检体传感器以及检体传感方法_3

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流出口即第2贯通孔19。
[0084]在图5中示出除掉外罩3的单侧一半时的检体传感器100A的立体图。如该图所示,在外罩3的内部形成有成为检体(溶液)的检体用流路的空间20。第1贯通孔18与该空间20相连。S卩,从第1贯通孔18进入的检体将流入至空间20。
[0085]在流入至空间20的检体液中包含靶物,该靶物与形成在压电基板1上的由金属膜7等构成的检测部发生反应。
[0086]压电基板1例如由钽酸锂(LiTa03)单晶、铌酸锂(LiNb03)单晶、水晶等的具有压电性的单晶的基板构成。压电基板1的平面形状以及各种尺寸也可以适当设定。作为一例,压电基板1的厚度为0.3mm?lmrn。
[0087]在图6中示出检体传感器100A的剖面图。图6(a)是图4的VIa_VIa线处的剖面图,图6(b)是图2的VIb-VIb线处的剖面图。在图7中示出压电基板1的顶视图。
[0088]如图6、图7所示,在压电基板1的上表面,形成有检测第1IDT电极5a、检测第2IDT电极6a、参考第1IDT电极5b、以及参考第2IDT电极6b。检测第1IDT电极5a以及参考第1IDT电极5b用于产生给定的SAW,检测第2IDT电极6a以及参考第2IDT电极6b分别用于接收由检测第1IDT电极5a以及参考第1IDT电极5b所产生的SAW。检测第2IDT电极6a被配置在由检测第1IDT电极5a产生的SAW的传播路径上,使得检测第2IDT电极6a能够接收由检测第1IDT电极5a产生的SAW。参考第1IDT电极5b和参考第2IDT电极6b也同样配置。
[0089]由于参考第1IDT电极5b以及参考第2IDT电极6b与检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a相同,因此以下选取检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a为例来进行说明。
[0090]检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a具有一对梳齿电极(参照图7)。各梳齿电极具有相互对置的两根汇流条以及从各汇流条向另一汇流条侧延伸的多个电极指。并且,一对梳齿电极被配置为多个电极指相互啮合。检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a构成了横向型的IDT电极。
[0091]检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a分别经由布线8而与焊盘9连接。经由这些焊盘9以及布线8而从外部向检测第1IDT电极5a输入信号,从检测第2IDT电极6a向外部输出信号。
[0092]检测第1IDT电极5a、检测第2IDT电极6a、参考第1IDT电极5b、参考第2IDT电极6b、布线8以及焊盘9例如由铝(A1)、铝和铜(Cu)的合金等构成。此外,这些电极也可以设为多层构造。在设为多层构造的情况下,例如第1层由钛(Ti)或者铬(Cr)构成,第2层由铝或者铝合金构成。
[0093]检测第1IDT电极5a、检测第2IDT电极6a、参考第1IDT电极5b、以及参考第2IDT电极6b由保护膜4覆盖。保护膜4有助于防止各电极以及布线的氧化等。保护膜4由氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、氮化硅、或者硅(Si)等构成。在检体传感器100A中,作为保护膜4而使用了二氧化硅(Si02)。
[0094]保护膜4使焊盘9露出地形成在压电基板1的整个上表面。检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a由该保护膜4覆盖。由此,能够抑制IDT电极腐蚀。
[0095]保护膜4的厚度例如为lOOnm?10 μ m。
[0096]如图6(b)所示,检测第1IDT电极5a被收纳在第1振动空间11a,检测第2IDT电极6a被收纳在第2振动空间12a。由此,检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a与外部气体以及检体液隔离开,能够从水分等的腐蚀物质中使得检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a得到保护。此外,通过确保第1振动空间11a以及第2振动空间12a,从而能够在检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a中成为SAW的激振大且不受到阻碍的状态。
[0097]第1振动空间11a以及第2振动空间12a能够通过将具有用于构成这些振动空间的凹部的板状体2与压电基板1接合,由此来形成。
[0098]对于参考第1IDT电极5b和参考第2IDT电极6b也同样设有第1振动空间lib以及第2振动空间12b。
[0099]在板状体2的用于形成第1振动空间11a以及第2振动空间12a的凹部之间,形成有在厚度方向贯通板状体2的部分即贯通部。该贯通部是为了在SAW的传播路径上形成金属膜7a而设置的。S卩,在将板状体2与压电基板1接合时,在俯视下,从检测第1IDT电极5a向检测第2IDT电极6a传播的SAW的传播路径的至少一部分从贯通部露出,在该露出部形成有金属膜7a。
[0100]同样,在板状体2的用于形成第1振动空间lib以及第2振动空间12b的凹部之间,形成有在厚度方向贯通板状体2的部分即另一贯通部。该贯通部是为了在SAW的传播路径上形成金属膜7b而设置的。
[0101]这种形状的板状体2例如能够利用感光性的抗蚀剂来形成。
[0102]从板状体2的贯通部露出的金属膜7a构成了检体液的检测部。金属膜7a例如成为铬以及被成膜在铬上的金的2层构造。在金属膜7a的表面上,例如固定化了由核酸、肽构成的适体。如果检体液接触到如此固定化了适体的金属膜7a,则检体液中的特定的靶物质与该靶物质所对应的适体结合。通过采用这种构成,从而检体与适体结合,伴随着吸附而金属膜7a的质量单调增加。S卩,质量根据检体的检测而单调增加。另外,在此,金属膜7a的质量单调增加仅在检体连续供应给金属膜7a上的期间。例如,即便在检体溶液的供应前后,与检体的供应连续地供应缓冲液的情况下,检体通过金属膜7a上,检体和适体脱离,从而质量减少,也不存在问题。
[0103]此外,从板状体2的另一贯通部露出的金属膜7b构成了参考部。金属膜7b例如成为络以及被成膜在络上的金的2层构造。在金属膜7a的表面,不附如固定化于金属膜7a这样的适体,使得与检体不具有反应性。进而,也可以针对检体溶液来进行降低反应性以使之稳定化的表面处理。
[0104]为了利用SAW来测定检体溶液的性质等,首先经由焊盘9以及布线8而从外部的测定器向检测第1IDT电极5a施加给定的电压(信号)。于是,在检测第1IDT电极5a的形成区域中,压电基板1的表面被激振,产生具有给定频率的SAW。所产生的SAW其一部分将通过检测第1IDT电极5a与检测第2IDT电极之间的区域,并到达检测第2IDT电极6a。此时,在金属膜7a中,被固定化于金属膜7a的适体与检体中的特定的靶物质结合,金属膜7a的重量变化了相结合的量,因此通过金属膜7a下的SAW的相位特性等发生变化。如果这样特性发生了变化的SAW到达检测第2IDT电极6a,则与之相应的电压将产生于检测第2IDT电极6a。该电压作为交流信号的检测信号而经由布线8以及焊盘9被输出至外部,经过图1所示的分支部130、计算部140来处理该检测信号,从而能够调查检体液的性质、成分。
[0105]S卩,由压电基板1、形成在压电基板1上的作为检测部的金属膜7a、和检测第1IDT电极5a以及检测第2IDT电极6a构成了检测元件110A。
[0106]同样地,在相同的空间20设置未固定化有适体的其他的金属膜7b,输入来自参考第1IDT电极5b的信号,将从参考第2IDT电极6b输出的交流信号设为用于校正温度特性等、湿度等环境变化所引起的信号变动的参考信号。
[0107]S卩,由压电基板1、形成在压电基板1上的作为参考部的金属膜7b、和参考第1IDT电极5b以及参考第2IDT电极6b构成了参考元件120A。
[0108]另外,在该示例中,检测元件110A和参考元件120A共有同一压电基板1,但也可以分离为检测元件基板(第1基板)和参考元件基板(第2基板)。
[0109]外罩3例如由聚二甲基硅氧烷构成。作为外罩3的材料,通过采用聚二甲基硅氧烷,从而能够使外罩3为任意的形状。此外,如果采用聚二甲基硅氧烷,则能够比较简单地将外罩3的顶部、侧壁形成得较厚。外罩3的顶部以及侧壁的厚度例如为1mm?5_。
[0110]另外,如图7所示,分别构成检测第1IDT电极5a、检测第2IDT电极6a、参考第1IDT电极5b、以及参考第2IDT电极6b的一对梳齿状电极当中的一者与基准电位线31连接。该基准电位线31与焊盘9G连接,成为基准电位。并且,将分别构成检测第1IDT电极5a、检测第2IDT电极6a、参考第1IDT电极5b、以及参考第2IDT电极6b的一对梳齿状电极之中的、与基准电位连接的一侧的电极,配置在配置有基准电位线31的一侧。换言之,一对梳齿状电极之中的位于内侧的一侧的电极与基准电位连接。通过如此构成,从而能够在检测元件110A与参考元件120A之间抑制相互的信号发生串扰。
[0111]通过采用这种构成,从而能够使得检测元件
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