JP5151346B2 - Surface acoustic wave device and spherical surface acoustic wave component - Google Patents
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Description
この発明は、球状弾性表面波素子に端子を接続した球状弾性表面波部品と、その球状弾性表面波部品を実装した弾性表面波装置に関する。 The present invention relates to a spherical surface acoustic wave component having a terminal connected to a spherical surface acoustic wave element, and a surface acoustic wave device mounted with the spherical surface acoustic wave component.
特許文献1のように、球状弾性表面波素子は、水晶やニオブ酸リチウム等の圧電体基材を用い直径が1mmから10mm程度の球状に形成される。その球面に櫛型電極対を形成し、櫛型電極間に高周波電圧を印加することで圧電体基材の表面に弾性表面波を発生させ、その弾性表面波を圧電体基材の球面の円環状の周回領域で、圧電体基材の結晶のZ軸に垂直な平面と球面の交線に沿った周回領域を周回させる。この弾性表面波の周波数や上記圧電体基材の上記周回領域を構成している材料やその周回領域の曲率等がある条件を満たしていると、弾性表面波は周回領域の範囲外に拡散することなく周回領域の範囲内を繰り返し周回して伝搬する。この球状弾性表面波素子は、特許文献2のように、上記周回領域に所定の物質を付着させる感応膜を形成し、この感応膜に所定の物質が付着した場合に、その物質の量に応じて上記周回領域を周回する弾性表面波の周回時間(即ち、周回速度)が変化することを利用して所定物質の存在を感知する物質のセンサーとして用いる。 As in Patent Document 1, the spherical surface acoustic wave element is formed in a spherical shape having a diameter of about 1 mm to 10 mm using a piezoelectric base material such as quartz or lithium niobate. A pair of comb electrodes is formed on the spherical surface, and a high frequency voltage is applied between the comb electrodes to generate a surface acoustic wave on the surface of the piezoelectric substrate. In the annular circumference area, the circumference area along the intersecting line of the spherical surface and the plane perpendicular to the Z-axis of the crystal of the piezoelectric substrate is circulated. If the surface acoustic wave frequency, the material constituting the surrounding region of the piezoelectric base material, the curvature of the surrounding region, etc. satisfy certain conditions, the surface acoustic wave diffuses outside the range of the surrounding region. Without repeating, it propagates around the range of the circulation area repeatedly. In this spherical surface acoustic wave element, as in Patent Document 2, when a sensitive film is formed to adhere a predetermined substance to the surrounding region, and when the predetermined substance adheres to the sensitive film, the spherical surface acoustic wave element depends on the amount of the substance. Thus, it is used as a sensor for a substance that senses the presence of a predetermined substance by utilizing the change in the circulation time (that is, the circulation speed) of the surface acoustic wave that circulates in the circulation region.
この球状弾性表面波素子の径は開発の進行に伴い徐々に小さくなり、現在は1mm程度に径が小さくなっている。そのように径が小さいことと球状であるため、球状弾性表面波素子の取り扱いが難しい問題がある。更に、所定の物質の量を測定する為の感応膜は、多くの場合、1回目の測定の際に感応膜に付着された所定の物質が速やかに上記感応膜から分離せず、次回の測定の際に、前回の測定のときから感応膜に残留していた物質が影響を与えるため、測定の度に球状弾性表面波素子を新鮮な感応膜を有する素子に頻繁に交換する必要がある。そのための球状弾性表面波素子をホルダに速やかに着脱する作業が必要であった。 The diameter of the spherical surface acoustic wave element gradually decreases with the progress of development, and is currently reduced to about 1 mm. Because of such a small diameter and a spherical shape, it is difficult to handle the spherical surface acoustic wave element. Furthermore, in many cases, the sensitive film for measuring the amount of a predetermined substance does not quickly separate the predetermined substance attached to the sensitive film from the sensitive film at the time of the first measurement. In this case, since the substance remaining on the sensitive film from the previous measurement affects, it is necessary to frequently replace the spherical surface acoustic wave element with an element having a fresh sensitive film at every measurement. Therefore, it is necessary to quickly attach and detach the spherical surface acoustic wave element to and from the holder.
特許文献2では、圧電体基材の表面の周回領域以外の部分に何かが接触しても周回領域を周回する弾性表面波の周回時間(即ち、周回速度)には何等影響がないため、圧電体基材の表面の周回領域以外の部分は必ずしも球面状である必要はないことを利用して、球状弾性表面波素子の周回領域以外の部分を削って球形から変形させて転がりを少なくしている。すなわち、球状弾性表面波素子の削った部分に素子電極を配置し、削った部分をセンサーホルダで支持し、かつ、素子電極をセンサーホルダの導体パターンと電気接続していた。 In Patent Document 2, there is no influence on the circulation time (that is, the circulation speed) of the surface acoustic wave that circulates in the circulation area even if something touches a portion other than the rotation area on the surface of the piezoelectric substrate. Taking advantage of the fact that the portion other than the circumferential region of the surface of the piezoelectric substrate does not necessarily have to be spherical, the portion other than the circumferential region of the spherical surface acoustic wave element is scraped to be deformed from a spherical shape to reduce rolling. ing. That is, the device electrode is disposed on the shaved portion of the spherical surface acoustic wave device, the shaved portion is supported by the sensor holder, and the device electrode is electrically connected to the conductor pattern of the sensor holder.
また、特許文献3では、球状弾性表面波素子の球面の北極および南極を平面に削り、そこに素子電極を形成し、その素子電極に電極プローブを接触させていた。 Further, in Patent Document 3, the spherical north pole and south pole of a spherical surface acoustic wave element are cut into a flat surface, an element electrode is formed thereon, and an electrode probe is brought into contact with the element electrode.
以下に公知文献を記す。
しかし、特許文献1の技術では、センサーホルダの電極がセンサーホルダに直立に設置され、球状弾性表面波素子をセンサーホルダの電極の間に挟むように力を加えて押し込み、センサーホルダの電極の間の適正な位置に設置するとともに、所定の向きに配向させる必要がある。そのように球状弾性表面波素子を押し込むために、センサーホルダの電極に接する素子電極以外の球状弾性表面波素子の部分を治具で掴む必要があり、その治具が周回領域に当たり周回領域を損傷させる場合がある問題があった。また、特許文献2および特許文献3の技術では、球状弾性表面波素子の周回領域以外の部分の研削による製造コストが高価になる問題があった。 However, in the technique of Patent Document 1, the electrode of the sensor holder is installed upright on the sensor holder, and the spherical surface acoustic wave element is pushed in between the electrodes of the sensor holder so as to be sandwiched between the electrodes of the sensor holder. It is necessary to install it in an appropriate position and to orient it in a predetermined direction. In order to push the spherical surface acoustic wave element in such a manner, it is necessary to grasp the part of the spherical surface acoustic wave element other than the element electrode in contact with the electrode of the sensor holder with a jig, and the jig hits the circumferential area and damages the circumferential area. There was a problem that could make it. Further, in the techniques of Patent Document 2 and Patent Document 3, there is a problem that the manufacturing cost by grinding of a portion other than the circumferential region of the spherical surface acoustic wave element becomes expensive.
本発明は、かかる従来の技術における問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、弾性表面波素子を球状のまま用い、球状弾性表面波素子の径が小さくても球状弾性表面波素子の弾性表面波装置への着脱を速やかに行うことが出来る球状弾性表面波部品と、それを実装して成る弾性表面波装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such problems in the prior art, and the object of the present invention is to use a surface acoustic wave element in a spherical shape, and to achieve a spherical elastic surface even if the spherical surface acoustic wave element has a small diameter. An object of the present invention is to provide a spherical surface acoustic wave component capable of quickly attaching and detaching a wave element to and from a surface acoustic wave device, and a surface acoustic wave device formed by mounting the spherical surface acoustic wave component.
本発明は、この課題を解決するために、球状の圧電体基材を有し、前記圧電体基材の結晶の中心を通るZ軸に垂直で前記圧電体基材の中心を通る平面と前記圧電体基材の表面との交線に沿った前記圧電体基材の表面の周回領域の部分に一対の櫛型電極を有し、前記櫛型電極対に接続する第1素子電極と第2素子電極を前記圧電体基材の表面に有する球状弾性表面波素子を備え、前記球状弾性表面波素子を保持する素子ホルダを有し、前記素子ホルダが端子リードを前記第1素子電極および前記第2素子電極に接触させつつ保持することを特徴とする球状弾性表面波部品である。 In order to solve this problem, the present invention has a spherical piezoelectric base material, a plane perpendicular to the Z axis passing through the center of the crystal of the piezoelectric base material and passing through the center of the piezoelectric base material, and A first element electrode and a second element electrode having a pair of comb-shaped electrodes in a portion of a circumferential region of the surface of the piezoelectric base material along a line of intersection with the surface of the piezoelectric base material and connected to the pair of comb-shaped electrodes A spherical surface acoustic wave element having an element electrode on the surface of the piezoelectric substrate; and an element holder for holding the spherical surface acoustic wave element, wherein the element holder has a terminal lead and the first element electrode and the first element electrode. A spherical surface acoustic wave component that is held in contact with a two-element electrode.
また、本発明は、上記第1素子電極と上記第2素子電極が近づけられ上記圧電体基材の表面の上記Z軸の近くに形成され、上記端子リードが一つの面内に配置されて上記第1素子電極と上記第2素子電極に接触していることを特徴とする上記の球状弾性表面波部品である。 In the present invention, the first element electrode and the second element electrode are brought close to each other and formed near the Z-axis on the surface of the piezoelectric substrate, and the terminal lead is arranged in one plane. The spherical surface acoustic wave component according to claim 1, wherein the spherical surface acoustic wave component is in contact with the first element electrode and the second element electrode.
また、本発明は、上記端子リードが上記球状弾性表面波素子の両極に設置されたことを特徴とする上記の球状弾性表面波部品である。 The present invention also provides the spherical surface acoustic wave component according to the present invention, wherein the terminal lead is disposed on both poles of the spherical surface acoustic wave element.
また、本発明は、球状の圧電体基材を有し、前記圧電体基材の結晶の中心を通るZ軸に垂直で前記圧電体基材の中心を通る平面と前記圧電体基材の表面との交線に沿った前記圧電体基材の表面の周回領域の部分に一対の櫛型電極を有し、前記櫛型電極対に接続する第1素子電極と第2素子電極を近づけて前記圧電体基材の表面の前記Z軸の近くに形成した球状弾性表面波素子を備え、一つの面内に配置した端子リードを前記第1素子電極と前記第2素子電極に接合したことを特徴とする上記の球状弾性表面波部品である。 The present invention also includes a spherical piezoelectric substrate, a plane perpendicular to the Z axis passing through the center of the piezoelectric substrate crystal and passing through the center of the piezoelectric substrate, and the surface of the piezoelectric substrate. A pair of comb-shaped electrodes in a portion of the circumferential region of the surface of the piezoelectric substrate along the line of intersection with the first element electrode and the second element electrode connected to the comb-shaped electrode pair A spherical surface acoustic wave element formed near the Z-axis on the surface of the piezoelectric substrate is provided, and terminal leads arranged in one plane are joined to the first element electrode and the second element electrode. The above-mentioned spherical surface acoustic wave component.
また、本発明は、上記櫛型電極と上記第1素子電極と上記第2素子電極とともに位置合わせマークのパターンが同時に形成されて成る上記球状弾性表面波素子を備え、前記位置合わせマークにより位置を合わせて上記第1素子電極と上記第2素子電極に電気接続した上記端子リードを有することを特徴とする上記の球状弾性表面波部品である。 The present invention also includes the spherical surface acoustic wave element in which a pattern of an alignment mark is formed simultaneously with the comb-shaped electrode, the first element electrode, and the second element electrode, and the position is determined by the alignment mark. The spherical surface acoustic wave component according to claim 1, further comprising the terminal lead electrically connected to the first element electrode and the second element electrode.
また、本発明は、上記の球状弾性表面波部品の端子リードをセンサーホルダの表面の導体パターンに半田付けして成ることを特徴とする弾性表面波装置である。 According to another aspect of the present invention, there is provided a surface acoustic wave device comprising a terminal lead of the above-described spherical surface acoustic wave component soldered to a conductor pattern on a surface of a sensor holder.
また、本発明は、上記センサーホルダが透孔を有し、前記透孔に上記球状弾性表面波部品の球状弾性表面波素子の部分を収納したことを特徴とする上記の弾性表面波装置である。 Further, the present invention is the above-described surface acoustic wave device, wherein the sensor holder has a through hole, and the spherical surface acoustic wave element portion of the spherical surface acoustic wave component is accommodated in the through hole. .
本発明は、球状弾性表面波素子に端子リードを設置した球状弾性表面波部品を製造して、その端子リードを球状弾性表面波部品をセンサーホルダの表面の導体パターンの部品端子に半田付けして弾性表面波装置を製造できるので、球状弾性表面波素子のセンサーホルダへの位置合わせが容易であり、球状弾性表面波素子のセンサーホルダへの着脱が速やかに行える効果がある。 The present invention manufactures a spherical surface acoustic wave component in which a terminal lead is installed on a spherical surface acoustic wave element, and solders the terminal lead to the component terminal of the conductor pattern on the surface of the sensor holder. Since the surface acoustic wave device can be manufactured, it is easy to align the spherical surface acoustic wave element with the sensor holder, and there is an effect that the spherical surface acoustic wave element can be quickly attached to and detached from the sensor holder.
<第1の実施形態>
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は、第1素子電極13aと第2素子電極13bを有する球状弾性表面波素子10を示す。図1(a)は、第1の実施形態の球状弾性表面波素子10の斜視図であり、図1(b)は、端子14を素子電極13(13a、13b)に接合した球状弾性表面波部品10aの側面図であり、図1(c)は、その端子14側から見た球状弾性表面波部品10aの正面図である。図2は、この球状弾性表面波部品10aをセンサーホルダ20に設置した弾性表面波装置を示す図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a spherical surface
本実施形態では、図1(b)の側面図のように、球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aと第2素子電極13bそれぞれに、銀ペースト、あるいは導電性接着剤等の導電性接合材で端子14を接合した球状弾性表面波部品10aを製造する。端子14は、図1(c)の正面図のように、例えば、幅0.2mmで厚さ0.05mmで長さ10mmの矩形断面の銅やアルミニウム等の金属材料から成る細長い板状の端子リード14aと金属板の端子接合部14bから成る。端子接合部14bを、球状弾性表面波素子10の素子電極に接合する。端子接合部14bには、弾性表面波素子10の球面の曲率半径の凹面を形成することが望ましい。
In the present embodiment, as shown in the side view of FIG. 1B, the
図2のように、球状弾性表面波部品10aを厚さ0.05mmから10mm程度のガラスエポキシ樹脂材やポリイミド樹脂材やセラミックス材等の絶縁材から成るプリント配線板で構成したセンサーホルダ20に設置して弾性表面波装置を得る。図2(a)は弾性表面波装置の側面図を示し、図2(b)は平面図を示す。図2のように、センサーホルダ20にドリル孔あけ加工やパンチング加工等の加工作業により球状弾性表面波素子10より大きい透孔21を形成し、その透孔21の近傍の表面に、球状弾性表面波部品10aの端子リード14aをはんだ付けする部品端子の導体パターン22を形成する。
As shown in FIG. 2, the spherical surface
(球状弾性表面波素子の構造)
球状弾性表面波素子10は、図1(a)に示すように、直径が約1mmの球状の圧電体基材11を主要な部分とする。この圧電体基材11は、水晶、LiNbO3(ニオブ酸リチウム)やLiTaO3(タンタル酸リチウム)、BSO(ビスマスシリコンオキサイド)、ランガサイト等の圧電性材料で形成される。この圧電体基材11は、特開2003−115744号公報の図4および段落0053から0054に示されている結晶のZ軸11zを有する。圧電体基材11の中心を通る結晶のZ軸11zが圧電体基材11の表面に交わる2点を北極11Nと南極11Sとする。
(Structure of spherical surface acoustic wave element)
As shown in FIG. 1A, the spherical surface
その圧電体基材11の、北極11Nと南極11Sの間の球面に、圧電体基材11の中心を通り結晶のZ軸11zに垂直な平面に沿った円環状の周回領域12を有する。周回領域12には、弾性表面波の周回のため必要な幅を確保する。周回領域12のその幅は、弾性表面波の周波数に依存するが、例えば直径1mmの圧電体基材11に150MHzの弾性表面波を周回させる場合に、圧電体基材11の直径の概ね1/4から1/3程度を必要とする。この周回領域12に、周回領域12の幅の大きさの北極11N側の北側櫛型電極15Nを、第1素子電極13aと一体の導体パターンで圧電体基材11の球面に形成する。更に、北側櫛型電極15Nに南極11S側で対向する南側櫛型電極15Sを第2素子電極13bと一体の導体パターンで圧電体基材11の球面に形成する。また、位置合わせマーク16を第1素子電極13aと第2素子電極13b内のパターンで形成する。これらの一対の導体パターンと位置合わせマーク16は圧電体基材11の球面に同時に金属めっきパターンで形成することで、北側櫛型電極15Nと南側櫛型電極15Sの一対による弾性表面波発生部15を形成する。
On the spherical surface between the
この弾性表面波発生部15の北側櫛型電極15Nと南側櫛型電極15Sの間に高周波電圧を印加することで周回領域12に沿って周回する弾性表面波を発生させる。このとき、球状弾性表面波素子10の弾性表面波の振動伝達経路は、圧電体基材11の直径の4分の1から3分の1の幅の周回領域12内に限定され、北極11Nと南極11Sには弾性表面波が伝わらない。そのため、北極11Nと南極11Sの部分の球面に圧力が加えられても影響が無く弾性表面波を伝達させることができる。
By applying a high frequency voltage between the
球状弾性表面波素子10の周回領域12には、例えば、特定の蛋白質と結合する抗体から成る感応膜を形成しておく。また、例えば、水素分子を検出する弾性表面波装置では、周回領域12に、真空環境中でパラジウム・ニッケル合金の薄膜を約30nmの厚さに蒸着して感応膜を形成する。周回領域12に感応膜としてパラジウム・ニッケル合金の薄膜を形成した球状弾性表面波素子10は、濃度10ppmから100%までの水素濃度を検出するガスセンサとして用いる。その他に、周回領域12にその他の特定の分子に結合する感応膜を形成することで、気体中の微少量の匂い分子を検出する匂いセンサを構成することもできる。
For example, a sensitive film made of an antibody that binds to a specific protein is formed in the
(球状弾性表面波部品の組み立て)
先ず、位置合わせマーク16で球状弾性表面波素子10の位置(配向)を判別させ、端子14の端子接合部14bを球状弾性表面波素子10に位置合わせして、素子電極に接合する。球状弾性表面波素子10の圧電体基材11が水晶の場合は200℃以下の温度で端子接合部14bを素子電極に接合する。例えば、50℃から200℃の温度範囲で超音波接合処理で素子電極に接合する。また、銀ペーストや導電性接着剤等の導電性接合材で端子接合部14bを素子電極に接合する。あるいは、銀ナノ粒子を素子電極と端子接合部14bに塗布して200℃に加熱・加圧することで銀ナノ粒子を溶融させて素子電極と端子接合部14bを接合させることもできる。圧電体基材11がランガサイトの場合は、圧電体基材11の表面の素子電極に固相線温度が645℃程度のリン銅ロウを用いてハンダ付けする、あるいは、銅粉末とスズ系粉末とを混ぜ合わせた高温無鉛はんだペーストを280℃に加熱・加圧してハンダ付けして高融点の接合部を形成することで球状弾性表面波部品10aを組み立てることができる。
(Assembling spherical surface acoustic wave components)
First, the position (orientation) of the spherical surface
(センサーホルダ)
図2の、プリント配線板から成るセンサーホルダ20は、ガラスエポキシ基板、フレキシブルなポリイミド基板、熱可塑性樹脂基板、あるいはセラミックス基板を用いることができる。センサーホルダ20のプリント配線板には球状弾性表面波素子10を収納する空間を空けるための透孔21を形成する。このセンサーホルダ20のプリント配線板の上下面に導体パターン22を形成し、透孔21の近傍のセンサーホルダ20の上面には、球状弾性表面波部品10aの端子リード14aを接合する部品端子を導体パターン22で形成する。このセンサーホルダ20は、その上面あるいは下面に電子部品を、その面に形成した導体パターン22に半田付けして設置することができる。あるいは、このセンンサーホルダ20の下面の導体パターン22にはんだボールや部品リード等の外部接続用電極を接合して設置することができる。外部接続用電極を有するセンサーホルダ20は、マザーボードに部品ソケットを設置し、その部品ソケットの電極にセンサーホルダ20の外部接続用電極を電気接続して使用することができる。あるいは、センサーホルダ20の外部接続用電極を部品ソケットを介さずにマザーボードの導体パターンに直に半田付けすることもできる。
(Sensor holder)
The
(弾性表面波装置の製造手順)
(ステップ1)
先ず、球状弾性表面波部品10aを端子リード14aで掴んで持ち上げて、球状弾性表面波素子10の両端子リード14aの位置をセンサーホルダ20の導体パターン22の部品端子の位置に合わせする。
(ステップ2)
次に、球状弾性表面波部品10aの両端子リード14aを導体パターン22の部品端子の位置に降下させ、球状弾性表面波素子10の圧電体基材11部分を、センサーホルダ20の透孔21に収容する。
(ステップ3)
次に、球状弾性表面波部品10aの端子リード14aを導体パターン22の部品端子にはんだ付けすることで、球状弾性表面波部品10aをセンサーホルダ20に設置して弾性表面波装置を得る。
(Manufacturing procedure of surface acoustic wave device)
(Step 1)
First, the spherical surface
(Step 2)
Next, both terminal leads 14 a of the spherical surface
(Step 3)
Next, by soldering the
(物質の検出作業)
次に、この球状弾性表面波素子10の上に露出した周回領域12の感応膜に被分析液を塗布する。ここで、被分析液は、周回領域12の感応膜の一部に、すなわち、弾性表面波発生部15以外の部分に、被分析液を塗布して感応膜に結合する蛋白質を検出する。本実施形態は、周回領域12が球状弾性表面波素子10の直上にあるため、被分析液の周回領域12の感応膜への塗布が容易になる効果がある。
(Substance detection work)
Next, a liquid to be analyzed is applied to the sensitive film in the
同一環境により正確に測定するためには以下のように弾性表面波装置を構成する。すなわち、第1の球状弾性表面波素子10を用意し、その周回領域12の感応膜に被分析溶液を塗布して蛋白質を結合させ、更に、蛋白質を結合させない第2の球状弾性表面波素子10を用意する。そして、第1の球状弾性表面波素子10での測定結果と、第2の球状弾性表面波素子10での測定結果を比較し、両者の違いを検出することで蛋白質を検出する弾性表面波装置を構成することができる。
In order to perform accurate measurement in the same environment, the surface acoustic wave device is configured as follows. That is, a first spherical surface
球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aと第2素子電極13bに40MHzから550MHzの矩形波の電気パルスを加え、例えば45MHzの近傍のRFバースト信号を印加する。このRFバースト信号は、更に、北側櫛型電極15Nと南側櫛型電極15Sから成る弾性表面波発生部15に印加される。これにより圧電体基材11の周回領域12内に弾性表面波が発生する。その弾性表面波を周回領域12内を1回から500回ほど周回させ、周回して戻って来た弾性表面波を、弾性表面波検出部を兼ねる弾性表面波発生部15で検出する。弾性表面波が弾性表面波発生部15に戻る時間は球状弾性表面波素子10の周回領域12の感応膜に物質が結合することで変わる現象を利用することで球状弾性表面波素子10の周回領域12の感応膜への物質の結合の有無を検出する。
An electric pulse of a rectangular wave of 40 MHz to 550 MHz is applied to the
本実施形態は、こうして圧電体基材11の北極11Nと南極11Sに設置した第1素子電極13aと第2素子電極13bに棒状の端子リード14aを接合した、球状弾性表面波素子10の両極に端子リード14aを接合した球状弾性表面波部品10aを製造した。この球状弾性表面波部品10aは、端子リード14aを掴むことで容易に取り扱うことができ、速やかにセンサーホルダ20に実装できる効果がある。
In this embodiment, the
(変形例1)
本実施形態の変形例1を図3を用いて説明する。
(球状弾性表面波素子の構造)
図3は、圧電体基材11に貫通孔10bを形成した球状弾性表面波素子10を示す。図3(a)では、圧電体基材11の結晶のZ軸11zに平行に貫通孔10bを形成した球状弾性表面波素子10の斜視図を示す。貫通孔10bは圧電体基材11にレーザー穴あけ等
の加工作業を行い形成する。貫通孔10bの位置は、周回領域12に重ならなければ、必ずしも結晶のZ軸11zに平行に形成しないでも良い。
(端子の構造)
端子14は、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂やセラミックス等の棒を主材料として構成する。また、この棒は両端間が絶縁されていれば十分で、例えば、2つの金属棒を絶縁樹脂で接着して1本にした棒を用いても良い。
(Modification 1)
A first modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
(Structure of spherical surface acoustic wave element)
FIG. 3 shows a spherical surface
(Terminal structure)
The terminal 14 is composed mainly of a rod such as an epoxy resin, a polyimide resin, or ceramics. Further, it is sufficient that the rods are insulated at both ends. For example, a rod in which two metal rods are bonded with an insulating resin to form a single rod may be used.
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
(ステップ1)
図3(b)の側面図と図3(c)の正面図で示すように、端子14用の棒を圧電体基材11の貫通孔10bに挿入する。
(ステップ2)
次に、その棒と圧電体基材11の表面を連結する銅や金等の金属めっきの被膜を形成し、金属めっきの被膜のエッチングやアディティブめっきにより、第1素子電極13aと棒の表面の金属めっき被膜とが一体になった金属被膜パターンを形成する。こうして、圧電体基材11の貫通孔10bに挿入した棒において、第1素子電極13aと金属被膜パターンで一体になった棒の導電部分を北極側の端子リード14aとする。同様に、第2素子電極13bと一体になった棒の金属被膜パターンを形成し、その金属被膜パターンが接続する棒の導電部分を南極側の端子リード14aとする。
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
(Step 1)
As shown in the side view of FIG. 3 (b) and the front view of FIG. 3 (c), the terminal 14 rod is inserted into the through
(Step 2)
Next, a metal plating film such as copper or gold that connects the rod and the surface of the
変形例1は、端子リード14aを形成するために加熱する金属接合作業を行わないので、球状弾性表面波素子10の圧電体基材11を熱処理で損傷させない効果がある。特に、耐熱性が200℃以下の水晶の圧電体基材11から成る球状弾性表面波素子10に対しては、この効果が大きい。
Since the modification 1 does not perform the metal bonding operation for heating to form the
(変形例2)
本実施形態の変形例2を図4を用いて説明する。図4は、センサーホルダ20の断面と球状弾性表面波部品10aの側面を示す。
(球状弾性表面波素子の構造)
圧電体基材11の球面に同時に形成する金属めっきパターンにより、その北極11Nに北側の櫛型電極15Nと一体にした第1素子電極13aを形成し、南極11Sに南側の櫛型電極15Sと一体にした第2素子電極13bを形成し、また、それぞれの素子電極に位置合わせマーク16を形成した球状弾性表面波素子10を製造する。
(端子リード)
端子リード14aは、銅やアルミニウム等の金属から成る、厚さ0.1mmで幅0.3mm程度の矩形の帯状の端子リード14aを用いる。
(Modification 2)
A second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a cross section of the
(Structure of spherical surface acoustic wave element)
The
(Terminal lead)
As the
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
(ステップ1)
先ず、球状弾性表面波素子10の位置合わせマーク16を観察することで素子電極13の位置を確認して、端子リード14aの位置を合わせ第1素子電極13a及び第2素子電極13bに端子接合部14bにより接合する。端子接合部14bは、半田や導電性接着剤等の導電性接合材を用いる。
(ステップ3)
第1素子電極13aの端子リード14aと第2素子電極13bの端子リード14aは、互いに平行に、その接合位置の球状弾性表面波素子10の面に平行に伸ばし、途中で、球状弾性表面波素子10から離れる方向に直角に折り曲げる。こうして、球状弾性表面波素子10の一方に端子リード14aを接合した球状弾性表面波部品10aを形成する。
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
(Step 1)
First, the position of the element electrode 13 is confirmed by observing the
(Step 3)
The
(弾性表面波装置の製造手順)
先ず、球状弾性表面波部品10aを端子リード14aで掴んで持ち上げて、球状弾性表面波素子10の両端子リード14aの位置をセンサーホルダ20の導体パターン22の部品端子の位置に合わせる。次に、球状弾性表面波部品10aの両端子リード14aを導体パターン22の部品端子の位置に降下させ、導体パターン22の部品端子にはんだ付けすることで、球状弾性表面波部品10aをセンサーホルダ20に設置して弾性表面波装置を得る。変形例2の球状弾性表面波部品10aは、それを設置するセンサーホルダ20に透孔21を設けなくても実装できる効果がある。
(Manufacturing procedure of surface acoustic wave device)
First, the spherical surface
(変形例3)
本実施形態の変形例3を図5を用いて説明する。図5は、球状弾性表面波部品10aの斜視図である。
(球状弾性表面波素子の構造)
変形例3の球状弾性表面波素子10は、図5のように、球状弾性表面波素子10の圧電体基材11の球面に同時に形成する金属めっきパターンにより、その南極11S側に、北側の櫛型電極15Nと一体にした第1素子電極13aと、南側の櫛型電極15Sと一体にした第2素子電極13bとの2つの素子電極を形成し、また、北極11N側に位置合わせマーク16を形成する。こうして、櫛型電極対に接続する第1素子電極13aと第2素子電極13bを圧電体基材11の表面の下側(南極11S側)に寄せて形成した球状弾性表面波素子10を形成する。
(端子リード)
端子リード14aは、帯状の端子リード14aを平面上の直線上に設置して、端子リード対の中央部の端子リード14aの端部に半田や導電性接着剤等の導電性接合材から成る端子接合部14bを設置する。
(Modification 3)
Modification 3 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view of the spherical surface
(Structure of spherical surface acoustic wave element)
As shown in FIG. 5, the spherical surface
(Terminal lead)
The
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
(ステップ1)
先ず、球状弾性表面波素子10の位置合わせマーク16を観察することで配向を確認して、その配向に合わせて位置合わせマーク16の位置を真空ピンセットで掴んで球状弾性表面波素子10を持ち上げる。
(ステップ2)
次に、球状弾性表面波素子10を掴んだ真空ピンセットを移動して、球状弾性表面波素子10を端子リード対の中央部の位置に合わせ、端子リード14aの端子接合部14bの上にその第1素子電極13aと第2素子電極13bを降下させて、端子接合部14bにより端子リード14aに接合する。こうして、球状弾性表面波素子10の下側(南極11S側)の面に接する平面に平行する端子リード14aを第1素子電極13aと第2素子電極13bに接合した球状弾性表面波部品10aを形成する。
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
(Step 1)
First, the alignment is confirmed by observing the
(Step 2)
Next, the vacuum tweezers holding the spherical surface
変形例3の球状弾性表面波部品10aは、変形例2の有する効果に加えて、以下の効果がある。すなわち、端子リード14aが球状弾性表面波素子10の下側(南極11S側)の面に接する平面に平行である為、この球状弾性表面波部品10aは、平面状の仮置台の上面に端子リード14aを伸ばして仮置台の上面に接させて、球状弾性表面波部品10aを支えて置いて保管することができる。そして、この端子リード14a上に設置した球状弾性表面波素子10の上部に北極11Nが位置し、周回領域12が上部に露出しないため、周回領域12を傷つけずにその上部を真空ピンセットで掴んで速やかに持ち上げてセンサーホルダ20まで移動させて実装することができる効果がある。特に、周回領域12の位置が、設置するセンサーホルダ20の面から一定の高さの位置にあり、周回領域12の近くの空間が解放されているので、分析すべき流体が障害無く自由に周回領域12に触れることができ、その成分分析を速やかに行える効果がある。
The spherical surface
<第2の実施形態>
第2の実施形態を、図6と図7を用いて説明する。図6(b)は、第2の実施形態の球状弾性表面波部品10aの素子ホルダ17の正面と球状弾性表面波素子10aを観察した図である。図6(b)のように、素子ホルダ17は、4つの支持腕部17aを有し、その支持腕部17aで球状弾性表面波素子10を挟み込む。また、端子リード14aを接合した端子固定部14cを支持腕部17aで球状弾性表面波素子10に押さえつける。端子リード14aは図6(b)の紙面に平行に伸びる。図6(a)は、素子ホルダ17の側面と球状弾性表面波素子10aの北極11N側を観察した図である。端子リード14aは図6(a)の紙面に垂直な方向に伸びる。図6(c)は、図6(b)と方向が90度異なる方向で端子リード14aの伸びる方向に垂直な方向から素子ホルダ17の側面と球状弾性表面波素子10を観察した図である。図7は、本実施形態の球状弾性表面波部品10aを設置したセンサーホルダ20の断面と球状弾性表面波部品10aの側面を示す図である。
<Second Embodiment>
A second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6B is a view of the front surface of the
本実施形態が第1の実施形態と相違する点は、本実施形態は、図6のように、球状弾性表面波素子10と、その北極11Nと南極11Sの部分に設置する棒状の端子14を保持するために素子ホルダ17を用いる点である。
(素子ホルダ)
素子ホルダ17は、図6(b)の正面図のように、4つの支持腕部17aを突出させた構造を有する。その4つの支持腕部17aが球状弾性表面波素子10と端子固定部14cを挟み込んで支える。支持腕部17aの間には、球状弾性表面波素子10を保持する治具を入れられる隙間を設ける。4つの支持腕部17aを支える素子ホルダ17の基底部分は、硬質ゴム材料等の弾性を有する材料から構成することで球状弾性表面波素子10を挟んで押さえる弾力を与える。あるいは、支持腕部17aをリン青銅等のバネ材で形成することで弾力を与え、その支持腕部17aを素子ホルダ17の絶縁材料に設置して素子ホルダ17を製造しても良い。
The present embodiment is different from the first embodiment in that the present embodiment includes a spherical surface
(Element holder)
The
(端子の構造)
端子14は、銅板やSUS板などの金属板を球状弾性表面波素子10の球面の曲率半径と同じ曲率の円筒面状に曲げた板状の端子固定部14cを有する。そして、その端子固定部14cに円形断面の棒状の端子リード14aを接合した構造に構成する。なお、端子リード14aは、円形断面に限られず、矩形断面の板状の端子リードを用いることもできる。
(Terminal structure)
The terminal 14 has a plate-like
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
(ステップ1)
先ず、球状弾性表面波素子10の位置合わせマーク16を観察することで球状弾性表面波素子10の配向を確認して、その配向に合わせて北極11Nの部分を真空ピンセットで掴んで球状弾性表面波素子10を持ち上げる。次に、南極11Sの部分に下から棒状の治具を押し付けることで、上下から北極11Nと南極11Sを押さえて保持する。
(ステップ2)
次に、図6(a)および図6(b)のように、治具で北極11Nと南極11Sの両側から押さえた球状弾性表面波素子10を素子ホルダ17の4つの支持腕部17aの間に押し込み、素子ホルダ17に突き当てる。球状弾性表面波素子10を北極11Nと南極11Sの両側から押さえる治具は、支持腕部17aの間の隙間に入れるようにして、素子ホルダ17に突き当てるまで球状弾性表面波素子10を支える。図6(c)のように、球状弾性表面波素子10を突き当てる素子ホルダ17には、球状弾性表面波素子10の周回領域12を避ける溝17bを形成しておき、周回領域12を素子ホルダ17に接触させないようにする。
(ステップ3)
次に、図6(c)のように、端子14の端子固定部14cを、素子ホルダ17の支持腕部17aと球状弾性表面波素子10の間の隙間に差し込む。この端子固定部14cは、支
持腕部17aの弾性により、球状弾性表面波素子10の素子電極13(すなわち、13aおよび13b)に密着されて電気接続する。こうして、素子ホルダ17を利用することで球状弾性表面波部品11aを得る。
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
(Step 1)
First, the orientation of the spherical surface
(Step 2)
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the spherical surface
(Step 3)
Next, as shown in FIG. 6C, the
(球状弾性表面波部品のセンサーホルダへの設置)
次に、図7のように、透孔21を設けたセンサーホルダ20のその透孔21に球状弾性表面波部品10aの素子ホルダ17を収容させ、その端子リード14aをセンサーホルダ20の導体パターン22の部品端子の位置に半田付けして弾性表面波装置を得る。
(Installation of spherical surface acoustic wave components on the sensor holder)
Next, as shown in FIG. 7, the
本実施形態の弾性表面波装置は、球状弾性表面波素子10への端子14の取り付けを素子ホルダ17を用いて行い、端子14の取り付け作業において球状弾性表面波素子10に熱ストレスを加えないため、球状弾性表面波素子10の圧電体基材11を熱処理で損傷させない効果がある。特に、耐熱性が200℃以下の水晶の圧電体基材11から成る球状弾性表面波素子10に対しては、この効果が大きい。また、こうして端子リードを設置した球状弾性表面波部品10aは、素子ホルダ17で球状弾性表面波素子10を保護するため、取り扱いが容易で、速やかにセンサーホルダ20へ実装できる効果がある。更に、図7のように、この球状弾性表面波部品10aを実装した弾性表面波装置は、その感応膜を有する周回領域12を上方に向けるので、上方から被分析液を容易に感応膜に塗布できる効果がある。
In the surface acoustic wave device of this embodiment, the terminal 14 is attached to the spherical surface
<第3の実施形態>
第3の実施形態を、図8を用いて説明する。図8(a)は、第3の実施形態の球状弾性表面波部品10aを北極11N側のA−A’面(図8(c))から観察した図であり、図8(b)は、結晶のZ軸11zに垂直な方向で素子ホルダ17の下側ホルダ17cと上側ホルダ17dが突出する方向から球状弾性表面波素子10と素子ホルダ17を観察した図である。図8(c)は、結晶のZ軸11zに垂直な方向で図8(b)と90度異なる方向から観察した、球状弾性表面波素子10の側面と、素子ホルダ17の断面を示す図である。
<Third Embodiment>
A third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a diagram in which the spherical surface
本実施形態も第2の実施形態と同様に素子ホルダ17を用いるが、本実施形態が第2の実施形態と相違する点は、図8のように、素子ホルダ17を下側ホルダ17cと上側ホルダ17dから構成し、球状弾性表面波素子10を下側ホルダ17c上に設置した後に、球状弾性表面波素子10の上に上側ホルダ17dを被せた点である。
(素子ホルダ)
図8のように、本実施形態の素子ホルダ17はエポキシ樹脂や四フッ化エチレン樹脂(PTFE)等の樹脂から成る下側ホルダ17cと上側ホルダ17dから構成する。下側ホルダ17cには、球状弾性表面波素子10を保持するための椀状の凹部を形成し、その椀状の凹部の底には球状弾性表面波素子10の第2素子電極13bに接して電気接続する端子リード14aを露出させて設置する。上側ホルダ17dは、図8(a)のように、下側ホルダ17cに垂直に設置した回転軸棒17eを中心として回転させる。上側ホルダ17dには、球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aに接して電気接続する端子リード14aを設置しておく。
The present embodiment uses the
(Element holder)
As shown in FIG. 8, the
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
(ステップ1)
素子ホルダ17の上側ホルダ17dを、図8(a)のように、下側ホルダ17cの上部を開放する位置まで、回転軸棒17eを中心として回転させる。
(ステップ2)
次に、球状弾性表面波素子10の位置合わせマーク16を観察することで球状弾性表面波素子10の配向を確認して、その配向に合わせて北極11Nの部分を真空ピンセットで
掴んで球状弾性表面波素子10を持ち上げる。次に、球状弾性表面波素子10を素子ホルダ17の下側ホルダ17cの椀状の凹部に設置し、その底部の端子リード14aに接させ、第2素子電極13bに電気接続させる。
(ステップ3)
次に、素子ホルダ17の上側ホルダ17dを、下側ホルダ17cを覆う位置まで回転軸棒17eを中心として回転させる。これにより、図8(b)および図8(c)のように、上側ホルダ17dに設置した端子リード14aを球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aに接触させて電気接続させ、球状弾性表面波部品11aを得る。
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
(Step 1)
As shown in FIG. 8A, the
(Step 2)
Next, the orientation of the spherical surface
(Step 3)
Next, the
本実施形態では、上側ホルダ17d又は下側ホルダ17cの端子リード14aとその取り付け部分に、互いに嵌め合わせるネジを形成することもできる。そうすることで、そのネジを形成した端子リード14aを回転させてネジ締めすることで、球状弾性表面波素子10を強く押さえることができる。
In the present embodiment, it is also possible to form screws that fit together in the
(球状弾性表面波部品のセンサーホルダへの設置)
次に、第2の実施形態の図7と同様に、球状弾性表面波部品11aを透孔21を形成したセンサーホルダ20に実装して弾性表面波装置を得る。本実施形態の弾性表面波装置は、球状弾性表面波素子10の北極11N部分を真空ピンセットで摘むだけで球状弾性表面波素子10を速やかに下側ホルダ17cに設置することができる。次に、上側ホルダ17dの端子リード14aを、球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aに速やかに接触させ電気接続させることができる。本実施形態は、第2の実施形態よりも球状弾性表面波素子10を保持する治具の数が少ないので、作業が容易になる効果がある。また、素子ホルダ17への設置作業をより速やかに行える効果がある。
(Installation of spherical surface acoustic wave components on the sensor holder)
Next, similarly to FIG. 7 of the second embodiment, the spherical surface acoustic wave component 11a is mounted on the
(変形例4)
本実施形態の変形例4を図9を用いて説明する。図9(a)は、変形例4の球状弾性表面波部品10aを北極11N側のA−A’面(図9(c))から観察した図であり、図9(b)は、結晶のZ軸11zに垂直な方向で素子ホルダ17の下側ホルダ17cと上側ホルダ17dが突出する方向から球状弾性表面波素子10と素子ホルダ17を観察した図である。図9(c)は、結晶のZ軸11zに垂直な方向で図9(b)と方向が90度異なる方向から観察した、球状弾性表面波素子10の側面と、素子ホルダ17の断面を示す図である。
(素子ホルダ)
変形例4の素子ホルダ17は、ピン17f付きの上側ホルダ17dを、ピン17fを下側ホルダ17cに、球状弾性表面波素子10の上面に平行方向に移動させて差し込むことで設置する構造を有する。
(Modification 4)
Modification 4 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a view of the spherical surface
(Element holder)
The
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
変形例4では、図9のように、球状弾性表面波素子10を下側ホルダ17c上に設置した後に、球状弾性表面波素子10の上に、ピン17f付きの上側ホルダ17dを、ピン17fを下側ホルダ17cに差し込んで設置することで、上側ホルダ17dに設置した端子リード14aを球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aに電気接続させ、球状弾性表面波部品11aを得る。この球状弾性表面波部品11aを、第2の実施形態の図7と同様に透孔21を形成したセンサーホルダ20に実装して弾性表面波装置を得る。
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
In the modified example 4, as shown in FIG. 9, after the spherical surface
(変形例5)
本実施形態の変形例5を図10を用いて説明する。図10は、結晶のZ軸11zに垂直な方向から観察した、球状弾性表面波素子10の側面と、素子ホルダ17の断面を示す図である。
(素子ホルダ)
変形例5の素子ホルダ17は、ネジ17g付きの上側ホルダ17dを、下側ホルダ17cに、ネジ17gで締め付けることで設置する構造を有する。
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
変形例5では、図10のように、球状弾性表面波素子10を下側ホルダ17c上に設置し、次に、球状弾性表面波素子10の上に、上側ホルダ17dを設置し、上側ホルダ17dを貫通して下側ホルダ17cのネジ穴に嵌るネジ17gを締め付けることで、上側ホルダ17dを下側ホルダ17cに固定する。この際に、ネジ17gを締めることで、上側ホルダ17dとそれに設置した端子リード14aを、球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aに強く押し付けて電気接続させるとともに、球状弾性表面波素子10を強く保持する球状弾性表面波部品11aを得る。ここで、ネジ17gと上側ホルダ17dの間、あるいは、上側ホルダ17dと下側ホルダ17cの間にスプリングバネを入れることで、端子リード14aを球状弾性表面波素子10へ押し付ける力をスプリングバネの弾力による一定の力に調整することが望ましい。また、上側ホルダ17d自体に板バネを内在させて弾力性を持たせても良い。
(Modification 5)
Modification 5 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a view showing a side surface of the spherical surface
(Element holder)
The
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
In the modified example 5, as shown in FIG. 10, the spherical surface
本変形例5は、ネジ17gを下側ホルダ17cのネジ穴に締め付けることで上側ホルダ17dとそれに設置した端子リード14aを球状弾性表面波素子10の第1素子電極13aに強く押し付けて強固に保持できる効果がある。
In the fifth modification, the
(変形例6)
本実施形態の変形例6の球状弾性表面波部品11aを図11を用いて説明する。図11(a)は、結晶のZ軸11zに垂直な方向から観察した、球状弾性表面波素子10の側面と、素子ホルダ17の断面を示す図である。図11(b)は、球状弾性表面波部品11aを実装したセンサーホルダ20の断面とその球状弾性表面波部品11aの側面を示す図である。
(球状弾性表面波素子の構造)
変形例6の球状弾性表面波素子10は、図11(a)のように、球状弾性表面波素子10の圧電体基材11の球面に同時に形成する金属めっきパターンにより、その南極11S側に、北側の櫛型電極15Nと一体にした第1素子電極13aと、南側の櫛型電極15Sと一体にした第2素子電極13bとの2つの素子電極を形成し、また、北極11N側に位置合わせマーク16を形成する。
(素子ホルダ)
また、素子ホルダ17は、その下側ホルダ17cには、球状弾性表面波素子10を保持するための椀状の凹部を形成し、その椀状の凹部の底には2つの端子リード14aを露出させて設置する。その端子リード14aは、椀状の凹部の底面に接する直線に沿って伸ばす。
(Modification 6)
A spherical surface acoustic wave component 11a according to Modification 6 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11A is a diagram showing a side surface of the spherical surface
(Structure of spherical surface acoustic wave element)
As shown in FIG. 11A, the spherical surface
(Element holder)
The
(球状弾性表面波部品の組み立て手順)
(ステップ1)
先ず、球状弾性表面波素子10の位置合わせマーク16を観察することで配向を確認して、その配向に合わせて位置合わせマーク16の位置を真空ピンセットで掴んで球状弾性表面波素子10を持ち上げる。
(ステップ2)
次に、球状弾性表面波素子10を掴んだ真空ピンセットを移動して、球状弾性表面波素子10を下側ホルダ17cの凹部の位置に合わせ、その上に降下させて、その第1素子電極13a及び第2素子電極13bを下側ホルダ17cの凹部に露出した端子リード14aに接触させ電気接続させる。
(ステップ3)
変形例5と同様に上側ホルダ17dをネジ17gで締め付けて下側ホルダ17cに固定する。
(Assembly procedure of spherical surface acoustic wave components)
(Step 1)
First, the alignment is confirmed by observing the
(Step 2)
Next, the vacuum tweezers holding the spherical surface
(Step 3)
Similarly to the modified example 5, the
変形例6の球状弾性表面波部品10aは、こうして、下側ホルダ17cと上側ホルダ17dで球状弾性表面波素子10を挟み込むことで下側ホルダ17cに設置した端子リード14aを球状弾性表面波素子10に接触させて電気接続する。変形例6の球状弾性表面波部品10aは、その上側ホルダ17dの上部を真空ピンセットで掴んで持ち上げて透孔21を設けないセンサーホルダ20に表面実装できるので、速やかにセンサーホルダ20に実装できる効果がある。
In the spherical surface
(弾性表面波装置の製造手順)
変形例6では、以上のように球状弾性表面波部品10aを透孔21を設けないセンサーホルダ20に表面実装する以外に、以下のようにして、透孔21を設けたセンサーホルダ20に球状弾性表面波部品10aを実装することもできる。
(ステップ1)
先ず、球状弾性表面波部品10aの上下を逆さにして球状弾性表面波部品10aの端子リード14a側を真空ピンセット等の治具で掴んで持ち上げ、球状弾性表面波素子10の両端子リード14aの位置をセンサーホルダ20の導体パターン22の部品端子の位置に合わせする。
(ステップ2)
次に、球状弾性表面波部品10aの両端子リード14aを導体パターン22の部品端子の位置に降下させ、素子ホルダ17の球状弾性表面波素子10の部分を、センサーホルダ20の透孔21に収容する。
(ステップ3)
次に、球状弾性表面波部品10aの端子リード14aを導体パターン22の部品端子に半田付けすることで、球状弾性表面波部品10aをセンサーホルダ20に設置して弾性表面波装置を得る。また、この後に、上側ホルダ17dのネジ17gを緩めて上側ホルダ17dを取り外して球状弾性表面波素子10を解放することで、球状弾性表面波素子10を取り外して速やかに交換することができる。
(Manufacturing procedure of surface acoustic wave device)
In the modified example 6, in addition to the surface mounting of the spherical surface
(Step 1)
First, the spherical surface
(Step 2)
Next, both terminal leads 14 a of the spherical surface
(Step 3)
Next, by soldering the
変形例6の弾性表面波装置は、センサーホルダ20の透孔21に球状弾性表面波素子10の部分を収納するため、球状弾性表面波素子10の部分がセンサーホルダ20内に収納されることで突出することが無いので、センサーホルダ20を含めた弾性表面波装置の全体の高さを低くできる効果がある。また、球状弾性表面波部品10aをセンサーホルダ20に実装した後に、上側ホルダ17dを取り外すことができるので、球状弾性表面波素子10をこの弾性表面波装置から取り外して速やかに交換できる効果がある。
In the surface acoustic wave device according to the modified example 6, the spherical surface
なお、この球状弾性表面波部品11aは、図11の紙面に垂直方向に複数重ねて、互いに連結し、上側ホルダ17d同士を連結し、下側ホルダ17c同士を連結し、また、センサーホルダ20の透孔21を連結し、それらで囲まれた透孔21の空間を、矩形の断面を有するパイプ状に形成することができる。そして、そのパイプ状空間に成分を分析する流体を流して複数の球状弾性表面波素子10に接させて流体の成分を分析させることができる。
The spherical surface acoustic wave components 11a are stacked in the vertical direction on the paper surface of FIG. 11 and connected to each other, the
(変形例7)
本実施形態の変形例7の弾性表面波装置と球状弾性表面波部品11aを図12を用いて説明する。図12(a)は、球状弾性表面波部品11aを実装したセンサーホルダ20の断面とその球状弾性表面波部品11aの側面を示す図である。
(素子ホルダ)
図12(a)のように、変形例7の球状弾性表面波部品11aの素子ホルダ17の下側ホルダ17cは平板状であり、球状弾性表面波素子10を保持するための椀状の凹部の底に2つの端子リード14aを露出させて設置する。そして、上側ホルダ17dは、コの字
型に形成し、ネジ17gで下側ホルダ17cに締め付けて固定する。
(Modification 7)
A surface acoustic wave device and a spherical surface acoustic wave component 11a according to Modification 7 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12A is a diagram showing a cross section of the
(Element holder)
As shown in FIG. 12A, the
この球状弾性表面波部品11aは、図12の紙面に垂直方向に複数重ねて、互いに連結し、上側ホルダ17d同士を連結し、下側ホルダ17c同士を連結し、それらで囲まれた空間を、矩形の断面を有するパイプ状に形成することができる。そして、そのパイプ状空間に成分を分析する流体を流して複数の球状弾性表面波素子10に接させて流体の成分を分析させることができる。
The spherical surface acoustic wave components 11a are stacked in a vertical direction on the paper surface of FIG. 12 and connected to each other, the
また、図12(b)のように、球状弾性表面波素子10を下側ホルダ17cに接着剤で固定して、上側ホルダ17dを設置しない球状弾性表面波部品10aも製造できる。その接着剤としては、導電性接着剤を用い、それにより下側ホルダ17cの端子リード14aに球状弾性表面波素子10の素子電極13を接着することができる。また、熱可塑性樹脂や熱硬化性のエポキシ樹脂等の絶縁樹脂の接着剤で、球状弾性表面波素子10を下側ホルダ17cに接着し、接着剤の硬化収縮により弾性表面波素子10の素子電極13を端子リード14aに押し付けた球状弾性表面波部品10aを製造しても良い。この球状弾性表面波部品10aは、球状弾性表面波素子10の左右の空間から流体の流れを妨げる障害を無くし、分析すべき流体が障害無く自由に球状弾性表面波素子10の周回領域12に触れることができ、その成分分析を速やかに行える効果がある。
Further, as shown in FIG. 12B, the spherical surface
10・・・球状弾性表面波素子
10a・・・球状弾性表面波部品
10b・・・貫通孔
11・・・圧電体基材
11N・・・北極
11S・・・南極
11z・・・結晶のZ軸
12・・・周回領域
13・・・素子電極
13a・・・第1素子電極
13b・・・第2素子電極
14・・・端子
14a・・・端子リード
14b・・・端子接合部
14c・・・端子固定部
15・・・弾性表面波発生部
15N・・・北側櫛型電極
15S・・・南側櫛型電極
16・・・位置合わせマーク
17・・・素子ホルダ
17a・・・支持腕部
17b・・・溝
17c・・・下側ホルダ
17d・・・上側ホルダ
17e・・・回転軸棒
17f・・・ピン
17g・・・ネジ
20・・・センサーホルダ
21・・・透孔
22・・・導体パターン
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|---|---|---|---|
| JP2007245262A JP5151346B2 (en) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Surface acoustic wave device and spherical surface acoustic wave component |
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