表面聲波器件和液態(tài)材料特性測量裝置的制造方法
【專利說明】表面聲波器件和液態(tài)材料特性測量裝置
[0001]本申請是原案申請?zhí)枮?00880116502.3的發(fā)明專利申請(國際申請?zhí)?PCT/JP2008/070879，申請日:2008年11月17日，發(fā)明名稱:表面聲波元件和液態(tài)材料特性測量裝置)的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及具有設置在壓電基板上的密封電極的表面聲波器件(元件)以及包括這種表面聲波器件的液態(tài)材料特性(性質)測量設備(裝置)。
【背景技術】
[0003]通常，表面聲波器件包括壓電基板以及輸入電極和輸出電極，這些電極包括設置在壓電基板上的梳齒電極指。當電信號被輸入到表面聲波器件的輸入電極時，在電極指之間產(chǎn)生了電場，由于壓電效應而激發(fā)出了表面聲波并在壓電基板上傳播。已經(jīng)在研究一種用于檢測各種物質并測量其特性的表面聲波傳感器，它包含了利用上述激發(fā)出的表面聲波中的剪力水平表面聲波(SH-SAW:shear horizontal surface wave)的表面聲波器件。剪力水平表面聲波在與表面聲波的傳播方向垂直的方向上移動(日本專利N0.3481298)。
[0004]表面聲波傳感器的工作利用了這樣的事實:壓電基板上待測液態(tài)材料所處的區(qū)域為電氣斷開時與該壓電基板的相同區(qū)域為電氣短路時相比，從輸出電極輸出的輸出信號具有不同的特性。更具體來講，當壓電基板的該區(qū)域為開路時產(chǎn)生的輸出信號受到了電氣相互作用和機械相互作用二者的影響，而在壓電基板的該區(qū)域為短路時產(chǎn)生的輸出信號僅受到機械相互作用的影響。因此，可以通過抵消機械相互作用來確定液態(tài)材料的物理特性，如介電常數(shù)、電導率等，隨后從輸出信號中提取出電氣相互作用。
[0005]對于米用表面聲波傳感器來測量液態(tài)材料的物理特性，存在將表面聲波傳感器浸入液態(tài)材料中的例子。在該應用中，通過密封件對表面聲波傳感器的表面聲波器件的電極進行密封，來防止電極由于該液態(tài)材料而變短路。
[0006]如果密封件設置在表面聲波的傳播路徑上，則由于密封件在傳播方向上的厚度由表面聲波的傳播特性來決定，因此必須非常精確地形成密封件。此外，經(jīng)過一段時間以后，用于密封電極的密封件有可能從壓電基板上剝離，結果液態(tài)材料會進入剝離的密封件與壓電基板之間的空隙中，由此引起電極的短路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是針對上述問題而作出的。本發(fā)明的一個目的是提供一種表面聲波器件，即使在該表面聲波器件浸入液態(tài)材料中時，它也能防止電極短路。本發(fā)明還有個目的是提供一種液態(tài)材料特性測量裝置，該液態(tài)材料特性測量裝置中包括了這種表面聲波器件，用于測量液態(tài)材料的物理特性。
[0008]本發(fā)明提供了一種具有設置在壓電基板上的電極的表面聲波器件，該表面聲波器件包括:密封件，其具有設置在所述壓電基板上的圍繞所述電極的周壁(peripheral wall)和覆蓋所述周壁的頂板(top plate)。此外，密封加強物設置在所述壓電基板上，面向施加在所述壓電基板上的液態(tài)材料，并平行于所述周壁的一部分延伸。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述密封加強物防止了液態(tài)材料與周壁進行接觸，防止了周壁從壓電基板上剝離，并防止了液態(tài)材料被施加到輸入電極和輸出電極上。
[0010]本發(fā)明的另一方面提供了一種具有設置在壓電基板上的電極的表面聲波器件，該表面聲波器件包括:密封件，其具有設置在所述壓電基板上的圍繞所述電極的周壁、設置在所述壓電基板上的面向施加在所述壓電基板上的液態(tài)材料且平行于所述周壁的一部分延伸的第一壁，和覆蓋所述周壁和所述第一壁的頂板。
[0011]所述第一壁和所述周壁共同地形成了雙重保護壁，防止液態(tài)材料與周壁進行接觸，防止周壁從壓電基板上剝離，并防止液態(tài)材料被施加到輸入電極和輸出電極上。此外，還可以設置密封加強物，其填充在所述第一壁和所述周壁的面向所述第一壁的壁部之間的空間內(nèi)。
[0012]所述周壁由感光樹脂制成。因此，周壁可以在表面聲波的傳播方向上具有理想的厚度，由此防止表面聲波的傳播特性變差。
[0013]本發(fā)明的再一方面提供了一種液態(tài)材料特性測量裝置，其包括上述表面聲波器件，其中所述電極包括輸入電極和輸出電極，它們都由所述密封件來密封，并且其中所述液態(tài)材料特性測量裝置確定施加在設置于所述輸入電極與所述輸出電極之間的傳輸路徑上的所述液態(tài)材料的物理特性。所述表面聲波器件包括:具有設置在第一輸入電極與第一輸出電極之間的第一傳播路徑的第一表面聲波器件；以及具有設置在第二輸入電極與第二輸出電極之間的第二傳播路徑并具有與第一傳播路徑不同的振幅和相位特性的第二表面聲波器件。相應地，所述表面聲波器件可以確定加在第一傳播路徑和第二傳播路徑上的所述液態(tài)材料的物理特性。第一輸入電極和第二輸入電極可以由同一電極組成。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，密封加強物防止了液態(tài)材料與周壁進行接觸，防止了周壁從壓電基板上剝離，還防止了液態(tài)材料被施加到電極上。
[0015]所述周壁和面向所述液態(tài)材料并平行于所述周壁的一部分延伸的第一壁共同組成了雙重保護壁，該雙重保護壁防止液態(tài)材料與所述周壁進行接觸，防止周壁從壓電基板上剝離，并防止液態(tài)材料被施加到電極上。此外，填充所述第一壁和所述周壁的面向所述第一壁的壁部之間的空間的密封加強物的效果在于可靠地防止了液態(tài)材料被施加到電極上。
[0016]所述周壁由感光樹脂制成，由此使周壁可以在表面聲波的傳播方向上具有理想的厚度，并防止表面聲波的傳播特性變差。
[0017]在包括上述表面聲波器件的液態(tài)材料特性測量裝置中，電極包括輸入電極和輸出電極，它們都由所述密封件來密封。所述液態(tài)材料特性測量裝置確定施加在設置于所述輸入電極和輸出電極之間的傳輸路徑上的所述液態(tài)材料的物理特性。
【附圖說明】
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的液態(tài)材料特性測量裝置的平面圖；
[0019]圖2A為沿著圖1的線IIA-1IA截取的局部端視圖；
[0020]圖2B為圖2A的局部放大圖；
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的液態(tài)材料特性測量裝置的平面圖；
[0022]圖4A為沿著圖3的線IVA-1VA截取的局部端視圖；
[0023]圖4B為圖4A的局部放大圖；
[0024]圖5為根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的液態(tài)材料特性測量裝置的平面圖；
[0025]圖6A為沿著圖5的線VIA-VIA截取的局部端視圖；
[0026]圖6B為圖6A的局部放大圖；
[0027]圖7為根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的液態(tài)材料特性測量裝置的平面圖；而
[0028]圖8為根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的液態(tài)材料特性測量裝置的平面圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將參照附圖描述本發(fā)明的第一實施方式。圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的液態(tài)材料特性測量裝置50的平面圖。圖2A為沿著圖1的線IIA-1IA截取的局部端視圖，圖2B為圖2A的局部放大圖。
[0030]如圖1所示，液態(tài)材料特性測量裝置50包括第一表面聲波器件10和第二表面聲波器件20。第一表面聲波器件10具有輸入電極12和輸出電極14，在輸入電極12和輸出電極14之間布置有第一傳播路徑16。第二表面聲波器件20具有輸入電極22和輸出電極24，在輸入電極22和輸出電極24之間布置有第二傳播路徑26。
[0031]輸入電極12和輸入電極22包括梳齒電極，用于