WO2004029607A1 - アルコール濃度検出装置およびそれを用いたアルコール濃度検出方法、ならびにアルコール濃度検出センサーの製造方法 - Google Patents

アルコール濃度検出装置およびそれを用いたアルコール濃度検出方法、ならびにアルコール濃度検出センサーの製造方法 Download PDF

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Abstract

小型でコンパクトであり、どこにでも設置できて設計の自由度があり、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施する可能なアルコール濃度検出装置およびそれを用いたアルコール濃度検出方法、ならびにアルコール濃度検出センサーの製造方法を提供する。アルコール濃度検出センサーの電極間に被検査液体を導入することによって、電極間での被検査液体の比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、被検査液体中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出装置であって、アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備える。

Description

明 細 書 ァルコール濃度検出装置およびそれを用いたアルコール濃度検出方法、 なら びにアルコール濃度検出センサーの製造方法
技術分野 本発明は、 例えば、 ガソリンなどの被検査液体中のアルコール濃度を検出 するアルコール濃度検出装置およびそれを用いたアルコール濃度検出方法、 ならびにアルコール濃度検出センサ一の製造方法に関する。
冃景技俯 従来より、例えば、自動車などにおいては、ノッキングを防止するために、 鉛、ベンゼン化物などのオクタン価を上昇させたいわゆるハイオクガソリン、 メチルターシャリーブチルエーテノレ又はメチノレー t—ブチルエーテノレ(MTBE) などのアンチノック剤を混入させたガソリンを用いている。
しかしながら、鉛、ベンゼン化物などは環境に影響を及ぼすおそれがあり、 また、 メチルターシャリーブチルエーテノレ又はメチルー t—ブチノレエ一テノレ
(MTBE) は発がん性があると言われているため、 このようなハイオクガソリ ン、 メチノレターシャリーブチノレエーテノレ又はメチノレー tーブチノレエーテノレ
(MTBE) からなるアンチノック剤に代わるアンチノック剤の開発が望まれて いる。
このため、 アンチノック剤として、 アルコール、 例えば、 エタノールを、 1 0〜1 5 %程度ガソリンに添加することが提案されている。
しかしながら、 このようなエタノールを添加することによって、 トルク が低下することになるので、 このエタノールの添加量に相当するガソリンを 余分に添加することによって、 トルクを一定になるようにする必要がある。 このため、 ガソリン中に含まれるアルコールの濃度を検出することが望ま れている。
ところで、 従来より、 アルコールの濃度を検出する方法として、 特開平 5 - 2 2 3 7 3 3号公報 (段落 (0 0 1 7 ) 〜 (0 0 3 0 )、 図 1参照) (以下、 「特許文献 1」 と言う) に記載されるように、 光の屈折率を利用してアルコ ールの濃度を検出する光学式アルコール濃度測定装置が開示されている。 すなわち、 この特許文献 1の光学式アルコール濃度測定装置 1 0 0では、 図 1 9に示したように、 第 1の投光部 1 0 2から液体を透過したエタノール 等のアルコールに吸収されにくい性質を有する波長を有する光を、 第 1の受 光部 1 0 4で受光して、 この液体中のアルコール濃度に応じた検出信号を出 力するようになっている。
また、 第 2の投光部 1 0 6から液体を透過したアルコールに吸収され易い 性質を有する他の波長を有する光を、 第 2の受光部 1 0 8で受光して、 この 液体中のアルコール濃度に応じた検出信号を出力するようになっている。 そして、 これにより、 測定部 1 1 0において、 第 1の受光部 1 0 4からの 検出信号と、 第 2の受光部 1 0 8からの検出信号とを比較し、 液体中のアル コール濃度を測定するように構成されている。
また、従来より、 「静電容量式アルコール濃度センサ」 (三摩 紀雄、林 育 生、 細谷 伊知郎、 社団法人 自動車技術会、 学術講演会前刷集 9 3 6、 1 9 9 3— 1 0、 第 2 5 7〜2 6 0頁参照) (以下、 「非特許文献 1」 と言う) に記載されているように、 静電容量式アルコール濃度センサ一が提案され ている。
この非特許文献 1では、 ガソリンに混入したメタノールの濃度を、 ガソリ ンとメタノールの比誘電率の相違 (ガソリンの比誘電率 2、 メタノールの比 誘電率 3 3 . 6 ) を利用して、 電極間の静電容量から発振周波数で計測する ことによってメタノールの濃度を検出する方法である。
この非特許文献 1の静電容量式アルコール濃度センサ一 2 0 0は、 図 2 0 に示したように、 ハウジング 2 0 2の内部に、 外側電極 2 0 4、 中心電極 2 0 6を、 絶縁樹脂 2 0 8を介して装着した構成である。
しかしながら、 特許文献 1の光学式アルコール濃度測定装置では、 透過光 を利用しているので、 ガソリンの組成による影響を受けやすく、 また、 例え ば、 不純物などによって、 被検査液体が透明でない場合には、 測定できない かまたは正確な測定ができないことになる。
また、 非特許文献 1の静電容量を利用した静電容量式アルコール濃度セン サーでは、 アルコールには水分が入りやすく、 電極間に水分あるいは電解質 等が存在すると電極間でのショートが発生する。 従って、 電極表面の絶縁処 理が必要となり、 その構造が複雑となる。
ところで、 この場合、 静電容量 csは、 下記の式で表される。
Cs= f 0 (S/D) ( £ ra ( α /100) + ε rg ( 1 - α /100) ) ……数式 1 ここで、 Sは、 電極の対向面積、 Dは、 電極間距離、 ε。は、 真空の比誘電 率 (8. 854Ε- 12 F/m)、 £ raは、 アルコールの比誘電率、 f rgは、 ガソリンの 比誘電率、 α は、 アルコール濃度 (%) である。
従って、 この式から明らかなように、 測定結果を良好にするために、 静電 容量 Csを大きくするためには、 電極の対向面積を大きくするのが良いが、 こ のように電極の対向面積を大きくすると、 非特許文献 1のように、 静電容 量式アルコール濃度センサー自体が大型化してしまうことになる。 そのた め、 取り扱い、 自動車への適用などに設計上制約を受けることにもなる。 さらに、 非特許文献 1の静電容量式アルコール濃度センサーでは、 センサ 一を例えば、自動車のガソリン配管などの躯体に接続しなければならなレ、が、 躯体からの電磁波などのノイズが、アルコール濃度検出回路に影響を及ぼし、 正確な測定ができないことになる。
このため、 センサーと配管の接続部に絶縁構造を付加したり、 このような 大型のセンサー全体を、 絶縁シールド容器に入れるなどしなければならず、 装置が複雑化、 大型化してしまうことになる。
本発明は、 このような現状に鑑み、 小型でコンパク トであり、 どこにでも 設置できて設計の自由度があり、 電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、 自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、 しか も、 アルコール濃度の正確な測定を実施することの可能な、 例えば、 ガソリ ンなどの被検査液体中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出装置 およびそれを用いたアルコール濃度検出方法、 ならびにアルコール濃度検出 センサ一の製造方法を提供することを目的とする。 発明の開示 本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために 発明なされたものであって、本発明のアルコール濃度検出装置は、 アルコール 濃度検出センサーの電極間に被検査液体を導入することによって、電極間での 被検査液体の比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、被検査液 体中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出装置であって、 前記アルコール濃度検出センサーが、 基材樹脂フィルムと、 該基材樹脂フ ィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆し た絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備えることを特徴とす る。
このように構成することによって、基材樹脂フィルム上に形成した電極配線 パターンを用いることによって、 電極間の距離を小さくとれるので、 後述する 数式 2から明らかなように、静電容量 Csを大きくでき、測定結果が良好となる。 し力 も、 アルコール濃度検出センサーが、 基材樹脂フィルムと、 該基材樹脂 フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆 した絶縁樹脂とから構成されているので、 センサー自体が、 フレキシブルで、 薄く極めて小さく、 コンパク トであり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が 高くなる。
さらに、 電極配線パターンの表面が絶縁樹脂によって被覆されているので、 電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影 響を受けないようにシールドでき、 し力 も、 アルコール濃度の正確な測定を実 施することが可能である。
また、 電極が、 直接ガソリンなどの被検査液体と接触しないので、 経時劣化 やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ 迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
また、 本発明のアルコール濃度検出装置は、前記アルコール濃度検出センサ 一体が、 基板上に貼着されていることを特徴とする。
このように構成することによって、 アルコール濃度検出センサ一体が、基板 上に貼着されているので、アルコール濃度検出センサー体の装置への組み付け、 取り付けが容易になる。
また、 本発明のアルコール濃度検出装置は、 前記電極配線パターンが、'前 記基材樹脂フィルムの一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にェッチ ングして、 所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする。 このように構成することによって、 エッチングによって、 非常に電極間の距 離が小さい、 例えば、 5 !〜 5 0 μ m程度の範囲の電極配線パターンを得る ことができるので、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
しかも、 センサー自体が薄く極めて小さく、 コンパク トになり、 どこにでも 設置でき設計上の自由度が高くなる。
また、本発明のアルコール濃度検出装置は、 アルコール濃度検出センサーの 電極間に被検査液体を導入することによって、電極間での被検查液体の比誘電 率の変化を発振周波数で計測することによって、被検査液体中のアルコール濃 度を検出するアルコール濃度検出装置であって、
前記アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線 パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とを備えることを 特徴とする。
このように構成することによって、基板上に形成した電極配線パターンを用 いることによって、 電極間の距離を小さくとれるので、後述する数式 2から明 らかなように、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
しかも、 アルコール濃度検出センサーが、 基板と、 該基板上に形成した電極 配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とから構成さ れているので、 センサー自体が薄く極めて小さく、 コンパクトであり、 どこに でも設置でき設計上の自由度が高くなる。
さらに、 電極配線パターンの表面が絶縁被覆によって被覆されているので、 電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、 自動車などの躯体からの電磁波の 影響を受けないようにシールドでき、 しかも、 アルコール濃度の正確な測定 を実施することが可能である。
また、 電極が、 直接ガソリンなどの被検査液体と接触しないので、 経時劣化 ゃガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ 迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
しかも、 基板を備えているので、 アルコール濃度検出センサーの装置への組 み付け、 取り付けが容易になる。
また、 本発明のアルコール濃度検出装置は、 前記電極配線パターンが、 前記 基板の一方の面にスパッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にェ ツチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とす る。
このように構成することによって、 スパッタリングによって、非常に電極間 の距離が小さい、 例えば、 5 μ π!〜 5 0 m程度の範囲の電極間距離で、 その 厚さもスパッタリングにより 0 . 1〜5 μ mの厚さの電極配線パターンを得る ことができるので、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
し力 も、 センサー自体が薄く極めて小さく、 コンパク トになり、 どこにでも 設置でき設計上の自由度が高くなる。
また、 本発明のアルコール濃度検出装置は、 前記絶縁被覆が、 化学気相蒸着 法 (CVD) で形成した絶縁被覆であることを特徴とする。
このように構成することによって、 化学気相蒸着法 (CVD) で、 例えば、 S i 02、 A 1 2O3などの、 ガソリン、 アルコールなどの被検査液体に影響されな い極めて緻密で薄い絶縁被覆を得ることができ、センサー自体が薄く極めて小 さく、 コンパク トにすることができる。 また、 本発明のアルコール濃度検出装置は、 前記電極配線パターンが、 櫛 歯状の複数の正電極と負電極とが、 交互に入り組んだ形状であることを特徴 とする。
このように構成することによって、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、 交 互に入り組んだ形状であるので、 非常に電極間の距離が小さい複数の電極を、 全体としてコンパク 卜に配設することができる。
従って、 エッチング、 スパッタリングによって、 非常に電極間の距離が小さ レ、、 例えば、 それぞれ、 5 !〜 5 0 m程度の範囲の電極配線パターンを得 ることができるので、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
しかも、 センサー自体が、 さらに、 薄く極めて小さく、 コンパク トになり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
また、本発明のアルコール濃度検出方法は、 前述のいずれかに記載のアルコ ール濃度検出装置を用いて被検査液体中のアルコール濃度を検出するアルコ —ル濃度検出方法であって、
アルコール濃度検出センサーの電極間に被検査液体を導入することによつ て、電極間での被検査液体の比誘電率の変化を発振周波数で計測することによ つて、 被検査液体中のアルコール濃度を検出することを特徴とする。
このように構成することによって、基材樹脂フィルムまたは基板上に形成し た電極配線パターンを用いることによって、電極間の距離を小さくとれるので、 後述する数式 2から明らかなように、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良 好となる。
しかも、アルコール濃度検出センサー力 S、センサー自体が薄く極めて小さく、 コンパク トであり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁樹脂または絶縁被覆によって被覆さ れているので、 電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、 自動車などの躯体 からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、 しかも、 アルコール濃 度の正確な測定を実施することが可能である。
また、 電極が、 直接ガソリンなどの被検査液体と接触しないので、 経時劣化 やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ 迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
また、 本発明のアルコール濃度検出方法は、 前記被検査液体が、 アルコール を含んだガソリンであることを特徴とする。
このように構成することによって、ガソリン中のアルコール濃度を正確にか つ迅速に検出することができ、 アンチノック剤として、 アルコール、 例えば、 エタノールの添加量に相当するガソリンを余分に添加することによって、 トル クを一定になるように制御することが可能となる。
また、本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、 アルコール濃度 検出センサーの製造方法であって、
基材樹脂フィルムの一方の面に導電性金属箔を貼着する導電性金属箔貼着 工程と、
前記導電性金属箔の上面にフォトレジストを全面に塗布するフォトレジス ト塗布工程と、
前記フォトレジス トをフォ トレジス トマスクを使用して所望の電極配線パ ターン形状に露光するフォ卜レジスト露光工程と、
前記露光されたフォ トレジス ト部分を現像液によって溶解除去するフォ ト レジスト溶解除去工程と、
前記フォトレジストで覆われていない導電性金属箔部分を、エッチング液で エツチング処理して除去するエツチング処理工程と、 前記フォ トレジス トを溶解除去するフォ トレジス ト溶解除去工程と、 前記フォトレジス卜が除去された表面に、 絶縁樹脂を塗設してアルコール 濃度検出センサ一体を得る絶縁樹脂塗設工程と、
を含むことを特徴とする。
このように構成することによって、 非常に電極間の距離が小さい、 例えば、 5 !〜 5 0 / m程度の範囲の電極配線パターンを得ることができるので、 静 電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となり、 しかも、 センサー自体が薄く 極めて小さく、 コンパクトになり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高い アルコール濃度検出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
また、本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、 前記絶縁樹脂塗 設工程で得られたアルコール濃度検出センサー体を、基板上に貼着する基板貼 着工程を含むことを特徴とする。
このように構成することによって、 アルコール濃度検出センサー体力 基板 上に貼着されているので、アルコール濃度検出センサー体の装置への組み付け、 取り付けが容易なアルコール濃度検出センサ一を簡単かつ大量に供給するこ とができる。
また、 本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、 前記基材樹脂フ イルムが、 ポリイミ ド樹脂フィルムであることを特徴とする。
このように構成することによって、 フレキシブルで、薄く小さいポリイミ ド 樹脂フィルム上に電極配線パターンを形成することができ、センサー自体が薄 く極めて小さく、 コンパクトになり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が髙 いアルコール濃度検出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
また、本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、 前記導電性金属 箔が、 銅箔であることを特徴とする。 このように構成することによって、 銅箔によって電極配線パターンを形成 することができるので、 導電性が良好で、 極めて正確で迅速にアルコールの 濃度を検出することが可能なアルコール濃度検出センサーを簡単かつ大量に 供給することができる。
また、本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、前記絶縁樹脂が、 ウレタン樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 エポキシ系樹脂から選択した 1種もしくはそ れ以上の絶縁樹脂からなることを特徴とする。
このような樹脂を絶縁樹脂として使用することによって、電極配線パターン の表面に絶縁樹脂を容易に塗設することができる。
また、本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、 アルコール濃度 検出センサーの製造方法であって、
基板の一方の面にスパッタリングで導電性金属薄膜を形成する導電性金属 薄膜形成工程と、
前記導電性金属薄膜の上面にフォ トレジストを全面に塗布するフォトレジ スト塗布工程と、
前記フォ トレジス トをフォ トレジス トマスクを使用して所望の電極配線パ ターン形状に露光するフォ トレジスト露光工程と、
前記露光されたフォトレジスト部分を現像液によって溶解除去するフォト レジスト溶解除去工程と、
前記フォトレジストで覆われていない導電性金属薄膜部分を、 ドライエッチ ング処理して除去するエツチング処理工程と、
前記フォトレジストを溶解除去するフォトレジスト溶解除去工程と、 前記フォトレジストが除去された電極配線パターン表面に、化学気相蒸着法 (CVD) で絶縁被覆を形成する絶縁被覆形成設工程と、 を含むことを特徴とする。
このように構成することによって、非常に電極間の距離が小さレ、、例えば、 5 m〜5 0 m程度の範囲の電極間距離で、 その厚さもスパッタリングによ り 0 . 1〜5 μ mの厚さの電極配線パターンを得ることができるので、 静電容 量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となり、 しかも、 センサー自体が薄く極め て小さく、 コンパク トになり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高いアル コール濃度検出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
また、 本発明のアルコール濃度検出センサ一の製造方法は、 前記基板が、 セ ラミックス、 ガラス、樹脂基板から選択した 1種もしくはそれ以上の基板から なることを特徴とする。
このように構成することによって、このような材質の基板上にスパッタリン グによって、電極配線パターンを構成する導電性金属薄膜を形成することが容 易となり、 しかも、 このような材質からなる基板を備えているので、 アルコー ル濃度検出センサ一の装置への組み付け、取り付けが容易なアルコール濃度検 出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
また、本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、前記導電性金属 薄膜が、 白金、 ニッケル、 銅、 チタンから選択した 1種もしくはそれ以上の導 電性金属薄膜からなることを特徴とする。
このように構成することによって、基板上にスパッタリングによって、 電極 配線パターンを構成する導電性金属薄膜を形成することが容易となる。
また、 本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、 絶縁被覆が、 S i 02、 A 1 203などから選択した 1種もしくはそれ以上の緻密な絶縁被覆から なることを特徴とする。
このように構成することによって、電極配線パターン表面に、化学気相蒸着 法 (CVD) で絶縁被覆を形成することが容易となる。
また、 本発明のアルコール濃度検出センサーの製造方法は、 前記電極配線 パターンが、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、 交互に入り組んだ形状であ ることを特徴とする。
このように構成することによって、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、 交 互に入り組んだ形状であるので、 非常に電極間の距離が小さレ、複数の電極を、 全体としてコンパク 卜に配設され、センサ一自体が薄く極めて小さく、 コンパ ク トになり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高いアルコール濃度検出セ ンサーを簡単かつ大量に供給することができる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明のアルコール濃度検出装置の実施例の概略上面図である。 図 2は、 図 1の A— A線での断面図である。
図 3は、 図 1の右側面図である。
図 4は、 図 1の左側面図である。
図 5は、 アルコールの濃度と静電容量の関係を示すグラフである。
図 6は、 本発明のアルコール濃度検出装置の概略回路構成図である。
図 7は、 本発明のアルコール濃度検出装置で印加される方形波電圧の概略 図である。
図 8は、 アルコール濃度と発振周波数との関係を示すグラフである。
図 9は、 本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサー の実施例の概略斜視図である。
図 1 0は、 図 9の電極配線パターンを示す概略上面図である。 図 1 1は、 図 1 0の B部拡大図である。
図 1 2は、 図 9の C— C線での部分拡大断面図である。
図 1 3は、 本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサ 一の製造方法を示す概略図である。
図 1 4は、 本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサ 一の別の実施例の概略斜視図である。
図 1 5は、 図 1 4の電極配線パターンを示す概略上面図である。
図 1 6は、 図 1 5の B部拡大図である。
図 1 7は、 図 1 4の C— C線での部分拡大断面図である。
図 1 8は、 本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサ 一の製造方法を示す概略図である。
図 1 9は、 従来の光学式アルコール濃度測定装置の概略図である。
図 2 0は、 従来の静電容量式アルコール濃度センサーの断面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。 図 1は、 本発明のアルコール濃度検出装置の実施例の概略上面図、 図 2は、 図 1の A— A線での断面図、 図 3は、 図 1の図 1の右側面図、 図 4は、 図 1の左 側面図である。
図 1〜図 4に示したように、本発明のアルコール濃度検出装置 1 0は、 アル コール濃度検出装置本体 1 2と、アルコール濃度検出装置本体 1 2の内部に形 成された第 1の流路 1 4と、 第 2の流路 1 6とを備えている。
図 1の矢印で示したように、 被検査液体流入口 1 8から第 1の流路 1 4に流 入した被検査液体が、 アルコール分検出室 5 6を通過するようになっている c 一方、.被検査液体流入口 1 8を介して第 1の流路 1 4に流入した被検査液 体は、 その後、 アルコール分検出室 5 6にて一時滞留した状態で、 アルコール 濃度検出センサー 5 8によって、被検查液体にアルコールが含まれる場合には、 アルコール分の濃度が検出された後、アルコール分検出室 5 6から第 2の流路 1 6の被検査液体排出口 5 4を介して排出されるようになつている。
このアルコール濃度検出センサー 5 8では、 下記数式 2に基づいて、被検査 液体中に含まれるアルコールの比誘電率と被検査液体の比誘電率の相違によ つて、 静電容量の相違を利用するものである。
Cs= f o (S/D) ( ε ra ( α /100) + ί rb ( 1 - α /100) ) ……数式 2 ここで、 Sは、 電極の対向面積、 Dは、 電極間距離、 ί。は、 真空の比誘電率 (8. 854E-12 F/m) 、 ε raは、 アルコールの比誘電率、 f rbは、 被検査液体の 比誘電率、 αは、 アルコール濃度 (%) である。
すなわち、図 5のアルコールの濃度と静電容量の関係を示すグラフに示され ているように、 アルコールの濃度と静電容量とは、 相関関係があり、 これを禾 IJ 用して、 アルコールの濃度を検出するように構成されている。
なお、 図 5では、 アルコールとしてエタノールを、 被検査液体としてガソリ ンを用いた実施例を示している。
また、このアルコール濃度検出センサー 5 8を用いた本発明のアルコール濃 度検出装置 1 0では、図 6の概略回路構成図に示したような構成の検出制御部 7 6を備えている。
図 6に示したように、検出制御部 7 6は、 アルコール濃度検出センサ一 5 8 の一方の電極が、接地 G1されるとともに、 アルコール濃度検出センサー 5 8の 他方の電極が、 分岐して、 増幅器 (operational amplifier) 7 8、 8 0のプ ラス入力、 マイナス入力に接続されている。
また、 電源 8 2のマイナス 8 2 aに抵抗 R1〜R3が接続されるとともに、 R1 と R2との間に、 増幅器 7 8のマイナス入力が接続され、 R2と R3との間に、 増幅 器 8 0のプラス入力が接続され、 R3の端部が設置 G2されている。
これらの増幅器 7 8、 8 0の出力がそれぞれ、 フリップフロップ回路 (fl i p-flop circuit) 8 4の S、 R入力にそれぞれ接続されている。 このフリ ップフ 口ップ回路 8 4の出力が、コンピュータ 8 6の周波数カウンターに入力されて いる。
また、 アルコール濃度検出センサー 5 8の一方の電極の配線が分岐して、 抵 抗 RA、 RBを介して、 電源 8 2のプラス 8 2 bに接続されている。 この抵抗 RA、 RBとの間にトランジスタ 8 8が接続されており、 このトランジスタの出力が、 このフリ ップフロップ回路 8 4の出力とコンピュータ 8 6の間に接続されて いる。 なお、 G 3は、 トランジスタ 8 8の接地である。
このように構成される検出制御部 7 6では、 図 6の 9 0において、 図 6およ び図 7に示したような方形波電圧が印加される。
これにより、 下記の数式 3に示されているように、発振周波数 f と静電容量 C sとの関係が得られる。
- = / = , ^ 、丄 )……数式 3
T (RA + 2RB) Cs ' なお、 この場合、 デューティー比である R AZ (R A + 2 R B ) を適切に決 めることによって、 振幅 Tを決めることができる。 この実施例では、 デュ一テ ィー比として、 1 . 4 4を用いた。
このような関係から、 図 5のグラフに基づいて、 相関関係をとると、 図 8の アルコール濃度と発振周波数との関係を示すグラフに示したように、アルコー ル濃度と発振周波数との間には相関関係があることがわかり、 これによりァ ルコール濃度を検出することが可能である。
このような図 5、 図 8のデーターを予め、 コンピュータの記憶部に記憶させ ておき、検出制御部 7 6で得られたデーターと比較することによって、 アルコ ール濃度を検出することができる。
ところで、 数式 2から明らかなように、 測定結果を良好にするために、 静電 容量 Csを大きくするためには、 電極間の距離 Dを小さくするのが良いことがわ かる。
このため、本発明のアルコール濃度検出装置 1 0では、 アルコール濃度検出 センサー 5 8を、 下記のように構成している。
すなわち、 図 9は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出 センサー 5 8の実施例の概略斜視図、 図 1 0は、 図 9の電極配線パターンを示 す概略上面図、 図 1 1は、 図 1 0の B部拡大図、 図 1 2は、 図 9の C— C線で の部分拡大断面図である。
図 9〜図 1 2に示したように、 アルコール濃度検出センサー 5 8は、基材樹 脂フィルム 9 2と、この基材榭脂フィルム 9 2上に形成した電極配線パターン 9 4、 9 6と、 電極配線パターン 9 4、 9 6の表面を被覆した絶縁樹脂 9 8と からなるアルコール濃度検出センサー体 1 1を備えている。 そして、 このアル コール濃度検出センサー体 1 1が、 図示しない接着剤によって、基板 1 3に貼 着されている。
この場合、 基材樹脂フィルム 9 2としては、 柔軟性、 耐薬品性などを考慮す れば、 ポリイミ ド樹脂フィルムを用いるのが好ましい。 また、 図 1 2に示した ように、 その厚さ T 1としては、 特に限定されるものではない。
また、 プラス側の電極配線パターン 9 4と、 接地 (マイナス側) の電極配線 パターン 9 6はそれぞれ、 櫛歯状の複数の正電極 9 4 aと負電極 9 6 aとが、 交互に入り組んだ形状である。 なお、 図 9中、 9 4 b、 9 6 bは、 それぞれ 取り出し電極部を示している。
このように構成することによって、非常に電極間の距離が小さレ、複数の電極 を、 全体としてコンパク トに配設することができる。
この場合、 図 1 0に示したように、 電極の長さ L 1としては、 特に限定され るものではないが、被検査液体の静電容量を考慮すれば 1 0 0 以上が望ま しい。 この実施例では, L 1として 1 O mmの長さのものを用いた。
また、 図 1 1に示したように、正電極 9 4 aと負電極 9 6 aの幅 W 1として は、 特に限定されるものではないが、 静電容量を考慮すれば、 1〜5 0 μ ηι好 ましくは 5〜 1 5 mとするのが望ましレ、。 また、正電極 9 4 aと負電極 9 6 aの間の幅 W 2としては, 特に限定されるものではないが、静電容量を考慮す れば, 1〜5 0 / m好ましくは 5〜 1 5 μ mとするのが望ましい。 この実施例 では、 = 3 0 / 3 0 μ mのものを用いた。
さらに、櫛歯状の正電極 9 4 aと負電極 9 6 aの数は、 特に限定されるもの ではないが、 静電容量を考慮すれば、 1本以上、 好ましくは本数の多い方が望 ましい。 この実施例では、 6 4対 (合計 1 2 8本) の櫛歯状の電極のものを用 いた。
また、 図 1 2に示したように、 電極配線パターン 9 4、 9 6の厚さ T 2とし ては、 特に限定されるものではないが、 静電容量を考慮すれば、 1〜 5 0 m 好ましくは 5〜 1 5 /i mとするのが望ましい。 この実施例では、 T 2が 1 0 mのものを用いた。
この場合、 後述するように、 電極配線パターン 9 4、 9 6は、 基材樹脂フィ ルム 9 2の一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にェツチングして、所 定形状の配線パタ一ンを形成したものである。
このような導電性金属箔ととしては、 特に限定されるものではないが、 銅 箔であるのが好ましく、 これにより、 導電性が良好で、 極めて正確で迅速にァ ルコールの濃度を検出することが可能となる。
さらに、 絶縁樹脂 9 8としては、 ウレタン樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 エポキシ 系樹脂から選択した 1種もしくはそれ以上の絶縁樹脂からなるのが好ましレ、。 このような樹脂を絶縁樹脂 9 8として使用することによって、電極配線パタ —ン 9 4、 9 6の表面に絶縁樹脂を容易に塗設することができる。
また、 図 1 2に示したように、 絶縁樹脂 9 8の厚さ T 3としては、 特に限定 されるものではないが、絶縁樹脂自体の静電容量がセンシングに影響しないこ とを考慮すれば、 絶縁性、 強度を維持しつつより薄いことが望ましい。 この実 施例では、 T 3が 1 8 /z mのものを用いた。
さらに、 基板 1 3としては、 特に材質は限定されるものではないが、 比誘電 率を考慮すれば、 ガラス基板、 セラミックス基板、 樹脂基板などが採用可能で ある。 その厚さとしては、 特に限定されるものではないが、 絶縁性、 強度など を考慮すれば、 1 0 0〜; Ι Ο Ο Ο μ πι、好ましくは 2 5 0〜6 0 0 μ πιとする のが望ましい。 この実施例では、 厚さが 3 6 0 mのものを用いた。
このように構成することによって、基材樹脂フィルム 9 2上に形成した電極 配線パターン 9 4、 9 6を用いることによって、 電極間の距離を小さくとれる ので、 上記数式 2から明らかなように、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が 良好となる。
しかも、 アルコール濃度検出センサ一 5 8が、 基材樹脂フィルム 9 2と、 基 材樹脂フィルム 9 2上に形成した電極配線パターン 9 4、 9 6と、電極配線パ ターン 9 4、 9 6の表面を被覆した絶縁樹脂 9 8とから構成されているので、 センサー自体が、 フレキシブルで、 薄く極めて小さく、 コンパク トであり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
さらに、 電極配線パターン 9 4、 9 6の表面が絶縁樹脂 9 8によって被覆さ れているので、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、 自動車などの躯体か らの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、 しかも、 アルコール濃度の 正確な測定を実施することが可能である。
また、 電極が、 直接ガソリンなどの被検査液体と接触しないので、 経時劣化 ゃガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ 迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
このように構成される本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度 検出センサーの製造方法について、 図 1 3に基づいて説明する。
先ず、 図 1 3 (A) に示したように、 基材樹脂フィルム 9 2の一方の面に導 電性金属箔 1 5を、 図示しない接着剤を用いて圧着により貼着する (導電性金 属箔貼着工程) 。
そして、 図 1 3 ( B ) に示したように、 この導電性金属箔 1 5の上面にフォ トレジスト 1 7を、 例えば、 スピンコータ一 (3 0 0 0 r p m) を用いて、 全 面に塗布する (フォ トレジスト塗布工程) 。
次に、 図 1 3 ( C ) に示したように、 フォ トレジス ト 1 7を所定の配線パタ —ンに応じた形状のフォトレジストマスク 1 9を使用して所望の電極配線パ ターン形状に、例えば、紫外線によって露光する(フォ トレジス 卜露光工程)。 そして、 図 1 3 (D ) に示したように、 露光されたフォトレジスト部分 1 7 aを現像液によって溶解除去する (フォトレジスト溶解除去工程) 。
次に、 図 1 3 ( E ) に示したように、 フォトレジスト 1 7 bで覆われていな い導電性金属箔部分 1 5 aを、酸、 アル力リなどのエッチング液でエッチング 処理して除去して、 所定の配線パターン形状 1 5 bにする (エッチング処理 工程) 。
そして、 図 1 3 ( F ) に示したように、 アセトンなどの溶解除去液で、 フォ トレジスト 1 7 bを溶解除去する (フォ トレジスト溶解除去工程) 。
次に、 図 1 3 ( G ) に示したように、 フォ トレジス トが除去された表面に、 例えば、 スクリーン印刷によって、絶縁樹脂 9 8を塗設してアルコール濃度検 出センサー体 1 1を得る (絶縁樹脂塗設工程) 。
最後に、 図 1 3 (H) および図 1 2に示したように、 絶縁樹脂塗設工程で得 られたアルコール濃度検出センサー体 1 1を、 基板 1 3上に貼着する (基板貼 着工程) 。
このような本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサ 一 5 8の製造方法によれば、 非常に電極間の距離が小さい、 例えば、 5 μ η!〜 5 O / m程度の範囲の電極配線パターンを得ることができるので、 静電容量 Cs を大きくでき、 測定結果が良好となり、 し力 も、 センサー自体が薄く極めて小 さく、 コンパク トになり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高いアルコー ル濃度検出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
図 1 4は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサー 5 8の別の実施例の概略斜視図、図 1 5は、 図 1 4の電極配線パターンを示す 概略上面図、 図 1 6は、 図 1 5の B部拡大図、 図 1 7は、 図 1 4の C一 C線で の部分拡大断面図である。
この実施例のアルコール濃度検出センサー 5 8では、基本的には、 図 9〜図 1 2に示した実施例のアルコール濃度検出センサ一 5 8と同様な構成である ので、 同様な構成部材には、 ダッシュを付した参照番号で示し、 その詳細な説 明を省略する。 この実施例のアルコール濃度検出センサ一 5 8では、 基板 9 2 ' と、 この 基板 9 2 ' 上に形成した電極配線パターン 94 ' 、 9 6 ' と、 電極配線バタ ーン 94 ' 、 96 ' の表面を被覆した絶縁被覆 98 ' とを備えている。
この場合、 電極配線パターン 94 ' 、 9 6 ' は、 基板 9 2 ' の一方の面にス パッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、所定形 状の配線パターンを形成したものである。
このような導電性金属薄膜としては、特に限定されるものではないが、 ニッ ケル、銅、白金などを用いることでき、好適には、耐酸化性などを考慮すれば、 白金とするのが望ましい。
また、 図 1 7に示したように、 電極配線パターン 94 ' 、 9 6' の厚さ T 2 としては、特に限定されるものではないが、 スパッタリングによって薄膜形成 時の効率を考慮すれば、 0. 1〜: I . 、 好ましくは、 0. 1〜0. 5〃 mとするのが望ましい。
さらに、 基板 92 ' としては、 特に材質は限定されるものではないが、 スパ ッタリングなどによって影響を受けることがない材質であることを考慮すれ ば、 ガラス基板、 アルミナなどのセラミックス基板、 樹脂基板などが採用可能 である。 その厚さとしては、 特に限定されるものではないが、 絶縁性、 強度な どを考慮すれば、 1 00〜 1 000 zm, 好ましくは 250〜600 /_imとす るのが望ましい。 この実施例では、 厚さが 360 μπιのものを用いた。 そのサ ィズとしては、 スパッタリング装置の大きさにもよるが、 好適には、 2インチ 平方、 4インチ平方のサイズのものを用いることができる。
また、絶縁被覆 98, としては、特に限定されるものではないが、 S i 02、 A 12O3などから選択した 1種もしくはそれ以上の緻密な絶縁被覆からなるの が好ましい。 この場合、 絶縁被覆 9 8 ' は、 化学気相蒸着法 (CVD) で形成するのが好 ましい。
このように構成することによって、 化学気相蒸着法 (CVD) で、 例えば、 S i 02、 A 1 203などの、 ガソリン、 アルコールなどの被検査液体に影響されな い極めて緻密で薄レ、絶縁被覆を得ることができ、センサー自体が薄く極めて小 さく、 コンパク トにすることができる。
また、 図 1 7に示したように、 絶縁被覆 9 8 ' の厚さ T 3としては、 特に限 定されるものではないが、絶縁性、 強度など絶縁被覆自体の静電容量がセンシ ングに影響しないことを考慮すれば, 絶縁性, 強度を維持しつつ、 より薄いこ とが望ましい。 この実施例では、 T 3が 1 μ mのものを用いた。
このように構成することによって、基板 9 2 ' 上に形成した電極配線パター ン 9 4 ' 、 9 6 ' を用いることによって、 電極間の距離を小さくとれるので、 数式 2から明らかなように、静電容量 Csを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、 アルコール濃度検出センサーが、 基板 9 2 ' と、 基板 9 2 ' 上に形 成した電極配線パターン 9 4, 、 9 6 ' と、 電極配線パターン 9 4 ' 、 9 6 ' の表面を被覆した絶縁被覆 9 8 ' とから構成されているので、 センサー自体が 薄く極めて小さく、 コンパク トであり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が 高くなる。
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁被覆 9 8 ' によって被覆されている ので、 電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、 自動車などの躯体からの電磁 波の影響を受けないようにシールドでき、 しかも、 アルコール濃度の正確な測 定を実施することが可能である。
また、 電極が、 直接ガソリンなどの被検査液体と接触しないので、 経時劣化 やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ 迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
しかも、 基板 92' を備えているので、 アルコール濃度検出センサ一の装 置への組み付け、 取り付けが容易になる。
さらに、 スパッタリングによって、 非常に電極間の距離が小さい、 例えば、 5 m〜50 μ m程度の範囲の電極間距離で、 その厚さもスパッタリングによ り 0. 1〜5 Ai mの厚さの電極配線パターンを得ることができるので、静電容 量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
このように構成される本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度 検出センサーの製造方法について、 図 18に基づいて説明する。
先ず、 図 1 8 (A) に示したように、 基板 92 ' の一方の面にスパッタリン グで導電性金属薄膜 1 5' を形成する (導電性金属薄膜形成工程) 。
そして、 図 1 8 (B) に示したように、 この導電性金属薄膜 1 5, の上面に フォトレジスト 1 7を、例えば、スピンコーター(3000 r pm)を用いて、 全面に塗布する (フォ トレジスト塗布工程) 。
次に、 図 18 (C) に示したように、 フォトレジスト 1 7を所定の配線パタ ーンに応じた形状のフォトレジストマスク 1 9を使用して所望の電極配線パ ターン形状に、例えば、紫外線によって露光する(フォ卜レジスト露光工程)。 そして、 図 18 (D) に示したように、 露光されたフォトレジスト部分 1 7 aを現像液によって溶解除去する (フォ トレジス ト溶解除去工程) 。
次に、 図 18 (E) に示したように、 フォ トレジスト 1 7 bで覆われていな い導電性金属薄膜部分 1 5 aを、 例えば、 アルゴンイオンなどを用いて、 ドラ ィエッチング処理して除去して、所定の配線パターン形状 1 5 bにする (エツ チング処理工程) 。
そして、 図 18 (F) に示したように、 アセトンなどの溶解除去液で、 フォ トレジス卜 1 7 bを溶解除去する (フォ 卜レジスト溶解除去工程) 。
最後に、 図 1 8 ( G ) に示したように、 フォ トレジス トが除去された表面 に、 化学気相蒸着法 (CVD) で絶縁被覆 9 8 'を形成する (絶縁被覆形成設ェ 程) 。
このように構成することによって、 非常に電極間の距離が小さい、 例えば、 5 μ η!〜 5 0 μ ηι程度の範囲の電極間距離で、 その厚さもスパッタリングによ り 0 . 1〜5 μ ηιの厚さの電極配線パターンを得ることができるので、静電容 量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となり、 し力、も、 センサー自体が薄く極め て小さく、 コンパク トになり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高いアル コール濃度検出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
以上、 本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるこ とはなく、 例えば、 上記実施例では、 ガソリン中のアルコール濃度を検出する 場合について説明したが、その他の被検査液体中のアルコールの濃度を検出す る場合にも適用できるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可 能である。
(発明の効果)
本発明によれば、 基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンを用いる ことによって、 電極間の距離を小さくとれるので、 数式 2から明らかなよう に、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
しかも、 アルコール濃度検出センサーが、 基材樹脂フィルムと、 該基材樹 脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、 該電極配線パタ一ンの表面を 被覆した絶縁樹脂とから構成されているので、 センサ一自体が、 フレキシブ ルで、 薄く極めて小さく、 コンパク トであり、 どこにでも設置でき設計上の 自由度が高くなる。
さらに、 電極配線パターンの表面が絶縁樹脂によって被覆されているの で、 電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、 自動車などの躯体からの電磁 波の影響を受けないようにシールドでき、 しかも、 アルコール濃度の正確な 測定を実施することが可能である。
また、 本発明によれば、 エッチングによって、 非常に電極間の距離が小さ レ、、例えば、 5 μ π!〜 5 0 μ m程度の範囲の電極配線パターンを得ることがで きるので、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
また、 本発明によれば、 基板上に形成した電極配線パターンを用いること によって、 電極間の距離を小さくとれるので、 前述した数式 2から明らかな ように、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
しかも、 アルコール濃度検出センサーが、 基板と、 該基板上に形成した電 極配線パターンと、 該電極配線パタ一ンの表面を被覆した絶縁被覆とから構 成されているので、 センサー自体が薄く極めて小さく、 コンパクトであり、 どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁被覆によつて被覆されているので、 電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、 自動車などの躯体からの電磁波の 影響を受けないようにシールドでき、 しかも、 アルコール濃度の正確な測定 を実施することが可能である。
また、 本発明によれば、 スパッタリングによって、 非常に電極間の距離が 小さレ、、例えば、 5 /z m〜5 0 μ πι程度の範囲の電極間距離で、 その厚さもス ノ ッタリングにより 0 . 1〜5 μ πιの厚さの電極配線パターンを得ることが できるので、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。
また、 本発明によれば、 化学気相蒸着法 (CVD) で、 例えば、 S i O2、 A 1 23などの、 ガソリン、 アルコールなどの被検査液体に影響されない極 めて緻密で薄い絶縁被覆を得ることができ、 センサー自体が薄く極めて小 さく、 コンパク トにすることができる。
また、 電極が、 直接ガソリンなどの被検査液体と接触しないので、 経時劣 化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、 正確に かつ迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
しかも、 基板を備えているので、 アルコール濃度検出センサーの装置への 組み付け、 取り付けが容易になる。
また、 本発明によれば、 櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、 交互に入り 組んだ形状であるので、 非常に電極間の距離が小さい複数の電極を、 全体と してコンパク トに配設することができる。
従って、 エッチング、 スパッタリングによって、 非常に電極間の距離が小 さい、例えば、 それぞれ、 5 !〜 5 0 μ m程度の範囲の電極配線パターンを 得ることができるので、 静電容量 Csを大きくでき、 測定結果が良好となる。 また、 本発明によれば、 ガソリン中のアルコール濃度を正確にかつ迅速に 検出することができ、 アンチノック剤として、 アルコール、 例えば、 ェタノ ールの添加量に相当するガソリンを余分に添;!]口することによって、 トルクを 一定になるように制御することが可能となるなどの幾多の顕著で特有な作用 効果を奏する極めて優れた発明である。

Claims

請求の範囲
1 . アルコール濃度検出センサーの電極間に被検査液体を導入す ることによって、 電極間での被検査液体の比誘電率の変化を発振周波数で計 測することによって、 被検査液体中のアルコール濃度を検出するアルコール 濃度検出装置であって、
前記アルコール濃度検出センサーが、 基材樹脂フィルムと、 該基材樹脂フ イルム上に形成した電極配線パターンと、 該電極配線パタ一ンの表面を被覆 した絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備えることを特徴と するアルコール濃度検出装置。
2 . 前記アルコール濃度検出センサー体が、 基板上に貼着されて いることを特徴とする請求項 1に記載のアルコール濃度検出装置。
3 . 前記電極配線パターンが、 前記基材樹脂フィルムの一方の面 に積層された導電性金属箔を選択的にェツチングして、 所定形状の配線パタ ーンを形成したものであることを特徴とする請求項 1から 2のいずれかに記 載のアルコール濃度検出装置。
4 . 前記電極配線パターンが、 櫛歯状の複数の正電極と負電極と 力 交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項 1から 3のいずれ かに記載のアルコール濃度検出装置。
5 . アルコール濃度検出センサーの電極間に被検査液体を導入す ることによって、 電極間での被検査液体の比誘電率の変化を発振周波数で 計測することによって、 被検査液体中のアルコール濃度を検出するアルコ ール濃度検出装置であって、
前記アルコール濃度検出センサーが、 基板と、 該基板上に形成した電極配 線パターンと、 該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とを備えるこ とを特徴とするアルコール濃度検出装置。
6 . 前記電極配線パターンが、 前記基板の一方の面にスパッタリ ングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、 所定形状の配 線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項 5に記載のアルコ ール濃度検出装置。
7 . 前記絶縁被覆が、 化学気相蒸着法 (CVD) で形成した絶縁被覆 であることを特徴とする請求項 5から 6のいずれかに記載のアルコール濃度 検出装置。
8 . 前記電極配線パターンが、 櫛歯状の複数の正電極と負電極と 、 交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項 5から 7のいずれ かに記載のアルコール濃度検出装置。
9 . 請求項 1から 8のいずれかに記載のアルコール濃度検出装置 を用いて被検査液体中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出方法 であって、
アルコール濃度検出センサ一の電極間に被検査液体を導入することによつ て、 電極間での被検査液体の比誘電率の変化を発振周波数で計測すること によって、 被検査液体中のアルコール濃度を検出することを特徴とするァ ルコール濃度検出方法。
1 0 . 前記被検査液体が、 アルコールを含んだガソリンであるこ とを特^;とするアルコール濃度検出方法。
1 1 . アルコール濃度検出センサーの製造方法であって、 基材樹脂フィルムの一方の面に導電性金属箔を貼着する導電性金属箔貼着 工程と、
前記導電性金属箔の上面にフォトレジストを全面に塗布するフォトレジス ト塗布工程と、
前記フォ トレジス トをフォトレジストマスクを使用して所望の電極配線パ ターン形状に露光するフォトレジスト露光工程と、
前記露光されたフォ トレジス ト部分を現像液によって溶解除去するフォ ト レジスト溶解除去工程と、
前記フォ トレジス卜で覆われていない導電性金属箔部分を、 エッチング液 でエツチング処理して除去するエツチング処理工程と、
前記フォ トレジストを溶解除去するフォ トレジス ト溶解除去工程と、 前記フォ トレジス トが除去された表面に、 絶縁樹脂を塗設してアルコール 濃度検出センサー体を得る絶縁樹脂塗設工程と、
を含むことを特徴とするアルコール濃度検出センサ一の製造方法。
1 2 . 前記絶縁樹脂塗設工程で得られたアルコール濃度検出セン サ一体を、 基板上に貼着する基板貼着工程を含むことを特徴とする請求項 1 1に記載のアルコール濃度検出センサーの製造方法。
1 3 . 前記基材樹脂フィルムが、 ポリイミ ド樹脂フィルムである ことを特徴とする請求項 1 1から 1 2のいずれかに記載のアルコール濃度検 出センサ一の製造方法。
1 4 . 前記導電性金属箔が、 銅箔であることを特徴とする請求項 1 1から 1 3のいずれかに記載のアルコール濃度検出センサーの製造方法。
1 5 . 前記絶縁樹脂が、 ウレタン樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 ェポキ シ系樹脂から選択した 1種もしくはそれ以上の絶縁樹脂からなることを特徴 とする請求項 1 1から 1 4のいずれかに記載のアルコール濃度検出センサー の製造方法。
1 6 . 前記電極配線パターンが、 櫛歯状の複数の正電極と負電極 とが、 交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項 1 1から 1 5の いずれかに記載のアルコール濃度検出センサーの製造方法。
1 7 . アルコール濃度検出センサーの製造方法であって、 基板の一方の面にスパッタリングで導電性金属薄膜を形成する導電性金属 薄膜形成工程と、
前記導電性金属薄膜の上面にフォ トレジストを全面に塗布するフォトレジ スト塗布工程と、 前記フォ小レジス トをフォ トレジス トマスクを使用して所望の電極配線 パターン形状に露光するフォトレジスト露光工程と、
前記露光されたフォ トレジス ト部分を現像液によって溶解除去するフォ ト レジス ト溶解除去工程と、
前記フォ トレジス トで覆われていない導電性金属薄膜部分を、 ドライエツ チング処理して除去するエツチング処理工程と、
前記フォ トレジストを溶解除去するフォ トレジスト溶解除去工程と、 前記フォ トレジストが除去された電極配線パターン表面に、 化学気相蒸着 法 (CVD) で絶縁被覆を形成する絶縁被覆形成設工程と、
を含むことを特徴とするアルコール濃度検出センサーの製造方法。
1 8 . 前記基板が、 セラミックス、 ガラス、 樹脂基板から選択し た 1種もしくはそれ以上の基板からなることを特徴とする請求項 1 7に記載 のアルコール濃度検出センサーの製造方法。
1 9 . 前記導電性金属薄膜が、 白金、 ニッケル、 銅、 チタンから 選択した 1種もしくはそれ以上の導電性金属薄膜からなることを特徴とする 請求項 1 7から 1 8のいずれかに記載のアルコール濃度検出センサーの製造 方法。
2 0 . 前記絶縁被覆が、 S i O2、 A 1 2O3などから選択した 1種 もしくはそれ以上の緻密な絶縁被覆からなることを特徴とする請求項 1 7か ら 1 9のいずれかに記載のアルコール濃度検出センサーの製造方法。
2 1 . 前記電極配線パターンが、 櫛歯状の複数の正電極と負電 極とが、 交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項 1 7カゝら 2 のいずれかに記載のアルコール濃度検出センサ一の製造方法。
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