JP2014112110A - Surface acoustic wave sensor - Google Patents

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Naoyuki Yoshimura
直之 吉村
Hiromi Yatsuda
博美 谷津田
Takashi Kogai
崇 小貝
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave sensor which measures or monitors transmission rate, relative permittivity, viscosity coefficient or the like of a desired medium on the basis of propagation characteristics of a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate, while significantly reducing or eliminating errors to be caused by electrical coupling between the medium to be measured and an electrode.SOLUTION: A surface acoustic wave sensor is formed on a piezoelectric substrate, includes a plurality of seal members for sealing each of electrodes which perform energy conversion between an electric signal and a surface acoustic wave, and detects presence or characteristics of a medium in a reaction field, as propagation characteristics of the surface acoustic wave in the reaction field surrounded by the electrodes on the piezoelectric substrate. The surface acoustic wave sensor includes a plurality of cover members which are covered by each of the seal members, prevent electrical coupling between the electrodes and the medium, and are roughened.

Description

本発明は、圧電基板上における表面弾性波の伝搬特性に基づいて所望の媒質の伝導率、比誘電率、粘性率等の計測や監視を実現する表面弾性波センサに関する。   The present invention relates to a surface acoustic wave sensor that realizes measurement and monitoring of conductivity, relative permittivity, viscosity, and the like of a desired medium based on the propagation characteristics of surface acoustic waves on a piezoelectric substrate.

表面弾性波に対する圧電基板上の伝搬特性に基づいて液体等の媒質の伝導率、比誘電率、粘性率等の計測を実現する表面弾性波センサは、その表面弾性波の波長が電磁波の波長の100万分の1と極めて短いために、小型化や軽量化が可能であり、しかも、人体に有害な媒質への適用に併せて、無調整化が可能であって、人手が介在することなく高い精度が得られるため、多様な分野のセンサとして採用されつつある。   A surface acoustic wave sensor that measures the conductivity, relative permittivity, viscosity, etc. of a medium such as a liquid based on the propagation characteristics on the piezoelectric substrate with respect to the surface acoustic wave, the wavelength of the surface acoustic wave is the wavelength of the electromagnetic wave. Because it is as short as 1 / 1,000,000, it can be reduced in size and weight, and it can be made unadjustable in conjunction with application to a medium harmful to the human body and is high without human intervention. Due to its high accuracy, it is being adopted as a sensor in various fields.

図9は、従来の表面弾性波センサの構成例を示す図である。
図において、圧電基板81上には、2つのすだれ状電極(IDT:Interdigital Transducer)(以下、「IDT」という。)82-1、82-2が対向して形成され、これらのIDT82-1、82-2の間には、計測対象である液体が接触し、あるいは滴下する反応場83が配置される。圧電基板上81上におけるIDT82-1、82-2の周りには矩形の壁体84-1、84-2が個別に接合され、これらの壁体84-1、84-2の頂部には板状のガラス85-1、85-2がそれぞれ接合される。IDT82-1には、一対のボンディングワイヤ86-11、86-12を介して図示されない励振回路の出力が接続される。IDT82-2は、一対のボンディングワイヤ86-21、86-22を介して図示されないセンス回路の入力に接続される。このようにして構成される表面弾性波センサの本体は所定の台座部材87の頂部に固定され、その頂部の端部は、上記ボンディングワイヤ86-11、86-12、86-21、86-22を短絡や既述の液体との接触から保護する樹脂88でコーティングされる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional surface acoustic wave sensor.
In the figure, two interdigital transducers (IDT: Interdigital Transducer) (hereinafter referred to as “IDT”) 82-1 and 82-2 are formed on the piezoelectric substrate 81 so as to face each other. Between 82-2, a reaction field 83 in which the liquid to be measured contacts or drops is arranged. Rectangular wall bodies 84-1 and 84-2 are individually joined around IDTs 82-1 and 82-2 on the piezoelectric substrate 81, and a plate is placed on top of these wall bodies 84-1 and 84-2. Glass 85-1 and 85-2 are joined together. The output of an excitation circuit (not shown) is connected to the IDT 82-1 through a pair of bonding wires 86-11 and 86-12. The IDT 82-2 is connected to an input of a sense circuit (not shown) through a pair of bonding wires 86-21 and 86-22. The main body of the surface acoustic wave sensor configured as described above is fixed to the top of a predetermined pedestal member 87, and the ends of the top are bonded wires 86-11, 86-12, 86-21, 86-22. Is coated with a resin 88 that protects against short circuit and contact with the liquid described above.

このような構成表面弾性波センサでは、IDT82-1は、上記励振回路によって与えられる50MHz〜250MHzの高周波信号で励振され、その高周波信号を表面弾性波に変換する。この表面弾性波は、圧電基板81の表面近傍を伝搬し、反応場83を介してIDT82-2に到達する。IDT82-2は、このようにして到達した表面弾性波を電気信号に変換して既述のセンス回路に引き渡す。   In such a surface acoustic wave sensor, the IDT 82-1 is excited by a high frequency signal of 50 MHz to 250 MHz provided by the excitation circuit, and converts the high frequency signal into a surface acoustic wave. The surface acoustic wave propagates near the surface of the piezoelectric substrate 81 and reaches the IDT 82-2 via the reaction field 83. The IDT 82-2 converts the surface acoustic wave that has arrived in this way into an electric signal and delivers it to the sense circuit described above.

IDT82-2に到達する表面弾性波のレベルや位相は、測定対象として反応場83に接触し、あるいは滴下した液体の導電率、比誘電率、粘性率等に応じて異なる値になる。
したがって、センス回路は、このような表面弾性波が変換されることによって与えられた電気信号に基づいて、測定対象である液体の電気的特性、あるいはその液体の成分や性質を間接的に検出することができる。
The level or phase of the surface acoustic wave reaching the IDT 82-2 varies depending on the conductivity, relative dielectric constant, viscosity, etc. of the liquid that contacts or drops the reaction field 83 as a measurement target.
Therefore, the sense circuit indirectly detects the electrical characteristics of the liquid to be measured, or the components and properties of the liquid, based on the electrical signal given by the conversion of such surface acoustic waves. be able to.

また、IDT82-1、82-2は、圧電基板81上で「壁体84-1およびガラス85-1」と、「壁体84-2およびガラス85-2」とによってそれぞれ封止される。したがって、これらのIDT82-1、82-2は、上記測定対象である液体に直接接触することなく、電気−音響変換を行うトランスジューサとして作動することができる。   The IDTs 82-1 and 82-2 are sealed on the piezoelectric substrate 81 by “wall body 84-1 and glass 85-1” and “wall body 84-2 and glass 85-2”, respectively. Accordingly, these IDTs 82-1 and 82-2 can operate as transducers that perform electro-acoustic conversion without directly contacting the liquid to be measured.

なお、本発明に関連した従来例としては、例えば、特許文献1に開示されるように、「弾性表面波デバイスにそれぞれ対応する特性値信号と液体の特性値との相関関係を示す各演算式が記憶された記憶装置と、液体の特性値を測定する際に、記憶装置に記憶されている複数の演算式またはテーブルのなかから液体の特性値を検出するのに適した演算式を選択し、この選択した演算式を有する弾性表面波デバイスからの特性値信号を入力して特性値を演算するマイクロコンピュータとを備えることにより、測定範囲を広く確保し、その測定範囲内において精度よく液体の特性値を測定できる」点に特徴がある「表面弾性波デバイスを用いた液体の特性値測定装置」がある。   In addition, as a conventional example related to the present invention, for example, as disclosed in Patent Document 1, “each arithmetic expression indicating a correlation between a characteristic value signal corresponding to each surface acoustic wave device and a characteristic value of a liquid” When selecting the storage device that stores the liquid and the characteristic value of the liquid, the calculation equation suitable for detecting the characteristic value of the liquid is selected from a plurality of arithmetic expressions or tables stored in the storage device. And a microcomputer for calculating the characteristic value by inputting the characteristic value signal from the surface acoustic wave device having the selected arithmetic expression, thereby ensuring a wide measurement range, and accurately measuring the liquid within the measurement range. There is a “liquid characteristic value measuring apparatus using a surface acoustic wave device” characterized in that it can measure characteristic values.

特開2003−139746号公報JP 2003-139746 A

ところで、上述した従来例では、図10(a)に示すように、反応場83だけではなくガラス85-1、85-2の頂部にも測定対象である液体が接触し、あるいは滴下している状態においては、同図10(a)に矢付きの破線で示すように、IDT82-1、82-2は、ガラス85-1、液体およびガラス85-2を介して静電的に密に結合する。しかも、このような液体の比誘電率は、一般に、空気の比誘電率(≒1.0)に比べて大幅に大きい「80」程度である。   By the way, in the above-described conventional example, as shown in FIG. 10A, the liquid to be measured contacts or drops not only on the reaction field 83 but also on the tops of the glasses 85-1 and 85-2. In the state, as shown by broken lines with arrows in FIG. 10 (a), IDTs 82-1 and 82-2 are electrostatically tightly coupled through glass 85-1, liquid and glass 85-2. To do. Moreover, the relative dielectric constant of such a liquid is generally about “80”, which is significantly larger than the relative dielectric constant of air (≈1.0).

このような状態では、既述の駆動回路からIDT82-1に供給された高周波信号の多くは、表面弾性波に変換されることなく、上記静電結合によって形成される静電結合路を介してIDT82-2に伝達される。なお、以下では、このようにIDT82-2に直接伝達される高周波信号については、「直達波」と称する。   In such a state, most of the high-frequency signals supplied from the drive circuit described above to the IDT 82-1 are not converted into surface acoustic waves, but via the electrostatic coupling path formed by the electrostatic coupling. It is transmitted to IDT 82-2. Hereinafter, the high-frequency signal directly transmitted to the IDT 82-2 in this way is referred to as “direct wave”.

したがって、従来例では、測定対象である液体の量が図10(b)に示す理想的な量より多いと直達波が発生し、その直達波によってIDT82-2からセンス回路に引き渡される電気信号のSN比が低下するために、測定精度が低下する可能性が高かった。   Therefore, in the conventional example, when the amount of the liquid to be measured is larger than the ideal amount shown in FIG. 10B, a direct wave is generated, and the electric signal passed from the IDT 82-2 to the sense circuit by the direct wave is generated. Since the signal-to-noise ratio is reduced, the measurement accuracy is likely to be reduced.

また、このような直達波は、圧電基板81上におけるIDT82-1、82-2の間隔が短いほど生じやすく、しかも、直達波の伝搬路の特性は、以下に列記するように、定まらない。
(1) 直達波の伝搬路に介在する液体の位置は、その液体の入れ替えの過程で定まらず、不規則に変動する場合が多い。
Further, such direct waves are more likely to occur as the distance between the IDTs 82-1 and 82-2 on the piezoelectric substrate 81 is shorter, and the characteristics of the propagation path of the direct waves are not determined as listed below.
(1) The position of the liquid intervening in the propagation path of the direct wave is not determined in the process of replacing the liquid and often fluctuates irregularly.

(2) 液体の形状が一定ではないため、その液体が反応場83に注入されたり、その反応場83から排出される経路も定まらない。
(3) 反応場83に注入される液体と、その反応場83から排出される液体との量は、必ずしも一定ではない。
(2) Since the shape of the liquid is not constant, the path through which the liquid is injected into the reaction field 83 or discharged from the reaction field 83 is not determined.
(3) The amount of liquid injected into the reaction field 83 and the amount of liquid discharged from the reaction field 83 are not necessarily constant.

本発明は、計測対象の媒質と電極との間の電気的な結合に起因する誤差を大幅に軽減し、あるいは回避できる表面弾性波センサを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave sensor that can significantly reduce or avoid errors caused by electrical coupling between a measurement target medium and an electrode.

請求項1に記載の発明では、前記複数の電極と前記反応場との間には、前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離が制限される距離に亘って前記表面弾性波が伝搬可能な付加伝搬路が個別に形成される。前記複数の封止部材は、前記複数の電極毎に、前記反応波との間に形成された付加伝搬路を併せて封止する。
すなわち、複数の電極と反応場にある媒質との静電結合は、これらの電極と媒質との間隔が既述の付加伝搬路の長さに亘って広くなるために、粗となる。
In the first aspect of the present invention, the surface acoustic wave is present between the plurality of electrodes and the reaction field over a distance in which a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium is limited. Additional propagation paths that can be propagated are individually formed. The plurality of sealing members seals additional propagation paths formed between the reaction waves for each of the plurality of electrodes.
That is, the electrostatic coupling between the plurality of electrodes and the medium in the reaction field becomes rough because the distance between the electrodes and the medium is wide over the length of the additional propagation path described above.

本発明によれば、従来例に比べて、構成が大幅に変更されることなく、直達波のレベルが低く抑えられ、その直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。
したがって、本発明によれば、価格性能比に併せて、精度および信頼性が高い計測系や監視系が実現され、表面弾性波センサの適用分野の拡大の可能が高められる。
According to the present invention, compared to the conventional example, the level of the direct wave is suppressed to a low level without significantly changing the configuration, and the decrease in measurement accuracy due to the direct wave is greatly suppressed.
Therefore, according to the present invention, in addition to the price-performance ratio, a measurement system and a monitoring system with high accuracy and reliability are realized, and the possibility of expanding the application field of the surface acoustic wave sensor is enhanced.

本発明の第一の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th embodiment of this invention. 本発明の第五の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 5th embodiment of this invention.

本発明の第六の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 6th embodiment of this invention. 本発明の第七の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 7th embodiment of this invention. 本発明の第八の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 8th embodiment of this invention. 従来の表面弾性波センサの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional surface acoustic wave sensor. 従来例の課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject of a prior art example.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、以下に列記する各実施形態では、図9に示す従来例と同じ構成要素については、同じ符号を付与し、詳細な説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the embodiments listed below, the same components as those in the conventional example shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

〔第一の実施形態〕
図1は、本発明の第一の実施形態を示す図である。
図において、図9に示す従来例との構成の相違点は、ガラス85-1、85-2の頂部の全域に亘って樹脂88がコーティングされた点にある。
本実施形態では、液体は、樹脂88によって阻まれるため、図1の破線部および網掛け部に示すように、ガラス85-1、85-2の頂部に直接接触し、あるいは滴下することはない。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
In the figure, the difference from the conventional example shown in FIG. 9 is that the resin 88 is coated over the entire top of the glass 85-1, 85-2.
In this embodiment, since the liquid is blocked by the resin 88, as shown by the broken line portion and the shaded portion in FIG. 1, the liquid does not directly contact or drop the top of the glass 85-1, 85-2. .

また、IDT82-1、82-2と液体との距離は、両者の間にガラス85-1、85-2に併せて、樹脂88の層が介在するため、従来例より大きくなる。
さらに、このような樹脂88の比誘電率は、一般に、液体の比誘電率(≒80)に比べて大幅に小さい「10」未満である。
Further, the distance between the IDTs 82-1 and 82-2 and the liquid is larger than that of the conventional example because a layer of the resin 88 is interposed between the IDTs 82-1 and 82-2 and the glasses 85-1 and 85-2.
Furthermore, the relative dielectric constant of such a resin 88 is generally less than “10”, which is significantly smaller than the relative dielectric constant (≈80) of the liquid.

すなわち、ガラス85-1、85-2の頂部の間には、理論的には樹脂88を介して静電結合路が形成され得るが、その静電結合路の結合度は従来例において形成されていた静電結合路の結合度より大幅に小さくなり、かつ発生する直達波のレベルも従来例より大幅に低く抑えられる。   In other words, an electrostatic coupling path can theoretically be formed between the tops of the glasses 85-1 and 85-2 via the resin 88, but the coupling degree of the electrostatic coupling path is formed in the conventional example. The degree of coupling of the electrostatic coupling path is significantly smaller, and the level of the direct wave generated is suppressed to be significantly lower than that of the conventional example.

したがって、本実施形態によれば、従来例に比べて、樹脂88によってコーティングされる領域をガラス85-1、85-2の頂部の全域に拡大する軽微な構成の変更により、既述の直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。   Therefore, according to the present embodiment, as compared with the conventional example, the direct wave described above can be obtained by a minor change in the configuration in which the region coated with the resin 88 is expanded to the entire top of the glass 85-1, 85-2. The decrease in measurement accuracy due to the is greatly suppressed.

〔第二の実施形態〕
図2は、本発明の第二の実施形態を示す図である。
本実施形態では、樹脂88は、以下に列記する点で、図1に示す実施形態とは異なる形態でガラス85-1、85-2の頂部にコーティングされる。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the resin 88 is coated on the tops of the glasses 85-1 and 85-2 in a form different from the embodiment shown in FIG.

(1) ガラス85-1、85-2の頂部の内、反応場83に近接した所定の幅の領域(以下、「特定の領域」という。)にコーティングされる。
(2) 上記特定の領域にコーティングされる樹脂の厚みは、反応波83からガラス85-1、85-2の頂部への液体の溢れを回避する堰として十分な厚みに設定される。
(1) It coats in the area | region (henceforth a "specific area | region") of the predetermined | prescribed width close | similar to the reaction field 83 among the top parts of glass 85-1, 85-2.
(2) The thickness of the resin coated on the specific region is set to a thickness sufficient as a weir to avoid overflow of the liquid from the reaction wave 83 to the tops of the glasses 85-1 and 85-2.

本実施形態では、樹脂88は、ガラス85-1、85-2の頂部の全域にコーティングされないが、既述の第一の実施形態と同様に、これらのガラス85-1、85-2の頂部に液体が直接接触し、あるいは滴下することが回避される。   In the present embodiment, the resin 88 is not coated over the entire tops of the glasses 85-1 and 85-2, but, similar to the first embodiment described above, the tops of these glasses 85-1 and 85-2. It is avoided that the liquid is in direct contact with or dripping.

また、IDT82-1、82-2と上記液体との距離は、その液体の量が多い場合であっても、樹脂88が上記堰として機能している状態では、既述の第一の実施形態における同様の距離より大きくなる。   The distance between the IDTs 82-1 and 82-2 and the liquid is such that the resin 88 functions as the weir even when the amount of the liquid is large. It becomes larger than the same distance in.

したがって、本実施形態によれば、樹脂88がコーティングされるガラス85-1、85-2の頂部上の領域を拡大する軽微な構成の変更により、直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。   Therefore, according to the present embodiment, the measurement accuracy caused by the direct wave is greatly reduced by the minor change in the configuration that enlarges the area on the top of the glass 85-1, 85-2 coated with the resin 88. Be suppressed.

また、本実施形態では、ガラス85-1、85-2の頂部の中央部は、樹脂88によってコーティングされない。したがって、これらのガラス85-1、85-2の下に封止されたIDT82-1、82-2等の状態の目視による確認は、従来例と同様に可能である。   In the present embodiment, the central portion of the top of the glasses 85-1 and 85-2 is not coated with the resin 88. Therefore, the visual confirmation of the state of the IDTs 82-1 and 82-2 sealed under these glasses 85-1 and 85-2 is possible as in the conventional example.

〔第三の実施形態〕
図3は、本発明の第三の実施形態を示す図である。
本実施形態と、既述の第一の実施形態との構成の相違点は、ガラス85-1、85-2に代えて、ガラス31-1、31-2が備えられ、これらのガラス31-1、31-2の頂部には樹脂88がコーティングされない点にある。また、ガラス31-1、31-2の厚みは、図1に示すガラス85-1、85-2の厚みtと、第一の実施形態においてこれらのガラス85-1、85-2の頂部にコーティングされていた樹脂88の厚みTとの和(=t+T)以上に設定される。
[Third embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
The difference between the present embodiment and the first embodiment described above is that glasses 31-1, 31-2 are provided instead of the glasses 85-1, 85-2, and these glasses 31- The top of 1 and 31-2 is that the resin 88 is not coated. Moreover, the thickness of the glass 31-1, 31-2 is the thickness t of the glass 85-1, 85-2 shown in FIG. 1 and the top of these glasses 85-1, 85-2 in the first embodiment. It is set to be equal to or greater than the sum (= t + T) of the thickness T of the resin 88 that has been coated.

すなわち、IDT82-1、82-2の間には、ガラス31-1、液体、ガラス31-2を介して静電結合路が形成されても、その静電結合路の結合度は従来例において形成されていた静電結合路の結合度より大幅に小さくなり、かつ発生する直達波のレベルも従来例より大幅に低く抑えられる。   That is, even if an electrostatic coupling path is formed between the IDTs 82-1 and 82-2 via the glass 31-1, the liquid, and the glass 31-2, the coupling degree of the electrostatic coupling path is the same as that of the conventional example. The degree of coupling of the formed electrostatic coupling path is much smaller, and the level of the direct wave generated is also significantly lower than that of the conventional example.

したがって、本実施形態によれば、厚みが大きなガラス31-1、31-2がガラス85-1、85-2に代えて備えられる軽微な構成の変更により、直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。   Therefore, according to the present embodiment, the measurement accuracy is reduced due to the direct wave due to a minor change in the configuration in which the thick glasses 31-1, 31-2 are provided instead of the glasses 85-1, 85-2. Is greatly suppressed.

〔第四の実施形態〕
図4は、本発明の第四の実施形態を示す図である。
本実施形態と、既述の第1の実施形態との構成の相違点は、壁体84-1、84-2に代えて、壁体41-1、41-2が備えられ、かつガラス85-1、85-2の頂部に樹脂88がコーティングされない点にある。また、壁体41-1、41-2の高さは、図1に示す実施形態における壁体84-1、84-2の高さhと、ガラス85-1、85-2の頂部にコーティングされた樹脂88の厚みTとの和(=h+T)以上に設定される。
[Fourth embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
The difference between the present embodiment and the first embodiment described above is that the wall bodies 41-1 and 41-2 are provided instead of the wall bodies 84-1 and 84-2, and the glass 85 is provided. -1 and 85-2 are not coated with the resin 88. Further, the heights of the wall bodies 41-1 and 41-2 are coated on the height h of the wall bodies 84-1 and 84-2 and the tops of the glasses 85-1 and 85-2 in the embodiment shown in FIG. It is set to be equal to or larger than the sum (= h + T) of the thickness T of the resin 88 made.

すなわち、本実施形態では、ガラス85-1、85-2の頂部には液体が直接接触し、あるいは滴下し得るが、その液体とIDT82-1、82-2との距離は、既述の第一の実施形態における距離より長く設定される。さらに、IDT31-1、31-2とガラス85-1、85-2との間におけるそれぞれの空間の比誘電率は、一般に、樹脂88の比誘電率より大幅に小さな値(≒1)となる。   That is, in this embodiment, the liquid can directly contact or drop on the tops of the glasses 85-1 and 85-2. The distance between the liquid and the IDTs 82-1 and 82-2 is the same as that described above. It is set longer than the distance in one embodiment. Furthermore, the relative dielectric constant of each space between the IDTs 31-1 and 31-2 and the glasses 85-1 and 85-2 is generally much smaller (≈1) than the relative dielectric constant of the resin 88. .

すなわち、IDT31-1、31-2の間には、以下(1)〜(5)に列記するように液体が介在する静電結合路が形成されるが、その静電結合路の結合度は従来例においてガラス85-1、85-2の頂部の間に液体を介して形成される静電結合路の結合度より大幅に小さくなり、かつ発生する直達波のレベルも従来例より大幅に低く抑えられる。   That is, between the IDTs 31-1 and 31-2, an electrostatic coupling path in which a liquid is interposed is formed as listed in (1) to (5) below. The coupling degree of the electrostatic coupling path is In the conventional example, the coupling degree of the electrostatic coupling path formed via the liquid between the tops of the glasses 85-1 and 85-2 is significantly smaller than that of the conventional example, and the level of the direct wave generated is significantly lower than that of the conventional example. It can be suppressed.

(1) IDT82-1とガラス85-1の底部との間に形成される空間
(2) 誘電体であるガラス85-1の底部と頂部との間
(3) ガラス85-1とガラス85-2との双方の頂部に接触し、誘電体として機能する液体
(4) 誘電体であるガラス85-2の頂部と底部との間
(5) ガラス85-2の底部とIDT82-2との間に形成される空間
(1) Space formed between IDT 82-1 and the bottom of glass 85-1.
(2) Between the bottom and top of glass 85-1, which is a dielectric
(3) A liquid that contacts the tops of both glass 85-1 and glass 85-2 and functions as a dielectric.
(4) Between the top and bottom of glass 85-2, which is a dielectric
(5) Space formed between the bottom of glass 85-2 and IDT 82-2

したがって、本実施形態によれば、サイズが異なる壁体41-1、41-2が壁体84-1、84-2に代えて適用される軽微な構成の変更により、直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。   Therefore, according to the present embodiment, the wall bodies 41-1 and 41-2 having different sizes are subjected to the measurement due to the direct wave by changing the minor configuration applied instead of the wall bodies 84-1 and 84-2. The loss of accuracy is greatly suppressed.

〔第五の実施形態〕
図5は、本発明の第五の実施形態を示す図である。
図において、図9に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
(1) ガラス85-1、85-2の頂部の全域に導電性の膜(以下、「導電膜」という。)51-1、51-2が形成され、これらの導電膜51-1、51-2が接地される。
(2) 樹脂88のコーティングは、上記導電膜51-1、51-2が形成された後に施される。
[Fifth embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
In the figure, the difference in configuration from the conventional example shown in FIG. 9 is as follows.
(1) Conductive films (hereinafter referred to as “conductive films”) 51-1 and 51-2 are formed over the entire top portions of the glasses 85-1 and 85-2, and these conductive films 51-1 and 51 are formed. -2 is grounded.
(2) The resin 88 is coated after the conductive films 51-1 and 51-2 are formed.

本実施形態では、反応場83から液体が溢れても、その液はガラス85-1、85-2の頂部には接触せず、接地された導電膜51-1、51-2に接触するため、IDT82-1、82-2と液体との静電的な結合は、これらの導電膜51-1、51-2によって阻止される。   In the present embodiment, even if a liquid overflows from the reaction field 83, the liquid does not contact the tops of the glasses 85-1, 85-2, but contacts the grounded conductive films 51-1, 51-2. The electrostatic coupling between the IDTs 82-1 and 82-2 and the liquid is blocked by the conductive films 51-1 and 51-2.

したがって、本実施形態によれば、従来例に比べて、ガラス85-1、85-2の頂部の全域に接地された導電膜51-1、51-2がそれぞれ形成される軽微な構成の変更により、既述の直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。   Therefore, according to the present embodiment, compared with the conventional example, the minor configuration change in which the conductive films 51-1 and 51-2 grounded are formed on the entire top portions of the glasses 85-1 and 85-2. Thus, a decrease in measurement accuracy due to the direct wave described above is greatly suppressed.

なお、本実施形態では、壁体84-1、84-2の頂部に対するガラス85-1、85-2の接着が感光性の樹脂を介して行われる場合には、その樹脂の露光を疎外する要因となる導電膜51-1、51-2の形成は、このような露光の工程の後で行われる。   In the present embodiment, when the glass 85-1 and 85-2 are bonded to the tops of the wall bodies 84-1 and 84-2 through a photosensitive resin, the exposure of the resin is excluded. The formation of the conductive films 51-1 and 51-2 as a factor is performed after such an exposure process.

〔第六の実施形態〕
図6は、本発明の第六の実施形態を示す図である。
図において、図9に示す従来例との構成の相違点は、ガラス85-1、85-2に代えてガラス61-1、61-2が備えられ、これらのガラス61-1、61-2が以下の何れかの形態で構成された点にある。
(1) 疎水性のガラスとして構成される。
(2) 頂部および底部の双方、または頂部のみの全面に疎水性のコーティングが施される。
[Sixth embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
In the figure, the difference from the conventional example shown in FIG. 9 is that glasses 61-1 and 61-2 are provided instead of the glasses 85-1 and 85-2, and these glasses 61-1 and 61-2 are provided. Is configured in any of the following forms.
(1) Constructed as hydrophobic glass.
(2) A hydrophobic coating is applied to both the top and bottom, or only the entire top.

本実施形態では、ガラス61-1、61-2に滴下した液体は、上記疎水性により弾かれるため、これらのガラス61-1、61-2の頂部に滞留することなく排除される。
したがって、本実施形態によれば、疎水性のガラス61-1、61-2がガラス85-1、85-2に代えて備えられる軽微な構成の変更により、既述の直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。
In the present embodiment, since the liquid dropped on the glasses 61-1 and 61-2 is repelled by the hydrophobicity, it is excluded without staying at the tops of these glasses 61-1 and 61-2.
Therefore, according to the present embodiment, the measurement caused by the direct wave described above can be performed by changing the minor configuration in which the hydrophobic glasses 61-1 and 61-2 are provided instead of the glasses 85-1 and 85-2. The loss of accuracy is greatly suppressed.

なお、本実施形態では、ガラス61-1、61-2は、従来例と同様の高さの壁体84-1、84-2の頂部に接合されることによって取り付けられている。
しかし、ガラス61-1、61-2は、既述の第一ないし第五の実施形態の何れに組み合わせられてもよく、これらのガラス61-1、61-2の頂部における液体の滞留を速やかに排除できるように、例えば、反応場83の方向に傾斜した状態で取り付けられてもよい。
In the present embodiment, the glasses 61-1 and 61-2 are attached by being joined to the tops of the wall bodies 84-1 and 84-2 having the same height as the conventional example.
However, the glasses 61-1 and 61-2 may be combined with any of the first to fifth embodiments described above, and the liquid stays at the top of these glasses 61-1 and 61-2 quickly. For example, it may be attached in a state of being inclined in the direction of the reaction field 83.

また、本実施形態では、反応場83は、その反応場83からの液体の溢れの制限を目的として、親水加工が施され、あるいは親水性の膜あるいは素材で覆われてもよい。   In the present embodiment, the reaction field 83 may be subjected to hydrophilic processing or covered with a hydrophilic film or material for the purpose of limiting overflow of the liquid from the reaction field 83.

〔第七の実施形態〕
図7は、本発明の第七の実施形態を示す図である。
図において、図1に示す第一の実施形態との構成の相違点は、以下の点にある。
(1) 圧電基板81上における反応場83とIDT82-1、82-2との距離がそれぞれ所定の値δずつ大きく設定される。
[Seventh embodiment]
FIG. 7 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
In the figure, the difference in configuration from the first embodiment shown in FIG. 1 is as follows.
(1) The distance between the reaction field 83 on the piezoelectric substrate 81 and the IDTs 82-1 and 82-2 is set larger by a predetermined value δ.

(2) 圧電基板81上における反応場83とIDT82-1、82-2との間における表面弾性波の伝搬路は、上記所定の値δずつ長く形成される。なお、以下では、このような伝搬路の内、反応場83とIDT82-1、82-2との間にそれぞれ延長された2つの区間については、「付加伝搬路」と称し、符号「71-1」、「71-2」を付して表記する。
(3) これらの付加伝搬路71-1、71-2は、それぞれ直近のIDT82-1、82-2と共に封止される。
(2) The propagation path of the surface acoustic wave between the reaction field 83 on the piezoelectric substrate 81 and the IDTs 82-1 and 82-2 is formed longer by the predetermined value δ. In the following, of these propagation paths, two sections extending between the reaction field 83 and the IDTs 82-1 and 82-2 will be referred to as “additional propagation paths” and denoted by reference numerals “71− “1” and “71-2” are attached.
(3) These additional propagation paths 71-1 and 71-2 are sealed together with the nearest IDTs 82-1 and 82-2, respectively.

本実施形態では、IDT82-1、82-2と反応場83にある液体との静電結合は、これらのIDT82-1、82-2と液体との間隔が上記δに亘って広くなるため、粗となる。
したがって、本実施形態によれば、圧電基板81上における反応場83とIDT82-1、82-2との間に上記付加伝搬路71-1、71-2が付加される軽微な構成の変更により、既述の直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。
なお、本実施形態は、第一の実施形態に改良が施されることによって構成されているが、既述の第二ないし第六の何れの実施形態との組み合わせとして構成されてもよい。
In the present embodiment, the electrostatic coupling between the IDTs 82-1 and 82-2 and the liquid in the reaction field 83 is such that the distance between these IDTs 82-1 and 82-2 and the liquid is widened over the above δ. It becomes rough.
Therefore, according to the present embodiment, the minor propagation change in which the additional propagation paths 71-1 and 71-2 are added between the reaction field 83 on the piezoelectric substrate 81 and the IDTs 82-1 and 82-2. Therefore, a decrease in measurement accuracy due to the direct wave described above is greatly suppressed.
Although this embodiment is configured by improving the first embodiment, it may be configured as a combination with any of the second to sixth embodiments described above.

〔第八の実施形態〕
図8は、本発明の第八の実施形態を示す図である。
図において、図6に示す第六の実施形態との構成の相違点は、以下の点にある。
(1) ガラス61-1、61-2に代えて、1枚のガラス72が配置される。
(2) このようなガラス72は、反応場83との間に、既述の液体が流れる隙間73を形成する。
(3) ガラス72の頂部と底部との間には、上記隙間74に流入する液体を導く流入口74aと、この隙間74から流出する液体を外部に導く流出口74bとが形成される。
[Eighth embodiment]
FIG. 8 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
In the figure, the difference in configuration from the sixth embodiment shown in FIG. 6 is as follows.
(1) Instead of the glasses 61-1 and 61-2, a single glass 72 is disposed.
(2) Such a glass 72 forms a gap 73 through which the liquid described above flows between the reaction field 83.
(3) Between the top and bottom of the glass 72, an inlet 74a that guides the liquid flowing into the gap 74 and an outlet 74b that guides the liquid flowing out of the gap 74 to the outside are formed.

本実施形態では、測定の対象となる液体は、上記流入口74aおよび隙間73を介して反応場83上に導かれ、その隙間73から流出口74bを介して外部に排出される。
また、反応場83は、このようなガラス72によって覆われるため、液体が直接滴下することはない。
In the present embodiment, the liquid to be measured is introduced onto the reaction field 83 through the inlet 74a and the gap 73, and is discharged to the outside through the outlet 73b from the gap 73.
Moreover, since the reaction field 83 is covered with such glass 72, the liquid does not drop directly.

したがって、本実施形態によれば、液体が供給される形態や経路に関する制約が緩和され、反応場上における液体の厚みに制限がないことに起因する既述の静電結合の増加が緩和される。
なお、本実施形態では、ガラス61-1、61-2に代わって設けられた1枚のガラス72によって、反応場83に液体が直接滴下することが回避されている。
Therefore, according to the present embodiment, restrictions on the form and path of liquid supply are alleviated, and the increase in electrostatic coupling described above due to the fact that there is no limit on the thickness of the liquid on the reaction field is alleviated. .
In the present embodiment, it is avoided that the liquid is directly dropped on the reaction field 83 by the single glass 72 provided in place of the glasses 61-1 and 61-2.

しかし、本実施形態はこのような構成に限定されず、ガラス72は、例えば、以下の通りに構成されてもよい。
(1) ガラス61-1、61-2とが別体のガラスとして構成され、かつ壁体84-1、84-2によって支持され(壁体84-1、84-2の間に架設され)る。
(2) 樹脂88その他の部材と共に一体に形成される。
However, the present embodiment is not limited to such a configuration, and the glass 72 may be configured as follows, for example.
(1) Glasses 61-1 and 61-2 are configured as separate glasses and supported by wall bodies 84-1 and 84-2 (built between wall bodies 84-1 and 84-2). The
(2) It is integrally formed with the resin 88 and other members.

上述した各実施形態では、本発明は、反応場83における液体等の媒質の有無、あるいはその媒質の成分の検出を実現する表面弾性波センサに適用されている。
しかし、本発明は、このような媒質に限らず、例えば、上記液体に代わる媒体として気体、煙等に適応するセンサ、あるいは体内の抗原抗体反応等の計測を実現するバイオセンサにも適用可能である。
In each of the embodiments described above, the present invention is applied to a surface acoustic wave sensor that realizes detection of the presence or absence of a medium such as a liquid in the reaction field 83 or a component of the medium.
However, the present invention is not limited to such a medium, but can be applied to, for example, a sensor adapted to gas, smoke, or the like as a medium to replace the liquid, or a biosensor that realizes measurement of an antigen-antibody reaction in the body. is there.

また、上述した各実施形態では、IDT82-1、82-2は、所望の高周波信号(電気信号)と表面弾性波とのエネルギー変換を行うことができるならば、すだれ状電極に限定されず、どのような形状、構造および寸法の電極であってもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the IDTs 82-1 and 82-2 are not limited to interdigital electrodes as long as they can perform energy conversion between a desired high-frequency signal (electric signal) and a surface acoustic wave. The electrode may have any shape, structure and size.

さらに、上述した各実施形態では、本発明は、トランスバーサル型の表面弾性波センサに適用されている。しかし、本発明は、SAW共振型、あるいはラダー型のセンサにも同様に適用可能である。   Further, in each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a transversal surface acoustic wave sensor. However, the present invention can be similarly applied to SAW resonance type or ladder type sensors.

さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be made within the scope of the present invention, and any improvement may be applied to all or some of the components.

以下、本願に開示された発明を整理し、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段」の欄の記載に準じた様式により列記する。   Hereinafter, the inventions disclosed in the present application will be organized and listed in a format according to the descriptions in the “Claims” and “Means for Solving the Problems” columns.

[請求項1] 圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極を個別に封止する複数の封止部材を有し、前記圧電基板上で前記複数の電極で囲まれた反応場における前記表面弾性波の伝搬特性として、前記反応場における媒質の有無あるいは特性を検出する表面弾性波センサであって、
前記複数の封止部材に個別に被装され、前記複数の電極と前記媒質との電気的結合を阻止し、または粗とする複数の覆部材を備えた
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
このような構成の表面弾性波センサでは、複数の覆部材は、前記複数の封止部材に個別に被装され、前記複数の電極と前記媒質との電気的結合を阻止し、または粗とする。
[Claim 1] A plurality of sealing members individually sealing a plurality of electrodes formed on a piezoelectric substrate and performing energy conversion between an electric signal and a surface acoustic wave. A surface acoustic wave sensor that detects the presence or absence of a medium in the reaction field as a propagation characteristic of the surface acoustic wave in the reaction field surrounded by the electrodes,
A surface acoustic wave sensor comprising: a plurality of covering members that are individually mounted on the plurality of sealing members, and prevent or roughen electrical coupling between the plurality of electrodes and the medium.
In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the plurality of covering members are individually mounted on the plurality of sealing members to prevent or roughen the electrical coupling between the plurality of electrodes and the medium. .

すなわち、複数の封止部材の間には、理論的には複数の覆部材と、これらの覆部材の間に介在する媒質とを介して静電結合路が形成されるが、その静電結合路の結合度は、このような覆部材が介在することなく媒質のみを介して形成される静電結合路の結合度より大幅に小さくなる。   That is, an electrostatic coupling path is theoretically formed between a plurality of sealing members via a plurality of covering members and a medium interposed between these covering members. The coupling degree of the path is significantly smaller than the coupling degree of the electrostatic coupling path formed through only the medium without such a covering member.

したがって、従来例に比べて、直達波のレベルが低く抑えられ、その直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。   Therefore, compared to the conventional example, the level of the direct wave is suppressed to a low level, and a decrease in measurement accuracy due to the direct wave is greatly suppressed.

[請求項2] 請求項1に記載の表面弾性波センサにおいて、
前記複数の覆部材は、
前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離を制限する
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
このような構成の表面弾性波センサでは、前記複数の覆部材は、前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離を制限する。
[Claim 2] In the surface acoustic wave sensor according to claim 1,
The plurality of covering members are:
A surface acoustic wave sensor characterized by limiting a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium.
In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the plurality of covering members limit a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium.

すなわち、複数の封止部材の間には、理論的には複数の覆部材と、これらの覆部材の間に介在する媒質とを介して静電結合路が形成されるが、その静電結合路の結合度は、このような覆部材が介在することなく媒質のみを介して形成される静電結合路の結合度より大幅に小さくなる。   That is, an electrostatic coupling path is theoretically formed between a plurality of sealing members via a plurality of covering members and a medium interposed between these covering members. The coupling degree of the path is significantly smaller than the coupling degree of the electrostatic coupling path formed through only the medium without such a covering member.

したがって、従来例に比べて、直達波のレベルが低く抑えられ、その直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。   Therefore, compared to the conventional example, the level of the direct wave is suppressed to a low level, and a decrease in measurement accuracy due to the direct wave is greatly suppressed.

[請求項3] 請求項1に記載の表面弾性波センサにおいて、
前記複数の覆部材は、
前記複数の封止部材の頂部の端部に凸設され、前記頂部に対する前記媒質の被着または滴下を阻止する
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
[Claim 3] In the surface acoustic wave sensor according to claim 1,
The plurality of covering members are:
A surface acoustic wave sensor, wherein the surface acoustic wave sensor is provided so as to protrude from end portions of the top portions of the plurality of sealing members, and prevents the medium from adhering to or dropping from the top portions.

このような構成の表面弾性波センサでは、前記複数の覆部材は、前記複数の封止部材の頂部の端部に凸設され、前記頂部に対する前記媒質の被着または滴下を阻止する。   In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the plurality of covering members are provided so as to protrude from end portions of the top portions of the plurality of sealing members, and prevent the medium from adhering to or dropping from the top portions.

すなわち、媒質の量が多い場合であっても、その媒質が複数の覆部材によって堰き止める状態では、複数の封止部材の間における静電結合の結合度が小さく抑えられる。
したがって、このような静電結合に起因して生じる直達波のレベルが従来列より低く抑えられ、測定精度の低下が大幅に抑圧される。
That is, even when the amount of the medium is large, the degree of electrostatic coupling between the plurality of sealing members can be kept small when the medium is blocked by the plurality of covering members.
Accordingly, the level of the direct wave generated due to such electrostatic coupling is suppressed to be lower than that of the conventional column, and the decrease in measurement accuracy is greatly suppressed.

[請求項4] 請求項1に記載の表面弾性波センサにおいて、
前記複数の覆部材の頂部は、
前記複数の封止部材の頂部を被包し、かつ接地可能な導電体である
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
このような構成の表面弾性波センサでは、前記複数の覆部材の頂部は、前記複数の封止部材の頂部を被包し、かつ接地可能な導電体である。
[Claim 4] In the surface acoustic wave sensor according to claim 1,
The tops of the plurality of covering members are
A surface acoustic wave sensor characterized by being a conductor that encloses the tops of the plurality of sealing members and can be grounded.
In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the top portions of the plurality of covering members are conductors that enclose the top portions of the plurality of sealing members and can be grounded.

すなわち、媒質は、上記導電体によって阻まれるために、複数の封止部材の頂部には接触しない。   That is, since the medium is blocked by the conductor, the medium does not contact the tops of the plurality of sealing members.

したがって、これらの導電体が接地されている状態では、既述の封止部材の頂部の間には、媒質を介する静電結合路は形成されず、このような静電結合路を介して直達波が発生することに起因する測定精度の低下が回避される。   Therefore, in the state where these conductors are grounded, the electrostatic coupling path through the medium is not formed between the tops of the sealing members described above, and the direct connection is made via such an electrostatic coupling path. A reduction in measurement accuracy due to the generation of waves is avoided.

[請求項5] 請求項4に記載の表面弾性波センサにおいて、
前記導電体は、
前記複数の封止部材の頂部に成膜された
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
このような構成の表面弾性波センサでは、前記導電体は、前記複数の封止部材の頂部に成膜される。
[Claim 5] In the surface acoustic wave sensor according to claim 4,
The conductor is
A surface acoustic wave sensor formed on top of the plurality of sealing members.
In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the conductor is formed on top of the plurality of sealing members.

すなわち、媒質は、上記導電体によって阻まれるために、複数の封止部材の頂部には接触しない。   That is, since the medium is blocked by the conductor, the medium does not contact the tops of the plurality of sealing members.


したがって、これらの導電体が接地されている状態では、既述の封止部材の頂部の間には、媒質を介する静電結合路は形成されず、このような静電結合路を介して直達波が発生することに起因する測定精度の低下が回避される。

Therefore, in the state where these conductors are grounded, the electrostatic coupling path through the medium is not formed between the tops of the sealing members described above, and the direct connection is made via such an electrostatic coupling path. A reduction in measurement accuracy due to the generation of waves is avoided.

[請求項6] 圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極を個別に封止する複数の封止部材を有し、前記圧電基板上で前記複数の電極で囲まれた反応場における前記表面弾性波の伝搬特性として、前記反応場における媒質の有無あるいは特性を検出する表面弾性波センサであって、
前記媒質の主成分は、水であり、
前記複数の封止部材の頂部は、
疎水性の部材で形成され、または疎水加工が施された
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
[Claim 6] A plurality of electrodes formed on the piezoelectric substrate and formed on a plurality of electrode piezoelectric substrates that perform energy conversion between the electric signal and the surface acoustic wave, and perform energy conversion between the electric signal and the surface acoustic wave. As a propagation characteristic of the surface acoustic wave in the reaction field surrounded by the plurality of electrodes on the piezoelectric substrate, the presence or absence of the medium in the reaction field or the characteristic A surface acoustic wave sensor for detecting
The main component of the medium is water,
The tops of the plurality of sealing members are
A surface acoustic wave sensor formed of a hydrophobic member or subjected to hydrophobic processing.

このような構成の表面弾性波センサでは、前記媒質の主成分は、水である。前記複数の封止部材の頂部は、疎水性の部材で形成され、または疎水加工が施される。   In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the main component of the medium is water. The tops of the plurality of sealing members are formed of a hydrophobic member or are subjected to hydrophobic processing.

すなわち、複数の封止部材の頂部に滴下した媒質は、上記疎水性により弾かれるため、これらの封止部材の頂部に滞留することなく排除される。
したがって、既述の直達波に起因する測定精度の低下が大幅に抑圧される。
[請求項7] 請求項6に記載の表面弾性波センサにおいて、
前記反応場を被包し、かつ親水性を有する親水性被包部材を有する
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
That is, since the medium dropped on the tops of the plurality of sealing members is repelled by the hydrophobicity, it is excluded without staying at the tops of these sealing members.
Therefore, a decrease in measurement accuracy due to the direct wave described above is greatly suppressed.
[Claim 7] In the surface acoustic wave sensor according to claim 6,
A surface acoustic wave sensor comprising a hydrophilic encapsulating member encapsulating the reaction field and having hydrophilicity.

このような構成の表面弾性波センサでは、前記反応場を被包し、かつ親水性を有する親水性被包部材を有する。   The surface acoustic wave sensor having such a configuration includes a hydrophilic encapsulating member that encapsulates the reaction field and has hydrophilicity.

すなわち、媒質の量が多くても、前記反応場から複数の封止部材の表面にこぼれ落ちる可能性が少なくなる。
したがって、既述の直達波に起因して測定精度が低下する可能性が低くなる。
[請求項8] 圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極を個別に封止する複数の封止部材を有し、前記圧電基板上で前記複数の電極で囲まれた反応場における前記表面弾性波の伝搬特性として、前記反応場における媒質の有無あるいは特性を検出する表面弾性波センサであって、
前記複数の封止部材の頂部は、
前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離を制限する厚みで形成された
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
That is, even if the amount of the medium is large, the possibility of spilling from the reaction field onto the surfaces of the plurality of sealing members is reduced.
Therefore, the possibility that the measurement accuracy decreases due to the direct wave described above is reduced.
[Claim 8] A plurality of electrodes formed on the piezoelectric substrate and formed on a plurality of electrode piezoelectric substrates that perform energy conversion between the electrical signal and the surface acoustic wave, and perform energy conversion between the electrical signal and the surface acoustic wave. As a propagation characteristic of the surface acoustic wave in the reaction field surrounded by the plurality of electrodes on the piezoelectric substrate, the presence or absence of the medium in the reaction field or the characteristic A surface acoustic wave sensor for detecting
The tops of the plurality of sealing members are
A surface acoustic wave sensor, wherein the surface acoustic wave sensor is formed with a thickness that limits a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium.

このような構成の表面弾性波センサでは、前記複数の封止部材の頂部は、前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離を制限する厚みで形成される。   In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the tops of the plurality of sealing members are formed with a thickness that limits a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium.

すなわち、複数の封止部材の頂部の間には媒質を介して静電結合路が形成されても、その静電結合路の結合度は、これらの封止部材の厚みが薄い場合における同様の結合度に比べて大幅に小さくなる。
したがって、既述の直達波に起因して測定精度が低下する可能性が低くなる。
That is, even if an electrostatic coupling path is formed between the tops of a plurality of sealing members via a medium, the degree of coupling of the electrostatic coupling paths is the same as when these sealing members are thin. Significantly smaller than the degree of coupling.
Therefore, the possibility that the measurement accuracy decreases due to the direct wave described above is reduced.

[請求項9] 圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極を個別に封止する複数の封止部材を有し、前記圧電基板上で前記複数の電極で囲まれた反応場における前記表面弾性波の伝搬特性として、前記反応場における媒質の有無あるいは特性を検出する表面弾性波センサであって、
前記圧電基板に接合される前記複数の封止部材の端部は、
前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離が制限される寸法で形成された
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
[Claim 9] A plurality of electrodes formed on a piezoelectric substrate and formed on a plurality of electrode piezoelectric substrates that perform energy conversion between an electric signal and a surface acoustic wave, and perform energy conversion between the electric signal and the surface acoustic wave. As a propagation characteristic of the surface acoustic wave in the reaction field surrounded by the plurality of electrodes on the piezoelectric substrate, the presence or absence of the medium in the reaction field or the characteristic A surface acoustic wave sensor for detecting
The ends of the plurality of sealing members bonded to the piezoelectric substrate are
A surface acoustic wave sensor, characterized in that the minimum distance between the plurality of electrodes and the medium is limited.

このような構成の表面弾性波センサでは、前記圧電基板に接合される前記複数の封止部材の端部は、前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離が制限される寸法で形成される。   In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the end portions of the plurality of sealing members bonded to the piezoelectric substrate are formed with dimensions that limit the minimum distance between the plurality of electrodes and the medium. Is done.

すなわち、複数の封止部材の頂部の間には媒質を介して静電結合路が形成され得るが、複数の電極の間に複数の封止部材および媒質を介して形成される静電結合路の結合度は、上記最小の距離が長いほど小さな値となる。
したがって、既述の直達波に起因して測定精度が低下する可能性が低くなる。
That is, an electrostatic coupling path can be formed between the tops of the plurality of sealing members via a medium, but an electrostatic coupling path formed via a plurality of sealing members and the medium between the plurality of electrodes. The degree of coupling becomes smaller as the minimum distance is longer.
Therefore, the possibility that the measurement accuracy decreases due to the direct wave described above is reduced.

[請求項10] 圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極を個別に封止する複数の封止部材を有し、前記圧電基板上で前記複数の電極で囲まれた反応場における前記表面弾性波の伝搬特性として、前記反応場における媒質の有無あるいは特性を検出する表面弾性波センサであって、
前記複数の電極と前記反応場との間には、
前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離が制限される距離に亘って前記表面弾性波が伝搬可能な付加伝搬路が個別に形成され、
前記複数の封止部材は、
前記複数の電極毎に、前記反応波との間に形成された付加伝搬路を併せて封止する
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
[Claim 10] A plurality of electrodes formed on the piezoelectric substrate and formed on a plurality of electrode piezoelectric substrates that perform energy conversion between the electrical signal and the surface acoustic wave, and perform energy conversion between the electrical signal and the surface acoustic wave. As a propagation characteristic of the surface acoustic wave in the reaction field surrounded by the plurality of electrodes on the piezoelectric substrate, the presence or absence of the medium in the reaction field or the characteristic A surface acoustic wave sensor for detecting
Between the plurality of electrodes and the reaction field,
An additional propagation path through which the surface acoustic wave can propagate over a distance in which a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium is limited is formed,
The plurality of sealing members are:
A surface acoustic wave sensor, wherein an additional propagation path formed between the plurality of electrodes and the reaction wave is sealed together.

このような構成の表面弾性波センサでは、前記複数の電極と前記反応場との間には、前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離が制限される距離に亘って前記表面弾性波が伝搬可能な付加伝搬路が個別に形成される。前記複数の封止部材は、前記複数の電極毎に、前記反応波との間に形成された付加伝搬路を併せて封止する。   In the surface acoustic wave sensor having such a configuration, the surface elasticity is extended between the plurality of electrodes and the reaction field over a distance in which a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium is limited. Additional propagation paths through which waves can propagate are formed individually. The plurality of sealing members seals additional propagation paths formed between the reaction waves for each of the plurality of electrodes.

すなわち、複数の電極と反応場にある媒質との静電結合は、これらの電極と媒質との間隔が既述の付加伝搬路の長さに亘って広くなるために、粗となる。
したがって、既述の直達波に起因して測定精度が低下する可能性が低くなる。
That is, the electrostatic coupling between the plurality of electrodes and the medium in the reaction field becomes rough because the distance between the electrodes and the medium is wide over the length of the additional propagation path described above.
Therefore, the possibility that the measurement accuracy decreases due to the direct wave described above is reduced.

[請求項11] 請求項1ないし請求項10の何れか1項に記載の表面弾性波センサにおいて、
前記反応場を覆い、かつ前記反応場との間に前記媒質が流れる隙間を形成する隙間形成部材を備えた
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
[Claim 11] In the surface acoustic wave sensor according to any one of claims 1 to 10,
A surface acoustic wave sensor comprising a gap forming member that covers the reaction field and forms a gap through which the medium flows between the reaction field and the reaction field.

すなわち、反応場上に計測の対象として位置する媒質の層の厚みは上記隙間のサイズおよび形状により制限され、しかも、その反応場に対して媒質が直接滴下することは、形成部材によって阻止される。   That is, the thickness of the layer of the medium positioned as a measurement target on the reaction field is limited by the size and shape of the gap, and the formation member prevents the medium from dropping directly on the reaction field. .

したがって、媒質の多様な供給路や供給の方法に対する柔軟な適応が可能となり、かつ反応場上にある媒質の厚みに制限がないことに起因する既述の静電結合の増加が緩和される。   Therefore, flexible adaptation to various supply paths and supply methods of the medium is possible, and the increase in the electrostatic coupling described above due to the fact that the thickness of the medium on the reaction field is not limited is mitigated.

31,61,72,85 ガラス
41,84 壁体
51 導電膜
71 付加伝搬路
73 隙間
74a 流入口
74b 流出口
81 圧電基板
82 すだれ状電極
83 反応場
86 ボンディングワイヤ
87 台座部材
88 樹脂
31, 61, 72, 85 Glass 41, 84 Wall body 51 Conductive film 71 Additional propagation path 73 Gap 74a Inlet 74b Outlet 81 Piezoelectric substrate 82 Interdigital electrode 83 Reaction field 86 Bonding wire 87 Base member 88 Resin

Claims (1)

圧電基板上に形成され、かつ電気信号と表面弾性波とのエネルギー変換を行う複数の電極を個別に封止する複数の封止部材を有し、前記圧電基板上で前記複数の電極で囲まれた反応場における前記表面弾性波の伝搬特性として、前記反応場における媒質の有無あるいは特性を検出する表面弾性波センサであって、
前記複数の電極と前記反応場との間には、
前記複数の電極と前記媒質との間における最小の距離が制限される距離に亘って前記表面弾性波が伝搬可能な付加伝搬路が個別に形成され、
前記複数の封止部材は、
前記複数の電極毎に、前記反応波との間に形成された付加伝搬路を併せて封止する
ことを特徴とする表面弾性波センサ。
A plurality of sealing members for individually sealing a plurality of electrodes formed on the piezoelectric substrate and performing energy conversion between an electric signal and a surface acoustic wave, and surrounded by the plurality of electrodes on the piezoelectric substrate; As a surface acoustic wave propagation characteristic in the reaction field, a surface acoustic wave sensor for detecting presence or absence of a medium in the reaction field or a characteristic,
Between the plurality of electrodes and the reaction field,
An additional propagation path through which the surface acoustic wave can propagate over a distance in which a minimum distance between the plurality of electrodes and the medium is limited is formed,
The plurality of sealing members are:
A surface acoustic wave sensor, wherein an additional propagation path formed between the plurality of electrodes and the reaction wave is sealed together.
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