检测装置的制作方法

1.本发明涉及一种检测装置。


背景技术：

2.在使用工作电极、参比电极及对电极的电化学测定中有时使用恒电位仪。恒电位仪控制工作电极的电位相对于参比电极的电位，测定在工作电极产生的电流(氧化还原电流)。
3.在专利文献1中，记载了使用恒电位仪的电化学测定的一例。在该例子中使用的系统具备包含工作电极、参比电极以及对电极的3电极单元以及恒电位仪。恒电位仪与配置于3电极单元的外部的用户界面电子结合。
4.专利文献2中记载了使用具有阳极、阴极、参比电极、电解液及控制器的系统的硅的电解精炼的一例。阳极包括含硅化合物。控制器具有恒电位仪。恒电位仪控制阳极及参比电极间的电压，使阳极内的硅从阳极溶解于电解液。控制器控制阳极和阴极间的电流，使电解液内的硅从电解液向阴极析出。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：国际公开第2018/096404号
8.专利文献2：国际公开第2014/004610号


技术实现要素：

9.发明所要解决的课题
10.本发明人研究了以低干扰检测微小的氧化还原电流的方案。例如，在工作电极、参比电极及对电极经由电缆与恒电位仪电连接的情况下，电缆容易受到干扰的影响，难以检测微小的氧化还原电流。
11.本发明的目的的一例在于，以低干扰检测微小的氧化还原电流。根据本说明书的记载，本发明的其他目的将变得明确。
12.用于解决课题的技术方案
13.本发明的一方式涉及一种检测装置，其特征在于，
14.该检测装置具备：
15.配线基板，具有：第一端子；以及第二端子，与所述第一端子电连接；
16.芯片，具有工作电极和与所述工作电极电连接的端子；以及
17.电子元件，具有电流电压转换电路和与所述电流电压转换电路电连接的端子，
18.所述芯片与所述配线基板重叠，
19.所述芯片的所述端子与所述配线基板的所述第一端子电连接，
20.所述电子元件与所述配线基板重叠，
21.所述电子元件的所述端子与所述配线基板的所述第二端子电连接。
22.本发明的另一方式涉及一种检测装置，其特征在于，
23.该检测装置具备：
24.保持体，保持运算放大器；
25.第一端子，从所述保持体突出，并与所述运算放大器的反相输入端子电连接；以及
26.参比电极，安装于所述第一端子，且与所述第一端子电连接。
27.本发明的再一方式涉及一种检测装置，其特征在于，
28.该检测装置具备：
29.保持体，保持运算放大器；
30.端子，从所述保持体突出，并与所述运算放大器的输出端子电连接；以及
31.对电极，安装于所述端子，且与所述端子电连接。
32.发明效果
33.根据本发明的上述的一方式，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。
附图说明
34.图1是实施方式的测定装置的立体图。
35.图2是图1的a
‑
a
′
剖视图。
36.图3是图2所示的芯片的俯视图。
37.图4是图3的一部分的放大图。
38.图5是图4的b
‑
b
′
剖视图。
39.图6是图1所示的测定装置的一例的电路图。
具体实施方式
40.以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。在所有的附图中，对相同的构成要素标注相同的附图标记，并适当省略说明。
41.图1是实施方式的测定装置10的立体图。图2是图1的a
‑
a
′
剖视图。图3是图2所示的芯片200的俯视图。图4是图3的一部分的放大图。图5是图4的b
‑
b
′
剖视图。图6是图1所示的测定装置10的一例的电路图。在图1中，没有示出配线基板100的配线116和电子元件300的端子312(图2)。
42.如图1所示，测定装置10具备检测装置20、检测装置30以及支架40。
43.如图1及图2所示，检测装置20具备配线基板100、芯片200、电子元件300及固定构件400。
44.如图1所示，检测装置30具备电子装置500、参比电极612以及对电极614。
45.如图1所示，电子装置500被支架40支承在比检测装置20高的位置，例如，电子装置500被支架40支承在检测装置20的上方。如图1及图2所示，支架40具有载置台42、支承柱44及臂46。检测装置20搭载在支架40的载置台42上。臂46经由支承柱44安装于载置台42。电子装置500安装于臂46。
46.使用图2对检测装置20的概要进行说明。检测装置20具备配线基板100、芯片200以及电子元件300。配线基板100具有第一端子112和第二端子114。第二端子114与第一端子112电连接。芯片200与配线基板100重叠，具有工作电极222和端子224(工作电极222及端子
224的详细情况使用图3至图5在后面叙述)。端子224与配线基板100的第一端子112电连接，另外，与工作电极222电连接。电子元件300与配线基板100重叠，具有电流电压转换电路310及端子312。端子312与配线基板100的第二端子114电连接，另外，与电流电压转换电路310电连接。
47.根据上述结构，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。具体而言，在上述的结构中，工作电极222经由配线基板100与电流电压转换电路310电连接。因此，能够缩短从工作电极222到电流电压转换电路310的物理距离。因此，在从工作电极222到电流电压转换电路310的电路径中，能够降低由干扰造成的影响。因此，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。
48.使用图1对检测装置30的概要进行说明。检测装置30具备保持体510、端子512、端子514、参比电极612及对电极614。保持体510保持运算放大器502(运算放大器502的详细情况使用图6在后面叙述)。端子512从保持体510突出，与运算放大器502的反相输入端子电连接。端子514从保持体510突出，与运算放大器502的输出端子电连接。参比电极612安装于端子512，且与端子512电连接。对电极614安装于端子514，且与端子514电连接。
49.根据上述结构，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。具体而言，在上述的结构中，参比电极612经由保持体510与运算放大器502电连接。因此，能够缩短从参比电极612到运算放大器502的物理距离。因此，在从参比电极612到运算放大器502的电路径中，能够降低由干扰造成的影响。此外，在上述结构中，对电极614经由保持体510与运算放大器502电连接。因此，能够缩短从对电极614到运算放大器502的物理距离。因此，在从对电极614到运算放大器502的电路径中，能够降低由干扰造成的影响。这样，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。
50.在图1所示的例子中，参比电极612及对电极614双方经由保持体510与运算放大器502电连接，但也可以仅参比电极612及对电极614中的一方经由保持体510与运算放大器502电连接。在该情况下，参比电极612及对电极614中的另一方也可以经由与保持体510不同的构件(例如线缆)与运算放大器502连接。在该情况下，也与图1所示的例子同样地，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。
51.另外，检测装置20具有上述结构，但检测装置30也可以不具有上述结构。例如，参比电极612及对电极614双方也可以经由与保持体510不同的构件(例如电缆)与运算放大器502连接。
52.基于上述结构的干扰降低在工作电极、参比电极以及对电极中，在工作电极中最显著。即使在对于参比电极及对电极不采用上述结构而对于工作电极采用上述结构的情况下，也同样能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。
53.使用图1及图2，对测定装置10的详细情况进行说明。
54.配线基板100具有第一面102、第二面104、第一边106a、第二边106b、第三边106c以及第四边106d。第二面104是第一面102的相反侧的面。第二边106b是第一边106a的相反侧的边(是与第一边106a相向的边)。第三边106c是位于第一边106a和第二边106b之间的边。第四边106d是第三边106c的相反侧的边(是与第三边106c相向的边)。
55.配线基板100例如是印刷配线板(pwb)。配线基板100具有第一端子112、第二端子114以及配线116。配线116将第一端子112以及第二端子114相互电连接。在图2所示的例子
中，第一端子112、第二端子114以及配线116位于配线基板100的第一面102侧。此外，第一端子112、第二端子114以及配线116既可以位于配线基板100的第二面104侧，或者也可以位于配线基板100的第一面102以及第二面104之间。
56.配线基板100具有开口100a。配线基板100的开口100a与基材410的开口410a(详细情况后述)及基材420的开口420a(详细情况后述)重叠。
57.电子元件300例如是集成电路(ic)芯片。
58.在图1所示的例子中，多个电子元件300搭载在配线基板100上，4个电子元件300分别沿着配线基板100的4边(第一边106a、第二边106b、第三边106c以及第四边106d)分别配置。但是，多个电子元件300的布局并不限定于图1所示的例子。例如，沿着配线基板100的各边配置的电子元件300的数量也可以根据配线基板100的各边而不同。而且，也可以在配线基板100的4条边中的至少一边不配置电子元件300。
59.在图2所示的例子中，电子元件300位于配线基板100的第一面102侧，但也可以位于配线基板100的第二面104侧。
60.在图2所示的例子中，电子元件300的端子312成为导线，通过接合材料(例如焊锡)与配线基板100的第二端子114接合。此外，电子元件300的端子312也可以是凸块。
61.固定构件400具有基材410、基材420及止动件430。固定构件400固定有配线基板100，具体而言，具有第一区域412以及第二区域414。第一区域412具有开口410a。第二区域414包围第一区域412。配线基板100以配线基板100的开口100a与基材410的开口410a重叠的方式位于基材410的第二区域414上。基材420位于配线基板100的第一面102上，通过止动件430固定于基材410。在图1所示的例子中，止动件430能够拧入基材410，通过拧入止动件430，能够将基材420按压于基材410。这样，能够通过固定构件400固定配线基板100。
62.芯片200位于基材410的开口410a内。在图2所示的例子中，检测装置20具备连接器440。连接器440例如是销。连接器440位于配线基板100和芯片200之间。配线基板100的第一端子112和芯片200的端子224经由连接器440相互电连接(端子224的详细情况使用图3至图5后面叙述)。
63.如图1及图2所示，由配线基板100的开口100a、芯片200、基材410的开口410a和基材420的开口420a划分出空间(空间12)。通过空间12，能够形成电化学单元。
64.电子装置500包括运算放大器502、运算放大器504、电阻506、电阻508、端子512和端子514。保持体510保持运算放大器502、运算放大器504、电阻506以及电阻508。在图1所示的例子中，保持体510是收容运算放大器502、运算放大器504、电阻506以及电阻508的框体。端子512和端子514从框体(保持体510)突出。
65.在图1所示的例子中，电子装置500通过支架40的臂46配置在空间12的正上方。这样，能够使参比电极612的至少一部分(在图1所示的例子中为参比电极612的顶端)以及对电极614的至少一部分(在图1所示的例子中为对电极614的顶端)进入到空间12内。此外，例如，也可以通过支架40的臂46将电子装置500支承在检测装置20的斜上方，从而使电子装置500位于空间12的斜上方。在该情况下，也能够调整参比电极612以及对电极614的朝向，使参比电极612的至少一部分以及对电极614的至少一部分进入到空间12内。
66.使用图3至图5，对芯片200的详细情况进行说明。
67.芯片200具有基板210、导电材料220以及抗蚀剂230。
68.基板210例如能够形成为玻璃基板、半导体基板(例如硅基板)或树脂基板。
69.导电材料220例如由金属构成。
70.导电材料220包括第一部分220a、第二部分220b和第三部分220c。第一部分220a作为工作电极222发挥功能，第二部分220b作为端子224发挥功能。第三部分220c作为配线226发挥功能，将第一部分220a以及第二部分220b相互电连接。
71.抗蚀剂230例如由绝缘材料(例如树脂)构成。
72.如图3所示，配线基板100的开口100a、基材410的开口410a和基材420的开口420a露出基板210的一部分(包括工作电极222的部分)。
73.在图4和图5所示的例子中，抗蚀剂230露出导电材料220的第一部分220a的一部分，露出导电材料220的第二部分220b的一部分，覆盖导电材料220的第三部分220c的整体。特别是在图4及图5所示的例子中，抗蚀剂230除了导电材料220的第一部分220a的一部分及导电材料220的第二部分220b的一部分之外，覆盖基板210及导电材料220。另外，抗蚀剂230既可以使第一部分220a的整体以及第二部分220b的整体露出，也可以仅覆盖第三部分220c的一部分。
74.工作电极222中的从抗蚀剂230露出的部分的面积能够减小，例如能够设为200000μm2。如图4所示，工作电极222中的从抗蚀剂230露出的部分的形状可以为圆，圆的直径例如可以为500μm以下。
75.使用图6，对测定装置10的详细情况进行说明。
76.在图6所示的例子中，测定装置10具备工作电极222、参比电极612、对电极614、电子元件300、电子装置500、测定器810(例如电压表)以及控制器820(例如函数发生器)。
77.电子元件300具有电流电压转换电路310。在图6所示的示例中，电流电压转换电路310包括运算放大器302和电阻304。电阻304电连接在运算放大器302的输出端子与反相输入端子之间，作为反馈电阻发挥功能。运算放大器302的非反相输入端子接地。
78.流经工作电极222的电流(氧化还原电流)被电流电压转换电路310转换为电压。从电流电压转换电路310的输出端子输出的电压由测定器810测定。
79.如使用图1至图5所说明的那样，在本实施方式中，工作电极222经由配线基板100而与电流电压转换电路310电连接。因此，能够缩短从工作电极222到电流电压转换电路310的物理距离。因此，在从工作电极222到电流电压转换电路310的电路径中，能够降低由干扰造成的影响。因此，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。
80.电子装置500包括运算放大器502、运算放大器504、电阻506和电阻508。对电极614与运算放大器502的输出端子电连接。运算放大器502的非反相输入端子接地。从控制器820经由电阻508向运算放大器502的反相输入端子输入电压。参比电极612经由运算放大器504和电阻506与运算放大器502的反相输入端子连接。运算放大器504作为电压跟随器发挥功能，运算放大器504的非反相输入端子与参比电极612电连接，运算放大器504的反相输入端子与运算放大器504的输出端子电连接。
81.在图6所示的例子中，参比电极612经由运算放大器504与运算放大器502的反相输入端子电连接，但也可以不经由运算放大器504而与运算放大器502的反相输入端子电连接。
82.如使用图1至图5所说明的那样，在本实施方式中，参比电极612经由保持体510而
与运算放大器502电连接。因此，能够缩短从参比电极612到运算放大器502的物理距离。因此，在从参比电极612到运算放大器502的电路径中，能够降低由干扰造成的影响。而且，在本实施方式中，对电极614经由保持体510与运算放大器502电连接。因此，能够缩短从对电极614到运算放大器502的物理距离。因此，在从对电极614到运算放大器502的电路径中，能够降低由干扰造成的影响。这样，能够以低干扰检测微小的氧化还原电流。
83.测定装置10能够用于各种氧化还原电流的测定。在一例中，也可以在测定装置10的空间12内滴下含有核酸的溶液，将核酸固定于工作电极222，测定氧化还原电流(例如循环伏安法(cv))。该核酸例如能够是dna(脱氧核糖核酸)或rna(核糖核酸)(例如，微rna(mirna))。
84.以上，参照附图对本发明的实施方式进行了叙述，但这些是本发明的例示，也能够采用上述以外的各种结构。
85.本申请主张以2018年10月29日申请的日本申请特愿2018202568号为基础的优先权，将其公开的全部内容放入其中。
86.附图标记的说明
87.10测定装置
88.12空间
89.20检测装置
90.30检测装置
91.40支架
92.42载置台
93.44支承柱
94.46臂
95.100配线基板
96.100a开口
97.102第一面
98.104第二面
99.106a第一边
100.106b第二边
101.106c第三边
102.106d第四边
103.112第一端子
104.114第二端子
105.116配线
106.200芯片
107.210基板
108.220导电材料
109.220a第一部分
110.220b第二部分
111.220c第三部分
112.222工作电极
113.224端子
114.226配线
115.230抗蚀剂
116.300电子元件
117.302运算放大器
118.304电阻
119.310电流电压转换电路
120.312端子
121.400固定构件
122.410基材
123.410a开口
124.412第一区域
125.414第二区域
126.420基材
127.420a开口
128.430止动件
129.440连接器
130.500电子装置
131.502运算放大器
132.504运算放大器
133.506电阻
134.508电阻
135.510保持体
136.512端子
137.514端子
138.612参比电极
139.614对电极
140.810测定器
141.820控制器