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公開番号2025114301
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008919
出願日2024-01-24
発明の名称センサ
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 27/04 20060101AFI20250729BHJP(測定;試験)
要約【課題】高精度の検出が可能なセンサを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、センサは、第1基体領域と第2基体領域とを含む基体と、第1検出部と、第2検出部と、を含む。第1検出部は、第1基体領域に固定された第1固定部と、第1基体領域に固定された第1温度検出素子と、第1固定部に支持された第1素子と、を含む。第1温度検出素子と第1素子との間に第1間隙が設けられる。第1素子は、第1抵抗部材及び第1導電部材を含む。第1基体領域から第1固定部への第1方向において、第1温度検出素子の少なくとも一部は、第1素子と重なる。第2検出部は、第2基体領域に固定された第2固定部と、第2固定部に支持された第2素子と、を含む。第2基体領域と第2素子との間に第2間隙が設けられる。第2素子は、第2抵抗部材を含む。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１基体領域と第２基体領域とを含む基体と、
第１検出部と、
第２検出部と、
を備え、
前記第１検出部は、
前記第１基体領域に固定された第１固定部と、
前記第１基体領域に固定された第１温度検出素子と、
前記第１固定部に支持された第１素子と、
を含み、
前記第１温度検出素子と前記第１素子との間に第１間隙が設けられ、
前記第１素子は、第１抵抗部材及び第１導電部材を含み、
前記第１基体領域から前記第１固定部への第１方向において、前記第１温度検出素子の少なくとも一部は、前記第１素子と重なり、
前記第２検出部は、
前記第２基体領域に固定された第２固定部と、
前記第２固定部に支持された第２素子と、
を含み、
前記第２基体領域と前記第２素子との間に第２間隙が設けられ、
前記第２素子は、第２抵抗部材を含む、センサ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１抵抗部材、前記第１導電部材、前記第２抵抗部材、及び、前記第１温度検出素子と電気的に接続された制御部をさらに含み、
前記制御部は、第１動作を実施するように構成され、
前記制御部は、前記第１動作において、前記第１導電部材に電力を供給した後の前記第１抵抗部材の第１電気抵抗と、前記第２抵抗部材の第２電気抵抗と、の差に対応する検出値を検出し、前記制御部は、前記第１温度検出素子により検出された第１温度に対応する第１値を用いて前記検出値を補正して、前記第１素子の周りの検出対象物質を検出する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記第２検出部は、前記第２基体領域に固定された第２温度検出素子をさらに含み、
前記第２温度検出素子と前記第２素子との間に前記第２間隙が設けられ、
前記第１方向において、前記第２温度検出素子の少なくとも一部は、前記第２素子と重なる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記第１抵抗部材、前記第１導電部材、前記第２抵抗部材、前記第１温度検出素子、及び、前記第２温度検出素子と電気的に接続された制御部をさらに含み、
前記制御部は、第２動作を実施するように構成され、
前記制御部は、前記第２動作において、前記第１導電部材に電力を供給した後の前記第１抵抗部材の第１電気抵抗と、前記第２抵抗部材の第２電気抵抗と、の差に対応する検出値を検出し、前記制御部は、前記第１温度検出素子により検出された第１温度に対応する第１値と、前記第２温度検出素子により検出された第２温度に対応する第２値と、の少なくともいずれかを用いて前記検出値を補正して、前記第１素子の周りの検出対象物質を検出する、請求項３に記載のセンサ。
【請求項５】
前記第１温度検出素子の一部は、前記第１方向において、前記第１固定部の少なくとも一部と重なる、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項６】
前記第１抵抗部材と電気的に接続された第１抵抗配線、及び、前記第１導電部材と電気的に接続された第１導電配線の少なくともいずれかは、前記第１固定部を通過する、請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１検出部は、前記第１固定部と前記第１素子との間に設けられた第１接続部をさらに含み、
前記第１接続部は、前記第１固定部に支持され、
前記第１接続部は、前記第１素子を支持し、
前記第１間隙の一部は、前記第１基体領域と前記第１接続部との間に設けられ、
前記第１温度検出素子の一部は、前記第１方向において、前記第１接続部の少なくとも一部と重なる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
前記第１温度検出素子は、第１導電層を含み、
前記第１導電層の電気抵抗は、温度により変化する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項９】
前記基体は、前記第１基体領域に設けられ第１制御素子を含む第１回路を含み、
前記第１導電層は、前記第１制御素子と電気的に接続される、請求項８に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記第１制御素子は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を含む、請求項９に記載のセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子などを用いたセンサがある。センサにおいて、安定した検出が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－４１８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、高精度の検出が可能なセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、センサは、第１基体領域と第２基体領域とを含む基体と、第１検出部と、第２検出部と、を含む。前記第１検出部は、前記第１基体領域に固定された第１固定部と、前記第１基体領域に固定された第１温度検出素子と、前記第１固定部に支持された第１素子と、を含む。前記第１温度検出素子と前記第１素子との間に第１間隙が設けられる。前記第１素子は、第１抵抗部材及び第１導電部材を含む。前記第１基体領域から前記第１固定部への第１方向において、前記第１温度検出素子の少なくとも一部は、前記第１素子と重なる。前記第２検出部は、前記第２基体領域に固定された第２固定部と、前記第２固定部に支持された第２素子と、を含む。前記第２基体領域と前記第２素子との間に第２間隙が設けられる。前記第２素子は、第２抵抗部材を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図１（ａ）は、図２のＡ１－Ａ２線断面図である。図１（ｂ）は、図２のＡ３－Ａ４線断面図である。
図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体４０、第１検出部１０Ａ及び第２検出部１０Ｂを含む。
【０００９】
基体４０は、第１基体領域４１と第２基体領域４２とを含む。第１検出部１０Ａは、第１基体領域４１に設けられる。第２検出部１０Ｂは、第２基体領域４２に設けられる。第１検出部１０Ａが設けられる領域が第１基体領域４１に対応する。第２検出部１０Ｂが設けられる領域が第２基体領域４２に対応する。これらの基体領域の境界は、明確でも不明確でも良い。
【００１０】
第１検出部１０Ａは、第１固定部１１Ｆと、第１温度検出素子５１と、第１素子１１Ｅと、を含む。第１固定部１１Ｆは、第１基体領域４１に固定される。第１温度検出素子５１は、第１基体領域４１に固定される。第１素子１１Ｅは、第１固定部１１Ｆに支持される。第１温度検出素子５１と第１素子１１Ｅとの間に第１間隙ｇ１が設けられる。第１素子１１Ｅは、第１抵抗部材１１及び第１導電部材２１を含む。第１素子１１Ｅは、例えば、第１膜部である。第１導電部材２１は、例えば、ヒータである。
（【００１１】以降は省略されています）

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