JPH08145941A - イオンセンサ - Google Patents
イオンセンサInfo
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- JPH08145941A JPH08145941A JP6283494A JP28349494A JPH08145941A JP H08145941 A JPH08145941 A JP H08145941A JP 6283494 A JP6283494 A JP 6283494A JP 28349494 A JP28349494 A JP 28349494A JP H08145941 A JPH08145941 A JP H08145941A
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- metal sintered
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオン選択膜を被覆した樹脂により生じる測
定誤差を低減若しくは消去できるイオンセンサを実現す
ることを目的とする。 【構成】 基板２１と、基板２１に形成された金属焼結
膜２２と、金属焼結膜２２にゲート２３Ｇが接続された
電界効果トランジスタ２３と、金属焼結膜２２の表面を
覆うイオン選択膜２４と、周縁部の全て若しくは周縁部
の大部分を含めて、イオン選択膜２４の表面を露出させ
るようにして、金属焼結膜２２又は電界効果トランジス
タ２３を覆う樹脂２７とから構成する。
定誤差を低減若しくは消去できるイオンセンサを実現す
ることを目的とする。 【構成】 基板２１と、基板２１に形成された金属焼結
膜２２と、金属焼結膜２２にゲート２３Ｇが接続された
電界効果トランジスタ２３と、金属焼結膜２２の表面を
覆うイオン選択膜２４と、周縁部の全て若しくは周縁部
の大部分を含めて、イオン選択膜２４の表面を露出させ
るようにして、金属焼結膜２２又は電界効果トランジス
タ２３を覆う樹脂２７とから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン濃度を測定する
イオンセンサ（イオン感応電極）に関し、更に詳しく
は、イオン選択膜（イオン感応膜）に生じた電位を電界
効果トランジスタを介して取り出すことにより、イオン
濃度を測定するイオンセンサに関する。
イオンセンサ（イオン感応電極）に関し、更に詳しく
は、イオン選択膜（イオン感応膜）に生じた電位を電界
効果トランジスタを介して取り出すことにより、イオン
濃度を測定するイオンセンサに関する。
【０００２】ｐＨ測定に際しては、イオン選択膜をガラ
ス膜で形成したガラス電極が広く知られている。このガ
ラス電極では、イオン選択膜であるガラス膜の組成を変
えることにより、Ｈ+ だけでなく、Ｌｉ+ ，Ｎａ+ ，Ｋ
+ 等の濃度を測定することもできる。
ス膜で形成したガラス電極が広く知られている。このガ
ラス電極では、イオン選択膜であるガラス膜の組成を変
えることにより、Ｈ+ だけでなく、Ｌｉ+ ，Ｎａ+ ，Ｋ
+ 等の濃度を測定することもできる。
【０００３】しかし、このガラス電極であっては、ガラ
ス膜破損の危険性が高く取扱が面倒であると共に、小型
化には対応できない。そこで、基板上に導電層を設け、
この導電層上にイオン選択膜を形成し、イオン選択膜に
生じた電位を電界効果トランジスタを介して取り出すこ
とにより、イオン濃度を測定するイオンセンサが考案さ
れている。
ス膜破損の危険性が高く取扱が面倒であると共に、小型
化には対応できない。そこで、基板上に導電層を設け、
この導電層上にイオン選択膜を形成し、イオン選択膜に
生じた電位を電界効果トランジスタを介して取り出すこ
とにより、イオン濃度を測定するイオンセンサが考案さ
れている。
【０００４】
【従来の技術】従来のイオンセンサの構成は、例えば、
図７及び図８で示される。これらの図において、１は基
板で、この基板１の一方の面には金属焼結膜（導電層）
２が形成されている。３は電界効果トランジスタで、そ
のゲート３Ｇは金属焼結膜２の周縁部に接続されてい
る。４は金属焼結膜２の表面を覆うイオン選択膜、５は
イオン選択膜４の周縁部の表面と電界効果トランジスタ
３を覆うように設けられた樹脂である。
図７及び図８で示される。これらの図において、１は基
板で、この基板１の一方の面には金属焼結膜（導電層）
２が形成されている。３は電界効果トランジスタで、そ
のゲート３Ｇは金属焼結膜２の周縁部に接続されてい
る。４は金属焼結膜２の表面を覆うイオン選択膜、５は
イオン選択膜４の周縁部の表面と電界効果トランジスタ
３を覆うように設けられた樹脂である。
【０００５】上記イオンセンサを用いたイオン濃度の測
定は、イオンセンサを図９に示すように接続して行う。
図において、１０がイオンセンサで、このイオンセンサ
１０内の電界効果トランジスタ３のドレイン３Ｄには、
直流電源１１の正極が接続され、ソース３Ｓには、直流
電源１１の負極が抵抗１２を介して接続されている。
又、イオンセンサ１０内の電界効果トランジスタ３のソ
ース３Ｓは比較電極１３に接続されると共に、接地され
ている。
定は、イオンセンサを図９に示すように接続して行う。
図において、１０がイオンセンサで、このイオンセンサ
１０内の電界効果トランジスタ３のドレイン３Ｄには、
直流電源１１の正極が接続され、ソース３Ｓには、直流
電源１１の負極が抵抗１２を介して接続されている。
又、イオンセンサ１０内の電界効果トランジスタ３のソ
ース３Ｓは比較電極１３に接続されると共に、接地され
ている。
【０００６】イオン濃度測定時には、イオンセンサ１０
はイオン選択膜４部分まで被測定液１４中に浸され、
又、比較電極１３も被測定液１４中に浸される。これに
より、イオン選択膜４の材質や組成によって決まる特定
のイオンの濃度に応じ電圧がイオン選択膜４に生じ、電
界効果トランジスタ３のゲート３Ｇに入力される。
はイオン選択膜４部分まで被測定液１４中に浸され、
又、比較電極１３も被測定液１４中に浸される。これに
より、イオン選択膜４の材質や組成によって決まる特定
のイオンの濃度に応じ電圧がイオン選択膜４に生じ、電
界効果トランジスタ３のゲート３Ｇに入力される。
【０００７】このため、電界効果トランジスタ３のドレ
イン３Ｄ・ソース３Ｓ間に、この電圧に応じた電流が流
れる。従って、抵抗１２の両端電圧を測定することによ
り、所定のイオン濃度を測定することができる。
イン３Ｄ・ソース３Ｓ間に、この電圧に応じた電流が流
れる。従って、抵抗１２の両端電圧を測定することによ
り、所定のイオン濃度を測定することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記イオンセンサにお
いて、イオン選択膜４に電圧が生じるのは、イオン選択
膜４が、その材質や組成によって決まる特定のイオンに
感応するからである。即ち、図１０に示すように、イオ
ン選択膜４に接する特定のイオンによる電荷（この例で
は、プラス）によって、イオン選択膜４に電圧が生じる
からである。
いて、イオン選択膜４に電圧が生じるのは、イオン選択
膜４が、その材質や組成によって決まる特定のイオンに
感応するからである。即ち、図１０に示すように、イオ
ン選択膜４に接する特定のイオンによる電荷（この例で
は、プラス）によって、イオン選択膜４に電圧が生じる
からである。
【０００９】ところで、従来のイオンセンサにおいて
は、前述のように、樹脂５が、イオン選択膜４の周縁部
の表面を覆うように設けられているが、この樹脂５上に
も、樹脂５の材質（組成）に応じたイオン（非測定対象
イオン）が付着する。このため、図１０に示すように、
イオン選択膜４の周縁部が被測定液１２に触れていない
のにもかかわらず、イオン選択膜４の周縁部近傍に位置
する樹脂５上のイオンの電荷に対応して、イオン選択膜
４の周縁部にも電荷が分布することになる。
は、前述のように、樹脂５が、イオン選択膜４の周縁部
の表面を覆うように設けられているが、この樹脂５上に
も、樹脂５の材質（組成）に応じたイオン（非測定対象
イオン）が付着する。このため、図１０に示すように、
イオン選択膜４の周縁部が被測定液１２に触れていない
のにもかかわらず、イオン選択膜４の周縁部近傍に位置
する樹脂５上のイオンの電荷に対応して、イオン選択膜
４の周縁部にも電荷が分布することになる。
【００１０】しかし、このイオン選択膜４の周縁部の電
荷は、イオン選択膜４が感応する特定のイオン（測定対
象イオン）による電荷ではないため、イオン濃度測定に
際し誤差を生じさせることになる。実験によれば、イオ
ン選択膜４の周縁部近傍に位置する樹脂５の層の厚みＨ
が小さい場合、イオン濃度測定に際し大きな誤差が生じ
る。
荷は、イオン選択膜４が感応する特定のイオン（測定対
象イオン）による電荷ではないため、イオン濃度測定に
際し誤差を生じさせることになる。実験によれば、イオ
ン選択膜４の周縁部近傍に位置する樹脂５の層の厚みＨ
が小さい場合、イオン濃度測定に際し大きな誤差が生じ
る。
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、樹脂による測定誤差を低減若しくは
消去できるイオンセンサを実現することにある。
ので、その目的は、樹脂による測定誤差を低減若しくは
消去できるイオンセンサを実現することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第１
の発明は、貫通穴が穿設された基板と、該基板の貫通穴
を介して連通するように該基板の両面に形成された金属
焼結膜と、前記基板の一方の面側に配置され、前記基板
の一方の面側の前記金属焼結膜にゲートが接続された電
界効果トランジスタと、前記基板の他方の面側の前記金
属焼結膜の表面を覆うイオン選択膜と、前記基板の一方
の面側の前記金属焼結膜及び前記電界効果トランジスタ
を囲むようにして、前記基板の一方の面に接着された筒
状部材と、該筒状部材内に充填され該筒状部材内の前記
金属焼結膜の表面を覆う樹脂とからなり、前記イオン選
択膜の表面を周縁部を含め露出させたことを特徴とする
ものである。尚、前記電界効果トランジスタをも前記樹
脂により覆うことが、防水という点で好ましい。
の発明は、貫通穴が穿設された基板と、該基板の貫通穴
を介して連通するように該基板の両面に形成された金属
焼結膜と、前記基板の一方の面側に配置され、前記基板
の一方の面側の前記金属焼結膜にゲートが接続された電
界効果トランジスタと、前記基板の他方の面側の前記金
属焼結膜の表面を覆うイオン選択膜と、前記基板の一方
の面側の前記金属焼結膜及び前記電界効果トランジスタ
を囲むようにして、前記基板の一方の面に接着された筒
状部材と、該筒状部材内に充填され該筒状部材内の前記
金属焼結膜の表面を覆う樹脂とからなり、前記イオン選
択膜の表面を周縁部を含め露出させたことを特徴とする
ものである。尚、前記電界効果トランジスタをも前記樹
脂により覆うことが、防水という点で好ましい。
【００１３】上記目的を達成する第２の発明は、貫通穴
が穿設された基板と、該基板の貫通穴を介して連通する
ように該基板の両面に形成された金属焼結膜と、前記基
板の一方の面側に配置され、前記基板の一方の面側の前
記金属焼結膜にゲートが接続された電界効果トランジス
タと、前記基板の他方の面側の前記金属焼結膜の表面を
覆うイオン選択膜と、前記基板の一方の面側の前記金属
焼結膜の表面及び前記電界効果トランジスタを覆う樹脂
とからなり、前記イオン選択膜の表面を周縁部を含め露
出させたことを特徴とするものである。
が穿設された基板と、該基板の貫通穴を介して連通する
ように該基板の両面に形成された金属焼結膜と、前記基
板の一方の面側に配置され、前記基板の一方の面側の前
記金属焼結膜にゲートが接続された電界効果トランジス
タと、前記基板の他方の面側の前記金属焼結膜の表面を
覆うイオン選択膜と、前記基板の一方の面側の前記金属
焼結膜の表面及び前記電界効果トランジスタを覆う樹脂
とからなり、前記イオン選択膜の表面を周縁部を含め露
出させたことを特徴とするものである。
【００１４】上記目的を達成する第３の発明は、基板
と、該基板の一方の面に形成された金属焼結膜と、前記
基板の前記金属焼結膜が形成された面側に配置され、前
記金属焼結膜の周縁部にゲートが接続された電界効果ト
ランジスタと、前記金属焼結膜の表面を覆うイオン選択
膜と、該イオン選択膜の表面の内、前記電界効果トラン
ジスタのゲートと前記金属焼結膜の周縁部との接続点の
近傍に位置しない表面部分については、少なくとも露出
させ、且つ、前記電界効果トランジスタについては、そ
れを覆うように、設けられた樹脂とからなることを特徴
とするものである。
と、該基板の一方の面に形成された金属焼結膜と、前記
基板の前記金属焼結膜が形成された面側に配置され、前
記金属焼結膜の周縁部にゲートが接続された電界効果ト
ランジスタと、前記金属焼結膜の表面を覆うイオン選択
膜と、該イオン選択膜の表面の内、前記電界効果トラン
ジスタのゲートと前記金属焼結膜の周縁部との接続点の
近傍に位置しない表面部分については、少なくとも露出
させ、且つ、前記電界効果トランジスタについては、そ
れを覆うように、設けられた樹脂とからなることを特徴
とするものである。
【００１５】
【作用】第１及び第２の発明のイオンセンサにおいて
は、イオン選択膜の表面は周縁部を含め全て露出してお
り、イオン選択膜の全表面が被測定液に接する。このた
め、イオン選択膜の周縁部も測定対象イオンに感応する
ことになり、イオン選択膜には、測定対象イオンによる
電荷のみに依存した電圧が発生し、イオン濃度測定に際
し誤差がなくなる。
は、イオン選択膜の表面は周縁部を含め全て露出してお
り、イオン選択膜の全表面が被測定液に接する。このた
め、イオン選択膜の周縁部も測定対象イオンに感応する
ことになり、イオン選択膜には、測定対象イオンによる
電荷のみに依存した電圧が発生し、イオン濃度測定に際
し誤差がなくなる。
【００１６】第３の発明のイオンセンサにおいては、イ
オン選択膜の表面は周縁部の一部を除いて露出してお
り、イオン選択膜の表面のほとんどが被測定液に接す
る。このため、イオン選択膜のほとんどの周縁部が測定
対象イオンに感応することになり、イオン選択膜には、
ほぼ測定対象イオンによる電荷のみに依存した電圧が発
生し、イオン濃度測定に際し誤差は極めて小さくなる。
オン選択膜の表面は周縁部の一部を除いて露出してお
り、イオン選択膜の表面のほとんどが被測定液に接す
る。このため、イオン選択膜のほとんどの周縁部が測定
対象イオンに感応することになり、イオン選択膜には、
ほぼ測定対象イオンによる電荷のみに依存した電圧が発
生し、イオン濃度測定に際し誤差は極めて小さくなる。
【００１７】
【実施例】次に図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は第１の発明の一実施例を示す斜視図、図２は
図１の実施例の断面図である。これらの図において、２
１は貫通穴２１ａが穿設された基板で、例えばアルミナ
板から構成されている。この基板２１の両面には、貫通
穴２１ａを介して連通するように金属焼結膜２２が形成
されている。本実施例では、図２における基板２１の上
面に小形の金属焼結膜２２が形成され、下面に大形の金
属焼結膜２２が形成されている。
る。図１は第１の発明の一実施例を示す斜視図、図２は
図１の実施例の断面図である。これらの図において、２
１は貫通穴２１ａが穿設された基板で、例えばアルミナ
板から構成されている。この基板２１の両面には、貫通
穴２１ａを介して連通するように金属焼結膜２２が形成
されている。本実施例では、図２における基板２１の上
面に小形の金属焼結膜２２が形成され、下面に大形の金
属焼結膜２２が形成されている。
【００１８】金属焼結膜２２は、例えば白金や金の金属
ペーストを基板２１に塗布し、焼結することにより形成
される。金属ペーストとしては、例えば、「セルロース
系樹脂及びブチカルビトール」と「金或いは白金」とを
２：８の比率で混ぜたものを使用する。２３は入力イン
ピーダンスが大きい例えばＭＯＳ型の電界効果トランジ
スタで、そのゲート２３Ｇは、例えば導電性塗料を用い
て基板２１の一方の面側の金属焼結膜２２に電気的に接
続されている。
ペーストを基板２１に塗布し、焼結することにより形成
される。金属ペーストとしては、例えば、「セルロース
系樹脂及びブチカルビトール」と「金或いは白金」とを
２：８の比率で混ぜたものを使用する。２３は入力イン
ピーダンスが大きい例えばＭＯＳ型の電界効果トランジ
スタで、そのゲート２３Ｇは、例えば導電性塗料を用い
て基板２１の一方の面側の金属焼結膜２２に電気的に接
続されている。
【００１９】２４は基板２１の他方の面側の金属焼結膜
２２の表面を覆うイオン選択膜で、その材質や組成は、
濃度を検出しようとするイオンに対応したものである。
例えば、ｐＨ測定であれば、Ｈ+ に応答するもの、具体
的には、Ｔａ2Ｏ5の膜を用いる。このＴａ2Ｏ5の膜はス
パッタ法により容易に形成できる。
２２の表面を覆うイオン選択膜で、その材質や組成は、
濃度を検出しようとするイオンに対応したものである。
例えば、ｐＨ測定であれば、Ｈ+ に応答するもの、具体
的には、Ｔａ2Ｏ5の膜を用いる。このＴａ2Ｏ5の膜はス
パッタ法により容易に形成できる。
【００２０】２５は筒状部材で、基板２１の一方の面側
の金属焼結膜２２及び電界効果トランジスタ２３を囲む
ようにして、基板２１の一方の面に接着剤２６を用いて
取り付けられている。この筒状部材２５としては例えば
ガラス管が用いられる。又、筒状部材２５内には、筒状
部材２５内の金属焼結膜２２の表面を覆うように、シリ
コン樹脂等の樹脂２７が充填されている。
の金属焼結膜２２及び電界効果トランジスタ２３を囲む
ようにして、基板２１の一方の面に接着剤２６を用いて
取り付けられている。この筒状部材２５としては例えば
ガラス管が用いられる。又、筒状部材２５内には、筒状
部材２５内の金属焼結膜２２の表面を覆うように、シリ
コン樹脂等の樹脂２７が充填されている。
【００２１】尚、この実施例では、樹脂２７は電界効果
トランジスタ２３を覆っていないが、防水という観点か
ら、電界効果トランジスタ２３をも樹脂２７で覆うこと
が好ましい。
トランジスタ２３を覆っていないが、防水という観点か
ら、電界効果トランジスタ２３をも樹脂２７で覆うこと
が好ましい。
【００２２】このような構成のイオンセンサにおいて
は、イオン選択膜２４の表面が周縁部を含め全て露出し
ており、イオン選択膜２４の全表面が被測定液に接する
ことになる。このため、イオン選択膜２４の周縁部も測
定対象イオンに感応することになり、イオン選択膜２４
には、測定対象イオンによる電荷のみに依存した電圧が
発生し、電界効果トランジスタ２３のゲート２３Ｇに印
加されることになる。
は、イオン選択膜２４の表面が周縁部を含め全て露出し
ており、イオン選択膜２４の全表面が被測定液に接する
ことになる。このため、イオン選択膜２４の周縁部も測
定対象イオンに感応することになり、イオン選択膜２４
には、測定対象イオンによる電荷のみに依存した電圧が
発生し、電界効果トランジスタ２３のゲート２３Ｇに印
加されることになる。
【００２３】従って、電界効果トランジスタ２３のドレ
イン２３Ｄ・ソース２３Ｓ間に、この電圧に応じた電流
が流れることになり、イオン濃度測定に際し誤差がなく
なる。
イン２３Ｄ・ソース２３Ｓ間に、この電圧に応じた電流
が流れることになり、イオン濃度測定に際し誤差がなく
なる。
【００２４】又、本実施例では、基板２１の両面に、貫
通穴２１ａを介して連通するように金属焼結膜２２を形
成しているので、金属焼結膜２２の基板２１への結合が
強固になり、剥離することがなくなる。
通穴２１ａを介して連通するように金属焼結膜２２を形
成しているので、金属焼結膜２２の基板２１への結合が
強固になり、剥離することがなくなる。
【００２５】尚、この実施例において、電界効果トラン
ジスタ２３のゲート２３Ｇが接続される側の金属焼結膜
２２は、他方の金属焼結膜２２よりも小さく形成されて
いる。これは、貫通穴２１ａの穴径より多少でも大きけ
れば所望の結合強度が得られ、且つ電界効果トランジス
タ２３のゲート２３Ｇとの接続にも支障ないからであ
る。
ジスタ２３のゲート２３Ｇが接続される側の金属焼結膜
２２は、他方の金属焼結膜２２よりも小さく形成されて
いる。これは、貫通穴２１ａの穴径より多少でも大きけ
れば所望の結合強度が得られ、且つ電界効果トランジス
タ２３のゲート２３Ｇとの接続にも支障ないからであ
る。
【００２６】図３は第２の発明の一実施例を示す断面図
である。この実施例のイオンセンサは、板状の外観を有
しており、この点では図７及び図８に示した従来例と外
観上類似しているが、内部構造は図１及び図２に示した
実施例と同様なものである。そこで、図１及び図２に示
した実施例と共通する部分には同一符号を付し、その説
明は省略する。
である。この実施例のイオンセンサは、板状の外観を有
しており、この点では図７及び図８に示した従来例と外
観上類似しているが、内部構造は図１及び図２に示した
実施例と同様なものである。そこで、図１及び図２に示
した実施例と共通する部分には同一符号を付し、その説
明は省略する。
【００２７】図３に示したイオンセンサでは、図１及び
図２に示した実施例の筒状部材２５を用いずに、電界効
果トランジスタ２３を基板２１に近接させると共にこの
電界効果トランジスタ２３をも樹脂２７で覆って、防水
及び小型化を図っている。
図２に示した実施例の筒状部材２５を用いずに、電界効
果トランジスタ２３を基板２１に近接させると共にこの
電界効果トランジスタ２３をも樹脂２７で覆って、防水
及び小型化を図っている。
【００２８】具体的には、この実施例は、貫通穴２１ａ
が穿設された基板２１と、貫通穴２１ａを介して連通す
るように基板２１の両面に形成された金属焼結膜２２
と、基板２１の一方の面側に配置され、基板２１の一方
の面側の金属焼結膜２２にゲート２３Ｇが接続された電
界効果トランジスタ２３と、基板２１の他方の面側の金
属焼結膜２２の表面を覆うイオン選択膜２４と、基板２
１の一方の面側の金属焼結膜２２の表面及び前記電界効
果トランジスタを覆う樹脂２７とからなり、イオン選択
膜２４の表面を周縁部を含め露出させたものである。
尚、本実施例の構成において、樹脂２７の層厚は大きく
とってある。
が穿設された基板２１と、貫通穴２１ａを介して連通す
るように基板２１の両面に形成された金属焼結膜２２
と、基板２１の一方の面側に配置され、基板２１の一方
の面側の金属焼結膜２２にゲート２３Ｇが接続された電
界効果トランジスタ２３と、基板２１の他方の面側の金
属焼結膜２２の表面を覆うイオン選択膜２４と、基板２
１の一方の面側の金属焼結膜２２の表面及び前記電界効
果トランジスタを覆う樹脂２７とからなり、イオン選択
膜２４の表面を周縁部を含め露出させたものである。
尚、本実施例の構成において、樹脂２７の層厚は大きく
とってある。
【００２９】この実施例においても、イオン選択膜２４
の表面が周縁部を含め全て露出しており、イオン選択膜
２４の全表面が被測定液に接することになる。このた
め、イオン選択膜２４の周縁部も測定対象イオンに感応
することになり、イオン選択膜２４には、測定対象イオ
ンによる電荷のみに依存した電圧が発生し、電界効果ト
ランジスタ２３のゲート２３Ｇに印加されることにな
る。
の表面が周縁部を含め全て露出しており、イオン選択膜
２４の全表面が被測定液に接することになる。このた
め、イオン選択膜２４の周縁部も測定対象イオンに感応
することになり、イオン選択膜２４には、測定対象イオ
ンによる電荷のみに依存した電圧が発生し、電界効果ト
ランジスタ２３のゲート２３Ｇに印加されることにな
る。
【００３０】従って、電界効果トランジスタ２３のドレ
イン２３Ｄ・ソース２３Ｓ間に、この電圧に応じた電流
が流れることになり、イオン濃度測定に際し誤差がなく
なる。
イン２３Ｄ・ソース２３Ｓ間に、この電圧に応じた電流
が流れることになり、イオン濃度測定に際し誤差がなく
なる。
【００３１】又、本実施例でも、基板２１の両面に、貫
通穴２１ａを介して連通するように金属焼結膜２２を形
成しているので、金属焼結膜２２の基板２１への結合が
強固になり、剥離することがなくなる。
通穴２１ａを介して連通するように金属焼結膜２２を形
成しているので、金属焼結膜２２の基板２１への結合が
強固になり、剥離することがなくなる。
【００３２】図４は第３の発明の一実施例を示す斜視
図、図５は図４の実施例の断面図である。この実施例の
イオンセンサは、板状の外観を有しており、図３に示し
た実施例と外観上類似している。そこで、図３に示した
実施例と共通する部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。
図、図５は図４の実施例の断面図である。この実施例の
イオンセンサは、板状の外観を有しており、図３に示し
た実施例と外観上類似している。そこで、図３に示した
実施例と共通する部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。
【００３３】図４〜図５に示した実施例は、図３に示し
た実施例の基板２１に貫通穴２１ａに相当する穴を設け
ず、基板２１の片面にのみ、金属焼結膜２２を形成し、
且つ電界効果トランジスタ２３を基板２１の金属焼結膜
２２側に配置している。
た実施例の基板２１に貫通穴２１ａに相当する穴を設け
ず、基板２１の片面にのみ、金属焼結膜２２を形成し、
且つ電界効果トランジスタ２３を基板２１の金属焼結膜
２２側に配置している。
【００３４】具体的には、この実施例は、基板２１と、
基板２１の一方の面に形成された金属焼結膜２２と、基
板２１の金属焼結膜２２が形成された面側に配置され、
金属焼結膜２２の周縁部にゲート２３Ｇが接続された電
界効果トランジスタ２３と、金属焼結膜２２の表面を覆
うイオン選択膜２４と、イオン選択膜２４の表面の内、
電界効果トランジスタ２３のゲート２３Ｇと金属焼結膜
２２の周縁部との接続点ＪＮの近傍に位置しない表面部
分については、少なくとも露出させ、且つ、電界効果ト
ランジスタ２３については、それを覆うように、設けら
れた樹脂２７とからなる。
基板２１の一方の面に形成された金属焼結膜２２と、基
板２１の金属焼結膜２２が形成された面側に配置され、
金属焼結膜２２の周縁部にゲート２３Ｇが接続された電
界効果トランジスタ２３と、金属焼結膜２２の表面を覆
うイオン選択膜２４と、イオン選択膜２４の表面の内、
電界効果トランジスタ２３のゲート２３Ｇと金属焼結膜
２２の周縁部との接続点ＪＮの近傍に位置しない表面部
分については、少なくとも露出させ、且つ、電界効果ト
ランジスタ２３については、それを覆うように、設けら
れた樹脂２７とからなる。
【００３５】この実施例においては、イオン選択膜２４
の表面が一部の周縁部を除いて露出しており、イオン選
択膜２４のほとんどの表面が被測定液に接することにな
る。このため、イオン選択膜２４の周縁部のかなりの部
分が測定対象イオンに感応することになり、イオン選択
膜２４には、ほぼ測定対象イオンによる電荷のみに依存
した電圧が発生し、電界効果トランジスタ２３のゲート
２３Ｇに印加されることになる。
の表面が一部の周縁部を除いて露出しており、イオン選
択膜２４のほとんどの表面が被測定液に接することにな
る。このため、イオン選択膜２４の周縁部のかなりの部
分が測定対象イオンに感応することになり、イオン選択
膜２４には、ほぼ測定対象イオンによる電荷のみに依存
した電圧が発生し、電界効果トランジスタ２３のゲート
２３Ｇに印加されることになる。
【００３６】従って、電界効果トランジスタ２３のドレ
イン２３Ｄ・ソース２３Ｓ間に、この電圧に応じた電流
が流れることになり、イオン濃度測定に際し誤差がほと
んどなくなる。
イン２３Ｄ・ソース２３Ｓ間に、この電圧に応じた電流
が流れることになり、イオン濃度測定に際し誤差がほと
んどなくなる。
【００３７】尚、この実施例においては、金属焼結膜２
２及びイオン選択膜２４を矩形ではなく円形に形成した
が、この形状がどのようなものであっても、測定精度に
悪影響は出ない。
２及びイオン選択膜２４を矩形ではなく円形に形成した
が、この形状がどのようなものであっても、測定精度に
悪影響は出ない。
【００３８】又、図６に示したように、イオン選択膜２
４（金属焼結膜２２についても同様）に狭い幅の延長部
を設け、この先端の金属焼結膜２２に電界効果トランジ
スタ２３のゲート２３Ｇを接続するように構成すれば、
樹脂２７に覆われるイオン選択膜２４の面積が図４〜図
５の実施例と比べて小さくなり、測定精度が図４〜図５
の実施例よりも向上する。
４（金属焼結膜２２についても同様）に狭い幅の延長部
を設け、この先端の金属焼結膜２２に電界効果トランジ
スタ２３のゲート２３Ｇを接続するように構成すれば、
樹脂２７に覆われるイオン選択膜２４の面積が図４〜図
５の実施例と比べて小さくなり、測定精度が図４〜図５
の実施例よりも向上する。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、第１及び第２の発
明によれば、イオン選択膜の表面が周縁部を含め全て露
出しており、イオン選択膜の全表面が被測定液に接する
ことになるため、イオン選択膜の周縁部も測定対象イオ
ンに感応することになり、イオン選択膜には、測定対象
イオンによる電荷のみに依存した電圧が発生し、イオン
濃度測定に際し誤差がなくなるイオンセンサを実現でき
る。
明によれば、イオン選択膜の表面が周縁部を含め全て露
出しており、イオン選択膜の全表面が被測定液に接する
ことになるため、イオン選択膜の周縁部も測定対象イオ
ンに感応することになり、イオン選択膜には、測定対象
イオンによる電荷のみに依存した電圧が発生し、イオン
濃度測定に際し誤差がなくなるイオンセンサを実現でき
る。
【００４０】又、第３の発明によれば、イオン選択膜の
表面が周縁部の一部を除いて露出しており、イオン選択
膜の表面のほとんどが被測定液に接することになるた
め、イオン選択膜のほとんどの周縁部も測定対象イオン
に感応することになり、イオン選択膜には、ほぼ測定対
象イオンによる電荷のみに依存した電圧が発生し、イオ
ン濃度測定に際し誤差は極めて小さくなるイオンセンサ
を実現できる。
表面が周縁部の一部を除いて露出しており、イオン選択
膜の表面のほとんどが被測定液に接することになるた
め、イオン選択膜のほとんどの周縁部も測定対象イオン
に感応することになり、イオン選択膜には、ほぼ測定対
象イオンによる電荷のみに依存した電圧が発生し、イオ
ン濃度測定に際し誤差は極めて小さくなるイオンセンサ
を実現できる。
【図１】第１の発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の実施例の断面図である。
【図３】第２の発明の一実施例を示す断面図である。
【図４】第３の発明の一実施例を示す斜視図である。
【図５】図４の実施例の断面図である。
【図６】第３の発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】従来例の平面図である。
【図８】図７における横断面図である。
【図９】イオンセンサによるイオン濃度測定の説明図で
ある。
ある。
【図１０】従来構成における問題点を説明するための図
である。
である。
２１ 基板 ２１ａ 貫通穴 ２２ 金属焼結膜 ２３ 電界効果トランジスタ ２３Ｇ ゲート ２４ イオン選択膜 ２５ 筒状部材 ２７ 樹脂
Claims (4)
- 【請求項１】 貫通穴が穿設された基板と、 該基板の貫通穴を介して連通するように該基板の両面に
形成された金属焼結膜と、 前記基板の一方の面側に配置され、前記基板の一方の面
側の前記金属焼結膜にゲートが接続された電界効果トラ
ンジスタと、 前記基板の他方の面側の前記金属焼結膜の表面を覆うイ
オン選択膜と、 前記基板の一方の面側の前記金属焼結膜及び前記電界効
果トランジスタを囲むようにして、前記基板の一方の面
に接着された筒状部材と、 該筒状部材内に充填され該筒状部材内の前記金属焼結膜
の表面を覆う樹脂とからなり、 前記イオン選択膜の表面を周縁部を含め露出させたこと
を特徴とするイオンセンサ。 - 【請求項２】 前記電界効果トランジスタをも前記樹脂
により覆ったことを特徴とする請求項１記載のイオンセ
ンサ。 - 【請求項３】 貫通穴が穿設された基板と、 該基板の貫通穴を介して連通するように該基板の両面に
形成された金属焼結膜と、 前記基板の一方の面側に配置され、前記基板の一方の面
側の前記金属焼結膜にゲートが接続された電界効果トラ
ンジスタと、 前記基板の他方の面側の前記金属焼結膜の表面を覆うイ
オン選択膜と、 前記基板の一方の面側の前記金属焼結膜の表面及び前記
電界効果トランジスタを覆う樹脂とからなり、 前記イオン選択膜の表面を周縁部を含め露出させたこと
を特徴とするイオンセンサ。 - 【請求項４】 基板と、 該基板の一方の面に形成された金属焼結膜と、 前記基板の前記金属焼結膜が形成された面側に配置さ
れ、前記金属焼結膜の周縁部にゲートが接続された電界
効果トランジスタと、 前記金属焼結膜の表面を覆うイオン選択膜と、 該イオン選択膜の表面の内、前記電界効果トランジスタ
のゲートと前記金属焼結膜の周縁部との接続点の近傍に
位置しない表面部分については、少なくとも露出させ、
且つ、前記電界効果トランジスタについては、それを覆
うように、設けられた樹脂とからなることを特徴とする
イオンセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6283494A JPH08145941A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | イオンセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6283494A JPH08145941A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | イオンセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145941A true JPH08145941A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17666283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6283494A Pending JPH08145941A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | イオンセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08145941A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016032314A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Mimos Berhad | An egfet phosphate sensor device |
-
1994
- 1994-11-17 JP JP6283494A patent/JPH08145941A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016032314A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Mimos Berhad | An egfet phosphate sensor device |
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