アロマビットが世界最小※1で低コストな高機能CMOS半導体型ニオイ可視化センサーデバイスの試作に成功

京セラの超小型セラミックパッケージ技術が従来サイズ1/10※2以下の小型化に貢献

2024.06.12 14:00

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※1 e-Nose型ニオイ可視化センサーとして。2024年6月アロマビット調べ

※2 アロマビット従来製品との面積比

　小型ニオイセンサーを用いた革新的サービスを企画・開発する株式会社アロマビット(代表取締役社長：黒木俊一郎、本社：東京都中央区、以下：アロマビット)は、このたび、世界最小※1　高機能CMOS半導体型ニオイ可視化センサーデバイス「e-Nose型ニオイ可視化センサー」の試作品の製造に成功しましたのでお知らせします。

　本試作品では、京セラ株式会社(代表取締役社長：谷本秀夫、本社：京都府京都市、以下：京セラ)の持つ超小型セラミックパッケージ技術を採用し、ニオイセンサーデバイスとして世界最小※1サイズを実現しました。これはアロマビット従来品と比べ、製品面積が1/10以下のサイズ※2となります。これにより、さまざまな機器への実装が可能となることから、アロマビットは本試作品をもって、今後、家電やIoT、モバイル機器など量産時の低コスト、多数量が必要な用途向けに市場を開拓していきたいと考えます。

e-Nose型ニオイセンサーデバイスのセンサー素子とセラミックパッケージ内部(左)とセンサーデバイス(右)

■e-Nose型ニオイ可視化センサーデバイス仕様概要

ダイサイズ　　　　　　　3.2ミリ x 3.4ミリ

センサーエリアサイズ　　1ミリ x 1ミリ

有効センサー素子数　　　240 x 240素子

　　　　　　　　　　　　(約56,000素子)

その他　　　　　　　　　センサードライバ回路、AD変換回路内蔵

半導体パッケージサイズ　6.0ミリ x 6.0ミリ

■e-Nose型ニオイセンサーとは

　従来のガスセンサーでは、ニオイ自体の相違を判断することはできませんでした。e-Nose型ニオイセンサーでは、生物の嗅覚のように、主観的で曖昧なニオイを可視化できるため、例えば、食品・農業の製品開発支援や品質管理、遠隔地にある機械の故障や異常検知、建物内の焦げ臭による早期火災の検知、体臭による疾患や健康状態の管理などを検知ができることが期待されています。

　アロマビットでは、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、人の鼻がニオイを判断するのと同じ原理でニオイをデジタルパターン化がすることができるようにするe-Nose型ニオイセンサーを2タイプ(水晶振動子型とCMOS半導体型)、製造・販売してきました。そして今回、そのCMOS半導体型のニオイ可視化センサーデバイスのさらなる小型化を実現しました。

■世界最小サイズ※1「e-Nose型ニオイ可視化センサーデバイス」の特長

1. 小型化の実現

本試作品では、アロマビットの従来品と比べ、製品面積を1/10※2以下に小型化することができました。

この小型化では、センサーチップ単体におけるセンサーエリア1.2ミリ×1.2ミリの世界最小サイズ※1となる小型チップの開発※3に加え、京セラの超小型セラミックパッケージ技術によるチップのシングルパッケージ化を採用したことで実現しました。

その結果、センサーデバイス単体でも用途に応じてさまざまな機器への組み込みが容易となります。

2. ニオイ感知性能の向上に寄与する小型ハウジング構造

本試作品では、京セラの有するパッケージの構造技術により、ハウジング構造(ニオイの流路)を維持しながらもさらなる小型化を実現しています。ハウジング部分自体が小さくなったことで、ニオイが希釈されずに効率よくセンシングできるため、ニオイ感知性能の向上に寄与することができました。

■今後の展開

本試作品は機械学習機能を搭載したニオイ識別アプリScentifAI(TM)との同時使用で、教師データーと判定モデルを組み合わせた高精度なニオイ識別機能の実装や、その他デジタルニオイデーターの活用が可能となります。

ScentifAI(TM)サービス概要： https://aromabit.com/products_datasolution/scentifai/

今後は、今回開発のe-Nose型ニオイ可視化センサーの量産化を目指し、市場の開拓を行っていく予定です。

■「ものづくりワールド東京」出展予定