JPH0755680A - ラム波デバイス - Google Patents
ラム波デバイスInfo
- Publication number
- JPH0755680A JPH0755680A JP21821093A JP21821093A JPH0755680A JP H0755680 A JPH0755680 A JP H0755680A JP 21821093 A JP21821093 A JP 21821093A JP 21821093 A JP21821093 A JP 21821093A JP H0755680 A JPH0755680 A JP H0755680A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamb wave
- wave device
- electrode
- comb
- piezoelectric film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ラム波デバイスにおいて、溶液のインピーダ
ンス変化の影響を受けず、ラム波デバイス全体を溶液に
浸すことができるようにする。 【構成】 シリコン基板１、圧電膜２、櫛歯電極３、絶
縁膜４および平板電極５からなり、櫛歯電極３の上に圧
電膜２が形成され、それらが絶縁膜４と平板電極５で両
側から挟まれたサンドイッチ構造とする。櫛歯電極３は
圧電膜２に電圧を加え、ラム波を励起する。平板電極５
があるため、圧電膜はインピーダンス変化の影響を受け
ない。
ンス変化の影響を受けず、ラム波デバイス全体を溶液に
浸すことができるようにする。 【構成】 シリコン基板１、圧電膜２、櫛歯電極３、絶
縁膜４および平板電極５からなり、櫛歯電極３の上に圧
電膜２が形成され、それらが絶縁膜４と平板電極５で両
側から挟まれたサンドイッチ構造とする。櫛歯電極３は
圧電膜２に電圧を加え、ラム波を励起する。平板電極５
があるため、圧電膜はインピーダンス変化の影響を受け
ない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はラム波デバイスの構造に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】音響デバイスは、温度、湿度等の変化に
対して共振周波数および位相差のシフトを起こすため、
温度センサや湿度センサとして広く利用されてきた。音
響デバイスは、その表面に付着した質量の変化に対して
も共振周波数および位相差のシフトを起こす。しかし、
溶液中での測定の場合、音響波が液中へと逃げていくケ
ースが多く見られ、液中での測定を行うことのできるモ
ードの音響波は限られてくる。液中で測定可能な音響波
は、ラム波、ＳＨ表面波などがある。特にラム波モード
を使った音響デバイスは感度がよいことが予想される
（R.M.White and S.W.Wenzel，Appl.Phys.Lett. 52，16
53(1988)）。溶液中で作動するラム波デバイスは、すで
に栗山によって提案されている（特開平３−２５３４３
号公報）。
対して共振周波数および位相差のシフトを起こすため、
温度センサや湿度センサとして広く利用されてきた。音
響デバイスは、その表面に付着した質量の変化に対して
も共振周波数および位相差のシフトを起こす。しかし、
溶液中での測定の場合、音響波が液中へと逃げていくケ
ースが多く見られ、液中での測定を行うことのできるモ
ードの音響波は限られてくる。液中で測定可能な音響波
は、ラム波、ＳＨ表面波などがある。特にラム波モード
を使った音響デバイスは感度がよいことが予想される
（R.M.White and S.W.Wenzel，Appl.Phys.Lett. 52，16
53(1988)）。溶液中で作動するラム波デバイスは、すで
に栗山によって提案されている（特開平３−２５３４３
号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ラム波デバイスを液中
で使用する場合、溶液のインピーダンス変化、櫛歯電極
と溶液とのカップリングによって圧電膜内の電場に変化
が起こり、圧電膜の振動状態が変わってラム波デバイス
の特性に影響を及ぼす。また、栗山が提案したセンサ装
置は、櫛歯状電極が圧電体層内部に設けられているの
で、櫛歯状電極をはさんだ圧電体層の両側には逆位相の
音波が励起される。したがって、二つの音波が打ち消し
合う。本発明はこのような従来の問題点を解決して、溶
液のインピーダンス変化に影響されることなく液中で使
用できるラム波デバイスを提供することを目的とする。
で使用する場合、溶液のインピーダンス変化、櫛歯電極
と溶液とのカップリングによって圧電膜内の電場に変化
が起こり、圧電膜の振動状態が変わってラム波デバイス
の特性に影響を及ぼす。また、栗山が提案したセンサ装
置は、櫛歯状電極が圧電体層内部に設けられているの
で、櫛歯状電極をはさんだ圧電体層の両側には逆位相の
音波が励起される。したがって、二つの音波が打ち消し
合う。本発明はこのような従来の問題点を解決して、溶
液のインピーダンス変化に影響されることなく液中で使
用できるラム波デバイスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、櫛歯電極上に
圧電膜が形成され、かつ前記櫛歯電極および前記圧電膜
を両側から挟む２つの平板電極が形成されてなることを
特徴とするラム波デバイスである。
圧電膜が形成され、かつ前記櫛歯電極および前記圧電膜
を両側から挟む２つの平板電極が形成されてなることを
特徴とするラム波デバイスである。
【０００５】
【作用】本発明によれば、液体中で動作するラム波モー
ドを持つ音響素子で構成されるラム波デバイスが得られ
る。本発明では、デバイスが液体中に浸されても、櫛歯
状電極および圧電体層は平板電極により囲まれて電気的
にシールドされているため、液体の導電率が変化しても
その影響を受けず、また、デバイス全体が液体中に浸さ
れているため、液体の圧力変化の影響が少なく、デバイ
ス表面の質量変化のみを検出でき、正確な測定が可能で
ある。また、櫛歯電極の片側にしか圧電体層がないた
め、音波が打ち消されることはない。デバイス表面の質
量変化を引き起こすものとしては、表面に設けられた特
定の物質を吸着あるいは吸収するレセプタ、例えば表面
に固定化された抗体が挙げられ、抗原−抗体反応を検出
する免疫センサが得られる。この場合、平板電極の両面
に抗体膜を付けることによって、サンプルである抗原の
吸着量が倍になり、感度が上がる。
ドを持つ音響素子で構成されるラム波デバイスが得られ
る。本発明では、デバイスが液体中に浸されても、櫛歯
状電極および圧電体層は平板電極により囲まれて電気的
にシールドされているため、液体の導電率が変化しても
その影響を受けず、また、デバイス全体が液体中に浸さ
れているため、液体の圧力変化の影響が少なく、デバイ
ス表面の質量変化のみを検出でき、正確な測定が可能で
ある。また、櫛歯電極の片側にしか圧電体層がないた
め、音波が打ち消されることはない。デバイス表面の質
量変化を引き起こすものとしては、表面に設けられた特
定の物質を吸着あるいは吸収するレセプタ、例えば表面
に固定化された抗体が挙げられ、抗原−抗体反応を検出
する免疫センサが得られる。この場合、平板電極の両面
に抗体膜を付けることによって、サンプルである抗原の
吸着量が倍になり、感度が上がる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１（ａ）は本発明のラム波デバイスの一実施例の側面図
であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ部の拡大断
面図である。また、図２（ａ）はその平面図であり、図
２（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ部の拡大図である。ラ
ム波デバイスは、シリコン基板１、圧電膜２、櫛歯電極
３、絶縁膜４と平板電極５からなる。櫛歯電極３の上に
は圧電膜２が形成されており、それらは、絶縁膜４と平
板電極５で両側から挟まれ、サンドイッチ構造をなして
いる。櫛歯電極３は、圧電膜２に電圧を加えラム波を励
起する。図３、４は、空気中および溶液中における平板
電極をもたない水晶ラム波デバイスの周波数特性を示す
図である。空気中では図３に示すようにきれいな共振特
性が得られていたものが、水中になると図４に示すよう
に共振特性が崩れてくる。しかし、図５に示すように平
板電極をつけることによって共振特性の形が空気中のも
のと同じになる。
１（ａ）は本発明のラム波デバイスの一実施例の側面図
であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ部の拡大断
面図である。また、図２（ａ）はその平面図であり、図
２（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ部の拡大図である。ラ
ム波デバイスは、シリコン基板１、圧電膜２、櫛歯電極
３、絶縁膜４と平板電極５からなる。櫛歯電極３の上に
は圧電膜２が形成されており、それらは、絶縁膜４と平
板電極５で両側から挟まれ、サンドイッチ構造をなして
いる。櫛歯電極３は、圧電膜２に電圧を加えラム波を励
起する。図３、４は、空気中および溶液中における平板
電極をもたない水晶ラム波デバイスの周波数特性を示す
図である。空気中では図３に示すようにきれいな共振特
性が得られていたものが、水中になると図４に示すよう
に共振特性が崩れてくる。しかし、図５に示すように平
板電極をつけることによって共振特性の形が空気中のも
のと同じになる。
【０００７】
【発明の効果】本発明を適用するならば、溶液のインピ
ーダンス変化に影響されることなく、ラム波デバイスを
液中で使用できる。
ーダンス変化に影響されることなく、ラム波デバイスを
液中で使用できる。
【図１】本発明によるラム波デバイスの一実施例の側面
図と断面図である。
図と断面図である。
【図２】本発明によるラム波デバイスの一実施例の平面
図である。
図である。
【図３】平板電極を持たないラム波デバイスの空気中に
おける周波数特性図である。
おける周波数特性図である。
【図４】平板電極を持たないラム波デバイスの水中にお
ける周波数特性図である。
ける周波数特性図である。
【図５】平板電極を持つラム波デバイスの水中における
周波数特性図である。
周波数特性図である。
１ シリコン基板 ２ 圧電膜 ３ 櫛歯電極 ４ 絶縁膜 ５ 平板電極
【手続補正書】
【提出日】平成６年４月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (1)
- 【請求項１】 櫛歯電極上に圧電膜が形成され、かつ前
記櫛歯電極および前記圧電膜を両側から挟む２つの平板
電極が形成されてなることを特徴とするラム波デバイ
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21821093A JPH0755680A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | ラム波デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21821093A JPH0755680A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | ラム波デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755680A true JPH0755680A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16716351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21821093A Pending JPH0755680A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | ラム波デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755680A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0963843A3 (en) * | 1998-06-12 | 2000-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for jetting ink utilizing lamb wave and method for manufacturing the same |
| WO2007037457A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Epson Toyocom Corporation | 弾性表面波デバイス、モジュール装置、発振回路および弾性表面波デバイスの製造方法 |
| JP2007288812A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-11-01 | Epson Toyocom Corp | 弾性表面波デバイス、モジュール装置、発振回路および弾性表面波デバイスの製造方法 |
| US7589451B2 (en) | 2004-04-01 | 2009-09-15 | Epson Toyocom Corporation | Surface acoustic wave device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0325343A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Nec Corp | センサ装置 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP21821093A patent/JPH0755680A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0325343A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Nec Corp | センサ装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0963843A3 (en) * | 1998-06-12 | 2000-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for jetting ink utilizing lamb wave and method for manufacturing the same |
| US7589451B2 (en) | 2004-04-01 | 2009-09-15 | Epson Toyocom Corporation | Surface acoustic wave device |
| WO2007037457A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Epson Toyocom Corporation | 弾性表面波デバイス、モジュール装置、発振回路および弾性表面波デバイスの製造方法 |
| JP2007288812A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-11-01 | Epson Toyocom Corp | 弾性表面波デバイス、モジュール装置、発振回路および弾性表面波デバイスの製造方法 |
| US7843112B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-11-30 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device, module device, oscillation circuit, and method for manufacturing surface acoustic wave device |
| US8018122B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-09-13 | Epson Toyocom Corporation | Surface acoustic wave device, module device, oscillation circuit, and method for manufacturing surface acoustic wave device |
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