本發(fā)明涉及傳感器。

背景技術(shù)：

作為檢測(cè)聲響頻帶及超聲波頻帶的振動(dòng)的傳感器，例如有AE(Acoustic Emission，聲發(fā)射)傳感器。AE例如是通過(guò)龜裂的發(fā)生或發(fā)展而產(chǎn)生的超聲波帶的彈性波。AE傳感器例如被用于檢測(cè)的疲勞·劣化診斷或非破壞檢查等中。在傳感器中，希望靈敏度的提高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013－234853公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種高靈敏度的傳感器。

用于解決課題的手段

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提供一種包括構(gòu)造體、容器、液體和檢測(cè)部的傳感器。上述構(gòu)造體包括支承部和膜部。膜部包括第1區(qū)域。上述第1區(qū)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。上述膜部具有開(kāi)口部。上述容器與上述構(gòu)造體連接，在上述容器與上述膜部之間形成第1空間。上述液體設(shè)在上述第1空間內(nèi)。上述檢測(cè)部檢測(cè)伴隨著上述液體的移位的上述第1部分的移位。

附圖說(shuō)明

圖1(a)及圖1(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖2(a)～圖2(c)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的示意性平面 圖。

圖3(a)～圖3(f)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的制造方法的工序順序示意性剖視圖。

圖4是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的動(dòng)作的示意性剖視圖。

圖5(a)～圖5(c)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖6(a)及圖6(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的曲線圖。

圖7是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖8是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖9是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖10是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖11是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖12是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖13是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性剖視圖。

圖14(a)及圖14(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的曲線圖。

圖15是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖16是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖17是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

圖18(a)及圖18(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖19(a)～圖19(e)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意性立體圖。

圖20(a)及圖20(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意性立體圖。

圖21(a)～圖21(c)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖22(a)～圖22(c)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖23(a)及圖23(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意 性立體圖。

圖24(a)及圖24(e)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖25是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖26(a)～圖26(c)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖27(a)及圖27(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖28(a)及圖28(b)是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖29是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖30是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖31是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖32是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖33是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖34是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖35(a)及圖35(b)是表示有關(guān)第2實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

圖36是表示有關(guān)第2實(shí)施方式的傳感器的特性的示意圖。

圖37(a)及圖37(b)是表示有關(guān)第3實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖38(a)及圖38(b)是表示有關(guān)第3實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖39(a)及圖39(b)是表示有關(guān)第4實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

圖40是表示有關(guān)第4實(shí)施方式的另一傳感器的示意性剖視圖。

圖41是表示有關(guān)第5實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

圖42(a)及圖42(b)是表示有關(guān)第6實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖43是表示有關(guān)第6實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖44(a)～圖44(e)是表示有關(guān)第6實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖45是表示有關(guān)第6實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

圖46(a)及圖46(b)是表示有關(guān)第7實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖47是表示有關(guān)第8實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

圖48是表示有關(guān)第9實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

圖49(a)～圖49(d)是表示有關(guān)第10實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖50是表示有關(guān)第11實(shí)施方式的傳感器單元的示意性剖視圖。

圖51是表示有關(guān)第11實(shí)施方式的另一傳感器單元的示意性剖視圖。

圖52是表示有關(guān)第11實(shí)施方式的另一傳感器單元的示意性剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)各實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

另外，附圖是示意性或概念性的，部分間的大小的比率等并不一定與現(xiàn)實(shí)相同。此外，即使是表示相同部分的情況，也有根據(jù)附圖而相互的尺寸或比率被不同地表示的情況。

另外，在本說(shuō)明書(shū)和各圖中，對(duì)與關(guān)于已出的圖上述者同樣的要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，適當(dāng)省略詳細(xì)的說(shuō)明。

(第1實(shí)施方式)

圖1(a)及圖1(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的示意圖。圖1(a)是示意性透視平面圖。圖1(b)是圖1(a)的A1－A2線的示意性剖視圖。

如圖1(a)及圖1(b)所示，有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器110包括構(gòu)造體15、容器40、液體45和檢測(cè)部30。

構(gòu)造體15包括支承部10和膜部20。

傳感器110例如是聲響傳感器。傳感器110例如檢測(cè)聲響頻帶及超聲波頻帶的振動(dòng)。傳感器110例如檢測(cè)AE。AE例如是通過(guò)龜裂的發(fā)生或發(fā)展而產(chǎn)生的超聲波帶的彈性波。傳感器110例如被作為檢測(cè)AE的傳感器使用。傳感器110例如被用于檢測(cè)微小的缺陷的發(fā)生的疲勞·劣化診斷。傳感器110例如被用于非破壞檢查等。

圖2(a)～圖2(c)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的示意性平面圖。

圖2(a)例示支承部10。圖2(b)例示膜部20。圖2(c)例示后述的電極。

膜部20包括第1區(qū)域21。在該例中，膜部20還包括第2區(qū)域22、第3區(qū)域23及第4區(qū)域24。膜部20具有開(kāi)口部20o。

第1區(qū)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是與第1端部21a相反側(cè)的端部。第1部分21p位于第1端部21a與第1相反端21b之間。如后述那樣，第1部分21p能夠移位。另一方面，第1端部21a是固定端。

第2區(qū)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是與第2端部22a相反側(cè)的端部。第2部分22p位于第2端部22a與第2相反端22b之間。在該例中，第2部分22p能夠移位。第2端部22a是固定端。

第3區(qū)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是與第3端部23a相反側(cè)的端部。第3部分23p位于第3端部23a與第3相反端23b之間。在該例中，第3部分23p能夠移位。第3端部23a是固定端。

第4區(qū)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是與第4端部24a相反側(cè)的端部。第4部分24p位于第4端部24a與第4相反端24b之間。在該例中，第4部分24p能夠移位。第4端部24a是固定端。

第1～第4區(qū)域21～24分別例如是懸臂(cantilever)。如后述那樣，膜部20例如也可以具有兩端支承梁的結(jié)構(gòu)或隔膜(diaphragm)的結(jié)構(gòu)。

在該例中，在第1部分21p與第2部分22p之間設(shè)有第1間隙g1。在第1相反端21b與第2相反端22b之間設(shè)有第1間隙g1。第1間隙g1為開(kāi)口部20o。

例如，在第1部分21p與第3部分23p之間設(shè)有第2間隙g2(例如狹縫)。例如，在第2部分22p與第3部分23p之間設(shè)有第3間隙g3(例如狹縫)。例如，在第2部分22p與第4部分24p之間設(shè)有第4間隙g4(例如狹縫)。這些間隙(狹縫)也包含在開(kāi)口部20o中。通過(guò)設(shè)置間隙，第1～第4部分21p～24p例如容易移位。

容器40與構(gòu)造體15連接。容器40具有壁部40w。容器40在與膜部20之間形成第1空間40s。膜部20具有第1面20fa和第2面20fb。第1面20fa是第1空間40s側(cè)的面。第2面20fb是與第1面20fa相反側(cè)的面。

液體45被收容在該第1空間40s內(nèi)。例如，液體45與膜部20的第1面20fa接觸。如已經(jīng)說(shuō)明地那樣，由于在膜部20上設(shè)有開(kāi)口部20o，所以液體45的一部分在開(kāi)口部20o露出。例如，在開(kāi)口部20o的面積較小(寬度較窄)的情況下，通過(guò)液體45的表面張力，液體45實(shí)質(zhì)上不從開(kāi)口部20o向外部流出。液體45的一部分也可以在開(kāi)口部20o與膜部20的側(cè)面接觸。

檢測(cè)部30檢測(cè)第1部分21p的移位。第1部分21p的移位隨著液體45的移位而發(fā)生。如后述那樣，液體45的移位基于對(duì)容器40施加的聲波而產(chǎn)生。該聲波是傳感器110檢測(cè)的對(duì)象。聲波的頻率例如在麥克風(fēng)中是10Hz以上且20kHz以下。聲波的頻率例如在AE傳感器中是10kHz以上且3MHz以下。聲波的頻率例如在超聲波造影裝置中是5MHz以上。

在本說(shuō)明書(shū)中，包括比較低的頻帶的用途及超聲波頻帶的用途而稱作聲響傳感器。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，聲波包括任意的彈性波，所述任意的彈性波是在包括氣體、液體及固體的任意彈性體中傳播的彈性波。有關(guān)實(shí)施方式的聲響傳感器例如包括超聲波頻帶的用途的AE傳感器。有關(guān)實(shí)施方式的聲響傳感器例如也可以包括比較低的頻率的傳感器。

在該例中，檢測(cè)部30還檢測(cè)伴隨著液體45的移位的第2部分22p的移位、伴隨著液體45的移位的第3部分23p的移位、和伴隨著液體45的移位的第4部分24p的移位。

在該例中，在支承部10設(shè)有腔室。即，支承部10形成第2空間10s。并且，在該例中，在第2空間10s與液體45之間配置第1部分21p的至少一部分。在該例中，在第2空間10s與液體45之間，還配置第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。

在該例中，支承部10及膜部20例如由SOI(Silicon On Insulator)構(gòu)造形成。即，支承部10包括基體部11和絕緣部12。膜部20由薄膜13形成。在基體部11中使用硅。在絕緣部12中使用氧化硅。在薄膜13中使用硅。

在該例中，作為檢測(cè)部30而使用壓敏電阻。即，在薄膜13的至少一部分中導(dǎo)入雜質(zhì)。在被導(dǎo)入了雜質(zhì)的區(qū)域中設(shè)有電極。

例如，檢測(cè)部30包括第1檢測(cè)元件31。第1檢測(cè)元件31設(shè)在第1區(qū)域21的第1部分21p中。

在該例中，第1檢測(cè)元件31包括硅的結(jié)晶層13a、第1電極51a和第2電極51b。硅的結(jié)晶層13a包含雜質(zhì)。硅的結(jié)晶層13a例如是單結(jié)硅。作為硅的結(jié)晶層13a而使用上述薄膜13的一部分。

在該例中，第1檢測(cè)元件31還包括第1對(duì)置電極51c。例如，在第1電極51a與第2電極51b之間以及第2電極51b與第1對(duì)置電極51c之間的路徑中流過(guò)電流。例如，在膜部20上作用應(yīng)力，第1部分21p移位。隨著該移位，在硅的結(jié)晶層13a中發(fā)生應(yīng)變。發(fā)生壓縮應(yīng)變或拉伸應(yīng)變。對(duì)應(yīng)于該應(yīng)變，硅的結(jié)晶層13a的電阻變化。通過(guò)在上述路徑中流過(guò)電流，檢測(cè)電阻的變化，檢測(cè)第1部分21p的移位。即，第1檢測(cè)元件31具有伴隨著第1部分21p的移位的電阻的變化。

在該例中，檢測(cè)部30包括第2檢測(cè)元件32～第4檢測(cè)元件34。第2檢測(cè)元件32設(shè)在第2區(qū)域22的第2部分22p中。第3檢測(cè)元件33設(shè)在第3區(qū)域23的第3部分23p中。第4檢測(cè)元件34設(shè)在第4區(qū)域24的第4部分24p中。

第2檢測(cè)元件32例如包括含有雜質(zhì)的硅的結(jié)晶層13b、電極52a、電極52b和電極52c。第3檢測(cè)元件33例如包括含有雜質(zhì)的硅的結(jié)晶層(薄膜13的一部分)、電極53a、電極53b和電極53c。第4檢測(cè)元件34例如包括含有雜質(zhì)的硅的結(jié)晶層(薄膜13的一部分)、電極54a、電極54b和電極54c。第2～第4檢測(cè)元件32～34也分別檢測(cè)伴隨著第2部分22p～第4部分24p的移位的電阻的變化。

如后述那樣，實(shí)施方式并不限于上述。檢測(cè)元件(例如第1檢測(cè)元件31等)也可以具有：伴隨第1部分21p的移位而發(fā)生的電阻的變化、伴隨第1部分21p的移位而發(fā)生的壓電的電壓的變化、以及伴隨著第1部分21p的移位而發(fā)生的靜電電容的變化中的至少某種變化。

例如，設(shè)從容器40朝向支承部10的方向?yàn)閆軸方向(第1方向)。設(shè)相對(duì)于Z軸方向垂直的1個(gè)方向?yàn)閄軸方向。設(shè)相對(duì)于Z軸方向和X軸方 向垂直的方向?yàn)閅軸方向。

膜部20例如實(shí)質(zhì)上在X－Y平面內(nèi)延伸。在該例中，膜部20的第1區(qū)域21的延伸方向被設(shè)定為X軸方向。即，從第1端部21a朝向第1相反端21b的方向沿著X軸方向。從第1端部21a朝向第1部分21p的方向沿著X軸方向。

圖3(a)～圖3(f)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的制造方法的工序順序示意性剖視圖。

如圖3(a)所示，準(zhǔn)備SOI基板10f。SOI基板10f包括基體部11(硅)、絕緣部12(氧化硅)和薄膜13(硅)。例如，在薄膜13(例如硅活性層)的至少一部分中導(dǎo)入雜質(zhì)，形成硅的結(jié)晶層13a及13b等。在雜質(zhì)的導(dǎo)入中例如使用熱擴(kuò)散。作為雜質(zhì)，例如使用砷及磷中的至少某種。在此情況下，可得到n型的半導(dǎo)體。作為雜質(zhì)也可以使用硼。在此情況下，可得到p型的半導(dǎo)體。

如圖3(b)所示，形成作為電極的電極膜50f。作為電極膜50f，例如使用金及鋁中的至少某種。將電極膜50f加工為規(guī)定的形狀。

如圖3(c)所示，使用加工后的電極膜50f作為掩模，將薄膜13(硅層)加工。在該加工中，例如使用ICP－RIE(Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching，電感耦合等離子體－反應(yīng)離子蝕刻)等。由此，形成開(kāi)口部20o。開(kāi)口部20o包括間隙(第1間隙g1等)及狹縫等。狹縫的寬度例如是10nm以上且100μm以下。

如圖3(d)所示，將電極膜50f加工。由此，形成電極(例如，第1電極51a、第2電極51b、電極52a及電極52b等)。

如圖3(e)所示，從SOI基板10f的背面將作為基體部11的硅的一部分除去。在該除去中例如使用ICP－RIE。進(jìn)而，將作為絕緣部12的氧化硅的一部分除去。由此，形成支承部10。即，形成第2空間10s。膜部20(懸臂)被從硅的支承層釋放(release)。由此，形成第2空間10s。薄膜13成為膜部20。由此，形成構(gòu)造體15。

膜部20的尺寸(例如X軸方向的長(zhǎng)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。

如圖3(f)所示，將容器40與構(gòu)造體15接合。由此，形成第1空間 40s。在容器40中，例如使用有機(jī)材料或無(wú)機(jī)材料。在容器40中，例如也可以使用硅橡膠。在容器40中，例如也可以使用PDMS(二甲基聚硅氧烷)。作為容器40，例如也可以使用金屬。作為容器40，例如也可以使用鋁及鐵(例如不銹鋼)中的至少某種。在實(shí)施方式中，這些材料是任意的。

在第1空間40s中填充液體45。由此，形成傳感器110。

作為液體45例如使用硅油或水等。液體45的厚度(例如Z軸方向的長(zhǎng)度)例如是1μm以上且10mm以下。

圖4是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的傳感器的動(dòng)作的示意性剖視圖。

如在圖4中例示的那樣，傳感器110被安裝在被測(cè)量物81上。被測(cè)量物81例如是建造物等。從被測(cè)量物81放射聲波80(例如低頻或超聲波等，例如AE)。通過(guò)聲波80，在液體45的表面形成表面波46。對(duì)應(yīng)于表面波46，膜部20移位。具體而言，例如第1部分21p～第4部分24p移位。該移位被檢測(cè)部30檢測(cè)到。

在實(shí)施方式中，通過(guò)檢測(cè)因液體45的移位而發(fā)生的膜部20(例如第1部分21p等)的移位，能夠高靈敏度地檢測(cè)聲波80。

在實(shí)施方式中，在由設(shè)有開(kāi)口部20o的膜部20和容器40形成的第1空間40s內(nèi)收容有液體45。液體45中的與容器40接觸的部分例如為液體45的固定端。在液體45中的位于開(kāi)口部20o的部分，能得到較大的移位。由此，在聲波80的檢測(cè)中能得到較高的靈敏度。

在傳感器110中，除了第1部分21p以外，在膜部20中還設(shè)有第2部分22p～第4部分24p。在這些部分中，對(duì)應(yīng)于液體45的移位而發(fā)生移位。通過(guò)檢測(cè)這些部分的移位，例如能夠進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)。

液體45的厚度與膜部20的厚度相比足夠厚。液體45的厚度例如是膜部20的厚度的5倍以上。由此，膜部20沿著液體45的表面的變形而變形。由此，基于檢測(cè)的聲波80的液體45的移位被有效率地變換為第1部分21p的移位。由此，能夠進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)。液體45的厚度例如也可以是膜部20的厚度的10倍以上。還可以是100倍以上。

例如對(duì)于液體45的厚度和容器40的壁部40w的厚度而言，例如通過(guò)實(shí)驗(yàn)或模擬對(duì)振動(dòng)特性進(jìn)行事先調(diào)查而適當(dāng)選擇。適當(dāng)?shù)乜刂埔后w45的表面的波形。壁部40w的厚度是沿著從容器40的內(nèi)側(cè)的第1空間40s朝向容 器40的外側(cè)的空間的方向的容器40(壁部40w)的厚度。

例如，也可以在容器40(壁部40w)上設(shè)置開(kāi)口部，液體45與被測(cè)量物81經(jīng)由開(kāi)口部接觸。

在實(shí)施方式中，例如第2空間10s的截面(用X－Y平面切斷的截面)例如是圓形。在此情況下，例如在液體45的表面發(fā)生的表面波46被從全部的端部沒(méi)有相位差地向中心傳輸。結(jié)果，例如可得到較高的靈敏度。

例如，通過(guò)使第2空間10s的截面積小型化，從液體45的表面的端部向中心發(fā)生的表面波46的波腹的數(shù)量減少。由此，例如，高頻的彈性波的靈敏度提高。

以下，對(duì)有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器的特性的計(jì)測(cè)例進(jìn)行說(shuō)明。

圖5(a)～圖5(c)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖5(a)是有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器111a的示意性剖視圖。

圖5(b)是例示傳感器111a的膜部20的形狀的示意性平面圖。圖5(a)是圖5(b)的B1－B2線剖視圖。圖5(c)是例示膜部20的形狀的示意性立體圖。

如圖5(a)～圖5(c)所示，在傳感器111a中，也在膜部20上設(shè)有開(kāi)口部20o。在該例中，在膜部20上設(shè)有第1區(qū)域21。膜部20例如具有懸臂的結(jié)構(gòu)。

如在圖5(a)中例示的那樣，對(duì)傳感器111a施加聲波80。此時(shí)的膜部20的移位被檢測(cè)器85檢測(cè)。在該例中，作為檢測(cè)器85而使用激光移位檢測(cè)器。檢測(cè)器85的檢測(cè)位置是在圖5(b)及圖5(c)中記載的網(wǎng)格的交點(diǎn)。在后述的測(cè)量結(jié)果中，測(cè)量點(diǎn)彼此之間的區(qū)域被插補(bǔ)而作為面顯示。

在傳感器111a中，第2空間10s(腔室)的直徑(X－Y平面內(nèi)的寬度的最大值)是200μm。液體45的厚度是3mm。膜部20(懸臂)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。在液體45中使用硅油。

首先，對(duì)膜部20的中心位置20c處的特性的測(cè)量結(jié)果的例子進(jìn)行說(shuō)明。

圖6(a)及圖6(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的曲線圖。

這些圖例示了傳感器111a的頻率響應(yīng)特性的測(cè)量結(jié)果。這些圖的橫軸 是頻率f(Hz)。圖6(a)的縱軸是移位Ds(m)。圖6(b)的縱軸是相位Ph(度)。

如圖6(a)所示，在頻率f為約5kHz、約25.4kHz、約50.7kHz、約300kHz、約500kHz及約600kHz處，可觀測(cè)到移位Ds的峰值。

如圖6(b)所示，隨著移位Ds的變化，相位Ph也變化。

圖7～圖12是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

這些圖表示傳感器111a中的膜部20(及液體45)的移位Ds的面內(nèi)分布的測(cè)量結(jié)果。圖7～圖12分別對(duì)應(yīng)于5kHz、25.4kHz、50.7kHz、300kHz、500kHz及600kHz的頻率f的特性。

如圖5～圖12所示，在液體45中，發(fā)生因自由振動(dòng)帶來(lái)的表面波。通過(guò)檢測(cè)該移位Ds，能夠以較高的靈敏度檢測(cè)較高頻率f的聲波80。

以下，對(duì)有關(guān)本實(shí)施方式的另一傳感器的特性的例子進(jìn)行說(shuō)明。

圖13是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性剖視圖。

圖13例示有關(guān)本實(shí)施方式的另一傳感器111b。在傳感器111b中，膜部20的形狀與傳感器111a是同樣的。在傳感器111b中，收容液體45的第1空間40s的結(jié)構(gòu)與傳感器111a不同。

在傳感器111b中，第2空間10s(腔室)的直徑是200μm。液體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，在傳感器111b中，液體45的厚度比傳感器111a的厚度薄。在傳感器111b中，壁部40w的厚度比傳感器111a的厚度厚。在傳感器111b中，也在膜部20中使用硅。在壁部40w中使用PDMS。在液體45中使用硅油。

圖14(a)及圖14(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的曲線圖。

這些圖例示了傳感器111b的頻率響應(yīng)特性的測(cè)量結(jié)果。

如圖14(a)所示，在頻率為約33.3kHz、約300kHz及約812kHz處，可觀測(cè)到移位Ds的峰值。

如圖14(b)所示，隨著移位Ds的變化，相位Ph也變化。

圖15～圖17是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意圖。

這些圖表示傳感器111b中的膜部20(及液體45)的移位Ds的面內(nèi)分布的測(cè)量結(jié)果。圖15～圖17分別對(duì)應(yīng)于33.3kHz、300kHz及812kHz的頻 率f的特性。

如圖15所示，在頻率f比較低的情況下，位于開(kāi)口部20o的移位Ds(即，液體45的表面的移位)大致沿著X－Y平面(相對(duì)于Z軸方向垂直的平面))。相對(duì)于此，如圖16所示，在較高的頻率f下，在膜部20的中心部發(fā)生非常大的移位Ds，在膜部20的周邊部移位Ds較小。

基于這些特性，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定傳感器中的液體45的厚度等。

作為根據(jù)聲響頻帶檢測(cè)超聲波頻帶的振動(dòng)的聲響傳感器，例如使用利用了壓電元件的機(jī)械共振的壓電式的麥克風(fēng)或AE傳感器等。作為檢測(cè)振動(dòng)的方式，除此以外還有靜電電容型及電阻變化型等的方式。在壓電式傳感器中，通過(guò)利用壓電陶瓷的共振特性，容易得到較高的靈敏度。但是，也有價(jià)格較高及傳感器的大小較大等的問(wèn)題。

另一方面，基于MEMS的麥克風(fēng)(低頻帶的聲響傳感器)的普及正在進(jìn)展。在MEMS傳感器中，在小型化及低價(jià)格化等的方面益處較大。MEMS傳感器不僅是壓力傳感器及麥克風(fēng)，作為超聲波頻帶的傳感器的用途也受到期待。

在MEMS傳感器中，隔膜或懸臂等的振動(dòng)體例如通過(guò)半導(dǎo)體工藝形成。由振動(dòng)體測(cè)量移位及應(yīng)變，變換為電壓。由此來(lái)計(jì)測(cè)振動(dòng)。振動(dòng)體根據(jù)其形狀及材質(zhì)而具有固有的振動(dòng)特性。在振動(dòng)體中，根據(jù)從外部輸入的振動(dòng)波形而發(fā)生振動(dòng)移位。將其振動(dòng)移位通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ鳛檩敵鋈〕?。在振?dòng)體被置于氣體中的情況下，特別在固有振動(dòng)頻率(日語(yǔ)：振動(dòng)數(shù))附近的頻帶中振幅變大，結(jié)果在固有振動(dòng)頻率附近能得到較高的靈敏度。

在低頻帶的聲響傳感器中，使用比振動(dòng)體的1次固有振動(dòng)頻率靠下的頻帶。另一方面，在AE傳感器等的超聲波頻帶的聲響傳感器中，1次固有振動(dòng)頻率的附近的靈敏度較高。

與固有振動(dòng)頻率離得遠(yuǎn)的區(qū)域中的靈敏度與固有振動(dòng)頻率附近的頻帶相比大幅下降。有通過(guò)使傳感器元件的整體埋沒(méi)到液體中賦予衰減來(lái)實(shí)現(xiàn)寬頻帶化的方法。但是，通過(guò)衰減，固有振動(dòng)頻率附近的靈敏度也較大地下降。

在本實(shí)施方式中，例如在膜部20(振動(dòng)體)的單面的第1空間40s中封入液體45。由此，利用通過(guò)振動(dòng)在液體45的表面上產(chǎn)生的振動(dòng)形狀。通 過(guò)將液體45封入到單面的第1空間40s中，與使振動(dòng)體的整體埋沒(méi)到液體45中的情況相比，能夠得到較大的振幅(移位Ds)。由此，能夠進(jìn)行高靈敏度下的檢測(cè)。

液體45的表面的振動(dòng)與空氣中的固有振動(dòng)相比，能夠得到較寬的頻帶下的響應(yīng)。通過(guò)使用較薄的振動(dòng)體，能夠以沿著在液體45的表面產(chǎn)生的振動(dòng)的形狀，使振動(dòng)體振動(dòng)。在實(shí)施方式中，積極地利用液體45的表面的振動(dòng)形狀。

在實(shí)施方式中，在振動(dòng)體的應(yīng)變較大的位置進(jìn)行檢測(cè)。由此，能夠得到較高的靈敏度。有關(guān)檢測(cè)的位置的例子在后面敘述。

圖18(a)及圖18(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

圖18(a)例示有關(guān)實(shí)施方式的另一傳感器112中的膜部20的形狀。圖18(b)例示傳感器112中的電極的形狀。

如圖18(a)所示，在傳感器112中，膜部20的形狀與傳感器110的形狀是同樣的。另一方面，如圖18(b)所示，電極的形狀與傳感器110的形狀不同。除了電極的形狀以外，與傳感器110是同樣的，所以關(guān)于電極的形狀以外省略說(shuō)明。

如在圖18(b)中例示的那樣，在傳感器112中，第2電極51b的平面圖案是長(zhǎng)方形。并且，第1電極51a中的與第2電極51b對(duì)置的部分(邊)相對(duì)于第1電極51a的邊實(shí)質(zhì)上是平行的。另一方面，第1對(duì)置電極51c中的與第2電極51b對(duì)置的部分(邊)相對(duì)于第1電極51a的邊實(shí)質(zhì)上是平行的。這樣的電極對(duì)應(yīng)于第1區(qū)域21而設(shè)置。與第2區(qū)域22～第4區(qū)域24對(duì)應(yīng)的電極也具有同樣的圖案形狀。

這樣，在實(shí)施方式中，電極的圖案形狀能夠進(jìn)行各種各樣的變形。例如，電極的形狀也可以是依存于膜部20區(qū)域形狀的形狀(例如傳感器110)，也可以是與膜部20區(qū)域形狀相獨(dú)立的形狀(例如傳感器112)。

在傳感器112中，也可以使電極的圖案適合于硅的結(jié)晶方位。即，在傳感器112中，例如在第1電極51a與第2電極51b之間的路徑中流過(guò)電流。進(jìn)而，在第2電極51b與第1對(duì)置電極51c之間的路徑中流過(guò)電流。另一方面，在特定的結(jié)晶方位，相對(duì)于移位Ds的移位能得到較大的電阻的 變化。電流的路徑的方向被設(shè)定為沿著能得到較大的電阻的變化的方位。由此，能夠進(jìn)行更高靈敏度的檢測(cè)。

即，在傳感器112中，第1檢測(cè)元件31包括含有雜質(zhì)的硅的結(jié)晶層13a(例如單結(jié)晶層)、連接在結(jié)晶層13a的一部分上的第1電極51a和連接在結(jié)晶層13a的其他部上的第2電極51b。此時(shí)，從第1電極51a朝向第2電極51b的方向(在該例中是X軸方向)沿著硅的結(jié)晶層13a的<110>方向及<100>方向的某個(gè)方向。由此，能夠進(jìn)行更高靈敏度的檢測(cè)。

例如，在硅的結(jié)晶層13a含有n型的雜質(zhì)的情況下，從第1電極51a朝向第2電極51b的方向優(yōu)選的是沿著硅的單結(jié)晶的<100>方向。另一方面，在硅的結(jié)晶層13a含有p型的雜質(zhì)的情況下，從第1電極51a朝向第2電極51b的方向優(yōu)選的是沿著硅的單結(jié)晶的<110>方向。

在實(shí)施方式中，也可以將檢測(cè)元件(第1檢測(cè)元件31等)的例如電阻的變化例如使用電橋電路變換為電壓差。進(jìn)而，將該電壓差通過(guò)放大電路(例如運(yùn)算放大器等)可以放大。電壓差的信號(hào)為聲波80的檢測(cè)信號(hào)。

在該例中，從第1電極51a朝向第2電極51b的方向相對(duì)于膜部20的外緣20r(參照?qǐng)D18(a))的至少一部分的延伸方向傾斜。膜部20的外緣20r的形狀與傳感器的元件的外形對(duì)應(yīng)?；诟鞣N各樣的設(shè)計(jì)要素，設(shè)定膜部20的外緣20r的形狀。另一方面，結(jié)晶層13a的結(jié)晶方位依存于硅的晶片。通過(guò)使從第1電極51a朝向第2電極51b的方向相對(duì)于膜部20的外緣20r傾斜，能得到有效率的元件的配置和高靈敏度的檢測(cè)。

在傳感器110及112中，多個(gè)檢測(cè)元件中的電流的方向(即，多個(gè)電極相互隔開(kāi)間隔的方向)交叉(例如正交)。例如，在傳感器112中，在第1區(qū)域21中，第1電極51a和第2電極51b沿著X軸方向相互隔開(kāi)間隔。另一方面，在第3區(qū)域23中，電極53a和電極53b沿著Y軸方向相互隔開(kāi)間隔。通過(guò)電流的方向交叉(例如正交)，容易在例如使壓敏電阻的變化成為最大的方向上配置檢測(cè)元件。

以下，對(duì)膜部20的振動(dòng)特性的例子進(jìn)行說(shuō)明。

在以下的例子中，膜部20的平面形狀是圓形，膜部20的周圍被連續(xù)地固定。即，膜部20例如是圓形隔膜。

圖19(a)～圖19(e)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性 的示意性立體圖。

這些圖例示膜部20的振動(dòng)特性的模擬結(jié)果。圖19(a)～圖19(e)表示圓形隔膜的低次到高次的固有振動(dòng)形狀。

根據(jù)圖19(a)～圖19(e)可知，在振動(dòng)狀態(tài)下，在距固定端較近的部分和振動(dòng)的波腹的部分發(fā)生較大的應(yīng)變。

另一方面，在懸臂(例如，參照?qǐng)D7～圖12及圖15～圖17)，在固定端部發(fā)生較大的應(yīng)變。

這樣，根據(jù)形狀，得到較大的應(yīng)變的區(qū)域變化。

在實(shí)施方式中，將檢測(cè)部30(例如第1檢測(cè)元件31)的位置設(shè)定在應(yīng)變較大的位置。例如，膜部20具有沿著液體45的表面的振動(dòng)形狀的應(yīng)變較大的位置。在該位置處配置第1檢測(cè)元件31。由此，能夠高靈敏度地測(cè)量希望的頻帶的振動(dòng)。在應(yīng)變較大的部分中，例如變形較大。

在實(shí)施方式中，傳感器的形狀是任意的，檢測(cè)元件的配置也是任意的，可以分別獨(dú)立地變更。

圖20(a)及圖20(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的特性的示意性立體圖。

這些圖表示已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的傳感器111a中的膜部20(及液體45)的移位Ds的面內(nèi)分布的測(cè)量結(jié)果。在圖20(a)中，頻率f是300kHz，在圖20(b)中，頻率f是10Hz。

根據(jù)圖20(a)及圖20(b)可知，膜部20(在該例中是懸臂)被液體45激勵(lì)，在膜部20的固定端的附近發(fā)生較大的應(yīng)變(移位Ds)。即，例如在膜部20的第1區(qū)域21的第1端部21a的附近發(fā)生較大的應(yīng)變(移位Ds)。通過(guò)在能得到該較大的應(yīng)變的部分配置檢測(cè)元件，能夠得到更高的靈敏度。

根據(jù)圖20(a)可知，不僅是懸臂結(jié)構(gòu)的第1區(qū)域21，在包圍第1區(qū)域21的周圍的區(qū)域(第2區(qū)域22)中也能得到較大的應(yīng)變(移位Ds)。也可以在該區(qū)域中配置檢測(cè)元件。

以下，對(duì)膜部20的形狀及檢測(cè)元件(例如第1檢測(cè)元件31等)的配置的例子進(jìn)行說(shuō)明。以下，關(guān)于它們以外的結(jié)構(gòu)，為了使圖容易觀看而省略。

圖21(a)～圖21(c)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意 性立體圖。

如圖21(a)所示，在傳感器121a中，膜部20的第1區(qū)域21具有懸臂結(jié)構(gòu)。第1檢測(cè)元件31被配置在第1區(qū)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較近。

即，在傳感器121a中，第1區(qū)域21具有與第1端部21a相反側(cè)的第1相反端21b。并且，第1檢測(cè)元件31被配置在第1部分21p內(nèi)的第1位置p1。第1端部21a與第1位置p1之間的距離比第1相反端21b與第1位置p1之間的距離短。

通過(guò)將第1檢測(cè)元件31配置在固定端的附近，第1檢測(cè)元件31例如受到在圖20(a)中例示的較大的應(yīng)變。由此，能得到高靈敏度。

在實(shí)施方式中，作為配置第1檢測(cè)元件31的位置，例如可以使用第1電極51a與第2電極51b之間的中心的位置。

在傳感器121a中，膜部20的圖案形狀不是點(diǎn)對(duì)稱。通過(guò)將懸臂做成非對(duì)稱的形狀，例如能夠在膜部20的特定的位置產(chǎn)生較大的應(yīng)變。通過(guò)在該位置設(shè)置檢測(cè)元件，能夠進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)。

如圖21(b)所示，在傳感器121b中，在第1區(qū)域21的固定端(第1端部21a)的附近配置有多個(gè)檢測(cè)元件(第1檢測(cè)元件31及第2檢測(cè)元件31a)。通過(guò)使用多個(gè)檢測(cè)元件，例如能夠抑制相位的干涉，能夠進(jìn)行更高靈敏度的檢測(cè)。

如圖21(c)所示，在傳感器121c中，在懸臂結(jié)構(gòu)的第2區(qū)域22的周圍設(shè)有第1區(qū)域21。并且，在第1區(qū)域21中設(shè)有檢測(cè)元件(第1檢測(cè)元件31及第2檢測(cè)元件31a)。在此情況下，檢測(cè)元件也受到在圖20(a)中例示的較大的應(yīng)變。

在傳感器121c中，第1區(qū)域21沿著膜部20的邊緣。即，第1區(qū)域21的從第1端部21a延伸的長(zhǎng)度比寬度短。即，沿著從第1端部21a朝向第1部分21p的延伸方向的第1區(qū)域21的長(zhǎng)度比相對(duì)于Z軸方向(從容器40朝向支承部10的第1方向)垂直、相對(duì)于上述延伸方向垂直的長(zhǎng)度(寬度)短。也可以在這樣的第1區(qū)域21中配置檢測(cè)元件。

在該例中，沿著膜部20的第1區(qū)域21的外緣配置有多個(gè)檢測(cè)元件。例如，檢測(cè)部30包括設(shè)在第1部分21p中的第1檢測(cè)元件31和第2檢測(cè) 元件31a。從第1檢測(cè)元件31朝向第2檢測(cè)元件31a的方向與第1區(qū)域21的延伸方向交叉。

在傳感器121b及傳感器121c中，在1個(gè)區(qū)域中設(shè)置多個(gè)檢測(cè)元件。由此，例如能夠抑制檢測(cè)的偏差等。例如，檢測(cè)的偏差受到膜部20的形狀的偏差、膜部20的厚度的偏差、膜部20的物性值的偏差等的影響。進(jìn)而，檢測(cè)的偏差受到檢測(cè)元件的特性的偏差的影響。通過(guò)設(shè)置多個(gè)檢測(cè)元件，能夠進(jìn)行偏差較少的穩(wěn)定的檢測(cè)。

圖22(a)～圖22(c)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如在圖22(a)中例示的那樣，在傳感器122a中，在膜部20上設(shè)有第1～第4區(qū)域21～24。膜部20的外緣是圓弧狀。在該例中，開(kāi)口部20o位于膜部20的中心部。開(kāi)口部20o具有線狀的狹縫部分和圓形部分。在開(kāi)口部20o中，位于中心部的部分是圓形。通過(guò)使中心部的形狀為圓形，在膜部20的邊緣不發(fā)生銳利的部分。由此，例如可靠性提高。

如在圖22(b)中例示的那樣，在傳感器122b中，在膜部20中的1個(gè)區(qū)域中設(shè)置多個(gè)檢測(cè)元件。例如，在第1區(qū)域21中設(shè)置第1檢測(cè)元件31及第2檢測(cè)元件31a。由此，例如能夠抑制檢測(cè)的偏差等。

如在圖22(c)中例示的那樣，在傳感器122c中，在膜部20上設(shè)有第1～第6區(qū)域21～26。在第5區(qū)域25之上設(shè)置第5檢測(cè)元件35。在第6區(qū)域26之上設(shè)置第6檢測(cè)元件36。

在實(shí)施方式中，在膜部20上設(shè)置的區(qū)域的數(shù)量及狹縫(或開(kāi)口部20o的數(shù)量)是任意的。在多個(gè)區(qū)域的各自中設(shè)置的檢測(cè)元件的數(shù)量也是任意的。

圖23(a)及圖23(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如在圖23(a)中例示的那樣，在傳感器123a中，在膜部20中，第1區(qū)域21的延伸方向的長(zhǎng)度(第1端部21a與第1相反端21b之間的長(zhǎng)度)及第2區(qū)域22的延伸方向的長(zhǎng)度分別比第3區(qū)域23的延伸方向的長(zhǎng)度長(zhǎng)、比第4區(qū)域24的延伸方向的長(zhǎng)度長(zhǎng)。即，區(qū)域的形狀互不相同。如果區(qū)域的形狀不同，則得到較大的應(yīng)變的頻率變化。能夠進(jìn)行較寬的頻率范圍中 的高靈敏度的檢測(cè)。

在傳感器123a中，在開(kāi)口部20o沒(méi)有設(shè)置圓形的部分。由狹縫狀的間隙形成開(kāi)口部20o。由此，能夠進(jìn)一步抑制液體45從開(kāi)口部20o流出。

如在圖23(b)中例示的那樣，在傳感器123b中，開(kāi)口部20o沒(méi)有設(shè)在膜部20的中心部分。即，膜部20具有中心部20C和中心部20C的周圍的周邊部20P。在傳感器123b中，開(kāi)口部20o位于周邊部20P。如果在膜部20的中心部20C設(shè)置開(kāi)口部20o，則有液體45容易流出的情況。通過(guò)將開(kāi)口部20o設(shè)在周邊部20P，能夠進(jìn)一步抑制液體45的流出。

圖24(a)及圖24(e)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如在圖24(a)中例示的那樣，在傳感器124a中，膜部20的第1區(qū)域21包括4個(gè)梁和被這些梁支承的膜。在梁的部分處設(shè)有檢測(cè)元件(第1檢測(cè)元件31)。在該例中，檢測(cè)元件的面積(例如電阻變化部)的面積與膜部20的整體的面積相比，非常小。例如，在梁的部分發(fā)生較大的應(yīng)變的情況下，也可以僅在梁的部分配置檢測(cè)元件。

如在圖24(b)中例示的那樣，在傳感器124b中，在膜部20的第1區(qū)域21中，多個(gè)梁成為1個(gè)組而支承膜。在該例中設(shè)有4個(gè)組。在該例中，多個(gè)梁并列。

如在圖24(c)中例示的那樣，在傳感器124c中，在膜部20的第1區(qū)域21中，多個(gè)梁成為1個(gè)組而支承膜。在該例中設(shè)有4個(gè)組。在該例中，多個(gè)梁串聯(lián)。

如在圖24(d)中例示的那樣，在傳感器124d中，在膜部20設(shè)有第1～第4區(qū)域21～24。區(qū)域分別通過(guò)梁連接于膜部20的外緣部。在梁的部分設(shè)置有檢測(cè)元件。

如在圖24(e)中例示的那樣，在傳感器124e中，膜部20的第1～第4區(qū)域21～24分別通過(guò)多個(gè)梁連接于膜部20的外緣部。在多個(gè)梁的各自的部分設(shè)置有檢測(cè)元件。

在傳感器124a～124e中，與膜部20的面積相比，設(shè)置有檢測(cè)元件的部分(梁)的面積非常小。在梁中容易發(fā)生較大的應(yīng)變。由此，能夠提高檢測(cè)的靈敏度。

圖25是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如在圖25中例示的那樣，在傳感器125中，膜部20具有“卍”結(jié)構(gòu)。例如，在懸臂結(jié)構(gòu)中，在膜部20中容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)的變形。相對(duì)于此，在“卍”結(jié)構(gòu)中，能夠抑制膜部20中的扭轉(zhuǎn)的變形。結(jié)果，能夠有效地得到想要的方向的應(yīng)變(例如拉伸應(yīng)變)。

圖26(a)～圖26(c)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖26(a)是示意性立體圖。圖26(b)及圖26(c)是示意性平面圖。

如在圖26(a)中例示的那樣，在傳感器126a中，膜部20的外形是四邊形。設(shè)有第1～第4區(qū)域21～24。在區(qū)域之間設(shè)有狹縫。在各個(gè)區(qū)域中設(shè)置有檢測(cè)元件。

如在圖26(b)中例示的那樣，在傳感器126b中，膜部20的外形是五邊形。設(shè)有第1～第5區(qū)域21～25。在區(qū)域之間設(shè)有狹縫。在各個(gè)區(qū)域中設(shè)置有檢測(cè)元件(第1～第5檢測(cè)元件31～35的各自)。

如在圖26(c)中例示的那樣，在傳感器126c中，膜部20的外形是六邊形。設(shè)有第1～第6區(qū)域21～26。在區(qū)域之間設(shè)有狹縫。在各個(gè)區(qū)域中設(shè)置檢測(cè)元件(第1～第6檢測(cè)元件31～36的各自)。

例如，在傳感器126b及126c中，通過(guò)使用設(shè)在膜部20內(nèi)的非對(duì)稱的位置處的檢測(cè)元件的輸出，能夠檢測(cè)非對(duì)稱的信號(hào)的混入。通過(guò)使多個(gè)檢測(cè)元件的輸出平均化，能夠使偏差變小。由此，能夠進(jìn)一步提高靈敏度。

圖27(a)及圖27(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如在圖27(a)中例示的那樣，在傳感器127a中，在膜部20的區(qū)域的各自中設(shè)有多個(gè)檢測(cè)元件。例如，在第1區(qū)域21中設(shè)有第1檢測(cè)元件31和第2檢測(cè)元件31a。

如在圖27(b)中例示的那樣，在傳感器127b中，在第1區(qū)域21中設(shè)有第1檢測(cè)元件31、第2檢測(cè)元件31a和第3檢測(cè)元件31b。

第1檢測(cè)元件31設(shè)在第1端部21a與第1相反端21b之間。第2檢測(cè)元件31a設(shè)在第1檢測(cè)元件31與第1相反端21b之間。第3檢測(cè)元件31b設(shè)在第2檢測(cè)元件31與第1相反端21b之間。

例如，在傳感器127a中，檢測(cè)部30包括第1檢測(cè)元件31和第2檢測(cè)元件32。第1檢測(cè)元件31設(shè)在第1部分21p的第1位置p1。第2檢測(cè)元件31a設(shè)在第1部分21p的第2位置p2。第1區(qū)域21具有與第1端部21a相反側(cè)的第1相反端21b。從第1位置p1朝向第2位置p2的方向沿著從第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。

例如，在傳感器127b中，檢測(cè)部30還包括第3檢測(cè)元件31b。第3檢測(cè)元件31b設(shè)在第1部分21p的第3位置p3處。從第1位置p1朝向第3位置p3的方向沿著從第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。

例如，根據(jù)向液體45及膜部20施加的聲波80的頻率，得到較大的應(yīng)變的膜部20內(nèi)的位置變化。

例如，在第1檢測(cè)元件31中，以高靈敏度檢測(cè)約25kHz的聲波80。例如，在第2檢測(cè)元件31a中，以高靈敏度檢測(cè)約50kHz的聲波80。例如，在第3檢測(cè)元件31b中，以高靈敏度檢測(cè)約300kHz的聲波80。

在傳感器127a及127b中，能夠有選擇地、以高靈敏度檢測(cè)特定的頻率的聲波80。也可以利用多個(gè)檢測(cè)元件的輸出的和及差。

例如，通過(guò)在從膜部20的中心部朝向外緣的放射方向上設(shè)置多個(gè)檢測(cè)元件，能夠以高靈敏度檢測(cè)不同頻率的聲波80。

圖28(a)及圖28(b)是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如在圖28(a)中例示的那樣，在傳感器128a中，第1檢測(cè)元件31包括多個(gè)部分。該多個(gè)部分被以鋸齒(zigzag)狀連接。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠增大設(shè)在膜部20內(nèi)的有限的區(qū)域中的檢測(cè)元件的數(shù)量。能夠增大檢測(cè)元件的合計(jì)的面積。由此，例如能夠抑制偏差。

如在圖28(b)中例示的那樣，在傳感器128b中，在膜部20的兩側(cè)的面上設(shè)有檢測(cè)元件。即，膜部20具有第1面20fa和第2面20fb。第1面20fa是液體45側(cè)的面(參照?qǐng)D1(b))。第2面20fb是與第1面20fa相反側(cè)的面。檢測(cè)部30包括設(shè)在第1部分21p的第1面20fa上的第1檢測(cè)元件31和設(shè)在第1部分21p的第2面20fb上的第2檢測(cè)元件31a。

第1檢測(cè)元件31及第2檢測(cè)元件31a中的至少某個(gè)檢測(cè)元件具有：伴隨著第1部分21p的移位的電阻的變化、伴隨著第1部分21p的移位的靜 電電容的變化、以及伴隨著第1部分21p的移位的壓電的電壓的變化中的至少某個(gè)。

圖29～圖34是例示有關(guān)第1實(shí)施方式的另一傳感器的示意性平面圖。

這些圖例示了膜部20及電極。

如在圖29～圖33中例示的那樣，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器131～135中，設(shè)有第1～第4區(qū)域21～24。在各個(gè)區(qū)域中設(shè)置檢測(cè)元件。例如，在這些傳感器中，在多個(gè)檢測(cè)元件中，電流的朝向相互交叉(例如正交)。例如，在壓敏電阻的變化變大的方向上配置檢測(cè)元件。能夠有效率地利用電阻的變化。

如在圖34中例示的那樣，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器136中，在膜部20上設(shè)有4個(gè)組合的電極組(第1電極51a及第2電極51b)。電極組具有相互點(diǎn)對(duì)稱的形狀。

在傳感器131～136中也能夠進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)。

(第2實(shí)施方式)

圖35(a)及圖35(b)是例示有關(guān)第2實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

在這些圖中，檢測(cè)元件被省略。

如圖35(a)及圖35(b)所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器140及141中，液體45的下表面具有透鏡狀的形狀。

即，液體45具有膜部20側(cè)的面(第1液體面45a)和第2液體面45b。第2液體面45b是與第1液體面45a相反側(cè)的面。

第2液體面45b具有傾斜的部分45p。傾斜的部分45p相對(duì)于X－Y平面(即，相對(duì)于從容器40朝向支承部10的Z軸方向垂直的平面)傾斜。

在傳感器140中，膜部20除了第1區(qū)域21以外還具有第2區(qū)域22。第2區(qū)域22包括被支承部10支承的第2端部22a和與第2端部22a相反側(cè)的第2相反端22b。在第1端部21a與第2端部22a之間設(shè)有開(kāi)口部20o。在該例中，在第1相反端21b與第2相反端22b之間設(shè)有開(kāi)口部20o。

第2液體面45b包括第1端部21a側(cè)的第1表面47a和第2端部22a1側(cè)的第2表面47b。第1表面47a相對(duì)于X－Y平面的傾斜方向與第2表面47b相對(duì)于X－Y平面的傾斜方向相反。

通過(guò)這樣的傾斜，能夠使聲波80的行進(jìn)方向變化。在傳感器140及141中，通過(guò)在液體45的第2液體面45b上設(shè)置傾斜的部分45p，能夠使聲波80的行進(jìn)方向變化。

圖36是例示有關(guān)第2實(shí)施方式的傳感器的特性的示意圖。

圖36例示了在不同的介質(zhì)中傳輸?shù)穆暡ǖ奶匦浴?/p>

如圖36所示，在第1介質(zhì)m1中，聲速是第1聲速c1。在第2介質(zhì)m2中，聲速是第2聲速c2。設(shè)第1介質(zhì)m1中的聲波的行進(jìn)方向的角度為第1角度θ1。第1角度θ1是相對(duì)于第1介質(zhì)m1和第2介質(zhì)m2之間的界面垂直的方向與第1介質(zhì)1m中的聲波的行進(jìn)方向之間的角度。設(shè)第2介質(zhì)m2中的聲波的行進(jìn)方向的角度為第2角度θ2。第2角度θ2是相對(duì)于第1介質(zhì)m1和第2介質(zhì)m2之間的界面垂直的方向與第2介質(zhì)m2中的聲波的行進(jìn)方向之間的角度。此時(shí)，例如滿足sin(θ1)/sin(θ2)＝c2/c1的關(guān)系。通過(guò)液體的界面傾斜，在該界面中發(fā)生聲波的折射。能夠使聲波的行進(jìn)方向變化。即，能夠形成聲響透鏡。

例如，在傳感器140及141中，適當(dāng)?shù)剡x擇壁部40w的材質(zhì)和液體45的材質(zhì)。在壁部40w與液體45之間能夠使行進(jìn)波進(jìn)行折射。例如，將液體45的平面尺寸設(shè)定得較大，使得折射后的行進(jìn)波朝向傳感器的中央前進(jìn)。能夠使液體45的表面更大地振動(dòng)。例如，能夠使膜部20(例如懸臂)的移位Ds變大。能夠提供高靈敏度的傳感器。

在本實(shí)施方式中，利用容器40(壁部40w)與液體45之間的物性值的差異，使振動(dòng)集中于檢測(cè)部30。即，使行進(jìn)波在容器40與液體45之間折射，使行進(jìn)波集中于設(shè)置在液體45的表面上的振動(dòng)體。由此，提高檢測(cè)的靈敏度。

在傳感器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與液體45之間。在壁部40w中，例如使用PDMS。在薄膜部41中例如使用對(duì)二甲苯類聚合物。薄膜部41也可以省略。

(第3實(shí)施方式)

圖37(a)及圖37(b)是例示有關(guān)第3實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖37(a)是示意性平面圖。圖37(b)是圖37(a)的D1－D2線剖視圖。

如圖37(a)及圖37(b)所示，有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器150也包括構(gòu)造體15、容器40和液體45。在膜部20上例如設(shè)有第1區(qū)域21及第2區(qū)域22。在第1區(qū)域21中設(shè)有第1檢測(cè)元件31。在第2區(qū)域22中設(shè)有第2檢測(cè)元件32。

例如，在第1區(qū)域21的第1部分21p中設(shè)有第1檢測(cè)元件31。第1部分21p距第1端部21a的距離例如是在開(kāi)口部20o的表面上發(fā)生的表面波的波長(zhǎng)的約1/4以下。

例如，在傳感器150中，在使特定的頻率區(qū)域中的靈敏度提高的情況下，對(duì)應(yīng)于液體45的表面波的波長(zhǎng)而設(shè)定用于設(shè)置檢測(cè)元件的區(qū)域。由此，能夠?qū)z測(cè)元件施加拉伸應(yīng)變及壓縮應(yīng)變中的一方。在該例中，在懸臂結(jié)構(gòu)的第1區(qū)域21的第1端部21a的附近的區(qū)域中配置第1檢測(cè)元件31。設(shè)在開(kāi)口部20o的表面上產(chǎn)生的表面波的波長(zhǎng)為λ。例如，在距第1端部21a的距離為λ/4的范圍內(nèi)配置第1檢測(cè)元件31。

在膜狀的物體變形為正弦波狀的情況下，如果設(shè)正弦波的波長(zhǎng)為λ，則通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x定位置，能夠?qū)⒃讦?2的區(qū)域內(nèi)發(fā)生在表面上的應(yīng)變方向限定于拉伸或壓縮中的某個(gè)。在端部21a是固定端的情況下，由于在從端部離開(kāi)λ/4的位置處應(yīng)變的方向替換，所以優(yōu)選的是在λ/4的范圍內(nèi)配置第1檢測(cè)元件31。

由此，能夠?qū)Φ?檢測(cè)元件31施加拉伸應(yīng)變及壓縮應(yīng)變的一方。能夠得到更高的靈敏度。

如圖7～圖11所示，在表面上出現(xiàn)的表面波的波長(zhǎng)根據(jù)聲波80的頻率而變化。例如，事前通過(guò)實(shí)驗(yàn)或模擬來(lái)調(diào)查聲波80的頻率與表面波的波長(zhǎng)λ的關(guān)系。例如，使用在想要提高靈敏度的頻率下發(fā)生的表面波的波長(zhǎng)λ，在λ/4的區(qū)域中配置第1檢測(cè)元件31。由此，在視為目標(biāo)(日語(yǔ)：意図)的頻帶中能夠得到更高的靈敏度。

例如，第1檢測(cè)元件31的尺寸被設(shè)定為約λ/4。例如，第1檢測(cè)元件31包括含有雜質(zhì)的硅的結(jié)晶層13a、與結(jié)晶層13a的一部分連接的第1電極51a、和與結(jié)晶層13a的其他部分連接的第2電極51b(參照?qǐng)D1(b)等)。并且，液體45的移位Ds包括含有第1波長(zhǎng)λ的表面波。此時(shí)，第1電極51a與第2電極51b之間的距離(沿著X－Y平面的距離)是第1波長(zhǎng)λ的 約1/4以下。即，該距離是第1波長(zhǎng)λ的0.28倍以下。該距離例如也可以是第1波長(zhǎng)λ的0.22倍以上。由此，能夠使第1檢測(cè)元件31產(chǎn)生有效的應(yīng)變。

圖38(a)及圖38(b)是例示有關(guān)第3實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖38(a)是示意性平面圖。圖38(b)是圖38(a)的E1－E2線剖視圖。

如圖38(a)及圖38(b)所示，有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器151也包括構(gòu)造體15、容器40和液體45。在膜部20上，例如設(shè)有第1區(qū)域21及第2區(qū)域22。在第1區(qū)域21中設(shè)有第1檢測(cè)元件31。第1區(qū)域21例如具有兩端支承型的結(jié)構(gòu)。

在此情況下，例如檢測(cè)元件(第1檢測(cè)元件31)的尺寸被設(shè)定為在開(kāi)口部20o的表面發(fā)生的表面波的波長(zhǎng)λ的約1/2。在圖38(a)及圖38(b)中，由于第1檢測(cè)元件31被配置在從端部21a離開(kāi)的地方，所以第1檢測(cè)元件31的兩端不為固定端。通過(guò)選擇第1檢測(cè)元件31的中央為表面波的波腹的位置，在λ/2的區(qū)域內(nèi)發(fā)生同樣的方向的應(yīng)變。

例如，在第1檢測(cè)元件31上設(shè)有第1電極51a和第2電極51b的情況下，它們之間的距離(沿著X－Y平面的距離)是第1波長(zhǎng)λ的約1/2以下。即，該距離是第1波長(zhǎng)λ的0.6倍以下。該距離例如也可以是第1波長(zhǎng)λ的0.4倍以上。由此，能夠使第1檢測(cè)元件31產(chǎn)生有效的應(yīng)變。在膜部20中，例如發(fā)生同樣的方向的應(yīng)變。例如，事前通過(guò)實(shí)驗(yàn)或模擬，調(diào)查聲波80的頻率與表面波的波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系。例如，使用在想要提高靈敏度的頻率下發(fā)生的表面波的波長(zhǎng)λ，在λ/2的區(qū)域中配置第1檢測(cè)元件31。由此，能夠在視為目標(biāo)的頻帶中得到更高的靈敏度。

(第4實(shí)施方式)

圖39(a)及圖39(b)是例示有關(guān)第4實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

如圖39(a)所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器161中，聲波80從液體45的第2液體面45b入射。在該例中，第1液體面45a是曲面狀。第1液體面45a也可以是平面狀。

如圖39(b)所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器162中，聲波80向液體45的側(cè)面入射。即，液體45除了第1液體面45a及第2液體面45b以外還具有第3液體面45c。第3液體面45c與第1液體面45a交叉，還與第2液體面45b交叉。這樣，在實(shí)施方式中，向液體45入射的聲波80的方向是任意的。

例如，在實(shí)施方式中，膜部20(及膜部20的開(kāi)口部20o)相對(duì)于聲波80的行進(jìn)方向?qū)嵸|(zhì)上是垂直的?；蛘?，膜部20(及膜部20的開(kāi)口部20o)也可以相對(duì)于聲波80的行進(jìn)方向?qū)嵸|(zhì)上是平行的。

圖4是例示有關(guān)第4實(shí)施方式的另一傳感器的示意性剖視圖。

如圖40所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器163中設(shè)有中間層82。在中間層82與液體45之間，配置容器40的壁部40w的至少一部分。例如，在傳感器163的使用時(shí)，在被測(cè)量物81與壁部40w之間配置中間層82。

中間層82的聲響阻抗例如是被測(cè)量物81的阻抗與壁部40w的聲響阻抗之間。例如，在中間層82中也可以使用磁鐵。

中間層82例如與被測(cè)量物81接觸。中間層82例如與壁部40w接觸。

中間層82例如使被測(cè)量物81與壁部40w之間的聲響阻抗匹配。例如，適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)中間層82的材料和存放液體45的第1空間40s的形狀。由此，例如能夠進(jìn)行聲響阻抗的匹配和由聲響透鏡進(jìn)行的聲波的行進(jìn)方向的控制。

在實(shí)施方式中，例如液體45的固有振動(dòng)頻率實(shí)質(zhì)上可以設(shè)為容器40的固有振動(dòng)頻率的整數(shù)倍(整數(shù)是1以上的整數(shù))倍。例如，液體45的固有振動(dòng)頻率是容器40的固有振動(dòng)頻率的整數(shù)倍的0.8倍以上且1.2倍以下。例如，使液體45的厚度相比容器40的厚度顯著變小。實(shí)質(zhì)上容器40的固有振動(dòng)為支配性的，液體45的固有振動(dòng)的影響變小。也可以模擬地實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)。由此，將容器40中的振動(dòng)有效率地向液體45施加。

(第5實(shí)施方式)

圖41是例示有關(guān)第5實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

如圖41所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器170中，也設(shè)有構(gòu)造體15、容器和液體45。在該例中，檢測(cè)部30利用光來(lái)檢測(cè)膜部20的變形。

即，檢測(cè)部30設(shè)有：出射光74的光源71、和檢測(cè)由膜部20的第1 區(qū)域21反射的光的檢測(cè)元件73。在光源71中例如使用激光。在該例中，在光74的光路上設(shè)有分束器72。從光源71出射的光74穿過(guò)分束器72向膜部20入射。由膜部20反射的光的行進(jìn)方向在分束器72處變化。變化后的光向檢測(cè)元件73入射。由此，能夠光學(xué)地檢測(cè)膜部20的移位Ds。

在本實(shí)施方式中，膜部20的移位Ds例如由檢測(cè)部30光學(xué)地檢測(cè)。在實(shí)施方式中，膜部20的檢測(cè)可以以任意的方式檢測(cè)。例如，檢測(cè)部30也可以具有：隨著第1部分21p的移位而發(fā)生的電阻的變化、隨著第1部分21p的移位而發(fā)生的壓電的電壓的變化、以及隨著第1部分21p的移位而發(fā)生的靜電電容的變化中的至少某種變化。

在有關(guān)實(shí)施方式的傳感器中，例如經(jīng)由液體45檢測(cè)在被測(cè)量物81中傳輸?shù)穆暡?0。聲波80的頻率例如是10kHz以上且3MHz以下。例如，液體45被壁部40w約束。液體45在設(shè)于膜部20上的開(kāi)口部20o具有自由界面。例如，通過(guò)液體45的振動(dòng)，膜部20變形。膜部20的變形由檢測(cè)部30(例如第1檢測(cè)元件31等)檢測(cè)。

在實(shí)施方式中，在液體45的被約束的面上，對(duì)于聲波80設(shè)有反射膜或透射膜。

也可以對(duì)于聲波80能夠控制匹配和不匹配。設(shè)計(jì)液體45的體積、厚度及材料，以適合于檢測(cè)的聲波80。

(第6實(shí)施方式)

圖42(a)及圖42(b)是例示有關(guān)第6實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖42(a)是示意性平面圖。圖42(b)是圖42(a)的E1－E2線剖視圖。

如圖42(a)及圖42(b)所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器201中，也設(shè)有構(gòu)造體15、容器40和液體45。在膜部20上例如設(shè)有第1～第7區(qū)域21～27。

在第1區(qū)域21中設(shè)有第1檢測(cè)元件31。第1區(qū)域21例如具有兩端支承型的結(jié)構(gòu)。即，第1區(qū)域21包括第1端部21a、可移位的第1部分21p、和與第1端部21a相反側(cè)的第1相反端21b。在第1端部21a與第1相反端21b之間設(shè)有第1部分21p。第1端部21a連接在支承部10的第1部分上而被支承。第1相反端21b連接在支承部10的另一部分(第2部分)上而 被支承。在該例中，Y軸方向的第1部分21p的寬度比Y軸方向的第1端部21a的寬度窄，也比Y軸方向的第1相反端21b的寬度窄。在該例中，Y軸方向是與從第1端部21a朝向第1部分21p的方向交叉(正交)的方向。Y軸方向是與從第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軸方向相對(duì)于從容器40朝向支承部10的Z軸方向垂直。第1部分21p的Y軸方向的寬度較窄，從而第1部分21p變得容易變形。容易得到較高的靈敏度。

在第2區(qū)域22與第3區(qū)域23之間配置有第1區(qū)域21的第1部分21p。從第2區(qū)域22朝向第3區(qū)域23的方向與從第1端部21a朝向第1相反端21b的方向交叉(例如正交)。在第2區(qū)域22與第1部分21p之間設(shè)有間隙(開(kāi)口部20o)。在第2區(qū)域23與第1部分21p之間設(shè)有間隙(開(kāi)口部20o)。通過(guò)設(shè)置這些間隙，第1部分21p容易變形。

從第4區(qū)域24朝向第5區(qū)域25的方向沿著從第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。從第6區(qū)域26朝向第7區(qū)域27的方向沿著從第1端部21a朝向第1相反端21b的方向。在第4區(qū)域24與第5區(qū)域25之間設(shè)有第2區(qū)域22。在第6區(qū)域26與第7區(qū)域27之間設(shè)有第3區(qū)域23。第1區(qū)域21具有第1端部21a與第1部分21p之間的部分。其之間的部分的至少一部分被配置在第4區(qū)域24與第6區(qū)域26之間。第1區(qū)域21具有第1相反端21b與第1部分21p之間的部分。其之間的部分的至少一部分被配置在第5區(qū)域25與第7區(qū)域27之間。

在這些多個(gè)區(qū)域之間(相鄰的區(qū)域之間)設(shè)有間隙。由此，膜部20的多個(gè)區(qū)域分別容易變形。膜部20的變形容易追隨于液體45的表面波46。假如在膜部20難以變形的情況下，由膜部20抑制表面波46，難以形成基于來(lái)自外部的聲波80的表面波46。通過(guò)膜部20容易變形，從而有效率地形成基于來(lái)自外部的聲波80的表面波46。由此，能夠得到較高的靈敏度。

通過(guò)在多個(gè)區(qū)域之間(相鄰的區(qū)域之間)設(shè)置間隙，在該間隙中液體45的一部分可以從第1空間40s稍稍飛出。但是，通過(guò)液體45的表面張力，液體45回到原來(lái)的狀態(tài)，被存儲(chǔ)到第1空間40s中。

多個(gè)區(qū)域之間的間隙的寬度(沿著將相鄰的區(qū)域彼此連結(jié)的方向的長(zhǎng)度，即開(kāi)口部20o的寬度)例如優(yōu)選的是10nm以上且100μm以下。如果 間隙過(guò)小，則膜部的加工變困難，膜部變得難以變形。如果間隙過(guò)大，則液體45漏出。多個(gè)區(qū)域之間的間隙的寬度(開(kāi)口部20o的寬度)例如更優(yōu)選的是1μm以上且10μm以下。由此，能夠可靠地抑制液體45的漏出。

間隙的寬度(開(kāi)口部20o的寬度)也可以基于液體45的表面張力(表面能量)及膜部20的表面張力(表面能量)中的至少某種張力來(lái)設(shè)定。在作為液體45而使用硅油的情況下，該液體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)。作為硅油，例如可以使用苯甲基硅油等。作為液體45而使用了水的情況下，該液體45的表面能量(25℃)是約72.0dyne/cm。

在實(shí)施方式中，基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，間隙的寬度(開(kāi)口部20o的寬度)(單位：m)在設(shè)液體45的表面能量為γc(dyne/cm)時(shí)，例如為γc/10⁵以下。由此，例如能夠?qū)嵱眯缘匾种埔后w45的漏出。例如，當(dāng)液體45的表面能量γc為33.9dyne/cm時(shí)，間隙的寬度(開(kāi)口部20o的寬度)為33.9(dyne/cm)/10⁵以下。即，間隙的寬度(開(kāi)口部20o的寬度)為339×10^－6m(即，339μm)以下。間隙的寬度(開(kāi)口部20o的寬度)比零大。

間隙的寬度也可以不為一定。例如位于膜部20中的中央部的間隙的寬度也可以與位于周邊部的間隙的寬度不同。例如，位于中央部的間隙的寬度比位于周邊部的間隙的寬度大。由此，例如將液面覆蓋的膜區(qū)域在中央部分變窄，所以可以期待液面被膜約束的力變小。結(jié)果，某個(gè)頻率下的表面波的波長(zhǎng)在對(duì)應(yīng)區(qū)域中變長(zhǎng)。能夠期待靈敏度較高的頻率區(qū)域向下方變動(dòng)的效果。

例如，位于中央部的間隙的寬度也可以比位于周邊部的間隙的寬度小。由此，例如將液面覆蓋的膜區(qū)域在中央部分變寬，所以可以期待液面被膜約束的力變大。結(jié)果，某個(gè)頻率下的表面波的波長(zhǎng)在對(duì)應(yīng)區(qū)域中變短?？梢云诖`敏度較高的頻率區(qū)域向上方變動(dòng)的效果。也可以根據(jù)被推測(cè)為發(fā)生的表面波46使間隙的寬度變化。例如，也可以根據(jù)表面波46的波腹的位置等使間隙的寬度變化。

在傳感器201中，第1檢測(cè)元件31設(shè)在第1區(qū)域21的第1部分21p中。進(jìn)而，第2檢測(cè)元件32設(shè)在第2區(qū)域22中，第3檢測(cè)元件33設(shè)在第3區(qū)域22中。

在該例中，在第2區(qū)域22的第2端部22a的附近設(shè)有第2檢測(cè)元件32。即，第2端部22a與第2檢測(cè)元件32之間的距離比第2區(qū)域22的第2相反端22b與第2檢測(cè)元件32之間的距離短。在第3區(qū)域23的第3端部23a的附近設(shè)有第3檢測(cè)元件33。即，第3端部23a與第3檢測(cè)元件33之間的距離比第3區(qū)域23的第3相反端23b與第3檢測(cè)元件33之間的距離短。

膜部20的中心位置20c與第2檢測(cè)元件32之間的距離和中心位置20c與第1檢測(cè)元件31之間的距離不同。膜部20的中心位置20c與第3檢測(cè)元件33之間的距離和中心位置20c與第1檢測(cè)元件31之間的距離不同。具體而言，第2檢測(cè)元件32及第3檢測(cè)元件33分別設(shè)在膜部20的周邊部。第1檢測(cè)元件31設(shè)在膜部20的中心部。

在膜部20的中心部和周邊部，產(chǎn)生較大的振幅的表面波46的頻率互不相同。例如，與第2檢測(cè)元件32及第3檢測(cè)元件33相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的頻率比與第1檢測(cè)元件31相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的頻率低。例如，能夠以較高的靈敏度檢測(cè)頻率不同的波中的各個(gè)波。

在傳感器201中，在中央部的兩支承梁部設(shè)有第1檢測(cè)元件31，在懸臂部設(shè)有第2檢測(cè)元件32及第3檢測(cè)元件33。中央部的兩支承梁部的靈敏度較高的頻率與懸臂部的靈敏度較高的頻率不同。在傳感器201中，能夠得到在1個(gè)傳感器中以大范圍的頻率響應(yīng)的傳感器。例如，在兩支承梁部中，與懸臂部(單支承梁部)相比，對(duì)于彎曲的剛性較高。在相同厚度的情況下，兩支承梁部中的高靈敏度的頻率比懸臂部中的高靈敏度的頻率高。例如，在兩支承梁部，由兩支承梁部檢測(cè)100kHz以上的較高的頻帶的聲波(振動(dòng))。另一方面，用懸臂部測(cè)量(sensing)不到100kHz的較低的頻帶的聲波(振動(dòng))。能夠?qū)崿F(xiàn)頻帶分離。

兩支承梁部及懸臂部例如通過(guò)硅工藝成形。在1個(gè)傳感器內(nèi)的多個(gè)區(qū)域中配置測(cè)量(sensing)區(qū)域。能夠使配線及預(yù)放大器部共通化。能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。與使用多個(gè)傳感器的情況相比，能夠小型化，還能夠降低成本。

圖43是例示有關(guān)第6實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如圖43所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器202中，也設(shè)有構(gòu)造體15、容器40和液體45。在膜部20上，例如設(shè)有第1～第4區(qū)域21～24。第1～第4檢測(cè)元件31～34分別設(shè)在第1～第4區(qū)域21～24中。

第1～第4檢測(cè)元件31～34的距膜部20的中心的距離互不相同。

第1檢測(cè)元件31與第1端部21a之間的距離相對(duì)于第1檢測(cè)元件31與第1相反端21b之間的距離之比(第1比)，較低。

第4檢測(cè)元件34與第4端部24a之間的距離相對(duì)于第4檢測(cè)元件34與第4相反端24b之間的距離之比(第4比)，較高。

第2檢測(cè)元件32與第2端部22a之間的距離相對(duì)于第2檢測(cè)元件32與第2相反端22b之間的距離之比(第2比)，在第1比與第4比之間。

第3檢測(cè)元件33與第3端部23a之間的距離相對(duì)于第3檢測(cè)元件33與第3相反端23b之間的距離之比(第3比)，在第2比與第4比之間。

這樣，多個(gè)檢測(cè)元件的各自位置(距膜部20的中心的距離)互不相同。由此，能夠?qū)⒏鱾€(gè)波以較高的靈敏度檢測(cè)。

在傳感器202中，在4個(gè)懸臂部(膜部20的區(qū)域)的各自中設(shè)有多個(gè)檢測(cè)元件的各個(gè)。多個(gè)檢測(cè)元件的各自的從膜部20的中心朝外的方向上的位置互不相同。懸臂部以沿著在液體45的表面發(fā)生的表面波46的形狀進(jìn)行振動(dòng)。在液體45的表面的形狀是圓狀的情況下，表面波46為同心圓狀的駐波。在該駐波中，頻率越高，波數(shù)越增加。在多個(gè)懸臂部的各自中，將檢測(cè)元件的位置在半徑方向上錯(cuò)開(kāi)配置。駐波的波腹的位置與檢測(cè)元件的位置一致的頻率互不相同。靈敏度較高的頻率區(qū)域在多個(gè)懸臂部中互不相同。通過(guò)1個(gè)傳感器，在多個(gè)頻率區(qū)域的各自中能得到較高的靈敏度。

在傳感器203、傳感器127a及傳感器127b等中，多個(gè)檢測(cè)元件的各自的位置(例如距膜部20的中心的距離)互不相同。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠由多個(gè)檢測(cè)元件檢測(cè)表面波46的相位差。

例如，通過(guò)多個(gè)檢測(cè)元件來(lái)檢測(cè)與表面波46中的拉伸相對(duì)應(yīng)的電阻和與壓縮相對(duì)應(yīng)的電阻之差。

例如，與在懸臂整面上配置檢測(cè)元件的情況相比，由于波腹的位置以外的區(qū)域被排除，所以能夠期待與在某個(gè)頻率下發(fā)生的表面波的波腹的位置的面積與其以外的區(qū)域的面積的比率相應(yīng)的靈敏度提高。

圖44(a)～圖44(e)是例示有關(guān)第6實(shí)施方式的另一傳感器的示意圖。

圖44(a)是示意性平面圖。圖44(b)是圖44(a)的E1－E2線剖 視圖。圖44(c)～圖44(e)是另一例中的與圖44(a)的E1－E2線對(duì)應(yīng)的剖視圖。

如圖44(a)及圖44(b)所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器203中，也包括構(gòu)造體15、容器40和液體45。在膜部20上，例如設(shè)有第1～第7區(qū)域21～27。第1檢測(cè)元件31設(shè)在膜部20的第1區(qū)域21的第1部分21p。

在該例中，膜部20的厚度在面內(nèi)不同。即，第1區(qū)域21的第1部分21p的厚度(沿著Z軸方向的長(zhǎng)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容易變形。在第1部分21p中，應(yīng)變變大。例如容易形成三維切口。

例如，如果使膜部20的整體變薄，則有膜部20的強(qiáng)度下降、可靠性下降的情況。還有加工變困難的情況。

相對(duì)于此，通過(guò)如該例那樣使第1部分21p的厚度比其他部分薄，能夠使第1部分21p容易變形。例如，能夠使拉伸的應(yīng)變變大。例如，能夠使彎曲的應(yīng)變變大。并且，能夠維持較高的強(qiáng)度，能夠維持較高的生產(chǎn)性。

例如，第1區(qū)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)。在拉伸變形中，剛性與厚度成比例。通過(guò)使第1區(qū)域21的第1部分21p的厚度為第1端部21a的厚度的0.5倍，能夠以相同的力產(chǎn)生成倍的應(yīng)變。在彎曲變形中，剛性與厚度的3次冪成比例。通過(guò)使第1區(qū)域21的第1部分21p的厚度為第1端部21a的厚度的0.8倍左右，能夠以相同的力產(chǎn)生成倍的應(yīng)變。通過(guò)使第1區(qū)域21的第1部分21p的厚度變薄，電阻值增加。在使第1部分21p產(chǎn)生彎曲變形的區(qū)域的頻率下，如果設(shè)定為上述那樣的厚度，則對(duì)于拉伸的剛性的下降程度比對(duì)于彎曲的剛性的下降的程度大，所以靈敏度進(jìn)一步變高。

例如，第1區(qū)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，當(dāng)?shù)?端部21a的厚度是280nm以上且320nm以下時(shí)，第1區(qū)域21的第1部分21p的厚度是240nm以下(或150nm以下)。

如在圖44(c)中例示的那樣，第1區(qū)域21(膜部20)的厚度也可以在第1端部21a與第1部分21p之間的區(qū)域中變化。第1區(qū)域21(膜部20) 的厚度也可以在第1相反端21b與第1部分21p之間的區(qū)域中變化。

如在圖44(d)中例示的那樣，第1區(qū)域21(膜部20)的厚度也可以在第1端部21a與第1部分21p之間的邊界處變化。第1區(qū)域21(膜部20)的厚度也可以在第1相反端21b與第1部分21p之間的邊界處變化。

如在圖44(e)中例示的那樣，第1區(qū)域21(膜部20)的厚度的變化也可以是連續(xù)性的。也可以是階梯狀。厚度的變化的階梯的數(shù)量既可以是1也可以是多個(gè)。

在傳感器203中，AE等的振動(dòng)被作為在第1檢測(cè)元件31中產(chǎn)生的應(yīng)變的大小檢測(cè)。當(dāng)被施加了振動(dòng)的能量時(shí)，產(chǎn)生更大的應(yīng)變。由此，作為傳感器的靈敏度提高。通過(guò)使檢測(cè)元件部分變薄，能夠得到更大的應(yīng)變。例如，可以通過(guò)蝕刻等的工藝條件的控制來(lái)變更膜部20的厚度。

圖45是例示有關(guān)第6實(shí)施方式的另一傳感器的示意性立體圖。

如在圖45中例示的那樣，在傳感器204中，第1～第4檢測(cè)元件31～34分別設(shè)在膜部20的第1～第4區(qū)域21～24的各自中。

第1～第4檢測(cè)元件31～34分別包括多個(gè)部分。該多個(gè)部分被以鋸齒狀連接。多個(gè)部分沿著膜部20的固定端的邊(例如第1端部21a的邊)排列。多個(gè)部分分別沿著相對(duì)于固定端的邊而實(shí)質(zhì)上垂直的方向延伸。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠增大設(shè)在膜部20內(nèi)的有限的區(qū)域中的檢測(cè)元件的數(shù)量。能夠增大檢測(cè)元件的合計(jì)的面積。由此，例如能夠抑制偏差。

(第7實(shí)施方式)

圖46(a)及圖46(b)是例示有關(guān)第7實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖46(a)是示意性平面圖。圖46(b)是圖46(a)的E1－E2線剖視圖。

如圖46(a)及圖46(b)所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器210中，也設(shè)有構(gòu)造體15、容器40和液體45。在膜部20上，例如設(shè)有第1～第6區(qū)域21～26。

在第1區(qū)域21中設(shè)有第1檢測(cè)元件31。第1檢測(cè)元件31具有電流路徑31el。電流路徑31el實(shí)質(zhì)上沿著膜部20的結(jié)晶方位Dc。

在該例中，電流路徑31el是鋸齒狀。即，電流路徑31el包括多個(gè)延伸部分和將相鄰的多個(gè)延伸部分的端部連接的連接部。延伸部分的延伸方向 沿著結(jié)晶方位Dc。

結(jié)晶方位Dc例如是硅的<110>方向及<100>方向中的某個(gè)。例如，膜部20包含n型的硅結(jié)晶，電流路徑31el的方向(延伸部分的延伸方向)沿著<100>方向。另一方面，例如膜部20包含p型的硅的結(jié)晶，電流路徑31el的方向(延伸部分的延伸方向)沿著<110>方向。由此，能夠進(jìn)行更高靈敏度的檢測(cè)。

在該例中，在將膜部20的固定端(端部)與相反端連結(jié)的方向與結(jié)晶方位Dc不一致的區(qū)域中，不設(shè)置檢測(cè)元件，例如可以設(shè)置電極等。

在傳感器210中，沿著靈敏度較高的特定的方向配置檢測(cè)元件。使檢測(cè)元件的配置方向蜿蜒，使檢測(cè)元件的較長(zhǎng)的邊沿著靈敏度較高的方向。也可以通過(guò)蝕刻等將檢測(cè)元件的形狀加工、例如分割。也可以通過(guò)電極的配置，來(lái)控制檢測(cè)元件中的電流路徑31el。沿著檢測(cè)靈敏度較高的方向，配置電流路徑31el的較長(zhǎng)的區(qū)域。由此，能夠使每單位長(zhǎng)度的靈敏度提高。

(第8實(shí)施方式)

圖47是例示有關(guān)第8實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

如圖47所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器220中，設(shè)有多個(gè)包括構(gòu)造體15及容器40的組。在該例中，組是兩個(gè)。在一個(gè)組(傳感器221)中，在由構(gòu)造體15和容器40形成的第1空間40s內(nèi)配置液體45。在另一個(gè)組(傳感器222)中，由構(gòu)造體15和容器40形成的第1空間40s的內(nèi)部與傳感器221的第1空間40s的內(nèi)部不同。例如，在傳感器222中，第1空間40s內(nèi)被配置氣體45g(例如空氣)。也可以設(shè)置與傳感器221中的液體45不同的液體。

設(shè)有氣體45g的組(傳感器222)例如作為麥克風(fēng)發(fā)揮功能。另一方面，設(shè)有液體45的組(傳感器221)例如作為聲響傳感器發(fā)揮功能。通過(guò)檢測(cè)這些組的差，例如能夠有選擇地檢測(cè)希望的聲響波。例如，通過(guò)檢測(cè)差分，能夠抑制(例如消除)噪聲。例如，能夠得到高通濾波器效果。由此，能夠進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)。

在傳感器220中，通過(guò)第1空間40s的內(nèi)部的構(gòu)造來(lái)變更接收特性。將接收特性不同的兩個(gè)以上的傳感器并列地設(shè)置，得到由各個(gè)傳感器得到的信號(hào)的差分。由此，能夠有選擇地得到需要的頻帶的信號(hào)。

例如，鋼鐵材料的AE的主要頻帶是100kHz以上且200kHz以下。例如，第1傳感器在該頻帶(第1頻帶)中靈敏度較高。在第2傳感器中，在與第1頻帶不同的第2頻帶中靈敏度較高。使用這樣的組合，得到由各個(gè)傳感器得到的信號(hào)的差分。由此，能夠有選擇地以高靈敏度得到作為目的的頻帶。例如，將作為目的的頻帶以外的信號(hào)衰減(排除)。由此，能夠抑制噪聲。

這樣的使用兩個(gè)組的傳感器的結(jié)構(gòu)也可以應(yīng)用到關(guān)于第1～第7實(shí)施方式說(shuō)明過(guò)的傳感器及其變形的傳感器中。

(第9實(shí)施方式)

圖48是例示有關(guān)第9實(shí)施方式的傳感器的示意性剖視圖。

如圖48所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器230中，也設(shè)有構(gòu)造體15、容器40及液體45。在傳感器230中，在容器40內(nèi)的第1空間40s中設(shè)有振子86。在該例中，振子86設(shè)在容器40的內(nèi)側(cè)面上。在振子86與膜部20之間配置液體45。

從振子86出射例如聲響波。在振子86中，例如使用電致伸縮振蕩元件、熱聲響振蕩元件、熱超聲波振蕩元件、激光及加熱器等。例如，在熱聲響振蕩元件或熱超聲波振蕩元件中，產(chǎn)生與施加電壓的周期相對(duì)應(yīng)的熱，通過(guò)該熱，例如在液體等的介質(zhì)中發(fā)生振動(dòng)。該振動(dòng)成為聲波或超聲波而被出射。

在傳感器230中，可以將振子86在自檢時(shí)使用。例如，測(cè)試由檢測(cè)元件進(jìn)行的對(duì)振子86的振動(dòng)的檢測(cè)。通過(guò)裝入用于自檢的振子86，能夠掌握傳感器的狀態(tài)及傳感器的安裝狀態(tài)。能夠穩(wěn)定地進(jìn)行精度較高的檢測(cè)。

在傳感器230中，設(shè)有用來(lái)檢測(cè)正常地動(dòng)作的自檢用設(shè)備(發(fā)信元件)。在傳感器中，進(jìn)行用來(lái)確認(rèn)在使用時(shí)(安裝時(shí))正常動(dòng)作的動(dòng)作測(cè)試。為了動(dòng)作測(cè)試，設(shè)有振子或發(fā)信元件等的發(fā)送設(shè)備。在將發(fā)送設(shè)備和傳感器(接收設(shè)備)分別設(shè)置的參考例的情況下，發(fā)送設(shè)備與傳感器之間的傳遞函數(shù)依存于設(shè)置狀態(tài)。因此，在該參考例中，為了確認(rèn)設(shè)置是正常的，進(jìn)行與正常的傳遞函數(shù)的比較。相對(duì)于此，在傳感器230中，由于發(fā)送設(shè)備和傳感器被一體化，所以省略與正常的傳遞函數(shù)的比較，能夠正確地評(píng)價(jià)設(shè)置狀態(tài)。通過(guò)一體化，能夠降低成本。

(第10實(shí)施方式)

圖49(a)～圖49(d)是例示有關(guān)第10實(shí)施方式的傳感器的示意圖。

圖49(a)是示意性透射平面圖。圖49(b)是圖49(a)的A1－A2線的示意性剖視圖。圖49(c)是圖49(a)的A3－A4線的示意性剖視圖。圖49(d)是圖49(a)的A5－A6線的示意性剖視圖。

在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器240中，與傳感器110同樣，設(shè)有構(gòu)造體15、容器40、液體45和檢測(cè)部30。并且，在構(gòu)造體15中，設(shè)有支承部10和膜部20。即，通過(guò)與容器40的底面40bf對(duì)置的膜部20的移位來(lái)檢測(cè)振動(dòng)。在膜部20的第1～第4區(qū)域21～24的各自中設(shè)置第1～第4檢測(cè)元件31～34。第1～第4檢測(cè)元件31～34分別包含結(jié)晶層13a～13d。這些檢測(cè)元件設(shè)在容器40的底面40bf上的液體45之上。

在傳感器240中，在容器40的側(cè)面(第1側(cè)面40sa及第2側(cè)面40sb)設(shè)有另一膜部(側(cè)面膜部60)。并且，設(shè)有檢測(cè)側(cè)面膜部60的變形的另一檢測(cè)部(側(cè)面檢測(cè)部65)。

例如，容器40的第1側(cè)面40sa與容器的第2側(cè)面40sb交叉。在交叉的兩個(gè)側(cè)面的各自上設(shè)有側(cè)面膜部60?；趶耐獠渴┘拥恼駝?dòng)，液體45振動(dòng)，側(cè)面膜部60移位(變形)。由側(cè)面檢測(cè)部65檢測(cè)側(cè)面膜部60的移位。由此，能夠檢測(cè)3個(gè)方向的振動(dòng)。由此，能夠進(jìn)行更高精度的檢測(cè)。

在第1側(cè)面40sa上設(shè)有側(cè)面膜部60的區(qū)域61及區(qū)域62。區(qū)域61具有端部61a和相反端61b。區(qū)域61的一部分61p能夠移位。區(qū)域62具有端部62a和相反端62b。區(qū)域62的一部分62p能夠移位。

在第2側(cè)面40sb上設(shè)有側(cè)面膜部60的區(qū)域63及區(qū)域64。區(qū)域63具有端部63a和相反端63b。區(qū)域63的一部分63p能夠移位。區(qū)域64具有端部64a和相反端64b。區(qū)域64的一部分64p能夠移位。

這些側(cè)面膜部60的一部分61p～64p的移位分別由側(cè)面檢測(cè)部65的檢測(cè)元件65a～65d檢測(cè)。

(第11實(shí)施方式)

圖50是例示有關(guān)第11實(shí)施方式的傳感器單元的示意性剖視圖。

如圖50所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器單元510中設(shè)有箱體87。箱體87例如具有底面部87a、對(duì)置部87b和側(cè)面部87c。對(duì)置部87b與底面 部87a對(duì)置。側(cè)面部87c將底面部87a與對(duì)置部87b連接。

在該例中，在底面部87a上，設(shè)有有關(guān)上述實(shí)施方式的任意的傳感器及其變形的傳感器。在該例中，在底面部87a上設(shè)有傳感器110。在該例中，在底面部87a上設(shè)有集音部83。集音部83具有聲響透鏡效果。在集音部83之上設(shè)有傳感器110。

在該例中，在傳感器110之上還設(shè)有加熱器84。加熱器84控制傳感器110的溫度。加熱器84例如在校準(zhǔn)時(shí)使用。

在該例中，在底面部87a上還設(shè)有應(yīng)變傳感器88a和AE傳感器88b。應(yīng)變傳感器88a例如是應(yīng)變計(jì)。AE傳感器88b例如在掌握安裝狀態(tài)時(shí)使用。傳感器110、應(yīng)變傳感器88a及AE傳感器88b設(shè)在箱體87的內(nèi)側(cè)。

在該例中，在對(duì)置部87b上設(shè)有光電變換元件88d。在光電變換元件88d中例如使用太陽(yáng)能電池(太陽(yáng)光發(fā)電元件)等。進(jìn)而，在對(duì)置部87b上也可以設(shè)置能量采集(energy harvesting)元件88c。在能量采集元件88c中例如使用振動(dòng)發(fā)電元件等。

在對(duì)置部87b、側(cè)面部87c及底面部87a上設(shè)有配線層88e。例如，將光電變換元件88d及能量采集元件88c中的至少某個(gè)與傳感器110連接。進(jìn)而，連接應(yīng)變傳感器88a及AE傳感器88b。

在該例中，在箱體87之外配置聲響傳感器88f。聲響傳感器88f例如在掌握安裝狀態(tài)時(shí)使用。

這樣，在傳感器單元510中，將包括傳感器110的多個(gè)傳感器作為復(fù)合傳感器安裝到箱體87上。即，將傳感器110、應(yīng)變傳感器88a及AE傳感器88b安裝到1個(gè)封裝內(nèi)。傳感器110設(shè)在底面部87a上。底面部87a是封裝的貼裝側(cè)。從底面部87a將AE向傳感器110傳遞。在底面部87a的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有集音部83。通過(guò)在集音部83之上配置傳感器110，能夠在復(fù)合封裝內(nèi)有效率地取得AE。

也可以在應(yīng)變傳感器88a與箱體87的底面部88a之間設(shè)置板。在該板中例如可以使用不銹鋼等。該板的厚度例如是0.2mm以上且0.3mm以下。通過(guò)設(shè)置板，在應(yīng)變傳感器88a中，耐環(huán)境性提高，應(yīng)變檢測(cè)的取得效率提高。

傳感器單元510總是被用于監(jiān)測(cè)。一體化有太陽(yáng)能面板等的自立電源。 由此，例如因送電帶來(lái)的電力損失變少，功率下降。在傳感器單元510中，也可以在內(nèi)部?jī)?nèi)置傳感器110的預(yù)放大器等。能夠使傳感器110與預(yù)放大器之間的距離變短。例如能夠降低噪聲。通過(guò)內(nèi)置預(yù)放大器，能夠進(jìn)行基于長(zhǎng)距離的電纜傳送的監(jiān)測(cè)。能夠省略外部電源供給。

圖50是例示有關(guān)第11實(shí)施方式的另一傳感器單元的示意性剖視圖。如圖51所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器單元511中設(shè)有3個(gè)傳感器110。通過(guò)在1個(gè)傳感器單元511中設(shè)置3個(gè)以上的傳感器110，能夠掌握多個(gè)傳感器的安裝狀態(tài)。在該例中，也可以使用有關(guān)上述實(shí)施方式的任意的傳感器。

圖52是例示有關(guān)第11實(shí)施方式的另一傳感器單元的示意性剖視圖。

在有關(guān)本實(shí)施方式的傳感器單元512中，箱體87的底面部87a具有聲響透鏡構(gòu)造。AE集中到底面部87a的中央部。在底面部87a的中央部之上配置傳感器110。例如，由底面部87a的整體形成集音構(gòu)造。從底面部87a側(cè)傳遞的AE集中于傳感器110。能夠得到更多的振動(dòng)能量，能夠得到更高的靈敏度。

根據(jù)實(shí)施方式，能夠提供一種高靈敏度的傳感器及傳感器單元。

以上，參照具體例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限定于這些具體例。例如，關(guān)于傳感器中包含的構(gòu)造體、保持部、膜部、側(cè)面膜部、容器、液體及檢測(cè)部等的各要素的具體的結(jié)構(gòu)，只要本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)從周知的范圍適當(dāng)選擇、能夠同樣地實(shí)施本發(fā)明并得到同樣的效果，就包含在本發(fā)明的范圍中。

此外，將各具體例的某兩個(gè)以上的要素在技術(shù)上可能的范圍中組合而成的形態(tài)，也只要包含本發(fā)明的主旨，就包含在本發(fā)明的范圍中。

除此以外，以作為本發(fā)明的實(shí)施方式而敘述過(guò)的傳感器為基礎(chǔ)、本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)變更而能夠?qū)嵤┑娜康膫鞲衅饕仓灰景l(fā)明的主旨，就屬于本發(fā)明的范圍。

除此以外，應(yīng)了解的是，在本發(fā)明的思想范疇中，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員就能夠想到各種變更例及修正例，關(guān)于這些變更例及修正例也屬于本發(fā)明的范圍。

以上，說(shuō)明了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子提 示的，不是要限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種各樣的形態(tài)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種各樣的省略、替換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍或主旨中，并且包含在權(quán)利要求書(shū)所記載的發(fā)明及其等價(jià)物的范圍中。此外，上述各實(shí)施方式也可以相互組合而實(shí)施。