(57)【要約】【課題】  流体とのコスレ（摩擦）などに対して劣化しにくい圧力センサ素子を提供する。【解決手段】  水晶板２と、この水晶板２の両主面に設けられる電極３と、を備え、前記電極３が、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔのいずれかからなる金属板で、水晶板２の表面を鏡面となるように処理し、また、金属板も表面が鏡面となるように処理し、互いを重ね合わせた状態でプラズマを印加することによりイオン結合させて金属板を水晶板２に固着させている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶板と、この水晶板の両主面に設けられる電極と、を備え、前記電極が金属板であることを特徴とする圧力センサ素子。
【請求項２】
前記金属板がドーピングにより前記水晶板に固着されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ素子。
【請求項３】
前記金属板がイオン結合により前記水晶板に固着されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ素子。
【請求項４】
前記金属板が、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔのいずれかからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の圧力センサ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体などの圧力の測定に用いられる圧力センサ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧力センサ素子は、板状の圧電材料に蒸着（抵抗加熱）により形成される電極を設けた構成のものが知られており、圧力に応じて圧電材料に生じる電荷を前記電極により引き出して計測することで液体や気体などの圧力を測定することができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。この場合、圧電材料は、設けられる電極以外の表面が露出することとなる。このとき、圧電材料を水晶とし、測定対象を気体の圧力とするとき、露出する水晶の表面が気体中や雰囲気中の水分を吸着してしまう。
【特許文献１】特開平１０−３００６０９号公報（段落００１３〜００２０、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
圧力センサ素子を構成する水晶の表面に設けられた電極が蒸着により設けられていると、流体とのコスレ（摩擦）などによって劣化して強度が弱く耐久性が劣ってしまう。
【０００４】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、流体とのコスレ（摩擦）などに対して劣化しにくい圧力センサ素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、圧力センサ素子であって、水晶板と、この水晶板の両主面に設けられる電極と、を備え、前記電極が金属板であることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、前記金属板がドーピングにより前記水晶板に固着されていても良い。
ここで、ドーピングとは、格子状に穴を有する結晶構造となる水晶の、当該穴の内部に金属板の分子を入り込ませることをいう。
【０００７】
また、本発明は、前記金属板がイオン結合により前記水晶板に固着されていても良い。
【０００８】
また、本発明は、前記金属板が、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔのいずれかからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このような圧力センサ素子によれば、電極が金属板となっているので、劣化しにくくなり、耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧力センサ素子の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る圧力センサ素子の一例を示す断面図である。
【００１１】
（第一の実施形態）
図１に示すように、本発明の第一の実施形態に係る圧力センサ素子１０は、水晶板２とこの水晶板を挟む２つ一対の電極３と、から構成されている。
【００１２】
水晶板２は、所定のカットアングルでカットされ、円盤状に形成されており、主面に圧力が印加されることで内部に電荷が生じるようになっている。
なお、水晶は、アズグロウンＸ板が望ましい。この水晶は、格子状に穴を有する結晶構造となっている。
【００１３】
電極３は、水晶板２の両主面であって、その中心部から所定の半径で円形形状に形成されており、水晶板２が生じる電荷を引き出せるようになっている。
この電極３は、箔のように薄く形成された金属板となっており、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｓｎ（すず）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）のいずれかからなる。
このように、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔを用いれば、ドーピングによる固着力を高めることができる。
【００１４】
水晶板２と電極３である金属板は、ドーピングにより固着されている。
例えば、加熱された雰囲気内で水晶板２と電極３である金属板とを重ね合わせた状態で圧力を与えることにより固着される。
水晶の結晶構造は格子状に穴（隙間）が開いているため、圧力を与えることでこの穴に電極３である金属板の分子が入り込む。つまり、圧力を与えられたことによって電極３である金属板が持つ金属イオンが水晶板２である水晶の結晶構造内に入り込むことにより、水晶板２に電極３である金属板が固着される。
電極３である金属板の金属の分子が水晶板の結晶構造の穴に入り込む深さは、圧力を印加する時間や加熱する温度で制御する。これにより双晶などの結晶特性を崩さずに固着させることができる。
このため、蒸着やスパッタで設けられた電極膜に比べて固着力が高く、劣化しにくい電極とすることができる。
【００１５】
（第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態に係る圧力センサ素子１０（図１参照）は、電極３（図１参照）となる金属板が水晶板２にイオン結合している点で第一の実施形態と異なる。
なお、この場合においても、金属板は、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔのいずれかを用いることができる。
【００１６】
水晶板２と、電極３となる金属板とのイオン結合は、例えば、水晶板２の表面と金属板の表面とを鏡面となるように処理し、互いを重ね合わせた状態で熱、圧力、プラズマ、を印加することにより行う。
【００１７】
これにより、電極３となる金属板の分子が水晶の格子状に穴を有する結晶構造にける当該穴に入り込むので、蒸着で設けられた電極膜に比べて固着力が高く、劣化しにくい電極とすることができる。
また、従来から用いられている蒸着で電極を形成する場合に比べて、電極を水晶板２に形成する蒸着工程より簡易な工程とすることができ、また、蒸着を行うための装置（蒸着機）を用いないので、クリーンルーム内のコンタミネーションを抑えることができる。
【００１８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、電極となる金属板は、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔのいずれかを積層させても良いし、合金としても同様の効果を奏する。例えば、電極となる金属板をＴｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔのいずれかを積層させて互いの金属を結合させる時、イオン化傾向の離れた金属を用いることによって結合を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る圧力センサ素子の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧力センサ素子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０    圧力センサ素子
２      水晶板
３      電極
【図１】
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