压电传感器和感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术目的是提供检测试样液中的测定对象物、进行高精度测定的压电传感器。作为具体的解决方法，构成压电传感器，使其具备由弹性原料构成的压紧部件，该压紧部件形成以设置成堵塞配线基板的凹部的压电振子的一面侧作为底面的液体收容空间，且设置成包围该液体收容空间，具备将压电振子的一面侧的上述凹部的外侧部位向配线基板侧按压而固定压电振子的位置的环状凸起，上述环状凸起构成为两侧面均是越往下方去直径越小，且越往下方去两侧面的距离越小。即使气泡进入上述液体收容空间，由于液体收容空间的侧面相对于其底面成钝角，在上述各面形成的角部，从气泡观察上方侧为开放，所以该气泡上浮，能够抑制其滞留在该空间内，由此提高测定精度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括以设置在压电片的一面侧的激励电极与测定气氛 接触的同时、设置在另一面侧的激励电极面向气密空间的方式构成的 压电振子，通过检测该压电振子的固有振动频率的变化检测测定对象 物的压电传感器和使用该压电传感器的感测装置。
技术介绍
为了检测试样液中的微量物质、例如二噁英等环境污染物质或者c型肝炎病毒和C-反应蛋白(CRP)等疾病标志物的有无，进行对上述 物质的浓度的测定，使用包括压电振子例如石英振子的石英传感器， 和包括与该石英传感器电连接、用于使该石英振子振荡的振荡回路等 的测定器的测定法广为人知。具体来说，上述测定法，使用对于具备例如为板状的压电片的石 英片和在该石英片的一面侧、另一面侧夹住各上述石英片而设置的一 对箔状的激励用的电极(激励电极)的被称为郎之万(Langevin)型等 的包括石英振子的石英传感器，构成为一面侧的电极与测定气氛(试 样液)接触的同时，另一面侧的电极面向气密空间，当试样液中的测 定对象物质接触一面侧的电极时，石英片的固有振动频率根据该接触 的物质的质量变动的性质。如上所述，仅使石英振子的一面侧与测定气氛接触，另一面侧面 向气密空间的结构，是为了使石英振子稳定振荡而优选的结构。通常， 在上述石英振子的一面侧的电极设置有例如抗体吸附在其表面的吸附 层。该抗体通过抗原抗体反应选择性地吸附例如已述的测定对象物的 一个，在吸附层吸附该测定对象物时，石英片的频率对应于测定对象 物的吸附量而变化。但是面向研究实施该测定法的情况下，也存在例 如以分析抗体吸附在测定对象物的状态为目的，在石英振子的表面不 设置上述吸附层，使石英振子的一面侧与测定气氛接触，使抗体物理5地吸附在上述石英振子的电极上的情况。图15是表示设置在上述石英传感器的石英振子的周边的结构的一 例的图。图中11为配线基板，在该配线基板11上载置有石英振子12。虽然省略了图示，但在石英振子12的正背面设置的激励电极，通过与 设置在配线基板11侧的电极电连接，使振子12与配线基板11电连接。图中13为将配线基板11沿厚度方向穿孔的贯穿孔，图中14为从 基板11的背面侧将贯穿孔13堵塞的密封部件。被上述密封部件14、 贯穿孔11和石英振子12包围的区域构成为气密空间，该石英振子12 的背面侧的激励电极面向该气密空间。图中15为例如由橡胶等构成的 板状的石英压紧部件，将石英振子12向基板11按压，固定在该位置。图中16为沿厚度方向贯穿石英压紧部件15而设置的开口部，面 向石英振子12的正面侧的激励电极。图中17为石英压紧部件15的环 状凸起，对此在后面进行说明。在被开口部16和环状凸起17包围的 液体收容空间18收容规定量的试样液，使上述激励电极与测定气氛接 触。但是，在上述石英传感器中，石英压紧部件15对石英振子12施 加的应力过大时，会妨碍石英振子12的振荡，其应力越小，越能够使 石英振子的振荡稳定，实现高精度的测定。因此研究对于石英压紧部 件15，通过减小与石英振子12接触、按压的部分的面积来抑制上述应 力。作为该示例，具体来说如图所示，研究了为了在压紧部件15的背 面包围开口部16的周围，形成环状凸起17，由该凸起17的前端部将 石英振子12向配线基板11按压，固定其位置。但是，在上述结构的情况下，例如将试样液供给到液体收容空间 18时，存在由该液体收容空间18中存在的空气和混入试样液的空气形 成气泡19的情况。如图中箭头所示，存在由于在液体收容空间18对 面向凸起17的下方外侧的周侧面和石英振子12的表面形成的角部施 加压力，导致上述气泡19进入该角部的情况。此时由于从气泡19观 察到的上方存在凸起17的内周侧面，担心气泡19被该面遮挡无法上 浮，被关在该角部。在此情况下，收容在液体收容空间18的试样液18 的量仅变化了气泡19的体积的量，由于其影响，液体收容空间18的 测定对象物质的量也发生了变化。担心作为其结果产生测定误差，特6别是由于该测定法被用于检测上述的微量物质，担心由于上述细微的 试样液的量的变化，产生原本能够检测到的物质无法被检测的误差。此外，专利文献1和专利文献2中虽然记载了使用郎之万型的石 英振子的石英传感器，但并没有解决上述问题。专利文献h日本特开2006-029873 (段落0020、段落0021及图1) 专利文献2:日本特开平11-183479 (图2)
技术实现思路
本专利技术是基于上述问题而完成的，其课题是提供一种在包括压电 振子，基于通过使测定对象物与上述压电振子的一面侧的激励电极接 触来改变压电振子的固有振动频率，检测试样液中的测定对象物的压 电传感器和使用该压电传感器的感测装置中，进行高精度测定的技术。本专利技术的压电传感器，其与测定器本体电连接，用于检测试样液中的测定对象物，其特征在于，包括配线基板，其设置有与上述测定器本体连接的连接端子部，并且 在其一面侧设置有与上述连接端子部电连接的电极和用于构成气密空 间的凹部；压电振子，其具备在板状的压电片的一面侧和另一面侧分别设置 的与上述电极电连接的激励电极，并且在以另一面侧的激励电极面向上述凹部的方式堵塞该凹部的状态下设置在配线基板上；压紧部件，其形成以压电振子的一面侧作为底面的液体收容空间，并且由以包围该液体收容空间的方式设置的弹性原料构成；液体注入用罩，其与配线基板相对置地覆盖上述压紧部件，其表面设置有与上述液体收容空间连通，用于向上述液体收容空间注入试样液的注入口；上述压紧部件具备环状凸起，上述环状凸起用于将压电振子的一 面侧的上述凹部的外侧部位向配线基板侧按压而固定压电振子的位 置；上述环状凸起构成为两侧面均是越往下方去直径越小且越往下方 去两侧面的距离越小，其前端形成为锐角，通过使收容在上述液体收 容空间的试样液中的测定对象物与压电振子的一面侧接触，使压电振7子的固有振动频率发生变化。在上述压电传感器中，也可以例如在上述液体注入用罩的边缘部 设置向内侧弯曲的爪部，在上述配线基板上设置切口部，在切口部中 爪部由于向内侧的复原力而卡止在配线基板的周缘部，液体注入用罩 在将压紧部件按压在配线基板的状态下被安装在该配线基板上。其它的专利技术的压电传感器，其与测定器本体电连接，用于检测试 样液中的测定对象物，其特征在于，包括配线基板，其设置有与上述测定器本体连接的连接端子部，并且 在其一面侧设置有与上述连接端子部电连接的电极和用于构成气密空 间的凹部；压电振子，其具备在板状的压电片的一面侧和另一面侧分别设置 的与上述电极电连接的激励电极，并且在以另一面侧的激励电极面向上述凹部的方式堵塞该凹部的状态下设置在配线基板上；压紧部件，其形成以压电振子的一面侧作为底面的液体收容空间，并且由以包围该液体收容空间的方式设置的弹性原料构成； 支承配线基板的支承体；液体供排用罩，其具备与液体收容空间连通、将试样液供给到该 液体收容空间的供给通路，和与液体收容空间连通、将收容在该空间 的试样液排出的排出通路，在与配线基板相对置地覆盖上述压紧部件 的状态下固定在上述支承体上；上述压紧部件具备环状凸起，上述环状凸起用于将压电振子的一 面侧的上述凹部的外侧部位向配线基板侧按压而固定压电振子的位 置；上述环状凸起构成为两侧面均是越往下方去直径越小且越往下方 去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电传感器，其与测定器本体电连接，用于检测试样液中的测定对象物，其特征在于，包括：　配线基板，其设置有与所述测定器本体连接的连接端子部，并且在其一面侧设置有与所述连接端子部电连接的电极和用于构成气密空间的凹部；　压电振子，其 具备在板状的压电片的一面侧和另一面侧分别设置的与所述电极电连接的激励电极，并且在以另一面侧的激励电极面向所述凹部的方式堵塞该凹部的状态下设置在配线基板上；　压紧部件，其形成以压电振子的一面侧作为底面的液体收容空间，并且由以包围该液体收 容空间的方式设置的弹性原料构成；　液体注入用罩，其与配线基板相对置地覆盖所述压紧部件，其表面设置有与所述液体收容空间连通，用于向所述液体收容空间注入试样液的注入口；　所述压紧部件具备环状凸起，所述环状凸起用于将压电振子的一面侧的 所述凹部的外侧部位向配线基板侧按压而固定压电振子的位置；　所述环状凸起构成为两侧面均是越往下方去直径越小且越往下方去两侧面的距离越小，其前端形成为锐角，通过收容在所述液体收容空间的试样液中的测定对象物与压电振子的一面侧接触，压电振子的 固有振动频率发生变化。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-8-30 233963/20061. 一种压电传感器，其与测定器本体电连接，用于检测试样液中的测定对象物，其特征在于，包括配线基板，其设置有与所述测定器本体连接的连接端子部，并且在其一面侧设置有与所述连接端子部电连接的电极和用于构成气密空间的凹部；压电振子，其具备在板状的压电片的一面侧和另一面侧分别设置的与所述电极电连接的激励电极，并且在以另一面侧的激励电极面向所述凹部的方式堵塞该凹部的状态下设置在配线基板上；压紧部件，其形成以压电振子的一面侧作为底面的液体收容空间，并且由以包围该液体收容空间的方式设置的弹性原料构成；液体注入用罩，其与配线基板相对置地覆盖所述压紧部件，其表面设置有与所述液体收容空间连通，用于向所述液体收容空间注入试样液的注入口；所述压紧部件具备环状凸起，所述环状凸起用于将压电振子的一面侧的所述凹部的外侧部位向配线基板侧按压而固定压电振子的位置；所述环状凸起构成为两侧面均是越往下方去直径越小且越往下方去两侧面的距离越小，其前端形成为锐角，通过收容在所述液体收容空间的试样液中的测定对象物与压电振子的一面侧接触，压电振子的固有振动频率发生变化。2. 如权利要求l所述的压电传感器，其特征在于 在所述液体注入用罩的边缘部设置向内侧弯曲的爪部，在所述配线基板上设置切口部，在切口部中爪部由于向内侧的复原力而卡止在 配线基板的周缘部，由此，液体注入用罩在将压紧部件按压在配线基 板的状态下被安装在该配线基板上。3. —种压电传感器，其与测定器本体电连接，用于检测试样液中 的测定对象物，其特征在于，包括配线基板，其设置有与所述测定器本体连接的连接端子部，并且 在其一面侧设置有与所述连接端子部电连接的电极和用于构成气密空间的凹部；压电振子，其具备在板状的压电片的一面侧和另一面侧分别设置 的与所述电极电连接的激励电极，并且在以另一面侧的激励电极面向 所述凹部的方式堵塞该凹部的状态下设置在配线基板上；压紧部件，其形成以压电振子的一面侧作为底面的液体收容空间， 并且由以包围该液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：若松俊一，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]