JP4707104B2 - 振動素子の製造方法 - Google Patents
振動素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4707104B2 JP4707104B2 JP2005316172A JP2005316172A JP4707104B2 JP 4707104 B2 JP4707104 B2 JP 4707104B2 JP 2005316172 A JP2005316172 A JP 2005316172A JP 2005316172 A JP2005316172 A JP 2005316172A JP 4707104 B2 JP4707104 B2 JP 4707104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- vibration
- thickness
- film
- support substrate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 73
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 38
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 20
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 16
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 15
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethanol Chemical compound OCCC1=CC=CC=C1 WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 LiTaO 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 3
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N trilithium borate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]B([O-])[O-] RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- GLZPCOQZEFWAFX-UHFFFAOYSA-N Geraniol Chemical compound CC(C)=CCCC(C)=CCO GLZPCOQZEFWAFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000616 Poly(1,4-butylene adipate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000562 Poly(ethylene adipate) Polymers 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 2
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 2
- MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N isoamyl acetate Chemical compound CC(C)CCOC(C)=O MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N p-methoxybenzaldehyde Chemical compound COC1=CC=C(C=O)C=C1 ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940067107 phenylethyl alcohol Drugs 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N (S)-(-)-alpha-terpineol Chemical compound CC1=CC[C@@H](C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N 0.000 description 1
- QABJRPWOBYCMBO-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxacyclotridecane-5,13-dione Chemical compound O=C1CCCCCCCC(=O)OCCO1 QABJRPWOBYCMBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUOPYOGQBUMALK-UHFFFAOYSA-N 1,5-dioxacycloundecane-6,11-dione Chemical compound O=C1CCCCC(=O)OCCCO1 BUOPYOGQBUMALK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCJNWSXSXDJWTH-UHFFFAOYSA-N 1,5-dioxonane-6,9-dione Chemical compound O=C1CCC(=O)OCCCO1 VCJNWSXSXDJWTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJIHQRBJGCGSIR-UHFFFAOYSA-N 2-methylidene-1,3-dioxepane-4,7-dione Chemical compound C1(CCC(=O)OC(=C)O1)=O DJIHQRBJGCGSIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYTPRMNLNFBYDV-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethyl-1,5-dioxonane-6,9-dione Chemical compound CC1(C)COC(=O)CCC(=O)OC1 OYTPRMNLNFBYDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVLZQVREHWQBJN-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethyl-7-oxabicyclo[2.2.1]hepta-1,3,5-triene Chemical compound CC1=C(O2)C(C)=CC2=C1 GVLZQVREHWQBJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090001008 Avidin Proteins 0.000 description 1
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 1
- WTEVQBCEXWBHNA-UHFFFAOYSA-N Citral Natural products CC(C)=CCCC(C)=CC=O WTEVQBCEXWBHNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000005792 Geraniol Substances 0.000 description 1
- GLZPCOQZEFWAFX-YFHOEESVSA-N Geraniol Natural products CC(C)=CCC\C(C)=C/CO GLZPCOQZEFWAFX-YFHOEESVSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N alpha-Terpineol Natural products CC(=C)C1(O)CCC(C)=CC1 OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940088601 alpha-terpineol Drugs 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940043350 citral Drugs 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 229940125532 enzyme inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 239000002532 enzyme inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000000105 evaporative light scattering detection Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- WTEVQBCEXWBHNA-JXMROGBWSA-N geranial Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\C=O WTEVQBCEXWBHNA-JXMROGBWSA-N 0.000 description 1
- 229940113087 geraniol Drugs 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229940117955 isoamyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
振動子が、支持基板に接合されている基部、基部よりも薄い振動部、および基部と振動部との間に設けられており、基部よりも薄い中間部を備えており、振動部の厚さと中間部の厚さとが異なっており、振動子の一方の主面において振動部と中間部との間に段差が形成されておらず、振動子の他方の主面において振動部と中間部との間に段差が形成されている振動素子を製造する。
本発明によれば、振動子用の圧電基板材料にエッチング加工によって段差を形成し、次いで基部を支持基板に接合し、次いで圧電基板材料を研削加工することで薄くして振動子を成形することができる。
水晶、LiNbO3、LiTaO3、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体(Li(Nb,Ta)O3)単結晶、ホウ酸リチウム単結晶、ランガサイト単結晶等からなる圧電単結晶を使用できる。振動子に用いる圧電単結晶と同一の基板を支持基板として使用すると熱膨張が一致して温度変化によって反りが生じにくい。また、シリコン、GaAsなどの半導体基板、パイレックス(登録商標)、BK7、合成石英、もしくは、強度の高い結晶化ガラスなどのガラス基板、サファイア、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素、コージェライトなどのセラミック基板などを例示できる。
ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(1,4−ブチレンアジペート)(PBA)、ポリ(エチレンサクシネート)(PES)、ポリ(2,6−ジメチル−p−フェニレンオキシド)(PPO)、ポリ(エチレンアジペート)(PEA)、ポリ(エチレンアゼレート)(PEAz)、ポリ(2,2−ジメチル−1,3−プロピレンサクシネート)(PPS)、ポリ(トリメチレンアジペート)(PTA)、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメチレンサクシネート)(PCS)、ポリ(トリメチレンサクシネート)(PTS)、
検出膜によって検出されるべき物質としては、以下を例示できる。
イソアミルアセテート、フェニルエチルアルコール、p-アニスアルデヒド、シトラール、ゲラニオール、フェニルエチルアルコール、α-テルピネオール等のにおい物質、ダイオキシンなどの環境ホルモン、たんぱく質、DNA、抗原抗体などの生体物質、グリコース、アルコール、尿素、尿酸、乳酸などの化学物質
下に示す各対は、目的物質と検出膜材質との組み合わせを示す対である。従って、各対から、一方を目的物質として選択すると、他方が検出膜の材質となる。
抗体−抗原、ホルモン−ホルモンレセプター、アビジン/ストレプトアビジン−ビオチン、酵素−酵素基質または酵素インヒビター、レクチン−カルボキシハイドレート、脂質−脂質結合タンパク質または膜会合タンパク質、レセプター−伝達物質、タンパク質−タンパク質、タンパク質−ポリヌクレオチド、DNA−DNA、DNA−RNA、RNA−RNA
リン酸緩衝液(PBS):リン酸2水素ナトリウム・2水(リン酸1ナトリウム)、リン酸水素2ナトリウム・12水(リン酸2ナトリウム)、蒸留水、塩化ナトリウム
(1) 振動周波数を測定し、目的物質と検出膜との相互作用による検出膜の質量変化に基づく振動周波数変化から、物質の存在を検出し、また物質の濃度を計測する。
(2) 振動のQ値を測定し、目的物質と検出膜との相互作用による検出膜の質量変化に基づくQ値の変化から、物質の存在を検出し、また物質の濃度を計測する。
(3) 振動子の振動変位を測定し、目的物質と検出膜との相互作用による検出膜の質量変化に基づく振動変位の変化から、目的物質の存在を検出し、また物質の濃度を計測する。この方法によれば、周波数の変化を測定する場合に比べて、単位質量変化当たりの感度を向上させることが可能である。しかも、ねじれ弾性率μ、厚さ方向弾性率Cyなどの温度特性等の環境変化は、振動子の全体にわたって生ずる。この際、本例においては、振動子の変位のバランス変化は、振動子の全体にわたって生ずるので、測定前後における振動変位の変化には影響しない。従って、質量変化のみを正確に測定することができる。
Δf=−2Δmf2/A(μρ)1/2
Δf: 基本周波数の変化
f: 基本周波数
Δm: 質量変化
A: 電極面積
μ: 水晶のねじれ弾性率=1011dyn/cm2
ρ: 水晶の密度=2.65g/cm3
水晶、LiNbO3、LiTaO3、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体(Li(Nb,Ta)O3)単結晶、ホウ酸リチウム単結晶、ランガサイト単結晶等からなる圧電単結晶を使用できる。また、シリコン、GaAsなどの半導体基板、パイレックス(登録商標)、BK7、合成石英、もしくは、強度の高い結晶化ガラスなどのガラス基板、サファイア、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素、コージェライトなどのセラミック基板、SiO2、酸化タンタル、DLC、樹脂材料などが挙げられる。
上の例では、電極に対して目的物質を吸着させたが、電極と別体の吸着膜を設けることができる。
図1(比較例) a:30μm b:3μm 振動部の厚さ1.2μm
図2: a:30μm b 5μm c: 1.2μm
d:3.5μm e:100μm
図5: a:30μm b 5μm c: 1.2μm
d:3.5μm e:100μm
図6: a:30μm b 5μm c: 1.2μm
d:3.5μm e:100μm
図7: a:30μm b 5μm c: 1.2μm
d:3.5μm e:100μm f:60μm
図8: a:30μm b 5μm c: 1.2μm
d:0.8μm e:100μm f:60μm
図9: a:30μm b 5μm c: 1.2μm
d:2.0μm e:100μm f:80μm g:50μm
図10:a:30μm b 5μm c: 1.2μm d:3.5μm e:100μm f:60μm m:10μm n:20μm
図11〜図14に示す素子1Hを製造した。振動子3HはATカット水晶板によって形成した。加工前の平板の厚さは0.1mmとし、加工後の振動子3Hの厚さは0.001mm、縦2mm、横2mmとした。各電極は、クロム/金膜(厚さ500オングストローム)を使用した。本例では電極上に別体の吸着膜を、マスクを用いたパターニングによるディッピングによって形成した。吸着膜の材質は抗ヒトIgG抗体(SIGMA社、I3382)である。支持基板2の材質はATカット水晶板であり、厚さは0.3mmであった。支持基板2と振動子3Hとの接着は、シリコーン接合剤によって行った。
Claims (7)
- 振動子、およびこの振動子と接合されており、前記振動子を支持する支持基板を備えている振動素子であって、
前記振動子が、前記支持基板に接合されている基部、前記基部よりも薄い振動部、および前記基部と前記振動部との間に設けられており、前記基部よりも薄い中間部を備えており、前記振動部の厚さと前記中間部の厚さとが異なっており、前記振動子の一方の主面において前記振動部と前記中間部との間に段差が形成されておらず、前記振動子の他方の主面において前記振動部と前記中間部との間に段差が形成されている振動素子を製造するのに際して、
前記振動子用の圧電基板材料に加工によって前記段差を形成し、次いで前記基部を前記支持基板に接合し、次いで前記圧電基板材料を研削加工することで前記圧電基板材料を薄くして前記振動子を成形することを特徴とする、振動素子の製造方法。 - 前記振動子が厚みねじれ振動モードで振動することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記振動子が厚みすべり振動モードで振動することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記振動子が厚み縦振動モードで振動することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記振動部の厚さが前記中間部の厚さよりも小さいことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つの請求項に記載の方法。
- 前記振動部の厚さが前記中間部の厚さよりも大きいことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つの請求項に記載の方法。
- 前記振動部と前記中間部との間に、厚さが変化するテーパ部を備えていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一つの請求項に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005316172A JP4707104B2 (ja) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | 振動素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005316172A JP4707104B2 (ja) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | 振動素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007121188A JP2007121188A (ja) | 2007-05-17 |
JP4707104B2 true JP4707104B2 (ja) | 2011-06-22 |
Family
ID=38145183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005316172A Expired - Fee Related JP4707104B2 (ja) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | 振動素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4707104B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5027024B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2012-09-19 | 日本碍子株式会社 | 酸素濃度測定方法 |
DK3194962T3 (da) * | 2014-09-15 | 2019-07-01 | Qorvo Us Inc | Massedetektering via redoxkobling |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000026636A1 (fr) * | 1998-11-02 | 2000-05-11 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Capteur qcm |
JP2000258324A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-09-22 | Hokuto Denko Kk | Qcmセンサデバイス |
JP2002374135A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片の製造方法および圧電振動片、ならびに圧電振動子 |
JP2005098986A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-04-14 | Ngk Insulators Ltd | 質量測定装置および方法 |
JP2005533265A (ja) * | 2002-07-19 | 2005-11-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 物質を検出する装置および物質を検出する方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08153915A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合圧電基板とその製造方法 |
JP4441729B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2010-03-31 | ソニー株式会社 | 電子機器 |
-
2005
- 2005-10-31 JP JP2005316172A patent/JP4707104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000026636A1 (fr) * | 1998-11-02 | 2000-05-11 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Capteur qcm |
JP2000258324A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-09-22 | Hokuto Denko Kk | Qcmセンサデバイス |
JP2002374135A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Seiko Epson Corp | 圧電振動片の製造方法および圧電振動片、ならびに圧電振動子 |
JP2005533265A (ja) * | 2002-07-19 | 2005-11-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 物質を検出する装置および物質を検出する方法 |
JP2005098986A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-04-14 | Ngk Insulators Ltd | 質量測定装置および方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007121188A (ja) | 2007-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Benes et al. | Comparison between BAW and SAW sensor principles | |
US8136403B2 (en) | Micromechanical sensor, sensor array and method | |
US10571437B2 (en) | Temperature compensation and operational configuration for bulk acoustic wave resonator devices | |
JP4222513B2 (ja) | 質量測定装置および方法 | |
EP3377886B1 (en) | Acoustic resonator with reduced mechanical clamping of an active region for enhanced shear mode response | |
US20160079514A1 (en) | Method for Manufacturing Piezoelectric Device, Piezoelectric Device, and Piezoelectric Self-Supporting Substrate | |
JP4364349B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP3933340B2 (ja) | マルチチャンネルqcmセンサデバイス | |
Rabe et al. | Design, manufacturing, and characterization of high-frequency thickness-shear mode resonators | |
JP4707104B2 (ja) | 振動素子の製造方法 | |
JPS61288132A (ja) | 水晶温度計 | |
JP4364385B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープおよびその製造方法 | |
Mansoorzare et al. | A microfluidic MEMS-microbalance platform with minimized acoustic radiation in liquid | |
JP2018165644A (ja) | 振動素子の周波数調整方法、振動素子の製造方法および振動素子 | |
JP4530361B2 (ja) | 物質検出素子の製造方法 | |
JP2004245605A (ja) | 振動子および物理量測定用信号発生素子 | |
JPWO2005047820A1 (ja) | 振動子の支持部材 | |
JP3944644B2 (ja) | 質量測定チップの製造方法 | |
JP4035264B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP4297251B2 (ja) | 回転角速度測定装置 | |
JP2005249746A (ja) | 振動子および物理量測定装置 | |
JP4297252B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP2007298479A (ja) | Qcmセンサデバイス | |
JP4067044B2 (ja) | 振動子および振動型ジャイロスコープ | |
Buettgenbach et al. | High-frequency thickness-shear mode resonators for sensor application in liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080716 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100831 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101028 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110310 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |