10 using, for example, an insulating adhesive sheet or an insulating adhesive, thereby physically separating the protective member 30 and the support substrate 10. is intended to be joined to The insulating bonding material 33 is not limited to a specific adhesive sheet or adhesive as long as it can bond the protective member 30 and the support substrate 10 while having insulation. It is preferable not to contain volatile organic components having a molecular weight of 100 or more.

絶縁性接合材33は、保護部材30に対応する平面視形状で形成されている。したがって、保護部材30における複数の開口部31に対応するように、絶縁性接合材33にも複数の開口部(ただし不図示)が形成されている。 The insulating bonding material 33 is formed in a plan view shape corresponding to the protective member 30 . Therefore, a plurality of openings (not shown) are also formed in the insulating bonding material 33 so as to correspond to the plurality of openings 31 in the protective member 30 .

絶縁性接合材33における各開口部の形成箇所において、当該開口部の平面サイズは、保護部材30における開口部31の平面サイズより大きいことが好ましい。具体的には、例えば、正方形の一辺の長さが2.2mmの保護部材30における開口部31に対して、一辺の長さが2.3mmの大きさの開口部を絶縁性接合材33に形成しておく。このような構成であれば、絶縁性接合材33を介して支持基板10上に保護部材30を配置した際に、保護部材30の底面と支持基板10の上面との間に、保護部材30における開口部31の内壁面よりも外側に位置する離間領域(空隙)32bが形成されることになる。例えば、開口部の平面積が開口部31の平面積より大きい場合であれば、離間領域32bは、開口部31の内壁面に沿って当該開口部31の全周にわたって連続するように形成される。なお、離間領域32bの存在意義については、詳細を後述する。 The plane size of each opening in the insulating bonding material 33 is preferably larger than the plane size of the opening 31 in the protective member 30 . Specifically, for example, an opening having a side length of 2.3 mm is formed in the insulating bonding material 33 with respect to the opening 31 in the protective member 30 having a square side length of 2.2 mm. keep forming. With such a configuration, when the protective member 30 is arranged on the support substrate 10 with the insulating bonding material 33 interposed therebetween, a A spaced region (gap) 32b located outside the inner wall surface of the opening 31 is formed. For example, if the plane area of the opening is larger than the plane area of the opening 31, the spaced region 32b is formed along the inner wall surface of the opening 31 so as to be continuous along the entire circumference of the opening 31. . The significance of existence of the spaced region 32b will be described later in detail.

絶縁性接合材33を介して支持基板10上に配される保護部材30は、当該支持基板10の全体を覆う必要はなく、当該支持基板10上に設定されたセンシング領域の全域を覆うように構成されていればよい。「センシング領域」とは、各電極21,22,23の配置箇所を含む支持基板10の先端から所定距離Lの範囲であり、被検液であるオゾン水が供給される主たる領域のことをいう。所定距離Lの範囲には、少なくとも、各電極21,22,23の間(それぞれの配置箇所の内側)の領域を含み、それぞれの配置箇所から外側の方向については、当該配置箇所の外縁から各電極21,22,23の短辺長を超える長さの範囲の領域を含むものとする。 The protective member 30 arranged on the support substrate 10 via the insulating bonding material 33 does not need to cover the entire support substrate 10, and is arranged so as to cover the entire sensing area set on the support substrate 10. It just needs to be configured. The “sensing region” is a range within a predetermined distance L from the tip of the support substrate 10 including the locations where the electrodes 21, 22, and 23 are arranged, and is the main region to which the test liquid, ozonated water, is supplied. . The range of the predetermined distance L includes at least the area between each of the electrodes 21, 22, and 23 (inside the respective arrangement locations), and in the direction outside from the respective arrangement locations, the distance from the outer edge of the arrangement location to each A region having a length exceeding the length of the short sides of the electrodes 21, 22, and 23 is included.

このように、保護部材30がセンシング領域の全域を覆っていれば、そのセンシング領域の上面側(すなわちオゾン水が供給される面側)は、単一の部品である保護部材30の表面30aと、その保護部材30の開口部31内に位置する各電極21,22,23の検出面20aと、これらの間に形成される空隙32と、によって構成される。つまり、センシング領域において、各電極21,22,23の検出面20aの間は、空隙32の部分を除き、段差を有さない保護部材30の表面30aによって全域が覆われることになる。 Thus, if the protective member 30 covers the entire sensing region, the upper surface side of the sensing region (that is, the surface side to which the ozone water is supplied) is the surface 30a of the protective member 30, which is a single component. , the detection surface 20a of each of the electrodes 21, 22, 23 positioned within the opening 31 of the protective member 30, and the gap 32 formed therebetween. That is, in the sensing area, the surface 30a of the protective member 30 without a step covers the entire area between the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23 except for the gap 32. FIG.

(空隙)
各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとの間に形成される空隙32は、他の部材が非含有である空間である。つまり、空隙32内には、何も充填されておらず、空気層(空気絶縁層)が形成されている。
(void)
A gap 32 formed between the detection surface 20a of each electrode 21, 22, 23 and the surface 30a of the protective member 30 is a space that does not contain other members. That is, the space 32 is not filled with anything, and an air layer (air insulating layer) is formed.

上述した離間領域32a,32bが形成される場合に、各離間領域32a,32bは、空隙32に連通するように配される。つまり、離間領域32a,32bには、空隙32と同様に、空気層(空気絶縁層)が形成されることになる。 When the spaced regions 32 a and 32 b described above are formed, the spaced regions 32 a and 32 b are arranged so as to communicate with the gap 32 . In other words, an air layer (air insulating layer) is formed in the spaced regions 32a and 32b in the same way as in the gap 32. As shown in FIG.

このような空気層が形成されることで、例えば、各電極21,22,23の側面の少なくとも一部は、空隙32内に露出することになる。 By forming such an air layer, for example, at least a part of the side surface of each electrode 21 , 22 , 23 is exposed in the gap 32 .

また、空隙32は、各電極21,22,23に対してオゾン水を供給した際に、当該空隙32内で生じるオゾン水の表面張力および当該空隙32内に閉じ込められる空気の反発力のうち少なくともいずれかによって、当該空隙32内へのオゾン水の浸入を抑制するように形成されている。空隙32内に閉じ込められる空気の反発力は、空隙32内の空気の逃げ道がないことによって生じ得る。このような構成により、各電極21,22,23の側面に対するオゾン水の接触を抑制することができる。 In addition, when ozone water is supplied to each of the electrodes 21, 22, and 23, at least the surface tension of the ozone water generated in the gap 32 and the repulsive force of the air confined in the gap 32 are Either one is formed to suppress entry of ozone water into the gap 32 . The repulsive force of the air trapped within the void 32 can be caused by the lack of escape routes for the air within the void 32 . With such a configuration, contact of the ozone water with the side surfaces of the electrodes 21, 22, and 23 can be suppressed.

オゾン水の浸入抑制効果は、例えば、空隙32の間隔(開口部31と電極21,22,23との間の距離)、空隙32の断面におけるアスペクト比、保護部材30の表面状態等といった様々な要素に依存し得る。 The effect of suppressing the permeation of ozonized water is determined by various factors such as the distance between the gaps 32 (distances between the openings 31 and the electrodes 21, 22, and 23), the aspect ratio of the cross section of the gaps 32, the surface condition of the protective member 30, and the like. It can depend on the elements.

本実施形態において、空隙32の間隔は、例えば、50μm以上600μm以下であり、好ましくは100μm以上300μm以下である。空隙32の間隔を50μm以上とすることで、オゾン水の供給時に毛細管現象の発現を抑制して、毛細管現象に起因した空隙32内へのオゾン水の浸入を抑制することができる。さらに空隙32の間隔を100μm以上とすることで、毛細管現象の発現を安定的に抑制することができる。一方で、空隙32の間隔を600μm以下とすることで、オゾン水の供給時に、空隙32内で生じるオゾン水の表面張力および空隙32内に閉じ込められる空気の反発力のうち少なくともいずれかを確保することができる。さらに空隙32の間隔を300μm以下とすることで、上述の表面張力および空気の反発力のうち少なくともいずれかを安定的に確保することができる。なお、実装精度の観点からは、空隙32の間隔は、例えば、50μm以上が好ましい。また、空隙32内に空気を閉じ込める観点からは、開口部31の側壁面を構成する少なくとも1辺は、電極21,22,23の側面から間隔をあけることが好ましい。 In the present embodiment, the spacing of the voids 32 is, for example, 50 μm or more and 600 μm or less, preferably 100 μm or more and 300 μm or less. By setting the interval of the gaps 32 to 50 μm or more, it is possible to suppress the occurrence of capillary action when the ozonated water is supplied, and to suppress the ozonated water from entering the gaps 32 due to the capillary action. Furthermore, by setting the interval of the voids 32 to 100 μm or more, it is possible to stably suppress the occurrence of capillary action. On the other hand, by setting the interval of the voids 32 to 600 μm or less, at least one of the surface tension of the ozonized water generated within the voids 32 and the repulsive force of the air trapped within the voids 32 is ensured when the ozonized water is supplied. be able to. Furthermore, by setting the interval of the air gap 32 to 300 μm or less, at least one of the surface tension and the repulsive force of air can be stably secured. From the viewpoint of mounting accuracy, the interval of the gap 32 is preferably 50 μm or more, for example. Moreover, from the viewpoint of trapping air in the gap 32 , it is preferable that at least one side constituting the side wall surface of the opening 31 is spaced apart from the side surfaces of the electrodes 21 , 22 , 23 .

空隙32の間隔に対する空隙32の高さで求められるアスペクト比は、例えば、1以上が好ましい。具体的には、例えば、空隙32の高さが380μmの場合は、空隙32の間隔は、0以上380μm以下が好ましく、100μmがより好ましい(アスペクト比3.8)。または、例えば、空隙32の高さが200μmの場合は、空隙32の間隔は、0以上200μm以下が好ましく、80μmがより好ましい(アスペクト比2.5)。 The aspect ratio of the height of the gaps 32 to the interval of the gaps 32 is preferably 1 or more, for example. Specifically, for example, when the height of the gap 32 is 380 μm, the interval of the gap 32 is preferably 0 to 380 μm, more preferably 100 μm (aspect ratio 3.8). Alternatively, for example, when the height of the gap 32 is 200 μm, the interval of the gap 32 is preferably 0 or more and 200 μm or less, more preferably 80 μm (aspect ratio 2.5).

保護部材30の表面状態については、撥水性を有していることが好ましい。具体的には、保護部材30の形成材料の対水接触角が例えば60°以上であることが好ましい。このような構成により、空隙32内へのオゾン水の浸入を安定的に抑制することができる。 The surface condition of the protection member 30 is preferably water repellent. Specifically, it is preferable that the contact angle of water of the material forming the protective member 30 is, for example, 60° or more. With such a configuration, it is possible to stably suppress the entry of ozone water into the space 32 .

なお、空隙32は、電極21,22,23の外縁の全周にわたって形成されていることが好ましいが、必ずしもこれに限定されることはなく、保護部材30の開口部31との間の少なくとも一部に形成されていればよい。少なくとも一部に形成される場合、当該一部以外の部分では、開口部31の内壁面が電極21,22,23の側面と接触していてもよいし、または両者の間に他部材(例えば絶縁性部材)が充填されていてもよい。 The gap 32 is preferably formed over the entire circumference of the outer edges of the electrodes 21, 22, and 23, but is not necessarily limited to this. It is sufficient if it is formed in the part. When formed at least partially, the inner wall surfaces of the openings 31 may be in contact with the side surfaces of the electrodes 21, 22, and 23, or other members (for example, insulating member) may be filled.

(センサ電極と保護部材との関係)
保護部材30は、各電極21,22,23を囲うように配置された状態において、当該保護部材30における開口部31を除く支持基板10との対向側の表面30aが、各電極21,22,23の検出面20aに対して、面一構造を構成するようになっている。
(Relationship between sensor electrode and protection member)
When the protective member 30 is arranged so as to surround the electrodes 21, 22, and 23, the surface 30a of the protective member 30 facing the support substrate 10, excluding the opening 31, covers the electrodes 21, 22, and 23. 23, a flush structure is formed with respect to the detection surface 20a.

ここで、「面一構造」とは、主として支持基板10の上面からの高さが各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとで同一である構造のことをいい、さらには同一であると見做せる構造をも含む。「同一であると見做せる」とは、完全に同一ではなく段差があっても、その段差の大きさが所定の許容値以下であることをいう。許容し得る段差の大きさとしては、例えば、各電極21,22,23が配置される間隔を距離a、許容し得る最大段差を大きさbとした場合に、好ましくは大きさbは距離aの1/5以下、より好ましくは1/10以下とすることが考えられる。 Here, the “flush structure” mainly refers to a structure in which the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23 and the surface 30a of the protective member 30 have the same height from the upper surface of the support substrate 10. , and further includes structures that can be regarded as identical. The phrase "can be regarded as being identical" means that even if there is a step, the size of the step is equal to or less than a predetermined allowable value. As for the allowable size of the step, for example, when the distance between the electrodes 21, 22, and 23 is defined as the distance a, and the allowable maximum step is the size b, the size b is preferably the distance a. 1/5 or less, more preferably 1/10 or less.

また、「面一構造」については、各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとが平行である構造の他に、平行であると見做せる構造をも含む。「平行であると見做せる」とは、それぞれの面が完全に平行ではなく、非平行となる傾きがあっても、その傾きの大きさが許容値以下であることをいう。許容し得る傾きの大きさとしては、例えば、傾きにより発生する上下方向の距離を距離cとした場合に、好ましくは距離cは上記の距離aの1/5以下、より好ましくは1/10以下とすることが考えられる。 In addition to the structure in which the detection surface 20a of each electrode 21, 22, 23 and the surface 30a of the protective member 30 are parallel, the "flush structure" also includes a structure that can be regarded as being parallel. "Considered to be parallel" means that each surface is not completely parallel, and even if there is a non-parallel inclination, the magnitude of the inclination is below the allowable value. As for the magnitude of the tilt that can be tolerated, for example, when the vertical distance generated by the tilt is defined as the distance c, the distance c is preferably 1/5 or less, more preferably 1/10 or less of the above distance a. It is conceivable that

このような面一構造により、各電極21,22,23のそれぞれの検出面20aと、これらを囲うように配置される一つの保護部材30の表面30aとは、同一の平面を構成するか、または同一の平面を構成すると見做せるようになる。つまり、保護部材30の表面30aは、支持基板10の上面を基準として、各電極21,22,23の検出面20aと同じ高さ(同じと見做せる高さを含む)を有していることになる。 With such a flush structure, the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23 and the surface 30a of the protection member 30 arranged to surround them form the same plane, Or it can be regarded as constituting the same plane. That is, the surface 30a of the protective member 30 has the same height (including heights that can be regarded as the same) as the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23 with the upper surface of the support substrate 10 as a reference. It will be.

このように、各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとが面一構造を構成していれば、当該検出面20aと当該表面30aとの間に段差(凹凸構造)が生じてしまうことがない。そのため、静止した状態のオゾン水中におけるオゾン濃度の測定中に各電極21,22,23に対してオゾンが拡散で到達する場合、当該オゾンの拡散を妨げるような障害が存在せず、各電極21,22,23のそれぞれへのオゾンの拡散が一様かつ連続的に行われるようになる。 Thus, if the detection surface 20a of each electrode 21, 22, 23 and the surface 30a of the protective member 30 form a flush structure, there is a step (uneven structure) between the detection surface 20a and the surface 30a. ) does not occur. Therefore, when the ozone reaches the electrodes 21, 22, and 23 by diffusion during the measurement of the ozone concentration in the ozone water in a stationary state, there is no obstacle that hinders the diffusion of the ozone. , 22 and 23 are uniformly and continuously diffused.

しかも、面一構造を構成する保護部材30の開口部31と各電極21,22,23との間には空隙32が形成されているので、当該空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果は維持される。 Moreover, since the gaps 32 are formed between the openings 31 of the protective member 30 and the electrodes 21, 22, 23, which constitute the flush structure, the effect of suppressing the penetration of ozone water by the gaps 32 is maintained. be.

つまり、センシング領域においては、保護部材30の開口部31内に各電極21,22,23を配置する場合であっても、面一構造によって全域にわたり段差(凹凸構造)を生じさせることがなく、また空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果が維持されるので、各電極21,22,23に対するオゾン水の供給の適切化が確実に図れるようになる。 In other words, in the sensing area, even when the electrodes 21, 22, and 23 are arranged in the opening 31 of the protective member 30, the flush structure does not cause a step (uneven structure) over the entire area. In addition, since the effect of suppressing the permeation of ozone water by the gap 32 is maintained, the appropriate supply of ozone water to each of the electrodes 21, 22, and 23 can be ensured.

(2)電気化学センサの製造方法
次に、本実施形態に係る電気化学センサ1の製造方法について説明する。
図3は、本実施形態に係る電気化学センサ1の製造方法の手順の一例を示すフロー図である。
(2) Method for Manufacturing Electrochemical Sensor Next, a method for manufacturing the electrochemical sensor 1 according to this embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the method for manufacturing the electrochemical sensor 1 according to this embodiment.

図3に示すように、本実施形態に係る電気化学センサ1の製造方法は、少なくとも、準備工程(ステップ101、以下ステップを「S」と略す。)と、接合材配置工程(S102)と、保護部材接合工程(S103)と、センサ電極接合工程(S104)と、を備えている。 As shown in FIG. 3, the method for manufacturing the electrochemical sensor 1 according to the present embodiment includes at least a preparation step (step 101, hereinafter the step is abbreviated as "S"), a bonding material placement step (S102), It includes a protective member joining step (S103) and a sensor electrode joining step (S104).

(準備工程:S101)
準備工程(S101)では、電気化学センサ1の構成部品を用意する。具体的には、一方の主面上に電極パッド11、接続端子12および配線13が形成されてなる支持基板10と、支持基板10上に配置すべき複数のチップ状の電極21,22,23と、各電極21,22,23を接合するための導電性接合材26と、各電極21,22,23に対応する開口部31が形成されてなる保護部材30と、保護部材30を接合するための絶縁性接合材33と、をそれぞれ用意する。
(Preparation step: S101)
In the preparation step (S101), components of the electrochemical sensor 1 are prepared. Specifically, a support substrate 10 having electrode pads 11, connection terminals 12 and wirings 13 formed on one main surface, and a plurality of chip electrodes 21, 22 and 23 to be arranged on the support substrate 10. , a conductive bonding material 26 for bonding the electrodes 21, 22, and 23, a protective member 30 formed with openings 31 corresponding to the electrodes 21, 22, and 23, and the protective member 30. and an insulating bonding material 33 for each are prepared.

これらのうち、支持基板10については、例えば、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト除去等といった各種の公知技術を利用して製造することができる。また、各電極21,22,23についても、例えば、CVDやPVD等の成膜技術やダイシング等の加工技術といった各種の公知技術を利用して製造することができる。 Of these, the support substrate 10 can be manufactured using various known techniques such as resist coating, exposure, development, etching, and resist removal. The electrodes 21, 22, and 23 can also be manufactured using various known techniques such as film forming techniques such as CVD and PVD and processing techniques such as dicing.

導電性接合材26は、例えば、導電性不織布を基材とするシート状の粘着テープを、センサ電極20および電極パッド11に対応する平面形状に切り出すことで、得ることができる。保護部材30は、例えば、絶縁性および撥水性を有する所定厚のPETフィルムを、支持基板10上に設定されたセンシング領域に対応しつつ開口部31を有する平面形状に成形することで、得ることができる。絶縁性接合材33は、例えば、絶縁性を有するPETフィルムを基材とするシート状の粘着テープを、保護部材30に対応する平面形状に切り出すことで、得ることができる。 The conductive bonding material 26 can be obtained, for example, by cutting a sheet-like adhesive tape whose base material is a conductive nonwoven fabric into a planar shape corresponding to the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 . The protective member 30 can be obtained, for example, by molding a PET film having a predetermined thickness having insulating properties and water repellency into a planar shape having an opening 31 corresponding to the sensing area set on the support substrate 10. can be done. The insulating bonding material 33 can be obtained, for example, by cutting a sheet-like adhesive tape whose base material is an insulating PET film into a planar shape corresponding to the protective member 30 .

(接合材配置工程:S102)
準備工程(S101)が完了したら、次いで、接合材配置工程(S102)を行う。接合材配置工程(S102)では、導電性接合材26および絶縁性接合材33を配置する。
(Bonding material placement step: S102)
After the preparation step (S101) is completed, the bonding material placement step (S102) is performed. In the bonding material placement step (S102), the conductive bonding material 26 and the insulating bonding material 33 are placed.

導電性接合材26については、支持基板10における電極パッド11上に貼付することで、当該支持基板10上への配置を行う。このとき、導電性接合材26の平面サイズが電極パッド11の平面サイズより大きければ、導電性接合材26を配置する際の位置制御を厳密に行わなくても(許容公差内での位置ズレがあっても)、電極パッド11の上面の全域を導電性接合材26が覆うようにすることができる。つまり、許容公差内での位置ズレがあっても、センサ電極20と電極パッド11との重畳面積が損なわれてしまうことがない。したがって、センサ電極20と電極パッド11との間の導通を確保する上では、非常に好ましいものとなる。しかも、電極パッド11の上面の全域を導電性接合材26が覆うことで、後述するセンサ電極接合工程(S104)において、センサ電極20に傾き等が生じることなく電極パッド11上に接合することが実現可能となり、そのセンサ電極20の周りに空隙32を確保する上で非常に好ましいものとなる。 The conductive bonding material 26 is arranged on the support substrate 10 by sticking it onto the electrode pads 11 of the support substrate 10 . At this time, if the planar size of the conductive bonding material 26 is larger than the planar size of the electrode pad 11, even if the positional control when arranging the conductive bonding material 26 is not strictly performed (positional deviation within the allowable tolerance can be prevented). ), the conductive bonding material 26 can cover the entire upper surface of the electrode pad 11 . That is, even if there is a positional deviation within the allowable tolerance, the overlapping area between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is not lost. Therefore, it is very preferable to ensure electrical connection between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 . Moreover, since the entire upper surface of the electrode pad 11 is covered with the conductive bonding material 26, the sensor electrode 20 can be bonded onto the electrode pad 11 without tilting or the like in the sensor electrode bonding step (S104) described later. It is feasible and very favorable to ensure the air gap 32 around the sensor electrode 20 .

また、絶縁性接合材33については、保護部材30を接合した際に支持基板10上に配置されていればよい。したがって、作業の容易さを考慮して、絶縁性接合材33は、支持基板10上ではなく、保護部材30の側に貼付しておく。このとき、絶縁性接合材33に形成された開口部を、保護部材30の開口部31の位置に合わせるようにする。ただし、これに限定されることはなく、絶縁性接合材33を支持基板10上に配置するようにしても構わない。 Moreover, the insulating bonding material 33 may be arranged on the support substrate 10 when the protective member 30 is bonded. Therefore, in consideration of ease of work, the insulating bonding material 33 is pasted on the protective member 30 side, not on the support substrate 10 . At this time, the opening formed in the insulating bonding material 33 is aligned with the position of the opening 31 of the protective member 30 . However, it is not limited to this, and the insulating bonding material 33 may be arranged on the support substrate 10 .

なお、導電性接合材26の配置と絶縁性接合材33の配置とは、どちらを先に行うようにしても構わない。 It does not matter which of the placement of the conductive bonding material 26 and the placement of the insulating bonding material 33 is performed first.

(保護部材接合工程:S103)
接合材配置工程(S102)が完了したら、次いで、保護部材接合工程(S103)を行う。すなわち、保護部材接合工程(S103)を、センサ電極接合工程(S104)よりも前に行う。
(Protective member bonding step: S103)
After the bonding material disposing step (S102) is completed, the protective member bonding step (S103) is performed. That is, the protective member bonding step (S103) is performed before the sensor electrode bonding step (S104).

保護部材接合工程(S103)では、支持基板10上に保護部材30を配置して、絶縁性接合材33を介して支持基板10と保護部材30とを接合する。保護部材30の配置は、当該保護部材30に形成された開口部31内に支持基板10上の電極パッド11および導電性接合材26が位置するように行う。 In the protective member bonding step ( S<b>103 ), the protective member 30 is placed on the support substrate 10 and the support substrate 10 and the protective member 30 are bonded via the insulating bonding material 33 . The protection member 30 is arranged so that the electrode pads 11 and the conductive bonding material 26 on the support substrate 10 are positioned within the openings 31 formed in the protection member 30 .

ただし、この時点では、センサ電極20(各電極21,22,23)は、導電性接合材26上に配置されていない。このように、センサ電極接合工程(S104)よりも前に保護部材接合工程(S103)を行うことで、例えば、保護部材30の配置や導電性接合材26または絶縁性接合材33の存在等に起因したセンサ電極20の検出面20aの汚染を抑制することができる。また、例えば、絶縁性接合材33として、粘着テープではなく、熱硬化性の接着材を使用する場合であっても、熱硬化のための加熱処理による悪影響がセンサ電極20に及んでしまうことがない。 However, the sensor electrode 20 (each of the electrodes 21, 22, 23) is not placed on the conductive bonding material 26 at this time. In this way, by performing the protective member bonding step (S103) before the sensor electrode bonding step (S104), for example, the arrangement of the protective member 30, the presence of the conductive bonding material 26 or the insulating bonding material 33, etc. Contamination of the detection surface 20a of the sensor electrode 20 caused by this can be suppressed. Further, for example, even when a thermosetting adhesive is used instead of an adhesive tape as the insulating bonding material 33, the sensor electrode 20 may be adversely affected by heat treatment for thermosetting. do not have.

また、保護部材30の配置にあたり、当該保護部材に予め貼付しておく絶縁性接合材33については、当該絶縁性接合材33における各開口部の平面サイズが保護部材30における各開口部31の平面サイズより大きければ、絶縁性接合材33を貼付する際の位置制御を厳密に行わなくても(許容公差内での位置ズレがあっても)、保護部材30の開口部31内への絶縁性接合材33のはみ出しを抑制することができる。つまり、許容公差内での位置ズレがあっても、開口部31内に絶縁性接合材33がはみ出してしまうことがない。したがって、空隙32の形状や容量等を所望とおりに確保することができるとともに、絶縁性接合材33のはみ出しに起因したセンサ電極20に対する汚染を未然に防止することができる。 In arranging the protective member 30 , the insulating bonding material 33 that is attached in advance to the protective member has a planar size of each opening in the insulating bonding material 33 . If it is larger than the size, even if positional control is not strictly performed when attaching the insulating bonding material 33 (even if there is a positional deviation within the allowable tolerance), the insulating property of the protective member 30 into the opening 31 can be reduced. Protrusion of the bonding material 33 can be suppressed. In other words, even if there is a positional deviation within the allowable tolerance, the insulating bonding material 33 will not protrude into the opening 31 . Therefore, it is possible to ensure the desired shape, capacity, etc. of the gap 32 and to prevent contamination of the sensor electrode 20 due to the protrusion of the insulating bonding material 33 .

しかも、絶縁性接合材33における各開口部の平面サイズが保護部材30における各開口部31の平面サイズより大きければ、絶縁性接合材33を介して支持基板10と保護部材30とを接合した際に、保護部材30の底面と支持基板10の上面との間に、離間領域32bが形成される。離間領域32bは、保護部材30の開口部31内にセンサ電極20を配置した際に形成される空隙32に連通する。そして、離間領域32b内には、空隙32と同様に、空気層(空気絶縁層)が形成されることになる。したがって、離間領域32bが存在している場合には、詳細を後述するように、空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果について、より一層効果的なものとすることができる。 Moreover, if the planar size of each opening in the insulating bonding material 33 is larger than the planar size of each opening 31 in the protective member 30, when the support substrate 10 and the protective member 30 are bonded via the insulating bonding material 33, In addition, a separation region 32b is formed between the bottom surface of the protective member 30 and the top surface of the support substrate 10. As shown in FIG. Spaced region 32 b communicates with gap 32 formed when sensor electrode 20 is arranged in opening 31 of protective member 30 . An air layer (air insulation layer) is formed in the spaced region 32b in the same manner as the gap 32. As shown in FIG. Therefore, when the spaced region 32b exists, as will be described in detail later, the effect of suppressing the infiltration of ozone water by the space 32 can be made more effective.

(センサ電極接合工程:S104)
保護部材接合工程(S103)が完了したら、センサ電極接合工程(S104)を行い、センサ電極20(各電極21,22,23)を、導電性接合材26を介して電極パッド11上に接合する。各電極21,22,23の接合は、各電極21,22,23が保護部材30の開口部31内に位置し、かつ、開口部31の内壁面との間に空隙32が形成されるように行う。
(Sensor electrode joining step: S104)
After the protective member bonding step (S103) is completed, the sensor electrode bonding step (S104) is performed to bond the sensor electrodes 20 (electrodes 21, 22, 23) onto the electrode pads 11 via the conductive bonding material 26. . The electrodes 21 , 22 , 23 are joined so that the electrodes 21 , 22 , 23 are positioned within the opening 31 of the protective member 30 and a gap 32 is formed between the electrodes 21 , 22 , 23 and the inner wall surface of the opening 31 . go to

これにより、各電極21,22,23は、導電性接合材26、電極パッド11および配線13を介して接続端子12と個別に導通することになる。また、各電極21,22,23の接合によって、各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとが面一構造を構成することになる。 As a result, each electrode 21 , 22 , 23 is electrically connected to the connection terminal 12 via the conductive bonding material 26 , the electrode pad 11 and the wiring 13 . Further, by bonding the electrodes 21, 22, 23, the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, 23 and the surface 30a of the protective member 30 form a flush structure.

このとき、導電性接合材26の平面サイズが各電極21,22,23の底面の平面サイズより小さければ、導電性接合材26を配置する際の位置制御を厳密に行わなくても(許容公差内での位置ズレがあっても)、保護部材30の開口部31内への導電性接合材26のはみ出しを抑制することができる。つまり、許容公差内での位置ズレがあっても、開口部31内に導電性接合材26がはみ出してしまうことがない。したがって、空隙32の形状や容量等を所望とおりに確保することができるとともに、導電性接合材26のはみ出しに起因したセンサ電極20に対する汚染を未然に防止することができる。
さらには、導電性接合材26の平面サイズが各電極21,22,23の底面の平面サイズより小さいことで、各電極21,22,23の底面と支持基板10の上面との間に、離間領域32aが形成される。離間領域32aは、各電極21,22,23と保護部材30との間に形成される空隙32に連通する。そして、離間領域32a内には、空隙32と同様に、空気層(空気絶縁層)が形成されることになる。したがって、離間領域32aが存在している場合には、詳細を後述するように、空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果について、より一層効果的なものとすることができる。
At this time, if the planar size of the conductive bonding material 26 is smaller than the planar size of the bottom surface of each of the electrodes 21, 22, 23, the positioning of the conductive bonding material 26 may not be strictly controlled (allowable tolerance Even if there is a positional deviation inside, the protrusion of the conductive bonding material 26 into the opening 31 of the protective member 30 can be suppressed. That is, even if there is a positional deviation within the allowable tolerance, the conductive bonding material 26 does not protrude into the opening 31 . Therefore, it is possible to ensure the desired shape, capacity, etc. of the gap 32 and to prevent the sensor electrode 20 from being contaminated due to the protrusion of the conductive bonding material 26 .
Furthermore, since the planar size of the conductive bonding material 26 is smaller than the planar size of the bottom surface of each electrode 21, 22, 23, the bottom surface of each electrode 21, 22, 23 and the top surface of the support substrate 10 are separated from each other. A region 32a is formed. The spaced region 32 a communicates with the gap 32 formed between each electrode 21 , 22 , 23 and the protective member 30 . An air layer (air insulating layer) is formed in the spaced region 32a in the same manner as the gap 32. As shown in FIG. Therefore, when the spaced region 32a exists, as will be described in detail later, the effect of suppressing the infiltration of ozone water by the space 32 can be made more effective.

以上の各工程(S101~S104)を少なくとも経ることで、電気化学センサ1が製造される。 The electrochemical sensor 1 is manufactured through at least the above steps (S101 to S104).

(3)電気化学センサの使用態様
次に、本実施形態に係る電気化学センサ1の使用態様について説明する。
(3) Usage Mode of Electrochemical Sensor Next, a usage mode of the electrochemical sensor 1 according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る電気化学センサ1は、電気化学測定装置(以下、単に「測定装置」とも称する)に接続して使用する。さらに、測定装置には、コンピュータ装置が接続されている。なお、測定装置とコンピュータ装置は、一体の装置として構成されていてもよい。 The electrochemical sensor 1 according to this embodiment is used by being connected to an electrochemical measurement device (hereinafter also simply referred to as "measurement device"). Furthermore, a computer device is connected to the measuring device. Note that the measuring device and the computer device may be configured as an integrated device.

測定装置は、例えばポテンショスタットとしての機能を有するもので、電気化学センサ1の接続端子12との接続を通じて、オゾン水に接触する各電極21,22,23における電気化学反応を制御して、その電位・電流を測定するものである。さらに具体的には、測定装置は、各電極21,22,23への印加電圧の制御により、作用電極21と対電極22の間に電圧をかけ、参照電極23の電位を基準にして作用電極21の電位を掃引可能にし、さらには、作用電極21で生じる電気化学反応に応じて作用電極21と対電極22との間を流れる電流値の測定を行う。つまり、測定装置は、三電極法による電気化学測定を、LSVを利用して行うものである。LSVの詳細は、公知技術を利用すればよく、ここではその説明を省略する。 The measuring device functions as, for example, a potentiostat, and through connection with the connection terminal 12 of the electrochemical sensor 1, controls the electrochemical reactions at the electrodes 21, 22, and 23 that come into contact with the ozone water. It measures potential and current. More specifically, the measurement device applies a voltage between the working electrode 21 and the counter electrode 22 by controlling the voltage applied to each of the electrodes 21, 22, and 23, and the potential of the reference electrode 23 is used as a reference for the working electrode. The potential of 21 is made sweepable, and the current flowing between the working electrode 21 and the counter electrode 22 in response to the electrochemical reaction occurring at the working electrode 21 is measured. That is, the measuring device performs electrochemical measurement by the three-electrode method using LSV. Details of the LSV can be obtained by using a known technique, and the explanation thereof is omitted here.

コンピュータ装置は、所定プログラムを実行することにより、測定装置における処理動作を制御する制御部として機能するように構成されている。コンピュータ装置が行う制御には、少なくとも電気化学測定処理の制御、すなわち測定装置による電流値の測定結果に基づきオゾン水中のO濃度を測定する処理についての制御が含まれる。なお、コンピュータ装置は、所定プログラムを実行する情報処理機能を有するものであれば、パーソナルコンピュータ装置に代表される据置型のものに限定されず、スマートフォンに代表される携帯型の情報端末装置等であってもよい。 The computer device is configured to function as a control unit that controls processing operations in the measuring device by executing a predetermined program. The control performed by the computer includes at least control of the electrochemical measurement process, that is, control of the process of measuring the O 3 concentration in the ozone water based on the measurement result of the current value by the measuring device. Note that the computer device is not limited to a stationary type represented by a personal computer device as long as it has an information processing function to execute a predetermined program, and may be a portable information terminal device represented by a smart phone. There may be.

これら電気化学センサ1、測定装置およびコンピュータ装置を用いてオゾン水中のO濃度を測定する場合には、電気化学センサ1の各電極21,22,23をオゾン水に接触させた状態にする。具体的には、例えば、少なくとも電気化学センサ1におけるセンシング領域をオゾン水に浸漬させ、これにより各電極21,22,23をオゾン水に接触させる。なお、オゾン水への浸漬を、センシング領域を超えて行うようにしても、絶縁保護膜14が配線13を覆っていることから、漏洩電流等が発生してしまうおそれはない。 When the O3 concentration in the ozonated water is measured using the electrochemical sensor 1, the measuring device and the computer, the electrodes 21, 22 and 23 of the electrochemical sensor 1 are brought into contact with the ozonated water. Specifically, for example, at least the sensing region of the electrochemical sensor 1 is immersed in ozone water, thereby bringing the electrodes 21, 22, and 23 into contact with the ozone water. Even if the immersion in the ozone water is performed beyond the sensing region, since the insulating protective film 14 covers the wiring 13, there is no risk of leakage current or the like occurring.

このとき、被検液であるオゾン水は、電気化学センサ1に対して十分な量を確保することが好ましい。また、オゾン水は、撹拌等をしない静止の状態、すなわち液体の流れが生じていない状態とし、被検液を汲んだ後に時間を置かず測定することが好ましい。被検液を汲んだ後の経過時間が大きくなると、経時的にオゾンが消費されることの影響で、精確な濃度測定ができないおそれが生じるからである。 At this time, it is preferable to secure a sufficient amount of ozone water, which is the test liquid, for the electrochemical sensor 1 . In addition, it is preferable that the ozonized water is kept in a stationary state without agitation, that is, in a state where the liquid does not flow, and the measurement is performed immediately after drawing the test liquid. This is because if a long time elapses after drawing the sample liquid, there is a possibility that the concentration cannot be measured accurately due to the influence of ozone being consumed over time.

オゾン水への各電極21,22,23の接触に際して、本実施形態に係る電気化学センサ1は、各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとが面一構造を構成しているので、当該検出面20aと当該表面30aとの間に段差(凹凸構造)が生じてしまうことがない。 When the electrodes 21, 22, and 23 come into contact with ozone water, the electrochemical sensor 1 according to the present embodiment has a structure in which the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23 and the surface 30a of the protective member 30 are flush with each other. Since it is configured, there is no step (uneven structure) between the detection surface 20a and the surface 30a.

したがって、各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとが面一構造を構成していれば、例えば、オゾン水中の溶存オゾン濃度の測定時において、段差(凹凸構造)の存在が被検液中に含まれる測定対象物質の拡散を妨げてしまうといったことが生じない。そのため、各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとの面一構造によって、各電極21,22,23に対するオゾン水の供給後の状態の適切化が図れ、その結果としてオゾン水中における溶存オゾンの濃度測定に対する信頼性を十分に確保することができる。 Therefore, if the detection surface 20a of each of the electrodes 21, 22, 23 and the surface 30a of the protective member 30 form a flush structure, for example, when measuring the concentration of dissolved ozone in ozone water, a step (uneven structure) The presence of prevents the diffusion of the substance to be measured contained in the sample liquid. Therefore, the flush structure of the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23 and the surface 30a of the protective member 30 makes it possible to optimize the state of the electrodes 21, 22, and 23 after the ozone water is supplied. As a result, it is possible to sufficiently secure the reliability of concentration measurement of dissolved ozone in ozone water.

このような面一構造を活用しつつ各電極21,22,23をオゾン水に接触させる場合において、各電極21,22,23は、保護部材30における開口部31内に位置している。そして、各電極21,22,23と保護部材30との間には、空隙32によって空気層(空気絶縁層)が形成されている。そのため、各電極21,22,23に対してオゾン水が供給された際に、空隙32内に関しては、当該空隙32内で生じるオゾン水の表面張力および当該空隙32内に閉じ込められる空気の反発力のうち少なくともいずれかによって、オゾン水の浸入が抑制される。これにより、供給されるオゾン水は、各電極21,22,23の検出面20aには接触するが、検出面20a以外の箇所(例えば各電極21,22,23の側端面)に対しては接触しない。つまり、各電極21,22,23は、オゾン水が接触すると漏洩電流を生じることで測定の妨げとなる側端面等が、空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果によって、空気絶縁されることになる。 When the electrodes 21 , 22 , 23 are brought into contact with ozone water while utilizing such a flush structure, the electrodes 21 , 22 , 23 are positioned within the openings 31 of the protective member 30 . An air layer (air insulating layer) is formed by a gap 32 between the electrodes 21 , 22 , 23 and the protective member 30 . Therefore, when ozonized water is supplied to each of the electrodes 21, 22, and 23, the surface tension of the ozonized water generated within the gap 32 and the repulsive force of the air trapped within the gap 32 are Intrusion of ozonized water is suppressed by at least one of the above. As a result, the supplied ozonized water comes into contact with the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23, but does not contact portions other than the detection surfaces 20a (for example, side end surfaces of the electrodes 21, 22, and 23). no contact. That is, the electrodes 21, 22, and 23 are insulated from the air by the effect of suppressing the infiltration of the ozonized water by the gaps 32 at the side end surfaces and the like, which interfere with measurement due to the generation of leakage current when the ozonated water comes into contact. .

特に、空隙32に連通するように離間領域32a,32bが形成されている場合には、空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果がより一層顕著なものとなる。空隙32内に閉じ込められる空気の反発力は、空隙32内の空気の逃げ道がないことによって生じ得る。その場合に、オゾン水の供給側から見て空隙32の奥側に離間領域32a,32bが存在していれば、これにより閉じ込められる空気の容量が増える一方で、空隙32の開口部分は離間領域32a,32bの形成部分よりも狭いので空気が逃げ難くなる。したがって、オゾン水の浸入抑制効果が高められるのである。 In particular, when the spaced regions 32a and 32b are formed so as to communicate with the gap 32, the effect of the gap 32 for suppressing the entry of ozone water becomes even more remarkable. The repulsive force of the air trapped within the void 32 can be caused by the lack of escape routes for the air within the void 32 . In this case, if the separation regions 32a and 32b exist on the far side of the gap 32 as viewed from the supply side of the ozonized water, the volume of trapped air increases, while the opening of the gap 32 becomes the separation region. Since it is narrower than the formation part of 32a, 32b, it becomes difficult for air to escape. Therefore, the effect of suppressing penetration of ozonized water is enhanced.

しかも、上述した面一構造およびオゾン水浸入抑制効果による空気絶縁は、各電極21,22,23を囲うように保護部材30を配することによって実現される。つまり、各電極21,22,23の間に単一の部品である保護部材30を配するだけで、例えば樹脂封止絶縁の場合のような構成の複雑化を招くことなく、非常に簡素な構成によって、電気化学センサ1により電気化学的な測定を行う際の信頼性を確保することができる。したがって、構成の簡素化による電気化学センサ1の低コスト化が容易に実現可能となり、例えば使い捨て用途の電気化学センサ1に適用して非常に好ましいものとなる。 Moreover, the above-described air insulation due to the flush structure and ozone water infiltration suppression effect is realized by arranging the protective member 30 so as to surround the electrodes 21 , 22 , 23 . In other words, only by arranging the protective member 30 as a single component between the electrodes 21, 22, 23, a very simple structure can be achieved without complicating the configuration as in the case of resin-sealed insulation, for example. Depending on the configuration, it is possible to ensure the reliability of the electrochemical measurement performed by the electrochemical sensor 1 . Therefore, it is possible to easily reduce the cost of the electrochemical sensor 1 by simplifying the configuration, and it is very preferable to apply it to the electrochemical sensor 1 for disposable use, for example.

以上のように、各電極21,22,23をオゾン水に接触させた状態とした後は、その状態を維持しつつ、測定装置が、各電極21,22,23への印加電圧の制御により、作用電極21と対電極22の間に電圧をかけ、参照電極23の電位を基準にして作用電極21の電位を掃引し、そのときに作用電極21と対電極22との間を流れる電流値を測定する。 After the electrodes 21, 22, and 23 are brought into contact with the ozone water as described above, while maintaining this state, the measuring device controls the voltages applied to the electrodes 21, 22, and 23. , a voltage is applied between the working electrode 21 and the counter electrode 22, the potential of the working electrode 21 is swept based on the potential of the reference electrode 23, and the current value flowing between the working electrode 21 and the counter electrode 22 at that time to measure.

そして、測定装置が電流値を測定すると、その後は、その測定値に基づき、コンピュータ装置が、オゾン水中のO濃度を特定するために必要な処理を行う。 Then, after the measurement device measures the current value, the computer device performs necessary processing to specify the O 3 concentration in the ozone water based on the measured value.

このとき、少なくとも作用電極21および対電極22がBDD電極であれば、高い検出感度を有したものとなる。つまり、高い検出感度を有するというBDD電極の特性を活かしつつ、オゾン水中のO濃度を測定することができる。 At this time, when at least the working electrode 21 and the counter electrode 22 are BDD electrodes, high detection sensitivity is obtained. In other words, it is possible to measure the O 3 concentration in the ozone water while taking advantage of the characteristic of the BDD electrode that it has high detection sensitivity.

以上のような手順でオゾン水中のO濃度を測定する際に、本実施形態に係る電気化学センサ1が使用される。なお、オゾン水中のO濃度の測定後は、例えば、電気化学センサ1が使い捨て用途に対応している場合であれば、使用済みの電気化学センサ1が測定装置から取り外されて破棄される。 The electrochemical sensor 1 according to the present embodiment is used when measuring the O 3 concentration in the ozone water by the procedure described above. After the O 3 concentration in the ozone water is measured, the used electrochemical sensor 1 is removed from the measurement device and discarded if, for example, the electrochemical sensor 1 is disposable.

(4)本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。
(4) Effect of this embodiment According to this embodiment, one or more of the following effects can be obtained.

(a)本実施形態において、電気化学センサ1は、各電極21,22,23の検出面20aと保護部材30の表面30aとが面一構造を構成しているので、当該検出面20aと当該表面30aとの間に段差(凹凸構造)が生じてしまうことがない。当該検出面20aと当該表面30aとの間に段差(凹凸構造)が生じていると、オゾン水への各電極21,22,23の接触に際して、段差部に気泡が付着して残り各電極21,22,23の表面が完全にオゾン水で覆われないリスクが生じるが、段差(凹凸構造)を無くしたことでこのようなリスクを低減できる。また、オゾン濃度の測定を実施する際も、段差(凹凸構造)を無くしたことで各電極21,22,23近傍のオゾン水中におけるオゾンの拡散を妨げるような障害が存在せず、各電極21,22,23のそれぞれへのオゾン水の供給後の状態の適切化を図ることができる。これらにより、電気化学的な測定の高信頼性や高感度等を実現することができ、被検液中の測定対象物質の濃度測定に対する信頼性を十分に確保することができる。 (a) In the electrochemical sensor 1 of the present embodiment, the detection surfaces 20a of the electrodes 21, 22, and 23 and the surface 30a of the protective member 30 form a flush structure. A step (uneven structure) does not occur with the surface 30a. If there is a step (uneven structure) between the detection surface 20a and the surface 30a, when the electrodes 21, 22, and 23 come into contact with the ozone water, air bubbles adhere to the step and remain on the electrode 21. , 22 and 23 may not be completely covered with the ozone water, but this risk can be reduced by eliminating the step (uneven structure). Also, when the ozone concentration is measured, there are no obstacles that hinder the diffusion of ozone in the ozone water in the vicinity of the electrodes 21, 22, and 23 due to the elimination of the step (uneven structure). , 22 and 23 after the supply of the ozonized water can be optimized. As a result, high reliability, high sensitivity, etc. of electrochemical measurement can be achieved, and the reliability of concentration measurement of the substance to be measured in the sample liquid can be sufficiently ensured.

さらには、各電極21,22,23へのオゾン水の供給に際して、各電極21,22,23と保護部材30との間に空隙32が形成されているので、当該空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果が得られる。そのため、各電極21,22,23の検出面20a以外の箇所(例えば各電極21,22,23の側端面)が空気絶縁されることになり、当該検出面20a以外の箇所での漏洩電流の発生を抑制でき、その結果として、オゾン水中のO濃度の測定に関して、測定精度(感度、S/N比)の低下を抑制することが実現可能となる。つまり、この点においても、各電極21,22,23へのオゾン水の供給の適切化が図れるといえる。 Furthermore, when the ozone water is supplied to each electrode 21, 22, 23, since the gap 32 is formed between each electrode 21, 22, 23 and the protective member 30, the penetration of the ozone water through the gap 32 is prevented. An inhibitory effect is obtained. Therefore, portions of the electrodes 21, 22, and 23 other than the detection surface 20a (for example, the side end surfaces of the electrodes 21, 22, and 23) are insulated from air, and leakage currents at portions other than the detection surface 20a are insulated. The generation can be suppressed, and as a result, it becomes possible to suppress the decrease in measurement accuracy (sensitivity, S/N ratio) in measuring the O 3 concentration in the ozonated water. In other words, it can be said that the supply of ozone water to each of the electrodes 21, 22, and 23 can be made appropriate also in this respect.

しかも、上述した面一構造およびオゾン水浸入抑制効果による空気絶縁は、各電極21,22,23を囲うように保護部材30を配することによって実現される。つまり、各電極21,22,23の間に単一の部品である保護部材30を配するだけで、例えば樹脂封止絶縁の場合のような構成の複雑化を招くことなく、非常に簡素な構成によって、電気化学センサ1により電気化学的な測定を行う際の信頼性を確保することができる。したがって、構成の簡素化による電気化学センサ1の低コスト化が容易に実現可能となり、例えば使い捨て用途の電気化学センサ1に適用して非常に好ましいものとなる。 Moreover, the above-described air insulation due to the flush structure and ozone water infiltration suppression effect is realized by arranging the protective member 30 so as to surround the electrodes 21 , 22 , 23 . In other words, only by arranging the protective member 30 as a single component between the electrodes 21, 22, 23, a very simple structure can be achieved without complicating the configuration as in the case of resin-sealed insulation, for example. Depending on the configuration, it is possible to ensure the reliability of the electrochemical measurement performed by the electrochemical sensor 1 . Therefore, it is possible to easily reduce the cost of the electrochemical sensor 1 by simplifying the configuration, and it is very preferable to apply it to the electrochemical sensor 1 for disposable use, for example.

(b)本実施形態において、保護部材30は、センシング領域の全域を覆っている。したがって、少なくともセンシング領域においては面一構造によって全域にわたって段差(凹凸構造)を生じさせることがなく、また空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果が維持されるので、各電極21,22,23に対するオゾン水の供給の適切化が確実に図れるようになる。 (b) In this embodiment, the protective member 30 covers the entire sensing area. Therefore, at least in the sensing area, the flush structure prevents the generation of a step (uneven structure) over the entire area, and the effect of suppressing the penetration of ozone water by the gap 32 is maintained. Appropriate water supply can be ensured.

(c)本実施形態において、保護部材30における開口部31は、当該開口部31内に位置する各電極21,22,23との間の少なくとも一部に、所定の間隔を開けて離間する空隙32を有するように形成されているので、各電極21,22,23の過剰な汚染を抑制することができる。例えば、各電極21,22,23の検出面20a以外の箇所を絶縁性樹脂で覆うことで絶縁する場合には、絶縁性樹脂自体による汚染や樹脂硬化時の熱で揮発した有機物による汚染等のおそれがあるが、本実施形態においてはそのようなおそれがない。このように、本実施形態においては、空隙32の存在により、保護部材30と各電極21,22,23の過度な接触を抑制することで、保護部材30の形成または設置に起因した各電極21,22,23の汚染を抑制することが可能となる。 (c) In the present embodiment, the opening 31 in the protective member 30 is at least partially spaced apart from the electrodes 21, 22, and 23 positioned in the opening 31 by a predetermined gap. 32, excessive contamination of each electrode 21, 22, 23 can be suppressed. For example, in the case of insulating the electrodes 21, 22, and 23 by covering the portions other than the detection surface 20a with an insulating resin, contamination due to the insulating resin itself and contamination due to organic matter volatilized by heat during curing of the resin may occur. However, there is no such possibility in this embodiment. As described above, in the present embodiment, the presence of the gap 32 suppresses excessive contact between the protection member 30 and the electrodes 21, 22, and 23, thereby preventing the electrodes 21 from forming or installing the protection member 30. , 22 and 23 can be suppressed.

(d)本実施形態において、空隙32は、当該空隙32内へのオゾン水の浸入を抑制するように形成されている。つまり、オゾン水の浸入抑制効果が得られるように、空隙32の大きさやアスペクト比等が設定されている。したがって、空隙32を配するという非常に簡素な構成で、各電極21,22,23の検出面20a以外の箇所について空気絶縁をすることが実現可能となり、その結果として漏洩電流の発生を安定的に抑制することができ、オゾン水中のO濃度の測定精度(感度、S/N比)の低下を抑制する上で非常に好ましいものとなる。つまり、非常に簡素な構成によって、電気化学センサ1により電気化学的な測定を行う際の信頼性を確保することができる。 (d) In the present embodiment, the gap 32 is formed so as to prevent the ozone water from entering the gap 32 . That is, the size, aspect ratio, etc. of the gap 32 are set so as to obtain the effect of suppressing the permeation of ozone water. Therefore, with a very simple configuration in which the air gap 32 is provided, it is possible to insulate portions of the electrodes 21, 22, and 23 other than the detection surface 20a from the air. , which is very preferable in terms of suppressing deterioration in measurement accuracy (sensitivity, S/N ratio) of O 3 concentration in ozonated water. That is, with a very simple configuration, it is possible to ensure reliability when electrochemical measurement is performed by the electrochemical sensor 1 .

(e)本実施形態において、空隙32に連通するように離間領域32a,32bが形成されている場合には、空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果がより一層顕著なものとなる。つまり、オゾン水の供給側から見て空隙32の奥側に離間領域32a,32bが存在していれば、これにより閉じ込められる空気の容量が増える一方で、空隙32の開口部分は離間領域32a,32bの形成部分よりも狭いので空気が逃げ難くなるので、その結果としてオゾン水の浸入抑制効果が高められるのである。このように、オゾン水の浸入抑制効果が高められることで、各電極21,22,23に対するオゾン水の供給の適切化がより一層確実なものとなる。
しかも、離間領域32a,32bが存在する場合には、開口部31内への導電性接合材26または絶縁性接合材33のはみ出しを抑止し得るので、空隙32の形状や容量等を所望とおりに確保することができるとともに、導電性接合材26または絶縁性接合材33のはみ出しに起因したセンサ電極20に対する汚染を未然に防止することができる。
(e) In the present embodiment, when the separation regions 32a and 32b are formed so as to communicate with the gap 32, the effect of the gap 32 for suppressing the penetration of ozone water becomes even more remarkable. In other words, if the separation regions 32a and 32b exist on the far side of the gap 32 as viewed from the supply side of the ozonized water, the volume of air trapped thereby increases, while the opening of the gap 32 becomes the separation regions 32a and 32b. Since it is narrower than the formation portion of 32b, it becomes difficult for air to escape, and as a result, the effect of suppressing the infiltration of ozonized water is enhanced. By enhancing the effect of suppressing the permeation of ozonated water in this manner, the appropriate supply of ozonized water to each of the electrodes 21, 22, and 23 becomes even more reliable.
Moreover, when the spaced regions 32a and 32b exist, it is possible to prevent the conductive bonding material 26 or the insulating bonding material 33 from protruding into the opening 31. Therefore, the shape and capacity of the gap 32 can be adjusted as desired. In addition, contamination of the sensor electrode 20 due to the protrusion of the conductive bonding material 26 or the insulating bonding material 33 can be prevented.

(f)本実施形態において、センサ電極20としてBDD電極を用いた場合には、当該センサ電極20は、導電性基板25と検出面20aを構成する電極膜24とを有し、その電極膜24が多結晶ダイヤモンドまたはDLCによって形成されることになる。そのため、当該センサ電極20は、高い検出感度を有したものとなり、オゾン水中のO濃度の測定精度を向上させる上で好適なものとなる。 (f) In the present embodiment, when a BDD electrode is used as the sensor electrode 20, the sensor electrode 20 has a conductive substrate 25 and an electrode film 24 forming the detection surface 20a. will be formed by polycrystalline diamond or DLC. Therefore, the sensor electrode 20 has high detection sensitivity and is suitable for improving the measurement accuracy of the O 3 concentration in the ozone water.

(g)本実施形態において、センサ電極20は作用電極21、対電極22、参照電極23の三極からなり、これらのうちの少なくとも作用電極21および対電極22がBDD電極である。そのため、LSVを利用した電流測定に寄与する電極である作用電極21および対電極22が、いずれも高い検出感度を有したBDD電極によって構成されることになり、オゾン水中のO濃度の測定精度を向上させる上で好適なものとなる。 (g) In this embodiment, the sensor electrode 20 consists of three electrodes, a working electrode 21, a counter electrode 22 and a reference electrode 23, of which at least the working electrode 21 and the counter electrode 22 are BDD electrodes. Therefore, the working electrode 21 and the counter electrode 22, which are electrodes that contribute to current measurement using LSV, are both composed of BDD electrodes with high detection sensitivity, and the measurement accuracy of O 3 concentration in ozone water is It is suitable for improving

(h)本実施形態において、センサ電極20は、導電性の粘着シートまたは導電性の接着剤によって構成された導電性接合材26を介して電極パッド11上に接合されている。そのため、センサ電極20の電極パッド11上への接合を容易かつ確実に行うことができる。しかも、電極パッド11上への接合にあたり、ボンディングワイヤ等を要することなく、センサ電極20と電極パッド11との間の導通が確保される。したがって、電気化学センサ1の構成を簡素化する上では非常に好ましいものとなる。さらには、導電性接合材26をセンサ電極20の底面(導電性基板側)に接合するため、センサ電極20の表面(多結晶ダイヤモンド膜側)の全面を電気化学測定のために使うことができる、という利点も得られる。 (h) In this embodiment, the sensor electrode 20 is bonded onto the electrode pad 11 via a conductive bonding material 26 made of a conductive adhesive sheet or conductive adhesive. Therefore, it is possible to easily and reliably bond the sensor electrode 20 onto the electrode pad 11 . Moreover, the conduction between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is ensured without requiring a bonding wire or the like for bonding onto the electrode pad 11 . Therefore, it is very preferable to simplify the configuration of the electrochemical sensor 1 . Furthermore, since the conductive bonding material 26 is bonded to the bottom surface (conductive substrate side) of the sensor electrode 20, the entire surface (polycrystalline diamond film side) of the sensor electrode 20 can be used for electrochemical measurement. , is also obtained.

(i)本実施形態において、センサ電極20と電極パッド11との間に介在する導電性接合材26の電気抵抗率は、例えば、0.1kΩ・m以下である。このような電気抵抗率であれば、導電性接合材26を介して接合する場合であっても、センサ電極20と電極パッド11との間の導通を確保する上で非常に好ましいものとなる。 (i) In the present embodiment, the electrical resistivity of the conductive bonding material 26 interposed between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is, for example, 0.1 kΩ·m or less. Such an electrical resistivity is very preferable for ensuring conduction between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 even when they are joined via the conductive joining material 26 .

(j)本実施形態において、センサ電極20と電極パッド11との間に介在する導電性接合材26の平面サイズは、電極パッド11の上面の平面サイズより大きく、センサ電極20の底面の平面サイズより小さい。このような平面サイズであれば、配置の際の位置制御を厳密に行わなくても(許容公差内での位置ズレがあっても)、センサ電極20と電極パッド11との重畳面積が損なわれることがなく、センサ電極20と電極パッド11との間の導通を確保する上で非常に好ましいものとなる。また、電極パッド11上にセンサ電極20を接合する際に、導電性接合材26の開口部31内へのはみ出しを抑制することができるので、導電性接合材26のはみ出しに起因したセンサ電極20に対する汚染を未然に防止することができる。さらには、センサ電極20の底面と支持基板10の上面との間に、空隙32に連通する離間領域32aが形成されることになるので、空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果についてより一層効果的なものとすることができる。 (j) In the present embodiment, the planar size of the conductive bonding material 26 interposed between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is larger than the planar size of the top surface of the electrode pad 11 and the planar size of the bottom surface of the sensor electrode 20. less than With such a planar size, the overlapping area between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is lost even if the position is not strictly controlled during arrangement (even if the position is misaligned within the allowable tolerance). Therefore, it is very preferable to secure electrical connection between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 . Moreover, when the sensor electrode 20 is bonded onto the electrode pad 11, the protrusion of the conductive bonding material 26 into the opening 31 can be suppressed. contamination can be prevented. Furthermore, since the separation region 32a communicating with the gap 32 is formed between the bottom surface of the sensor electrode 20 and the upper surface of the support substrate 10, the effect of suppressing the penetration of ozone water by the gap 32 is even more effective. can be

(k)本実施形態において、センサ電極20と電極パッド11との間に介在する導電性接合材26は、室温で揮発性を有する分子量が100以上の有機物成分を含有していないものによって構成されている。そのため、導電性接合材26から揮発した有機物によるセンサ電極20の汚染のおそれがなく、センサ電極20の汚染を抑制する上で非常に好ましいものとなる。 (k) In the present embodiment, the conductive bonding material 26 interposed between the sensor electrode 20 and the electrode pad 11 is composed of a material that does not contain an organic component that is volatile at room temperature and has a molecular weight of 100 or more. ing. Therefore, there is no risk of contamination of the sensor electrode 20 by the organic matter volatilized from the conductive bonding material 26, which is very preferable in terms of suppressing contamination of the sensor electrode 20. FIG.

(l)本実施形態において、保護部材30は、撥水性を有する材料によって形成されている。そのため、空隙32内で生じるオゾン水の表面張力を強くすることができ、その結果として、空隙32内へのオゾン水の浸入を安定的に抑制することが可能となる。 (l) In the present embodiment, the protective member 30 is made of a water-repellent material. Therefore, the surface tension of the ozonated water generated in the gap 32 can be increased, and as a result, it is possible to stably suppress the intrusion of the ozonated water into the gap 32 .

(m)本実施形態において、保護部材30は、絶縁性の粘着シートまたは絶縁性の接着剤によって構成された絶縁性接合材33を介して支持基板10上に接合されている。そのため、保護部材30の支持基板10上への接合を容易かつ確実に行うことができる。しかも、保護部材30と同様に、絶縁性接合材33も絶縁性を有していることから、漏洩電流等に対する懸念が生じることもない。 (m) In this embodiment, the protective member 30 is bonded onto the support substrate 10 via an insulating bonding material 33 made of an insulating adhesive sheet or an insulating adhesive. Therefore, it is possible to easily and reliably bond the protective member 30 onto the support substrate 10 . Moreover, since the insulating bonding material 33 also has insulating properties like the protective member 30, there is no concern about leakage current or the like.

(n)本実施形態において、保護部材30と支持基板10との間に介在する絶縁性接合材33における開口部の平面サイズは、保護部材30における開口部31の平面サイズより大きい。このような平面サイズであれば、支持基板10上に保護部材30を接合する際に、絶縁性接合材33の開口部31内へのはみ出しを抑制することができるので、絶縁性接合材33のはみ出しに起因したセンサ電極20に対する汚染を未然に防止することができる。さらには、保護部材30の底面と支持基板10の上面との間に、空隙32に連通する離間領域32bが形成されることになるので、空隙32によるオゾン水の浸入抑制効果についてより一層効果的なものとすることができる。 (n) In the present embodiment, the planar size of the opening in the insulating bonding material 33 interposed between the protective member 30 and the support substrate 10 is larger than the planar size of the opening 31 in the protective member 30 . With such a planar size, it is possible to prevent the insulating bonding material 33 from protruding into the opening 31 when bonding the protective member 30 onto the support substrate 10 . Contamination of the sensor electrode 20 due to the protrusion can be prevented. Furthermore, since the separation region 32b communicating with the gap 32 is formed between the bottom surface of the protective member 30 and the upper surface of the support substrate 10, the effect of suppressing the invasion of ozone water by the gap 32 is even more effective. can be

(o)本実施形態において、保護部材30と支持基板10との間に介在する絶縁性接合材33は、室温で揮発性を有する分子量が100以上の有機物成分を含有していないものによって構成されている。そのため、絶縁性接合材33から揮発した有機物によるセンサ電極20の汚染のおそれがなく、センサ電極20の汚染を抑制する上で非常に好ましいものとなる。 (o) In the present embodiment, the insulating bonding material 33 interposed between the protective member 30 and the support substrate 10 is composed of a material that does not contain an organic component that is volatile at room temperature and has a molecular weight of 100 or more. ing. Therefore, there is no fear of contamination of the sensor electrode 20 by the organic substance volatilized from the insulating bonding material 33, which is very preferable in terms of suppressing contamination of the sensor electrode 20. FIG.

(p)本実施形態において、支持基板10が可撓性を有していることで、例えば、電気化学センサ1の使用時に過大な負荷が発生した場合でも、支持基板10が折れて破損するといったことがなく、オゾン水中のO濃度測定が継続困難になるといった事態が生じるのを抑制できる。また、例えば、電気化学センサ1の使用後に、支持基板10を畳んだ状態で電気化学センサ1を廃棄するといったことが実現可能となり、利用者にとっての利便性を向上させることができる。 (p) In the present embodiment, since the support substrate 10 is flexible, for example, even if an excessive load occurs during use of the electrochemical sensor 1, the support substrate 10 may be bent and damaged. Therefore, it is possible to prevent a situation in which continuous measurement of the O 3 concentration in the ozonized water becomes difficult. Further, for example, after use of the electrochemical sensor 1, it becomes possible to dispose of the electrochemical sensor 1 with the support substrate 10 folded, thereby improving convenience for the user.

(q)本実施形態において、支持基板10上の配線13は、絶縁保護膜14によって覆われている。そのため、電気化学センサ1のオゾン水への浸漬を、その電気化学センサ1におけるセンシング領域を超えて行うようにしても、絶縁保護膜14が配線13を覆っていることから、漏洩電流等が発生してしまうおそれはない。 (q) In this embodiment, the wiring 13 on the support substrate 10 is covered with the insulating protective film 14 . Therefore, even if the electrochemical sensor 1 is immersed in the ozone water beyond the sensing region of the electrochemical sensor 1, the insulating protective film 14 covers the wiring 13, so that a leakage current or the like is generated. There is no risk of it happening.

(r)本実施形態において、電気化学センサ1を用いて行う濃度測定の対象となる特定成分は、被検液であるオゾン水中の溶存オゾンである。つまり、本実施形態に係る電気化学センサ1は、オゾン水中のO濃度測定に用いて好適であり、そのO濃度測定ついての信頼性確保が実現可能になる。 (r) In the present embodiment, the specific component whose concentration is to be measured using the electrochemical sensor 1 is dissolved ozone in ozone water, which is the test liquid. That is, the electrochemical sensor 1 according to the present embodiment is suitable for use in measuring the O3 concentration in ozone water, and it becomes possible to ensure the reliability of the O3 concentration measurement.

(s)本実施形態において、電気化学センサ1の製造にあたっては、センサ電極接合工程(S104)よりも前に保護部材接合工程(S103)を行う。そのため、例えば、保護部材30の配置や導電性接合材26または絶縁性接合材33の存在等に起因したセンサ電極20の検出面20aの汚染を抑制することができる。また、例えば、絶縁性接合材33として、粘着テープではなく、熱硬化性の接着材を使用する場合であっても、熱硬化のための加熱処理による悪影響がセンサ電極20に及んでしまうことがない。 (s) In the present embodiment, when manufacturing the electrochemical sensor 1, the protective member bonding step (S103) is performed prior to the sensor electrode bonding step (S104). Therefore, contamination of the detection surface 20a of the sensor electrode 20 due to, for example, the arrangement of the protective member 30 and the presence of the conductive bonding material 26 or the insulating bonding material 33 can be suppressed. Further, for example, even when a thermosetting adhesive is used instead of an adhesive tape as the insulating bonding material 33, the sensor electrode 20 may be adversely affected by heat treatment for thermosetting. do not have.

(5)変形例等
以上、本実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の実施形態の内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
(5) Modifications, etc. As described above, the present embodiment has been described, but the technical scope of the present disclosure is not limited to the content of the above-described embodiment, and can be variously changed without departing from the gist thereof. .

(濃度測定)
上述の実施形態では、オゾン水中のO濃度の測定に際してLSV測定を行う場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはなく、サイクリックボルタンメトリー(cyclic voltammetry:CV)測定であっても構わないし、クロノアンペロメトリー(chronoamperometry:CA)測定でも構わない。
(concentration measurement)
In the above-described embodiment, the case where LSV measurement is performed when measuring the O3 concentration in ozone water is taken as an example, but the present invention is not necessarily limited to this, and cyclic voltammetry (CV) measurement is used. Alternatively, chronoamperometry (CA) measurement may be used.

また、例えば、上述の実施形態では、被検液がオゾン水であり、濃度測定の対象となる特定成分がオゾン水中の溶存オゾンである場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはなく、電気化学反応を利用して濃度測定を行い得るものであれば、他の種類の被検液および特定成分にも適用可能である。 Further, for example, in the above-described embodiment, the sample liquid is ozonated water, and the specific component whose concentration is to be measured is dissolved ozone in the ozonated water. Instead, it is applicable to other types of test liquids and specific components as long as the concentration can be measured using an electrochemical reaction.

他の種類の被検液および特定成分に適用する場合には、センサ電極20への被検液の供給は、上述の実施形態とは異なる態様で行われてもよい。上述の実施形態では、静止状態のオゾン水中に電気化学センサ1のセンシング領域を浸漬させる場合を例に挙げたが、例えば、被検液が人体から排出される尿であり、その尿中における尿酸が測定対象となる特定成分であれば、被検液である尿をセンシング領域に対して掛け流すことによって、センサ電極20に対する被検液の供給を行うようにしてもよい。その場合であっても、面一構造によって段差(凹凸構造)が生じてしまうことがなければ、供給された被検液が段差によって途切れて不連続になるといったことがなく(例えば、作用電極表面に供給された液滴と、他の電極表面に供給された液滴と、が凹凸構造により途切れてしまうことがなく)、センサ電極20への被検液の供給が一様かつ連続的に行われるので、センサ電極20に対する被検液の供給の適切化が図れるようになる。 When applying to other types of test liquids and specific components, the supply of the test liquid to the sensor electrode 20 may be performed in a manner different from the above embodiment. In the above-described embodiment, the case where the sensing region of the electrochemical sensor 1 is immersed in ozone water in a stationary state was exemplified. is a specific component to be measured, the sample liquid may be supplied to the sensor electrode 20 by pouring urine, which is the sample liquid, over the sensing region. Even in that case, if there is no step (uneven structure) due to the flush structure, the supplied sample liquid will not be discontinuous due to the step (for example, the working electrode surface droplets supplied to the sensor electrode 20 and droplets supplied to other electrode surfaces are not interrupted by the uneven structure), and the supply of the test liquid to the sensor electrode 20 is performed uniformly and continuously. Therefore, it is possible to appropriately supply the sample liquid to the sensor electrode 20 .

(センサ電極)
上述の実施形態では、センサ電極20が作用電極21、対電極22、参照電極23の三極からなる場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはない。例えば、作用電極および対電極の三極からなる場合についても、または四つ以上のセンサ電極が配置されている場合についても、三極の場合と全く同様に適用することが可能である。
(Sensor electrode)
In the above-described embodiment, the case where the sensor electrode 20 consists of the working electrode 21, the counter electrode 22, and the reference electrode 23 was taken as an example, but it is not necessarily limited to this. For example, it can be applied in the same manner as in the case of the triode, even in the case of a working electrode and a counter electrode, or in the case where four or more sensor electrodes are arranged.

このことは、本開示には、センサ電極の数が特に限定されず、単数の場合も含め、以下に述べる技術的思想も含まれることを意味する。
本開示の一態様には、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
開口部を有する保護部材と、
前記開口部内に配されるセンサ電極と、
前記保護部材および前記センサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記センサ電極を支持した状態にて、前記センサ電極における前記支持基板との対向側の検出面と、前記保護部材における前記開口部を除く前記支持基板との対向側の表面とが、面一構造を構成している
電気化学センサが含まれる。
This means that the number of sensor electrodes is not particularly limited in the present disclosure, and the following technical ideas are also included, including the case of a single sensor electrode.
In one aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
a protective member having an opening;
a sensor electrode disposed within the opening;
a support member that supports the protection member and the sensor electrode,
With the support member supporting the protection member and the sensor electrode, the detection surface of the sensor electrode on the side facing the support substrate and the side of the protection member facing the support substrate excluding the opening. and the surface of the electrochemical sensor form a flush structure.

また、上述の実施形態では、センサ電極20がBDD電極である場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限定されることはなく、他種のセンサ電極であっても全く同様に適用することが可能である。ただし、上述の実施形態で説明したように、少なくとも作用電極21および対電極22についてはBDD電極であることが好ましく、参照電極23についてはBDD電極または金属電極(Ag電極等)のいずれかを用いることができる。また、作用電極21については、BDD電極における電極膜24の表面に分子レセプタとなる所定金属等を付着させた修飾電極(修飾センサ)として機能するものであってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the sensor electrode 20 is the BDD electrode is taken as an example, but the present invention is not necessarily limited to this, and other types of sensor electrodes can be applied in exactly the same way. It is possible. However, as described in the above embodiment, at least the working electrode 21 and the counter electrode 22 are preferably BDD electrodes, and the reference electrode 23 is either a BDD electrode or a metal electrode (Ag electrode, etc.). be able to. Further, the working electrode 21 may function as a modified electrode (modified sensor) in which a predetermined metal or the like as a molecular receptor is attached to the surface of the electrode film 24 of the BDD electrode.

さらに、センサ電極20の支持基板10での配置についても、上述の実施形態で挙げた態様に限定されることはなく、必要に応じて適宜変更することが可能である。ここでいう変更には、作用電極21、対電極22、参照電極23としての機能の入れ替えも含む。 Furthermore, the arrangement of the sensor electrodes 20 on the support substrate 10 is not limited to the aspects described in the above-described embodiments, and can be changed as necessary. The change referred to here includes the replacement of the functions of the working electrode 21 , the counter electrode 22 and the reference electrode 23 .

(その他)
上述の実施形態で説明した電気化学センサ1の各構成要素は、単なる例示に過ぎず、その機能や作用等が損なわれない範囲で、適宜変更しても構わない。
例えば、導電性接合材26または絶縁性接合材33は、粘着シートではなく、ペースト状の接着剤を用いても構わない。
また、例えば、保護部材30については、撥水性を有する材料によって形成されている場合について説明したが、保護部材30の表面における撥水性は、表面処理を施すことにより生じさせてもよい。
(others)
Each component of the electrochemical sensor 1 described in the above-described embodiment is merely an example, and may be changed as appropriate within a range that does not impair its function, action, and the like.
For example, the conductive bonding material 26 or the insulating bonding material 33 may be a paste adhesive instead of an adhesive sheet.
Further, for example, the protection member 30 has been described as being made of a water-repellent material, but the surface of the protection member 30 may be made water-repellent by applying a surface treatment.

上述の実施形態では、電気化学センサ1の製造方法において、準備工程(S101)と、接合材配置工程(S102)と、保護部材接合工程(S103)と、センサ電極接合工程(S104)と、をこの順で実施する場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。電気化学センサ1の製造方法において、準備工程(S101)以降の工程の順序は適宜入れ替えてもよい。 In the above-described embodiment, the method for manufacturing the electrochemical sensor 1 includes the preparation step (S101), the bonding material placement step (S102), the protective member bonding step (S103), and the sensor electrode bonding step (S104). Although the case of implementing in this order has been described, the present disclosure is not limited to this case. In the manufacturing method of the electrochemical sensor 1, the order of the steps after the preparation step (S101) may be changed as appropriate.

(6)本開示の好ましい態様
以下、本開示の好ましい態様について付記する。
(6) Preferred Embodiments of the Present Disclosure Preferred embodiments of the present disclosure are additionally described below.

(付記1)
本開示の一態様によれば、
複数の開口部を有する保護部材と、
前記複数の開口部内に個別に配される複数のセンサ電極と、
前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持した状態にて、前記複数のセンサ電極における前記支持基板との対向側の検出面と、前記保護部材における前記複数の開口部を除く前記支持基板との対向側の表面とが、面一構造を構成している
電気化学センサが提供される。
(Appendix 1)
According to one aspect of the present disclosure,
a protective member having a plurality of openings;
a plurality of sensor electrodes individually arranged in the plurality of openings;
a support member that supports the protective member and the plurality of sensor electrodes,
With the support member supporting the protection member and the plurality of sensor electrodes, the detection surface of the plurality of sensor electrodes on the side facing the support substrate and the plurality of openings of the protection member An electrochemical sensor is provided in which the surface facing the support substrate forms a flush structure.

(付記2)
好ましくは、
前記保護部材は、前記支持基板上に設定されたセンシング領域の全域を覆うように構成されている
付記1に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 2)
Preferably,
The electrochemical sensor according to Appendix 1 is provided, wherein the protective member is configured to cover the entire sensing region set on the support substrate.

(付記3)
好ましくは、
前記保護部材における前記開口部は、当該開口部内に位置する前記センサ電極との間の少なくとも一部に、所定の間隔を開けて離間する空隙を有するように形成されている
付記1または2に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 3)
Preferably,
The opening in the protective member is formed so as to have a gap spaced at a predetermined distance from at least a portion of the opening and the sensor electrode positioned in the opening. is provided.

(付記4)
好ましくは、
前記空隙は、前記センサ電極に対して前記被検液を供給した際に、前記空隙内への前記被検液の浸入を抑制するように形成されている
付記3に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 4)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 3 is provided, wherein the gap is formed so as to suppress intrusion of the test liquid into the gap when the test liquid is supplied to the sensor electrode. be done.

(付記5)
好ましくは、
前記センサ電極の底面と前記支持基板の上面との間に、前記空隙に連通する離間領域が形成されている
付記4に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 5)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 4, wherein a spaced region communicating with the gap is formed between the bottom surface of the sensor electrode and the top surface of the support substrate.

(付記6)
好ましくは、
前記保護部材の底面と前記支持基板の上面との間に、前記空隙に連通する離間領域が形成されている
付記4に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 6)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 4 is provided, wherein a spaced region communicating with the gap is formed between the bottom surface of the protective member and the top surface of the support substrate.

(付記7)
好ましくは、
前記センサ電極は、導電性基板と、前記導電性基板上に設けられて前記検出面を構成する電極膜と、を有しており、
前記電極膜は、多結晶ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボンによって形成されている
付記1に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 7)
Preferably,
The sensor electrode has a conductive substrate and an electrode film provided on the conductive substrate and forming the detection surface,
The electrochemical sensor according to appendix 1 is provided, wherein the electrode film is made of polycrystalline diamond or diamond-like carbon.

(付記8)
好ましくは、
前記複数のセンサ電極は、作用電極、対電極、参照電極の三極からなり、
少なくとも前記作用電極および前記対電極は、前記電極膜が多結晶ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボンによって形成されたホウ素ドープダイヤモンド電極である
付記7に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 8)
Preferably,
the plurality of sensor electrodes are composed of three electrodes of a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode;
The electrochemical sensor according to appendix 7 is provided, wherein at least the working electrode and the counter electrode are boron-doped diamond electrodes in which the electrode film is formed of polycrystalline diamond or diamond-like carbon.

(付記9)
好ましくは、
前記センサ電極は、導電性を有する粘着シートまたは接着剤によって構成された導電性接合材を介して、前記支持基板に形成された電極パッド上に接合されている
付記1または8に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 9)
Preferably,
9. The electrochemistry according to appendix 1 or 8, wherein the sensor electrode is bonded to an electrode pad formed on the support substrate via a conductive bonding material composed of a conductive adhesive sheet or adhesive. A sensor is provided.

(付記10)
好ましくは、
前記導電性接合材の電気抵抗率は、0.1kΩ・m以下である
付記9に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 10)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 9 is provided, wherein the electrical resistivity of the conductive bonding material is 0.1 kΩ·m or less.

(付記11)
好ましくは、
前記導電性接合材の平面サイズは、前記電極パッドの上面の平面サイズより大きく、前記センサ電極の底面の平面サイズより小さい
付記9に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 11)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 9 is provided, wherein the planar size of the conductive bonding material is larger than the planar size of the top surface of the electrode pad and smaller than the planar size of the bottom surface of the sensor electrode.

(付記12)
好ましくは、
前記導電性接合材は、室温で揮発性を有する分子量が100以上の有機物成分を含有していないものによって構成されている
付記9に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 12)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 9 is provided, wherein the conductive bonding material does not contain an organic component having a molecular weight of 100 or more, which is volatile at room temperature.

(付記13)
好ましくは、
前記保護部材は、撥水性を有する材料によって形成されている
付記1に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 13)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 1 is provided, wherein the protective member is made of a material having water repellency.

(付記14)
好ましくは、
前記保護部材は、絶縁性を有する粘着シートまたは接着剤によって構成された絶縁性接合材を介して、前記支持基板上に接合されている
付記1または13に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 14)
Preferably,
14. The electrochemical sensor according to Appendix 1 or 13, wherein the protective member is bonded to the support substrate via an insulating bonding material composed of an insulating adhesive sheet or adhesive.

(付記15)
好ましくは、
前記保護部材における前記複数の開口部に対応するように、前記絶縁性接合材にも複数の開口部が形成されており、
前記絶縁性接合材における開口部の平面サイズは、前記保護部材における開口部の平面サイズより大きい
付記14に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 15)
Preferably,
A plurality of openings are also formed in the insulating bonding material so as to correspond to the plurality of openings in the protective member,
15. The electrochemical sensor according to Appendix 14, wherein the planar size of the opening in the insulating bonding material is larger than the planar size of the opening in the protective member.

(付記16)
好ましくは、
前記絶縁性接合材は、室温で揮発性を有する分子量が100以上の有機物成分を含有していないものによって構成されている
付記14に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 16)
Preferably,
The electrochemical sensor according to appendix 14 is provided, wherein the insulating bonding material does not contain an organic component that is volatile at room temperature and has a molecular weight of 100 or more.

(付記17)
好ましくは、
前記支持基板は、可撓性を有するように構成されている
付記1に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 17)
Preferably,
There is provided an electrochemical sensor according to Appendix 1, wherein the support substrate is configured to be flexible.

(付記18)
好ましくは、
前記支持基板上には、前記複数のセンサ電極のそれぞれに割り当てられた電気配線と、前記電気配線と個別に接続する接続端子と、が設けられており、
前記電気配線は、前記保護部材の配置領域および前記接続端子の配置領域を除き、絶縁保護膜によって覆われている
付記1に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 18)
Preferably,
Electrical wiring assigned to each of the plurality of sensor electrodes and connection terminals individually connected to the electrical wiring are provided on the support substrate,
The electrochemical sensor according to Supplementary Note 1 is provided, wherein the electrical wiring is covered with an insulating protective film except for the arrangement area of the protective member and the arrangement area of the connection terminals.

(付記19)
好ましくは、
前記特定成分は、前記被検液中の溶存オゾンである
付記1または7に記載の電気化学センサが提供される。
(Appendix 19)
Preferably,
The electrochemical sensor according to Appendix 1 or 7 is provided, wherein the specific component is dissolved ozone in the test liquid.

(付記20)
本開示の他の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
開口部を有する保護部材と、
前記開口部内に配されるセンサ電極と、
前記保護部材および前記センサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記センサ電極を支持した状態にて、前記センサ電極における前記支持基板との対向側の検出面と、前記保護部材における前記開口部を除く前記支持基板との対向側の表面とが、面一構造を構成している
電気化学センサが提供される。
(Appendix 20)
According to another aspect of the present disclosure,
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
a protective member having an opening;
a sensor electrode disposed within the opening;
a support member that supports the protection member and the sensor electrode,
With the support member supporting the protection member and the sensor electrode, the detection surface of the sensor electrode on the side facing the support substrate and the side of the protection member facing the support substrate excluding the opening. An electrochemical sensor is provided in which the surfaces of the are forming a flush structure.

(付記21)
本開示のさらに他の一態様によれば、
付記1または20に記載の電気化学センサの製造方法であって、
前記支持基板と前記保護部材とを接合する保護部材接合工程と、
前記保護部材の前記開口部内に位置するように前記センサ電極を配置するセンサ電極接合工程と、
を少なくとも有し、
前記センサ電極接合工程よりも前に前記保護部材接合工程を行う
電気化学センサの製造方法が提供される。
(Appendix 21)
According to yet another aspect of the present disclosure,
A method for manufacturing an electrochemical sensor according to Appendix 1 or 20,
a protection member bonding step of bonding the support substrate and the protection member;
a sensor electrode bonding step of arranging the sensor electrode so as to be positioned within the opening of the protective member;
has at least
A method for manufacturing an electrochemical sensor is provided, wherein the protective member bonding step is performed prior to the sensor electrode bonding step.

1…電気化学センサ、10…支持基板、11…電極パッド、12…接続端子、13…配線(電気配線)、14…絶縁保護膜、20…センサ電極、20a…検出面、21…作用電極、22…対電極、23…参照電極、24…電極膜、25…導電性基板、26…導電性接合材、30…保護部材、30a…表面、31…開口部、32…空隙、32a,32b…離間領域、33…絶縁性接合材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electrochemical sensor, 10... Support substrate, 11... Electrode pad, 12... Connection terminal, 13... Wiring (electric wiring), 14... Insulating protective film, 20... Sensor electrode, 20a... Detection surface, 21... Working electrode, 22 Counter electrode 23 Reference electrode 24 Electrode film 25 Conductive substrate 26 Conductive bonding material 30 Protective member 30a Surface 31 Opening 32 Gap 32a, 32b Spacing region, 33... Insulating bonding material

Claims (8)

被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
複数の開口部を有する保護部材と、
前記複数の開口部内に個別に配される複数のセンサ電極と、
前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持した状態にて、前記複数のセンサ電極における前記支持部材との対向側の検出面と、前記保護部材における前記複数の開口部を除く前記支持部材との対向側の表面とが、面一構造を構成しており、
前記保護部材における前記開口部は、当該開口部内に位置する前記センサ電極との間の少なくとも一部に、所定の間隔を開けて離間する空隙を有するように形成されている
電気化学センサ。
An electrochemical sensor used to measure the concentration of a specific component in a test solution,
a protective member having a plurality of openings;
a plurality of sensor electrodes individually arranged in the plurality of openings;
a support member that supports the protective member and the plurality of sensor electrodes,
With the support member supporting the protection member and the plurality of sensor electrodes, the detection surface of the plurality of sensor electrodes on the side facing the support member and the plurality of openings of the protection member The surface on the side opposite to the support member constitutes a flush structure ,
The opening in the protective member is formed to have a gap spaced at a predetermined distance from at least a portion of the opening and the sensor electrode positioned in the opening.
Electrochemical sensor.
前記保護部材は、前記支持部材上に設定されたセンシング領域の全域を覆うように構成されている
請求項1に記載の電気化学センサ。
The electrochemical sensor according to claim 1, wherein the protection member is configured to cover the entire sensing area set on the support member .
前記空隙は、前記センサ電極に対して前記被検液を供給した際に、前記空隙内への前記被検液の浸入を抑制するように形成されている
請求項1または2に記載の電気化学センサ。
The electrochemistry according to claim 1 or 2 , wherein the gap is formed so as to suppress the penetration of the test liquid into the gap when the test liquid is supplied to the sensor electrode. sensor.
前記センサ電極の底面と前記支持部材の上面との間に、前記空隙に連通する離間領域が形成されている
請求項に記載の電気化学センサ。
4. The electrochemical sensor according to claim 3 , wherein a spaced region communicating with the gap is formed between the bottom surface of the sensor electrode and the top surface of the support member .
前記保護部材の底面と前記支持部材の上面との間に、前記空隙に連通する離間領域が形成されている
請求項に記載の電気化学センサ。
4. The electrochemical sensor according to claim 3 , wherein a spaced region communicating with the gap is formed between the bottom surface of the protection member and the top surface of the support member .
前記センサ電極は、導電性基板と、前記導電性基板上に設けられて前記検出面を構成する電極膜と、を有しており、
前記電極膜は、多結晶ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボンによって形成されている
請求項1に記載の電気化学センサ。
The sensor electrode has a conductive substrate and an electrode film provided on the conductive substrate and forming the detection surface,
The electrochemical sensor according to claim 1, wherein the electrode film is made of polycrystalline diamond or diamond-like carbon.
前記特定成分は、前記被検液中の溶存オゾンである
請求項1またはに記載の電気化学センサ。
The electrochemical sensor according to claim 1 or 6 , wherein the specific component is dissolved ozone in the test liquid.
請求項に記載の電気化学センサの製造方法であって、
前記支持部材と前記保護部材とを接合する保護部材接合工程と、
前記保護部材の前記開口部内に位置するように前記センサ電極を配置するセンサ電極接合工程と、
を少なくとも有し、
前記センサ電極接合工程よりも前に前記保護部材接合工程を行う
電気化学センサの製造方法。
A method for manufacturing the electrochemical sensor according to claim 1 ,
a protection member joining step of joining the support member and the protection member;
a sensor electrode bonding step of arranging the sensor electrode so as to be positioned within the opening of the protective member;
has at least
A method of manufacturing an electrochemical sensor, wherein the protective member bonding step is performed before the sensor electrode bonding step.
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