传感器的制作方法

文档序号:11143028阅读:612来源:国知局
传感器的制造方法与工艺

本发明涉及传感器。



背景技术:

作为检测声响频带及超声波频带的振动的传感器,例如有AE(Acoustic Emission,声发射)传感器。AE例如是通过龟裂的发生或发展而产生的超声波带的弹性波。AE传感器例如被用于检测的疲劳·劣化诊断或非破坏检查等中。在传感器中,希望灵敏度的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-234853公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的实施方式提供一种高灵敏度的传感器。

用于解决课题的手段

根据本发明的技术方案,提供一种包括构造体、容器、液体和检测部的传感器。上述构造体包括支承部和膜部。膜部包括第1区域。上述第1区域包括被上述支承部支承的第1端部和可移位的第1部分。上述膜部具有开口部。上述容器与上述构造体连接,在上述容器与上述膜部之间形成第1空间。上述液体设在上述第1空间内。上述检测部检测伴随着上述液体的移位的上述第1部分的移位。

附图说明

图1(a)及图1(b)是表示有关第1实施方式的传感器的示意图。

图2(a)~图2(c)是表示有关第1实施方式的传感器的示意性平面 图。

图3(a)~图3(f)是表示有关第1实施方式的传感器的制造方法的工序顺序示意性剖视图。

图4是表示有关第1实施方式的传感器的动作的示意性剖视图。

图5(a)~图5(c)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意图。

图6(a)及图6(b)是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的曲线图。

图7是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图8是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图9是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图10是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图11是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图12是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图13是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性剖视图。

图14(a)及图14(b)是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的曲线图。

图15是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图16是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图17是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

图18(a)及图18(b)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图19(a)~图19(e)是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意性立体图。

图20(a)及图20(b)是表示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意性立体图。

图21(a)~图21(c)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图22(a)~图22(c)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图23(a)及图23(b)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意 性立体图。

图24(a)及图24(e)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图25是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图26(a)~图26(c)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意图。

图27(a)及图27(b)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图28(a)及图28(b)是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图29是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图30是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图31是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图32是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图33是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图34是表示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图35(a)及图35(b)是表示有关第2实施方式的传感器的示意性剖视图。

图36是表示有关第2实施方式的传感器的特性的示意图。

图37(a)及图37(b)是表示有关第3实施方式的传感器的示意图。

图38(a)及图38(b)是表示有关第3实施方式的另一传感器的示意图。

图39(a)及图39(b)是表示有关第4实施方式的传感器的示意性剖视图。

图40是表示有关第4实施方式的另一传感器的示意性剖视图。

图41是表示有关第5实施方式的传感器的示意性剖视图。

图42(a)及图42(b)是表示有关第6实施方式的传感器的示意图。

图43是表示有关第6实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图44(a)~图44(e)是表示有关第6实施方式的另一传感器的示意图。

图45是表示有关第6实施方式的另一传感器的示意性立体图。

图46(a)及图46(b)是表示有关第7实施方式的传感器的示意图。

图47是表示有关第8实施方式的传感器的示意性剖视图。

图48是表示有关第9实施方式的传感器的示意性剖视图。

图49(a)~图49(d)是表示有关第10实施方式的传感器的示意图。

图50是表示有关第11实施方式的传感器单元的示意性剖视图。

图51是表示有关第11实施方式的另一传感器单元的示意性剖视图。

图52是表示有关第11实施方式的另一传感器单元的示意性剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对各实施方式进行说明。

另外,附图是示意性或概念性的,部分间的大小的比率等并不一定与现实相同。此外,即使是表示相同部分的情况,也有根据附图而相互的尺寸或比率被不同地表示的情况。

另外,在本说明书和各图中,对与关于已出的图上述者同样的要素赋予相同的标号,适当省略详细的说明。

(第1实施方式)

图1(a)及图1(b)是例示有关第1实施方式的传感器的示意图。图1(a)是示意性透视平面图。图1(b)是图1(a)的A1-A2线的示意性剖视图。

如图1(a)及图1(b)所示,有关本实施方式的传感器110包括构造体15、容器40、液体45和检测部30。

构造体15包括支承部10和膜部20。

传感器110例如是声响传感器。传感器110例如检测声响频带及超声波频带的振动。传感器110例如检测AE。AE例如是通过龟裂的发生或发展而产生的超声波带的弹性波。传感器110例如被作为检测AE的传感器使用。传感器110例如被用于检测微小的缺陷的发生的疲劳·劣化诊断。传感器110例如被用于非破坏检查等。

图2(a)~图2(c)是例示有关第1实施方式的传感器的示意性平面图。

图2(a)例示支承部10。图2(b)例示膜部20。图2(c)例示后述的电极。

膜部20包括第1区域21。在该例中,膜部20还包括第2区域22、第3区域23及第4区域24。膜部20具有开口部20o。

第1区域21包括第1端部21a、第1相反端21b和第1部分21p。第1端部21a被支承部10支承。第1相反端21b是与第1端部21a相反侧的端部。第1部分21p位于第1端部21a与第1相反端21b之间。如后述那样,第1部分21p能够移位。另一方面,第1端部21a是固定端。

第2区域22包括第2端部22a、第2相反端22b和第2部分22p。第2端部22a被支承部10支承。第2相反端22b是与第2端部22a相反侧的端部。第2部分22p位于第2端部22a与第2相反端22b之间。在该例中,第2部分22p能够移位。第2端部22a是固定端。

第3区域23包括第3端部23a、第3相反端23b和第3部分23p。第3端部23a被支承部10支承。第3相反端23b是与第3端部23a相反侧的端部。第3部分23p位于第3端部23a与第3相反端23b之间。在该例中,第3部分23p能够移位。第3端部23a是固定端。

第4区域24包括第4端部24a、第4相反端24b和第4部分24p。第4端部24a被支承部10支承。第4相反端24b是与第4端部24a相反侧的端部。第4部分24p位于第4端部24a与第4相反端24b之间。在该例中,第4部分24p能够移位。第4端部24a是固定端。

第1~第4区域21~24分别例如是悬臂(cantilever)。如后述那样,膜部20例如也可以具有两端支承梁的结构或隔膜(diaphragm)的结构。

在该例中,在第1部分21p与第2部分22p之间设有第1间隙g1。在第1相反端21b与第2相反端22b之间设有第1间隙g1。第1间隙g1为开口部20o。

例如,在第1部分21p与第3部分23p之间设有第2间隙g2(例如狭缝)。例如,在第2部分22p与第3部分23p之间设有第3间隙g3(例如狭缝)。例如,在第2部分22p与第4部分24p之间设有第4间隙g4(例如狭缝)。这些间隙(狭缝)也包含在开口部20o中。通过设置间隙,第1~第4部分21p~24p例如容易移位。

容器40与构造体15连接。容器40具有壁部40w。容器40在与膜部20之间形成第1空间40s。膜部20具有第1面20fa和第2面20fb。第1面20fa是第1空间40s侧的面。第2面20fb是与第1面20fa相反侧的面。

液体45被收容在该第1空间40s内。例如,液体45与膜部20的第1面20fa接触。如已经说明地那样,由于在膜部20上设有开口部20o,所以液体45的一部分在开口部20o露出。例如,在开口部20o的面积较小(宽度较窄)的情况下,通过液体45的表面张力,液体45实质上不从开口部20o向外部流出。液体45的一部分也可以在开口部20o与膜部20的侧面接触。

检测部30检测第1部分21p的移位。第1部分21p的移位随着液体45的移位而发生。如后述那样,液体45的移位基于对容器40施加的声波而产生。该声波是传感器110检测的对象。声波的频率例如在麦克风中是10Hz以上且20kHz以下。声波的频率例如在AE传感器中是10kHz以上且3MHz以下。声波的频率例如在超声波造影装置中是5MHz以上。

在本说明书中,包括比较低的频带的用途及超声波频带的用途而称作声响传感器。此外,在本说明书中,声波包括任意的弹性波,所述任意的弹性波是在包括气体、液体及固体的任意弹性体中传播的弹性波。有关实施方式的声响传感器例如包括超声波频带的用途的AE传感器。有关实施方式的声响传感器例如也可以包括比较低的频率的传感器。

在该例中,检测部30还检测伴随着液体45的移位的第2部分22p的移位、伴随着液体45的移位的第3部分23p的移位、和伴随着液体45的移位的第4部分24p的移位。

在该例中,在支承部10设有腔室。即,支承部10形成第2空间10s。并且,在该例中,在第2空间10s与液体45之间配置第1部分21p的至少一部分。在该例中,在第2空间10s与液体45之间,还配置第2部分22p的至少一部分、第3部分23p的至少一部分及第4部分24p的至少一部分。

在该例中,支承部10及膜部20例如由SOI(Silicon On Insulator)构造形成。即,支承部10包括基体部11和绝缘部12。膜部20由薄膜13形成。在基体部11中使用硅。在绝缘部12中使用氧化硅。在薄膜13中使用硅。

在该例中,作为检测部30而使用压敏电阻。即,在薄膜13的至少一部分中导入杂质。在被导入了杂质的区域中设有电极。

例如,检测部30包括第1检测元件31。第1检测元件31设在第1区域21的第1部分21p中。

在该例中,第1检测元件31包括硅的结晶层13a、第1电极51a和第2电极51b。硅的结晶层13a包含杂质。硅的结晶层13a例如是单结硅。作为硅的结晶层13a而使用上述薄膜13的一部分。

在该例中,第1检测元件31还包括第1对置电极51c。例如,在第1电极51a与第2电极51b之间以及第2电极51b与第1对置电极51c之间的路径中流过电流。例如,在膜部20上作用应力,第1部分21p移位。随着该移位,在硅的结晶层13a中发生应变。发生压缩应变或拉伸应变。对应于该应变,硅的结晶层13a的电阻变化。通过在上述路径中流过电流,检测电阻的变化,检测第1部分21p的移位。即,第1检测元件31具有伴随着第1部分21p的移位的电阻的变化。

在该例中,检测部30包括第2检测元件32~第4检测元件34。第2检测元件32设在第2区域22的第2部分22p中。第3检测元件33设在第3区域23的第3部分23p中。第4检测元件34设在第4区域24的第4部分24p中。

第2检测元件32例如包括含有杂质的硅的结晶层13b、电极52a、电极52b和电极52c。第3检测元件33例如包括含有杂质的硅的结晶层(薄膜13的一部分)、电极53a、电极53b和电极53c。第4检测元件34例如包括含有杂质的硅的结晶层(薄膜13的一部分)、电极54a、电极54b和电极54c。第2~第4检测元件32~34也分别检测伴随着第2部分22p~第4部分24p的移位的电阻的变化。

如后述那样,实施方式并不限于上述。检测元件(例如第1检测元件31等)也可以具有:伴随第1部分21p的移位而发生的电阻的变化、伴随第1部分21p的移位而发生的压电的电压的变化、以及伴随着第1部分21p的移位而发生的静电电容的变化中的至少某种变化。

例如,设从容器40朝向支承部10的方向为Z轴方向(第1方向)。设相对于Z轴方向垂直的1个方向为X轴方向。设相对于Z轴方向和X轴方 向垂直的方向为Y轴方向。

膜部20例如实质上在X-Y平面内延伸。在该例中,膜部20的第1区域21的延伸方向被设定为X轴方向。即,从第1端部21a朝向第1相反端21b的方向沿着X轴方向。从第1端部21a朝向第1部分21p的方向沿着X轴方向。

图3(a)~图3(f)是例示有关第1实施方式的传感器的制造方法的工序顺序示意性剖视图。

如图3(a)所示,准备SOI基板10f。SOI基板10f包括基体部11(硅)、绝缘部12(氧化硅)和薄膜13(硅)。例如,在薄膜13(例如硅活性层)的至少一部分中导入杂质,形成硅的结晶层13a及13b等。在杂质的导入中例如使用热扩散。作为杂质,例如使用砷及磷中的至少某种。在此情况下,可得到n型的半导体。作为杂质也可以使用硼。在此情况下,可得到p型的半导体。

如图3(b)所示,形成作为电极的电极膜50f。作为电极膜50f,例如使用金及铝中的至少某种。将电极膜50f加工为规定的形状。

如图3(c)所示,使用加工后的电极膜50f作为掩模,将薄膜13(硅层)加工。在该加工中,例如使用ICP-RIE(Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching,电感耦合等离子体-反应离子蚀刻)等。由此,形成开口部20o。开口部20o包括间隙(第1间隙g1等)及狭缝等。狭缝的宽度例如是10nm以上且100μm以下。

如图3(d)所示,将电极膜50f加工。由此,形成电极(例如,第1电极51a、第2电极51b、电极52a及电极52b等)。

如图3(e)所示,从SOI基板10f的背面将作为基体部11的硅的一部分除去。在该除去中例如使用ICP-RIE。进而,将作为绝缘部12的氧化硅的一部分除去。由此,形成支承部10。即,形成第2空间10s。膜部20(悬臂)被从硅的支承层释放(release)。由此,形成第2空间10s。薄膜13成为膜部20。由此,形成构造体15。

膜部20的尺寸(例如X轴方向的长度)例如是10μm以上且1mm以下。膜部20的厚度例如是50nm以上且10μm以下。

如图3(f)所示,将容器40与构造体15接合。由此,形成第1空间 40s。在容器40中,例如使用有机材料或无机材料。在容器40中,例如也可以使用硅橡胶。在容器40中,例如也可以使用PDMS(二甲基聚硅氧烷)。作为容器40,例如也可以使用金属。作为容器40,例如也可以使用铝及铁(例如不锈钢)中的至少某种。在实施方式中,这些材料是任意的。

在第1空间40s中填充液体45。由此,形成传感器110。

作为液体45例如使用硅油或水等。液体45的厚度(例如Z轴方向的长度)例如是1μm以上且10mm以下。

图4是例示有关第1实施方式的传感器的动作的示意性剖视图。

如在图4中例示的那样,传感器110被安装在被测量物81上。被测量物81例如是建造物等。从被测量物81放射声波80(例如低频或超声波等,例如AE)。通过声波80,在液体45的表面形成表面波46。对应于表面波46,膜部20移位。具体而言,例如第1部分21p~第4部分24p移位。该移位被检测部30检测到。

在实施方式中,通过检测因液体45的移位而发生的膜部20(例如第1部分21p等)的移位,能够高灵敏度地检测声波80。

在实施方式中,在由设有开口部20o的膜部20和容器40形成的第1空间40s内收容有液体45。液体45中的与容器40接触的部分例如为液体45的固定端。在液体45中的位于开口部20o的部分,能得到较大的移位。由此,在声波80的检测中能得到较高的灵敏度。

在传感器110中,除了第1部分21p以外,在膜部20中还设有第2部分22p~第4部分24p。在这些部分中,对应于液体45的移位而发生移位。通过检测这些部分的移位,例如能够进行高灵敏度的检测。

液体45的厚度与膜部20的厚度相比足够厚。液体45的厚度例如是膜部20的厚度的5倍以上。由此,膜部20沿着液体45的表面的变形而变形。由此,基于检测的声波80的液体45的移位被有效率地变换为第1部分21p的移位。由此,能够进行高灵敏度的检测。液体45的厚度例如也可以是膜部20的厚度的10倍以上。还可以是100倍以上。

例如对于液体45的厚度和容器40的壁部40w的厚度而言,例如通过实验或模拟对振动特性进行事先调查而适当选择。适当地控制液体45的表面的波形。壁部40w的厚度是沿着从容器40的内侧的第1空间40s朝向容 器40的外侧的空间的方向的容器40(壁部40w)的厚度。

例如,也可以在容器40(壁部40w)上设置开口部,液体45与被测量物81经由开口部接触。

在实施方式中,例如第2空间10s的截面(用X-Y平面切断的截面)例如是圆形。在此情况下,例如在液体45的表面发生的表面波46被从全部的端部没有相位差地向中心传输。结果,例如可得到较高的灵敏度。

例如,通过使第2空间10s的截面积小型化,从液体45的表面的端部向中心发生的表面波46的波腹的数量减少。由此,例如,高频的弹性波的灵敏度提高。

以下,对有关本实施方式的传感器的特性的计测例进行说明。

图5(a)~图5(c)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意图。

图5(a)是有关本实施方式的传感器111a的示意性剖视图。

图5(b)是例示传感器111a的膜部20的形状的示意性平面图。图5(a)是图5(b)的B1-B2线剖视图。图5(c)是例示膜部20的形状的示意性立体图。

如图5(a)~图5(c)所示,在传感器111a中,也在膜部20上设有开口部20o。在该例中,在膜部20上设有第1区域21。膜部20例如具有悬臂的结构。

如在图5(a)中例示的那样,对传感器111a施加声波80。此时的膜部20的移位被检测器85检测。在该例中,作为检测器85而使用激光移位检测器。检测器85的检测位置是在图5(b)及图5(c)中记载的网格的交点。在后述的测量结果中,测量点彼此之间的区域被插补而作为面显示。

在传感器111a中,第2空间10s(腔室)的直径(X-Y平面内的宽度的最大值)是200μm。液体45的厚度是3mm。膜部20(悬臂)的厚度是300nm。容器40的壁部40w的厚度是500μm。在膜部20中使用硅。在壁部40w中使用PDMS。在液体45中使用硅油。

首先,对膜部20的中心位置20c处的特性的测量结果的例子进行说明。

图6(a)及图6(b)是例示有关第1实施方式的另一传感器的特性的曲线图。

这些图例示了传感器111a的频率响应特性的测量结果。这些图的横轴 是频率f(Hz)。图6(a)的纵轴是移位Ds(m)。图6(b)的纵轴是相位Ph(度)。

如图6(a)所示,在频率f为约5kHz、约25.4kHz、约50.7kHz、约300kHz、约500kHz及约600kHz处,可观测到移位Ds的峰值。

如图6(b)所示,随着移位Ds的变化,相位Ph也变化。

图7~图12是例示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

这些图表示传感器111a中的膜部20(及液体45)的移位Ds的面内分布的测量结果。图7~图12分别对应于5kHz、25.4kHz、50.7kHz、300kHz、500kHz及600kHz的频率f的特性。

如图5~图12所示,在液体45中,发生因自由振动带来的表面波。通过检测该移位Ds,能够以较高的灵敏度检测较高频率f的声波80。

以下,对有关本实施方式的另一传感器的特性的例子进行说明。

图13是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性剖视图。

图13例示有关本实施方式的另一传感器111b。在传感器111b中,膜部20的形状与传感器111a是同样的。在传感器111b中,收容液体45的第1空间40s的结构与传感器111a不同。

在传感器111b中,第2空间10s(腔室)的直径是200μm。液体45的厚度是10μm。膜部20的厚度是300nm。容器40的壁部40w的厚度是3mm。即,在传感器111b中,液体45的厚度比传感器111a的厚度薄。在传感器111b中,壁部40w的厚度比传感器111a的厚度厚。在传感器111b中,也在膜部20中使用硅。在壁部40w中使用PDMS。在液体45中使用硅油。

图14(a)及图14(b)是例示有关第1实施方式的另一传感器的特性的曲线图。

这些图例示了传感器111b的频率响应特性的测量结果。

如图14(a)所示,在频率为约33.3kHz、约300kHz及约812kHz处,可观测到移位Ds的峰值。

如图14(b)所示,随着移位Ds的变化,相位Ph也变化。

图15~图17是例示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意图。

这些图表示传感器111b中的膜部20(及液体45)的移位Ds的面内分布的测量结果。图15~图17分别对应于33.3kHz、300kHz及812kHz的频 率f的特性。

如图15所示,在频率f比较低的情况下,位于开口部20o的移位Ds(即,液体45的表面的移位)大致沿着X-Y平面(相对于Z轴方向垂直的平面))。相对于此,如图16所示,在较高的频率f下,在膜部20的中心部发生非常大的移位Ds,在膜部20的周边部移位Ds较小。

基于这些特性,适当地设定传感器中的液体45的厚度等。

作为根据声响频带检测超声波频带的振动的声响传感器,例如使用利用了压电元件的机械共振的压电式的麦克风或AE传感器等。作为检测振动的方式,除此以外还有静电电容型及电阻变化型等的方式。在压电式传感器中,通过利用压电陶瓷的共振特性,容易得到较高的灵敏度。但是,也有价格较高及传感器的大小较大等的问题。

另一方面,基于MEMS的麦克风(低频带的声响传感器)的普及正在进展。在MEMS传感器中,在小型化及低价格化等的方面益处较大。MEMS传感器不仅是压力传感器及麦克风,作为超声波频带的传感器的用途也受到期待。

在MEMS传感器中,隔膜或悬臂等的振动体例如通过半导体工艺形成。由振动体测量移位及应变,变换为电压。由此来计测振动。振动体根据其形状及材质而具有固有的振动特性。在振动体中,根据从外部输入的振动波形而发生振动移位。将其振动移位通过适当的方法作为输出取出。在振动体被置于气体中的情况下,特别在固有振动频率(日语:振動数)附近的频带中振幅变大,结果在固有振动频率附近能得到较高的灵敏度。

在低频带的声响传感器中,使用比振动体的1次固有振动频率靠下的频带。另一方面,在AE传感器等的超声波频带的声响传感器中,1次固有振动频率的附近的灵敏度较高。

与固有振动频率离得远的区域中的灵敏度与固有振动频率附近的频带相比大幅下降。有通过使传感器元件的整体埋没到液体中赋予衰减来实现宽频带化的方法。但是,通过衰减,固有振动频率附近的灵敏度也较大地下降。

在本实施方式中,例如在膜部20(振动体)的单面的第1空间40s中封入液体45。由此,利用通过振动在液体45的表面上产生的振动形状。通 过将液体45封入到单面的第1空间40s中,与使振动体的整体埋没到液体45中的情况相比,能够得到较大的振幅(移位Ds)。由此,能够进行高灵敏度下的检测。

液体45的表面的振动与空气中的固有振动相比,能够得到较宽的频带下的响应。通过使用较薄的振动体,能够以沿着在液体45的表面产生的振动的形状,使振动体振动。在实施方式中,积极地利用液体45的表面的振动形状。

在实施方式中,在振动体的应变较大的位置进行检测。由此,能够得到较高的灵敏度。有关检测的位置的例子在后面叙述。

图18(a)及图18(b)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

图18(a)例示有关实施方式的另一传感器112中的膜部20的形状。图18(b)例示传感器112中的电极的形状。

如图18(a)所示,在传感器112中,膜部20的形状与传感器110的形状是同样的。另一方面,如图18(b)所示,电极的形状与传感器110的形状不同。除了电极的形状以外,与传感器110是同样的,所以关于电极的形状以外省略说明。

如在图18(b)中例示的那样,在传感器112中,第2电极51b的平面图案是长方形。并且,第1电极51a中的与第2电极51b对置的部分(边)相对于第1电极51a的边实质上是平行的。另一方面,第1对置电极51c中的与第2电极51b对置的部分(边)相对于第1电极51a的边实质上是平行的。这样的电极对应于第1区域21而设置。与第2区域22~第4区域24对应的电极也具有同样的图案形状。

这样,在实施方式中,电极的图案形状能够进行各种各样的变形。例如,电极的形状也可以是依存于膜部20区域形状的形状(例如传感器110),也可以是与膜部20区域形状相独立的形状(例如传感器112)。

在传感器112中,也可以使电极的图案适合于硅的结晶方位。即,在传感器112中,例如在第1电极51a与第2电极51b之间的路径中流过电流。进而,在第2电极51b与第1对置电极51c之间的路径中流过电流。另一方面,在特定的结晶方位,相对于移位Ds的移位能得到较大的电阻的 变化。电流的路径的方向被设定为沿着能得到较大的电阻的变化的方位。由此,能够进行更高灵敏度的检测。

即,在传感器112中,第1检测元件31包括含有杂质的硅的结晶层13a(例如单结晶层)、连接在结晶层13a的一部分上的第1电极51a和连接在结晶层13a的其他部上的第2电极51b。此时,从第1电极51a朝向第2电极51b的方向(在该例中是X轴方向)沿着硅的结晶层13a的<110>方向及<100>方向的某个方向。由此,能够进行更高灵敏度的检测。

例如,在硅的结晶层13a含有n型的杂质的情况下,从第1电极51a朝向第2电极51b的方向优选的是沿着硅的单结晶的<100>方向。另一方面,在硅的结晶层13a含有p型的杂质的情况下,从第1电极51a朝向第2电极51b的方向优选的是沿着硅的单结晶的<110>方向。

在实施方式中,也可以将检测元件(第1检测元件31等)的例如电阻的变化例如使用电桥电路变换为电压差。进而,将该电压差通过放大电路(例如运算放大器等)可以放大。电压差的信号为声波80的检测信号。

在该例中,从第1电极51a朝向第2电极51b的方向相对于膜部20的外缘20r(参照图18(a))的至少一部分的延伸方向倾斜。膜部20的外缘20r的形状与传感器的元件的外形对应。基于各种各样的设计要素,设定膜部20的外缘20r的形状。另一方面,结晶层13a的结晶方位依存于硅的晶片。通过使从第1电极51a朝向第2电极51b的方向相对于膜部20的外缘20r倾斜,能得到有效率的元件的配置和高灵敏度的检测。

在传感器110及112中,多个检测元件中的电流的方向(即,多个电极相互隔开间隔的方向)交叉(例如正交)。例如,在传感器112中,在第1区域21中,第1电极51a和第2电极51b沿着X轴方向相互隔开间隔。另一方面,在第3区域23中,电极53a和电极53b沿着Y轴方向相互隔开间隔。通过电流的方向交叉(例如正交),容易在例如使压敏电阻的变化成为最大的方向上配置检测元件。

以下,对膜部20的振动特性的例子进行说明。

在以下的例子中,膜部20的平面形状是圆形,膜部20的周围被连续地固定。即,膜部20例如是圆形隔膜。

图19(a)~图19(e)是例示有关第1实施方式的另一传感器的特性 的示意性立体图。

这些图例示膜部20的振动特性的模拟结果。图19(a)~图19(e)表示圆形隔膜的低次到高次的固有振动形状。

根据图19(a)~图19(e)可知,在振动状态下,在距固定端较近的部分和振动的波腹的部分发生较大的应变。

另一方面,在悬臂(例如,参照图7~图12及图15~图17),在固定端部发生较大的应变。

这样,根据形状,得到较大的应变的区域变化。

在实施方式中,将检测部30(例如第1检测元件31)的位置设定在应变较大的位置。例如,膜部20具有沿着液体45的表面的振动形状的应变较大的位置。在该位置处配置第1检测元件31。由此,能够高灵敏度地测量希望的频带的振动。在应变较大的部分中,例如变形较大。

在实施方式中,传感器的形状是任意的,检测元件的配置也是任意的,可以分别独立地变更。

图20(a)及图20(b)是例示有关第1实施方式的另一传感器的特性的示意性立体图。

这些图表示已经说明过的传感器111a中的膜部20(及液体45)的移位Ds的面内分布的测量结果。在图20(a)中,频率f是300kHz,在图20(b)中,频率f是10Hz。

根据图20(a)及图20(b)可知,膜部20(在该例中是悬臂)被液体45激励,在膜部20的固定端的附近发生较大的应变(移位Ds)。即,例如在膜部20的第1区域21的第1端部21a的附近发生较大的应变(移位Ds)。通过在能得到该较大的应变的部分配置检测元件,能够得到更高的灵敏度。

根据图20(a)可知,不仅是悬臂结构的第1区域21,在包围第1区域21的周围的区域(第2区域22)中也能得到较大的应变(移位Ds)。也可以在该区域中配置检测元件。

以下,对膜部20的形状及检测元件(例如第1检测元件31等)的配置的例子进行说明。以下,关于它们以外的结构,为了使图容易观看而省略。

图21(a)~图21(c)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意 性立体图。

如图21(a)所示,在传感器121a中,膜部20的第1区域21具有悬臂结构。第1检测元件31被配置在第1区域21的固定端(第1端部21a)的附近。即,第1部分21p距第1端部21a较近。

即,在传感器121a中,第1区域21具有与第1端部21a相反侧的第1相反端21b。并且,第1检测元件31被配置在第1部分21p内的第1位置p1。第1端部21a与第1位置p1之间的距离比第1相反端21b与第1位置p1之间的距离短。

通过将第1检测元件31配置在固定端的附近,第1检测元件31例如受到在图20(a)中例示的较大的应变。由此,能得到高灵敏度。

在实施方式中,作为配置第1检测元件31的位置,例如可以使用第1电极51a与第2电极51b之间的中心的位置。

在传感器121a中,膜部20的图案形状不是点对称。通过将悬臂做成非对称的形状,例如能够在膜部20的特定的位置产生较大的应变。通过在该位置设置检测元件,能够进行高灵敏度的检测。

如图21(b)所示,在传感器121b中,在第1区域21的固定端(第1端部21a)的附近配置有多个检测元件(第1检测元件31及第2检测元件31a)。通过使用多个检测元件,例如能够抑制相位的干涉,能够进行更高灵敏度的检测。

如图21(c)所示,在传感器121c中,在悬臂结构的第2区域22的周围设有第1区域21。并且,在第1区域21中设有检测元件(第1检测元件31及第2检测元件31a)。在此情况下,检测元件也受到在图20(a)中例示的较大的应变。

在传感器121c中,第1区域21沿着膜部20的边缘。即,第1区域21的从第1端部21a延伸的长度比宽度短。即,沿着从第1端部21a朝向第1部分21p的延伸方向的第1区域21的长度比相对于Z轴方向(从容器40朝向支承部10的第1方向)垂直、相对于上述延伸方向垂直的长度(宽度)短。也可以在这样的第1区域21中配置检测元件。

在该例中,沿着膜部20的第1区域21的外缘配置有多个检测元件。例如,检测部30包括设在第1部分21p中的第1检测元件31和第2检测 元件31a。从第1检测元件31朝向第2检测元件31a的方向与第1区域21的延伸方向交叉。

在传感器121b及传感器121c中,在1个区域中设置多个检测元件。由此,例如能够抑制检测的偏差等。例如,检测的偏差受到膜部20的形状的偏差、膜部20的厚度的偏差、膜部20的物性值的偏差等的影响。进而,检测的偏差受到检测元件的特性的偏差的影响。通过设置多个检测元件,能够进行偏差较少的稳定的检测。

图22(a)~图22(c)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如在图22(a)中例示的那样,在传感器122a中,在膜部20上设有第1~第4区域21~24。膜部20的外缘是圆弧状。在该例中,开口部20o位于膜部20的中心部。开口部20o具有线状的狭缝部分和圆形部分。在开口部20o中,位于中心部的部分是圆形。通过使中心部的形状为圆形,在膜部20的边缘不发生锐利的部分。由此,例如可靠性提高。

如在图22(b)中例示的那样,在传感器122b中,在膜部20中的1个区域中设置多个检测元件。例如,在第1区域21中设置第1检测元件31及第2检测元件31a。由此,例如能够抑制检测的偏差等。

如在图22(c)中例示的那样,在传感器122c中,在膜部20上设有第1~第6区域21~26。在第5区域25之上设置第5检测元件35。在第6区域26之上设置第6检测元件36。

在实施方式中,在膜部20上设置的区域的数量及狭缝(或开口部20o的数量)是任意的。在多个区域的各自中设置的检测元件的数量也是任意的。

图23(a)及图23(b)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如在图23(a)中例示的那样,在传感器123a中,在膜部20中,第1区域21的延伸方向的长度(第1端部21a与第1相反端21b之间的长度)及第2区域22的延伸方向的长度分别比第3区域23的延伸方向的长度长、比第4区域24的延伸方向的长度长。即,区域的形状互不相同。如果区域的形状不同,则得到较大的应变的频率变化。能够进行较宽的频率范围中 的高灵敏度的检测。

在传感器123a中,在开口部20o没有设置圆形的部分。由狭缝状的间隙形成开口部20o。由此,能够进一步抑制液体45从开口部20o流出。

如在图23(b)中例示的那样,在传感器123b中,开口部20o没有设在膜部20的中心部分。即,膜部20具有中心部20C和中心部20C的周围的周边部20P。在传感器123b中,开口部20o位于周边部20P。如果在膜部20的中心部20C设置开口部20o,则有液体45容易流出的情况。通过将开口部20o设在周边部20P,能够进一步抑制液体45的流出。

图24(a)及图24(e)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如在图24(a)中例示的那样,在传感器124a中,膜部20的第1区域21包括4个梁和被这些梁支承的膜。在梁的部分处设有检测元件(第1检测元件31)。在该例中,检测元件的面积(例如电阻变化部)的面积与膜部20的整体的面积相比,非常小。例如,在梁的部分发生较大的应变的情况下,也可以仅在梁的部分配置检测元件。

如在图24(b)中例示的那样,在传感器124b中,在膜部20的第1区域21中,多个梁成为1个组而支承膜。在该例中设有4个组。在该例中,多个梁并列。

如在图24(c)中例示的那样,在传感器124c中,在膜部20的第1区域21中,多个梁成为1个组而支承膜。在该例中设有4个组。在该例中,多个梁串联。

如在图24(d)中例示的那样,在传感器124d中,在膜部20设有第1~第4区域21~24。区域分别通过梁连接于膜部20的外缘部。在梁的部分设置有检测元件。

如在图24(e)中例示的那样,在传感器124e中,膜部20的第1~第4区域21~24分别通过多个梁连接于膜部20的外缘部。在多个梁的各自的部分设置有检测元件。

在传感器124a~124e中,与膜部20的面积相比,设置有检测元件的部分(梁)的面积非常小。在梁中容易发生较大的应变。由此,能够提高检测的灵敏度。

图25是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如在图25中例示的那样,在传感器125中,膜部20具有“卍”结构。例如,在悬臂结构中,在膜部20中容易发生扭转的变形。相对于此,在“卍”结构中,能够抑制膜部20中的扭转的变形。结果,能够有效地得到想要的方向的应变(例如拉伸应变)。

图26(a)~图26(c)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意图。

图26(a)是示意性立体图。图26(b)及图26(c)是示意性平面图。

如在图26(a)中例示的那样,在传感器126a中,膜部20的外形是四边形。设有第1~第4区域21~24。在区域之间设有狭缝。在各个区域中设置有检测元件。

如在图26(b)中例示的那样,在传感器126b中,膜部20的外形是五边形。设有第1~第5区域21~25。在区域之间设有狭缝。在各个区域中设置有检测元件(第1~第5检测元件31~35的各自)。

如在图26(c)中例示的那样,在传感器126c中,膜部20的外形是六边形。设有第1~第6区域21~26。在区域之间设有狭缝。在各个区域中设置检测元件(第1~第6检测元件31~36的各自)。

例如,在传感器126b及126c中,通过使用设在膜部20内的非对称的位置处的检测元件的输出,能够检测非对称的信号的混入。通过使多个检测元件的输出平均化,能够使偏差变小。由此,能够进一步提高灵敏度。

图27(a)及图27(b)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如在图27(a)中例示的那样,在传感器127a中,在膜部20的区域的各自中设有多个检测元件。例如,在第1区域21中设有第1检测元件31和第2检测元件31a。

如在图27(b)中例示的那样,在传感器127b中,在第1区域21中设有第1检测元件31、第2检测元件31a和第3检测元件31b。

第1检测元件31设在第1端部21a与第1相反端21b之间。第2检测元件31a设在第1检测元件31与第1相反端21b之间。第3检测元件31b设在第2检测元件31与第1相反端21b之间。

例如,在传感器127a中,检测部30包括第1检测元件31和第2检测元件32。第1检测元件31设在第1部分21p的第1位置p1。第2检测元件31a设在第1部分21p的第2位置p2。第1区域21具有与第1端部21a相反侧的第1相反端21b。从第1位置p1朝向第2位置p2的方向沿着从第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。

例如,在传感器127b中,检测部30还包括第3检测元件31b。第3检测元件31b设在第1部分21p的第3位置p3处。从第1位置p1朝向第3位置p3的方向沿着从第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。

例如,根据向液体45及膜部20施加的声波80的频率,得到较大的应变的膜部20内的位置变化。

例如,在第1检测元件31中,以高灵敏度检测约25kHz的声波80。例如,在第2检测元件31a中,以高灵敏度检测约50kHz的声波80。例如,在第3检测元件31b中,以高灵敏度检测约300kHz的声波80。

在传感器127a及127b中,能够有选择地、以高灵敏度检测特定的频率的声波80。也可以利用多个检测元件的输出的和及差。

例如,通过在从膜部20的中心部朝向外缘的放射方向上设置多个检测元件,能够以高灵敏度检测不同频率的声波80。

图28(a)及图28(b)是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如在图28(a)中例示的那样,在传感器128a中,第1检测元件31包括多个部分。该多个部分被以锯齿(zigzag)状连接。在这样的结构中,能够增大设在膜部20内的有限的区域中的检测元件的数量。能够增大检测元件的合计的面积。由此,例如能够抑制偏差。

如在图28(b)中例示的那样,在传感器128b中,在膜部20的两侧的面上设有检测元件。即,膜部20具有第1面20fa和第2面20fb。第1面20fa是液体45侧的面(参照图1(b))。第2面20fb是与第1面20fa相反侧的面。检测部30包括设在第1部分21p的第1面20fa上的第1检测元件31和设在第1部分21p的第2面20fb上的第2检测元件31a。

第1检测元件31及第2检测元件31a中的至少某个检测元件具有:伴随着第1部分21p的移位的电阻的变化、伴随着第1部分21p的移位的静 电电容的变化、以及伴随着第1部分21p的移位的压电的电压的变化中的至少某个。

图29~图34是例示有关第1实施方式的另一传感器的示意性平面图。

这些图例示了膜部20及电极。

如在图29~图33中例示的那样,在有关本实施方式的传感器131~135中,设有第1~第4区域21~24。在各个区域中设置检测元件。例如,在这些传感器中,在多个检测元件中,电流的朝向相互交叉(例如正交)。例如,在压敏电阻的变化变大的方向上配置检测元件。能够有效率地利用电阻的变化。

如在图34中例示的那样,在有关本实施方式的传感器136中,在膜部20上设有4个组合的电极组(第1电极51a及第2电极51b)。电极组具有相互点对称的形状。

在传感器131~136中也能够进行高灵敏度的检测。

(第2实施方式)

图35(a)及图35(b)是例示有关第2实施方式的传感器的示意性剖视图。

在这些图中,检测元件被省略。

如图35(a)及图35(b)所示,在有关本实施方式的传感器140及141中,液体45的下表面具有透镜状的形状。

即,液体45具有膜部20侧的面(第1液体面45a)和第2液体面45b。第2液体面45b是与第1液体面45a相反侧的面。

第2液体面45b具有倾斜的部分45p。倾斜的部分45p相对于X-Y平面(即,相对于从容器40朝向支承部10的Z轴方向垂直的平面)倾斜。

在传感器140中,膜部20除了第1区域21以外还具有第2区域22。第2区域22包括被支承部10支承的第2端部22a和与第2端部22a相反侧的第2相反端22b。在第1端部21a与第2端部22a之间设有开口部20o。在该例中,在第1相反端21b与第2相反端22b之间设有开口部20o。

第2液体面45b包括第1端部21a侧的第1表面47a和第2端部22a1侧的第2表面47b。第1表面47a相对于X-Y平面的倾斜方向与第2表面47b相对于X-Y平面的倾斜方向相反。

通过这样的倾斜,能够使声波80的行进方向变化。在传感器140及141中,通过在液体45的第2液体面45b上设置倾斜的部分45p,能够使声波80的行进方向变化。

图36是例示有关第2实施方式的传感器的特性的示意图。

图36例示了在不同的介质中传输的声波的特性。

如图36所示,在第1介质m1中,声速是第1声速c1。在第2介质m2中,声速是第2声速c2。设第1介质m1中的声波的行进方向的角度为第1角度θ1。第1角度θ1是相对于第1介质m1和第2介质m2之间的界面垂直的方向与第1介质1m中的声波的行进方向之间的角度。设第2介质m2中的声波的行进方向的角度为第2角度θ2。第2角度θ2是相对于第1介质m1和第2介质m2之间的界面垂直的方向与第2介质m2中的声波的行进方向之间的角度。此时,例如满足sin(θ1)/sin(θ2)=c2/c1的关系。通过液体的界面倾斜,在该界面中发生声波的折射。能够使声波的行进方向变化。即,能够形成声响透镜。

例如,在传感器140及141中,适当地选择壁部40w的材质和液体45的材质。在壁部40w与液体45之间能够使行进波进行折射。例如,将液体45的平面尺寸设定得较大,使得折射后的行进波朝向传感器的中央前进。能够使液体45的表面更大地振动。例如,能够使膜部20(例如悬臂)的移位Ds变大。能够提供高灵敏度的传感器。

在本实施方式中,利用容器40(壁部40w)与液体45之间的物性值的差异,使振动集中于检测部30。即,使行进波在容器40与液体45之间折射,使行进波集中于设置在液体45的表面上的振动体。由此,提高检测的灵敏度。

在传感器140及141中,容器40包括壁部40w和薄膜部41。薄膜部41被配置在壁部40w与液体45之间。在壁部40w中,例如使用PDMS。在薄膜部41中例如使用对二甲苯类聚合物。薄膜部41也可以省略。

(第3实施方式)

图37(a)及图37(b)是例示有关第3实施方式的传感器的示意图。

图37(a)是示意性平面图。图37(b)是图37(a)的D1-D2线剖视图。

如图37(a)及图37(b)所示,有关本实施方式的传感器150也包括构造体15、容器40和液体45。在膜部20上例如设有第1区域21及第2区域22。在第1区域21中设有第1检测元件31。在第2区域22中设有第2检测元件32。

例如,在第1区域21的第1部分21p中设有第1检测元件31。第1部分21p距第1端部21a的距离例如是在开口部20o的表面上发生的表面波的波长的约1/4以下。

例如,在传感器150中,在使特定的频率区域中的灵敏度提高的情况下,对应于液体45的表面波的波长而设定用于设置检测元件的区域。由此,能够对检测元件施加拉伸应变及压缩应变中的一方。在该例中,在悬臂结构的第1区域21的第1端部21a的附近的区域中配置第1检测元件31。设在开口部20o的表面上产生的表面波的波长为λ。例如,在距第1端部21a的距离为λ/4的范围内配置第1检测元件31。

在膜状的物体变形为正弦波状的情况下,如果设正弦波的波长为λ,则通过适当地选定位置,能够将在λ/2的区域内发生在表面上的应变方向限定于拉伸或压缩中的某个。在端部21a是固定端的情况下,由于在从端部离开λ/4的位置处应变的方向替换,所以优选的是在λ/4的范围内配置第1检测元件31。

由此,能够对第1检测元件31施加拉伸应变及压缩应变的一方。能够得到更高的灵敏度。

如图7~图11所示,在表面上出现的表面波的波长根据声波80的频率而变化。例如,事前通过实验或模拟来调查声波80的频率与表面波的波长λ的关系。例如,使用在想要提高灵敏度的频率下发生的表面波的波长λ,在λ/4的区域中配置第1检测元件31。由此,在视为目标(日语:意図)的频带中能够得到更高的灵敏度。

例如,第1检测元件31的尺寸被设定为约λ/4。例如,第1检测元件31包括含有杂质的硅的结晶层13a、与结晶层13a的一部分连接的第1电极51a、和与结晶层13a的其他部分连接的第2电极51b(参照图1(b)等)。并且,液体45的移位Ds包括含有第1波长λ的表面波。此时,第1电极51a与第2电极51b之间的距离(沿着X-Y平面的距离)是第1波长λ的 约1/4以下。即,该距离是第1波长λ的0.28倍以下。该距离例如也可以是第1波长λ的0.22倍以上。由此,能够使第1检测元件31产生有效的应变。

图38(a)及图38(b)是例示有关第3实施方式的另一传感器的示意图。

图38(a)是示意性平面图。图38(b)是图38(a)的E1-E2线剖视图。

如图38(a)及图38(b)所示,有关本实施方式的传感器151也包括构造体15、容器40和液体45。在膜部20上,例如设有第1区域21及第2区域22。在第1区域21中设有第1检测元件31。第1区域21例如具有两端支承型的结构。

在此情况下,例如检测元件(第1检测元件31)的尺寸被设定为在开口部20o的表面发生的表面波的波长λ的约1/2。在图38(a)及图38(b)中,由于第1检测元件31被配置在从端部21a离开的地方,所以第1检测元件31的两端不为固定端。通过选择第1检测元件31的中央为表面波的波腹的位置,在λ/2的区域内发生同样的方向的应变。

例如,在第1检测元件31上设有第1电极51a和第2电极51b的情况下,它们之间的距离(沿着X-Y平面的距离)是第1波长λ的约1/2以下。即,该距离是第1波长λ的0.6倍以下。该距离例如也可以是第1波长λ的0.4倍以上。由此,能够使第1检测元件31产生有效的应变。在膜部20中,例如发生同样的方向的应变。例如,事前通过实验或模拟,调查声波80的频率与表面波的波长λ之间的关系。例如,使用在想要提高灵敏度的频率下发生的表面波的波长λ,在λ/2的区域中配置第1检测元件31。由此,能够在视为目标的频带中得到更高的灵敏度。

(第4实施方式)

图39(a)及图39(b)是例示有关第4实施方式的传感器的示意性剖视图。

如图39(a)所示,在有关本实施方式的传感器161中,声波80从液体45的第2液体面45b入射。在该例中,第1液体面45a是曲面状。第1液体面45a也可以是平面状。

如图39(b)所示,在有关本实施方式的传感器162中,声波80向液体45的侧面入射。即,液体45除了第1液体面45a及第2液体面45b以外还具有第3液体面45c。第3液体面45c与第1液体面45a交叉,还与第2液体面45b交叉。这样,在实施方式中,向液体45入射的声波80的方向是任意的。

例如,在实施方式中,膜部20(及膜部20的开口部20o)相对于声波80的行进方向实质上是垂直的。或者,膜部20(及膜部20的开口部20o)也可以相对于声波80的行进方向实质上是平行的。

图4是例示有关第4实施方式的另一传感器的示意性剖视图。

如图40所示,在有关本实施方式的传感器163中设有中间层82。在中间层82与液体45之间,配置容器40的壁部40w的至少一部分。例如,在传感器163的使用时,在被测量物81与壁部40w之间配置中间层82。

中间层82的声响阻抗例如是被测量物81的阻抗与壁部40w的声响阻抗之间。例如,在中间层82中也可以使用磁铁。

中间层82例如与被测量物81接触。中间层82例如与壁部40w接触。

中间层82例如使被测量物81与壁部40w之间的声响阻抗匹配。例如,适当地设计中间层82的材料和存放液体45的第1空间40s的形状。由此,例如能够进行声响阻抗的匹配和由声响透镜进行的声波的行进方向的控制。

在实施方式中,例如液体45的固有振动频率实质上可以设为容器40的固有振动频率的整数倍(整数是1以上的整数)倍。例如,液体45的固有振动频率是容器40的固有振动频率的整数倍的0.8倍以上且1.2倍以下。例如,使液体45的厚度相比容器40的厚度显著变小。实质上容器40的固有振动为支配性的,液体45的固有振动的影响变小。也可以模拟地实现这样的结构。由此,将容器40中的振动有效率地向液体45施加。

(第5实施方式)

图41是例示有关第5实施方式的传感器的示意性剖视图。

如图41所示,在有关本实施方式的传感器170中,也设有构造体15、容器和液体45。在该例中,检测部30利用光来检测膜部20的变形。

即,检测部30设有:出射光74的光源71、和检测由膜部20的第1 区域21反射的光的检测元件73。在光源71中例如使用激光。在该例中,在光74的光路上设有分束器72。从光源71出射的光74穿过分束器72向膜部20入射。由膜部20反射的光的行进方向在分束器72处变化。变化后的光向检测元件73入射。由此,能够光学地检测膜部20的移位Ds。

在本实施方式中,膜部20的移位Ds例如由检测部30光学地检测。在实施方式中,膜部20的检测可以以任意的方式检测。例如,检测部30也可以具有:随着第1部分21p的移位而发生的电阻的变化、随着第1部分21p的移位而发生的压电的电压的变化、以及随着第1部分21p的移位而发生的静电电容的变化中的至少某种变化。

在有关实施方式的传感器中,例如经由液体45检测在被测量物81中传输的声波80。声波80的频率例如是10kHz以上且3MHz以下。例如,液体45被壁部40w约束。液体45在设于膜部20上的开口部20o具有自由界面。例如,通过液体45的振动,膜部20变形。膜部20的变形由检测部30(例如第1检测元件31等)检测。

在实施方式中,在液体45的被约束的面上,对于声波80设有反射膜或透射膜。

也可以对于声波80能够控制匹配和不匹配。设计液体45的体积、厚度及材料,以适合于检测的声波80。

(第6实施方式)

图42(a)及图42(b)是例示有关第6实施方式的传感器的示意图。

图42(a)是示意性平面图。图42(b)是图42(a)的E1-E2线剖视图。

如图42(a)及图42(b)所示,在有关本实施方式的传感器201中,也设有构造体15、容器40和液体45。在膜部20上例如设有第1~第7区域21~27。

在第1区域21中设有第1检测元件31。第1区域21例如具有两端支承型的结构。即,第1区域21包括第1端部21a、可移位的第1部分21p、和与第1端部21a相反侧的第1相反端21b。在第1端部21a与第1相反端21b之间设有第1部分21p。第1端部21a连接在支承部10的第1部分上而被支承。第1相反端21b连接在支承部10的另一部分(第2部分)上而 被支承。在该例中,Y轴方向的第1部分21p的宽度比Y轴方向的第1端部21a的宽度窄,也比Y轴方向的第1相反端21b的宽度窄。在该例中,Y轴方向是与从第1端部21a朝向第1部分21p的方向交叉(正交)的方向。Y轴方向是与从第1端部21a朝向第1相反端21b的方向交叉(正交)的方向。并且,Y轴方向相对于从容器40朝向支承部10的Z轴方向垂直。第1部分21p的Y轴方向的宽度较窄,从而第1部分21p变得容易变形。容易得到较高的灵敏度。

在第2区域22与第3区域23之间配置有第1区域21的第1部分21p。从第2区域22朝向第3区域23的方向与从第1端部21a朝向第1相反端21b的方向交叉(例如正交)。在第2区域22与第1部分21p之间设有间隙(开口部20o)。在第2区域23与第1部分21p之间设有间隙(开口部20o)。通过设置这些间隙,第1部分21p容易变形。

从第4区域24朝向第5区域25的方向沿着从第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。从第6区域26朝向第7区域27的方向沿着从第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。在第4区域24与第5区域25之间设有第2区域22。在第6区域26与第7区域27之间设有第3区域23。第1区域21具有第1端部21a与第1部分21p之间的部分。其之间的部分的至少一部分被配置在第4区域24与第6区域26之间。第1区域21具有第1相反端21b与第1部分21p之间的部分。其之间的部分的至少一部分被配置在第5区域25与第7区域27之间。

在这些多个区域之间(相邻的区域之间)设有间隙。由此,膜部20的多个区域分别容易变形。膜部20的变形容易追随于液体45的表面波46。假如在膜部20难以变形的情况下,由膜部20抑制表面波46,难以形成基于来自外部的声波80的表面波46。通过膜部20容易变形,从而有效率地形成基于来自外部的声波80的表面波46。由此,能够得到较高的灵敏度。

通过在多个区域之间(相邻的区域之间)设置间隙,在该间隙中液体45的一部分可以从第1空间40s稍稍飞出。但是,通过液体45的表面张力,液体45回到原来的状态,被存储到第1空间40s中。

多个区域之间的间隙的宽度(沿着将相邻的区域彼此连结的方向的长度,即开口部20o的宽度)例如优选的是10nm以上且100μm以下。如果 间隙过小,则膜部的加工变困难,膜部变得难以变形。如果间隙过大,则液体45漏出。多个区域之间的间隙的宽度(开口部20o的宽度)例如更优选的是1μm以上且10μm以下。由此,能够可靠地抑制液体45的漏出。

间隙的宽度(开口部20o的宽度)也可以基于液体45的表面张力(表面能量)及膜部20的表面张力(表面能量)中的至少某种张力来设定。在作为液体45而使用硅油的情况下,该液体45的表面能量(25℃)是30dyne/cm以上且36dyne/cm以下(例如34dyne/cm以上且35dyne/cm以下)。作为硅油,例如可以使用苯甲基硅油等。作为液体45而使用了水的情况下,该液体45的表面能量(25℃)是约72.0dyne/cm。

在实施方式中,基于实验结果,间隙的宽度(开口部20o的宽度)(单位:m)在设液体45的表面能量为γc(dyne/cm)时,例如为γc/105以下。由此,例如能够实用性地抑制液体45的漏出。例如,当液体45的表面能量γc为33.9dyne/cm时,间隙的宽度(开口部20o的宽度)为33.9(dyne/cm)/105以下。即,间隙的宽度(开口部20o的宽度)为339×106m(即,339μm)以下。间隙的宽度(开口部20o的宽度)比零大。

间隙的宽度也可以不为一定。例如位于膜部20中的中央部的间隙的宽度也可以与位于周边部的间隙的宽度不同。例如,位于中央部的间隙的宽度比位于周边部的间隙的宽度大。由此,例如将液面覆盖的膜区域在中央部分变窄,所以可以期待液面被膜约束的力变小。结果,某个频率下的表面波的波长在对应区域中变长。能够期待灵敏度较高的频率区域向下方变动的效果。

例如,位于中央部的间隙的宽度也可以比位于周边部的间隙的宽度小。由此,例如将液面覆盖的膜区域在中央部分变宽,所以可以期待液面被膜约束的力变大。结果,某个频率下的表面波的波长在对应区域中变短。可以期待灵敏度较高的频率区域向上方变动的效果。也可以根据被推测为发生的表面波46使间隙的宽度变化。例如,也可以根据表面波46的波腹的位置等使间隙的宽度变化。

在传感器201中,第1检测元件31设在第1区域21的第1部分21p中。进而,第2检测元件32设在第2区域22中,第3检测元件33设在第3区域22中。

在该例中,在第2区域22的第2端部22a的附近设有第2检测元件32。即,第2端部22a与第2检测元件32之间的距离比第2区域22的第2相反端22b与第2检测元件32之间的距离短。在第3区域23的第3端部23a的附近设有第3检测元件33。即,第3端部23a与第3检测元件33之间的距离比第3区域23的第3相反端23b与第3检测元件33之间的距离短。

膜部20的中心位置20c与第2检测元件32之间的距离和中心位置20c与第1检测元件31之间的距离不同。膜部20的中心位置20c与第3检测元件33之间的距离和中心位置20c与第1检测元件31之间的距离不同。具体而言,第2检测元件32及第3检测元件33分别设在膜部20的周边部。第1检测元件31设在膜部20的中心部。

在膜部20的中心部和周边部,产生较大的振幅的表面波46的频率互不相同。例如,与第2检测元件32及第3检测元件33相对应的区域中的频率比与第1检测元件31相对应的区域中的频率低。例如,能够以较高的灵敏度检测频率不同的波中的各个波。

在传感器201中,在中央部的两支承梁部设有第1检测元件31,在悬臂部设有第2检测元件32及第3检测元件33。中央部的两支承梁部的灵敏度较高的频率与悬臂部的灵敏度较高的频率不同。在传感器201中,能够得到在1个传感器中以大范围的频率响应的传感器。例如,在两支承梁部中,与悬臂部(单支承梁部)相比,对于弯曲的刚性较高。在相同厚度的情况下,两支承梁部中的高灵敏度的频率比悬臂部中的高灵敏度的频率高。例如,在两支承梁部,由两支承梁部检测100kHz以上的较高的频带的声波(振动)。另一方面,用悬臂部测量(sensing)不到100kHz的较低的频带的声波(振动)。能够实现频带分离。

两支承梁部及悬臂部例如通过硅工艺成形。在1个传感器内的多个区域中配置测量(sensing)区域。能够使配线及预放大器部共通化。能够实现小型化。与使用多个传感器的情况相比,能够小型化,还能够降低成本。

图43是例示有关第6实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如图43所示,在有关本实施方式的传感器202中,也设有构造体15、容器40和液体45。在膜部20上,例如设有第1~第4区域21~24。第1~第4检测元件31~34分别设在第1~第4区域21~24中。

第1~第4检测元件31~34的距膜部20的中心的距离互不相同。

第1检测元件31与第1端部21a之间的距离相对于第1检测元件31与第1相反端21b之间的距离之比(第1比),较低。

第4检测元件34与第4端部24a之间的距离相对于第4检测元件34与第4相反端24b之间的距离之比(第4比),较高。

第2检测元件32与第2端部22a之间的距离相对于第2检测元件32与第2相反端22b之间的距离之比(第2比),在第1比与第4比之间。

第3检测元件33与第3端部23a之间的距离相对于第3检测元件33与第3相反端23b之间的距离之比(第3比),在第2比与第4比之间。

这样,多个检测元件的各自位置(距膜部20的中心的距离)互不相同。由此,能够将各个波以较高的灵敏度检测。

在传感器202中,在4个悬臂部(膜部20的区域)的各自中设有多个检测元件的各个。多个检测元件的各自的从膜部20的中心朝外的方向上的位置互不相同。悬臂部以沿着在液体45的表面发生的表面波46的形状进行振动。在液体45的表面的形状是圆状的情况下,表面波46为同心圆状的驻波。在该驻波中,频率越高,波数越增加。在多个悬臂部的各自中,将检测元件的位置在半径方向上错开配置。驻波的波腹的位置与检测元件的位置一致的频率互不相同。灵敏度较高的频率区域在多个悬臂部中互不相同。通过1个传感器,在多个频率区域的各自中能得到较高的灵敏度。

在传感器203、传感器127a及传感器127b等中,多个检测元件的各自的位置(例如距膜部20的中心的距离)互不相同。通过这样的结构,能够由多个检测元件检测表面波46的相位差。

例如,通过多个检测元件来检测与表面波46中的拉伸相对应的电阻和与压缩相对应的电阻之差。

例如,与在悬臂整面上配置检测元件的情况相比,由于波腹的位置以外的区域被排除,所以能够期待与在某个频率下发生的表面波的波腹的位置的面积与其以外的区域的面积的比率相应的灵敏度提高。

图44(a)~图44(e)是例示有关第6实施方式的另一传感器的示意图。

图44(a)是示意性平面图。图44(b)是图44(a)的E1-E2线剖 视图。图44(c)~图44(e)是另一例中的与图44(a)的E1-E2线对应的剖视图。

如图44(a)及图44(b)所示,在有关本实施方式的传感器203中,也包括构造体15、容器40和液体45。在膜部20上,例如设有第1~第7区域21~27。第1检测元件31设在膜部20的第1区域21的第1部分21p。

在该例中,膜部20的厚度在面内不同。即,第1区域21的第1部分21p的厚度(沿着Z轴方向的长度)比第1端部21a的厚度薄,也比第1相反端21b的厚度薄。由此,第1部分21p容易变形。在第1部分21p中,应变变大。例如容易形成三维切口。

例如,如果使膜部20的整体变薄,则有膜部20的强度下降、可靠性下降的情况。还有加工变困难的情况。

相对于此,通过如该例那样使第1部分21p的厚度比其他部分薄,能够使第1部分21p容易变形。例如,能够使拉伸的应变变大。例如,能够使弯曲的应变变大。并且,能够维持较高的强度,能够维持较高的生产性。

例如,第1区域21的第1部分21p的厚度是第1端部21a的厚度的0.1倍以上且0.8倍以下(例如0.5倍以下)。在拉伸变形中,刚性与厚度成比例。通过使第1区域21的第1部分21p的厚度为第1端部21a的厚度的0.5倍,能够以相同的力产生成倍的应变。在弯曲变形中,刚性与厚度的3次幂成比例。通过使第1区域21的第1部分21p的厚度为第1端部21a的厚度的0.8倍左右,能够以相同的力产生成倍的应变。通过使第1区域21的第1部分21p的厚度变薄,电阻值增加。在使第1部分21p产生弯曲变形的区域的频率下,如果设定为上述那样的厚度,则对于拉伸的刚性的下降程度比对于弯曲的刚性的下降的程度大,所以灵敏度进一步变高。

例如,第1区域21的第1部分21p的厚度是10nm以上且240nm以上。例如也可以是10nm以上且150nm以下。另一方面,第1端部21a的厚度是300nm以上且1000nm以下。例如,当第1端部21a的厚度是280nm以上且320nm以下时,第1区域21的第1部分21p的厚度是240nm以下(或150nm以下)。

如在图44(c)中例示的那样,第1区域21(膜部20)的厚度也可以在第1端部21a与第1部分21p之间的区域中变化。第1区域21(膜部20) 的厚度也可以在第1相反端21b与第1部分21p之间的区域中变化。

如在图44(d)中例示的那样,第1区域21(膜部20)的厚度也可以在第1端部21a与第1部分21p之间的边界处变化。第1区域21(膜部20)的厚度也可以在第1相反端21b与第1部分21p之间的边界处变化。

如在图44(e)中例示的那样,第1区域21(膜部20)的厚度的变化也可以是连续性的。也可以是阶梯状。厚度的变化的阶梯的数量既可以是1也可以是多个。

在传感器203中,AE等的振动被作为在第1检测元件31中产生的应变的大小检测。当被施加了振动的能量时,产生更大的应变。由此,作为传感器的灵敏度提高。通过使检测元件部分变薄,能够得到更大的应变。例如,可以通过蚀刻等的工艺条件的控制来变更膜部20的厚度。

图45是例示有关第6实施方式的另一传感器的示意性立体图。

如在图45中例示的那样,在传感器204中,第1~第4检测元件31~34分别设在膜部20的第1~第4区域21~24的各自中。

第1~第4检测元件31~34分别包括多个部分。该多个部分被以锯齿状连接。多个部分沿着膜部20的固定端的边(例如第1端部21a的边)排列。多个部分分别沿着相对于固定端的边而实质上垂直的方向延伸。在这样的结构中,能够增大设在膜部20内的有限的区域中的检测元件的数量。能够增大检测元件的合计的面积。由此,例如能够抑制偏差。

(第7实施方式)

图46(a)及图46(b)是例示有关第7实施方式的传感器的示意图。

图46(a)是示意性平面图。图46(b)是图46(a)的E1-E2线剖视图。

如图46(a)及图46(b)所示,在有关本实施方式的传感器210中,也设有构造体15、容器40和液体45。在膜部20上,例如设有第1~第6区域21~26。

在第1区域21中设有第1检测元件31。第1检测元件31具有电流路径31el。电流路径31el实质上沿着膜部20的结晶方位Dc。

在该例中,电流路径31el是锯齿状。即,电流路径31el包括多个延伸部分和将相邻的多个延伸部分的端部连接的连接部。延伸部分的延伸方向 沿着结晶方位Dc。

结晶方位Dc例如是硅的<110>方向及<100>方向中的某个。例如,膜部20包含n型的硅结晶,电流路径31el的方向(延伸部分的延伸方向)沿着<100>方向。另一方面,例如膜部20包含p型的硅的结晶,电流路径31el的方向(延伸部分的延伸方向)沿着<110>方向。由此,能够进行更高灵敏度的检测。

在该例中,在将膜部20的固定端(端部)与相反端连结的方向与结晶方位Dc不一致的区域中,不设置检测元件,例如可以设置电极等。

在传感器210中,沿着灵敏度较高的特定的方向配置检测元件。使检测元件的配置方向蜿蜒,使检测元件的较长的边沿着灵敏度较高的方向。也可以通过蚀刻等将检测元件的形状加工、例如分割。也可以通过电极的配置,来控制检测元件中的电流路径31el。沿着检测灵敏度较高的方向,配置电流路径31el的较长的区域。由此,能够使每单位长度的灵敏度提高。

(第8实施方式)

图47是例示有关第8实施方式的传感器的示意性剖视图。

如图47所示,在有关本实施方式的传感器220中,设有多个包括构造体15及容器40的组。在该例中,组是两个。在一个组(传感器221)中,在由构造体15和容器40形成的第1空间40s内配置液体45。在另一个组(传感器222)中,由构造体15和容器40形成的第1空间40s的内部与传感器221的第1空间40s的内部不同。例如,在传感器222中,第1空间40s内被配置气体45g(例如空气)。也可以设置与传感器221中的液体45不同的液体。

设有气体45g的组(传感器222)例如作为麦克风发挥功能。另一方面,设有液体45的组(传感器221)例如作为声响传感器发挥功能。通过检测这些组的差,例如能够有选择地检测希望的声响波。例如,通过检测差分,能够抑制(例如消除)噪声。例如,能够得到高通滤波器效果。由此,能够进行高灵敏度的检测。

在传感器220中,通过第1空间40s的内部的构造来变更接收特性。将接收特性不同的两个以上的传感器并列地设置,得到由各个传感器得到的信号的差分。由此,能够有选择地得到需要的频带的信号。

例如,钢铁材料的AE的主要频带是100kHz以上且200kHz以下。例如,第1传感器在该频带(第1频带)中灵敏度较高。在第2传感器中,在与第1频带不同的第2频带中灵敏度较高。使用这样的组合,得到由各个传感器得到的信号的差分。由此,能够有选择地以高灵敏度得到作为目的的频带。例如,将作为目的的频带以外的信号衰减(排除)。由此,能够抑制噪声。

这样的使用两个组的传感器的结构也可以应用到关于第1~第7实施方式说明过的传感器及其变形的传感器中。

(第9实施方式)

图48是例示有关第9实施方式的传感器的示意性剖视图。

如图48所示,在有关本实施方式的传感器230中,也设有构造体15、容器40及液体45。在传感器230中,在容器40内的第1空间40s中设有振子86。在该例中,振子86设在容器40的内侧面上。在振子86与膜部20之间配置液体45。

从振子86出射例如声响波。在振子86中,例如使用电致伸缩振荡元件、热声响振荡元件、热超声波振荡元件、激光及加热器等。例如,在热声响振荡元件或热超声波振荡元件中,产生与施加电压的周期相对应的热,通过该热,例如在液体等的介质中发生振动。该振动成为声波或超声波而被出射。

在传感器230中,可以将振子86在自检时使用。例如,测试由检测元件进行的对振子86的振动的检测。通过装入用于自检的振子86,能够掌握传感器的状态及传感器的安装状态。能够稳定地进行精度较高的检测。

在传感器230中,设有用来检测正常地动作的自检用设备(发信元件)。在传感器中,进行用来确认在使用时(安装时)正常动作的动作测试。为了动作测试,设有振子或发信元件等的发送设备。在将发送设备和传感器(接收设备)分别设置的参考例的情况下,发送设备与传感器之间的传递函数依存于设置状态。因此,在该参考例中,为了确认设置是正常的,进行与正常的传递函数的比较。相对于此,在传感器230中,由于发送设备和传感器被一体化,所以省略与正常的传递函数的比较,能够正确地评价设置状态。通过一体化,能够降低成本。

(第10实施方式)

图49(a)~图49(d)是例示有关第10实施方式的传感器的示意图。

图49(a)是示意性透射平面图。图49(b)是图49(a)的A1-A2线的示意性剖视图。图49(c)是图49(a)的A3-A4线的示意性剖视图。图49(d)是图49(a)的A5-A6线的示意性剖视图。

在有关本实施方式的传感器240中,与传感器110同样,设有构造体15、容器40、液体45和检测部30。并且,在构造体15中,设有支承部10和膜部20。即,通过与容器40的底面40bf对置的膜部20的移位来检测振动。在膜部20的第1~第4区域21~24的各自中设置第1~第4检测元件31~34。第1~第4检测元件31~34分别包含结晶层13a~13d。这些检测元件设在容器40的底面40bf上的液体45之上。

在传感器240中,在容器40的侧面(第1侧面40sa及第2侧面40sb)设有另一膜部(侧面膜部60)。并且,设有检测侧面膜部60的变形的另一检测部(侧面检测部65)。

例如,容器40的第1侧面40sa与容器的第2侧面40sb交叉。在交叉的两个侧面的各自上设有侧面膜部60。基于从外部施加的振动,液体45振动,侧面膜部60移位(变形)。由侧面检测部65检测侧面膜部60的移位。由此,能够检测3个方向的振动。由此,能够进行更高精度的检测。

在第1侧面40sa上设有侧面膜部60的区域61及区域62。区域61具有端部61a和相反端61b。区域61的一部分61p能够移位。区域62具有端部62a和相反端62b。区域62的一部分62p能够移位。

在第2侧面40sb上设有侧面膜部60的区域63及区域64。区域63具有端部63a和相反端63b。区域63的一部分63p能够移位。区域64具有端部64a和相反端64b。区域64的一部分64p能够移位。

这些侧面膜部60的一部分61p~64p的移位分别由侧面检测部65的检测元件65a~65d检测。

(第11实施方式)

图50是例示有关第11实施方式的传感器单元的示意性剖视图。

如图50所示,在有关本实施方式的传感器单元510中设有箱体87。箱体87例如具有底面部87a、对置部87b和侧面部87c。对置部87b与底面 部87a对置。侧面部87c将底面部87a与对置部87b连接。

在该例中,在底面部87a上,设有有关上述实施方式的任意的传感器及其变形的传感器。在该例中,在底面部87a上设有传感器110。在该例中,在底面部87a上设有集音部83。集音部83具有声响透镜效果。在集音部83之上设有传感器110。

在该例中,在传感器110之上还设有加热器84。加热器84控制传感器110的温度。加热器84例如在校准时使用。

在该例中,在底面部87a上还设有应变传感器88a和AE传感器88b。应变传感器88a例如是应变计。AE传感器88b例如在掌握安装状态时使用。传感器110、应变传感器88a及AE传感器88b设在箱体87的内侧。

在该例中,在对置部87b上设有光电变换元件88d。在光电变换元件88d中例如使用太阳能电池(太阳光发电元件)等。进而,在对置部87b上也可以设置能量采集(energy harvesting)元件88c。在能量采集元件88c中例如使用振动发电元件等。

在对置部87b、侧面部87c及底面部87a上设有配线层88e。例如,将光电变换元件88d及能量采集元件88c中的至少某个与传感器110连接。进而,连接应变传感器88a及AE传感器88b。

在该例中,在箱体87之外配置声响传感器88f。声响传感器88f例如在掌握安装状态时使用。

这样,在传感器单元510中,将包括传感器110的多个传感器作为复合传感器安装到箱体87上。即,将传感器110、应变传感器88a及AE传感器88b安装到1个封装内。传感器110设在底面部87a上。底面部87a是封装的贴装侧。从底面部87a将AE向传感器110传递。在底面部87a的内侧面上设有集音部83。通过在集音部83之上配置传感器110,能够在复合封装内有效率地取得AE。

也可以在应变传感器88a与箱体87的底面部88a之间设置板。在该板中例如可以使用不锈钢等。该板的厚度例如是0.2mm以上且0.3mm以下。通过设置板,在应变传感器88a中,耐环境性提高,应变检测的取得效率提高。

传感器单元510总是被用于监测。一体化有太阳能面板等的自立电源。 由此,例如因送电带来的电力损失变少,功率下降。在传感器单元510中,也可以在内部内置传感器110的预放大器等。能够使传感器110与预放大器之间的距离变短。例如能够降低噪声。通过内置预放大器,能够进行基于长距离的电缆传送的监测。能够省略外部电源供给。

图50是例示有关第11实施方式的另一传感器单元的示意性剖视图。如图51所示,在有关本实施方式的传感器单元511中设有3个传感器110。通过在1个传感器单元511中设置3个以上的传感器110,能够掌握多个传感器的安装状态。在该例中,也可以使用有关上述实施方式的任意的传感器。

图52是例示有关第11实施方式的另一传感器单元的示意性剖视图。

在有关本实施方式的传感器单元512中,箱体87的底面部87a具有声响透镜构造。AE集中到底面部87a的中央部。在底面部87a的中央部之上配置传感器110。例如,由底面部87a的整体形成集音构造。从底面部87a侧传递的AE集中于传感器110。能够得到更多的振动能量,能够得到更高的灵敏度。

根据实施方式,能够提供一种高灵敏度的传感器及传感器单元。

以上,参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于这些具体例。例如,关于传感器中包含的构造体、保持部、膜部、侧面膜部、容器、液体及检测部等的各要素的具体的结构,只要本领域技术人员通过从周知的范围适当选择、能够同样地实施本发明并得到同样的效果,就包含在本发明的范围中。

此外,将各具体例的某两个以上的要素在技术上可能的范围中组合而成的形态,也只要包含本发明的主旨,就包含在本发明的范围中。

除此以外,以作为本发明的实施方式而叙述过的传感器为基础、本领域技术人员进行适当设计变更而能够实施的全部的传感器也只要包含本发明的主旨,就属于本发明的范围。

除此以外,应了解的是,在本发明的思想范畴中,只要是本领域技术人员就能够想到各种变更例及修正例,关于这些变更例及修正例也属于本发明的范围。

以上,说明了本发明的一些实施方式,但这些实施方式是作为例子提 示的,不是要限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的形态实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其等价物的范围中。此外,上述各实施方式也可以相互组合而实施。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1