(57)【要約】  弾性波センサは、圧電基板と、圧電基板の上面の伝搬領域を伝搬する主要弾性波を励振する励振電極と、伝搬した主要弾性波を受信する受信電極と、圧電基板の上面の伝搬領域に設けられた第１の絶縁体膜と、第１の絶縁体膜を覆うように圧電基板の上面に設けられた第２の絶縁体膜と、伝搬領域の上方で第２の絶縁体膜の上面に設けられて、検出対象物質に反応する反応部とを備える。第１の絶縁体膜を伝搬する横波の速度は、第２の絶縁体膜を伝搬する横波の速度より速い。この弾性波センサは高い検知感度を有する。
2013108608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を有する圧電基板と、
前記圧電基板の前記上面の伝搬領域を伝搬する主要弾性波を励振する励振電極と、
前記伝搬した主要弾性波を受信する受信電極と、
前記圧電基板の前記上面の前記伝搬領域に設けられた第１の絶縁体膜と、
前記第１の絶縁体膜を覆うように前記圧電基板の前記上面に設けられた第２の絶縁体膜と、
前記伝搬領域の上方で前記第２の絶縁体膜の上面に設けられて、検出対象物質に反応する反応部と、
を備え、
前記第１の絶縁体膜を伝搬する横波の速度は、前記第２の絶縁体膜を伝搬する横波の速度より速い、弾性波センサ。
【請求項２】
前記第１の絶縁体膜を伝搬する横波の音速が前記圧電基板中を伝搬する横波の音速より速い、請求項１に記載の弾性波センサ。
【請求項３】
前記第２の絶縁体膜を伝搬する横波の音速が前記圧電基板中を伝搬する横波の音速よりも遅い、請求項１に記載の弾性波センサ。
【請求項４】
前記第２の絶縁体膜は酸化珪素よりなり、
前記第１の絶縁体膜は窒化珪素よりなる、請求項１に記載の弾性波センサ。
【請求項５】
前記主要弾性波が伝搬する伝搬方向において、前記第１の絶縁体膜の端は前記反応部の端から離れて前記反応部の内側に位置する、請求項１に記載の弾性波センサ。
【請求項６】
前記第１の絶縁体膜は、
前記主要弾性波が伝搬する伝搬方向において前記励振電極に対向する第１の端部と、
前記伝搬方向において前記受信電極に対向する第２の端部と、前記伝搬方向において前記励振電極と前記受信電極との間に位置する中央部と、
を有し、
前記第１の絶縁体膜の前記中央部の膜厚は、前記第１の絶縁体膜の前記第１の端部の膜厚または前記第２の端部の膜厚より厚い、請求項１に記載の弾性波センサ。
【請求項７】
前記第１の絶縁体膜の前記第１の端部は、前記励振電極に近づくにつれて膜厚が薄くなるテーパー形状を有する、請求項６に記載の弾性波センサ。
【請求項８】
前記第１の絶縁体膜の前記第２の端部は、前記受信電極に近づくにつれて膜厚が薄くなるテーパー形状を有する、請求項６または７に記載の弾性波センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象物質に反応する反応部を備えた弾性波センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０Ａは従来の弾性波センサ１０１の上面模式図である。図２０Ｂは図２０Ａに示す弾性波センサ１０１の線２０Ｂ−２０Ｂにおける断面模式図である。弾性波センサ１０１は、圧電基板１０２と、圧電基板１０２の上に形成されると共に主要弾性波を励振する励振電極１０３と、その主要弾性波を受信する受信電極１０４と、圧電基板１０２の上であって励振電極１０３及び受信電極１０４を覆うように形成された絶縁体膜１０５と、絶縁体膜１０５の上であって励振電極１０３及び受信電極１０４の間の伝搬領域上に形成された反応部１０６とを備える。【０００３】
反応部１０６に対し検出対象物質を含む可能性のある物質（呼気、検査液等）を付着させることで、検出対象物質の付着に起因する弾性波の伝搬特性の変化を検出し、検出対象物質の有無、或いはその濃度などを検知することができる。【０００４】
弾性波センサ１０１に類似の従来の弾性波センサが特許文献１に記載されている。【０００５】
図２１は従来の他の弾性波センサ９０１の断面模式図である。弾性波センサ９０１は、圧電基板９０２と、圧電基板９０２の上に形成された励振電極９０３及び受信電極９０４と、圧電基板９０２の上であって励振電極９０３及び受信電極９０４の間の伝搬路の上に形成された反応部９０５と、励振電極９０３によって励振される主要弾性波の特性を検出する検出部とを備える。【０００６】
反応部９０５に対し検出対象物質を含む可能性のある物質（呼気、検査液等）を接触させることで、検出対象物質の付着に起因する弾性波の周波数変化を検出部が検出し、検出対象物質の有無、或いはその濃度などを検知することができる。【０００７】
弾性波センサ９０１に類似する従来の弾性波センサが特許文献２に記載されている。【０００８】
弾性波センサ９０１が小型になると、反応部９０５の占有面積が小さくなり、反応部９０５に吸着される検出対象物質量が低下する。このため、弾性波センサ９０１のセンシング精度が低下する。【０００９】
弾性波センサは、検体である液中または液体中に含まれる検体（検査対象となる物質）を検査または成分分析するためのセンサである。この弾性波センサは、圧電基板上に弾性波を送受するための送受信電極部を備えており、圧電基板上を伝搬する弾性波の伝搬特性が、その圧電基板の弾性波の伝搬表面の状態に応じて変化する、という特性を利用したセンサである。このような弾性波センサは、医療、環境、食品等の様々な分野で用いられている。【００１０】
例えば、生体センサの分野では、送受電極部間の弾性波の伝搬路上に検体を検出する検出領域を形成したセンサが用いられている。一般的な弾性波センサでは、この検出領域には金属層が形成されている。生体センサでは、金属層上に更に抗体層が形成されている。生体センサは抗体層に抗原溶液が導入されると、抗原抗体反応により抗原を捕集し、抗原溶液の導入前後で圧電基板を伝搬する弾性波の伝搬特性が変化する。したがって、その溶液の導入前後の弾性波の伝搬特性の変化を検出することにより、捕集された抗原の量や溶液中の抗原の濃度を検出することができる。【００１１】
上述したような弾性波センサは、センシングの感度や再現性は低下させないため、湿度などの周辺雰囲気の影響を受けないよう送受信電極部をカバー体でカバーするのが一般的である。そのカバー体の構造としては、送信電極部および受信電極部の上に振動領域として中空空間を設けるようなケースで密封されたものや、送信電極部上および受信電極部上に誘電体層を設けたものがある。【００１２】
図２２Ａはさらに他の従来の弾性波センサ９５０の上面模式図である。図２２Ｂは図２２Ａに示す弾性波センサ９５０の線２２Ｂ−２２Ｂにおける断面模式図である。弾性波センサ９５０では、送信電極部８１４は送信電極部カバー体８１２で覆われて保護されており、受信電極部８１５は受信電極部カバー体８１３で覆われて保護されている。【００１３】
このような弾性波センサは、例えば、特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００８−２８６６０６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／０３０５１９号
【特許文献３】特開平１１−３３５８１２号公報
【発明の概要】
【００１５】
弾性波センサは、圧電基板と、圧電基板の上面の伝搬領域を伝搬する主要弾性波を励振する励振電極と、伝搬した主要弾性波を受信する受信電極と、圧電基板の上面の伝搬領域に設けられた第１の絶縁体膜と、第１の絶縁体膜を覆うように圧電基板の上面に設けられた第２の絶縁体膜と、伝搬領域の上方で第２の絶縁体膜の上面に設けられて、検出対象物質に反応する反応部とを備える。第１の絶縁体膜を伝搬する横波の速度は、第２の絶縁体膜を伝搬する横波の速度より速い。
【００１６】
この弾性波センサは高い検知感度を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは実施の形態１における弾性波センサの上面模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは図１Ａに示す弾性波センサの線１Ｂ−１Ｂにおける断面模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは実施の形態２における弾性波センサの上面模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２Ａに示す弾性波センサの線２Ｂ−２Ｂにおける断面模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは実施の形態３における弾性波センサの上面模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３Ａに示す弾性波センサの線３Ｂ−３Ｂにおける断面模式図である。
【図４】図４は実施の形態４における弾性波センサの上面模式図である。
【図５】図５は図４に示す弾性波センサの線５−５における断面模式図である。
【図６】図６は実施の形態４における弾性波センサの斜視模式図である。
【図７】図７は実施の形態４における弾性波センサの上面模式図である。
【図８】図８は実施の形態４における他の弾性波センサの断面模式図である。
【図９】図９は実施の形態４におけるさらに他の弾性波センサの断面模式図である。
【図１０】図１０は実施の形態５における弾性波センサの上面模式図である。
【図１１】図１１は図１０に示す弾性波センサの線１１−１１における断面模式図である。
【図１２】図１２は実施の形態５における弾性波センサの斜視模式図である。
【図１３】図１３は実施の形態５における他の弾性波センサの断面模式図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは実施の形態６における弾性波センサの上面模式図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは図１４Ａに示す弾性波センサの線１４Ｂ−１４Ｂにおける断面模式図である。
【図１５】図１５は実施の形態７における弾性波センサの上面模式図である。
【図１６】図１６は実施の形態８における弾性波センサの上面模式図である。
【図１７】図１７は実施の形態９における弾性波センサの上面模式図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは実施の形態１０における弾性波センサの上面模式図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは図１８Ａに示す弾性波センサの線１８Ｂ−１８Ｂにおける断面模式図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは実施の形態１１における弾性波センサの上面模式図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは図１９Ａに示す弾性波センサの線１９Ｂ−１９Ｂにおける断面模式図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは従来の弾性波センサの上面模式図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは図２０Ａに示す弾性波センサの線２０Ｂ−２０Ｂにおける断面模式図である。
【図２１】図２１は他の従来の弾性波センサの断面模式図である。
【図２２Ａ】図２２Ａはさらに他の従来の弾性波センサの上面模式図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは図２２Ａに示す弾性波センサの線２２Ｂ−２２Ｂにおける断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施の形態１）
図１Ａは実施の形態１における弾性波センサ６０１の上面模式図である。図１Ｂは図１Ａに示す弾性波センサ６０１の線１Ｂ−１Ｂにおける断面模式図である。弾性波センサ６０１は、トランスバーサル型の弾性波素子を用いたバイオセンサであって、生体の分子認識機構に基づいてタンパク質、遺伝子、シグナル分子などの検出対象物質をセンシングする。
【００１９】
弾性波センサ６０１は、圧電基板６０２と、圧電基板６０２の上面６０２Ａ上に形成された励振電極６０３と、圧電基板６０２の上面６０２Ａ上に形成された受信電極６０４と、圧電基板６０２の上面６０２Ａ上に形成された絶縁体膜６０６と、圧電基板６０２の上面６０２Ａ上に形成された絶縁体膜６０７と、絶縁体膜６０７の上面６０７Ａ上に形成された反応部６０５とを備える。励振電極６０３はＳＨ（Ｓｈｅａｒ−Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波やＳＶ（Ｓｈｅａｒ−Ｖｅｒｔｉｃａｌ）波、レイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）波、ラブ（Ｌｏｖｅ）波等の主要弾性波を励振させる。受信電極６０４は励振された主要弾性波を受信する。励振された主要弾性波は、圧電基板６０２の上面６０２Ａの励振電極６０３と受信電極６０４との間の伝搬領域６０２Ｐを励振電極６０３から受信電極６０４まで伝搬方向Ｄ６０１に伝搬する。絶縁体膜６０６は圧電基板６０２の上面６０２Ａの伝搬領域６０２Ｐ上に設けられている。絶縁体膜６０７は励振電極６０３と受信電極６０４と絶縁体膜６０６とを覆う。反応部６０５は伝搬領域６０２Ｐの上方に設けられている、反応部６０５は、検出対象物質６９９Ａに反応する。具体的には、反応部６０５は検出対象物質６９９Ａに固着する、或いは検出対象物質６９９Ａと結合する結合物質６９９Ｂに固着する、或いは検出対象物質６９９Ａに反応する、或いは検出対象物質６９９Ａに結合した結合物質６９９Ｂに反応する。受信電極６０４によって受信された主要弾性波の特性（位相特性、或いは周波数特性など）は検出部６０１Ａで検出される。上方から見て、反応部６０５と絶縁体膜６０６は同じ面積を有して一致する。
【００２０】
弾性波センサ６０１は、各種医療機器に内蔵されるマザーボードに搭載される。このマザーボードに圧電基板６０２の上面６０２Ａが対向するように弾性波センサ６０１がフェースダウン実装することができる。この場合には、電極６０３、６０４が金属バンプ等を介して検出部６０１Ａに電気的に接続される。また、マザーボードに圧電基板６０２の下面６０２Ｂが接着されることで弾性波センサ６０１がフェースアップ実装されていてもよい。この場合には、電極６０３、６０４が金属ワイヤを介して検出部６０１Ａに電気的に接続される。
【００２１】
実施の形態１における弾性波センサ６０１では検出部６０１Ａは、受信電極６０４によって受信する主要弾性波の周波数変化若しくは位相変化を検出するが、主要弾性波の速度、振幅、波長等の主要弾性波の他の特性の変化を検出してもよい。
【００２２】
反応部６０５に検出対象物質６９９Ａを含む可能性のある物質（呼気、検査液等）を接触させることで、検出対象物質６９９Ａの付着による反応部６０５の質量が変化する。検出部６０１Ａは、反応部６０５の質量の変化に起因する主要弾性波の特性変化を検出し、検出対象物質６９９Ａの有無、或いはその濃度などを検知することができる。
【００２３】
図２０Ａと図２０Ｂに示す従来の弾性波センサ１０１では、伝搬領域において圧電基板１０２中へ弾性波エネルギーがバルク波として漏洩し、反応部１０６の表面付近での主要弾性波の集中度が低下するので、検知感度が劣化してしまう。これに対し、反応部１０６の材料及び膜厚によって主要弾性波の音速を遅くすることで反応部１０６の表面付近に主要弾性波を集中させることができる。しかし、反応部１０６の表面付近を伝搬する主要弾性波の音速を過度に遅くしてしまうと、検出対象物質が付着した際に生じる主要弾性波の伝搬特性の変化が小さくなり、この場合も検知感度を低下させる。
【００２４】
図１Ａと図１Ｂに示す実施の形態１における弾性波センサ６０１では、絶縁体膜６０６を伝搬する横波の速度が、絶縁体膜６０７を伝搬する横波の速度より速い。弾性波のエネルギーは音速の遅い媒質に集中するので、音速の速い絶縁体膜６０６は反応部６０５の表面付近に主要弾性波を集中させる機能をもつ。加えて、絶縁体膜６０６の影響により、反応部６０５の表面付近を伝搬する主要弾性波の音速が速くなるので、反応部６０５を形成することによる主要弾性波の音速低下を相殺することができる。これらの効果により、検出対象物質６９９Ａが反応部６０５に付着する、または検出対象物質６９９Ａが結合物質６９９Ｂに結合した際に生じる主要弾性波の伝搬特性の変化を大きくすることができ、弾性波センサ６０１の検知感度を向上させることができる。
【００２５】
また、反応部６０５と圧電基板６０２との間に絶縁体膜６０７より音速の速い絶縁体膜６０６を形成することにより、反応部６０５における主要弾性波の音速を遅くさせることなく、圧電基板６０２中への弾性波エネルギーの漏洩を抑圧することができる。これにより、検出対象物質を含む可能性のある物質（呼気、検査液等）を付着させた際の主要弾性波の伝搬特性の変化を大きくすることができ、弾性波センサ６０１の検知感度が向上する。
【００２６】
以下、弾性波センサ６０１の各構成について詳述する。
【００２７】
圧電基板６０２は圧電単結晶基板からなり、例えば、水晶、ランガサイト系、ニオブ酸リチウム系、タンタル酸リチウム系、又はニオブ酸カリウム系の圧電単結晶基板よりなる。特に、圧電基板６０２がニオブ酸リチウムよりなる場合には低損失な特性を得られるので、弾性波センサ６０１の検知感度がさらに向上する。
【００２８】
電極６０３、６０４のそれぞれは、一対の櫛形電極よりなるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極である。櫛形電極はバスバーと、バスバーから延びる複数の電極指とを有する。一対の櫛形電極のうちの一方の櫛形電極の複数の電極指が他方の櫛形電極の複数の電極に噛み合うように配置されている。一方の櫛形電極の複数の電極指はピッチλで配列されている。電極６０３、６０４の膜厚は０．００５λから０．２λ程度であり、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、チタン、タングステン、モリブデン又はクロムからなる単体金属、若しくはこれらを主成分とする合金、又はこれらの金属が積層された構造を有する。特に、金、白金、タングステン等の密度が高い金属により電極６０３、６０４を形成することにより、電極６０３、６０４における圧電基板６０２の内部への弾性波エネルギーの漏洩を抑圧でき、低損失な特性を得られるので、弾性波センサ６０１の検知感度を向上させることができる。
【００２９】
絶縁体膜６０６の内部を伝搬する横波の音速が圧電基板６０２の内部を伝搬する最も遅い横波の音速よりも速いことが望ましい。これにより、圧電基板６０２の内部への主要弾性波の漏洩を効果的に抑圧することができる。絶縁体膜６０６として、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＯＮ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ダイヤモンド（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）が用いられる。絶縁体膜６０６が窒化珪素（ＳｉＮ）よりなる場合、その膜厚は０．０１λから０．２λ程度である。特に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（ＳｉＮ）で絶縁体膜６０６を形成することにより絶縁体膜６０６の内部を伝搬する横波の音速が速く、圧電基板６０２の内部への主要弾性波の漏洩をより効果的に抑圧できるので、弾性波センサ６０１の検知感度を向上させることができる。
【００３０】
絶縁体膜６０７の内部を伝搬する横波の音速が圧電基板６０２の内部を伝搬する最も遅い横波の音速よりも遅い媒質であることが望ましい。これにより、反応部６０５の表面付近に主要弾性波を集中させることができる。絶縁体膜６０７として、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化テルル（ＴｅＯ３）が用いられる。絶縁体膜６０７が酸化珪素（ＳｉＯ２）よりなる場合、その膜厚は０．０５λから０．３λ程度である。特に、絶縁体膜６０７が酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）によりなる場合、絶縁体膜６０７の内部を伝搬する横波の音速が遅いので、反応部６０５の表面付近に主要弾性波をより集中させることができる。絶縁体膜６０７は少なくとも伝搬領域６０２Ｐ上に設けられる。絶縁体膜６０７を酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの、圧電基板６０２とは逆の周波数温度係数を有する材料により形成し、絶縁体膜６０７で電極６０３、６０４も覆うことで、弾性波センサ６０１の周波数温度特性を向上させることができる。
【００３１】
反応部６０５は、呼気等に含まれる可能性のある検出対象物質６９９Ａまたは検出対象物質６９９Ａと結合する結合物質６９９Ｂに固着する、若しくは反応する適宜の抗体よりなる。なお、この抗体は、ニッケル、銅、金、コバルト、亜鉛等の単体金属、若しくは合金からなる金属膜や有機膜等からなる接着層で絶縁体膜６０７の上面６０７Ａに付着する。特に、この接着層の材料として、腐食に強く密度の高い金を用いるのが望ましい。なお、抗体は、接着層を介さずに直接的に絶縁体膜６０７に付着していても構わない。
【００３２】
実施の形態１では、反応部６０５は伝搬領域６０２Ｐの上方に設けられるが、主要弾性波のエネルギーが到達する範囲に設けられていればどこでもよく、電極６０３、６０４の間に設けられていなくとも構わない。
【００３３】
（実施の形態２）
図２Ａは実施の形態２における弾性波センサ６５２の上面模式図である。図２Ｂは、図２Ａに示す弾性波センサ６５２の線２Ｂ−２Ｂにおける断面模式図である。図２Ａと図２Ｂにおいて、図１Ａと図１Ｂに示す実施の形態６０１における弾性波センサ６０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００３４】
実施の形態２における弾性波センサ６５２では、図２Ａと図２Ｂに示す様に、圧電基板６０２の上面６０２Ａの上方から見て、伝搬方向Ｄ６０１において絶縁体膜６０６の端部が反応部６０５の端部から離れて反応部６０５の内側に位置する。絶縁体膜６０７は、反応部６０５の直下でありかつ絶縁体膜６０６の真上ではない部分である遷移領域６０９を有する。遷移領域６０９では主要弾性波が反応部６０５の表面付近に遷移することができるので、実施の形態１における弾性波センサ６０１に比べて、絶縁体膜６０６の端部における主要弾性波の反射を防ぐことができ、より効率よく主要弾性波を反応部６０５の表面付近に集中させることができる。
【００３５】
（実施の形態３）
図３Ａは実施の形態３における弾性波センサ６５３の上面模式図である。図３Ｂは図３Ａに示す弾性波センサ６５３の線３Ｂ−３Ｂにおける断面模式図である。図３Ａと図３Ｂにおいて、図１Ａと図１Ｂに示す実施の形態１における弾性波センサ６０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００３６】
実施の形態３における弾性波センサ６５３では、図３Ａと図３Ｂに示すように、絶縁体膜６０６の電極６０３、６０４にそれぞれ対向する端部６０６ｅ、６０６ｆは、絶縁体膜６０６の膜厚が中央部から電極６０３、６０４に向かうにつれて薄くなるテーパー形状を有する。これにより、反応部６０５の端部における主要弾性波の音速が急激に変化することを防げるので、実施の形態１の弾性波センサ６０１と比べて、絶縁体膜６０６の端部における主要弾性波の反射を防ぐことができ、より効率よく主要弾性波を反応部６０５の表面付近に集中させることができる。
【００３７】
（実施の形態４）
図４は実施の形態４における弾性波センサ７０１の上面模式図である。図５は図４に示す弾性波センサ７０１の線５−５における断面模式図である。弾性波センサ７０１は、トランスバーサル型の弾性波素子を用いたバイオセンサであって、生体の分子認識機構に基づいてタンパク質、遺伝子、シグナル分子などの検出対象物質をセンシングする。
【００３８】
弾性波センサ７０１は、圧電基板７０２と、圧電基板７０２の上面７０２Ａに設けられた励振電極７０３と、圧電基板７０２の上面７０２Ａに設けられた受信電極７０４と、圧電基板７０２の上面７０２Ａに設けられた誘電体膜７０６と、誘電体膜７０６の上面７０６Ａに設けられた反応部７０５とを備える。励振電極７０３は主要弾性波を励振させる。受信電極７０４は励振された主要弾性波を受信する。励振された主要弾性波は、圧電基板７０２の上面７０２Ａの励振電極７０３と受信電極７０４との間の伝搬領域７０２Ｐを励振電極７０３から受信電極７０４まで伝搬方向Ｄ７０１に伝搬する。誘電体膜７０６は圧電基板７０２の上面７０２Ａの伝搬領域７０２Ｐ上に設けられている。反応部７０５は伝搬領域７０２Ｐの上方に設けられている、反応部７０５は、検出対象物質７９９Ａに反応する。具体的には、反応部７０５は検出対象物質７９９Ａに固着する、或いは検出対象物質７９９Ａと結合する結合物質７９９Ｂに固着する、或いは検出対象物質７９９Ａに反応する、或いは検出対象物質７９９Ａに結合した結合物質７９９Ｂに反応する。受信電極７０４によって受信された主要弾性波の特性（位相特性、或いは周波数特性など）は検出部７０１Ａで検出される。誘電体膜７０６の上面７０６Ａは凹部７０８又は凸部７０９が形成された凸凹部７０６Ｐを有する。誘電体膜７０６の上面７０６Ａに反応部７０５が接着されることで、反応部７０５を構成する接着層７１１の上面７１１Ａは凹部又は凸部が形成された凸凹部７１１Ｐを有する。誘電体膜７０６の上面７０６Ａの凸凹部７０６Ｐは、接着層７１１の上面７１１Ａの凸凹部７１１Ｐの下方に位置する。誘電体膜７０６の下面７０６Ｂは圧電基板７０２の上面７０２Ａ上に位置する。
【００３９】
弾性波センサ７０１は、各種医療機器に内蔵されるマザーボードに搭載される。このマザーボードに圧電基板７０２の上面７０２Ａが対向するように弾性波センサ７０１がフェースダウン実装することができる。この場合には、電極７０３、７０４が金属バンプ等を介して検出部７０１Ａに電気的に接続される。また、マザーボードに圧電基板７０２の下面７０２Ｂが接着されることで弾性波センサ７０１がフェースアップ実装されていてもよい。この場合には、電極７０３、７０４が金属ワイヤを介して検出部７０１Ａに電気的に接続される。
【００４０】
実施の形態４における弾性波センサ７０１では、検出部７０１Ａは受信電極７０４によって受信する主要弾性波の周波数変化若しくは位相変化を検出するが、主要弾性波の速度、振幅、波長等の主要弾性波の他の特性の変化を検出してもよい。
【００４１】
反応部７０５に検出対象物質７９９Ａを含む可能性のある物質（呼気、検査液等）を接触させることで、検出対象物質７９９Ａの付着による反応部７０５の質量が変化する。検出部７０１Ａは、反応部７０５の質量の変化に起因する主要弾性波の特性変化を検出し、検出対象物質７９９Ａの有無、或いはその濃度などを検知することができる。
【００４２】
弾性波センサ７０１において、反応部７０５を構成する接着層７１１が誘電体膜７０６の上面７０６Ａの凹部７０８又は凸部７０９に形成されている。したがって、反応部７０５を構成する接着層７１１の表面積が大きくなり、反応部７０５に吸着される検出対象物質量或いは結合物質量が増加し、弾性波センサ７０１のセンシング精度が向上する。
【００４３】
以下、弾性波センサ７０１の各構成について詳述する。
【００４４】
圧電基板７０２は圧電単結晶基板からなり、例えば、水晶、ランガサイト系、ニオブ酸リチウム系、タンタル酸リチウム系、又はニオブ酸カリウム系の圧電単結晶基板よりなる。特に、圧電基板７０２がニオブ酸リチウムよりなる場合には低損失な特性を得られるので、弾性波センサ７０１の検知感度がさらに向上する。
【００４５】
電極７０３、７０４のそれぞれは、一対の櫛形電極よりなるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極である。櫛形電極はバスバーと、バスバーから延びる複数の電極指とを有する。一対の櫛形電極のうちの一方の櫛形電極の複数の電極指が他方の櫛形電極の複数の電極に噛み合うように配置されている。
【００４６】
励振電極７０３は例えばＳＨ（Ｓｈｅａｒ−Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波やレイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）波等の主要弾性波を励振し、受信電極７０４はこの主要弾性波を受信する。電極７０３、７０４は、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、白金、モリブデン又はクロムからなる単体金属、若しくはこれらを主成分とする合金、又はこれらの金属が積層された構成を有する。
【００４７】
反応部７０５は、呼気等に含まれる可能性のある検出対象物質または検出対象物質と結合する結合物質に反応する反応物質である抗体７１０が誘電体膜７０６の上面７０６Ａに付着することで形成される。なお、抗体７１０は、金属や有機物等からなる接着層７１１で誘電体膜７０６に付着されている。また、抗体７１０は、接着層７１１を介さずに直接的に誘電体膜７０６に付着していても構わない。なお、実施の形態４では反応部７０５は、主要弾性波の伝搬領域７０２Ｐの上方に位置するが、主要弾性波のエネルギーが到達する範囲に設けられていればどこでもよく、電極７０３、７０４の間に設けられていなくてもよい。
【００４８】
誘電体膜７０６は、少なくとも主要弾性波の伝搬領域７０２Ｐの上方に設けられている。誘電体膜７０６を酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの、圧電基板７０２とは逆の周波数温度係数を有する材料により形成されている。誘電体膜７０６で電極７０３、７０４も覆うことで、弾性波センサ７０１の周波数温度特性を向上させることができる。また、誘電体膜７０６は、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化テルル、ダイヤモンド又はシリコンなど他の誘電体より形成されていてもよい。
【００４９】
誘電体膜７０６の上面の凹部７０８又は凸部７０９は、例えば圧電基板７０２の上面６０２Ａに誘電体膜７０６をスパッタリング若しくは蒸着等で形成した後に、ドライエッチング等で誘電体膜７０６の所定箇所を削ることで形成することができる。
【００５０】
図６と図７はそれぞれ弾性波センサ７０１の斜視模式図、上面模式図である。凸凹部７１１Ｐの凹部７０８はスリット７１２で構成されている。この場合は、スリット７１２は主要弾性波の伝搬方向Ｄ７０１と直角に延びる。これにより、主要弾性波の伝搬ロスを低減することができる。スリット７１２の伝搬方向Ｄ７０１における幅を反応部７０５における抗体７１０の最大幅よりも大きくすることで、スリット７１２内に抗体７１０を付着させることができる。
【００５１】
図６と図７に示すように、複数のスリット７１２が伝搬方向Ｄ７０１に所定のピッチで配列されている。そのピッチは、伝搬領域７０２Ｐでの主要弾性波の波長λと整数ｎにより表された値ｎ・λ／２と異なる。これにより、複数のスリット７１２における不要波の反射によるノイズ重畳を抑制することができる。望ましくは、主要弾性波の伝搬方向Ｄ７０１におけるスリット７１２のピッチをλ／４＋ｎ・λ／２とすることで、複数のスリット７１２における不要波の反射によるノイズ重畳を抑えることができる。
【００５２】
図８は実施の形態４における他の弾性波センサ７５２の断面模式図である。図８において、図４から図７に示す弾性波センサ７０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図８に示す弾性波センサ７５２では、反応部７０５が形成されている領域における誘電体膜７０６の平均膜厚はその該領域以外の誘電体膜７０６の平均膜厚より薄い。凸凹部７１１Ｐの凸部７０９における誘電体膜７０６の下面７０６Ｂすなわち圧電基板７０２の上面７０２Ａから誘電体膜７０６の上面７０６Ａまでの厚みＨ７０９は、凸凹部７１１Ｐの周囲での誘電体膜７０６の下面７０６Ｂすなわち圧電基板７０２の上面７０２Ａから誘電体膜７０６の上面７０６Ａまでの厚みＨ７０６より小さい。この構造により、反応部７０５を検査液の流路として機能させることができる。
【００５３】
図９は実施の形態４におけるさらに他の弾性波センサ７５３の断面模式図である。図９において、図４から図７に示す弾性波センサ７０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図９に示す弾性波センサ７５３では、誘電体膜７０６の上面７０６Ａと接着層７１１の下面７１１Bとは凸凹部７１１Ｐを含めて平坦であり、接着層７１１の厚みが変化することにより接着層７１１の上面７１１Ａに凹部７０８又は凸部７０９を有する凸凹部７１１Ｐが設けられている。接着層７１１の上面７１１Ａの凹部７０８と凸部７０９は、誘電体膜７０６の上に接着層７１１をスパッタリング若しくは蒸着等で形成した後に、ドライエッチング等で接着層７１１を所定の形状に削ることで形成することができる。
【００５４】
反応部７０５の接着層７１１の上面７１１Ａに凹部７０８又は凸部７０９を有する凸凹部７１１Ｐを設けることで接着層７１１の上面７１１Ａの表面積が大きくなる。これにより、反応部７０５に吸着される検出対象物質量、或いは結合物質量が増加し、弾性波センサ７５３のセンシング精度が向上する。
【００５５】
（実施の形態５）
図１０は実施の形態５における弾性波センサ７５４の上面模式図である。図１１は図１０に示す弾性波センサ７５４の線１１−１１における断面模式図である。図１０と図１１において、図４から図７に示す弾性波センサ７０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００５６】
図１０と図１１に示す弾性波センサ７５４は、１端子共振器型の弾性波素子を用いたバイオセンサであって、生体の分子認識機構に基づいてタンパク質、遺伝子、シグナル分子などの検出対象物質をセンシングする。
【００５７】
弾性波センサ７５４は、圧電基板７０２と、圧電基板７０２の上面７０２Ａに設けられた電極７０７を備える。電極７０７は圧電基板７０２の上面７０２Ａを伝搬方向Ｄ７０１に伝搬する主要弾性波を励振し、かつ伝搬した主要弾性波を受信する。電極７０７は、一対の櫛形電極７０７Ａ、７０７ＢよりなるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極である。櫛形電極７０７Ａ、７０７Ｂのそれぞれはバスバーと、バスバーから延びる複数の電極指とを有する。一対の櫛形電極のうちの一方の櫛形電極の複数の電極指が他方の櫛形電極の複数の電極に噛み合うように配置されている。電極７０７は、実施の形態４における電極７０３、７０４と同様の材料であり、同様の作用を有する。弾性波センサ７５４は、圧電基板７０２の上面７０２Ａに設けられた反射器７１３Ａ、７１３Ｂを備えていてもよい。反射器７１３Ａ、７１３Ｂは主要弾性波の伝搬方向Ｄ７０１において電極７０７を間に挟むように配列されている。弾性波センサ７５４は、電極７０７および反射器７１３Ａ、７１３Ｂを覆うように圧電基板７０２の上面７０２Ａに設けられた誘電体膜７０６と、誘電体膜７０６の上面７０６Ａに設けられた反応部７０５とをさらに備える。反応部７０５は検出対象物質又は検出対象物質と結合する結合物質に反応する、若しくは固着する。検出部７０１Ａは、電極７０７によって受信した主要弾性波の特性を検出する。誘電体膜７０６の上面７０６Ａに凹部７０８又は凸部７０９が形成され、その上に反応部７０５を構成する接着層７１１が設けられることで、反応部７０５を構成する接着層７１１の上面７１１Ａには凹部又は凸部を有する凸凹部７１１Ｐが形成される。反応部７０５は電極７０７の上方に位置する。
【００５８】
反応部７０５に検出対象物質を含む可能性のある物質（呼気、検査液等）を接触させることで、検出対象物質の付着による反応部７０５の質量変化に起因して主要弾性波の特性が変化する。その変化を検出部７０１Ａが検出し、検出対象物質の有無、或いはその濃度などを検知する。
【００５９】
弾性波センサ７５４において、反応部７０５を構成する接着層７１１が誘電体膜７０６の上面７０６Ａの凹部７０８又は凸部７０９に形成されているので、接着層７１１の上面７１１Ａの表面積が大きくなる。これにより、反応部７０５に吸着される検出対象物質量或いは結合物質量が増加し、弾性波センサ７５４のセンシング精度が向上する。
【００６０】
図１２は弾性波センサ７５４の斜視模式図である。図１２に示すように、凹部７０８はスリット７１２で構成されている。この場合は、スリット７１２は主要弾性波の伝搬方向Ｄ７０１と直角に延びることが望ましい。これにより、主要弾性波の伝搬ロスを低減することができる。スリット７１２の伝搬方向Ｄ７０１での幅を反応部７０５における抗体７１０の最大幅よりも大きくすることで、スリット７１２内に抗体７１０を付着させることができる。スリット７１２は、電極７０７の電極指の間のギャップ７０７Ｇと電極７０７の上面との段差を利用して、ギャップ７０７Ｇの上方に形成される。
【００６１】
図１２に示すように、複数のスリット７１２は互いに平行に所定のピッチで伝搬方向Ｄ７０１に配列されている。そのピッチは、主要弾性波の波長λと整数ｎにより表された値ｎ・λ／２と異なる。これにより、スリット７１２における不要波の反射によるノイズの重畳を抑制することができる。望ましくは、主要弾性波の伝搬方向Ｄ７０１におけるスリット７１２のピッチをλ／４＋ｎ・λ／２とすることで、スリット７１２における不要波の反射によるノイズの重畳を最小限に抑えることができる。
【００６２】
図１３は実施の形態５における他の弾性波センサ７５５の断面模式図である。図１３において、図１０から図１２に示す弾性波センサ７５４と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１３に示す弾性波センサ７５５では、誘電体膜７０６の上面７０６Ａと接着層７１１の下面７１１Bとが平坦であり、反応部７０５における接着層７１１の上面７１１Ａに凹部７０８又は凸部７０９が設けられている。接着層７１１の上面７１１Ａの凹部７０８又は凸部７０９は、誘電体膜７０６の上面７０６Ａに接着層７１１をスパッタリング若しくは蒸着等で形成した後に、ドライエッチング等で接着層７１１を所定の形状に削ることで形成することができる。
【００６３】
反応部７０５の接着層７１１の上面７１１Ａに凹部又は凸部が形成されると、接着層７１１の上面７１１Ａの表面積が大きくなる。これにより、反応部７０５に吸着される検出対象物質量、或いは結合物質量が増加し、弾性波センサ７５５のセンシング精度が向上する。
【００６４】
（実施の形態６）
図１４Ａは本発明の実施の形態６の弾性波センサ８００の上面模式図である。図１４Ｂは図１４Ａに示す弾性波センサ８００の線１４Ｂ−１４Ｂにおける断面模式図である。弾性波センサ８００は、トランスバーサル型の弾性波素子を用いたバイオセンサであって、生体の分子認識機構に基づいてタンパク質、遺伝子、シグナル分子などの検出対象物質をセンシングする。
【００６５】
弾性波センサ８００は、圧電基板８１１と、圧電基板８１１の上面８１１Ａを伝搬する弾性波を送信する送信電極部８１４と、圧電基板８１１の上面８１１Ａを伝搬する弾性波を受信する受信電極部８１５と、送信電極部８１４と受信電極部８１５との間の伝搬路に形成された反応部８１７と、送信電極部８１４を覆って保護する送信電極部カバー体８１２と、受信電極部８１５を覆って保護する受信電極部カバー体８１３とを備える。反応部８１７には、検体である液体が導入される。検出部８００Ａは、受信電極部８１５によって受信された弾性波の特性（位相特性、或は周波数特性など）を検出する。実施の形態６における弾性波センサ８００では、検出部８００Ａは、受信電極部８１５によって受信する弾性波の周波数変化若しくは位相変化を検出するが、弾性波の速度、振幅、波長等の弾性波の他の特性の変化を検出してもよい。この弾性波は、Ｓｈｅａｒ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ波やレイリー波等の弾性表面波でも良いし、板波等のバルク波でも良い。弾性波は送信電極部８１４から受信電極部８１５へ伝搬方向Ｄ８００に伝搬する。送信電極部カバー体８１２は、少なくとも伝搬方向Ｄ８００とその反対の方向において送信電極部８１４を完全に覆う。また、受信電極部カバー体８１３は、少なくとも伝搬方向Ｄ８００とその反対の方向において受信電極部８１５を完全に覆う。
【００６６】
圧電基板８１１は、水晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、四硼酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）などの圧電材料の単結晶基板である。送信電極部８１４および受信電極部８１５は、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属材料で形成される。
【００６７】
送信電極部カバー体８１２および受信電極部カバー体８１３は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）などの誘電体膜で形成しても良いし、送信電極部８１４上および受信電極部８１５上に振動空間を設けるように送信電極部８１４上および受信電極部８１５を気密封止する鉄（Ｆｅ）などの金属製のキャップでも良い。送信電極部カバー体８１２および受信電極部カバー体８１３が誘電体膜よりなる場合は、各々の電極部にて伝搬する波が圧電基板８１１と誘電体膜との境界で伝搬する弾性境界波となるように、誘電体膜の膜厚と材料を選択する。
【００６８】
反応部８１７には例えば金等の金属よりなる接着層が形成され、この接着層上に更に抗体が形成されている。この抗体に検出対象物質を含む可能性のある検体（呼気、溶液等）を導入すると、抗原抗体反応や吸着により検出対象物質が抗体に捕集される。このとき、検体の導入前後での抗体の質量の変化に起因して、圧電基板８１１を伝搬する弾性波の伝搬特性が変化する。検出部８００Ａが検体の導入前後の弾性波の伝搬特性の変化を検出することにより、検出対象物質の有無や検体中の検出対象物質の濃度を検出することができる。
【００６９】
反応部８１７において、接着層、金属の代わりにパラキシリレン系ポリマーなどの樹脂により形成されていてもよい。
【００７０】
送信電極部８１４は弾性波の伝搬路の異なる励振電極８１４ａ、８１４ｂを有する。励振電極８１４ａは、バスバー８１８と、バスバー８１８から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ａと、バスバー８１９と、バスバー８１９から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ａとで構成されている。バスバー８１８から延びる複数の電極指８１６ａは、バスバー８１９から延びる複数の電極指８１６ａと噛み合うように配置されており、励振電極８１４ａはＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極を構成する。励振電極８１４ｂは、バスバー８１９と、バスバー８１９から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ｂと、バスバー８２０と、バスバー８２０から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ｂとで構成されている。バスバー８１９から延びる複数の電極指８１６ｂは、バスバー８２０から延びる複数の電極指８１６ｂと噛み合うように配置されており、励振電極８１４ｂはＩＤＴ電極を構成する。送信電極部８１４では、励振電極８１４ａ、８１４ｂとの２つのＩＤＴ電極がバスバー８１９を共有してカスケード接続されている。受信電極部８１５は弾性波の伝搬路の異なる受信電極８１５ａ、８１５ｂを有する。受信電極８１５ａは、バスバー８２１と、バスバー８２１から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ｃと、バスバー８２２と、バスバー８２２から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ｃで構成されている。バスバー８２１から延びる複数の電極指８１６ｃは、バスバー８２２から延びる複数の電極指８１６ｃと噛み合うように配置されており、受信電極８１５ａはＩＤＴ電極を構成する。受信電極８１５ｂは、バスバー８２２と、バスバー８２２から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ｄと、バスバー８２３と、バスバー８２３から伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びる複数の電極指８１６ｄとで構成されている。バスバー８２２から延びる複数の電極指８１６ｄは、バスバー８２３から延びる複数の電極指８１６ｄと噛み合うように配置されており、受信電極８１５ｂはＩＤＴ電極を構成する。受信電極部８１５では、受信電極８１５ａ、８１５ｂとの２つのＩＤＴ電極がバスバー８１９を共有してカスケード接続されている。実施の形態６では、伝搬方向Ｄ８００における電極指８１６ａ〜８１６ｄの幅はλ／８である。
【００７１】
励振電極８１４ａと受信電極８１５ａは弾性波が伝搬する伝搬路上に設けられ、圧電基板８１１の上面８１１Ａの線Ｂ１と線Ｂ２との間の伝搬領域８１１Ｐを形成している。その弾性波は、電極指８１６ａのピッチで決まる波長λを有する。励振電極８１４ｂと受信電極８１５ｂは弾性波が伝搬する伝搬路上に設けられ、圧電基板８１１の上面８１１Ａの線Ｂ３と線Ｂ４との間の伝搬領域８１１Ｑを形成している。その弾性波は、電極指８１６ｂのピッチで決まる波長λを有する。送信電極部カバー体８１２は反応部８１７に対向する端８１２ｅを有する。伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離ｄ１１と励振電極８１４ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離ｄ１２との差がλ／４＋ｎ・λ／２となるように配置されている（ｎは整数）。ここで、距離ｄ１１は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａの複数の電極指８１６ａのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ａと端８１２ｅとの距離であり、距離ｄ１２は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ｂの複数の電極指８１６ｂのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ｂと端８１２ｅとの距離である。受信電極部カバー体８１３は反応部８１７に対向する端８１３ｅを有する。伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ａと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離ｄ１３と受信電極８１５ｂと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅの距離ｄ１４との差がλ／４＋ｍ・λ／２となるように配置されている（ｍは整数）。ここで距離ｄ１３は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ａの複数の電極指８１６ｃのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ｃと端８１３ｅとの距離であり、距離ｄ１４は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ｂの複数の電極指８１６ｄのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ｄと端８１３ｅとの距離である。
【００７２】
弾性波センサの送信電極部および受信電極部をカバー体で覆うと、カバー体のない反応部とカバー体のある送受信電極部の境界で音響インピーダンスの差が生じるため弾性波の反射を生じる。
【００７３】
図２２Ａと図２２Ｂに示す従来の弾性波センサ９５０では、送信電極部８１４で励起された弾性波は受信電極部８１５の方へ進行波として伝搬していく。励起された弾性波の一部は送信電極部カバー体８１２の端で反射されて反射波が生じ、送信電極部８１４で再度励起され、受信電極部８１５の方へ伝搬していく。再度励起された弾性波と主応答の進行波は必ずしも位相が一致しない。弾性波センサ９５０はトランスバーサルフィルタと同様の動作原理と電気特性を有するので、上述の反射が生じるとこの反射波が通過帯域内リップルや群遅延リップルを生じる。検出に用いている周波数に通過帯域内リップルや群遅延リップルが生じた場合、弾性波センサ９５０の感度劣化や誤動作につながる。
【００７４】
実施の形態６における弾性波センサ８００では、励振電極８１４ａで励起され送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅで反射された弾性波は励振電極８１４ａで再励起され受信電極部８１５に向かって伝搬する。また、励振電極８１４ｂで励起され送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅで反射された弾性波は励振電極８１４ｂで再励起され受信電極部８１５に向かって伝搬する。距離ｄ１１、ｄ１２を上記のように設定することで、励振電極８１４ａで再励起されて受信電極部８１５に向かって伝搬する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂで再励起されて受信電極部８１５へ向かって伝搬する弾性波の位相の逆相になる。これにより、それらの弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性がカバー体８１２の端８１２ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。
【００７５】
また、実施の形態６における弾性波センサ８００では、励振電極８１４ａから伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ａで反射し、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ａへ到達する。また、励振電極８１４ｂで励起し伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ｂで反射し、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ｂへ到達する。距離ｄ１３、ｄ１４を上記のように設定することで、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ａへ到達する弾性波の位相は、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ｂへ到達する弾性波の位相と逆相になる。これにより、それらの弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性がカバー体８１３の端８１３ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。このように、弾性波センサ８００は、特性にリップルが発生することを抑制し、センサ感度が良好で、誤動作が少ない。
【００７６】
実施の形態６における弾性波センサ８００では、距離ｄ１１と距離ｄ１２との差がλ／４＋ｎ・λ／２となることと、距離ｄ１３と距離ｄ１４との差がλ／４＋ｍ・λ／２となることとの少なくとも一方が満たされることで、上記の効果が得られる。
【００７７】
送信電極部カバー体８１２は、伝搬方向Ｄ８００において端８１２ｅの反対側の端８１２ｆを有する。励振電極８１４ａ、８１４ｂで励起された弾性波は双方向に伝搬するので、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆとの距離ｄ２１と励振電極８１４ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆとの距離ｄ２２との差をλ／４＋ｐ・λ／２に設定することが望ましい（ｐは整数）。ここで、距離ｄ２１は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａの複数の電極指８１６ａのうち送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆに最も近い電極指８１６ａと端８１２ｆとの距離であり、距離ｄ２２は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ｂの複数の電極指８１６ｂのうち送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆに最も近い電極指８１６ｂと端８１２ｆとの距離である。同様に、受信電極部カバー体８１３は、伝搬方向Ｄ８００において端８１３ｅの反対側の端８１３ｆを有する。受信電極８１５ａ、８１５ｂで励起された弾性波は双方向に伝搬するので、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ａと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆとの距離ｄ２３と受信電極８１５ｂと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆとの距離ｄ２４との差をλ／４＋ｑ・λ／２に設定することが望ましい（ｑは整数）。ここで、距離ｄ２３は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ａの複数の電極指８１６ｃのうち受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆに最も近い電極指８１６ｃと端８１３ｆとの距離であり、距離ｄ２４は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ｂの複数の電極指８１６ｄのうち受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆに最も近い電極指８１６ｄと端８１３ｆとの距離である。
【００７８】
より望ましくは、伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑでの弾性波の遅延時間が同じになるように、励振電極８１４ａの伝搬方向Ｄ８００における中心と受信電極８１５ａの伝搬方向Ｄ８００における中心との間の距離Ｌ１を、励振電極８１４ｂの伝搬方向Ｄ８００における中心と受信電極８１５ｂの伝搬方向Ｄ８００における中心との距離Ｌ２とほぼ等しく設定する。この構成により、弾性波センサ８００を遅延線としてセンサ回路に用いた生体分子測定装置または検出装置において、より感度を高くすることができる。
【００７９】
なお、図１４Ａの励振電極８１４ａ、励振電極８１４ｂ、受信電極８１５ａ、受信電極８１５ｂのそれぞれは一対の櫛形電極よりなる所謂スプリット電極でるが、これに特に限定されるものではなく、ソリッド電極や一方向性電極であっても良い。
【００８０】
距離ｄ１１〜ｄ１４が上記の関係まで満たさなくても同様の効果が得られる。実施の形態６における弾性波センサ８００では、距離ｄ１１とｄ１２との差はｎ・λ／２と異なる。この構成により、励振電極８１４ａで再励起されて受信電極部８１５へ向かって伝搬する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂで再励起されて受信電極部８１５へ向かって伝搬する弾性波の位相の逆相に近づく。これにより、これらの弾性波がキャンセルされて非常に弱くなるので、弾性波の特性が端８１２ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。
【００８１】
また、実施の形態６では、距離ｄ１３と距離ｄ１４との差はｍ・λ／２と異なる。この構成により、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ａへ到達する弾性波の位相は、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ｂへ到達する弾性波の位相の逆相に近づく。これにより、それらの弾性波がキャンセルされて非常に弱くなるので、弾性波の特性がカバー体８１３の端８１３ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。したがって弾性波センサ８００は、弾性波の特性にリップルが発生することを抑制し、センサ感度が良好で、誤動作が少ない。
【００８２】
実施の形態６における弾性波センサ８００では、距離ｄ１１と距離ｄ１２との差がｎ・λ／２と異なることと、距離ｄ１３と距離ｄ１４との差がｍ・λ／２と異なることとの少なくとも一方が満たされることで、上記の効果が得られる。
【００８３】
（実施の形態７）
図１５は実施の形態７における弾性波センサ８５２の上面模式図である。図１５において、図１４Ａと図１４Ｂに示す弾性波センサ８００と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態７における弾性波センサ８５２では、送信電極部８１４の励振電極８１４ｂは、伝搬方向Ｄ８００と直角の方向にバスバー８２０から延びるダミー電極指８１６ｅをさらに有する。電極指８１６ｂ、８１６ｅのうちダミー電極指８１６ｅが反応部８１７に最も近くなるように、電極指８１６ｂ、８１６ｅは伝搬方向Ｄ８００に配列されている。ダミー電極指８１６ｅは弾性波の励起には実質的に寄与しないように設置されている。すなわち、ダミー電極指８１６ｅは、その隣の電極指８１６ｂとさらにその隣の電極指８１６ｂと３本続けて同じバスバー８２０と接続されているので、弾性波の励起に実質的には寄与しない。したがって、図１５に示す弾性波センサ８５２では、距離ｄ１２は、励振電極８１４ｂの複数の電極指８１６ｂのうちの反応部８１７に最も近い電極指８１６ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離である。励振電極８１４ｂから送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅまでの音速を調整する機能を有する。ダミー電極指８１６ｅにより、励振電極８１４ａで再励起され受信電極部８１５へ伝搬する弾性波の位相が、励振電極８１４ｂで再励起され受信電極部８１５へ伝搬する弾性波の位相の正確に逆相になるようにダミー電極指８１６ｅで音速を調整することができる。これにより、それらの弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性がカバー体８１２の端８１２ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。
【００８４】
また、実施の形態７における弾性波センサ８５２では、受信電極部８１５の受信電極８１５ｂは、伝搬方向Ｄ８００と直角の方向にバスバー８２１から延びるダミー電極指８１６ｆをさらに有する。電極指８１６ｃ、８１６ｆのうちダミー電極指８１６ｆが反応部８１７に最も近くなるように、電極指８１６ｃ、８１６ｆは伝搬方向Ｄ８００に配列されている。ダミー電極指８１６ｆは弾性波の受信には実質的に寄与しないように設置されている。すなわち、ダミー電極指８１６ｆは、その隣の電極指８１６ｃとさらにその隣の電極指８１６ｃと３本続けて同じバスバー８２１と接続されているので、弾性波の受信に実質的には寄与しない。したがって、図１５に示す弾性波センサ８５２では、距離ｄ１３は、受信電極８１５ｂの複数の電極指８１６ｃのうちの反応部８１７に最も近い電極指８１６ｃと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離である。受信電極８１５ｂから受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅまでの音速を調整する機能を有する。ダミー電極指８１６ｆにより、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ａへ到達する弾性波の位相は、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射されて受信電極８１５ｂへ到達する弾性波の位相と逆相になるようにダミー電極指８１６ｆで音速を調整することができる。これにより、それらの弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性がカバー体８１３の端８１３ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。
【００８５】
以上に述べたように、実施の形態７における弾性波センサ８５２では、距離ｄ１１は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａの弾性波の励振に実質的に寄与する複数の電極指８１６ａのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ａと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離であり、距離ｄ１２は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ｂの弾性波の励振に実質的に寄与する複数の電極指８１６ｂのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離である。また、距離ｄ１３は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ａの弾性波の受信に実質的に寄与する複数の電極指８１６ｃのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ｃと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離であり、距離ｄ１４は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ｂの弾性波の受信に実質的に寄与する複数の電極指８１６ｄのうち反応部８１７に最も近い電極指８１６ｄと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離である。
【００８６】
（実施の形態８）
図１６は実施の形態８における弾性波センサ８５３の上面模式図である。図１６において、図１４Ａと図１４Ｂに示す実施の形態６における弾性波センサ８００と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態８における弾性波センサ８５３では、図１４Ａに示すバスバー８１９を有しておらず、送信電極部８１４はバスバー８１８から延びる電極指８１６ａが伝搬領域８１１Ｑまで延び、バスバー８２０から延びる電極指８１６ｂが伝搬領域８１１Ｐまで延び、送信電極部８１４は一対の櫛形電極よりなる１つのＩＤＴ電極で構成されている。すなわち、励振電極８１４ａは伝搬領域８１１Ｐにおいて互いに互いに噛み合うように配置されている電極指８１６ａ、８１６ｂで構成され、励振電極８１４ｂは伝搬領域８１１Ｑにおいて互いに互いに噛み合うように配置されている電極指８１６ａ、８１６ｂで構成されている。また、弾性波センサ８５３では、受信電極部８１５は図１４Ａに示すバスバー８２２を有しておらず、バスバー８２１から延びる電極指８１６ｃが伝搬領域８１１Ｑまで延び、バスバー８２３から延びる電極指８１６ｄが伝搬領域８１１Ｐまで延び、受信電極部８１５が一対の櫛形電極よりなる１つのＩＤＴ電極で構成されている。すなわち、受信電極８１５ａは伝搬領域８１１Ｐにおいて互いに噛み合うように配置されている電極指８１６ｃ、８１６ｄで構成され、受信電極８１５ｂは伝搬領域８１１Ｑにおいて互いに噛み合うように配置されている電極指８１６ｃ、８１６ｄで構成されている。
【００８７】
電極指８１６ａ〜８１６ｄは伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑ間、すなわち線Ｂ２と線Ｂ３の間の領域で屈曲して伝搬方向Ｄ８００に対して傾斜して延びており、伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑでは伝搬方向Ｄ８００と直角の方向に延びている。励振電極８１４ａは励振電極８１４ｂに対して伝搬方向Ｄ８００にλ／４の距離だけずれた位置に配置され、受信電極８１５ａは受信電極８１５ｂに対して伝搬方向Ｄ８００にλ／４の距離だけずれた位置に配置されている（λは弾性波の波長）。
【００８８】
弾性波センサ８５３では、図１４Ａに示す実施の形態６における弾性波センサ８００と同様に、距離ｄ１１は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ａと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離であり、距離ｄ１２は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離である。具体的には、距離ｄ１１は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ａすなわち伝搬領域８１１Ｐでの弾性波の励振に寄与する電極指８１６ａ、８１６ｂのうち反応部８１７に最も近い電極指と送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離であり、距離ｄ１２は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ｂすなわち伝搬領域８１１Ｑでの弾性波の励振に寄与する電極指８１６ａ、８１６ｂのうち反応部８１７に最も近い電極指と送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅとの距離である。距離ｄ１１は距離ｄ１２よりλ／４の距離だけ短い。同様に、距離ｄ１３は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ａと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離であり、距離ｄ１４は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ｂと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離である。具体的には、距離ｄ１３は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ａすなわち伝搬領域８１１Ｐでの弾性波の受信に寄与する電極指８１６ｃ、８１６ｄのうち反応部８１７に最も近い電極指と受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離であり、距離ｄ１４は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ｂすなわち伝搬領域８１１Ｑでの弾性波の受信に寄与する電極指８１６ｃ、８１６ｄのうち反応部８１７に最も近い電極指と受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅとの距離である。距離ｄ１４は距離ｄ１３よりλ／４の距離だけ短い。この構成により、実施の形態６における弾性波センサ８００と同様の効果が得られる。すなわち、励振電極８１４ａで励起され送信電極部カバー体８１２の端で反射され励振電極８１４ａで再励起され受信電極部８１５へ伝搬する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂで励起され送信電極部カバー体８１２の端で反射され励振電極８１４ｂで再励起され受信電極部８１５へ伝搬する弾性波の位相と逆相になる。これにより、これらの弾性波がキャンセルされ、弾性波の特性がカバー体８１２の端８１２ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。同様に、励振電極８１４ａから伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ａで反射し、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射され受信電極８１５ａへ到達する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂから伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ｂで反射し、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅで再度反射され受信電極８１５ｂへ到達する弾性波の位相に対して逆相になる。これにより、端８１３ｅで再度反射した弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性がカバー体８１３の端８１３ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。このように、弾性波センサ８５３は、弾性波の特性にリップルが発生することを抑制し、センサ感度が良好で、誤動作が少ない。
【００８９】
また、励振電極で励起された弾性波は双方向に伝搬する。実施の形態７における弾性波センサ８５３では、図１４Ａに示す実施の形態６における弾性波センサ８００と同様に、距離ｄ２１は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ａと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆとの距離であり、距離ｄ２２は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆとの距離である。具体的には、距離ｄ２１は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ａすなわち伝搬領域８１１Ｐでの弾性波の励振に寄与する電極指８１６ａ、８１６ｂのうち送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆに最も近い電極指と端８１２ｆとの距離であり、距離ｄ２２は伝搬方向Ｄ８００における励振電極８１４ｂすなわち伝搬領域８１１Ｑでの弾性波の励振に寄与する電極指８１６ａ、８１６ｂのうち送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆに最も近い電極指と端８１２ｆとの距離である。距離ｄ２２は距離ｄ２１よりλ／４の距離だけ短い。同様に、距離ｄ２３は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ａと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆとの距離であり、距離ｄ２４は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ｂと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆとの距離である。具体的には、距離ｄ２３は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ａすなわち伝搬領域８１１Ｐでの弾性波の受信に寄与する電極指８１６ｃ、８１６ｄのうち受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆに最も近い電極指と端８１３ｆとの距離であり、距離ｄ２４は伝搬方向Ｄ８００における受信電極８１５ｂすなわち伝搬領域８１１Ｑでの弾性波の受信に寄与する電極指８１６ｃ、８１６ｄのうち受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆに最も近い電極指と端８１３ｆとの距離である。距離ｄ２３は距離ｄ２４よりλ／４の距離だけ短い。この構成により、実施の形態６における弾性波センサ８００と同様の効果が得られる。
【００９０】
より望ましくは、伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑでの弾性波の遅延時間が同じになるように、励振電極８１４ａの伝搬方向Ｄ８００における中心と受信電極８１５ａの伝搬方向Ｄ８００における中心との間の距離Ｌ１を、励振電極８１４ｂの伝搬方向Ｄ８００における中心と受信電極８１５ｂの伝搬方向Ｄ８００における中心との距離Ｌ２とほぼ等しく設定する。この構成により、弾性波センサ８５２を遅延線としてセンサ回路に用いた生体分子測定装置または検出装置において、より感度を高くすることができる。
【００９１】
（実施の形態９）
図１７は実施の形態９における弾性波センサ８５４の上面模式図である。図１７において、図１６に示す実施の形態８における弾性波センサ８５３と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態９における弾性波センサ８５４では、実施の形態８における弾性波センサ８５３と異なり、送信電極部８１４の電極指８１６ａ、８１６ｂは、伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑ間すなわち線Ｂ２と線Ｂ３との間の領域を含めてバスバー８１８、８２０から弾性波の伝搬方向Ｄ８００に直角の方向に真っ直ぐに延び、互いに噛み合うように配置されている。同様に、弾性波センサ８５４では、受信電極部８１５の電極指８１６ｃ、８１６ｄは、伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑ間すなわち線Ｂ２と線Ｂ３との間の領域を含めてバスバー８２１、８２３から弾性波の伝搬方向Ｄ８００に直角の方向に真っ直ぐに延び、互いに噛み合うように配置されている。
【００９２】
実施の形態９における弾性波センサ８５４では、電極指ではなく、カバー体の端が伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑでずれている。弾性波センサ８５４において、送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅは、伝搬領域８１１Ｐに位置する部分８１２ｇと伝搬領域８１１Ｑに位置する部分８１２ｈとを有する。距離ｄ１１は励振電極８１４ａと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅの部分８１２ｇとの距離であり、距離ｄ１２は励振電極８１４ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅの部分８１２ｈとの距離である。距離ｄ１１と距離ｄ１２との差はλ／４＋ｎ・λ／２となるように、送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅの部分８１２ｇ、８１２ｈが位置する。同様に、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅは、伝搬領域８１１Ｐに位置する部分８１３ｇと伝搬領域８１１Ｑに位置する部分８１３ｈとを有する。距離ｄ１３は受信電極８１５ａと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅの部分８１３ｇとの距離であり、距離ｄ１４は受信電極８１５ｂと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅの部分８１３ｈとの距離である。距離ｄ１３と距離ｄ１４との差がλ／４＋ｍ・λ／２となるように受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅの部分８１３ｇ、８１３ｈが位置する。
【００９３】
この構成により、励振電極８１４ａで励起され送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅの部分８１２ｇで反射され励振電極８１４ａで再励起され受信電極部８１５へ伝搬する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂで励起され送信電極部カバー体８１２の端８１２ｅの部分８１２ｈで反射され励振電極８１４ｂで再励起され受信電極部８１５側へ伝搬する弾性波の位相に対して逆相になる。これにより、これらの弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性がカバー体８１２の端８１２ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。同様に、励振電極８１４ａから伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ａで反射し、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅの部分８１３ｇで再度反射され受信電極８１５ａへ到達する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂから伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ｂで反射し、受信電極部カバー体８１３の端８１３ｅの部分８１３ｈで再度反射され受信電極８１５ｂへ到達する弾性波の位相に対して逆相になる。これにより、これらの弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性がカバー体８１３の端８１３ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。このように、弾性波センサ８５４は、弾性波の特性にリップルが発生することを抑制し、センサ感度が良好で、誤動作が少ない。
【００９４】
送信電極部カバー体８１２は伝搬方向Ｄ８００において端８１２ｅの反対側の端８１２ｆを有する。送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆは、伝搬領域８１１Ｐに位置する部分８１２ｊと、伝搬領域８１１Ｑに位置する部分８１２ｋとを有する。送信電極部８１４で励起された弾性波は双方向に伝搬するので、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆの部分８１２ｊとの距離ｄ２１と励振電極８１４ｂと送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆの部分８１２ｋとの距離ｄ２２との差をλ／４＋ｐ・λ／２に設定することが望ましい（ｐは整数）。ここで、距離ｄ２１は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａの複数の電極指８１６ａ、８１６ｂのうち送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆの部分８１２ｊに最も近い電極指と端８１２ｆの部分８１２ｊとの距離であり、距離ｄ２２は、伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ｂの複数の電極指８１６ａ、８１６ｂのうち送信電極部カバー体８１２の端８１２ｆの部分８１２ｋに最も近い電極指と端８１２ｆの部分８１２ｋとの距離である。同様に、受信電極部カバー体８１３は伝搬方向Ｄ８００において端８１３ｅの反対側の端８１３ｆを有する。受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆは、伝搬領域８１１Ｐに位置する部分８１３ｊと、伝搬領域８１１Ｑに位置する部分８１３ｋとを有する。受信電極部８１５で受信される弾性波は双方向に伝搬するので、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ａと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆの部分８１３ｊとの距離ｄ２３と受信電極８１５ｂと受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆの部分８１３ｋとの距離ｄ２４との差をλ／４＋ｑ・λ／２に設定することが望ましい（ｑは整数）。ここで、距離ｄ２３は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ａの複数の電極指８１６ｃ、８１６ｄのうち受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆの部分８１３ｊに最も近い電極指と端８１３ｆの部分８１３ｊとの距離であり、距離ｄ２４は、伝搬方向Ｄ８００において、受信電極８１５ｂの複数の電極指８１６ｃ、８１６ｄのうち受信電極部カバー体８１３の端８１３ｆの部分８１３ｋに最も近い電極指と端８１３ｆの部分８１３ｋとの距離である。
【００９５】
なお、実施の形態９における弾性波センサ８５４において、図１４Ａに示す実施の形態６における弾性波センサ８００と同様に、送信電極部８１４の励振電極８１４ａ、８１４ｂはそれぞれ、バスバー８１９を共有して互いにカスケード接続された２つのＩＤＴ電極を有していてもよく、受信電極部８１５の受信電極８１５ａ、８１５ｂはそれぞれ、バスバー８２２を共有して互いにカスケード接続された２つのＩＤＴ電極を有していてもよい。この場合も、弾性波の特性にリップルが発生することを抑制し、センサ感度が良好で、誤動作の少ない弾性波センサ８５４が得られる。
【００９６】
（実施の形態１０）
図１８Ａは実施の形態１０における弾性波センサ８５１の上面模式図である。図１８Ｂは図１８Ａに示す弾性波センサ８５１の線１８Ｂ−１８Ｂにおける断面模式図である。図１８Ａと図１８Ｂにおいて、図１４Ａと図１４Ｂに示す弾性波センサ８００と同じ部分には同じ参照番号を付す。弾性波センサ８５１は、反応部８１７と圧電基板８１１との間に設けられた誘電体層８３０をさらに備える。誘電体層８３０は圧電基板８１１の上面８１１Ａに設けられ、反応部８１７は誘電体層８３０の上面８３０Ａに設けられている。反応部８１７は伝搬領域８１１Ｐ、８１１Ｑの上方に位置する。誘電体層８３０は伝搬方向において、送信電極部カバー体８１２と受信電極部カバー体８１３との間に位置する。誘電体層８３０は二酸化珪素などの誘電体よりなる。誘電体層８３０の厚みと反応部８１７の厚みとを適切に調整することで、弾性波のエネルギーを反応部８１７に集中させて弾性波センサ８５１の感度を向上させることができる。実施の形態７から実施の形態９における弾性波センサ８５２〜８５４も、誘電体層８３０と同様の誘電体層を備えてもよく、同様の効果を有する。
【００９７】
（実施の形態１１）
図１９Ａは実施の形態１１における弾性波センサ８５５の上面模式図である。図１９Ｂは図１９Ａに示す弾性波センサ８５５の線１９Ｂ−１９Ｂにおける断面模式図である。図１９Ａと図１９Ｂにおいて、図１４Ａと図１４Ｂに示す弾性波センサ８００と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００９８】
弾性波センサ８５５は、実施の形態６における弾性波センサ８００の送信電極部カバー体８１２と受信電極部カバー体８１３とを備えていない。カバー体８１２、８１３が無い場合でも、反応部８１７の端で音響インピーダンスの差が生じるので弾性波の反射を生じる。電極部８１４、８１５のそれぞれと反応部８１７の端との距離を実施の形態６における弾性波センサ８００と同様に設定することで、反射による弾性波の特性への影響を抑制できる。
【００９９】
弾性波センサ８５５の構成につき以下に詳述する。伝搬方向Ｄ８００において、送信電極部８１４と受信電極部８１５との間に設けられている反応部８１７は、送信電極部８１４に対向する端８１７ｅと、受信電極部８１５に対向する端８１７ｆとを有する。伝搬方向Ｄ８００において、励振電極８１４ａと反応部８１７の端８１７ｅとの距離ｄ１１と励振電極８１４ｂと反応部８１７の端８１７ｅとの距離ｄ１２との差がｎ・λ／２（λは弾性波の波長、ｎは整数）と異なることと、受信電極８１５ａと反応部８１７の端８１７ｆとの距離ｄ１３と受信電極８１５ｂと反応部８１７の端８１７ｆの距離ｄ１４との差がｍ・λ／２（ｍは整数）と異なることとの少なくとも一方が満たされる。この構成により、上記反射による弾性波の特性の劣化を防止することができる。これにより、弾性波センサ８５５は、弾性波の特性にリップルが発生することを抑制し、センサ感度が良好で、誤動作が少ない。
【０１００】
伝搬方向Ｄ８００において、距離ｄ１１と距離ｄ１２との差がλ／４＋ｎλ／２であることと、距離ｄ１３と距離ｄ１４との差がλ／４＋ｍ・λ／２であることの少なくとも一方が満たされることが望ましい。この構成により、励振電極８１４ａで励起され反応部８１７の端で反射され励振電極８１４ａで再励起され受信電極部８１５へ伝搬する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂで励起され反応部８１７の端で反射され励振電極８１４ｂで再励起され受信電極部８１５へ伝搬する弾性波の位相の逆相になる。これにより、これらの弾性波がキャンセルされ、弾性波の特性が反応部８１７の端８１７ｅでの反射の影響を受けることが抑制される。同様に、励振電極８１４ａで励起し伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ａで反射し、反応部８１７の端８１７ｆで再度反射され受信電極８１５ａへ到達する弾性波の位相は、励振電極８１４ｂで励起し伝搬してきた弾性波の一部が受信電極８１５ｂで反射し、反応部８１７の端８１７ｆで再度反射され受信電極８１５ｂへ到達する弾性波の位相の逆相になる。これにより、これらの弾性波がキャンセルされるので、弾性波の特性が反応部８１７の端８１７ｆでの反射の影響を受けることが抑制される。実施の形態１１における弾性波センサ８５５は、弾性波の特性にリップルが発生することを抑制し、センサ感度が良好で、誤動作が少ない。
【０１０１】
なお、上記実施の形態において、「上面」「上方」等の方向を示す用語は圧電基板や絶縁体膜等の弾性波センサの構成部品の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明にかかる弾性波センサは、検知感度を向上させるとの効果を有し、各種医療機器等の電子機器に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
６０１    弾性波センサ
６０２    圧電基板
６０２Ｐ    伝搬領域
６０３    励振電極
６０４    受信電極
６０５    反応部
６０６    絶縁体膜（第１の絶縁体膜）
６０７    絶縁体膜（第２の絶縁体膜）
７０１    弾性波センサ
７０２    圧電基板
７０３    励振電極（電極）
７０４    受信電極（電極）
７０５    反応部
７０６    誘電体膜
７０７    電極
７０８    凹部
７０９    凸部
７１０    抗体
７１１    接着層
７１１Ｐ    凸凹部
７１２    スリット
８００    弾性波センサ
８１１    圧電基板
８１１Ｐ    伝搬領域（第１の伝搬領域）
８１１Ｑ    伝搬領域（第２の伝搬領域）
８１２    送信電極部カバー体
８１３    受信電極部カバー体
８１４    送信電極部
８１４ａ    励振電極（第１の励振電極）
８１４ｂ    励振電極（第２の励振電極）
８１５    受信電極部
８１５ａ    受信電極（第１の受信電極）
８１５ｂ    受信電極（第２の受信電極）
８１７    反応部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月6日(2013.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
（実施の形態２）
図２Ａは実施の形態２における弾性波センサ６５２の上面模式図である。図２Ｂは、図２Ａに示す弾性波センサ６５２の線２Ｂ−２Ｂにおける断面模式図である。図２Ａと図２Ｂにおいて、図１Ａと図１Ｂに示す実施の形態１における弾性波センサ６０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
誘電体膜７０６の上面の凹部７０８又は凸部７０９は、例えば圧電基板７０２の上面７０２Ａに誘電体膜７０６をスパッタリング若しくは蒸着等で形成した後に、ドライエッチング等で誘電体膜７０６の所定箇所を削ることで形成することができる。
【国際調査報告】
2013108608.tif 000033
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