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公開番号2024114465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023020256
出願日2023-02-13
発明の名称検出装置
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人
主分類G01N 5/02 20060101AFI20240816BHJP(測定;試験)
要約【課題】共振領域間の距離を短くすることが可能な検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置は、基板10上に設けられた第1下部電極12aと、第1下部電極上に設けられた第1圧電層14aと、第1圧電層上に設けられた第1上部電極16aと、第1圧電層を挟み第1下部電極と第1上部電極とが対向する第1共振領域50aと、第1上部電極上に設けられた感応膜と、を備える第1共振器11aと、基板上に設けられ第1下部電極と隣接する第2下部電極12bと、第2下部電極上に設けられた第2圧電層14bと、第2圧電層上に設けられ第1上部電極と分離した第2上部電極16bと、第2共振領域50bと、を備える第2共振器11bと、第1パッド25aと、第2パッド25bと、第3パッド25cと、第4パッド25dと、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
上面において第１方向に延伸する辺を有する基板と、
前記基板上に設けられた第１下部電極と、前記第１下部電極上に設けられた第１圧電層と、前記第１圧電層上に設けられた第１上部電極と、前記第１圧電層を挟み前記第１下部電極と前記第１上部電極とが対向する第１共振領域と、前記第１上部電極上に設けられた感応膜と、を備える第１共振器と、
前記基板上に設けられ前記第１下部電極と隣接する第２下部電極と、前記第２下部電極上に設けられた第２圧電層と、前記第２圧電層上に設けられ前記第１上部電極と分離した第２上部電極と、前記第１圧電層を挟み前記第１下部電極と前記第１上部電極とが対向し前記第１共振領域の前記第１方向側に設けられた第２共振領域と、を備える第２共振器と、
前記第１下部電極に電気的に接続され、前記第１方向に直交する第２方向から見て、前記第１共振領域と前記第２共振領域との間における前記第１下部電極と前記第２下部電極とが最も近い隣接領域において前記第２共振領域に最も近い第１箇所を含み前記第１箇所より前記第１共振領域側の第１領域のみに設けられた第１パッドと、
前記第１上部電極に電気的に接続され、前記第１領域のみに設けられた第２パッドと、
前記第２下部電極に電気的に接続され、前記第２方向から見て、前記隣接領域における前記第１共振領域に最も近い第２箇所を含み前記第２箇所より前記第２共振領域側の第２領域のみに設けられた第３パッドと、
前記第２上部電極に電気的に接続し、前記第２領域のみに設けられた第４パッドと、
を備える検出装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記第１パッドと前記第２パッドとは、前記第２方向において前記第１共振領域を挟み、
前記第３パッドと前記第４パッドとは、前記第２方向において前記第２共振領域を挟む請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第１方向における前記第１パッドの最大幅、および前記第１方向における前記第２パッドの最大幅は、前記第１方向における前記第１共振領域の最大幅より大きく、
前記第１方向における前記第３パッドの最大幅、および前記第１方向における前記第４パッドの最大幅は、前記第１方向における前記第２共振領域の最大幅より大きい請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第２方向から見て、前記第１パッドおよび前記第２パッドは、前記第２箇所を含み前記第２箇所より前記第２共振領域側の領域には設けられておらず、
前記第２方向から見て、前記第３パッドおよび前記第４パッドは、前記第１箇所を含み前記第１箇所より前記第１共振領域側の領域には設けられていない請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記第１下部電極と前記第１パッドとを電気的に接続し、前記第１領域にのみ設けられた第１配線と、
前記第１上部電極と前記第２パッドとを電気的に接続し、前記第１領域のみに設けられた第２配線と、
前記第２下部電極と前記第３パッドとを電気的に接続し、前記第２領域のみに設けられた第３配線と、
前記第２上部電極と前記第４パッドとを電気的に接続し、前記第２領域のみに設けられた第４配線と、
を備える請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記隣接領域における前記第１下部電極と前記第２下部電極との最短距離は、前記基板の厚さより小さい請求項１から５のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に設けられた第１下部電極と、前記第１下部電極上に設けられた第１圧電層と、前記第１圧電層上に設けられた第１上部電極と、前記第１圧電層を挟み前記第１下部電極と前記第１上部電極とが対向する第１共振領域と、前記第１上部電極上に設けられた感応膜と、を備える第１共振器と、
前記基板上に設けられ前記第１下部電極と隣接する第２下部電極と、前記第２下部電極上に設けられた第２圧電層と、前記第２圧電層上に設けられ前記第１上部電極と分離した第２上部電極と、前記第２圧電層を挟み前記第２下部電極と前記第２上部電極とが対向する第２共振領域と、を備える第２共振器と、
前記基板上に設けられ前記第１下部電極および前記第２下部電極と隣接する第３下部電極と、前記第３下部電極上に設けられた第３圧電層と、前記第３圧電層上に設けられ前記第１上部電極および前記第２上部電極と分離した第３上部電極と、前記第３圧電層を挟み前記第３下部電極と前記第３上部電極とが対向する第３共振領域と、を備える第３共振器と、
前記第１下部電極と接続され、前記第１共振領域の第１中心と前記第２共振領域の第２中心と前記第３共振領域の第３中心とを頂点とする三角形の外側の第１領域にのみ設けられ、前記第１下部電極と電気的に接続された第１パッドと、
前記第１領域にのみ設けられ、前記第１上部電極と電気的に接続された第２パッドと、
前記第１領域にのみ設けられ、前記第２下部電極と電気的に接続された第３パッドと、
前記第１領域にのみ設けられ、前記第２上部電極と電気的に接続された第４パッドと、
前記第１領域にのみ設けられ、前記第３下部電極と電気的に接続された第５パッドと、
前記第１領域にのみ設けられ、前記第３上部電極と電気的に接続された第６パッドと、を備える検出装置。
【請求項８】
前記第１領域のみに設けられ、前記第１下部電極と前記第１パッドとを電気的に接続する第１配線と、
前記第１領域のみに設けられ、前記第１上部電極と前記第２パッドとを電気的に接続する第２配線と、
前記第１領域のみに設けられ、前記第２下部電極と前記第３パッドとを電気的に接続する第３配線と、
前記第１領域のみに設けられ、前記第２上部電極と前記第４パッドとを電気的に接続する第４配線と、
前記第１領域のみに設けられ、前記第３下部電極と前記第５パッドとを電気的に接続する第５配線と、
前記第１領域のみに設けられ、前記第３上部電極と前記第６パッドとを電気的に接続する第６配線と、
を備える請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記第１中心を通り、前記第２中心と前記第３中心とを通る第１直線に平行な第２直線と、
前記第２中心を通り、前記第３中心と前記第１中心とを通る第３直線に平行な第４直線と、
前記第３中心を通り、前記第１中心と前記第２中心とを通る第５直線に平行な第６直線と、
を３辺とする三角形の外側を第２領域としたとき、前記第１パッド、前記第２パッド、前記第３パッド、前記第４パッド、前記第５パッドおよび前記第６パッドは前記第２領域のみに設けられている請求項７に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記第１下部電極と前記第２下部電極との最短距離は、前記基板の厚さより小さく、
前記第２下部電極と前記第３下部電極との最短距離は、前記基板の厚さより小さく、
前記第３下部電極と前記第１下部電極との最短距離は、前記基板の厚さより小さい請求項７から９のいずれか一項に記載の検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置に関し、例えば共振器を有する検出装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
共振器の上部電極上に感応膜を設け、感応膜の質量変化による共振周波数の変化に基づき流体中の特定の物質を検出する検出装置が知られている。例えば基準となる共振器と特定の物質を検出する共振器とを一つの基板上に設けることが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１１５９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基準となる共振器を用いて温度による影響を抑制するためには、基準となる共振器と特定の物質を検出する共振器との共振領域の温度差を小さくすることが好ましい。このように、複数の共振器の共振領域の温度を近づけるためには、複数の共振器を同一の基板上に設け、複数の共振器の共振領域を隣接して設けることが好ましい。しかし、共振領域の下部電極および上部電極を外部と接続するためのパッドと共振領域との配置によっては、複数の共振器の共振領域の間の距離が長くなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、共振領域間の距離を短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上面において第１方向に延伸する辺を有する基板と、前記基板上に設けられた第１下部電極と、前記第１下部電極上に設けられた第１圧電層と、前記第１圧電層上に設けられた第１上部電極と、前記第１圧電層を挟み前記第１下部電極と前記第１上部電極とが対向する第１共振領域と、前記第１上部電極上に設けられた感応膜と、を備える第１共振器と、前記基板上に設けられ前記第１下部電極と隣接する第２下部電極と、前記第２下部電極上に設けられた第２圧電層と、前記第２圧電層上に設けられ前記第１上部電極と分離した第２上部電極と、前記第１圧電層を挟み前記第１下部電極と前記第１上部電極とが対向し前記第１共振領域の前記第１方向側に設けられた第２共振領域と、を備える第２共振器と、前記第１下部電極に電気的に接続され、前記第１方向に直交する第２方向から見て、前記第１共振領域と前記第２共振領域との間における前記第１下部電極と前記第２下部電極とが最も近い隣接領域において前記第２共振領域に最も近い第１箇所を含み前記第１箇所より前記第１共振領域側の第１領域のみに設けられた第１パッドと、前記第１上部電極に電気的に接続され、前記第１領域のみに設けられた第２パッドと、前記第２下部電極に電気的に接続され、前記第２方向から見て、前記隣接領域における前記第１共振領域に最も近い第２箇所を含み前記第２箇所より前記第２共振領域側の第２領域のみに設けられた第３パッドと、前記第２上部電極に電気的に接続し、前記第２領域のみに設けられた第４パッドと、を備える検出装置である。
【０００７】
上記構成において、前記第１パッドと前記第２パッドとは、前記第２方向において前記第１共振領域を挟み、前記第３パッドと前記第４パッドとは、前記第２方向において前記第２共振領域を挟む構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１方向における前記第１パッドの最大幅、および前記第１方向における前記第２パッドの最大幅は、前記第１方向における前記第１共振領域の最大幅より大きく、前記第１方向における前記第３パッドの最大幅、および前記第１方向における前記第４パッドの最大幅は、前記第１方向における前記第２共振領域の最大幅より大きい構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第２方向から見て、前記第１パッドおよび前記第２パッドは、前記第２箇所を含み前記第２箇所より前記第２共振領域側の領域には設けられておらず、前記第２方向から見て、前記第３パッドおよび前記第４パッドは、前記第１箇所を含み前記第１箇所より前記第１共振領域側の領域には設けられていない構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１下部電極と前記第１パッドとを電気的に接続し、前記第１領域にのみ設けられた第１配線と、前記第１上部電極と前記第２パッドとを電気的に接続し、前記第１領域のみに設けられた第２配線と、前記第２下部電極と前記第３パッドとを電気的に接続し、前記第２領域のみに設けられた第３配線と、前記第２上部電極と前記第４パッドとを電気的に接続し、前記第２領域のみに設けられた第４配線と、を備える構成とすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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