JPH0329742Y2 - - Google Patents
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- JPH0329742Y2 JPH0329742Y2 JP20144783U JP20144783U JPH0329742Y2 JP H0329742 Y2 JPH0329742 Y2 JP H0329742Y2 JP 20144783 U JP20144783 U JP 20144783U JP 20144783 U JP20144783 U JP 20144783U JP H0329742 Y2 JPH0329742 Y2 JP H0329742Y2
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- mosfet
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- conductive material
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案はMOSFET若しくはJFETデバイスと、
キヤピラリー状をしたイオン感応材料とを組合せ
て構成したフロースルー型の小型イオン電極に関
する。
キヤピラリー状をしたイオン感応材料とを組合せ
て構成したフロースルー型の小型イオン電極に関
する。
〈従来技術〉
この種の小型イオン電極としては従来、特開昭
55−158553号公報、特開昭56−26243号公報、及
び特開昭56−26250号公報に記載されたものがあ
る。これらは、MOSFETのゲート部とキヤピラ
リー状イオン感応材料とを電解液、導電性部材若
しくは導電性樹脂で連結して構成してある。いず
れの従来手段も、キヤピラリーがイオン感応膜と
なり、そこに生じた電位を電解液、導電性部材等
を通じてMOSFETのゲート部に伝えるようにし
ているので、技術的意味では、キヤピラリー内を
流れる被検液中の特定イオン濃度を測定すること
ができるといえるが、次のような理由から実際に
取扱う上では非常に不便であり、また良好に動作
することが期待できないものである。即ち、従来
手段はMOSFETのドレイン・ソースに直接信号
取出線を接続して外部に取出しているが、
MOSFETは極めて小さいチツプであるため、そ
のドレイン・ソースに太い金属線を接続すること
はできず、通常Ag線、Al線等の極細のワイヤボ
ンデイング線を用いる。しかるに、この線は極細
である関係上、振動、衝撃に弱く、断線等を起し
やすいため、取扱いが非常に難しいものである。
またMOSFET自体が外部に露出しているので、
外観ノイズに対して無防備であり、良好な動作は
期待し得ないものである。
55−158553号公報、特開昭56−26243号公報、及
び特開昭56−26250号公報に記載されたものがあ
る。これらは、MOSFETのゲート部とキヤピラ
リー状イオン感応材料とを電解液、導電性部材若
しくは導電性樹脂で連結して構成してある。いず
れの従来手段も、キヤピラリーがイオン感応膜と
なり、そこに生じた電位を電解液、導電性部材等
を通じてMOSFETのゲート部に伝えるようにし
ているので、技術的意味では、キヤピラリー内を
流れる被検液中の特定イオン濃度を測定すること
ができるといえるが、次のような理由から実際に
取扱う上では非常に不便であり、また良好に動作
することが期待できないものである。即ち、従来
手段はMOSFETのドレイン・ソースに直接信号
取出線を接続して外部に取出しているが、
MOSFETは極めて小さいチツプであるため、そ
のドレイン・ソースに太い金属線を接続すること
はできず、通常Ag線、Al線等の極細のワイヤボ
ンデイング線を用いる。しかるに、この線は極細
である関係上、振動、衝撃に弱く、断線等を起し
やすいため、取扱いが非常に難しいものである。
またMOSFET自体が外部に露出しているので、
外観ノイズに対して無防備であり、良好な動作は
期待し得ないものである。
〈考案の目的〉
本考案は、このような点にあつて、入手容易な
定形パツケージを採用し、その中にMOSFETや
キヤピラリー状のイオン感応材料を所定の配置関
係で収めることにより、従来手段における上記諸
欠点の解消を図ると共に、量産的に適し、更に一
般の電気部品と同様な感覚で取扱うことのできる
実用性高いフロースルー型小型イオン電極を提供
するものである。
定形パツケージを採用し、その中にMOSFETや
キヤピラリー状のイオン感応材料を所定の配置関
係で収めることにより、従来手段における上記諸
欠点の解消を図ると共に、量産的に適し、更に一
般の電気部品と同様な感覚で取扱うことのできる
実用性高いフロースルー型小型イオン電極を提供
するものである。
〈考案の構成〉
上記目的を達成するため、本考案に係るフロー
スルー型小型イオン電極は、定形パツケージ内に
MOSFET若しくはJFETデバイスをマウントす
ると共に、該パツケージにイオン感応材料からな
るキヤピラリーを挿設し、このキヤピラリーと前
記デバイスのゲート部とを導電性材料で接続し、
更にデバイス及び導電性材料の周辺をパツシベー
シヨン処理して構成したことを要旨とする。
スルー型小型イオン電極は、定形パツケージ内に
MOSFET若しくはJFETデバイスをマウントす
ると共に、該パツケージにイオン感応材料からな
るキヤピラリーを挿設し、このキヤピラリーと前
記デバイスのゲート部とを導電性材料で接続し、
更にデバイス及び導電性材料の周辺をパツシベー
シヨン処理して構成したことを要旨とする。
以下、図面に基づき本考案の実施例を説明す
る。
る。
〈実施例 １〉
第１図イ，ロは本考案の第１の実施例を示し、
１はキヤン２とステム３とからなる定形パツケー
ジである。ステム３上にはMOSFETデバイス４
がマウントしてある。この場合、MOSFETデバ
イス４としてSOSウエハーの上にMOSFETを形
成したものを用いると、ステム３との絶縁保持及
びステム３と後述するキヤピラリーとの絶縁保持
が容易である。このデバイスのドレインＤ、ソー
スＳはAu、Al線等のワイヤボンデイング線５，
５によつてステム３のリード線６，６に接続され
ている。前記キヤン２及びステム３ともその中央
には円筒状のコネクター部７，８が外方に延出し
てあり、そのコネクター部７，８を通じてイオン
感応材料からなるキヤピラリー９が挿設してあ
る。キヤピラリー９とコネクター部７，８との隙
間には耐水、防水性の高い接着剤１０を充填して
キヤピラリー９の破損、絶縁性劣化等の防止を図
つている。
１はキヤン２とステム３とからなる定形パツケー
ジである。ステム３上にはMOSFETデバイス４
がマウントしてある。この場合、MOSFETデバ
イス４としてSOSウエハーの上にMOSFETを形
成したものを用いると、ステム３との絶縁保持及
びステム３と後述するキヤピラリーとの絶縁保持
が容易である。このデバイスのドレインＤ、ソー
スＳはAu、Al線等のワイヤボンデイング線５，
５によつてステム３のリード線６，６に接続され
ている。前記キヤン２及びステム３ともその中央
には円筒状のコネクター部７，８が外方に延出し
てあり、そのコネクター部７，８を通じてイオン
感応材料からなるキヤピラリー９が挿設してあ
る。キヤピラリー９とコネクター部７，８との隙
間には耐水、防水性の高い接着剤１０を充填して
キヤピラリー９の破損、絶縁性劣化等の防止を図
つている。
前記キヤピラリー９は測定しようとするイオン
の種類に応じて適宜定めることができ、本実施例
ではPH測定を行なうため、PHＨガラスチユーブを
用いている。その他、キヤピラリー９としては、
PNa、PKガラスチユーブ、ハロゲン化アルカリ
AgX（Ｘ＝Cl、Br、Ｉ）、硫化物Ag2S、CdS、
PbS、セラミツクスLaF8等のイオン感応物質か
らなる材料を用いることもできる。更に下地PHＨ
ガラスチユーブに固定化酵素を使用したものを用
いればバイオセンサとして構成することもでき、
いずれも本考案の内容に含まれる。キヤピラリー
９の形状は図示の如き円筒形状でもよく、或いは
第２図に示すように中央部をホツトプレス等で偏
平に形成し形状でもよく、その他任意の形状で実
施できる。また、キヤピラリー９の長さは、第１
図に示す如く、コネクター部７，８の端部より外
部に突出しない長さとするのが望ましい。
の種類に応じて適宜定めることができ、本実施例
ではPH測定を行なうため、PHＨガラスチユーブを
用いている。その他、キヤピラリー９としては、
PNa、PKガラスチユーブ、ハロゲン化アルカリ
AgX（Ｘ＝Cl、Br、Ｉ）、硫化物Ag2S、CdS、
PbS、セラミツクスLaF8等のイオン感応物質か
らなる材料を用いることもできる。更に下地PHＨ
ガラスチユーブに固定化酵素を使用したものを用
いればバイオセンサとして構成することもでき、
いずれも本考案の内容に含まれる。キヤピラリー
９の形状は図示の如き円筒形状でもよく、或いは
第２図に示すように中央部をホツトプレス等で偏
平に形成し形状でもよく、その他任意の形状で実
施できる。また、キヤピラリー９の長さは、第１
図に示す如く、コネクター部７，８の端部より外
部に突出しない長さとするのが望ましい。
上記キヤピラリー９の中央部周部にはAgCl−
Ag、AgCl、Ag2S、Ag、Pt、Ta等の導電性材料
１１が施こしてあると共に、該導電性材料１１を
MOSFETデバイス４のゲート部Ｇにマウントし
ている。MOSFETデバイス４及び導電性材料１
１の周辺は接着層１２が施され、パツシベーシヨ
ン処理がなされている。もつとも、パツシベーシ
ヨン処理は、接着剤の代りに、定形パツケージ１
内部に不活性ガス、乾燥空気を封入することによ
つても行なうことができる。
Ag、AgCl、Ag2S、Ag、Pt、Ta等の導電性材料
１１が施こしてあると共に、該導電性材料１１を
MOSFETデバイス４のゲート部Ｇにマウントし
ている。MOSFETデバイス４及び導電性材料１
１の周辺は接着層１２が施され、パツシベーシヨ
ン処理がなされている。もつとも、パツシベーシ
ヨン処理は、接着剤の代りに、定形パツケージ１
内部に不活性ガス、乾燥空気を封入することによ
つても行なうことができる。
この構成のフロースルー型小型イオン電極を組
立てるには、ステム３上にMOSFETデバイス４
をマウントすると共に、コネクター部８にキヤピ
ラリー９を所定位置まで挿通し、接着剤１０でコ
ネクター部８内に固定する。次いで、導電性材料
１１でゲート部Ｇとキヤピラリー９とを接続し、
またそれと前後してドレインＤ、ソースＳとリー
ド線６，６の間をワイヤボンデイング線５，５に
よつて接続する。続いて、接着層１２を施しパツ
シベーシヨン処理して後、キヤン２をステム３上
に冠着し、そのコネクター部７とキヤピラリー９
との間に接着層１０を充填すれば組立完了する。
立てるには、ステム３上にMOSFETデバイス４
をマウントすると共に、コネクター部８にキヤピ
ラリー９を所定位置まで挿通し、接着剤１０でコ
ネクター部８内に固定する。次いで、導電性材料
１１でゲート部Ｇとキヤピラリー９とを接続し、
またそれと前後してドレインＤ、ソースＳとリー
ド線６，６の間をワイヤボンデイング線５，５に
よつて接続する。続いて、接着層１２を施しパツ
シベーシヨン処理して後、キヤン２をステム３上
に冠着し、そのコネクター部７とキヤピラリー９
との間に接着層１０を充填すれば組立完了する。
〈実施例 ２〉
第３図イ，ロは本考案の第２の実施例を示す。
この実施例では、上記実施例とは異なりキヤピラ
リー９をステムのリード線６，６と直交する向き
としている。そのため、キヤン２の側壁にコネク
ター部７，８を延設し、そこにキヤピラリー９を
挿設している。コネクター部７，８は外部チユー
ブ等との接続の便を考えてネジ１３が切つてあ
る。また、キヤピラリー９がキヤン２側に設けら
れ、一方、MOSFETデバイス４がステム３上に
設けられるところから、MOSFETデバイス４と
キヤピラリー９との間の間隔が、ステム３の厚み
やキヤン２の高さ等の製作誤差によつて各製品毎
に変化するため、その間隔に応じた厚みの導電性
材料１１を用いるようにして、ゲート部Ｇとキヤ
ピラリー９との接続を確保している。
この実施例では、上記実施例とは異なりキヤピラ
リー９をステムのリード線６，６と直交する向き
としている。そのため、キヤン２の側壁にコネク
ター部７，８を延設し、そこにキヤピラリー９を
挿設している。コネクター部７，８は外部チユー
ブ等との接続の便を考えてネジ１３が切つてあ
る。また、キヤピラリー９がキヤン２側に設けら
れ、一方、MOSFETデバイス４がステム３上に
設けられるところから、MOSFETデバイス４と
キヤピラリー９との間の間隔が、ステム３の厚み
やキヤン２の高さ等の製作誤差によつて各製品毎
に変化するため、その間隔に応じた厚みの導電性
材料１１を用いるようにして、ゲート部Ｇとキヤ
ピラリー９との接続を確保している。
このフロースルー型小型イオン電極の組立て
は、ステム３上にMOSFETデバイス４を、キヤ
ン２にキヤピラリー９を夫々設けて後、キヤン２
をステム３に冠着しつつ、ゲート部Ｇとキヤピラ
リー９とを導電性材料１１で接続するという手順
で行なえばよい。パツシベーシヨン処理は、セン
サーの組立てを不活性ガス又は乾燥空気雰囲気中
で行なうことにより、定形パツケージ内に不活性
ガス又は乾燥空気を充填するようにすればよい。
もつともキヤン２の天板を開放する等してパツシ
ベーシヨン用接着剤を施こすという手法によるこ
ともできる。
は、ステム３上にMOSFETデバイス４を、キヤ
ン２にキヤピラリー９を夫々設けて後、キヤン２
をステム３に冠着しつつ、ゲート部Ｇとキヤピラ
リー９とを導電性材料１１で接続するという手順
で行なえばよい。パツシベーシヨン処理は、セン
サーの組立てを不活性ガス又は乾燥空気雰囲気中
で行なうことにより、定形パツケージ内に不活性
ガス又は乾燥空気を充填するようにすればよい。
もつともキヤン２の天板を開放する等してパツシ
ベーシヨン用接着剤を施こすという手法によるこ
ともできる。
〈実施例 ３〉
第４図は第３の実施例を示したもので、この実
施例では一つのパツケージ１内に３本のキヤピラ
リー６Ａ，６Ｂ，６Ｃと３個のMOSFETデバイ
ス４Ａ，４Ｂ，４Ｃを設けて、各キヤピラリーと
MOSFETデバイスのゲート部Ｇとを導電性材料
にて一対一の関係で接続して、計３個のイオン電
極を構成したものである。この場合、キヤピラリ
ー６Ａ〜６Ｃは夫々PHＨガラスチユーブ、pNaガ
ラス、pKガラスチユーブというように異ならせ
てもよく、或いは同種のものを用いてもよい。キ
ヤピラリー６Ａ〜６Ｃを夫々異ならせた場合は、
第５図に示すように一つの被検液Ｌを全てのキヤ
ピラリー６Ａ〜６Ｃ内に同時に流して各
MOSFETを作動させれば、PHＨ、pNa，pkを同
時に計測できるといつた能率的な計測法が可能と
なる。一方、キヤピラリー６Ａ〜６Ｃとして全て
同じものを用いた場合は、第６図に示すように各
キヤピラリー６Ａ〜６Ｃに異なつた被検液L1，
L2，L3を同時に流せば、各被検液中に含まれる
同種のイオン濃度を一台のパツケージを用いるこ
とによつて測定できるといつた効率のよい計測法
が可能となる。第５，６図中、１４ａ，１４ｂ，
１４ｃは表示器である。
施例では一つのパツケージ１内に３本のキヤピラ
リー６Ａ，６Ｂ，６Ｃと３個のMOSFETデバイ
ス４Ａ，４Ｂ，４Ｃを設けて、各キヤピラリーと
MOSFETデバイスのゲート部Ｇとを導電性材料
にて一対一の関係で接続して、計３個のイオン電
極を構成したものである。この場合、キヤピラリ
ー６Ａ〜６Ｃは夫々PHＨガラスチユーブ、pNaガ
ラス、pKガラスチユーブというように異ならせ
てもよく、或いは同種のものを用いてもよい。キ
ヤピラリー６Ａ〜６Ｃを夫々異ならせた場合は、
第５図に示すように一つの被検液Ｌを全てのキヤ
ピラリー６Ａ〜６Ｃ内に同時に流して各
MOSFETを作動させれば、PHＨ、pNa，pkを同
時に計測できるといつた能率的な計測法が可能と
なる。一方、キヤピラリー６Ａ〜６Ｃとして全て
同じものを用いた場合は、第６図に示すように各
キヤピラリー６Ａ〜６Ｃに異なつた被検液L1，
L2，L3を同時に流せば、各被検液中に含まれる
同種のイオン濃度を一台のパツケージを用いるこ
とによつて測定できるといつた効率のよい計測法
が可能となる。第５，６図中、１４ａ，１４ｂ，
１４ｃは表示器である。
〈その他の各種実施例〉
(イ) 上記各実施例では、MOSFETデバイスを用
いているが、JFETデバイスを用いることもで
きる。また、MOSFETデバイスを用いる場
合、単一のMOSFETを形成したものに限ら
ず、一対形成したDUAL−MOSFETを用いる
こともできるし、或いは第７図に示すように
MOSFET１５と温度補償用ダイオード又はサ
ーミスタ１６とを形成したものを用いることが
できる。更に、パツケージ１内のあいた空間に
はMOSFETの他にIC、LSI等のアンプ系を設
けることもできる。
いているが、JFETデバイスを用いることもで
きる。また、MOSFETデバイスを用いる場
合、単一のMOSFETを形成したものに限ら
ず、一対形成したDUAL−MOSFETを用いる
こともできるし、或いは第７図に示すように
MOSFET１５と温度補償用ダイオード又はサ
ーミスタ１６とを形成したものを用いることが
できる。更に、パツケージ１内のあいた空間に
はMOSFETの他にIC、LSI等のアンプ系を設
けることもできる。
(ロ) 定形パツケージ１として上記各実施例ではス
テムとキヤンからなるものを用いているが、第
８図に示すように方形をしたプラスチツク製の
パツケージを用いることもできる。但し、その
場合、内面をシールド塗装して、内部の
MOSFETデバイス或いはJFETデバイスが外
乱ノイズを受けないようにしておく必要があ
る。
テムとキヤンからなるものを用いているが、第
８図に示すように方形をしたプラスチツク製の
パツケージを用いることもできる。但し、その
場合、内面をシールド塗装して、内部の
MOSFETデバイス或いはJFETデバイスが外
乱ノイズを受けないようにしておく必要があ
る。
〈考案の効果〉
本考案に係るフロースルー型小型イオン電極は
上記の如く構成したので次のような効果がある。
上記の如く構成したので次のような効果がある。
MOSFETデバイス又はJFETデバイスは定
形パツケージ内に設けてあるので、ワイヤボン
デイング線はドレイン・ソースとパツケージに
付設のリード線との間の短距離間を接続するだ
けで済む。このため振動、衝撃に対して強い構
成とすることができ、手荒に取扱うことが可能
となる。加えて、外部との接続も、電気的には
ステムのリード線を通じて行なえ、一般の電気
部品と同様な感覚で取扱うことができるし、配
管構成上もキヤピラリーの両端を外部パイプと
接続するだけで済み、非常に扱い易い。
形パツケージ内に設けてあるので、ワイヤボン
デイング線はドレイン・ソースとパツケージに
付設のリード線との間の短距離間を接続するだ
けで済む。このため振動、衝撃に対して強い構
成とすることができ、手荒に取扱うことが可能
となる。加えて、外部との接続も、電気的には
ステムのリード線を通じて行なえ、一般の電気
部品と同様な感覚で取扱うことができるし、配
管構成上もキヤピラリーの両端を外部パイプと
接続するだけで済み、非常に扱い易い。
MOSFETデバイス又はJFETデバイスは定
形パツケージ内に収納され、定形パツケージは
キヤンとステム等の金属からなるため、外乱ノ
イズに対して強い構成とすることができ、良好
なる動作が期待できる。
形パツケージ内に収納され、定形パツケージは
キヤンとステム等の金属からなるため、外乱ノ
イズに対して強い構成とすることができ、良好
なる動作が期待できる。
定形パツケージは安価で入手容易であり、そ
の中に設けるMOSFETデバイス又はJFETデ
バイスやキヤピラリーも特殊な作業を必要とせ
ず、一般の半導体製造技術や既存の加工技術に
よつて組付け、接続することができるので、量
産性に適している。
の中に設けるMOSFETデバイス又はJFETデ
バイスやキヤピラリーも特殊な作業を必要とせ
ず、一般の半導体製造技術や既存の加工技術に
よつて組付け、接続することができるので、量
産性に適している。
図は本考案の各実施例を示し、第１図イは本考
案の第１の実施例を示す全体側断面図、図ロは上
面透視図、第２図イは本考案に適用可能なキヤピ
ラリー上面透視図、図ロはその正面図、第３図イ
は本考案の第２の実施例を示す全体側断面図、同
ロは上面透視図、第４図は本考案の第３の実施例
を示す上面透視図、第５図、第６図は夫々第４図
のイオン電極の使用例を示す図、第７図は本考案
の第４の実施例を示す上面透視図、第８図は本考
案の第５の実施例を示す斜視図である。 １……定形パツケージ、４……MOSFETデバ
イス（JFETデバイス）、９……キヤピラリー、
１１……導電性材料、Ｇ……ゲート部。
案の第１の実施例を示す全体側断面図、図ロは上
面透視図、第２図イは本考案に適用可能なキヤピ
ラリー上面透視図、図ロはその正面図、第３図イ
は本考案の第２の実施例を示す全体側断面図、同
ロは上面透視図、第４図は本考案の第３の実施例
を示す上面透視図、第５図、第６図は夫々第４図
のイオン電極の使用例を示す図、第７図は本考案
の第４の実施例を示す上面透視図、第８図は本考
案の第５の実施例を示す斜視図である。 １……定形パツケージ、４……MOSFETデバ
イス（JFETデバイス）、９……キヤピラリー、
１１……導電性材料、Ｇ……ゲート部。
Claims (1)
- 定形パツケージ内にMOSFET若しくはJFET
デバイスをマウントすると共に、該パツケージに
イオン感応材料からなるキヤピラリーを挿設し、
このキヤピラリーと前記デバイスのゲート部とを
導電性材料で接続し、更にデバイス及び導電性材
料の周辺をパツシベーシヨン処理して構成したこ
とを特徴とするフロースルー型小型イオン電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20144783U JPS60113549U (ja) | 1983-12-31 | 1983-12-31 | フロ−スル−型小型イオン電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20144783U JPS60113549U (ja) | 1983-12-31 | 1983-12-31 | フロ−スル−型小型イオン電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60113549U JPS60113549U (ja) | 1985-08-01 |
| JPH0329742Y2 true JPH0329742Y2 (ja) | 1991-06-25 |
Family
ID=30763246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20144783U Granted JPS60113549U (ja) | 1983-12-31 | 1983-12-31 | フロ−スル−型小型イオン電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60113549U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011516856A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-05-26 | アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・フォー・アンド・オン・ビハーフ・オブ・アリゾナ・ステイト・ユニバーシティー | 液体中の多数の重金属イオンの同時電気化学的検出 |
-
1983
- 1983-12-31 JP JP20144783U patent/JPS60113549U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60113549U (ja) | 1985-08-01 |
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