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公開番号2025078343
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190832
出願日2023-11-08
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 27/22 20060101AFI20250513BHJP(測定;試験)
要約【課題】特性を向上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、基体と、基体に固定された固定部と、素子部と、を含む。固定部は、第1配線固定部及び第1固定部を含む。素子部は、第1配線固定部に支持され第1配線を含む第1配線部と、第1固定部に支持された第1支持部材と、第1配線部及び第1支持部材と接続された第1中間部材と、第1中間部材と接続された可動部と、を含む。可動部は、第1配線と電気的に接続された第1可動導電層を含む。基体と素子部との間に第1間隙が設けられる。第1配線固定部から第1中間部材への第2方向は、基体から第1配線固定部への第1方向と交差する。第1配線部は、第1配線固定部と接続された第1部分と、第1部分と接続された第1中間部分と、第1中間部分と接続された第1他中間部分と、第1他中間部分と接続された第1他部分と、を含む。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
基体と、
前記基体に固定された固定部と、
素子部と、
を備え、
前記固定部は、第１配線固定部及び第１固定部を含み、
前記素子部は、
前記第１配線固定部に支持され第１配線を含む第１配線部と、
前記第１固定部に支持された第１支持部材と、
前記第１配線部及び前記第１支持部材と接続された第１中間部材と、
前記第１中間部材と接続された可動部であって、前記可動部は、前記第１配線と電気的に接続された第１可動導電層を含む、前記可動部と、
を含み、
前記基体と前記素子部との間に第１間隙が設けられ、
前記第１配線固定部から前記第１中間部材への第２方向は、前記基体から前記第１配線固定部への第１方向と交差し、
前記第１配線部は、
前記第１配線固定部と接続された第１部分と、
前記第１部分と接続された第１中間部分と、
前記第１中間部分と接続された第１他中間部分と、
前記第１他中間部分と接続された第１他部分と、
を含み、
前記第１中間部分から前記第１部分への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１中間部分から前記第１他中間部分への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、
前記第１他中間部分から前記第１他部分への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１他部分は、前記第１中間部材と接続された、センサ。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記第１中間部材から前記第１支持部材への方向は、前記第１方向と交差し、前記第２方向と交差した、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記第１中間部材は、第１中間領域と、第１他中間領域と、を含み、
前記第１他中間領域は、前記第１中間領域と前記可動部との間にあり、
前記可動部は、前記第１他中間領域と接続され、
前記第１配線部及び前記第１支持部材は、前記第１中間領域と接続された、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記基体に固定された固定電極をさらに備え、
前記素子部の周りの検出対象に応じて前記第１中間部材が変形し、
前記固定電極と前記第１可動導電層との間の電気容量が変化する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
前記第１中間部材は、第１中間部材層を含み、
前記第１中間部材層は、Ｐｄ及びＰｔよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記第１配線部の第１配線部ばね定数は、前記第１支持部材の第１支持部材ばね定数よりも小さい、請求項１～５のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１配線固定部の少なくとも一部の前記第２方向における位置は、前記第１中間部分の前記第２方向における位置と、前記第１中間部材の前記第２方向における位置と、の間にある、請求項４に記載のセンサ。
【請求項８】
基体と、
前記基体に固定された固定部と、
素子部と、
を備え、
前記固定部は、第１配線固定部及び第１固定部を含み、
前記素子部は、
前記第１配線固定部に支持され第１配線を含む第１配線部と、
前記第１固定部に支持された第１支持部材と、
前記第１配線部及び前記第１支持部材と接続された第１中間部材と、
前記第１中間部材と接続された可動部であって、前記可動部は、前記第１配線と電気的に接続された第１可動導電層を含む、前記可動部と、
を含み、
前記基体と前記素子部との間に第１間隙が設けられ、
前記第１配線固定部から前記第１中間部材への第２方向は、前記基体から前記第１配線固定部への第１方向と交差し、
前記第１配線部は、
前記第１配線固定部と接続された第１部分と、
前記第１部分と接続された第１中間部分と、
前記第１中間部分と接続された第１他中間部分と、
前記第１他中間部分と接続された第１他部分と、
を含み、
前記第１部分から前記第１中間部分への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、
前記第１中間部分から前記第１他中間部分への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１他部分から前記第１他中間部分への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１他部分は、前記第１中間部材と接続され、
前記第１中間部材は、前記第１他部分と接続された第１接続領域を含み、
前記第３方向における前記第１接続領域の位置は、前記第３方向における前記第１部分の位置と、前記第３方向における前記第１他中間部分の位置と、の間にある、センサ。
【請求項９】
基体と、
前記基体に固定された固定部と、
素子部と、
を備え、
前記固定部は、第１配線固定部及び第１固定部を含み、
前記素子部は、
前記第１配線固定部に支持され第１配線を含む第１配線部と、
前記第１固定部に支持された第１支持部材と、
前記第１配線部及び前記第１支持部材と接続された可動部であって、前記可動部は、前記第１配線と電気的に接続された第１可動導電層を含む、前記可動部と、
を含み、
前記基体と前記素子部との間に第１間隙が設けられ、
前記第１配線固定部から前記可動部への第２方向は、前記基体から前記第１配線固定部への第１方向と交差し、
前記第１配線部は、
前記第１配線固定部と接続された第１部分と、
前記第１部分と接続された第１中間部分と、
前記第１中間部分と接続された第１他中間部分と、
前記第１他中間部分と接続された第１他部分と、
を含み、
前記第１中間部分から前記第１部分への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１中間部分から前記第１他中間部分への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、
前記第１他中間部分から前記第１他部分への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１他部分は、前記可動部と接続された、センサ。
【請求項１０】
前記素子部の周りの検出対象に応じて前記可動部の温度状態が変化する、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 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）構造を有するセンサにより、ガスなどが検出される。センサにおいて、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１９１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、特性を向上可能なセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、センサは、基体と、前記基体に固定された固定部と、素子部と、を含む。前記固定部は、第１配線固定部及び第１固定部を含む。前記素子部は、前記第１配線固定部に支持され第１配線を含む第１配線部と、前記第１固定部に支持された第１支持部材と、前記第１配線部及び前記第１支持部材と接続された第１中間部材と、前記第１中間部材と接続された可動部と、を含む。前記可動部は、前記第１配線と電気的に接続された第１可動導電層を含む。前記基体と前記素子部との間に第１間隙が設けられる。前記第１配線固定部から前記第１中間部材への第２方向は、前記基体から前記第１配線固定部への第１方向と交差する。前記第１配線部は、前記第１配線固定部と接続された第１部分と、前記第１部分と接続された第１中間部分と、前記第１中間部分と接続された第１他中間部分と、前記第１他中間部分と接続された第１他部分と、を含む。前記第１中間部分から前記第１部分への方向は、前記第２方向に沿う。前記第１中間部分から前記第１他中間部分への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿う。前記第１他中間部分から前記第１他部分への方向は、前記第２方向に沿う。前記第１他部分は、前記第１中間部材と接続される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１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２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３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４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５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６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７は、第２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８は、第３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９は、第３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１０は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
【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２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、図１のＡ１－Ａ２線断面図である。
図１及び図２に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体５０ｓ、固定部２０、及び、素子部１０Ａを含む。固定部２０は、基体５０ｓに固定される。この例では、センサ１１０は、固定電極５１Ｅを含む。固定電極５１Ｅは、基体５０ｓに固定される。
【０００９】
固定部２０は、第１配線固定部３１Ｆ及び第１固定部２１Ｆを含む。素子部１０Ａは、第１配線部３１Ｐ、第１支持部材２１Ｓ、第１中間部材４１、及び、可動部１１Ｍを含む。第１配線部３１Ｐは、第１配線固定部３１Ｆに支持される。第１配線部３１Ｐは、第１配線３１Ｌを含む。第１支持部材２１Ｓは、第１固定部２１Ｆに支持される。第１中間部材４１は、第１配線部３１Ｐ及び第１支持部材２１Ｓと接続される。可動部１１Ｍは、第１中間部材４１と接続される。可動部１１Ｍは、第１可動導電層１１Ｌを含む。第１可動導電層１１Ｌは、第１配線３１Ｌと電気的に接続される。
【００１０】
図２に示すように、基体５０ｓと素子部１０Ａとの間に第１間隙ｇ１が設けられる。第１配線固定部３１Ｆから第１中間部材４１への第２方向Ｄ２は、基体５０ｓから第１配線固定部３１Ｆへの第１方向Ｄ１と交差する。
（【００１１】以降は省略されています）

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