(57)【要約】【課題】          本発明の目的は、ＱＣＭセンサー容器の内部に回路が組み込まれた信頼性の高い微少質量測定用センサーを提供することである。【解決手段】          上記の目的を達成する為に本発明は、ＱＣＭセンサー容器に微少質量測定用センサー素子が、その一方の主電極面だけが露出し、かつ微少質量測定用センサー素子側面で絶縁性接着剤によりＱＣＭセンサー容器内に載置され、微少質量測定用センサー素子近傍に微少質量測定用センサー素子の信号出力端と電気的に接続した回路部をＱＣＭセンサー容器に内蔵することを特徴とし、また、微少質量測定用センサー（ＱＣＭセンサー）容器がガラス、水晶、プラスチック、若しくはセラミックから成ることを特徴とし、また、ＱＣＭセンサー容器内部の回路部の信号入出力端が容器の外面に延在することを特徴として課題を解決する。【選択図】  図１
2007010523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶基板の表面に金属膜を形成して成る水晶振動子を用いた微少質量測定用センサー素子において、
微少質量測定用センサー容器に該微少質量測定用センサー素子が、その一方の主電極面だけが露出し、かつ該微少質量測定用センサー素子側面で絶縁性接着剤により該微少質量測定用センサー容器内に載置され、該微少質量測定用センサー素子近傍に該微少質量測定用センサー素子の信号出力端と電気的に接続した回路部を該微少質量測定用センサー容器に内蔵することを特徴とする微少質量測定用センサー。
【請求項２】
該微少質量測定用センサー容器がガラス、水晶、プラスチック、若しくはセラミックから成ることを特徴とする請求項１に記載の微少質量測定用センサー。
【請求項３】
該微少質量測定用センサー容器内部の回路部の信号入出力端が該容器の外面に延在されることを特徴とする請求項１に記載の微少質量測定用センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液相用のＱＣＭセンサー容器の内部に回路が組み込まれた信頼性の高い微少質量測定用センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より  水晶振動子を使用した微少質量測定用センサー素子（ＱＣＭ：Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ  センサー素子）は水晶の厚みすべり振動を利用しており、水晶基板の表面に形成される金属膜材料には、水晶基板との密着性を考慮してクロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、チタン（Ｔｉ）などが使用されているが、このような微少質量測定用センサー素子全体を溶液中に浸漬させた場合、溶液の抵抗力により先述の振動が抑制されて微少質量測定用センサー素子として使用することが出来なくなる。そこで溶液の反応を検出せず液相に接触させない側の水晶基板の金属膜を気相状態とすることにより微少質量測定用センサーを溶液中に浸漬しても振動を検出することが可能となる。
【０００３】
水晶基板の片面の金属膜を液相に接触させずに気相状態に保つには、溶液の進入を防ぐために微少質量測定用センサー素子の側面の全周縁部を接着剤などで固定して塞がなければならない。一般的には微少質量測定用センサー素子の振動への影響を出来うるだけ小さなものとするために、接着の応力の小さなシリコン系の絶縁性接着剤が使用されることが多く見受けられる。
【０００４】
また、測定される反応物が水晶振動子の表面に付着・乖離する際の微少な重量変化を水晶振動子の周波数変化としてとらえるが、この反応物が水晶振動子の表面に付着するために、基本的には微少質量測定用センサー（以下ＱＣＭセンサーとも呼ぶ）は使い捨ての方式が採用されており、その解析精度においては、温度制御の安定度や単位重量当たりの周波数変化量が大きい高周波帯での測定が有効とされているが、ノイズの影響により希望する測定精度が得られない場合があった。
【０００５】
このようにＱＣＭセンサーを用いた測定においてノイズの影響で希望する測定精度が得られない場合があるために、発振器などを含む解析装置とＱＣＭセンサー素子とは多くの場合、ソケットなどの接続具を介して電気的に接続する。その一方でＱＣＭ解析装置は生態化学反応による水晶振動子表面への反応物の付着・乖離の状態を計測することが目的であり、温度による反応の形態が個々に異なることから高精度に温度制御された環境下での測定が求められる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５３７７７号公報
【特許文献２】特開平１１−１４５２５号公報
【０００７】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、温度制御された液相系の反応相のなかに先述のソケット部を浸すことは当然ながら電気的短絡（ショート）を起こすために困難であり、またＱＣＭセンサーと解析装置までの中間に位置する回路部である発振回路までの物理的距離が長い場合、温度制御などに起因する電気的ノイズの影響を受けてＱＣＭセンサーを用いた測定精度を著しく低下させてしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明は、以上のような技術的背景のもとでなされたものであり、従がってその目的は、液相用のＱＣＭセンサーの容器内部に回路が組み込まれた信頼性の高い微少質量測定用センサー（ＱＣＭセンサー）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明は、ＱＣＭセンサー容器に微少質量測定用センサー素子が、その一方の主電極面だけが露出し、かつ微少質量測定用センサー素子側面で絶縁性接着剤によりＱＣＭセンサー容器内に載置され、微少質量測定用センサー素子近傍に微少質量測定用センサー素子の信号出力端と電気的に接続した回路部をＱＣＭセンサー容器に内蔵することを特徴とする
【００１１】
また、微少質量測定用センサー（ＱＣＭセンサー）容器がガラス、水晶、プラスチック、若しくはセラミックからなることを特徴とする。
【００１２】
また、ＱＣＭセンサー容器内部の回路部の信号入出力端がこの容器の外面に延在されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の微少質量測定用センサー（ＱＣＭセンサー）によれば、水晶振動子を用いた微少質量測定用センサー素子から発振回路といった回路部までの物理的距離を短くすることが出来、外的ノイズによる影響を著しく軽減することが出来る。
【００１４】
また、本発明の微少質量測定用センサーによれば、微少質量測定用センサー素子である水晶振動子と回路部を同じ容器内で、高精度に制御された温度環境下で使用することが出来るために、微少質量測定用センサーの測定精度を著しく向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の微少質量測定用センサー１２（ＱＣＭセンサー１２）を側面方向からみた概略の側面断面図である。即ち、水晶基板１の表面に金属膜２を形成した水晶振動子を用いた微少質量測定用センサー素子４であり、微少質量測定用センサー容器５にＱＣＭセンサー素子４が、その一方の主電極面６だけが液相側に露出し、かつＱＣＭセンサー素子側面７で絶縁性接着剤８により微少質量測定用センサー容器５内に載置され、ＱＣＭセンサー素子４のすぐ近傍にＱＣＭセンサー素子４の信号出力端と電気的に接続した回路部１０をＱＣＭセンサー容器５に内蔵した構造のものである。本発明のＱＣＭセンサー１２によれば、水晶振動子を用いた微少質量測定用センサー（ＱＣＭセンサー）素子４から発振回路といった回路部１０までの物理的距離を従来に比べて非常に短くすることが出来、外的ノイズによる影響を著しく軽減することが出来る。
【００１７】
図２は本発明のＱＣＭセンサー１２を微少質量測定用センサー素子４の露出した一方の主面方向からみた概略の上面模式図である。図示されたような形状のために、左右に張り出した部分に作業者が指を掛けてコネクターへの本発明のＱＣＭセンサー１２の抜き差しが著しく簡便となるといった効果を奏するものである。また、本発明のＱＣＭセンサー１２の筒部の空洞は、微少質量測定用センサー素子４の片面の金属膜２を液相に接触させずに気相状態に保ち、液相の溶液進入を防ぐためにＱＣＭセンサー素子側面７の全周縁部を接着剤などで固定して塞ぐ必要があるが、ＱＣＭセンサー素子側面７において絶縁性接着剤８を用いて微少質量測定用センサー容器５内に固定、載置する際に絶縁性接着剤８から発生するガスを抜くために設けられたものである。
【００１８】
図３は本発明のＱＣＭセンサー１２にコネクター１４を接続した様子を示す微少質量測定用センサー素子４の露出した一方の主面方向からみた概略の上面模式図である。ＱＣＭセンサー１２を用いた測定作業の効率化を図るために、本発明のＱＣＭセンサー１２では、ＱＣＭセンサー容器５内部の回路部１０の信号入出力端９が容器５の外面に延在されており、このために迅速なＱＣＭセンサー１２のコネクター１４との着脱が可能な構造となっている。
【００１９】
図４は従来のＱＣＭセンサー素子に水晶振動子を用いた測定系の構成と比較した本発明のＱＣＭセンサー素子に水晶振動子を用いた測定系の構成を示す模式図である。本発明によれば、ＱＣＭセンサー素子４である水晶振動子と回路部１０を同じ容器内で、この図４の模式図に示されるように高精度に制御された温度環境下で使用することが出来るために、測定精度を著しく向上することが出来る。
【００２０】
図５は従来の微少質量測定用センサー素子４単体を側面方向からみた概略の側面断面図である。
【００２１】
図６は従来の微少質量測定用センサー素子４単体を斜め上面方向からみた概略の上面斜視図である。従来は、この図６に示されるような微少質量測定用センサー素子４を用いたＱＣＭセンサー１２単体と解析装置までの中間に位置する回路部１０である発振回路までの物理的距離が長い場合、温度制御などに起因する電気的ノイズや周囲の温度の影響を受けてＱＣＭセンサー１２を用いた測定精度を著しく低下させてしまうおそれがあった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の微少質量測定用センサー（ＱＣＭセンサー）を側面方向からみた概略の側面断面図である。
【図２】本発明のＱＣＭセンサーを微少質量測定用センサー素子の露出した一方の主面方向からみた概略の上面模式図である。
【図３】本発明のＱＣＭセンサーにコネクターを接続した様子を示す微少質量測定用センサー素子の露出した一方の主面方向からみた概略の上面模式図である。
【図４】従来のＱＣＭセンサーを用いた測定系の構成と比較した本発明のＱＣＭセンサーを用いた測定系の構成を示す概略図である。
【図５】従来の微少質量測定用センサー素子単体を側面方向からみた概略の側面断面図である。
【図６】従来の微少質量測定用センサー素子単体を斜め上面方向からみた概略の上面斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    水晶基板
２    金属膜
４    微少質量測定用センサー素子
５  微少質量測定用センサー容器
６    主電極面
７    微少質量測定用センサー素子側面
８    絶縁性接着剤
９    信号入出力端
１０  回路部
１１  微少質量測定用センサー素子容器の外面
１２  微少質量測定用センサー
１４  コネクター
【図１】
2007010523.tif 000003
【図２】
2007010523.tif 000004
【図３】
2007010523.tif 000005
【図４】
2007010523.tif 000006
【図５】
2007010523.tif 000007
【図６】
2007010523.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月11日(2005.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007010523.tif 000009
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007010523.tif 000010
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007010523.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007010523.tif 000012