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公開番号2024128765
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023037950
出願日2023-03-10
発明の名称センサ
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人
主分類G01N 5/02 20060101AFI20240913BHJP(測定;試験)
要約【課題】弾性エネルギーの損失を抑制し、かつスプリアスを抑制するセンサを提供する。
【解決手段】センサは、圧電膜14と、前記圧電膜を挟む下部電極12および上部電極16と、平面視において前記圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域50における前記上部電極上に設けられた感応膜18と、前記共振領域における前記感応膜の周囲に設けられた付加膜20と、を備え、前記共振領域の面積に対する、前記感応膜と前記付加膜とのうち前記感応膜のみが設けられた領域の面積の比は、0.02以上かつ0.8以下である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
圧電膜と、
前記圧電膜を挟む下部電極および上部電極と、
平面視において前記圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域における前記上部電極上に設けられた感応膜と、
前記共振領域における前記感応膜の周囲に設けられた付加膜と、
を備え、
前記共振領域の面積に対する、前記感応膜と前記付加膜とのうち前記感応膜のみが設けられた領域の面積の比は、０．０２以上かつ０．８以下であるセンサ。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記感応膜の密度と前記感応膜の厚さとの積は、前記付加膜の密度と前記付加膜の厚さとの積の０．７倍以上かつ１．３倍以下である請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記付加膜の音響インピーダンスは、前記感応膜の音響インピーダンスより高い請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記付加膜は、無機絶縁体または金属を主成分とし、前記感応膜は有機絶縁体を主成分とする請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項５】
前記領域は、前記共振領域の平面形状の中心を含む請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項６】
前記付加膜は前記領域を囲むように設けられている請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記付加膜は、前記共振領域内から前記共振領域外にかけて設けられている請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項８】
前記下部電極は基板上に設けられ、
前記付加膜は、前記下部電極および前記基板と前記圧電膜との間に設けられている請求項７に記載のセンサ。
【請求項９】
前記付加膜は、前記共振領域外に設けられていない請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記共振領域内において前記感応膜と前記付加膜とは重なり、
前記共振領域内において前記付加膜が設けられた領域の面積に対する前記感応膜と前記付加膜とが重なる領域の面積の比は、０．０１以下である請求項１または２に記載のセンサ。
（【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、センサに関し、例えば感応膜を有するセンサに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
圧電薄膜共振器を気体または液体等の流体中の特定の物質を検出するセンサに用いる場合に、圧電膜を挟み下部電極と上部電極とが対向する共振領域の一部に感応膜を設けることが知られている（例えば、特許文献１から３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－６８９９５号公報
国際公開第２０２２／２０３０５７号
特表２０１９－５２７８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
感応膜に用いられる材料は一般的に柔らかいため、共振領域の全域に感応膜を設けると、弾性エネルギーの損失が増加してしまう。共振領域の一部に感応膜を設けると、共振ピークが２つに分かれスプリアスが生じてしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性エネルギーの損失を抑制し、かつスプリアスを抑制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、圧電膜と、前記圧電膜を挟む下部電極および上部電極と、平面視において前記圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域における前記上部電極上に設けられた感応膜と、前記共振領域における前記感応膜の周囲に設けられた付加膜と、を備え、前記共振領域の面積に対する、前記感応膜と前記付加膜とのうち前記感応膜のみが設けられた領域の面積の比は、０．０２以上かつ０．８以下であるセンサである。
【０００７】
上記構成において、前記感応膜の密度と前記感応膜の厚さとの積は、前記付加膜の密度と前記付加膜の厚さとの積の０．７倍以上かつ１．３倍以下である構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記付加膜の音響インピーダンスは、前記感応膜の音響インピーダンスより高い構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記付加膜は、無機絶縁体または金属を主成分とし、前記感応膜は有機絶縁体を主成分とする構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記領域は、前記共振領域の平面形状の中心を含む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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