アロマビットは、今回、世界最小※1、高集積、高解像度のe-Nose型ニオイ可視化センサー「CMOS半導体ニオイ可視化センサーチップ」の試作品の製造に成功しました。

 

アロマビット「CMOS半導体ニオイ可視化センサーチップ」

 

 

ダイサイズ     :3.2mmx3.4mm

センサーエリアサイズ:1.2mmx1.2mm

有効センサー素子数 :240×240素子(約57,600素子)

その他       :センサードライバー回路、AD変換回路内蔵

ニオイ感応膜成膜数 :100素子

 

アロマビットは、今回、世界最小※1、高集積、高解像度のe-Nose型ニオイ可視化センサー「CMOS半導体ニオイ可視化センサーチップ」の試作品の製造に成功。

わずか1.2mmx1.2mmのセンサー素子エリアでドライバー回路及びA/Dコンバーター回路を実装したCMOS半導体型ニオイ可視化センサーチップを新規に設計・試作しました。

そして、この試作チップの素子エリアにできるだけ多数のニオイ感応膜を形成する技術の実証試験を行いました。

 

成膜はシングルミクロンレベルの微細塗布が可能な世界最小液滴を形成できるスーパーインクジェット技術を保有するSIJテクノロジ社の印刷技術により行いました。

 

その結果、わずか1.2mmx1.2mmのセンサー素子エリアに対して100膜のニオイ感応膜を構成できる基礎技術を確立しました。

これらにより、e-Nose型ニオイセンサーとしては現時点で世界最小※1となるサイズでかつ世界最高の高密度のセンサー素子アレイを実現したことになります。

 

■e-Nose型ニオイセンサーとは

従来よりニオイを測定するセンサーとしては、ガスクロマトグラフィーや酸化物半導体型のニオイセンサーなどが実用化されてきました。

前者ではニオイ物質の構成、後者はニオイ物質全体の量は測定できますが、ニオイ自体の相違を判断することはできませんでした。

これに対して、e-Nose型ニオイセンサーは、多数のセンサー素子上に異なる化学親和性を有するニオイ吸着膜を多数実装することで、ヒトの鼻がニオイを判別するのと同じ原理でニオイをデジタルパターン化することができるようにするものです。

 

■世界最小※1「e-Nose型ニオイ可視化センサーチップ」の特長

上記の背景を踏まえて、今回e-Nose型ニオイセンサー用のトランスデューサーとしては、世界最小のセンサー素子サイズで最大の素子数を持ち、さらにこれを駆動するドライバー回路とAD変換機能を有するCMOS半導体型のセンサー素子アレイの試作に成功しました。

 

1. 小型化の実現

1.2mmx1.2mmの世界最小サイズ※1で、5万7,600ものセンサー素子数を有する、e-Nose型ニオイセンサーとしては世界で最も高密度なセンサアレイの実現を可能とするトランスデューサーとなっており、付随回路もチップ内に実装されていることで、様々な機器に容易に組み込みが可能なものとなっています。

 

2. ニオイ識別力(ニオイ解像度)性能の向上

上記のトランスデューサーに対して、アロマビットの保有技術である多種類のニオイ感応膜を成膜することでe-Noseとして機能するニオイセンサーとなります。

今回成功した試作においては、SIJテクノロジ協力のもとスーパーインクジェット技術を用いて上記1.2mmx1.2mmのセンサーエリア上に100膜以上のニオイ感応膜を成膜する事が可能であることを実証しました。

こうした技術を駆使することにより、将来的には異なるニオイ吸着膜を最大で40〜50種類実装する商品のラインナップも検討予定です。

 

センサーアレー上に成膜した100のニオイ感応膜[SIJテクノロジ協力]

モバイル機器搭載時のイメージ

 

■「第36回 ものづくり ワールド [東京]」出展予定

本試作品は、2024年6月19日(水)〜21日(金)に開催予定の「第36回 ものづくり ワールド 計測・検査・センサ展 [東京]」にて展示予定です。

 

<展示会概要>

展示会名 : 第36回 ものづくり ワールド 計測・検査・センサ展 [東京]

開催日  : 2024年6月19日(水)〜21日(金)

場所   : 東京ビッグサイト

ブース番号: 東1ホール E9-9

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