(57)【要約】【課題】電極板を好適に圧電体に貼り合わせることができる圧電デバイスを提供する。【解決手段】センサ素子３の製造方法は、圧電体７の主面及び電極板１１の主面のうちの一方の面に複数個所に分散して接合材２７を配置する接合材配置ステップ（ステップＳＴ５）と、ステップＳＴ５の後に、接合材２７の固着によって上記の主面同士を貼り合わせる接合ステップ（ステップＳＴ８）と、を有している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体の第１面及び電極板の第２面のうちの一方の面に複数個所に分散して接合材を配置する接合材配置ステップと、
前記接合材配置ステップの後に、前記接合材の固着によって前記第１面と前記第２面とを貼り合わせる接合ステップと、
を有している圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記接合材配置ステップでは、前記第１面及び前記第２面の互いに重複する範囲の全体に一様な密度で分布している前記複数個所に前記接合材を配置する
請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記接合ステップでは、前記第１面及び前記第２面を近接させる方向に前記圧電体及び前記電極板を加圧して、前記複数個所に分散している接合材を押し広げて互いに固着させる
請求項１又は２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記接合材は、第１金属と、前記第１金属よりも融点が低い第２金属とを主成分として含む合金であり、
前記接合ステップでは、前記第２金属の融点よりも高く、前記第１金属の融点よりも低い温度で前記接合材を溶融している状態で、前記第１面及び前記第２面を近接させる方向に前記圧電体及び前記電極板を加圧する
請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記接合材が配置される前の前記一方の面、及び前記一方の面と接合される前の、前記第１面及び前記第２面のうちの他方の面のうちの少なくとも一方に、前記第１金属を含む金属膜を形成する金属膜形成ステップを更に有しており、
前記接合ステップでは、前記複数個所から広がった前記接合材の前記第２金属と前記金属膜の前記第１金属との化合物を形成する
請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１金属がＡｕであり、
前記第２金属がＳｎである
請求項４又は５に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記接合ステップでは、真空雰囲気下で前記第１面及び前記第２面を近接させる方向に前記圧電体及び前記電極板を加圧する
請求項３〜６のいずれか１項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記圧電デバイスが、
前記圧電体と、
前記電極板と、
前記電極板と前記圧電体の分極軸方向において前記圧電体を挟んで対向する対向電極と、を有する圧力センサである
請求項１〜７のいずれか１項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
第１面を有している圧電体と、
第２面を有している電極板と、
前記第１面と前記第２面との間に介在してこれらの面を接合している接合層と、
を有しており、
前記接合層は、
平面視において複数個所に分散している第１領域と、
前記第１領域とは構成が異なり、複数の前記第１領域の周囲の領域である第２領域と、を有している
圧電デバイス。
【請求項１０】
前記接合層は、断面視において、第１層と、前記第１層とは異なる材料からなり、前記第１層に重なっている第２層とを有しており、
前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記第１層の厚さが互いに異なっている
請求項９に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記第１層及び前記第２層は、それぞれ、第１金属と、前記第１金属よりも融点が低い第２金属とを主成分として含む合金によって構成されており、
前記第１層及び前記第２層は、前記第１金属及び前記第２金属の含有割合が互いに異なっている
請求項１０に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記複数の第１領域及び第２領域は、それぞれ、第１金属と、前記第１金属よりも融点が低い第２金属とを主成分として含む合金によって構成されており、
前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記第１金属及び前記第２金属の含有割合が互いに異なっている
請求項９に記載の圧電デバイス。
【請求項１３】
前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記接合層の少なくとも一方の主面の界面粗さが互いに異なっている
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
【請求項１４】
前記接合層は、断面視において、第１層と、前記第１層とは異なる材料からなり、前記第１層に重なっている第２層とを有しており、
前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記第１層と前記第２層との界面粗さが互いに異なっている
請求項９に記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、圧力センサ等の圧電デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力センサ等の圧電デバイスとして、圧電体と、圧電体に貼り合わされた電極板とを有するものが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１では、ドーピング又はイオン結合によって水晶板に電極としての金属板を貼り合わせている。特許文献１では、このような構成は、蒸着又はスパッタで電極が設けられる構成に比較して、固着力が高く、劣化しにくいことを謳っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電極板を好適に圧電体に貼り合わせることができる圧電デバイス及びその製造方法が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る圧電デバイスの製造方法は、圧電体の第１面及び電極板の第２面のうちの一方の面に複数個所に分散して接合材を配置する接合材配置ステップと、前記接合材配置ステップの後に、前記接合材の固着によって前記第１面と前記第２面とを貼り合わせる接合ステップと、を有している。
【０００６】
一例において、前記接合材配置ステップでは、前記第１面及び前記第２面の互いに重複する範囲の全体に一様な密度で分布している前記複数個所に前記接合材を配置する。
【０００７】
一例において、前記接合ステップでは、前記第１面及び前記第２面を近接させる方向に前記圧電体及び前記電極板を加圧して、前記複数個所に分散している接合材を押し広げて互いに固着させる。
【０００８】
一例において、前記接合材は、第１金属と、前記第１金属よりも融点が低い第２金属とを主成分として含む合金であり、前記接合ステップでは、前記第２金属の融点よりも高く、前記第１金属の融点よりも低い温度で前記接合材を溶融している状態で、前記第１面及び前記第２面を近接させる方向に前記圧電体及び前記電極板を加圧する。
【０００９】
一例において、前記接合材が配置される前の前記一方の面、及び前記一方の面と接合される前の、前記第１面及び前記第２面のうちの他方の面のうちの少なくとも一方に、前記第１金属を含む金属膜を形成する金属膜形成ステップを更に有しており、前記接合ステップでは、前記複数個所から広がった前記接合材の前記第２金属と前記金属膜の前記第１金属との化合物を形成する。
【００１０】
一例において、前記第１金属がＡｕであり、前記第２金属がＳｎである。
【００１１】
一例において、前記接合ステップでは、真空雰囲気下で前記第１面及び前記第２面を近接させる方向に前記圧電体及び前記電極板を加圧する。
【００１２】
一例において、前記圧電デバイスが、前記圧電体と、前記電極板と、前記電極板と前記圧電体の分極軸方向において前記圧電体を挟んで対向する対向電極と、を有する圧力センサである。
【００１３】
本開示の一態様に係る圧電デバイスは、第１面を有している圧電体と、第２面を有している電極板と、前記第１面と前記第２面との間に介在してこれらの面を接合している接合層と、を有しており、前記接合層は、平面視において複数個所に分散している第１領域と、前記第１領域とは構成が異なり、複数の前記第１領域の周囲の領域である第２領域と、を有している。
【００１４】
一例において、前記接合層は、断面視において、第１層と、前記第１層とは異なる材料からなり、前記第１層に重なっている第２層とを有しており、前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記第１層の厚さが互いに異なっている。
【００１５】
一例において、前記第１層及び前記第２層は、それぞれ、第１金属と、前記第１金属よりも融点が低い第２金属とを主成分として含む合金によって構成されており、前記第１層及び前記第２層は、前記第１金属及び前記第２金属の含有割合が互いに異なっている。
【００１６】
一例において、前記複数の第１領域及び第２領域は、それぞれ、第１金属と、前記第１金属よりも融点が低い第２金属とを主成分として含む合金によって構成されており、前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記第１金属及び前記第２金属の含有割合が互いに異なっている。
【００１７】
一例において、前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記接合層の少なくとも一方の主面の界面粗さが互いに異なっている。
【００１８】
一例において、前記接合層は、断面視において、第１層と、前記第１層とは異なる材料からなり、前記第１層に重なっている第２層とを有しており、前記複数の第１領域と前記第２領域とは、前記第１層と前記第２層との界面粗さが互いに異なっている。
【発明の効果】
【００１９】
上記の手順又は構成によれば、電極板を好適に圧電体に貼り合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（ａ）は実施形態に係るセンサの構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ｉｂの拡大図。
【図２】図１のセンサの電極板及び接合層の平面図。
【図３】図１のセンサの製造方法の手順を示すフローチャート。
【図４】図１のセンサの電極板及び接合材の平面図。
【図５】図１のセンサのセンサ素子及び冶具を示す模式図。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は変形例に係る電極板及び接合材の平面図。
【図７】図１のセンサ素子の接合層の断面を撮像した拡大画像の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（センサの全体構成）
図１（ａ）は、実施形態に係るセンサ１の構成を示す斜視図である。なお、以下において、平面視という場合、特に断りがない限りは、センサ１の軸方向Ｄ１において正側又は負側に見ることをいうものとする。
【００２２】
センサ１は、例えば、圧力（別の観点では力）を電気信号（別の観点では電荷、電流又は電圧）に変換するセンサ素子３と、センサ素子３に電気的に接続された配線部４と、配線部４を介してセンサ素子３に電気的に接続され、センサ素子３からの信号に対して所定の処理を施す処理部５とを有している。なお、センサ素子３がセンサ（狭義）と捉えられてもよいし、センサ素子３と配線部４との組み合わせがセンサと捉えられてもよい。
【００２３】
（センサ素子の全体構成）
センサ素子３は、例えば、概略円柱状に構成されており、その円柱の軸方向Ｄ１において受けた圧力に応じた電気信号を出力する。円柱の直径及び高さは適宜に設定されてよい。例えば、直径は、高さよりも大きくてもよいし、同等でもよいし、小さくてもよい。寸法の一例を示すと、直径は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、高さは、１ｍｍ以上４ｍｍ以下である。また、例えば、直径は、高さの２倍以上５倍以下である。
【００２４】
なお、センサ素子３は、いずれの方向が上方又は下方とされてもよいものであるが、以下の説明では、便宜上、図示の軸方向Ｄ１の矢印が指す方向（紙面上方）を上方として、上面又は下面等の語を用いることがある。
【００２５】
センサ素子３は、例えば、軸方向Ｄ１において積層された複数の層状部材から構成されている。複数の層状部材は、例えば、上方から順に、電極膜９、第１圧電体７Ａ、第１電極板１１Ａ、第２圧電体７Ｂ及び第２電極板１１Ｂである。これらの層状部材のうち、互いに重なるもの同士（９と７Ａ、７Ａと１１Ａ、１１Ａと７Ｂ、及び７Ｂと１１Ｂ）は、その対向面において接着されている。
【００２６】
なお、以下では、第１圧電体７Ａ及び第２圧電体７Ｂを区別せずに、単に「圧電体７」ということがある。また、第１電極板１１Ａ及び第２電極板１１Ｂを区別せずに、単に「電極板１１」ということがある。
【００２７】
センサ素子３に軸方向Ｄ１における圧力が加えられ、ひいては、各圧電体７に軸方向Ｄ１における圧力が加えられると、各圧電体７においては圧力値に応じた強度（例えば電圧値又は電荷量）の電気信号が生じる。この信号は、各圧電体７の両側に重なる１対の電極（電極膜９及び第１電極板１１Ａ、又は第１電極板１１Ａ及び第２電極板１１Ｂ）によって取り出される。
【００２８】
センサ素子３は、例えば、気体又は液体の圧力を検出することに利用されてもよいし、力（荷重）を検出することに利用されてもよい。また、センサ素子３は、例えば、不図示の他の部材によって挟まれることなどによって、一定の圧力が常に付与されている状態とされ、その一定の圧力からの変動量を検出することに利用されてもよいし、そのような一定の圧力が付与されない状態で利用されてもよい。
【００２９】
センサ素子３を含むセンサは、用途に応じて適宜な構造とされてよい。例えば、センサ素子３は、２つの剛体部材に軸方向Ｄ１において挟まれてもよいし、上面及び／又は下面を外部（気体中又は液体中）に露出させてもよいし、上面及び／又は下面が適宜な厚さの絶縁膜に覆われてもよい。前記の剛体部材は、上面及び／又は下面に対してその全体に当接してもよいし、一部に当接してもよい。
【００３０】
（圧電体）
圧電体７は、例えば、一様な厚さの層状である。その平面形状は、適宜なものとされてよく、本実施形態では円形である。また、２つの圧電体７の平面形状及び寸法は、例えば、互いに同一である。２つの圧電体７の厚さは、互いに同一でもよいし、互いに異なっていてもよく、例えば、互いに同一である。また、圧電体７の厚さの具体的な値は、適宜に設定されてよく、一例を示すと、４００μｍ以上１６００μｍ以下である。
【００３１】
圧電体７は、単結晶によって構成されていてもよいし、多結晶によって構成されていてもよい。２つの圧電体７は、例えば、互いに同一の材料からなる。２つの圧電体７が互いに同一の単結晶からなる場合、軸方向Ｄ１と結晶軸とが成す角度は、２つの圧電体７同士において互いに同一である。なお、軸方向Ｄ１の正負に対する結晶軸の向き、及び平面視における結晶軸の向きは、２つの圧電体７同士において互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００３２】
圧電体７は、例えば、水晶（ＳｉＯ２、単結晶）によって構成されている。その他、圧電体７を構成する材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、四ほう酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）及びランガサイト系化合物を挙げることができる。
【００３３】
圧電体７は、例えば、その分極軸（単結晶においてはＸ軸（電気軸））が軸方向Ｄ１に概ね平行になるように形成されている。これにより、軸方向Ｄ１において圧電体７に圧力が加えられたときに効率的にその両面に電荷を生じることができる。なお、圧電体７が単結晶である場合において、Ｙ軸（機械軸）及びＺ軸（光軸、ｃ軸）は適宜な方向に向けられてよい。
【００３４】
（電極膜）
電極膜９は、例えば、一様な厚さの層状である。その平面形状及び寸法は、例えば、電極膜９が設けられている第１圧電体７Ａの上面のものと同様である。電極膜９は、例えば、圧電体７に比較して薄い。電極膜９の厚さの具体的な値は、適宜に設定されてよく、一例を示すと、１０μｍ以下である。電極膜９は、導電体からなり、例えば、金属によって構成されている。その具体的な材料は適宜に設定されてよく、電極板１１の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、電極膜９は、第１圧電体７Ａの上面に形成される、後述する圧電体側金属膜１５によってその全体が構成されていてもよい。
【００３５】
（電極板）
電極板１１は、例えば、一様な厚さの層状（平板状）である。その平面形状及び寸法は、適宜なものとされてよく、例えば、概略、貼り合わされる圧電体７の平面形状及び寸法と同様である。
【００３６】
なお、電極板１１は、圧電体７と貼り合わされる領域から延び出るリード部１１ｂ（図２参照）を有していてもよい。このリード部１１ｂは、例えば、処理部５との接続に供される。リード部１１ｂは、電極板１１の一部として捉えられてもよいし、配線部４の一部として捉えられてもよい。以下の説明では、便宜上、単に電極板１１という場合、特に断りがない限りは、リード部１１ｂを除いた部分を指すものとする。
【００３７】
電極板１１の厚さは、例えば、電極膜９よりも厚く、圧電体７よりも薄い。ただし、電極板１１は、圧電体７の厚さ以上とされても構わない。また、２つの電極板１１の厚さは、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。図示の例では、互いに異なっており、より具体的には、第１電極板１１Ａは、第２電極板１１Ｂよりも厚い。電極板１１の厚さの具体的な値は、適宜に設定されてよく、一例を挙げると、１０μｍ以上８００μｍ以下である。
【００３８】
電極板１１は、導電体からなり、例えば、金属によって構成されている。２つの電極板１１の材料は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。電極板１１の具体的な材料は、適宜に設定されてよく、例えば、りん青銅（例えばＪＩＳ（日本工業規格）のＣ５２１０）又はステンレス鋼（例えばＪＩＳのＳＵＳ３０４若しくはＳＵＳ４３０）である。この他、鉄、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、白金、パラジウム若しくはコバルト又はこれらの少なくとも一つを含む合金を挙げることができる。
【００３９】
（圧電体と電極板との接合）
図１（ｂ）は、図１（ａ）の領域Ｉｂの拡大図である。なお、図１（ｂ）は、第１電極板１１Ａと第２圧電体７Ｂとの間の構成を示しているが、第１圧電体７Ａと第１電極板１１Ａとの間の構成、及び第２圧電体７Ｂと第２電極板１１Ｂとの間の構成も同様である。
【００４０】
互いに重なる圧電体７と電極板１１とは、例えば、その間に介在する導電性の接合層１３によって接着されている。また、図示の例では、圧電体７と接合層１３との間には、圧電体側金属膜１５が介在している。電極板１１と接合層１３との間には、電極板側金属膜１７が介在している。
【００４１】
（接合層）
接合層１３は、例えば、圧電体７及び電極板１１の互いに貼り合わされる２面（第１圧電体７Ａの下面及び第１電極板１１Ａの上面、第１電極板１１Ａの下面及び第２圧電体７Ｂの上面、並びに第２圧電体７Ｂの下面及び第２電極板１１Ｂの上面）の互いに重複する範囲の全体に亘っている。なお、本実施形態では、互いに貼り合わされる２面は互いに同一の形状及び大きさであるから、互いに重複する範囲は各面の全体である。
【００４２】
接合層１３は、概略、一定の厚さで広がっている。ただし、後述するように、接合層１３は、圧電体側金属膜１５及び／又は電極板側金属膜１７の一部を取り込むことがあり、その影響によって厚さが一様でなくなることもある。接合層１３の厚さは、圧電体７の厚さ及び電極板１１の厚さに比較して薄くされている。一例を挙げると、接合層１３の厚さは１μｍ以上２０μｍ以下である。また、別の観点では、例えば、接合層１３の厚さは、電極板１１の厚さの０．００１倍以上１．０倍以下である。
【００４３】
接合層１３の材料は、例えば、狭義のはんだ（Ｓｎ−Ｐｂ系）又は鉛フリーはんだである。鉛フリーはんだとしては、例えば、Ａｕ−Ｓｎ系、Ａｕ−Ｓｉ系、Ａｕ−Ｇｅ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、及びＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系を挙げることができる。
【００４４】
なお、はんだは、接合前後においてフラックス等のはんだに特有の絶縁材料（合金を構成する非金属元素ではない絶縁材料）を含んでいてよい。ただし、本開示の説明では、そのような絶縁材料の存在を無視することがある。例えば、接合層１３の成分の質量％の説明では、特に断りがない限り、金属の質量のみを考慮している。
【００４５】
接合層１３の材料は、別の観点では、第１金属と、当該第１金属よりも融点が低い第２金属とを主成分として含む合金によって構成されている。なお、主成分は、例えば、その合金の重量に占める割合が５０％以上の成分をいうものとする。第１金属及び第２金属の合計の質量が占める割合は、例えば、５０％以上又は８０％以上である。
【００４６】
具体例を挙げると、例えば、第１金属は、Ａｕ（融点：１０６４℃程度）であり、第２金属は、Ｓｎ（融点：２３２℃程度）である。より詳細には、７５質量％以上８０質量％以下のＡｕと、２０質量％以上２５質量％以下（ただし、Ａｕの質量％との合計は１００質量％以下）のＳｎとを含む合金を挙げることができる。ＡｕとＳｎとの質量％の和は、例えば、１００質量％である。なお、以下の説明では、接合層１３の材料として、このＡｕ及びＳｎを含む合金を例に取って説明することがある。
【００４７】
（接合層の第１領域及び第２領域）
図２は、電極板１１及び接合層１３の平面図である。
【００４８】
接合層１３は、平面視において、複数の第１領域１３ａと、当該複数の第１領域１３ａとは構成が異なる第２領域１３ｂとを有している。複数の第１領域１３ａと第２領域１３ｂとの構成の相違は、例えば、第１金属及び第２金属の含有割合の相違である。すなわち、第１領域１３ａ及び第２領域１３ｂのいずれも第１金属及び第２金属によって構成されているところ、第１領域１３ａにおいては、第２領域１３ｂに比較して、第１金属及び第２金属の一方（例えば第２金属（Ｓｎ））の含有割合が多い。
【００４９】
複数の第１領域１３ａは、複数個所に分散されており、第２領域１３ｂは、複数の第１領域１３ａの周囲の領域となっている。複数の第１領域１３ａは、電極板１１の主面（板又は層の最も広い面。表裏。以下、同様。）において、例えば、概略、一様な密度で分布（分散）している。
【００５０】
より具体的には、例えば、複数の第１領域１３ａは、概略、互いに同様の形状及び大きさを有している。第１領域１３ａの形状は、例えば、概略、円形である。全ての第１領域１３ａが同等の大きさを有している必要は無く、例えば、全ての第１領域１３ａの少なくとも８割以上が同等の大きさを有しているだけでもよい。なお、２以上の所定数の第１領域１３ａが同等の大きさを有しているというとき、例えば、その所定数の第１領域１３ａ間の面積の差は、不可避の製造誤差の範囲内、及び／又は複数の第１領域１３ａの平均面積の３０％以下又は１０％以下である。
【００５１】
また、例えば、複数の第１領域１３ａは、複数の同心円に沿って配列されている。複数の同心円間の距離（半径方向）は、例えば、概ね一定である。各同心円において、複数の第１領域１３ａ間のピッチ（円周に沿う距離でも、直線距離でもよい。）は、例えば、概ね一定である。また、上記ピッチは、例えば、複数の同心円同士においても、概ね、一定である。複数の同心円間の距離と、各同心円内のピッチとは、互いに異なっていても、互いに同一であってもよく、例えば、概ね、同等である。
【００５２】
全ての複数の第１領域１３ａについて、上記の配列が成り立つ必要は無く、例えば、全ての第１領域１３ａの少なくとも８割以上について、上記の配列が成り立つだけでもよい。例えば、配列の形状と電極板１１の形状との関係上、電極板１１の中心又は外縁の付近においては、必ずしも意図した配列を実現することができるとは限らない。上記の各種の距離及びピッチは、例えば、各第１領域１３ａの図心（平面図形の重心）を基準として測定されてよい。上記の各種の距離及びピッチについて一定又は同等というとき、例えば、比較される２以上の長さ間の差は、不可避の製造誤差の範囲内、及び／又は前記２以上の長さの平均の３０％以下又は１０％以下である。
【００５３】
複数の第１領域１３ａ（又は後述する接合材２７）が一様な密度で分布しているか否かは、適宜に判定されてよい。例えば、まず、上記のように、一定の距離及び／又は一定のピッチで配列されているような場合においては、一様な密度で分布していると判定されてよい。なお、図２の例のように、同心円状に配置する場合においては、中心側と外周側とで円周の曲率が異なるから、一定の距離及び／又は一定のピッチで配列しても、厳密には一様な密度での分布とはならない。ただし、概念的には、一様な密度で分布させることを意図していると言える。
【００５４】
また、例えば、複数の第１領域１３ａの面積比の計算から、一様な密度での分布か否か判定されてもよい。具体的には、例えば、平面視において接合層１３を互いに同一の形状及び面積の複数の測定用の領域に分割する。測定用の領域の形状は、単純な形状で、かつ縦横比が１に近いもの（例えば円形又は正方形）とする。また、各測定用の領域の面積は、適宜な数（例えば２０個）の第１領域１３ａが含まれる大きさ、又は接合層１３に対する占有面積が適宜な割合（例えば２割）となる大きさとする。各測定用の領域内に含まれる第１領域１３ａの面積の合計が、複数の測定用の領域間で同等であれば、一様な分布と判定できる。
【００５５】
接合層１３（電極板１１）の全体に亘って一様な分布か否かを判断するに際して、２割程度の領域を除外して判断してもよい。例えば、既述のように、複数の第１領域１３ａの配列の形状と、電極板１１の形状との関係上、電極板１１の中心又は外縁の付近においては、一様な分布の実現が困難であるからである。そのような特異部分は、中心又は外縁以外にも現れうる。
【００５６】
（接合層の第１層及び第２層）
上記の説明では、第１領域１３ａ及び第２領域１３ｂの構成の相違を第１金属及び第２金属の含有割合の相違で捉えたが、第１領域１３ａ及び第２領域１３ｂの構成の相違は、別の観点で捉えられてもよい。具体的には、以下のとおりである。
【００５７】
図７は、接合層１３及びその周辺の断面を撮像した拡大画像の例を示す図である。紙面左側は、第１領域１３ａにおける断面画像を示しており、紙面右側は、第２領域１３ｂにおける断面画像を示している。このような画像は、例えば、電子顕微鏡を用いることによって得られる。
【００５８】
この図では、圧電体側金属膜１５及び電極板側金属膜１７については、電極板側金属膜１７に含まれる下層２３（後述）のみが示されている。圧電体側金属膜１５及び電極板側金属膜１７の他の部分（後述）については、接合層１３に取り込まれている、薄くて画像には殆ど現れていない、又は薄いことから図示を省略している、と捉えられてよい。
【００５９】
接合層１３は、第１層４１と、第１層４１に対して圧電体７側に重なっている第２層４３とを有している。第１層４１及び第２層４３は、互いに材料が異なる。具体的には、例えば、第１層４１及び第２層４３は、いずれも第１金属及び第２金属を含む合金によって構成されているが、第１金属及び第２金属の含有割合が互いに相違している。例えば、第１層４１は、第２層４３に比較して、第２金属（例えばＳｎ）の含有割合が大きい。
【００６０】
第１層４１及び第２層４３に関して、第１領域１３ａと第２領域１３ｂとを比較すると、例えば、第１領域１３ａにおいては、第２領域１３ｂに比較して、第１層４１と第２層４３との界面、及び第２層４３と圧電体７との界面粗さ（例えば任意の断面における算術平均粗さ）が大きくなっている（平坦でなくなっている、凹凸が生じている）。
【００６１】
また、第１領域１３ａの各種の界面と、第２領域１３ｂの各種の界面と、これらの界面に付した線Ｌｎ１〜Ｌｎ４との比較から理解されるように、第１領域１３ａは、第２領域１３ｂに比較して、第１層４１の厚さが大きい。なお、厚さを比較するときは、上記の凹凸を均した平均的な表面を想定してよい（平均の厚さを比較してよい。）。
【００６２】
なお、第１領域１３ａと第２領域１３ｂとで含有割合を比較する場合、その厚さ全体における含有割合同士を比較してよい。従って、例えば、第２層４３の厚さが第１領域１３ａと第２領域１３ｂとで概ね同等であり（又は第１領域１３ａの全体の厚さと第２領域１３ｂの全体の厚さとが概ね同等であり）、第１層４１が第１領域１３ａにおいて第２領域１３ｂにおけるよりも厚く、かつ第２金属（例えばＳｎ）の含有割合が第１層４１において第２層４３におけるよりも大きい場合、第１領域１３ａは、第２領域１３ｂに比較して、第２金属の含有割合が大きい。
【００６３】
（金属膜）
図１（ｂ）に戻って、圧電体側金属膜１５は、例えば、圧電体７と接合層１３との接合強度の向上に寄与している。圧電体側金属膜１５は、例えば、各圧電体７の両主面に形成されている。すなわち、本実施形態では、合計で４層の圧電体側金属膜１５が設けられている。ただし、圧電体側金属膜１５は、接合層１３と接合されない主面（第１圧電体７Ａの上面）には形成されていなくてもよい。複数の圧電体側金属膜１５の構成（材料及び厚さ）は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよく、例えば、互いに同一である。
【００６４】
同様に、電極板側金属膜１７は、例えば、電極板１１と接合層１３との接合強度の向上に寄与している。電極板側金属膜１７は、例えば、各電極板１１の接合層１３と接合される主面に形成されている。すなわち、本実施形態では、合計で４層の圧電体側金属膜１５が設けられている。ただし、電極板側金属膜１７は、接合層１３と接合されない主面にも形成されてよい。複数の電極板側金属膜１７の構成（材料及び厚さ）は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよく、例えば、互いに同一である。
【００６５】
各金属膜（１５、１７）は、同一の材料からなる１層の金属層によって構成されていてもよいし、互いに異なる材料からなる複数層の金属層によって構成されていてもよい。図示の例では、圧電体側金属膜１５は、圧電体７に重なる下層１９と、当該下層１９に重なる上層２１との２層の金属層によって構成されている。また、電極板側金属膜１７は、電極板１１に重なる下層２３と、当該下層２３に重なる上層２５との２層の金属層によって構成されている。
【００６６】
圧電体側金属膜１５（下層１９及び上層２１のそれぞれ）は、例えば、概略、圧電体７の主面の全面に亘って一定の厚さで形成されている。同様に、電極板側金属膜１７（下層２３及び上層２５のそれぞれ）は、例えば、概略、電極板１１の主面の全面（リード部１１ｂを含んでもよいし、含まなくてもよい）に亘って一定の厚さで形成されている。圧電体側金属膜１５及び電極板側金属膜１７それぞれの厚さは、例えば、接合層１３の厚さよりも薄い。その厚さの具体的な値は、適宜に設定されてよい。一例を挙げると、例えば、圧電体側金属膜１５及び電極板側金属膜１７それぞれの厚さは、０．０４μｍ以上６μｍ以下であり、別の観点では、接合層１３の厚さの０．００１倍以上５倍以下である。
【００６７】
下層１９の材料及び上層２１の材料並びにその組み合わせは、適宜に設定されてよい。同様に、下層２３の材料及び上層２５の材料並びにその組み合わせは、適宜に設定されてよい。例えば、下層１９又は下層２３の材料としては、Ｃｒ、Ｔｉ及びＮｉ並びにこれらを含む合金を挙げることができる。また、上層２１又は上層２５の材料としては、Ａｕ及びＡｇ並びにこれらを含む合金を挙げることができる。
【００６８】
なお、図示の例では圧電体側金属膜１５は２層からなるが、圧電体７側から順に、Ｃｒ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｒ／Ｐｔ／Ａｕ又はＣｒ／Ｃｕ／Ａｕのように、３層以上から構成されてもよい。電極板側金属膜１７についても同様である。圧電体側金属膜１５又は電極板側金属膜１７を１層によって構成する場合の材料としては、例えば、Ａｕ−Ｃｒ合金を挙げることができる。
【００６９】
以下の説明では、下層１９がＣｒであり、上層２１がＡｕであり、下層２３がＮｉであり、上層２５がＡｕである場合を例に取ることがある。なお、この例では、接合層１３が第１金属としてＡｕを含む場合において、上層２１及び上層２５は、第１金属（又は第１金属を含む合金）によって構成されていることになる。
【００７０】
下層１９の厚さ及び上層２１の厚さは、いずれが他方よりも大きくてもよいし、これらの層の具体的な値は適宜に設定されてよい。下層２３及び上層２５についても同様である。例えば、下層１９がＣｒであり、上層２１がＡｕである場合、例えば、下層１９の厚さは、０．００１μｍ以上０．１μｍ以下であり、上層２１の厚さは、０．０３μｍ以上５．０μｍ以下である。また、下層２３がＮｉであり、上層２５がＡｕである場合、例えば、下層２３の厚さは、０．５μｍ以上５μｍ以下であり、上層２５の厚さは、０．００５μｍ以上０．５μｍ以下である。別の観点では、接合層１３が含む第１金属を含む上層２１又は２５の厚さは、例えば、接合層１３の厚さの０．０００５倍以上０．５倍以下である。
【００７１】
（配線部４及び処理部５）
図１（ａ）に示す配線部４は、例えば、電極膜９と第２電極板１１Ｂとを接続している。そして、電極膜９及び第２電極板１１Ｂとの組み合わせと、第１電極板１１Ａとを処理部５の不図示の互いに異なる端子に接続している。すなわち、第１圧電体７Ａを含むセンサ素子（符号省略）と、第２圧電体７Ｂを含むセンサ素子（符号省略）とは、処理部５に対して並列接続されている。
【００７２】
配線部４は、電極膜９の適宜な位置に接続されていてよい。例えば、配線部４は、電極膜９の上面に接続されていてよい。また、配線部４は、例えば、電極板１１のリード部１１ｂに接続されている。配線部４の構造は、適宜なものとされてよい。例えば、配線部４は、ケーブル、ボンディングワイヤー及び／又は回路基板に形成された導体パターンによって構成されてよい。その材料も適宜に選択されてよい。
【００７３】
処理部５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）によって構成されている。特に図示しないが、例えば、処理部５は、センサ素子３からの信号を増幅する増幅器、センサ素子３からの信号をフィルタリングするフィルタ、センサ素子３からの信号を他の形式の信号に変換する変換部（例えばＡＤ変換器及び／又は変調器）、及び／又はセンサ素子３からの信号に含まれる情報に対して所定の演算を施す演算部を有している。また、処理部５は、例えば、前記のような処理（増幅、フィルタリング、形式変換及び／又は演算）が施された信号を他の機器へ出力する出力部を有している。
【００７４】
（センサの製造方法）
図３は、センサ素子３の製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【００７５】
ステップＳＴ１〜ＳＴ３では、圧電体７が準備される。また、これに並行して、ステップＳＴ４〜ＳＴ６では、電極板１１が準備される。そして、ステップＳＴ７以降においては、圧電体７と電極板１１との接合等が行われる。具体的には、以下のとおりである。
【００７６】
ステップＳＴ１では、圧電体７を作製される。例えば、人工水晶を所定のカット角でスライスして得られたウェハに対してエッチングが行われ、これにより、水晶からなる圧電体７が作製される。
【００７７】
なお、圧電体７は、例えば、このステップＳＴ１で個片化されてよい。また、圧電体７は、外縁の一部がウェハの捨て代（枠状部分）に連結されていることによりウェハ状態が維持され、ステップＳＴ２の後かつステップＳＴ３の前において個片化されてもよい。なお、圧電体７の外縁のエッチングは、ステップＳＴ２の後に行うことも可能である。
【００７８】
ステップＳＴ２では、圧電体側金属膜１５を圧電体７の両面に形成する。例えば、各面毎に、蒸着又はスパッタリングによって、下層１９となる金属及び上層２１となる金属が順に成膜される。なお、電極膜９は、このステップＳＴ２において、蒸着又はスパッタリングによって形成されてよい。
【００７９】
ステップＳＴ３では、圧電体７の表裏判定を行う。すなわち、分極軸（電気軸）の正負と、圧電体７の２つの主面との対応関係を特定する。この判定は、例えば、圧電体７の両主面に電圧を印加して歪変形を検出することによって行われる。または、圧電体７を歪変形させた状態で、電極の両主面にかかる電圧を読み取ることでも（検出することによっても）行われる。
【００８０】
ステップＳＴ４では、電極板１１が作製される。例えば、まず、電極板１１が多数個取りされる金属板が圧延加工によって作製される。そして、その金属板に対して打ち抜き又はエッチングが行われることにより、電極板１１が作製される。ただし、電極板１１は、例えば、このステップＳＴ４では、外縁の一部（例えばリード部１１ｂ）が金属板の捨て代（枠状部分）に連結されていることにより、個片化されていない。
【００８１】
また、ステップＳＴ４においては、電極板側金属膜１７が形成される。例えば、蒸着又はスパッタリングによって、下層２３となる金属及び上層２５となる金属が順に成膜される。なお、電極板側金属膜１７の形成は、上記の打ち抜き又はエッチングの前に行われてもよいし、後に行われてもよい。
【００８２】
ステップＳＴ５では、接合層１３となる接合材２７（図４参照）が電極板１１に配置される。接合材２７は、後に詳述するように、電極板１１の複数個所に分散して配置される。接合材２７の配置は、例えば、スクリーン印刷、ディスペンサ又はインクジェットによってなされてよい。なお、電極板１１に代えて、圧電体７に接合材２７を配置することも可能である。
【００８３】
ステップＳＴ６では、電極板１１を個片化する。例えば、電極板１１のリード部１１ｂと金属板の捨て代との間を打ち抜きによって切断する。なお、個片化は、ステップＳＴ５の前に行われたり、ステップＳＴ４において電極板１１の外縁の形成と同時に行われたりしてもよい。
【００８４】
ステップＳＴ７では、圧電体７及び電極板１１を冶具２９（図５参照）に配置する。これにより、例えば、センサ素子３を構成する全ての圧電体７及び電極板１１が積層される。
【００８５】
ステップＳＴ８では、接合材２７の固着によって前記第１面及び前記第２面を貼りあわせる。具体的には、加熱処理によって接合材２７が溶融され、その後、冷却（単に加熱を終了するだけも含む）が行われることによって接合材２７が凝固する。これにより、圧電体７と電極板１１とが融着され接合される。
【００８６】
その後、例えば、冶具２９からのセンサ素子３の取り出し（ステップＳＴ９）、センサ素子３における圧力に対する電気信号の出力特性の検査（ステップＳＴ１０）、及びセンサ素子３の外観の検査（ステップＳＴ１１）を経て、センサ素子３又はセンサ１が出荷される（ステップＳＴ１２）。
【００８７】
図４は、ステップＳＴ５における、接合材２７が配置された電極板１１を示す平面図である。
【００８８】
接合材２７は、既述のように電極板１１の複数個所に分散して配置される。接合材２７の位置（例えば中心位置）の分布は、図２を参照して説明した第１領域１３ａの位置（例えば中心位置）の分布と同様である。従って、第１領域１３ａの配置位置についての説明は、接合材２７の配置位置の説明としてよい。
【００８９】
ただし、接合材２７の厚さは、第１領域１３ａ（接合層１３）の厚さよりも厚く、また、複数の接合材２７の総量は、接合層１３（複数の第１領域１３ａ及び第２領域１３ｂ）の総量と同等である。平面視した際の接合材２７の形状は、例えば、第１領域１３ａの形状と、概略、同様（相似）である。なお、第１領域１３ａの平面視における大きさは、第１領域１３ａと第２領域１３ｂとを区別する指標値（例えば、第１金属（又は第２金属）の質量％、第１層４１の厚さ、界面粗さ）の閾値によって異なるが、図２及び図４の例では、接合材２７を第１領域１３ａよりも小さく示している。
【００９０】
複数の接合材２７の大きさ（例えば体積）は、互いに同等でもよいし、互いに異なっていてもよく、例えば、互いに同等である。なお、同等は、例えば、比較対象の２以上の接合材２７の体積の差が不可避の製造誤差の範囲内の状態、及び／又は前記２以上の接合材２７の平均体積の３０％以下又は１０％以下の状態である。
【００９１】
（接合の詳細）
図５は、ステップＳＴ８における、センサ素子３及び冶具２９を示す模式図である。
【００９２】
ステップＳＴ８において融着による接合を行う際には、矢印ｙ１で示すように、圧電体７及び電極板１１の積層方向かつ圧縮方向にセンサ素子３の加圧が行われる。すなわち、接合材２７が溶融している状態で、互いに貼り合わされるべき圧電体７の主面と電極板１１の主面とを近接させる方向に加圧が行われる。これにより、複数の接合材２７は、これらの主面によって押し広げられて互いに当接し、さらには、複数の接合材２７間の隙間が無くなる。そして、この状態で、複数の接合材２７は凝固し、互いに固着する。その結果、電極板１１及び圧電体７の重複範囲全体に広がる接合層１３が形成される。
【００９３】
なお、加圧するときの圧力は、適宜に設定されてよい。また、加圧は、例えば、複数の接合材２７の温度が固相線温度よりも低くなるまで継続される。ただし、加圧を終了した後に、接合材２７の温度が固相線温度よりも低くなってもよい。
【００９４】
接合材２７が、第１金属と、第１金属よりも融点が低い第２金属を含む場合においては、接合材２７の温度は、例えば、第２金属の融点よりも高く、第１金属の融点よりも低い温度まで加熱され、これにより、融着が行われる。別の観点では、例えば、接合材２７を溶融して凝固させるまでの間に亘って、接合材２７の温度は、第１金属の融点を超えない。一例を挙げると、第１金属がＡｕ（融点：１０６４℃程度）であり、第２金属がＳｎ（融点：２３２℃程度）であり、Ｓｎの含有割合が２０質量％以上２５質量％以下である場合、接合材２７の温度は、例えば、２７０℃以上３３０℃以下とされる。
【００９５】
上記のような温度で融着を行う場合、例えば、特定の相の析出（別の観点では凝固）が進み、ひいては、この特定の相に対応する層（例えば第１層４１）が形成されることがある。一方で、接合材２７は、当初は全面に配置されておらず、複数個所に分散されており、徐々に広がっていく。このとき、析出していない部分が広がっていく。従って、接合材２７の当初の配置位置においては、その周囲におけるよりも、上記の特定の相が析出した部分が成長することになる。その結果、接合材２７の当初の配置位置（例えばその中心）を概ね中心として、第１層４１が相対的に厚い第１領域１３ａが形成されるとともに、その周囲に第１層４１が相対的に薄い第２領域１３ｂが形成される。
【００９６】
具体的には、例えば、第１金属がＡｕであり、第２金属がＳｎである場合を考える。この場合、接合材２７の温度が上記の３００℃付近であると、ＡｕＳｎ共晶の中からδ相（ＡｕＳｎ化合物、融点：約４１９℃）が析出する。これにより、第１層４１が形成されていく。第１層４１は、例えば、Ｓｎが結合しやすい金属（例えばＮｉ）が電極側金属膜１７（より詳細には下層２３）に用いられていることによって、電極板１１側に形成されていく。この析出と並行して、接合材２７は当初の配置位置から周囲へ広がっていく。δ相が析出せずに残った部分は、その後、加熱が停止されて冷却されたときに凝固し、第２層４３となる。
【００９７】
ここで、例えば、接合材２７における第２金属（Ｓｎ）の含有割合に対して、析出した相における第２金属の含有割合が高い場合、第１層４１は、第２層４３に比較して、第２金属の含有割合が大きく、また、第１金属の含有割合が小さくなる。例えば、上記のように、接合材２７におけるＳｎの含有割合が２０質量％以上２５質量％以下であり、ＡｕＳｎ化合物が析出して第１層４１が形成されると、第１層４１は、第２層４３に比較して、Ｓｎの含有割合が大きく、また、Ａｕの含有割合が小さくなる。
【００９８】
また、例えば、圧電体側金属膜１５の上層２１及び電極板側金属膜１７の下層２５が第１金属（Ａｕ）であり、圧電体側金属膜１５の上層２１の厚みが厚い場合を考える。この場合、析出せずに残った部分においては、Ｓｎが上層２１及び下層２５を構成するＡｕを取り込み、化合物を形成する。このような現象によっても、第２層４３においては、第１層４１に比較して、第１金属（Ａｕ）の含有割合が大きくなる。
【００９９】
なお、上記の例から理解されるように、接合材２７における第１金属及び第２金属の比率によっては、第１層４１及び第２層４３の第１金属（又は第２金属）の含有割合の大小関係は、上記とは逆になり得る。また、圧電体側金属膜１５（又は電極板側金属膜１７）の材料及びその量によっては、第１層４１が圧電体７側に形成されることもあり得るし、第１層４１及び第２層４３の第１金属（又は第２金属）の含有割合の大小関係が上記とは逆になることもあり得る。また、接合層１３は、圧電体側金属膜１５及び／又は電極板側金属膜１７の一部を取り込むことがあり、厳密には、接合層１３は、その全体が接合材２７によって構成されているとは限らない。
【０１００】
接合材２７は、複数個所に分散して配置され、その後、広がっていくから、当初の配置位置においては、その周囲に比較して、接合材２７が溶融状態で圧電体側金属膜１５及び電極板側金属膜１７に接している時間が長い。同様に、当初の配置位置においては、その周囲に比較して、凝固前の第２層４３が析出した第１層４１に接している時間が長い。その結果、第１領域１３ａにおいては、第２領域１３ｂに比較して、接合層１３の一方の主面の界面粗さ、及び第１層４１と第２層４３との界面粗さが大きくなる。
【０１０１】
加熱及び加圧は、適宜な装置によってなされてよい。例えば、融着の際にセンサ素子３を保持する冶具２９は、伝熱性が高い材料（例えば金属）によって構成されている。そして、不図示のヒータから冶具２９を介してセンサ素子３に熱が伝えられることによって接合材２７は加熱される。
【０１０２】
また、例えば、冶具２９は、センサ素子３が嵌合する凹部を有している。当該凹部の深さは、センサ素子３全体の厚さよりも小さい。そして、センサ素子３は、冶具２９の凹部に嵌合された状態で、凹部の上方から押圧部材３１によって押圧されることによって加圧される。なお、押圧部材３１も不図示のヒータからの熱をセンサ素子３へ伝えることに寄与してもよい。
【０１０３】
融着は、真空雰囲気下において行われてよい。この場合、複数の接合材２７が押し広げられて互いに固着する過程において、接合層１３内（複数の接合材２７間）にボイドが形成されるおそれを低減することができる。なお、真空雰囲気は、大気圧よりも低ければよく、真空度は適宜に設定されてよい。
【０１０４】
真空雰囲気下で融着を行う装置は適宜に構成されてよい。図示の例では、センサ素子３、冶具２９及び押圧部材３１は、チャンバ３３内に配置されている。そして、矢印ｙ２で示すように、チャンバ３３内の気体が不図示の真空装置によって排気されている。
【０１０５】
なお、チャンバ３３に代えて、例えば、冶具２９の凹部に排気ポートを設けて凹部内の排気を行う装置を構成し、これにより、真空雰囲気下での融着を実現してもよい。また、融着だけでなく、センサ素子３を冶具２９に配置するステップ（ステップＳＴ７）も、チャンバ３３内又は冶具２９の凹部内の真空引きがなされている状態で行われてよい。
【０１０６】
以上のとおり、本実施形態では、センサ１又はセンサ素子３の製造方法は、圧電体７の第１面（第１圧電体７Ａの下面又は第２圧電体７Ｂの上面若しくは下面）及び電極板１１の第２面（第１電極板１１Ａの上面若しくは下面又は第２電極板１１Ｂの上面）のうちの一方の面（本実施形態では電極板１１の主面）に複数個所に分散して接合材２７を配置する接合材配置ステップ（ステップＳＴ５）と、ステップＳＴ５の後に、接合材２７の固着によって前記第１面及び前記第２面を貼り合わせる接合ステップ（ステップＳＴ８）と、を有している。
【０１０７】
従って、例えば、複数の接合材２７を任意の広さの領域及び／又は任意の形状の領域（例えば電極板１１の全面）に塗布することが容易である。また、例えば、各接合材２７の大きさ及び／又は複数の接合材２７の数によって、複数の接合材２７の総量を調整することが可能であり、ひいては、例えば、接合層１３の厚さ及び／又は接合強度を調整することが容易である。
【０１０８】
また、本実施形態の接合材配置ステップ（ステップＳＴ５）では、圧電体７及び電極板１１の互いに重複する範囲の全体に一様な密度で分布している複数個所に接合材２７を配置する。
【０１０９】
これにより、例えば、一様な厚さで全面に亘る接合層１３を形成することができる。ここで、圧電体７と電極板１１との接合層を介した接合方法としては、例えば、接合層となる金属板を圧電体７と電極板１１との間に配置し、リフロー炉等で加熱を行う方法が考えられる。しかし、このような方法の場合、接合層が圧電体７と電極板１１との重複部分の全体に広がらないおそれがある。そして、接合層の非配置領域が生じると、電極板１１と圧電体７との間の熱応力のバランスが崩れ、接合層とその非配置領域との境界において圧電体７に割れが生じるおそれがある。しかし、本実施形態では、複数の接合材２７を電極板１１の全面に塗布することが容易であり、ひいては、上記のような熱応力のバランスが崩れるおそれを低減できる。また、別の観点では、接合層の非配置領域が生じたとしても、非配置領域は、圧電体７と電極板１１との重複領域の一部に偏在するのではなく、重複領域の全体に存在することになることから、熱応力のバランスが崩れるおそれを低減できる。
【０１１０】
また、本実施形態の接合ステップ（ステップＳＴ８）では、圧電体７及び電極板１１を近接させる方向にこれらを加圧して、複数個所に分散している接合材２７を押し広げて互いに固着させる。
【０１１１】
従って、接合材２７の圧電体７及び電極板１１に対する接合面積を増大させて接合強度を向上させることができる。また、別の観点では、所定の接合面積を実現する接合材２７の配置数を減らすことができる。また、例えば、複数の接合材２７が個々の外周全体を互いに固着させ、複数の接合材２７間の隙間が実質的に存在しない接合層１３を形成することもできる。ここで、圧力センサであるセンサ素子３においては、接合層１３にボイドが存在すると、例えば、第２電極板１１Ｂに湾曲が生じるおそれがある。この場合、例えば、圧力が軸方向Ｄ１に対して傾斜した方向に加えられことになり、出力電圧が低下してしまうおそれがある。しかし、加圧によって複数の接合材２７間の隙間を無くし、ベタ状でボイドが実質的に存在しない接合層１３を形成することによって、上記のような不都合を解消することができる。
【０１１２】
また、本実施形態では、接合材２７は、第１金属（例えばＡｕ）と、第１金属よりも融点が低い第２金属（例えばＳｎ）とを主成分として含む合金である。接合ステップ（ＳＴ８）では、第２金属の融点よりも高く、第１金属の融点よりも低い温度で接合材２７を溶融している状態で、圧電体７及び電極板１１を近接させる方向にこれらを加圧する。
【０１１３】
従って、例えば、既述のように、複数の接合材２７が押し広げられて互いに固着して形成された接合層１３に、複数の第１領域１３ａが複数個所に分散して形成される。上述したように、複数の接合材２７に代えて、接合層となる金属板を配置した場合、上記のような温度で融着を行うと、第１金属及び第２金属の一方が外縁の一部に集中するおそれがある。その結果、例えば、熱応力のバランスが崩れるおそれがある。また、外縁に集中した成分によっては、外縁の接合強度が低下するおそれがある。しかし、本実施形態では、第１金属及び第２金属を一定の密度で分布させることが容易であり、そのような不都合を解消することが容易である。
【０１１４】
また、本実施形態の製造方法は、接合材２７が配置される前の前記一方の面（本実施形態では電極板１１の主面）、及び前記一方の面と接合される前の、前記第１面及び前記第２面の他方の面（本実施形態では圧電体７の主面）のうちの少なくとも１つの面（本実施形態では双方）に、接合材２７の第１金属（例えばＡｕ）を含む金属膜（圧電体側金属膜１５の上層２１又は電極板側金属膜１７の上層２５）を形成する金属膜形成ステップ（ステップＳＴ２又はＳＴ４）を更に有している。接合ステップ（ステップＳＴ８）では、複数個所から広がった接合材２７の第２金属（例えばＳｎ）と前記金属膜の前記第１金属との化合物（例えばＡｕ５Ｓｎ）を形成する。
【０１１５】
従って、接合層１３は、第２領域１３ｂにおいて、第１金属の含有割合の減少が低減され、又は第１金属の含有割合が増加する。その結果、例えば、第２領域１３ｂにおける固相線温度の低下の抑制が期待され、又は固相線温度の上昇が期待される。また、第１金属が接合強度の向上を目的として選択された材料である場合においては、第２領域１３ｂにおける接合強度の低下の抑制が期待され、又は第２領域１３ｂにおける接合強度の向上が期待される。
【０１１６】
また、本実施形態の接合ステップ（ステップＳＴ８）では、真空雰囲気下で圧電体７及び電極板１１を近接させる方向にこれらを加圧する。
【０１１７】
従って、接合層１３にボイドが生じる蓋然性をより低減することができる。ひいては、上述のように、軸方向Ｄ１に傾斜した方向に圧力が加えられるおそれを低減して、検出感度を向上させることができる。
【０１１８】
また、別の観点では、本実施形態に係るセンサ１又はセンサ素子３は、圧電体７と、電極板１１と、圧電体７の主面と電極板１１の主面との間に介在してこれらの面を接合している接合層１３と、を有している。接合層１３は、平面視において複数個所に分散している第１領域１３ａと、第１領域１３ａとは構成が異なり、複数の第１領域１３ａの周囲の領域である第２領域１３ｂと、を有している。第１領域１３ａと第２領域１３ｂとの構成の相違は、例えば、第１層４１の厚さの相違、第１金属及び第２金属の含有率の相違、及び／又は界面粗さの相違である。
【０１１９】
第１領域１３ａと第２領域１３ｂとの構成の相違は、例えば、剥離強度の相違を生じる。そして、複数の第１領域１３ａが分散されていることによって、例えば、剥離強度が相違する部分がセンサ素子３の外縁に集中するおそれが低減される。
【０１２０】
（変形例）
複数の接合材２７（第１領域１３ａ）の配置は、実施形態のものに限定されない。以下では、代表的な変形例をいくつか示す。
【０１２１】
図６（ａ）では、複数の接合材２７は、縦横に配列されている。換言すれば、複数の接合材２７は、特に符号を付さないが、互いに平行な複数の縦線と、複数の縦線に直交する複数の横線との複数の交点に配置されている。複数の縦線のピッチは一定であり、複数の横線のピッチは一定である。この変形例の配列は、複数の接合材２７が一様な密度で分布しているといえる配列の例である。なお、縦線のピッチと横線のピッチとは互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよく、図示の例では互いに同一である。
【０１２２】
図６（ｂ）では、複数の接合材２７は、斜めに配列されている。換言すれば、複数の接合材２７は、特に符号を付さないが、互いに平行な複数の第１線と、複数の第１線に一定の角度で交差する複数の第２線との複数の交点に配置されている。複数の第１線のピッチは一定であり、複数の第２線のピッチは一定である。第１線と第２線とは直交しておらず、互いに傾斜している点が図６（ａ）と相違する。その傾斜角は、適宜に設定されてよい。この変形例の配列は、複数の接合材２７が一様な密度で分布しているといえる配列の例である。第１線のピッチと第２線のピッチとは互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよく、図示の例では互いに同一である。
【０１２３】
図６（ｃ）では、複数の接合材２７は、放射状に配列されることを基本としている。ただし、この場合、放射状に延びる線同士の間隔が外周側ほど大きくなるので、放射状に延びる線間にも適宜に接合材２７が配置されている。この変形例のように、複数の接合材２７は、一様な密度で分布していなくてもよい。なお、この変形例では、外周側ほど接合材２７の隙間が大きいことから、例えば、複数の接合材２７を押し広げる過程で、中央側の気体を外周側へ逃がしやすい。
【０１２４】
なお、以上の実施形態及び変形例において、センサ１又はセンサ素子３は、圧電デバイスの一例である。第１圧電体７Ａの下面及び第１電極板１１Ａの上面の組み合わせ、第２圧電体７Ｂの上面及び第１電極板１１Ａの下面の組み合わせ、並びに第２圧電体７Ｂの下面及び第２電極板１１Ｂの上面の組み合わせはそれぞれ、圧電体の第１面及び電極板の第２面の一例である。電極膜９、第１電極板１１Ａ及び第２電極板１１Ｂそれぞれは、対向電極の一例である。
【０１２５】
本開示に係る技術は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１２６】
例えば、圧電デバイスは、圧力センサに限定されない。例えば、超音波を生成するデバイス又はインクを吐出させるデバイスのように、逆圧電効果によって気体、液体又は固体に圧力（荷重）を付与するアクチュエータであってもよい。電極板が貼り合わされる圧電体の第１面は、主面以外の面であってもよい。
【０１２７】
また、実施形態のセンサは、互いに重ねられた２枚の圧電体を有していた。ただし、センサは、１枚の圧電体のみを有していてもよいし、３枚以上の圧電体を有していてもよい。また、積層された圧電体は、並列接続ではなく、直列接続されてもよい。
【０１２８】
接合材は、金属からなるものに限定されない。例えば、圧電デバイスの使用環境（圧力及び温度等）によっては、接合材は、導電性フィラーを含有した樹脂によって構成されていてもよい。また、金属からなる接合材は、純金属によって構成されていてもよい。
【０１２９】
実施形態では、複数の接合材は、圧電体及び電極板の互いに重複する範囲の全面に一様な密度で分布されたが、必ずしもその必要はない。第１領域と第２領域との構成の相違として、第１層の厚さの相違、第１金属の含有割合の相違（材料の相違）及び界面粗さの相違の全てが現れている場合を例示したが、いずれか１つが現れていてもよいし、これらとは別の相違が生じていてもよい。例えば、接合材に対するバリア層の存在によって、第１領域と第２領域とで界面粗さが同等（いずれも滑らか）とされてもよい。また、例えば、第１領域と第２領域とで、析出による第１層の厚さの差が認識可能なレベルでは生じずに、一方で、接合層の両主面における界面粗さの差が顕著に現れてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１…センサ（圧電デバイス）、３…センサ素子（圧電デバイス）、７Ａ…第１圧電体、７Ｂ…第２圧電体、１１Ａ…第１電極板、１１Ｂ…第２電極板、２７…接合材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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