特許 7536113 素子実装基板およびＳＡＷセンサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-08

(45)【発行日】2024-08-19

(54)【発明の名称】素子実装基板およびＳＡＷセンサ装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20240809BHJP

   G01N 29/02 20060101ALI20240809BHJP

   H03H 9/25 20060101ALI20240809BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 N

G01N29/02 501

H03H9/25 Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022566949

(86)(22)【出願日】2021-12-01

(86)【国際出願番号】 JP2021044007

(87)【国際公開番号】W WO2022118864

(87)【国際公開日】2022-06-09

【審査請求日】2023-05-25

(31)【優先権主張番号】P 2020199645

(32)【優先日】2020-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】岸本 恭介

(72)【発明者】

【氏名】勝田 宏

【審査官】小林 大介

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１９５８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５７２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２９７９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５３４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３０３６８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｇ０１Ｎ ２９／０２

Ｈ０３Ｈ ９／２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁層と、
前記絶縁層上に配された入力用配線および出力用配線と、
前記絶縁層上に配され、前記入力用配線および前記出力用配線の周囲に位置しているとともに、前記絶縁層が露出した露出領域を有したグランド層と、を備え、
前記グランド層の前記露出領域は、前記入力用配線および前記出力用配線が近接する領域と重なり、
前記入力用配線上に配され、外部素子と接続される第１端子、および前記第１端子と接続された第１配線を有し、
前記出力用配線は、前記外部素子と接続される第２端子、および前記第２端子と接続された第２配線を有し、
前記第１端子および前記第２端子は、前記グランド層と同じ前記絶縁層上に配されるとともに、前記絶縁層の前記グランド層とは異なる面上に配された、素子実装基板。

【請求項2】

前記入力用配線は、前記第１端子とは異なる第３端子を有し、
前記出力用配線は、前記第２端子とは異なる第４端子を有する、請求項１に記載の素子実装基板。

【請求項3】

前記第３端子および前記第４端子は、前記絶縁層の前記第１端子および前記第２端子とは異なる面上に配された、請求項２に記載の素子実装基板。

【請求項4】

前記第３端子および前記第４端子は、前記絶縁層の前記第１端子および前記第２端子と同じ面上に配された、請求項２に記載の素子実装基板。

【請求項5】

前記グランド層は絶縁体により被覆されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の素子実装基板。

【請求項6】

前記露出領域は絶縁体により被覆されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の素子実装基板。

【請求項7】

前記露出領域は前記絶縁層のいずれか一辺まで達している、請求項１～６のいずれか１項に記載の素子実装基板。

【請求項8】

前記露出領域は前記絶縁層のいずれか一辺から前記一辺と異なる他の辺まで達している、請求項１～７のいずれか１項に記載の素子実装基板。

【請求項9】

前記露出領域は前記絶縁層のいずれか一辺からその対辺まで達している、請求項１～８のいずれか１項に記載の素子実装基板。

【請求項10】

前記露出領域を複数有する、請求項１～９のいずれか１項に記載の素子実装基板。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載の素子実装基板に、
前記入力用配線と接続された弾性波を発生させる第１電極、前記出力用配線と接続された前記弾性波を受信する第２電極、および前記弾性波を伝播させる素子基板、を有するＳＡＷ素子を実装した、ＳＡＷセンサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、素子実装基板およびＳＡＷセンサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、種々のセンサ、及びセンサ装置について小型化する技術が求められている。例えば、小型化や高周波化が可能なＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）センサを提供する技術がある（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】日本国特開２００７－２２５５４６号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示の一実施形態に係る素子実装基板は、絶縁層と、前記絶縁層上に配された入力用配線および出力用配線と、前記絶縁層上に配され、前記入力用配線および前記出力用配線の周囲に位置しているとともに、前記絶縁層が露出した露出領域を有したグランド層と、を備える。さらに、前記グランド層の前記露出領域は、前記入力用配線および前記出力用配線が近接する領域と重なっている。

【0005】

本開示の一実施形態に係る測定装置は、前記素子実装基板に、前記入力用配線と接続された弾性波を発生させる第１電極、前記出力用配線と接続された前記弾性波を受信する第２電極、および前記弾性波を伝播させる素子基板、を有するＳＡＷ素子、を実装した測定装置である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態に係るセンサ装置の概略図である。

【図2】第１実施形態に係るＳＡＷ素子の概略図である。

【図3A】第１実施形態に係る素子実装基板の上面図である。

【図3B】第１実施形態に係る素子実装基板の下面図である。

【図3C】第１実施形態に係る素子実装基板のI－I´線での断面図である。

【図3D】第１実施形態に係る素子実装基板のII－II´線での断面図である。

【図3E】第１実施形態に係る素子実装基板のIII―III´線での断面図である。

【図4A】第２実施形態に係る素子実装基板の下面図である。

【図4B】第２実施形態に係る素子実装基板のI－I´線での断面図である。

【図5A】第３実施形態に係る素子実装基板の上面図である。

【図5B】第３実施形態に係る素子実装基板の下面図である。

【図5C】第３実施形態に係る素子実装基板のI－I´線での断面図である。

【図6A】第４実施形態に係る素子実装基板の下面図である。

【図6B】第４実施形態に係る素子実装基板のI－I´線での断面図である。

【図7】第４実施形態に係る素子実装基板の変形例の下面図である。

【図8】第４実施形態に係る素子実装基板の変形例の下面図である。

【図9A】第５実施形態に係る素子実装基板の下面図である。

【図9B】第５実施形態に係る素子実装基板のI－I´線での断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

＜第１実施形態＞
以下、図面を適宜用いて、本開示の第１実施形態に係るＳＡＷセンサ装置１について説明する。

【0008】

図１に、第１実施形態に係るＳＡＷセンサ装置１の概略を示す。

【0009】

ＳＡＷセンサ装置１は、測定対象（検体）から特定の物質を標的として検出することができる。ＳＡＷセンサ装置１は、特定の物質を検出可能とするＳＡＷ素子１０（外部素子）と、ＳＡＷ素子１０が実装された素子実装基板１００とを備える。ＳＡＷ素子１０は、素子実装基板１００と電気的に接続されている。

【0010】

図２に、第１実施形態に係るＳＡＷ素子１０の概略を示す。

【0011】

ＳＡＷ素子１０は、素子基板（以下、本明細書では「圧電基板」という）１１と、反応部１２と、第１電極（以下、本明細書では「入力用ＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極」という）１３と、第２電極（以下、本明細書では「出力用ＩＤＴ電極」という）１４とを備える。反応部１２は、圧電基板１１上に配され、検体中の特定の物質と反応する。入力用ＩＤＴ電極１３は、電気信号を受信し変換した弾性表面波（弾性波）を反応部１２に向かって伝播させる。出力用ＩＤＴ電極１４は、反応部１２を通過した弾性表面波を受信して電気信号へ変換する。また、反応部１２は、入力用ＩＤＴ電極１３および出力用ＩＤＴ電極１４に挟まれるように位置している。

【0012】

圧電基板１１は、入力用ＩＤＴ電極１３から発せられた弾性表面波を伝播させることができる。圧電基板１１は、例えば、水晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶、またはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）単結晶などの圧電性を有する単結晶の基板から形成されていればよい。

【0013】

反応部１２は、前述の通り、圧電基板１１上に配され、検体中の特定の物質と反応することができる。反応部１２は、圧電基板１１の上面に形成された金属膜と、金属膜の上面に固定化された、特定の物質と反応する反応物質とを有する。金属膜は、金層からなる単層構造としてもよく、チタン層およびチタン層上に位置する金層の二層構造、あるいは、クロム層およびクロム層上に位置する金層の二層構造などの複数層構造とすることができる。また、金属膜に代えて、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などの酸化膜を用いてもよい。反応物質は、検出対象の被検出物に応じて適宜選択すればよく、例えば、検体液中の特定の細胞または生体組織などを被検出物とするときは、核酸やペプチドからなるアプタマーや抗体を用いることができる。

【0014】

入力用ＩＤＴ電極１３は、所定の弾性表面波を発信することができる。出力用ＩＤＴ電極１４は、入力用ＩＤＴ電極１３からの弾性表面波を受信することができる。入力用ＩＤＴ電極１３および出力用ＩＤＴ電極１４は圧電基板１１上に配されている。入力用ＩＤＴ電極１３は、２本の電極指を有している。また、出力用ＩＤＴ電極１４は、２本の電極指を有している。また、前述の通り、入力用ＩＤＴ電極１３、出力用ＩＤＴ電極１４、反応部１２は同一直線上に位置している。入力用ＩＤＴ電極１３、および出力用ＩＤＴ電極１４は、例えば金の薄膜層などからなる単層構造としてもよく、圧電基板１１側からチタン層、金層およびチタン層の三層構造、あるいはクロム層、金層およびクロム層の三層構造などの複数層構造としてもよい。

【0015】

ＳＡＷ素子１０、またＳＡＷ素子１０の各構成要素は周知の製法で製造することができる。

【0016】

図３Ａ～Ｅに、素子実装基板１００の概略を示す。図３Ａ、Ｂにおいて素子実装基板１００の表面は絶縁体１５０に被覆されているが、説明のために第１配線１２４、第２配線１３４、露出領域１４１を破線で示している。

【0017】

素子実装基板１００は、ＳＡＷ素子１０を支持し、ＳＡＷ素子１０に電気信号を供給することができる。素子実装基板１００は、第１絶縁層１１０と、入力用配線１２０および出力用配線１３０と、グランド層１４０と、を備える。入力用配線１２０および出力用配線１３０は、第１絶縁層１１０上に配され、ＳＡＷ素子１０と接続される。グランド層１４０は、入力用配線１２０および出力用配線１３０と同じ層に位置し、入力用配線１２０および出力用配線１３０の周囲に位置している。

【0018】

第１絶縁層１１０は、基板として機能し、ＳＡＷ素子１０、入力用配線１２０、出力用配線１３０およびグランド層１４０を支持することができる。第１絶縁層１１０は、樹脂材料、セラミック材料、ガラス材料等の誘電体、またはそれらの複合材料等から形成されていればよい。樹脂材料は、例えば、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等であればよい。また、セラミック材料は、例えば、シリカ、アルミナまたはジルコニア等であればよい。

【0019】

入力用配線１２０は、外部からの電気信号をＳＡＷ素子１０の入力用ＩＤＴ電極１３へと伝送することができる。また、出力用配線１３０は、ＳＡＷ素子１０の出力用ＩＤＴ電極１４にて変換された電気信号を外部へと伝送することができる。入力用配線１２０は、第１絶縁層１１０上に配され、ＳＡＷ素子１０の入力用ＩＤＴ電極１３と電気的に接続している。また、出力用配線１３０は、第１絶縁層１１０上に配され、ＳＡＷ素子１０の出力用ＩＤＴ電極１４に電気的に接続している。

【0020】

入力用配線１２０は、入力用ＩＤＴ電極１３が有する２本の電極指のうち１本と接続される第１端子１２１を有する。出力用配線１３０は、出力用ＩＤＴ電極１４が有する２本の電極指のうち１本と接続される第２端子１３１を有する。第１端子１２１および第２端子１３１は、金、鉛等の薄膜などからなる単層構造、またニッケルと金、チタンと金などからなる二層構造、またニッケルとパラジウムと金などからなる三層構造など、金属材料から形成されていればよい。第１端子１２１および第２端子１３１は、周知の製法で形成することができるが、本実施形態においては、例えば、無電解メッキにより形成される。

【0021】

また、入力用配線１２０は、外部機器と接続される外部接続端子１２２を有する。出力用配線１３０は、外部機器と接続される外部接続端子１３２を有する。外部接続端子１２２、１３２は、例えば外部電気信号源等と接続され、ＳＡＷセンサ装置１へと電気信号を供給する。外部接続端子１２２、１３２は、金、鉛等の薄膜などからなる単層構造、またニッケルと金、チタンと金などからなる二層構造、またニッケルとパラジウムと金などからなる三層構造など、金属材料から形成されていればよい。外部接続端子１２２、１３２は、周知の製法で形成することができるが、本実施形態においては、例えば、無電解メッキにより形成される。

【0022】

また、入力用配線１２０は、第１端子１２１、外部接続端子１２２と接続される第１配線１２４を有する。また、出力用配線１３０は、第２端子１３１、外部接続端子１３２と接続される第２配線１３４を有する。素子実装基板１００は、これらの構成を有することで、ＳＡＷ素子１０や外部機器等とワイヤボンディングなどの接続方法で接続することができるとともに、メッキにより接続部分の劣化を抑えることができる。

【0023】

第１配線１２４および第２配線１３４は、銅やアルミニウムなどの金属材料から形成されていればよい。第１配線１２４および第２配線１３４は、周知の製法で形成することができる。本実施形態においては、第１配線１２４および第２配線１３４は、例えば、第１絶縁層１１０上に配された銅箔を基に、第１配線１２４および第２配線１３４の外縁に空隙等を設け、絶縁を施すことにより、グランド層１４０と同時に形成される。

【0024】

入力用配線１２０は、第３端子１２３を有する。また、出力用配線１３０は、第４端子１３３を有する。第３端子１２３は、第１配線１２４と接続されている。また、第４端子１３３は第２配線１３４と接続されている。第３端子１２３および第４端子１３３は、プローブ用端子として用いることができ、例えばＳＡＷ素子１０実装後の性能試験に使用することができる。第３端子１２３および第４端子１３３は、適宜、省略してもよい。この場合、外部接続端子１２２、１３２をプローブ用端子として用いてもよい。また外部接続端子１２２、１３２の代わりに、第３端子１２３および第４端子１３３を、外部電気信号源等と接続するために用いることも可能である。この場合、外部接続端子１２２、１３２は、適宜、省略してもよい。

【0025】

第３端子１２３および第４端子１３３は、金、鉛等の薄膜などからなる単層構造、またニッケルと金、チタンと金などからなる二層構造、またニッケルとパラジウムと金などからなる三層構造など、金属材料から形成されていればよい。第３端子１２３および第４端子１３３は、周知の製法で形成することができるが、本実施形態においては、例えば、無電解メッキにより形成される。

【0026】

グランド層１４０は、入力用ＩＤＴ電極１３が有する２本の電極指の、入力用配線１２０に接続されている電極指とは別の電極指と電気的に接続され、電位の基準としての役割を果たすことができる。また、グランド層１４０は、出力用ＩＤＴ電極１４が有する２本の電極指の、出力用配線１３０に接続されている電極指とは別の電極指と電気的に接続され、電位の基準としての役割を果たすことができる。

【0027】

グランド層１４０は、ＳＡＷ素子１０の入力用ＩＤＴ電極１３および出力用ＩＤＴ電極１４と電気的に接続される端子を有する。また、グランド層１４０は、外部機器と接続される端子を有する。グランド層１４０は、外部機器と接続される端子を有することで、例えば、外部機器等を介して接地することができる。

【0028】

グランド層１４０は、銅やアルミニウムなどの金属材料から形成されていればよい。グランド層１４０は周知の製法で設けることができる。本実施形態においては、グランド層１４０は、例えば、第１絶縁層１１０上に配された銅箔を基に、第１配線１２４および第２配線１３４の外縁と空隙等を設け、絶縁を施すことにより、第１配線１２４および第２配線１３４と同時に形成される。

【0029】

グランド層１４０は、前述のとおり、入力用配線１２０、出力用配線１３０の周囲に位置している。また、グランド層１４０は第１絶縁層１１０が露出した、露出領域１４１を有する。露出領域１４１は、入力用配線１２０と出力用配線１３０との間に位置しており、入力用配線１２０および出力用配線１３０が近接する領域と重なっている。

【0030】

ここで、従来、グランド層は、インピーダンスを小さくするために、広範囲に設けていた。そのため、例えば単層の基板上に配線およびグランド層を配置する場合には、配線以外の部分の全域にグランド層を配置することがある。しかしながら、このような基板を小型化すると、配線間の距離が短くなり、入力用配線からグランド層を介して出力用配線に電流が漏れ出てノイズとなり、センサ装置の測定精度が低下する恐れがあった。

【0031】

これに対して、本実施形態では、上述の通り、グランド層１４０が露出領域１４１を有しており、露出領域１４１は入力用配線１２０および出力用配線１３０が近接する領域と重なっている。すなわち、入力用配線１２０と出力用配線１３０との間に露出領域１４１から露出した第１絶縁層１１０が位置している。このため入力用配線１２０と出力用配線１３０との間にグランド層１４０が位置している場合と比較して、入力用配線１２０から出力用配線１３０への電流漏れを低減させることができ、ひいては、ＳＡＷセンサ装置１の測定精度を向上させることができる。

【0032】

本実施形態では、露出領域１４１は、素子実装基板１００の一辺からその対辺まで達しており、グランド層１４０は露出領域１４１によって、入力用配線１２０と出力用配線１３０との間で、２つに分離されている。これにより、入力用配線１２０から漏れた電流が、露出領域１４１を迂回して出力用配線１３０に伝達することを防ぐことができるため、よりＳＡＷセンサ装置１の測定精度向上が期待できる。

【0033】

本実施形態の入力用配線１２０と出力用配線１３０とは、第３端子１２３と第４端子１３３との間で最近接しており（図３ＢのＡ－Ａ´間）、第３端子１２３と第４端子１３３との間を分離するように露出領域１４１が位置している。入力用配線１２０と出力用配線１３０の最近接部は適宜、変更が可能であり、例えば、第１配線１２４と第２配線１３４の間でもよい。また、入力用配線１２０と出力用配線１３０の最近接部は、入力用配線１２０中のいずれかの端子と出力用配線１３０中の第２配線１３４との間でもよく、入力用配線１２０中の第１配線１２４と出力用配線１３０中のいずれかの端子との間でもよい。また、入力用配線１２０と出力用配線１３０の位置は、適宜入れ替え、変更してもよい。また、単に「近接する領域」という場合は、最近接する部分を含むものである。

【0034】

また、本開示の素子実装基板１００は、第１絶縁層１１０、グランド層１４０、および入力用配線１２０および出力用配線１３０の少なくとも一部を被覆した絶縁体１５０をさらに有していてもよい。絶縁体１５０は、被覆した構成要素の劣化を抑える役割を持つ。絶縁体１５０は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁体材料が用いられる。

【0035】

第１端子１２１および第２端子１３１は、前述の通り、入力用ＩＤＴ電極１３および出力用ＩＤＴ電極１４と接続されている。また、第１端子１２１および第２端子１３１は、第１絶縁層１１０の、グランド層１４０が配された面とは異なる面上に配されている。これによれば、ＳＡＷセンサ装置１の使用時にグランド層１４０の露出領域１４１に検体が接触するのを防ぐことができ、ひいては第１絶縁層１１０の特性（例えば誘電率や絶縁性）が変化することを防ぐことができる。

【0036】

第１端子１２１および第２端子１３１は、第１絶縁層１１０の、グランド層１４０が配された面と同じ面上に配されていてもよい。本実施形態においては、第１端子１２１および第２端子１３１は、ワイヤボンディングによって、入力用ＩＤＴ電極１３および出力用ＩＤＴ電極１４と接続されている。

【0037】

また、第３端子１２３および第４端子１３３は、第１絶縁層１１０の、第１端子１２１および第２端子１３１が配された面とは異なる面上に配されている。この際、第１端子１２１および第２端子１３１はＳＡＷ素子１０との接続に用いられることから、第３端子１２３および第４端子１３３はＳＡＷ素子１０が実装される面とは異なる面に位置している。よって、第３端子１２３および第４端子１３３が、第１端子１２１および第２端子１３１が配された面とは異なる面上に配されている場合、ＳＡＷセンサ装置１の使用時に伝送線路上に検体が接触することによってノイズが発生することを防ぐことができる。

【0038】

第３端子１２３および第４端子１３３は、第１絶縁層１１０の、第１端子１２１および第２端子１３１が配された面と同じ面上に配されていてもよい。第３端子１２３および第４端子１３３が、第１端子１２１および第２端子１３１が配された面と同じ面上に配されている場合、第１端子１２１、第２端子１３１、第３端子１２３、第４端子１３３をそれぞれ同じ工程で配することが可能である。

【0039】

露出領域１４１は、前述の通り、入力用配線１２０と出力用配線１３０との間に位置している。本実施形態においては、露出領域１４１は、絶縁体１５０により被覆されているが、この絶縁体１５０は適宜、省略してもよい。露出領域１４１が絶縁体１５０により被覆されている場合、露出領域１４１の第１絶縁層１１０を保護することができる。さらに、露出領域１４１の表面の結露などによる誘電率の変化を防ぐためにも有効である。露出領域１４１は、例えば、基板上に第１配線１２４、第２配線１３４、グランド層１４０を設ける際に形成、絶縁体１５０を設けた後に、エッチング等により形成してもよい。

【0040】

本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。以下に素子実装基板の形態で、各種実施形態を示す。

【0041】

例えば、本実施形態では、素子実装基板にＳＡＷ素子を実装したＳＡＷセンサ装置として説明してきたが、実装基板に実装するセンサ素子はＳＡＷ素子に限らない。例えば、外部電気信号源から素子実装基板を介して電気信号を入力し、素子から素子実装基板を介して電気信号を出力する形態のセンサ装置に用いる素子であれば、本開示の素子実装基板を用いることができ、小型化に伴う電流漏れの低減が期待できる。

【0042】

例えば、本実施形態において、第１端子１２１と第２端子１３１、及び第３端子１２３と第４端子１３３はそれぞれ基板の同じ面に位置している。さらに、第１端子１２１と第３端子１２３、及び第２端子１３１と第４端子１３３はそれぞれ基板の異なる面に位置している。しかし、この位置関係は適宜変更してもよい。

【0043】

また、第１配線１２４および第２配線１３４は、入力用配線１２０および出力用配線１３０中の各端子同士を接続するとともに、各端子を通してＳＡＷ素子１０へ電気信号を入出力する。第１配線１２４および第２配線１３４、およびグランド層１４０は、第１絶縁層１１０の同一平面上に配されており、いわゆるコプレーナ構造を形成しているが、第１配線１２４および第２配線１３４の構造は、適宜変更し得る。第１配線１２４および第２配線１３４の構造は、例えば、コプレーナ・ストリップ構造であってもよい。

【0044】

＜第２実施形態＞
図４Ａ、Ｂに、第２実施形態の素子実装基板２００の概略を示す。

【0045】

第２実施形態の素子実装基板２００は、上記の実施形態とは、多層基板である点で異なる。素子実装基板２００は、第１絶縁層２１１と、第１グランド層２４０と、第２絶縁層２１２と、入力用配線２２０および出力用配線２３０と、第３絶縁層２１３と、第２グランド層２５０と、第４絶縁層２１４と、を備える。第１グランド層２４０は、第１絶縁層２１１上に位置している。第２絶縁層２１２は、第１グランド層２４０上に積層されている。入力用配線２２０および出力用配線２３０は、第２絶縁層２１２上に配されている。第３絶縁層２１３は、入力用配線２２０および出力用配線２３０上に積層されている。第２グランド層２５０は、第３絶縁層２１３上に位置している。第４絶縁層２１４は、第２グランド層２５０上に積層されている。

【0046】

本実施形態における、第１絶縁層２１１、第２絶縁層２１２、第３絶縁層２１３、および第４絶縁層２１４は、基板として機能することができる。第１絶縁層２１１、第２絶縁層２１２、第３絶縁層２１３、および第４絶縁層２１４は、同じ材料で形成してもよく、異なる材料で形成してもよい。

【0047】

本実施形態において、入力用配線２２０と出力用配線２３０は、第１グランド層２４０および第２グランド層２５０と異なる層に位置している。また、入力用配線２２０および出力用配線２３０は、各絶縁層を貫通するビアホールを介して、第１絶縁層２１１上および第４絶縁層２１４上にも配されている。第１グランド層２４０、および第２グランド層２５０は、各絶縁層を貫通するビアホールを介して、第１絶縁層２１１上および第４絶縁層２１４上にも配されている。

【0048】

本実施形態において、第１グランド層２４０および第２グランド層２５０は、入力用配線２２０と出力用配線２３０との間で、２つに分離されており、絶縁層が露出した露出領域２４１、２５１を有する。本実施形態においては、露出領域２４１、２５１は層間に存在する絶縁体によって被覆されている。この層間の絶縁体は適宜、省略してもよい。

【0049】

本実施形態の入力用配線２２０と出力用配線２３０においても、第３端子２２３と第４端子２３３との間で最近接している。一方、第１グランド層２４０は第１絶縁層２１１上に配されており、第１配線２２４よび第２配線２３４との間で電流漏れが発生する恐れがある。よって本実施形態においては、露出領域２４１は、第１絶縁層２１１上で第１配線２２４と第２配線２３４の間を分離するように位置している。また、第２グランド層２５０は第３絶縁層２１３上に配されており、第１配線２２４および第２配線２３４との間で電流漏れが発生する恐れがある。よって本実施形態においては、露出領域２５１は、第３絶縁層２１３上で第１配線２２４と第２配線２３４の間を分離するように位置している。またこの場合も、上面視または下面視より、露出領域２４１・２５１は入力用配線２２０と出力用配線２３０の最近接する領域と重なっている。

【0050】

第１端子２２１および第２端子２３１は、第１絶縁層２１１上の第１配線２２４および第２配線２３４と接続されている。第３端子２２３、第４端子２３３、および外部接続端子２２２、２３２は、第４絶縁層２１４上の第１配線２２４および第２配線２３４と接続されている。適宜、これらの位置関係は変更可能である。

【0051】

本実施形態において、第１配線２２４および第２配線２３４は、各絶縁層を貫通するビアを通して、第１絶縁層２１１上および第４絶縁層２１４上にも配されている。また、本実施形態においては、第１配線２２４および第２配線２３４、第１グランド層２４０および第２グランド層２５０は、ストリップライン構造を形成している。第１配線２２４および第２配線２３４の構造は、適宜変更し得る。また、第１グランド層２４０は第１絶縁層２１１上の第１端子２２１と同じ面に位置してもよく、第２グランド層２５０は第４絶縁層２１４上の第２端子２３１と同じ面に位置してもよい。この場合、各グランド層が素子実装基板２００内部に位置している場合よりも、外部からの電磁的ノイズを防ぐことができる。

【0052】

＜第３実施形態＞
図５Ａ～Ｃに、第３実施形態の素子実装基板３００の概略を示す。図５Ａ、Ｂにおいて素子実装基板３００の表面は絶縁体３５０に被覆されているが、説明のために第１配線３２４、第２配線３３４、露出領域３４１を破線で示している。

【0053】

第３実施形態の素子実装基板３００は、備えている構成要素は第１実施形態と大きな違いはないが、グランド層３４０が、第１絶縁層３１０の、第１端子３２１および第２端子３３１が位置する面と同じ面に配されている点で異なる。

【0054】

本実施形態の入力用配線３２０と出力用配線３３０では、第３端子３２３と第４端子３３３との間で最近接している。一方、グランド層３４０は第１絶縁層３１０の、第１端子３２１および第２端子３３１が位置する面と同じ面に配されており、第１端子３２１よび第２端子３３１との間で電流漏れが発生する恐れがある。よって本実施形態においては、露出領域３４１は第１端子３２１と第２端子３３１の間を分離するように位置している。

【0055】

本実施形態においては、第１配線３２４および第２配線３３４とグランド層３４０は、マイクロストリップライン構造を形成している。第１配線３２４および第２配線３３４の構造は、適宜変更し得る。

【0056】

＜第４実施形態＞
図６Ａ、Ｂに、第４実施形態の素子実装基板４００の概略を示す。図６Ａにおいて素子実装基板４００の表面は絶縁体４５０に被覆されているが、説明のために入力用配線４２０の一部、出力用配線４３０の一部、露出領域４４１を破線で示している。

【0057】

第４実施形態の素子実装基板４００は、備えている構成要素は第１実施形態と大きな違いはないが、グランド層４４０が分離され、第１絶縁層４１０が露出している露出領域４４１を２つ備えている点で異なっている。本実施形態において、露出領域４４１は３個以上存在してもよい。素子実装基板４００が、入力用配線４２０と出力用配線４３０の近接する領域が複数あるような複雑なシグナルパターンを有する場合には、各近接領域に露出領域４４１を有することで、各近接領域での電流漏れを低減させることができる。また、本実施形態のように、露出領域４４１に挟まれたグランド層４４０を有することで、電流漏れの影響を抑えつつ、入力用配線４２０と出力用配線４３０の間に新たな配線を配することも可能である。

【0058】

また、グランド層４４０が完全に分離されていなくてもよく、例えば上端のみ、または下端のみ、接続されている形状でもよい（例えば図７の下端のみ接続されている形態）。これによれば、入力用配線４２０から漏れた電流がグランド層４４０を伝達する距離を長くすることができ、電流漏れの低減が期待できる。またこの場合、接続箇所を上端と下端の交互にすることで、露出領域４４１により分離されたグランド層４４０の形状が蛇行しているような形状にすることも可能である（例えば図８の形態）。これによれば、露出領域の幅を長くすることなく入力用配線４２０から漏れた電流がグランド層４４０を伝達する距離をさらに長くすることができ、さらなる電流漏れの低減が期待できる。また、電流漏れはある程度幅を持って分布しているため、グランド層４４０の外部機器と接続される端子同士の間のみ分離されている形状においても、一定の効果が期待できる。

【0059】

＜第５実施形態＞
図９Ａ、Ｂに、第５実施形態の素子実装基板５００の概略を示す。図９Ａにおいて素子実装基板５００の表面は絶縁体５５０に被覆されているが、説明のために入力用配線５２０の一部、出力用配線５３０の一部、露出領域５４１を破線で示している。

【0060】

第５実施形態の素子実装基板５００は、備えている構成要素は第１実施形態と大きな違いはないが、グランド層５４０が分離され、第１絶縁層５１０が露出している露出領域５４１が、入力用配線５２０と出力用配線５３０の最近接部のみに存在する点で異なっている。

【0061】

電流漏れは、入力用配線５２０と出力用配線５３０の最近接部でもっとも起きやすい。そのため、少なくとも入力用配線５２０と出力用配線５３０の最近接部が分離されていれば、電流漏れ低減の効果が期待できる。また、他実施形態と比較して、露出領域５４１が素子実装基板５００上を占める面積が小さいことから、電流漏れを低減しつつ、グランド層５４０の面積を広く保持することができる。

【0062】

以上の記載では、本開示を明瞭に開示するためにいくつかの実施形態に関し説明してきた。しかし、添付の請求項は、上記実施形態に限定されるべきものでなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で当該技術分野の当業者が創作しうるすべての変形例および代替可能な構成を具現化するように構成されるべきである。また、いくつかの実施形態に示した各要件は、自由に組み合わせが可能である。例えば、上述の実施形態の各構成要素、工程を適宜組み合わせて、ＳＡＷセンサ装置、素子実装基板を構成してもよい。

【0063】

本明細書中の実施形態に係るＳＡＷセンサ装置、または素子実装基板は、周知の製法で製造することができるが、特に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0064】

１ ＳＡＷセンサ装置
１０ ＳＡＷ素子
１１ 圧電基板
１２ 反応部
１３ 入力用ＩＤＴ電極
１４ 出力用ＩＤＴ電極
１００，２００，３００，４００，５００ 素子実装基板
１１０，３１０，４１０，５１０ 第１絶縁層
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０ 入力用配線
１２１，２２１，３２１ 第１端子
１２２，２２２ 外部接続端子
１２３，２２３，３２３ 第３端子
１２４，２２４ 第１配線
１３０，２３０，３３０，４３０，５３０ 出力用配線
１３１，２３１，３３１ 第２端子
１３２，２３２ 外部接続端子
１３３，２３３，３３３ 第４端子
１３４，２３４ 第２配線
１４０，３４０，４４０，５４０ グランド層
１４１，３４１，４４１，５４１ 露出領域
１５０，３５０，４５０，５５０ 絶縁体
２１１ 第１絶縁層
２１２ 第２絶縁層
２１３ 第３絶縁層
２１４ 第４絶縁層
２４０ 第１グランド層
２４１ 露出領域
２５０ 第２グランド層
２５１ 露出領域

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】