感応膜形成用ジグ及び感応膜形成方法
【課題】水晶振動素子の励振電極にのみ感応膜を容易に形成することができる感応膜形成用ジグと、ＱＣＭセンサ素子に用いた場合のＱＣＭセンサ素子の検出精度を向上させ、かつ、生産性が向上された感応膜形成方法を提供する。
【解決手段】基部と脚部と固定部とからなる保持具に搭載されている水晶振動素子の励振電極に感応膜を形成するときに用いる感応膜形成用ジグであって、第一のジグと第二のジグと第一のＯリングと第二のＯリングと第三のＯリングとから構成されており、第一のＯリングが第一のジグと水晶片とで挟まれつつ第二のＯリングが第二のジグと水晶片とで挟まれ、第三のＯリングが第一のジグと第二のジグとで挟まれるように固定することができ、第一のジグ及び第二のジグに形成されている貫通穴によって水晶振動素子のそれぞれの励振電極を露出することができる構成となっていることを特徴とする。
【解決手段】基部と脚部と固定部とからなる保持具に搭載されている水晶振動素子の励振電極に感応膜を形成するときに用いる感応膜形成用ジグであって、第一のジグと第二のジグと第一のＯリングと第二のＯリングと第三のＯリングとから構成されており、第一のＯリングが第一のジグと水晶片とで挟まれつつ第二のＯリングが第二のジグと水晶片とで挟まれ、第三のＯリングが第一のジグと第二のジグとで挟まれるように固定することができ、第一のジグ及び第二のジグに形成されている貫通穴によって水晶振動素子のそれぞれの励振電極を露出することができる構成となっていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動素子の励振電極に感応膜を形成するときに用いる感応膜形成用ジグ及びこの感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成する感応膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
感応膜が励振電極に形成されている水晶振動素子は、微少な量、例えば、１μｇを検出することができる水晶振動子微量天秤（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ Ｓｅｎｓｏｒ）に用いられる。
【０００３】
以下、水晶振動子微量天秤をＱＣＭセンサとする。
また、ＱＣＭセンサに用いられ、水晶振動素子の励振電極に感応膜が形成されている水晶振動素子をＱＣＭセンサ素子とし、このＱＣＭセンサ素子は、水晶振動素子と感応膜とを備えている。
【０００４】
水晶振動素子は、水晶片と励振電極と引出電極とを少なくとも備えている。
水晶片は、圧電材料である水晶部材が用いられ、例えば、平板状になっている。
励振電極は、例えば、二つ一対となっており、一方の励振電極が水晶片の一方の主面に設けられ、他方の励振電極が水晶片の他方の主面であって一方の励振電極に対向する位置に設けられている。
引出電極は、例えば、二つ一対となっている。一方の引出電極は、一方の端部が一方の励振電極に接続され、他方の端部が水晶片の主面の端部に位置している。また、他方の引出電極は、一方の端部が他方の励振電極に接続され、他方の端部が水晶片の主面の端部に位置している。
このような水晶振動素子は、引出電極に電圧が印加されると励振電極に電圧が印加されて励振電極で挟まれている水晶片が所定の周波数で振動する特性を有している。
【０００５】
感応膜は、所定の物質と反応する性質を有している。
また、感応膜は、所定の液状材料が滴下され、この液状材料が硬化又は乾燥することで形成される。
ここで、感応膜は、例えば、水晶振動素子の一方の励振電極に滴下されて硬化されて形成されている
また、液状材料は、例えば、高分子脂質から構成されている。
【０００６】
従って、ＱＣＭセンサ素子は、水晶振動素子の一方の励振電極に所定の物質と反応する感応膜が形成されており、所定の物質が含まれている雰囲気中に設けられると、所定の物質が水晶振動素子の一方の励振電極に形成されている感応膜と反応し付着する構成となっている。
このため、ＱＣＭセンサ素子によれば、所定の物質が一方の励振電極に付着すると所定の物質の重量の分だけ水晶振動素子の水晶片が振動する周波数が変化するので、周波数の変化量から感応膜が反応し付着した所定の物質の重量を算出することができる。
つまり、ＱＣＭセンサ素子は、感応膜が反応し水晶振動素子の水晶片が振動する周波数の変化量から感応膜と反応する所定の物質を検出することができる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
水晶振動素子の一方の励振電極に感応膜を形成する感応膜形成方法として、例えば、特許文献２で開示されているように、スピンコーター装置を用いて感応膜を形成する方法がある。
具体的には、このような感応膜形成方法は、搭載工程、配置工程、滴下工程、硬化工程、を備えている。
【０００８】
（搭載工程）
搭載工程は、例えば、感応膜形成用ジグに水晶振動素子を搭載する工程である。
感応膜形成用ジグは、例えば、平板部と複数の柱部とから構成されており、複数の柱部が平板部の一方の主面に設けられている。
また、感応膜形成用ジグは、柱部の側面に水晶振動素子の側面が接触しつつ平板部の一方の主面に水晶振動素子の主面が接触するように水晶振動素子を配置した状態で水晶振動素子を平板部の一方の主面上で面内回転させた場合、搭載されている水晶振動素子の一方の主面の中心が平板部の回転軸上に位置し続けることができる構成となっている。
【０００９】
（配置工程）
配置工程は、例えば、水晶振動素子が搭載されている感応膜形成用ジグをスピンコーター装置に配置する工程である。
【００１０】
（滴下工程）
滴下工程は、例えば、スピンコーター装置によって回転されている水晶振動素子の一方の励振電極に向かって感応膜となる液状材料を滴下する工程である。
また、滴下工程では、水晶振動素子が回転している状態で液状材料が滴下されるので、液状材料が滴下された水晶片の主面上に均一に広がった状態となっている。従って、水晶片の一方の主面に滴下された場合、滴下工程後は、感応膜となる液状材料が一方の励振電極及び引出電極上に滴下されている状態となる。
【００１１】
（硬化工程）
硬化工程は、スピンコーター装置から感応膜形成用ジグが取り出された状態で滴下された液状材料を硬化させて感応膜を形成する工程である。
【００１２】
従って、スピンコーター装置を用いた感応膜形成方法は、水晶振動素子を感応膜形成用ジグに搭載した状態で水晶片の一方の主面上で面内回転するようにスピンコーター装置に配置され、水晶振動素子が回転している状態で水晶振動素子の一方の主面に液状材料を滴下し、スピンコーター装置から感応膜形成用ジグを取り外した後、滴下された液状材料を硬化させ、感応膜を形成している。このとき、感応膜は、水晶振動素素子の一方の主面全体に形成される。つまり、スピンコーター装置を用いた感応膜形成方法では、感応膜が水晶振動素子の一方の励振電極及び引出電極に形成される。
【００１３】
また、水晶振動素子の両主面に感応膜を形成する場合、スピンコーター装置を用いた感応膜形成方法で形成される感応膜は、まず、水晶振動素子の他方の主面が感応膜形成用ジグの平板部の一方の主面側を向いた状態で感応膜形成用ジグに搭載されて水晶振動素子の一方の主面に感応膜が形成され、その後、水晶振動素子の一方の主面が感応膜形成用ジグの平板部の一方の主面側を向いた状態で感応膜形成用ジグに搭載されて水晶振動素子の他方の主面に感応膜が形成される。
【００１４】
また、感応膜形成方法の一例としてスピンコーター装置を用いる場合について説明したが、別の一例として、ピペットを用いて感応膜を形成する場合がある。
ピペットを用いる感応膜形成方法は、例えば、水晶振動素子が保持具に保持されている場合に多く用いられる。
【００１５】
保持具は、例えば、基部と二つ一対の固定部と二つ一対の脚部とから構成されている。
基部は、例えば、直方体形状となっている。
二つ一対の固定部は、基部の所定の一面から同一方向に延設されており、水晶振動素子の引出電極と電気的に接続されつつ固定することができる構成となっている。
二つ一対の脚部は、固定部が設けられている面に対向する基部の所定の他の一面から固定部と反対方向に延設されており、固定部と電気的に接続されている。
【００１６】
ピペットを用いる感応膜形成方法では、例えば、保持具に搭載されている水晶片がなるべく水平となるように配置した状態で、一方の励振電極に向かって液状材料が滴下された後に硬化され感応膜が形成される。
従って、ピペットを用いる感応膜形成方法は、水晶振動素子の励振電極に向かって硬化又は感想することで感応膜となる液状材料を滴下し硬化させて感応膜を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−２４３６０８号公報
【特許文献２】特開２０１０−７１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合、感応膜が水晶振動素子を搭載しスピンコーター装置によって水晶片の主面上で面内回転するように回転された状態で液状材料が水晶振動素子の一方の主面に滴下され硬化することで形成されるので、液状材料が滴下された水晶振動素子の一方の主面に設けられている励振電極及び引出電極に感応膜が形成されてしまう。
このため、従来の感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、一方の引出電極上の感応膜でも所定の物質が反応してしまい、所定の物質を検出する検出精度が低下してしまう。
【００１９】
また、従来の感応膜形成用ジグは、水晶振動素子の一方の主面側に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面を露出させつつ他方の主面を直接、感応膜形成用ジグに接触させて搭載する構造となっているので、水晶振動素子の他方の主面に設けられた他方の励振電極にゴミ等の付着物が付着してしまう恐れがある。
このため、従来の感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、他方の励振電極に付着した付着物によって周波数が変化してしまい、所定の物質を検出する検出精度が低下してしまう恐れがある。
【００２０】
また、従来の感応膜形成用ジグは、感応膜が形成される水晶振動素子の主面を露出させつつ感応膜が形成される面に対向する水晶振動素子の主面を接触させるように水晶振動素子を搭載する構造となっているので、両主面に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面が露出するように水晶振動素子を搭載し水晶振動素子の一方の主面に感応膜を形成した後、水晶振動素子の他方の主面が露出するように水晶振動素子を再び搭載し水晶振動素子の他方の主面に感応膜を形成しなければならない。
このため、従来の感応膜形成用ジグを用いて両主面に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面に感応膜を形成するときと水晶振動素子の他方の主面に感応膜を形成するときのそれぞれで水晶振動素子を搭載する必要があるため、手間と時間を要し生産性が低下する恐れがある。
【００２１】
従来の感応膜形成方法は、感応膜となる液状材料を保持ジグに搭載されている水晶振動素子の励振電極を狙いスポイドで滴下させ、硬化させることで感応膜を形成しているので、所定の位置に液状材料を滴下させることが困難であり、所定の位置である励振電極上に感応膜を形成することができない恐れがある。
このため、従来の感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、水晶振動素子の励振電極上に感応膜が形成されておらず、所定の物質を検出する検出精度が低下する恐れがある、
【００２２】
また、従来の感応膜形成方法は、感応膜を形成する水晶振動素子の主面が露出するように従来の感応膜形成用ジグに水晶振動素子を搭載し、スピンコーター装置によって従来の感応膜形成用ジグごと水晶振動素子の主面上で面内回転させた状態で感応膜となる液状材料を滴下し、この滴下された液状材料を硬化させて感応膜を形成しているので、従来の感応膜形成用ジグに搭載されたときに露出していた水晶振動素子の主面に設けられている励振電極及び引出電極に感応膜が形成される。
このため、従来の感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、一方の引出電極上の感応膜でも所定の物質が反応してしまい、所定の物質を検出する検出精度が低下してしまう。
【００２３】
また、従来の感応膜形成方法では、感応膜が形成される水晶振動素子の主面に感応膜となる液状材料を滴下し、滴下された液状材料を硬化させて感応膜を形成しているので、液状材料を滴下させる位置及び滴下させるタイミングによって感応膜の厚みが異なってくる恐れがある。
このため、従来の感応膜形成方法では、感応膜の厚みのばらつきが大きくなり、生産性が低下する恐れがある。
【００２４】
本発明は、水晶振動素子の励振電極にのみ感応膜を容易に形成することができる感応膜形成用ジグと、ＱＣＭセンサ素子に用いた場合のＱＣＭセンサ素子の検出精度を向上させ、かつ、生産性が向上された感応膜形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記課題を解決するため水晶片の両主面に設けられている励振用電極に一方の端部が接続され他方の端部が前記水晶片の端部に位置するように引出電極が設けられ、略直方体形状の基部と前記基部の所定の一面から同一方向に延設されている固定部と前記固定部と反対方向に延設されている二つ一対の脚部とからなる保持具を備え、前記固定部に電気的に接続されつつ固定されている水晶振動素子の、前記励振用電極に感応膜を形成する際に用いる感応膜形成用ジグであって、平板状に形成され、一方の主面に第一の環状溝と前記第一の環状溝の内縁側に第一の凹部空間と前記第一の凹部空間から側面にかけて脚部用空間とが形成され、前記第一の凹部空間の底面に第二の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第一の基部収納空間とが形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第一の環状凸部と前記第一の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第一の貫通穴とが前記第二の凹部空間の底面に形成されている第一のジグと、外径が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第一の環状凸部の内縁側を向く面と前記第二の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第二の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第一のＯリングと、平板部と前記平板部の一方の主面に設けられ前記第一の凹部空間と同形状になっている円柱部とから構成され、前記第三の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第二の基部収納空間とが前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第二の環状凸部と前記第二の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第二の貫通穴とが前記第三の凹部空間の底面に形成されている第二のジグと、外形が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第二の環状凸部の内縁側を向く面と前記第三の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第三の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第二のＯリングと、前記第一の環状溝に収納され、前記第一のジグと前記第二のジグとで挟まれる第三のＯリングと、を備え、前記第一の基部収納空間及び前記第二の基部収納空間に前記基部を収納させつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部の一部を収納させ、かつ、前記第一の凹部空間の底面が前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に接触させた際、前記水晶片が前記第一の環状凸部と前記第二の環状凸部とで挟まれ、前記第一の貫通穴の開口部が前記第一のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置され、前記第二の貫通穴の開口部が前記第二のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置されることを特徴とする。
【００２６】
また、前記課題を解決するため、前記感応膜形成用ジグを用い、前記第二の凹部空間の底面に接ししつつ前記第一の環状凸部の内縁側を向く面に接するように、前記第一のジグに前記第一のＯリングを搭載する第一のＯリング搭載工程と、前記第一の基部収納用空間内に前記基部の一部を収納しつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部を収納し、第一のＯリングの内縁側に前記励振電極が位置するように前記第一のＯリングを前記第二の凹部空間の底面と前記第一のジグ側を向く前記水晶片の主面とで挟み、前記第一のジグに前記水晶振動素子を搭載する水晶振動素子搭載工程と、前記第一の環状溝に前記第三のＯリングを収納し前記第三のＯリングを搭載する第三のＯリング搭載工程と、前記第一のジグに搭載されている前記水晶振動素子の、前記第一のジグ側を向く面に対向する前記励振電極を前記第二のＯリングの内縁側に位置するように前記第二のＯリングを搭載する第二のＯリング搭載工程と、前記円柱凸部を前記第一の凹部空間の底面側に向けた状態で前記第一のジグと前記第二のジグとで前記水晶振動素子及び前記第三のＯリングを挟みつつ、前記第二のジグ側を向く前記励振電極が前記第二のＯリングの内縁側に位置するように調整し、固定する固定工程と、前記第一のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第一の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第一の滴下工程と、前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第一のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第一の感応膜形成工程と、前記第二のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第二の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第二の滴下工程と、前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第二のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第二の感応膜形成工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
このような感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴が形成されている第一のジグの第一の基部収納用空間及び第二の貫通穴が形成されている第二のジグの第二の基部収納用空間に基部を収納させつつ、脚部用凹部空間に脚部の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間の底面が平板部に接する面に対向する円柱部の面に接触させた場合、水晶片が第一の環状凸部と第二の環状凸部とで挟まれ、第一の貫通穴の開口部が第一のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置され、第二の貫通穴の開口部が第二のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴によって第一のジグ側を向く励振電極を露出させつつ、第二の貫通穴によって第二のジグ側を向く励振電極を露出させることができる構造となっている。
このため、このような感応膜形成用ジグによれば、従来の感応膜形成用ジグのように引出電極上に感応膜が形成されず、露出されている励振電極にのみ感応膜を形成することが可能となる。
従って、このような感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、励振電極にのみ感応膜を形成することができるため、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００２８】
また、このような感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴が形成されている第一のジグの第一の基部収納用空間及び第二の貫通穴が形成されている第二のジグの第二の基部収納用空間に基部を収納させつつ、脚部用凹部空間に脚部の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間の底面が平板部に接する面に対向する円柱部の面に接触させた場合、水晶振動素子の励振電極が第一のジグ及び第二のジグに接触しない構造となっているので、水晶振動素子の両主面に設けられた励振電極にゴミ等の付着物が付着することを防ぐことができる。
このため、このような感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、他方の励振電極に付着した付着物によって周波数が変化することを防ぐことができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し、所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００２９】
また、このような感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴が形成されている第一のジグの第一の基部収納用空間及び第二の貫通穴が形成されている第二のジグの第二の基部収納用空間に基部を収納させつつ、脚部用凹部空間に脚部の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間の底面が平板部に接する面に対向する円柱部の面に接触させた場合、水晶片が第一の環状凸部と第二の環状凸部とで挟まれ、第一の貫通穴の開口部が第一のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置され、第二の貫通穴の開口部が第二のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴によって第一のジグ側を向く励振電極を露出させつつ、第二の貫通穴によって第二のジグ側を向く励振電極を露出させることができる構造となっている。
このため、このような感応膜形成用ジグによれば、水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面の励振電極に感応膜を形成した後、そのまま、水晶振動素子の他方の主面の励振電極に感応膜を形成することができる。
従って、このような感応膜形成用ジグを用いて両主面に感応膜を形成する場合、保持具に保持された水晶振動素子を第一のジグ及び第二のジグに搭載したままの状態で水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成することができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較して手間と時間を省くことができ、生産性を向上させることができる。
【００３０】
このような感応膜形成方法によれば、保持具に保持されている水晶振動素子を第一のジグ及び第二のジグとで固定し、第一のジグ側を向く励振電極が第一の貫通穴から露出されつつ第二のジグ側を向く励振電極が第二の貫通穴から露出された状態にし、第一の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、第二の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成しているので、第一の貫通穴の開口部及び第二の貫通穴の開口部から液状材料を滴下することで所定の位置に容易に液状材料を滴下することができ、その結果、感応膜を所定の位置に形成することができる。
このため、このような感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、水晶振動素子の励振電極上にのみ感応膜を形成することができるので、従来の感応膜形成方法と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００３１】
また、このような感応膜形成方法によれば、保持具に保持されている水晶振動素子を第一のジグ及び第二のジグとで固定し、第一のジグ側を向く励振電極のみが第一の貫通穴から露出されつつ第二のジグ側を向く励振電極のみが第二の貫通穴から露出された状態にし、第一の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、第二の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成しているので、水晶振動素子の励振電極上にのみ感応膜を形成することができる。
このため、このような感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、従来の感応膜形成方法のように引出電極上に感応膜が形成されないので、従来の感応膜形成方法と比較して所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００３２】
また、このような感応膜形成方法によれば、保持具に保持されている水晶振動素子を感応膜形成用ジグに搭載したとき、脚部の一部が脚部用凹部空間に収納されつつ脚部の他の一部が感応膜形成用ジグから露出された状態となっているので、感応膜となる液状材料を滴下しながら水晶振動素子の周波数を測定することができる。
このため、このような感応膜形成方法によれば、液状材料の滴下量を制御することが可能となり、液状材料が硬化又は乾燥されて形成される感応膜の厚みを制御することができる。
従って、このような感応膜形成方法によれば、感応膜の厚みばらつきを抑えることができ、従来の感応膜形成方法と比較し生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグで形成されたＱＣＭセンサ素子の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグで形成されたＱＣＭセンサ素子の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグに保持されている水晶振動素子を固定しているときの状態の一例を示す分解断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグの第一のジグの一例を示す平面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグの第二のジグの一例を示す平面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第一のＯリング搭載工程の状態の一例を示す断面図である・
【図６】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の水晶振動素子搭載工程の状態の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第三のＯリング搭載工程の状態の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第二のＯリング搭載工程の状態の一例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の固定工程の状態の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第一の滴下工程の状態の一例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第二の滴下工程の状態の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において各構成要素の状態を分かりやすくするために誇張して図示している。
【００３５】
まず、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグで形成されたＱＣＭセンサ素子について説明する。
ＱＣＭセンサ素子は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、水晶振動素子と水晶振動素子が保持されている保持具１２０と感応膜Ｋとから主に構成されている。
【００３６】
水晶振動素子は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、水晶片１１１と励振電極１１２と引出電極１１３とから構成されている。
【００３７】
水晶片１１１は、
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、圧電材料である水晶部材が用いられ、例えば、円板状の平板形状に形成されている。
【００３８】
励振電極１１２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、二つ一対となっている。
一方の励振電極１１２は、例えば、図１（ａ）に示すように、水晶片１１１の一方の主面に設けられている。
他方の励振電極１１２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、水晶片１１１の他方の主面であって、一方の励振電極１１２に対向する位置に設けられている。
【００３９】
引出電極１１３は、例えば、二つ一対となっている。
一方の引出電極１１３は、図１（ａ）に示すように、一方の端部が一方の励振電極１１２に接続されており、他方の端部が水晶片１１１の一方の主面の端部に位置している。従って、一方の引出電極の他方の端部と一方の励振電極１１２とが電気的に接続された状態となっている。
他方の引出電極は、一方の端部が他方の励振電極１１２に接続されており、他方の端部が水晶片１１１の他方の主面の端部に位置している。従って、他方の引出電極の端部と他方の励振電極１１２とが電気的に接続された状態となっている。
【００４０】
従って、水晶振動素子は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、平板状の水晶片１１１の一方の主面に一方の励振電極１１２及び一方の引出電極１１３が設けられつつ、水晶片１１１の他方の主面に他方の励振電極１１２及び引出電極が設けられている。
水晶振動素子は、水晶片１１１が圧電材料であることから、引出電極１１３に電圧が印加されると、励振電極１１２で挟まれている水晶片１１１が所定の周波数で振動する特性を有している。
【００４１】
保持具１２０は、前述したように水晶振動素子を保持している。
また、保持具１２０は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基部１２１と固定部１２２と脚部１２３とから構成されている。
【００４２】
基部１２１は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、直方体形状となっている。
【００４３】
固定部１２２は、例えば、図１（ａ）に示すように、二つ一対となっている。
また、固定部１２２は、導電材料が用いられている。
また、固定部１２２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基部１２１の所定の一面から同一方向に延設されている。
一方の固定部１２２は、例えば、導電性接着材（図示せず）によって、前述した水晶振動素子の一方の引出電極１１３と電気的に接続されつつ固定されている。
他方の固定部１２２は、例えば、導電性接着材（図示せず）によって、前述した水晶振動素子の他方の引出電極と電気的に接続されつつ固定されている。
【００４４】
脚部１２３は、例えば、図１（ａ）に示すように、二つ一対となっている。
また、脚部１２３は、導電材料が用いられている。
また、脚部１２３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、固定部１２２が延設されている面に対向する基部１２１の面から、同一方向の延設されている。従って、二つ一対の脚部１２３は、固定部１２２が延設されている方向と反対の方向に延説されている。
一方の脚部１２３は、基部１２１の内部配線（図示せず）を介して一方の固定部１２２と電気的に接続されている。従って、一方の脚部１２３は、一方の励振電極１１２と電気的に接続されている。
他方の脚部１２３は、基部１２１の内部配線（図示せず）を介して他方の固定部１２２と電気的に接続されている。従って、他方の脚部１２３は、他方の励振電極１１２と電気的に接続されている。
【００４５】
従って、保持具１２０は、基部１２１の所定の一面から二つ一対の固定部１２２が延設されつつ、所定の一面に対向する基部１２１の所定の他の一面から二つ一対の脚部１２３が延設されている。
また、保持具１２０は、一方の固定部１２２と一方の脚部１２３とが電気的に接続されつつ他方の固定部１２２と他方の脚部１２３とが電気的に接続されている。
また、保持具１２０は、例えば、一方の固定部１２２が水晶振動素子の一方の引出電極１１３に電気的に接続され固定されつつ、他方の固定部１２２が水晶振動素子の他方の引出電極に電気的に接続され固定されることで、水晶振動素子を保持することができる構造となっている。
水晶振動素子が保持具１２０に保持されているとき、水晶振動素子の一方の励振電極１１２と保持具１２０の一方の脚部１２３とが電気的に接続されつつ、水晶振動素子の他方の励振電極１１２と保持具１２０の他方の脚部１２３とが電気的に接続される
【００４６】
感応膜Ｋは、所定の物質と反応し所定の物質に付着する性質を有している。
また、感応膜Ｋは、所定の液状材料が滴下され、滴下された液状材料が硬化又は乾燥することで形成される。
ここで、感応膜Ｋは、例えば、感応膜Ｋとなる液状材料が水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に滴下され硬化することで形成される。
なお、ここでは、感応膜Ｋが水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に形成されている場合について説明しているが、例えば、水晶振動素子の一方の励振電極にのみ感応膜Ｋを形成してもよい。
【００４７】
従って、ＱＣＭセンサ素子は、水晶振動素子の一方の引出電極１１３が一方の固定部１２２に電気的に接続されつつ固定され、かつ、水晶振動素子の他方の引出電極が他方の固定部１２２に電気的に接続されつつ固定されることで、保持具１２０に水晶振動素子が保持された状態となっている。
また、ＱＣＭセンサ素子は、励振電極１１２と脚部１２３とが電気的に接続されているので、二つ一対の脚部１２３に電圧を印加させたとき、励振電極１１２に挟まれた水晶片１１１が所定の周波数で振動する構成となっている。
また、ＱＣＭセンサ素子は、保持具１２０に保持されている水晶振動素子の一方の励振電極１１２に所定の物質と反応し所定の物質を付着する感応膜Ｋが形成されている。
また、ＱＣＭセンサ素子は、二つ一対の脚部に電圧が印加された状態で所定の物質が感応膜Ｋと反応した場合、所定の物質が感応膜Ｋに付着し、所定の物質が付着した分だけ水晶片が振動する周波数が変化する構造となっている。このため、ＱＣＭセンサ素子は、振動する周波数の変化量から励振電極に形成されている感応膜Ｋに付着した所定の物質の付着量を検出することができる構成となっている。
【００４８】
次に、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグについて説明する。
本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、前述したように、保持具１２０に保持されている水晶振動素子に感応膜Ｋを形成するために用いるジグである。
【００４９】
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、例えば、図２に示すように、第一のジグ１３０と第一のＯリング１４０と第二のＯリング１６０と第三のＯリング１５０と第二のジグ１７０とを少なくとも備えている。
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、例えば、図２に示すように、第一のジグ１３０に第一のＯリングを挟むように保持具１２０に保持されている水晶振動素子を搭載し、この水晶振動素子が搭載されている第一のジグ１３０に第三のＯリング１５０を搭載し、第一のジグ１３０側を向く面に対向する水晶振動素子の面に第二のＯリング１６０が配置され、その後、第二のジグ１７０が搭載された状態で、固定することができる構成となっている。
【００５０】
第一のジグ１３０は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、矩形形状の平板状となっている。
また、第一のジグ１３０は、一方の主面に、環状溝１３１と第一の凹部空間１３２と脚部用凹部空間１３３とが形成されている。
また、第一のジグ１３０は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、第一の凹部空間１３２の底面に、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の凹部空間１３５とが形成されている。
また、第一のジグ１３０は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように第二の凹部空間１３５の底面に、第一の環状凸部１３６と第一の貫通穴１３７が形成されている。
【００５１】
第一の環状溝１３１は、第一のジグ１３０の一方の主面に設けられており、例えば、図３（ａ）に示すように、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、円形形状の溝となっている。
また、第一の環状溝１３１には、図２に示すように、後述する第三のＯリング１５０が収納される。
【００５２】
脚部用凹部空間１３３は、後述する第一の凹部空間１３２から第一のジグ１３０の側面にかけて設けられている。
また、脚部用凹部空間１３３は、後述する第一の基部収納用空間１３４に保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、脚部１２３の一部を収納することができる位置に設けられている。
【００５３】
第一の凹部空間１３２は、図３（ａ）に示すように、開口部及び底面が円形形状となっている。
また、第一の凹部空間１３２は、その底面の大きさが水晶振動素子と水晶振動素子を保持している保持具１２０とを収納することができる大きさとなっている。ただし、このとき、保持具１２０の脚部１２３は含まない大きさとなっている。
また、第一の凹部空間１３２は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、その底面に第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の凹部空間１３５とが形成されている。
【００５４】
第一の基部収納用凹部空間１３４は、保持具１２０の基部１２１の一部を収納することができる大きさとなっている。
【００５５】
第二の凹部空間１３５は、例えば、第一の基部収納用凹部空間１３４と連なって形成されている。
また、第二の凹部空間１３５は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、固定部１２２と水晶振動素子とを収納することができる大きさとなっている。
また、第二の凹部空間１３５は、例えば、図３（ａ）に示すように、その底面が矩形形状となっている。
また、第二の凹部空間１３５は、例えば、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、その底面に第一の環状凸部１３６と第一の貫通穴１３７とが形成されている。
【００５６】
第一の環状凸部１３６は、第二の凹部空間１３５の底面から第二の凹部空間１３５の開口部に向かう向きに凸形状となっている。
また、第一の環状凸部１３６は、例えば、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、図３（ａ）に示すように、その内縁側を向く縁部と外縁側を向く縁部とが同心円状の円形形状となっている。
また、第一の環状凸部１３６は、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、内縁側を向く面の縁部の大きさが励振電極１１２の外形より大きい大きさとなっている。
また、第一の環状凸部１３６は、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、外縁側を向く面の縁部の大きさが水晶片１１１の外形より小さい大きさとなっている。
また、第一の環状凸部１３６は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた際に、励振電極１１２がその内縁側の縁部より内縁側に位置すうように形成されている。
また、第一の環状凸部１３６は、後述する第一のＯリング１４０を第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面及び第二の凹部空間１３５の底面に接触するように配置し第一の基部収納用空間１３４に基部１２１の一部を収納した場合、第一のＯリング１４０の内縁側の縁部が後述する第一の貫通穴１３７の開口部の縁部に沿って配置される位置に設けられている。
【００５７】
第一の貫通穴１３７は、第二の凹部空間１３５の底面から第一のジグ１３０の他方の主面に向かって形成されている。
また、第一の貫通穴１３７は、第二の凹部空間１３５の底面であって、第一の環状凸部１３６の内縁側の縁部より内側に形成されている。
また、第一の貫通穴１３７は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の主面に設けられている励振電極１１２に対向する位置に設けられている。
【００５８】
第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納することができる構造となっている。
また、第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、水晶片１１１の主面が第二の凹部空間１３５の底面に対向する第一の環状凸部１３６の面に接触した状態で、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の主面に設けられている励振電極１１２が第一の貫通穴１３７の開口部と対向する位置に位置する構造となっている。
また、第一のジグ１３０は、第二の凹部空間１３５の底面及び第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接する位置に第一のＯリング１４０を搭載することができる構造となっている。
また、第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、第一のＯリング１４０が搭載されているとすると第一のＯリング１４０を第二の凹部空間１３２の底面と水晶片１１１とで挟むことができる構造となっている。
【００５９】
第一のＯリング１４０は、前述したように、第一のジグ１３０に搭載される。このとき、第一のＯリング１４０は、第二の凹部空間１３５の底面に接触しつつ第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接触する位置に配置され搭載される。
また、第一のＯリング１４０は、環状となっている弾性体が用いられる。
また、第一のＯリング１４０は、第一のジグ１３０に搭載されて第二の凹部空間１３５の底面と水晶振動素子の水晶片１１１とで挟まれた場合、第一のＯリング１４０の内縁側の縁部が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２の縁部に沿って位置している。従って、第一のＯリング１４０は、第一のジグ１３０に搭載されかつ第一のジグ１３０に保持具１２０に保持されている水晶振動素子が搭載された場合、内縁側の縁部の大きさが第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と同じ大きさとなっており、外縁側の縁部の大きさが水晶片１１１の主面より小さい大きさとなっている。
また、第一のＯリング１４０は、後述する第二のジグ１７０が第一のジグ１３０と固定される場合、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の主面と第一のジグ１３０との気密性を保つ役割を果たす。
【００６０】
第三のＯリング１５０は、環状となっている弾性体が用いられており、第一のジグ１３０の第一の環状溝１３１内に収納することができる大きさとなっている。
また、第三のＯリング１５０は、第一のジグ１３０と後述する第二のジグ１７０とが固定される際、第一のジグ１３０の第一の環状溝１３１内に収納される。
【００６１】
第二のジグ１７０は、例えば、図２と図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、平板部１７１と平板部１７１の一方の主面の中央部に設けられている円柱凸部１７２とから主に構成されている。
また、第二のジグ１７０は、円柱凸部１７２を第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２に嵌め込むことができる構成となっている。
また、第二のジグ１７０は、平板部１７１に接する面に対向する円柱凸部１７２の面に、第二の基部収納用凹部空間１７４（１７４ａ，１７４ｂ）と第三の凹部空間１７３とが形成されている。
また、第二のジグ１７０は、第三の凹部空間１７３の底面に、第二の環状凸部１７５と第二の貫通穴１７６（１７６ａ，１７６ｂ）とが形成されている。
【００６２】
平板部１７１は、例えば、矩形形状の平板状に設けられている。
また、平板部１７１は、その主面の大きさが第一のジグ１３０の主面と同じ大きさとなっている。
また、平板部１７１は、例えば、図２及び図４（ｂ）に示すように、第二の貫通穴１７６の一部１７６ｂと第二の基部収納用凹部空間１７４の一部１７４ｂとが形成されている。
【００６３】
なお、ここでは、第二の貫通穴１７６の一部１７６ｂが平板部１７１に形成されている場合について説明しているが、第三の凹部空間１７３の底面が平板部１７１の主面と同一平面上にある場合、平板部１７１にのみ第二の貫通穴１７６を形成してもよい。
また、ここでは、第二の基部収納空用凹部空間１７４の一部１７４ｂが平板部１７１に形成されている場合について説明しているが、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いるときに第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の基部収納用凹部空間１７４とで形成される空間内に保持具１２０の基部１２１を収納することができれば、後述する円柱凸部１７２にのみに形成してもよい。
【００６４】
円柱凸部１７２は、両主面が円形形状となっており、両主面の大きさが第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面と同じ大きさとなっており、一方の主面から他方の主面までの長さが第一の凹部空間１３２の開口部から底面までの長さと同じ長さとなっている。従って、円柱凸部１７２は、第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２内に嵌め込むことができる大きさとなっている。
また、円柱凸部１７２は、平板部１７１の一方の主面に設けられている。
また、円柱凸部１７２は、平板部１７１に接する面に対向する面に、第二の基部収納用凹部空間１７４の一部１７４ａの一部と第三の凹部空間１７３が形成されている。
また、円柱凸部１７２は、第三の凹部空間１７３の底面に、第二の環状凸部１７５と第二の貫通穴１７６の一部１７６ａが形成されている。
【００６５】
第二の基部収納用凹部空間１７４は、前述したように、平板部１７１と円柱凸部１７２とに設けられている。
また、第二の基部収納用凹部空間１７４は、第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面に平板部１７１に接する面に対向する円柱凸部１７２の面を接触させたとき、その開口部が第一のジグ１３０の第一の基部収納用凹部空間１３４の開口部と対向する位置に形成されている。
また、第二の基部収納用凹部空間１７４は、基部１２１の一部を収納することができる大きさとなっており、第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面に平板部１７１に接する面に対向する円柱凸部１７２の面を接触させたとき、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の基部収納用凹部空間１７４とで形成される空間内に基部１２１を収納することができる構造となっている。
【００６６】
第三の凹部空間１７３は、例えば、第二の基部収納用凹部空間１７４に連なって形成されている。
また、第三の凹部空間１７３は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、保持具１２０の固定部１２２と水晶振動素子とを収納することができる大きさとなっている。
また、第三の凹部空間１７４は、例えば、図４（ａ）に示すように、その底面が矩形形状となっている。
また、第三の凹部空間１７４は、前述したように、その底面に、第二の環状凸部１７５と第二の貫通穴１７６の一部１７６ａが形成されている。
【００６７】
第二の環状凸部１７５は、図２及び図４（ｂ）に示すように、第三の凹部空間１７４の底面に形成されており、第三の凹部空間１７４の底面から第三の凹部空間１７４の開口部に向かう向きに凸形状となっている。
また、第二の環状凸部１７５は、円柱凸部１７２から平板部１７１に向かう向きに第二のジグ１７０を見た場合、図４（ａ）に示すように、その内縁側を向く縁部と外縁側を向く縁部とが同心円状の円形形状となっている。
また、第二の環状凸部１７５は、円柱凸部１７２から平板部１７１に向かう向きに第二のジグ１７０を見た場合、内縁側を向く縁部の大きさが励振電極１１２の外形より大きい大きさとなっている。
また、第二の環状凸部１７５は、円柱凸部１７２から平板部１７１に向かう向きに第二のジグ１７０を見た場合、外縁側を向く縁部の大きさが水晶片１１１の外形より小さい大きい大きさとなっている。
また、第二の環状凸部１７５は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、励振電極１１２が内縁側を向く縁部より内縁側に位置するように形成されている。
また、第二の環状凸部１７５は、後述する第二のＯリング１６０を第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面及び第三の凹部空間１３の底面に接触するように配置し、水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を第二の基部収納用凹部空間１７４に収納させた場合、後述する第二のＯリング１６０の内縁側の縁部が第二の貫通穴１７６の開口部の縁部に沿って配置される位置に設けられている。
【００６８】
第二の貫通穴１７６は、平板部１７１と円柱凸部１７２とに形成されている。
また、第二の貫通穴１７６は、図２及び図４（ｂ）に示すように、第三の凹部空間１７３の底面から円柱凸部１７２に接している面に対向する平板部１７１の面にかけて形成されている。
また、第二の貫通穴１７６は、一方の開口部が第三の凹部空間１７３の底面であって第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面より内縁側に位置するように形成されている。
また、第二の貫通穴１７６は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、第二の貫通穴１７６の開口部が第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の主面の励振電極１１２に対向する位置に設けられている。
【００６９】
また、第二のジグ１７０は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部が収納した場合、第三の凹部空間１７３の底面に接する面に対向する第二の環状凸部１７５の面に水晶片１１１の主面が接触した状態で、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の主面の励振電極１１２が第二の貫通穴１７６の開口部と対向する位置に位置する構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、第三の凹部空間１７３の底面及び第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接する位置に後述する第二のＯリング１６０を搭載することができる構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、後述する第二のＯリング１６０が搭載され、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部が収納された場合、後述する第二のＯリング１６０を第三の凹部空間１７３の底面と第二のジグ１７０側を向く水晶片１１１の主面とで挟むことができる構造となっている。
【００７０】
第二のＯリング１６０は、前述したように、第三の凹部空間１７３の底面に接触しつつ第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触する位置に配置され搭載される。
また、第二のＯリング１６０は、環状となっている弾性体が用いられる。
また、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０と保持具１２０に保持されている水晶振動素子の水晶片１１１とで挟まれた場合、第二のＯリング１７０の内縁側の縁部が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２の縁部に沿って位置する場所に配置され搭載される。従って、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０と保持具１２０に保持されている水晶振動素子の水晶片１１１とで挟まれた場合、内縁側の縁部の大きさが第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２と同じ大きさとなり、外縁側の縁部の大きさが水晶片１１１の主面の大きさより小さい大きさとなるように形成されている。
また、第二のＯリング１６０は、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定される場合、第二のジグ１７０側を向く水晶片１１１の主面と第二のジグ１７０との気密性を保つ役割を果たす。
【００７１】
本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、特に図示しないが、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とを固定することができる構成となっている。
例えば、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグ１００は、第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０にネジ用貫通穴（図示せず）が形成されており、第二のジグ１７０のネジ用貫通穴の縁部を形成する面にはネジ加工がされており、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とを固定ネジ（図示せず）によって固定することができる構成となっている。このとき、固定ネジのネジ頭が円柱凸部１７２に接している平板部１７１の面に対向する面からはみ出していない状態となっている。
【００７２】
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、第一のＯリング１４０を第一のジグ１３０と第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の主面とで挟みつつ、第二のＯリング１６０を第二のジグ１７０と第二のジグ１７０側を向く水晶片１１１の主面とで挟んだ状態で、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とで第三のＯリング１５０及び保持具１２０に保持されている水晶振動素子を挟む構造となっている。
このとき、第一のＯリング１４０は、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２と接触しない位置に配置されている。また、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２と接触しない位置に配置されている。
【００７３】
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定されている場合、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の基部収納用凹部空間１７４とで形成される空間内に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１を収納することができる構成となっている。
このとき、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の励振電極１１２と対向する位置に設けられており、第二の貫通穴１４７の開口部が第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の励振電極１１２と対向する位置に設けられている。
従って、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグ１００は、第一の貫通穴１３７から第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が露出しつつ、第二の貫通穴１７６から第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が露出するように、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を搭載することができる構成となっている。
【００７４】
このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴１３７が形成されている第一のジグ１３０の第一の基部収納用空間１３２及び第二の貫通穴１７６が形成されている第二のジグ１７０の第二の基部収納用空間１７６に基部１２１を収納させつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間１３２の底面が平板部１７１に接する面に対向する円柱部１７２の面に接触させた場合、水晶片１１１が第一の環状凸部１３６と第二の環状凸部１７５とで挟まれ、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置され、第二の貫通穴１７６の開口部が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴１３７によって第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２を露出させつつ、第二の貫通穴１７５によって第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２を露出させることができる構造となっている。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、従来の感応膜形成用ジグのように引出電極１１３上に感応膜Ｋが形成されず、露出されている励振電極１１２にのみ感応膜Ｋを形成することが可能となる。
従って、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて感応膜Ｋを形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、励振電極１１２にのみ感応膜Ｋを形成することができるため、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００７５】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴１３７が形成されている第一のジグ１３０の第一の基部収納用空間１３４及び第二の貫通穴１７６が形成されている第二のジグ１７０の第二の基部収納用空間１７４に基部１２１を収納させつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間１３２の底面が平板部１７１に接する面に対向する円柱部１７２の面に接触させた場合、水晶振動素子の励振電極１１２が第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０に接触しない構造となっているので、水晶振動素子の両主面に設けられた励振電極１１２にゴミ等の付着物が付着することを防ぐことができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて感応膜Ｋを形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、他方の励振電極１１２に付着した付着物によって周波数が変化することを防ぐことができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し、所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００７６】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴１３７が形成されている第一のジグ１３０の第一の基部収納用空間１３４及び第二の貫通穴１７６が形成されている第二のジグ１７０の第二の基部収納用空間１７４に基部１２１を収納させつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間１３２の底面が平板部１７１に接する面に対向する円柱部１７２の面に接触させた場合、水晶片１１１が第一の環状凸部１３６と第二の環状凸部１７５とで挟まれ、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置され、第二の貫通穴１７６の開口部が第二のジグ170側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴１３７によって第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２を露出させつつ、第二の貫通穴１７６によって第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２を露出させることができる構造となっている。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成する場合、水晶振動素子の一方の主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成した後、そのまま、水晶振動素子の他方の主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成することができる。
従って、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて両主面に感応膜Ｋを形成する場合、保持具１２０に保持された水晶振動素子を第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０に搭載したままの状態で水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成することができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較して手間と時間を省くことができ、生産性を向上させることができる。
【００７７】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第二のジグ１７０の円柱凸部１７２の主面の大きさが第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面の大きさと同じ大きさとなっており、第二のジグ１７０の両主面の長さが第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面から開口部までの長さと同じ長さとなっているので、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を第一のジグ１３０に搭載した後、第一のジグ１３０の所定の位置に第二のジグ１７０を容易に配置することができる。
【００７８】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一のジグ１３０の第一の基部収納用凹部空間１３４に、水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させることで、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が第一の貫通穴１３７の開口部に対向する位置に容易に配置することができる。
【００７９】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定されている場合、第二のジグ１７０の第二の基部収納用凹部空間１７４の開口部が第一のジグ１３０の第一の基部収納用凹部空間１３４の開口部に対向する位置に設けられているので、第一のジグ１３０の所定の位置に第二のジグ１７０を配置した場合、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が第二の貫通穴１７６の開口部に対向する位置に容易に配置させることができる。
【００８０】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、水晶片１１１の両主面に設けられた励振電極１１２に感応膜Ｋを容易に形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて感応膜が形成された微少質量測定用センサ素子は、水晶片１１１の一方の主面に設けられた励振電極１１２にのみ感応膜Ｋが形成されている微少質量測定用センサ素子と比較して所定の物質を検出する検出精度及び検出感度を向上させることができる。
【００８１】
次に、本発明の実施形態に係る感応膜形成方法について説明する。
本発明の実施形態に係る感応膜形成方法は、前述した感応膜形成用ジグが用いられる。
【００８２】
本発明の実施形態に係る感応膜形成方法は、第一のＯリング搭載工程、水晶振動素子搭載工程、第三のＯリング搭載工程、第二のＯリング搭載工程、固定工程、第一の滴下工程、第一の感応膜形成工程、第二の滴下工程、第二の感応膜形成工程を備えている。
【００８３】
（第一のＯリング搭載工程）
第一のＯリング搭載工程は、例えば、図５に示すように、前記第二の凹部空間１３５の底面に接ししつつ前記第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接するように、前記第一のジグ１３０に前記第一のＯリング１４０を搭載する工程である。
【００８４】
第一のジグ１３０は、平板状に形成されおり、一方の主面に第一の環状溝１３１と第一の凹部空間１３２と脚部用凹部空間１３３（図３（ａ）参照）が形成されている。
また、第一のジグ１３０は、第一の凹部空間１３２の底面に、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の凹部空間１３５とが形成されている。
また、第一のジグ１３０は、第二の凹部空間１３５の底面に、第一の環状凸部１３６と第一の貫通穴１３７とが形成されている。
【００８５】
第一のＯリング１４０は、前述したように、環状の弾性体が用いられている。
また、第一のＯリング１４０は、第二の凹部空間１３５の底面に接触しつつ、第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接触する位置に配置される。
また、第一のＯリング１４０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納させつつ保持具１２０の脚部１２３の一部を脚部用凹部空間１３３に収納させた場合、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の主面と第二の凹部空間１３５の底面とで挟まれる。
また、第一のＯリング１４０は、後述する固定工程で、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定された場合、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２に接触せず、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面に接触する大きさとなっている。
【００８６】
（水晶振動素子搭載工程）
水晶振動素子搭載工程は、図６に示すように、前記第一の基部収納用空間１３４内に前記基部１２１の一部を収納しつつ前記脚部用凹部空間１３３に前記脚部１２３を収納し、第一のＯリング１４０の内縁側に前記励振電極１１２が位置するように前記第一のＯリング１４０を前記第二の凹部空間１３５の底面と前記第一のジグ１３０側を向く前記水晶片１１１の主面とで挟み、前記第一のジグ１３０に前記水晶振動素子を搭載する工程である。
なお、図６において、第一のＯリング１４０は、水晶振動素子の水晶片１１１と第一のジグ１３０とで挟まれている際の状態を示している。
【００８７】
水晶振動素子は、保持具１２０に保持されている。
また、水晶振動素子は、平板状の水晶片１１１の一方の主面に一方の励振電極１１２及び一方の引出電極１１３（図１（ａ）参照）が設けられつつ、水晶片１１１の他方の主面に他方の励振電極１１２及び他方の引出電極１１３が設けられている。
また、水晶振動素子は、引出電極１１３に電圧が印加されると、励振電極１１３に電圧が印加され、励振電極１１３に挟まれている水晶片１１１が所定の周波数で振動する特性を有している。
【００８８】
保持具１２０は、基部１２１の所定の一面から２つ一対の固定部１２３が延設されつつ所定の一面に対向する基部１２１の所定の他の一面から２つ一対の脚部１２３が延設されている。
また、保持具１２０は、一方の固定部１２２と一方の脚部１２３とが電気的に接続されつつ他方の固定部１２２と他方の脚部１２３とが電気的に接続されている。
また、保持具１２０は、例えば、一方の固定部１２２が一方の引出電極１１３に電気的に接続されつつ固定され、他方の固定部１２２が他方の引出電極１１３に電気的に接続されつつ固定されることで、水晶振動素子を保持することができる構造となっている。このとき、一方の励振電極１１２と一方の固定部１２２とが電気的に接続され、他方の励振電極１１２と他方の固定部１２２とが電気的に接続された状態となっている。
【００８９】
第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納しつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納した場合、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面が第一の環状凸部１３６に接触しつつ、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極が第一の貫通穴１３７の開口部に対向する位置に位置する構造となっている。
【００９０】
従って、水晶振動素子搭載工程では、水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を第一の基部収納用凹部空間１３４に収納しつつ、保持具１２０の脚部１２３の一部を脚部用凹部空間１３３に収納させ、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と第一の貫通穴１３７の開口部とが対向するように、第一のジグ１３０に搭載されている第一のＯリング１４０を第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面と第二の凹部空間１３５の底面とで挟み、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を搭載する。
【００９１】
（第三のＯリング搭載工程）
第三のＯリング搭載工程は、図７に示すように、前記第一の環状溝１３１に前記第三のＯリング１５０を収納し前記第三のＯリング１５０を搭載する工程である。
第三のＯリング搭載工程では、第一のＯリング１４０及び保持具１２０に保持されている水晶振動素子が搭載されている第一のジグ１３０の第一の環状溝１３１に、第三のＯリング１５０を収納させて搭載している。
【００９２】
（第二のＯリング搭載工程）
第二のＯリング搭載工程は、図８に示すように、前記第一のジグ１３０に搭載されている前記水晶振動素子の、前記第一のジグ１３０側を向く面に対向する前記励振電極１１２を前記第二のＯリング１６０の内縁側に位置するように前記第二のＯリング１６０を搭載する工程である。
【００９３】
第二のＯリング１６０は、環状の弾性体が用いられ、内径が励振電極１１２の外径以上となっており、外径が水晶片１１１の外径より小さくなっている。
また、第二のＯリング１６０は、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面に対向する面上に位置される。このとき、第二のＯリング１６０は、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面に対向する面に設けられている励振電極１１２に接触しない位置に配置され搭載される。
【００９４】
（固定工程）
固定工程は、図９に示すように、前記円柱凸部１７２を前記第一の凹部空間１３２の底面側に向けた状態で前記第一のジグ１３０と前記第二のジグ１７０とで前記水晶振動素子及び前記第三のＯリング１５０を挟みつつ、前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２が前記第二のＯリング１６０の内縁側に位置するように調整し、固定する
工程である。
【００９５】
第二のジグ１７０は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が第二の貫通穴１７６の開口部と対向する位置に水晶振動素子を搭載することができる構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、第三の凹部空間１７３の底面及び第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触するように第二のＯリング１６０を搭載することができる構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、第二のＯリング１６０を搭載しつつ第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、水晶振動素子の水晶片１１１と第二の環状凸部１７５とで第二のＯリング１６０を挟んだ状態で、第二のＯリング１６０の内縁側の縁部が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に接触しない位置に第二のＯリング１６０を搭載することができる構造となっている。
【００９６】
また、第二のジグ１７０は、特に図示していないが、第一のジグ１３０と固定することができる構造となっている。
例えば、第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０にネジ用貫通穴（図示せず）が形成されており、第二のジグ１３０のネジ用貫通穴の縁部を形成する面にはネジ加工がされており、第一のジグ１３０と第二のネジ１７０とを固定ネジ（図示せず）によって固定することができる構成となっている。このとき、固定ネジのネジ頭が第二のジグ１７０に接する面に対向する第二のジグ１７０の面からはみ出していない状態となっている。
【００９７】
固定工程では、第一のジグ１３０に第一のＯリング１４０と保持具１２０に保持されている水晶振動素子と第三のＯリング１５０とが搭載され、水晶振動素子の水晶片に第二のＯリング１６０が搭載された後、第二のジグ１７０の円柱凸部１７２を第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２側を向くように第二のジグ１７０が搭載され、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定される。
このとき、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０の第三の凹部空間１７３の底面に接触しつつ第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触する位置であって、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の励振電極１１２に接触しない位置に配置されている。
また、固定工程では、保持具１２０に保持された水晶振動素子に着目すると、図９に示すように、第一の貫通穴１３７の開口部から第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２が露出しつつ、第二の貫通穴１７６の開口部から第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が露出した状態となっている。
【００９８】
（第一の滴下工程）
第一の滴下工程は、前記第一のジグ１３０から前記第二のジグ１７０に向かう向きで前記第一の貫通穴１３７に硬化又は乾燥することで感応膜Ｋとなる液状材料を前記第一のジグ１３０側を向く前記励振電極１１２に滴下する工程である。
ここでは、前述したように、感応膜Ｋが所定の液状材料が硬化することで形成される場合について説明する。
【００９９】
第一の滴下工程では、第一の貫通穴１３７の開口部から第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２が露出しつつ、第二の貫通穴１７６の開口部から第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が露出した状態で、第一のジグ１３０から第二のジグ１７０に向かう向きで液状材料が滴下される。
このとき、第一のＯリング１４０が第二の凹部空間１３５の底面及び第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接触しつつ、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に接触しないように配置され搭載されているので、感応膜Ｋとなる液状材料が滴下されても露出されていない引出電極１１３に液状材料が滴下されない。
【０１００】
第一の滴下工程では、前述したように、一方の脚部１２３と水晶振動素子の一方の励振電極１１２とが電気的に接続されており、他方の端部１２３と水晶振動素子の他方の励振電極１１３とが電気的に接続されているので、感応膜形成用ジグ１００から露出されている保持具１２０の脚部１２３を測定することで、液状材料が滴下されているときの水晶振動素子の水晶片の周波数をリアルタイムで測定することができる。
このため、第一の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に滴下される量を容易に制御することができ、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みを制御することが可能となる。
つまり、第一の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に滴下される量を制御することが容易にできるので、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みばらつきを抑えることができる。
【０１０１】
（第一の感応膜形成工程）
第一の感応膜形成工程は、前記第一のジグ１３０側を向く前記励振電極１１２に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第一のジグ１３０側を向く前記励振電極１１２に感応膜Ｋを形成する工程である。
第一の感応膜形成工程では、例えば、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に滴下された液状材料が硬化されて、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋが形成される。
【０１０２】
（第二の滴下工程）
第二の滴下工程は、前記第二のジグ１７０から前記第二のジグ１７０に向かう向きで前記第二の貫通穴１７６に硬化又は乾燥することで感応膜Ｋとなる液状材料を前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２に滴下する工程である。
ここでは、前述したように、感応膜Ｋが所定の液状材料が硬化することで形成される場合について説明する。
【０１０３】
第二の滴下工程では、第二の貫通穴１７６の開口部から第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が露出した状態で、第二のジグ１７０から第一のジグ１３０に向かう向きで液状材料が滴下される。
このとき、第二のＯリング１６０が第三の凹部空間１７３の底面及び第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触しつつ、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に接触しないように配置され搭載されているので、感応膜Ｋとなる液状材料が滴下されても露出されていない引出電極１１３に液状材料が滴下されない。
【０１０４】
第二の滴下工程では、前述したように、一方の脚部１２３と水晶振動素子の一方の励振電極１１２とが電気的に接続されており、他方の脚部１２３と水晶振動素子の他方の励振電極１１２とが電気的に接続されているので、感応膜形成用ジグ１００から露出されている保持具１２０の脚部１２３を測定することで、液状材料が滴下されているときの水晶振動素子の水晶片１１１の周波数をリアルタイムで測定することができる。
このため、第二の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に滴下される量を容易に制御することができ、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みを制御することが可能となる。
つまり、第二の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に滴下される量を制御することが容易にできるので、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みばらつきを抑えることができる。
【０１０５】
（第二の滴下）
第二の滴下工程は、前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２に感応膜Ｋを形成する工程である。
第二の感応膜形成工程では、例えば、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に滴下された液状材料が硬化されて、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋが形成される。
【０１０６】
このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０とで固定し、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２が第一の貫通穴１３７から露出されつつ第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が第二の貫通穴１７６から露出された状態にし、第一の貫通穴１３７内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、第二の貫通穴１７６内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成しているので、第一の貫通穴１３７の開口部及び第二の貫通穴１７６の開口部から液状材料を滴下することで所定の位置に容易に液状材料を滴下することができ、その結果、感応膜Ｋを所定の位置に形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法を用いて感応膜Ｋが形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、水晶振動素子の励振電極上にのみ感応膜を形成することができるので、従来の感応膜形成方法と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【０１０７】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０とで固定し、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２のみが第一の貫通穴１３７から露出されつつ第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２のみが第二の貫通穴１７６から露出された状態にし、第一の貫通穴１３７内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、第二の貫通穴１７６内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成しているので、水晶振動素子の励振電極１１２上にのみ感応膜Ｋを形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法を用いて感応膜Ｋが形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、従来の感応膜形成方法のように引出電極１１３上に感応膜Ｋが形成されないので、従来の感応膜形成方法と比較して所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を感応膜形成用ジグ１００に搭載したとき、脚部１２３の一部が脚部用凹部空間１３３に収納されつつ脚部１２３の他の一部が感応膜形成用ジグ１００から露出された状態となっているので、感応膜Ｋとなる液状材料を滴下しながら水晶振動素子の周波数を測定することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、液状材料の滴下量を制御することが可能となり、液状材料が硬化又は乾燥されて形成される感応膜の厚みを制御することができる。
従って、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、感応膜Ｋの厚みばらつきを抑えることができ、従来の感応膜形成方法と比較し生産性を向上させることができる。
【０１０９】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、水晶片１１１の両主面に設けられた励振電極１１２に容易に感応膜Ｋを形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法を用いて形成された微少質量測定用センサ素子は、水晶片１１１の一方の主面に設けられた励振電極１１２のみ感応膜Ｋが形成されている微少質量測定用センサ素子と比較すると所定の物質を検出する検出精度及び検出感度を向上させることができる。
【０１１０】
なお、第二のジグと第一のジグとがネジによって固定されている場合につちえ説明しているが、第一のジグと第二のジグとを固定することができれば、例えば、クリップを用いて固定してもよい。
【０１１１】
また、第二のジグと第一のジグとがネジによって固定されている場合について説明しているが、第一のジグと第二のジグとを固定することができれば、例えば、第一のジグ及び第二のジグにそれぞれからかかる重力を利用して固定してもよい。
【０１１２】
また、保持されている水晶振動素子に感応膜を形成するジグについて説明しているが、例えば、複数の水晶振動素子を同時に形成できるように複数個連結させてもよい。
【０１１３】
また、感応膜が所定の液状材料が滴下され硬化することで形成されている場合について説明しているが、所定の他の一つの液状材料を滴下し乾燥させて感応膜を形成してもよい。
【０１１４】
また、第一のＯリングと第一のジグとがそれぞれ独立している場合について説明しているが、例えば、第一のＯリングが第一のジグの所定の位置に搭載された状態で一体化されていてもよい。このとき、第一のＯリング搭載工程を省略することができる。
【０１１５】
また、第二のＯリングと第二のジグとがそれぞれ独立している場合について説明しているが、例えば、第二のＯリングが第二のジグの所定の位置に搭載された状態で一体化されていてもよい。このとき、第二のＯリング搭載工程を省略することができる。
【０１１６】
また、第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成した後に第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成する場合について説明しているが、例えば、第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成した後に第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成してもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１１１ 水晶片
１１２ 励振電極
１１３ 引出電極
１２０ 保持具
１２１ 基部
１２２ 固定部
１２３ 脚部
Ｋ 感応膜
１３０ 第一のジグ
１３１ 第一の環状溝
１３２ 第一の凹部空間
１３３ 脚部用凹部空間
１３４ 第一の基部収納用凹部空間
１３５ 第二の凹部空間
１３６ 第一の環状凸部
１３７ 第一の貫通穴
１４０ 第一のＯリング
１５０ 第三のＯリング
１６０ 第二のＯリング
１７０ 第二のジグ
１７１ 平板部
１７２ 円柱凸部
１７３ 第三の凹部空間
１７４ 第二の基部収納用凹部空間
１７５ 第二の環状凸部
１７６ 第二の貫通穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動素子の励振電極に感応膜を形成するときに用いる感応膜形成用ジグ及びこの感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成する感応膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
感応膜が励振電極に形成されている水晶振動素子は、微少な量、例えば、１μｇを検出することができる水晶振動子微量天秤（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ Ｓｅｎｓｏｒ）に用いられる。
【０００３】
以下、水晶振動子微量天秤をＱＣＭセンサとする。
また、ＱＣＭセンサに用いられ、水晶振動素子の励振電極に感応膜が形成されている水晶振動素子をＱＣＭセンサ素子とし、このＱＣＭセンサ素子は、水晶振動素子と感応膜とを備えている。
【０００４】
水晶振動素子は、水晶片と励振電極と引出電極とを少なくとも備えている。
水晶片は、圧電材料である水晶部材が用いられ、例えば、平板状になっている。
励振電極は、例えば、二つ一対となっており、一方の励振電極が水晶片の一方の主面に設けられ、他方の励振電極が水晶片の他方の主面であって一方の励振電極に対向する位置に設けられている。
引出電極は、例えば、二つ一対となっている。一方の引出電極は、一方の端部が一方の励振電極に接続され、他方の端部が水晶片の主面の端部に位置している。また、他方の引出電極は、一方の端部が他方の励振電極に接続され、他方の端部が水晶片の主面の端部に位置している。
このような水晶振動素子は、引出電極に電圧が印加されると励振電極に電圧が印加されて励振電極で挟まれている水晶片が所定の周波数で振動する特性を有している。
【０００５】
感応膜は、所定の物質と反応する性質を有している。
また、感応膜は、所定の液状材料が滴下され、この液状材料が硬化又は乾燥することで形成される。
ここで、感応膜は、例えば、水晶振動素子の一方の励振電極に滴下されて硬化されて形成されている
また、液状材料は、例えば、高分子脂質から構成されている。
【０００６】
従って、ＱＣＭセンサ素子は、水晶振動素子の一方の励振電極に所定の物質と反応する感応膜が形成されており、所定の物質が含まれている雰囲気中に設けられると、所定の物質が水晶振動素子の一方の励振電極に形成されている感応膜と反応し付着する構成となっている。
このため、ＱＣＭセンサ素子によれば、所定の物質が一方の励振電極に付着すると所定の物質の重量の分だけ水晶振動素子の水晶片が振動する周波数が変化するので、周波数の変化量から感応膜が反応し付着した所定の物質の重量を算出することができる。
つまり、ＱＣＭセンサ素子は、感応膜が反応し水晶振動素子の水晶片が振動する周波数の変化量から感応膜と反応する所定の物質を検出することができる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
水晶振動素子の一方の励振電極に感応膜を形成する感応膜形成方法として、例えば、特許文献２で開示されているように、スピンコーター装置を用いて感応膜を形成する方法がある。
具体的には、このような感応膜形成方法は、搭載工程、配置工程、滴下工程、硬化工程、を備えている。
【０００８】
（搭載工程）
搭載工程は、例えば、感応膜形成用ジグに水晶振動素子を搭載する工程である。
感応膜形成用ジグは、例えば、平板部と複数の柱部とから構成されており、複数の柱部が平板部の一方の主面に設けられている。
また、感応膜形成用ジグは、柱部の側面に水晶振動素子の側面が接触しつつ平板部の一方の主面に水晶振動素子の主面が接触するように水晶振動素子を配置した状態で水晶振動素子を平板部の一方の主面上で面内回転させた場合、搭載されている水晶振動素子の一方の主面の中心が平板部の回転軸上に位置し続けることができる構成となっている。
【０００９】
（配置工程）
配置工程は、例えば、水晶振動素子が搭載されている感応膜形成用ジグをスピンコーター装置に配置する工程である。
【００１０】
（滴下工程）
滴下工程は、例えば、スピンコーター装置によって回転されている水晶振動素子の一方の励振電極に向かって感応膜となる液状材料を滴下する工程である。
また、滴下工程では、水晶振動素子が回転している状態で液状材料が滴下されるので、液状材料が滴下された水晶片の主面上に均一に広がった状態となっている。従って、水晶片の一方の主面に滴下された場合、滴下工程後は、感応膜となる液状材料が一方の励振電極及び引出電極上に滴下されている状態となる。
【００１１】
（硬化工程）
硬化工程は、スピンコーター装置から感応膜形成用ジグが取り出された状態で滴下された液状材料を硬化させて感応膜を形成する工程である。
【００１２】
従って、スピンコーター装置を用いた感応膜形成方法は、水晶振動素子を感応膜形成用ジグに搭載した状態で水晶片の一方の主面上で面内回転するようにスピンコーター装置に配置され、水晶振動素子が回転している状態で水晶振動素子の一方の主面に液状材料を滴下し、スピンコーター装置から感応膜形成用ジグを取り外した後、滴下された液状材料を硬化させ、感応膜を形成している。このとき、感応膜は、水晶振動素素子の一方の主面全体に形成される。つまり、スピンコーター装置を用いた感応膜形成方法では、感応膜が水晶振動素子の一方の励振電極及び引出電極に形成される。
【００１３】
また、水晶振動素子の両主面に感応膜を形成する場合、スピンコーター装置を用いた感応膜形成方法で形成される感応膜は、まず、水晶振動素子の他方の主面が感応膜形成用ジグの平板部の一方の主面側を向いた状態で感応膜形成用ジグに搭載されて水晶振動素子の一方の主面に感応膜が形成され、その後、水晶振動素子の一方の主面が感応膜形成用ジグの平板部の一方の主面側を向いた状態で感応膜形成用ジグに搭載されて水晶振動素子の他方の主面に感応膜が形成される。
【００１４】
また、感応膜形成方法の一例としてスピンコーター装置を用いる場合について説明したが、別の一例として、ピペットを用いて感応膜を形成する場合がある。
ピペットを用いる感応膜形成方法は、例えば、水晶振動素子が保持具に保持されている場合に多く用いられる。
【００１５】
保持具は、例えば、基部と二つ一対の固定部と二つ一対の脚部とから構成されている。
基部は、例えば、直方体形状となっている。
二つ一対の固定部は、基部の所定の一面から同一方向に延設されており、水晶振動素子の引出電極と電気的に接続されつつ固定することができる構成となっている。
二つ一対の脚部は、固定部が設けられている面に対向する基部の所定の他の一面から固定部と反対方向に延設されており、固定部と電気的に接続されている。
【００１６】
ピペットを用いる感応膜形成方法では、例えば、保持具に搭載されている水晶片がなるべく水平となるように配置した状態で、一方の励振電極に向かって液状材料が滴下された後に硬化され感応膜が形成される。
従って、ピペットを用いる感応膜形成方法は、水晶振動素子の励振電極に向かって硬化又は感想することで感応膜となる液状材料を滴下し硬化させて感応膜を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−２４３６０８号公報
【特許文献２】特開２０１０−７１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合、感応膜が水晶振動素子を搭載しスピンコーター装置によって水晶片の主面上で面内回転するように回転された状態で液状材料が水晶振動素子の一方の主面に滴下され硬化することで形成されるので、液状材料が滴下された水晶振動素子の一方の主面に設けられている励振電極及び引出電極に感応膜が形成されてしまう。
このため、従来の感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、一方の引出電極上の感応膜でも所定の物質が反応してしまい、所定の物質を検出する検出精度が低下してしまう。
【００１９】
また、従来の感応膜形成用ジグは、水晶振動素子の一方の主面側に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面を露出させつつ他方の主面を直接、感応膜形成用ジグに接触させて搭載する構造となっているので、水晶振動素子の他方の主面に設けられた他方の励振電極にゴミ等の付着物が付着してしまう恐れがある。
このため、従来の感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、他方の励振電極に付着した付着物によって周波数が変化してしまい、所定の物質を検出する検出精度が低下してしまう恐れがある。
【００２０】
また、従来の感応膜形成用ジグは、感応膜が形成される水晶振動素子の主面を露出させつつ感応膜が形成される面に対向する水晶振動素子の主面を接触させるように水晶振動素子を搭載する構造となっているので、両主面に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面が露出するように水晶振動素子を搭載し水晶振動素子の一方の主面に感応膜を形成した後、水晶振動素子の他方の主面が露出するように水晶振動素子を再び搭載し水晶振動素子の他方の主面に感応膜を形成しなければならない。
このため、従来の感応膜形成用ジグを用いて両主面に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面に感応膜を形成するときと水晶振動素子の他方の主面に感応膜を形成するときのそれぞれで水晶振動素子を搭載する必要があるため、手間と時間を要し生産性が低下する恐れがある。
【００２１】
従来の感応膜形成方法は、感応膜となる液状材料を保持ジグに搭載されている水晶振動素子の励振電極を狙いスポイドで滴下させ、硬化させることで感応膜を形成しているので、所定の位置に液状材料を滴下させることが困難であり、所定の位置である励振電極上に感応膜を形成することができない恐れがある。
このため、従来の感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、水晶振動素子の励振電極上に感応膜が形成されておらず、所定の物質を検出する検出精度が低下する恐れがある、
【００２２】
また、従来の感応膜形成方法は、感応膜を形成する水晶振動素子の主面が露出するように従来の感応膜形成用ジグに水晶振動素子を搭載し、スピンコーター装置によって従来の感応膜形成用ジグごと水晶振動素子の主面上で面内回転させた状態で感応膜となる液状材料を滴下し、この滴下された液状材料を硬化させて感応膜を形成しているので、従来の感応膜形成用ジグに搭載されたときに露出していた水晶振動素子の主面に設けられている励振電極及び引出電極に感応膜が形成される。
このため、従来の感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、一方の引出電極上の感応膜でも所定の物質が反応してしまい、所定の物質を検出する検出精度が低下してしまう。
【００２３】
また、従来の感応膜形成方法では、感応膜が形成される水晶振動素子の主面に感応膜となる液状材料を滴下し、滴下された液状材料を硬化させて感応膜を形成しているので、液状材料を滴下させる位置及び滴下させるタイミングによって感応膜の厚みが異なってくる恐れがある。
このため、従来の感応膜形成方法では、感応膜の厚みのばらつきが大きくなり、生産性が低下する恐れがある。
【００２４】
本発明は、水晶振動素子の励振電極にのみ感応膜を容易に形成することができる感応膜形成用ジグと、ＱＣＭセンサ素子に用いた場合のＱＣＭセンサ素子の検出精度を向上させ、かつ、生産性が向上された感応膜形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記課題を解決するため水晶片の両主面に設けられている励振用電極に一方の端部が接続され他方の端部が前記水晶片の端部に位置するように引出電極が設けられ、略直方体形状の基部と前記基部の所定の一面から同一方向に延設されている固定部と前記固定部と反対方向に延設されている二つ一対の脚部とからなる保持具を備え、前記固定部に電気的に接続されつつ固定されている水晶振動素子の、前記励振用電極に感応膜を形成する際に用いる感応膜形成用ジグであって、平板状に形成され、一方の主面に第一の環状溝と前記第一の環状溝の内縁側に第一の凹部空間と前記第一の凹部空間から側面にかけて脚部用空間とが形成され、前記第一の凹部空間の底面に第二の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第一の基部収納空間とが形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第一の環状凸部と前記第一の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第一の貫通穴とが前記第二の凹部空間の底面に形成されている第一のジグと、外径が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第一の環状凸部の内縁側を向く面と前記第二の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第二の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第一のＯリングと、平板部と前記平板部の一方の主面に設けられ前記第一の凹部空間と同形状になっている円柱部とから構成され、前記第三の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第二の基部収納空間とが前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第二の環状凸部と前記第二の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第二の貫通穴とが前記第三の凹部空間の底面に形成されている第二のジグと、外形が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第二の環状凸部の内縁側を向く面と前記第三の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第三の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第二のＯリングと、前記第一の環状溝に収納され、前記第一のジグと前記第二のジグとで挟まれる第三のＯリングと、を備え、前記第一の基部収納空間及び前記第二の基部収納空間に前記基部を収納させつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部の一部を収納させ、かつ、前記第一の凹部空間の底面が前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に接触させた際、前記水晶片が前記第一の環状凸部と前記第二の環状凸部とで挟まれ、前記第一の貫通穴の開口部が前記第一のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置され、前記第二の貫通穴の開口部が前記第二のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置されることを特徴とする。
【００２６】
また、前記課題を解決するため、前記感応膜形成用ジグを用い、前記第二の凹部空間の底面に接ししつつ前記第一の環状凸部の内縁側を向く面に接するように、前記第一のジグに前記第一のＯリングを搭載する第一のＯリング搭載工程と、前記第一の基部収納用空間内に前記基部の一部を収納しつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部を収納し、第一のＯリングの内縁側に前記励振電極が位置するように前記第一のＯリングを前記第二の凹部空間の底面と前記第一のジグ側を向く前記水晶片の主面とで挟み、前記第一のジグに前記水晶振動素子を搭載する水晶振動素子搭載工程と、前記第一の環状溝に前記第三のＯリングを収納し前記第三のＯリングを搭載する第三のＯリング搭載工程と、前記第一のジグに搭載されている前記水晶振動素子の、前記第一のジグ側を向く面に対向する前記励振電極を前記第二のＯリングの内縁側に位置するように前記第二のＯリングを搭載する第二のＯリング搭載工程と、前記円柱凸部を前記第一の凹部空間の底面側に向けた状態で前記第一のジグと前記第二のジグとで前記水晶振動素子及び前記第三のＯリングを挟みつつ、前記第二のジグ側を向く前記励振電極が前記第二のＯリングの内縁側に位置するように調整し、固定する固定工程と、前記第一のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第一の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第一の滴下工程と、前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第一のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第一の感応膜形成工程と、前記第二のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第二の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第二の滴下工程と、前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第二のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第二の感応膜形成工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
このような感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴が形成されている第一のジグの第一の基部収納用空間及び第二の貫通穴が形成されている第二のジグの第二の基部収納用空間に基部を収納させつつ、脚部用凹部空間に脚部の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間の底面が平板部に接する面に対向する円柱部の面に接触させた場合、水晶片が第一の環状凸部と第二の環状凸部とで挟まれ、第一の貫通穴の開口部が第一のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置され、第二の貫通穴の開口部が第二のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴によって第一のジグ側を向く励振電極を露出させつつ、第二の貫通穴によって第二のジグ側を向く励振電極を露出させることができる構造となっている。
このため、このような感応膜形成用ジグによれば、従来の感応膜形成用ジグのように引出電極上に感応膜が形成されず、露出されている励振電極にのみ感応膜を形成することが可能となる。
従って、このような感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、励振電極にのみ感応膜を形成することができるため、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００２８】
また、このような感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴が形成されている第一のジグの第一の基部収納用空間及び第二の貫通穴が形成されている第二のジグの第二の基部収納用空間に基部を収納させつつ、脚部用凹部空間に脚部の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間の底面が平板部に接する面に対向する円柱部の面に接触させた場合、水晶振動素子の励振電極が第一のジグ及び第二のジグに接触しない構造となっているので、水晶振動素子の両主面に設けられた励振電極にゴミ等の付着物が付着することを防ぐことができる。
このため、このような感応膜形成用ジグを用いて感応膜を形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、他方の励振電極に付着した付着物によって周波数が変化することを防ぐことができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し、所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００２９】
また、このような感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴が形成されている第一のジグの第一の基部収納用空間及び第二の貫通穴が形成されている第二のジグの第二の基部収納用空間に基部を収納させつつ、脚部用凹部空間に脚部の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間の底面が平板部に接する面に対向する円柱部の面に接触させた場合、水晶片が第一の環状凸部と第二の環状凸部とで挟まれ、第一の貫通穴の開口部が第一のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置され、第二の貫通穴の開口部が第二のジグ側を向く励振電極と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴によって第一のジグ側を向く励振電極を露出させつつ、第二の貫通穴によって第二のジグ側を向く励振電極を露出させることができる構造となっている。
このため、このような感応膜形成用ジグによれば、水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成する場合、水晶振動素子の一方の主面の励振電極に感応膜を形成した後、そのまま、水晶振動素子の他方の主面の励振電極に感応膜を形成することができる。
従って、このような感応膜形成用ジグを用いて両主面に感応膜を形成する場合、保持具に保持された水晶振動素子を第一のジグ及び第二のジグに搭載したままの状態で水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成することができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較して手間と時間を省くことができ、生産性を向上させることができる。
【００３０】
このような感応膜形成方法によれば、保持具に保持されている水晶振動素子を第一のジグ及び第二のジグとで固定し、第一のジグ側を向く励振電極が第一の貫通穴から露出されつつ第二のジグ側を向く励振電極が第二の貫通穴から露出された状態にし、第一の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、第二の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成しているので、第一の貫通穴の開口部及び第二の貫通穴の開口部から液状材料を滴下することで所定の位置に容易に液状材料を滴下することができ、その結果、感応膜を所定の位置に形成することができる。
このため、このような感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、水晶振動素子の励振電極上にのみ感応膜を形成することができるので、従来の感応膜形成方法と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００３１】
また、このような感応膜形成方法によれば、保持具に保持されている水晶振動素子を第一のジグ及び第二のジグとで固定し、第一のジグ側を向く励振電極のみが第一の貫通穴から露出されつつ第二のジグ側を向く励振電極のみが第二の貫通穴から露出された状態にし、第一の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、第二の貫通穴内部へ感応膜となる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極に感応膜を形成しているので、水晶振動素子の励振電極上にのみ感応膜を形成することができる。
このため、このような感応膜形成方法を用いて感応膜が形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、従来の感応膜形成方法のように引出電極上に感応膜が形成されないので、従来の感応膜形成方法と比較して所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００３２】
また、このような感応膜形成方法によれば、保持具に保持されている水晶振動素子を感応膜形成用ジグに搭載したとき、脚部の一部が脚部用凹部空間に収納されつつ脚部の他の一部が感応膜形成用ジグから露出された状態となっているので、感応膜となる液状材料を滴下しながら水晶振動素子の周波数を測定することができる。
このため、このような感応膜形成方法によれば、液状材料の滴下量を制御することが可能となり、液状材料が硬化又は乾燥されて形成される感応膜の厚みを制御することができる。
従って、このような感応膜形成方法によれば、感応膜の厚みばらつきを抑えることができ、従来の感応膜形成方法と比較し生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグで形成されたＱＣＭセンサ素子の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグで形成されたＱＣＭセンサ素子の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグに保持されている水晶振動素子を固定しているときの状態の一例を示す分解断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグの第一のジグの一例を示す平面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグの第二のジグの一例を示す平面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第一のＯリング搭載工程の状態の一例を示す断面図である・
【図６】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の水晶振動素子搭載工程の状態の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第三のＯリング搭載工程の状態の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第二のＯリング搭載工程の状態の一例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の固定工程の状態の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第一の滴下工程の状態の一例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る感応膜形成方法の第二の滴下工程の状態の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、各図面において各構成要素の状態を分かりやすくするために誇張して図示している。
【００３５】
まず、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグで形成されたＱＣＭセンサ素子について説明する。
ＱＣＭセンサ素子は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、水晶振動素子と水晶振動素子が保持されている保持具１２０と感応膜Ｋとから主に構成されている。
【００３６】
水晶振動素子は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、水晶片１１１と励振電極１１２と引出電極１１３とから構成されている。
【００３７】
水晶片１１１は、
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、圧電材料である水晶部材が用いられ、例えば、円板状の平板形状に形成されている。
【００３８】
励振電極１１２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、二つ一対となっている。
一方の励振電極１１２は、例えば、図１（ａ）に示すように、水晶片１１１の一方の主面に設けられている。
他方の励振電極１１２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、水晶片１１１の他方の主面であって、一方の励振電極１１２に対向する位置に設けられている。
【００３９】
引出電極１１３は、例えば、二つ一対となっている。
一方の引出電極１１３は、図１（ａ）に示すように、一方の端部が一方の励振電極１１２に接続されており、他方の端部が水晶片１１１の一方の主面の端部に位置している。従って、一方の引出電極の他方の端部と一方の励振電極１１２とが電気的に接続された状態となっている。
他方の引出電極は、一方の端部が他方の励振電極１１２に接続されており、他方の端部が水晶片１１１の他方の主面の端部に位置している。従って、他方の引出電極の端部と他方の励振電極１１２とが電気的に接続された状態となっている。
【００４０】
従って、水晶振動素子は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、平板状の水晶片１１１の一方の主面に一方の励振電極１１２及び一方の引出電極１１３が設けられつつ、水晶片１１１の他方の主面に他方の励振電極１１２及び引出電極が設けられている。
水晶振動素子は、水晶片１１１が圧電材料であることから、引出電極１１３に電圧が印加されると、励振電極１１２で挟まれている水晶片１１１が所定の周波数で振動する特性を有している。
【００４１】
保持具１２０は、前述したように水晶振動素子を保持している。
また、保持具１２０は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基部１２１と固定部１２２と脚部１２３とから構成されている。
【００４２】
基部１２１は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、直方体形状となっている。
【００４３】
固定部１２２は、例えば、図１（ａ）に示すように、二つ一対となっている。
また、固定部１２２は、導電材料が用いられている。
また、固定部１２２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基部１２１の所定の一面から同一方向に延設されている。
一方の固定部１２２は、例えば、導電性接着材（図示せず）によって、前述した水晶振動素子の一方の引出電極１１３と電気的に接続されつつ固定されている。
他方の固定部１２２は、例えば、導電性接着材（図示せず）によって、前述した水晶振動素子の他方の引出電極と電気的に接続されつつ固定されている。
【００４４】
脚部１２３は、例えば、図１（ａ）に示すように、二つ一対となっている。
また、脚部１２３は、導電材料が用いられている。
また、脚部１２３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、固定部１２２が延設されている面に対向する基部１２１の面から、同一方向の延設されている。従って、二つ一対の脚部１２３は、固定部１２２が延設されている方向と反対の方向に延説されている。
一方の脚部１２３は、基部１２１の内部配線（図示せず）を介して一方の固定部１２２と電気的に接続されている。従って、一方の脚部１２３は、一方の励振電極１１２と電気的に接続されている。
他方の脚部１２３は、基部１２１の内部配線（図示せず）を介して他方の固定部１２２と電気的に接続されている。従って、他方の脚部１２３は、他方の励振電極１１２と電気的に接続されている。
【００４５】
従って、保持具１２０は、基部１２１の所定の一面から二つ一対の固定部１２２が延設されつつ、所定の一面に対向する基部１２１の所定の他の一面から二つ一対の脚部１２３が延設されている。
また、保持具１２０は、一方の固定部１２２と一方の脚部１２３とが電気的に接続されつつ他方の固定部１２２と他方の脚部１２３とが電気的に接続されている。
また、保持具１２０は、例えば、一方の固定部１２２が水晶振動素子の一方の引出電極１１３に電気的に接続され固定されつつ、他方の固定部１２２が水晶振動素子の他方の引出電極に電気的に接続され固定されることで、水晶振動素子を保持することができる構造となっている。
水晶振動素子が保持具１２０に保持されているとき、水晶振動素子の一方の励振電極１１２と保持具１２０の一方の脚部１２３とが電気的に接続されつつ、水晶振動素子の他方の励振電極１１２と保持具１２０の他方の脚部１２３とが電気的に接続される
【００４６】
感応膜Ｋは、所定の物質と反応し所定の物質に付着する性質を有している。
また、感応膜Ｋは、所定の液状材料が滴下され、滴下された液状材料が硬化又は乾燥することで形成される。
ここで、感応膜Ｋは、例えば、感応膜Ｋとなる液状材料が水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に滴下され硬化することで形成される。
なお、ここでは、感応膜Ｋが水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に形成されている場合について説明しているが、例えば、水晶振動素子の一方の励振電極にのみ感応膜Ｋを形成してもよい。
【００４７】
従って、ＱＣＭセンサ素子は、水晶振動素子の一方の引出電極１１３が一方の固定部１２２に電気的に接続されつつ固定され、かつ、水晶振動素子の他方の引出電極が他方の固定部１２２に電気的に接続されつつ固定されることで、保持具１２０に水晶振動素子が保持された状態となっている。
また、ＱＣＭセンサ素子は、励振電極１１２と脚部１２３とが電気的に接続されているので、二つ一対の脚部１２３に電圧を印加させたとき、励振電極１１２に挟まれた水晶片１１１が所定の周波数で振動する構成となっている。
また、ＱＣＭセンサ素子は、保持具１２０に保持されている水晶振動素子の一方の励振電極１１２に所定の物質と反応し所定の物質を付着する感応膜Ｋが形成されている。
また、ＱＣＭセンサ素子は、二つ一対の脚部に電圧が印加された状態で所定の物質が感応膜Ｋと反応した場合、所定の物質が感応膜Ｋに付着し、所定の物質が付着した分だけ水晶片が振動する周波数が変化する構造となっている。このため、ＱＣＭセンサ素子は、振動する周波数の変化量から励振電極に形成されている感応膜Ｋに付着した所定の物質の付着量を検出することができる構成となっている。
【００４８】
次に、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグについて説明する。
本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、前述したように、保持具１２０に保持されている水晶振動素子に感応膜Ｋを形成するために用いるジグである。
【００４９】
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、例えば、図２に示すように、第一のジグ１３０と第一のＯリング１４０と第二のＯリング１６０と第三のＯリング１５０と第二のジグ１７０とを少なくとも備えている。
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、例えば、図２に示すように、第一のジグ１３０に第一のＯリングを挟むように保持具１２０に保持されている水晶振動素子を搭載し、この水晶振動素子が搭載されている第一のジグ１３０に第三のＯリング１５０を搭載し、第一のジグ１３０側を向く面に対向する水晶振動素子の面に第二のＯリング１６０が配置され、その後、第二のジグ１７０が搭載された状態で、固定することができる構成となっている。
【００５０】
第一のジグ１３０は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、矩形形状の平板状となっている。
また、第一のジグ１３０は、一方の主面に、環状溝１３１と第一の凹部空間１３２と脚部用凹部空間１３３とが形成されている。
また、第一のジグ１３０は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、第一の凹部空間１３２の底面に、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の凹部空間１３５とが形成されている。
また、第一のジグ１３０は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように第二の凹部空間１３５の底面に、第一の環状凸部１３６と第一の貫通穴１３７が形成されている。
【００５１】
第一の環状溝１３１は、第一のジグ１３０の一方の主面に設けられており、例えば、図３（ａ）に示すように、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、円形形状の溝となっている。
また、第一の環状溝１３１には、図２に示すように、後述する第三のＯリング１５０が収納される。
【００５２】
脚部用凹部空間１３３は、後述する第一の凹部空間１３２から第一のジグ１３０の側面にかけて設けられている。
また、脚部用凹部空間１３３は、後述する第一の基部収納用空間１３４に保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、脚部１２３の一部を収納することができる位置に設けられている。
【００５３】
第一の凹部空間１３２は、図３（ａ）に示すように、開口部及び底面が円形形状となっている。
また、第一の凹部空間１３２は、その底面の大きさが水晶振動素子と水晶振動素子を保持している保持具１２０とを収納することができる大きさとなっている。ただし、このとき、保持具１２０の脚部１２３は含まない大きさとなっている。
また、第一の凹部空間１３２は、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、その底面に第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の凹部空間１３５とが形成されている。
【００５４】
第一の基部収納用凹部空間１３４は、保持具１２０の基部１２１の一部を収納することができる大きさとなっている。
【００５５】
第二の凹部空間１３５は、例えば、第一の基部収納用凹部空間１３４と連なって形成されている。
また、第二の凹部空間１３５は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、固定部１２２と水晶振動素子とを収納することができる大きさとなっている。
また、第二の凹部空間１３５は、例えば、図３（ａ）に示すように、その底面が矩形形状となっている。
また、第二の凹部空間１３５は、例えば、図２と図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、その底面に第一の環状凸部１３６と第一の貫通穴１３７とが形成されている。
【００５６】
第一の環状凸部１３６は、第二の凹部空間１３５の底面から第二の凹部空間１３５の開口部に向かう向きに凸形状となっている。
また、第一の環状凸部１３６は、例えば、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、図３（ａ）に示すように、その内縁側を向く縁部と外縁側を向く縁部とが同心円状の円形形状となっている。
また、第一の環状凸部１３６は、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、内縁側を向く面の縁部の大きさが励振電極１１２の外形より大きい大きさとなっている。
また、第一の環状凸部１３６は、第一のジグ１３０の一方の主面を見た場合、外縁側を向く面の縁部の大きさが水晶片１１１の外形より小さい大きさとなっている。
また、第一の環状凸部１３６は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた際に、励振電極１１２がその内縁側の縁部より内縁側に位置すうように形成されている。
また、第一の環状凸部１３６は、後述する第一のＯリング１４０を第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面及び第二の凹部空間１３５の底面に接触するように配置し第一の基部収納用空間１３４に基部１２１の一部を収納した場合、第一のＯリング１４０の内縁側の縁部が後述する第一の貫通穴１３７の開口部の縁部に沿って配置される位置に設けられている。
【００５７】
第一の貫通穴１３７は、第二の凹部空間１３５の底面から第一のジグ１３０の他方の主面に向かって形成されている。
また、第一の貫通穴１３７は、第二の凹部空間１３５の底面であって、第一の環状凸部１３６の内縁側の縁部より内側に形成されている。
また、第一の貫通穴１３７は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の主面に設けられている励振電極１１２に対向する位置に設けられている。
【００５８】
第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納することができる構造となっている。
また、第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、水晶片１１１の主面が第二の凹部空間１３５の底面に対向する第一の環状凸部１３６の面に接触した状態で、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の主面に設けられている励振電極１１２が第一の貫通穴１３７の開口部と対向する位置に位置する構造となっている。
また、第一のジグ１３０は、第二の凹部空間１３５の底面及び第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接する位置に第一のＯリング１４０を搭載することができる構造となっている。
また、第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、第一のＯリング１４０が搭載されているとすると第一のＯリング１４０を第二の凹部空間１３２の底面と水晶片１１１とで挟むことができる構造となっている。
【００５９】
第一のＯリング１４０は、前述したように、第一のジグ１３０に搭載される。このとき、第一のＯリング１４０は、第二の凹部空間１３５の底面に接触しつつ第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接触する位置に配置され搭載される。
また、第一のＯリング１４０は、環状となっている弾性体が用いられる。
また、第一のＯリング１４０は、第一のジグ１３０に搭載されて第二の凹部空間１３５の底面と水晶振動素子の水晶片１１１とで挟まれた場合、第一のＯリング１４０の内縁側の縁部が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２の縁部に沿って位置している。従って、第一のＯリング１４０は、第一のジグ１３０に搭載されかつ第一のジグ１３０に保持具１２０に保持されている水晶振動素子が搭載された場合、内縁側の縁部の大きさが第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と同じ大きさとなっており、外縁側の縁部の大きさが水晶片１１１の主面より小さい大きさとなっている。
また、第一のＯリング１４０は、後述する第二のジグ１７０が第一のジグ１３０と固定される場合、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の主面と第一のジグ１３０との気密性を保つ役割を果たす。
【００６０】
第三のＯリング１５０は、環状となっている弾性体が用いられており、第一のジグ１３０の第一の環状溝１３１内に収納することができる大きさとなっている。
また、第三のＯリング１５０は、第一のジグ１３０と後述する第二のジグ１７０とが固定される際、第一のジグ１３０の第一の環状溝１３１内に収納される。
【００６１】
第二のジグ１７０は、例えば、図２と図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、平板部１７１と平板部１７１の一方の主面の中央部に設けられている円柱凸部１７２とから主に構成されている。
また、第二のジグ１７０は、円柱凸部１７２を第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２に嵌め込むことができる構成となっている。
また、第二のジグ１７０は、平板部１７１に接する面に対向する円柱凸部１７２の面に、第二の基部収納用凹部空間１７４（１７４ａ，１７４ｂ）と第三の凹部空間１７３とが形成されている。
また、第二のジグ１７０は、第三の凹部空間１７３の底面に、第二の環状凸部１７５と第二の貫通穴１７６（１７６ａ，１７６ｂ）とが形成されている。
【００６２】
平板部１７１は、例えば、矩形形状の平板状に設けられている。
また、平板部１７１は、その主面の大きさが第一のジグ１３０の主面と同じ大きさとなっている。
また、平板部１７１は、例えば、図２及び図４（ｂ）に示すように、第二の貫通穴１７６の一部１７６ｂと第二の基部収納用凹部空間１７４の一部１７４ｂとが形成されている。
【００６３】
なお、ここでは、第二の貫通穴１７６の一部１７６ｂが平板部１７１に形成されている場合について説明しているが、第三の凹部空間１７３の底面が平板部１７１の主面と同一平面上にある場合、平板部１７１にのみ第二の貫通穴１７６を形成してもよい。
また、ここでは、第二の基部収納空用凹部空間１７４の一部１７４ｂが平板部１７１に形成されている場合について説明しているが、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いるときに第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の基部収納用凹部空間１７４とで形成される空間内に保持具１２０の基部１２１を収納することができれば、後述する円柱凸部１７２にのみに形成してもよい。
【００６４】
円柱凸部１７２は、両主面が円形形状となっており、両主面の大きさが第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面と同じ大きさとなっており、一方の主面から他方の主面までの長さが第一の凹部空間１３２の開口部から底面までの長さと同じ長さとなっている。従って、円柱凸部１７２は、第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２内に嵌め込むことができる大きさとなっている。
また、円柱凸部１７２は、平板部１７１の一方の主面に設けられている。
また、円柱凸部１７２は、平板部１７１に接する面に対向する面に、第二の基部収納用凹部空間１７４の一部１７４ａの一部と第三の凹部空間１７３が形成されている。
また、円柱凸部１７２は、第三の凹部空間１７３の底面に、第二の環状凸部１７５と第二の貫通穴１７６の一部１７６ａが形成されている。
【００６５】
第二の基部収納用凹部空間１７４は、前述したように、平板部１７１と円柱凸部１７２とに設けられている。
また、第二の基部収納用凹部空間１７４は、第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面に平板部１７１に接する面に対向する円柱凸部１７２の面を接触させたとき、その開口部が第一のジグ１３０の第一の基部収納用凹部空間１３４の開口部と対向する位置に形成されている。
また、第二の基部収納用凹部空間１７４は、基部１２１の一部を収納することができる大きさとなっており、第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面に平板部１７１に接する面に対向する円柱凸部１７２の面を接触させたとき、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の基部収納用凹部空間１７４とで形成される空間内に基部１２１を収納することができる構造となっている。
【００６６】
第三の凹部空間１７３は、例えば、第二の基部収納用凹部空間１７４に連なって形成されている。
また、第三の凹部空間１７３は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、保持具１２０の固定部１２２と水晶振動素子とを収納することができる大きさとなっている。
また、第三の凹部空間１７４は、例えば、図４（ａ）に示すように、その底面が矩形形状となっている。
また、第三の凹部空間１７４は、前述したように、その底面に、第二の環状凸部１７５と第二の貫通穴１７６の一部１７６ａが形成されている。
【００６７】
第二の環状凸部１７５は、図２及び図４（ｂ）に示すように、第三の凹部空間１７４の底面に形成されており、第三の凹部空間１７４の底面から第三の凹部空間１７４の開口部に向かう向きに凸形状となっている。
また、第二の環状凸部１７５は、円柱凸部１７２から平板部１７１に向かう向きに第二のジグ１７０を見た場合、図４（ａ）に示すように、その内縁側を向く縁部と外縁側を向く縁部とが同心円状の円形形状となっている。
また、第二の環状凸部１７５は、円柱凸部１７２から平板部１７１に向かう向きに第二のジグ１７０を見た場合、内縁側を向く縁部の大きさが励振電極１１２の外形より大きい大きさとなっている。
また、第二の環状凸部１７５は、円柱凸部１７２から平板部１７１に向かう向きに第二のジグ１７０を見た場合、外縁側を向く縁部の大きさが水晶片１１１の外形より小さい大きい大きさとなっている。
また、第二の環状凸部１７５は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、励振電極１１２が内縁側を向く縁部より内縁側に位置するように形成されている。
また、第二の環状凸部１７５は、後述する第二のＯリング１６０を第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面及び第三の凹部空間１３の底面に接触するように配置し、水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を第二の基部収納用凹部空間１７４に収納させた場合、後述する第二のＯリング１６０の内縁側の縁部が第二の貫通穴１７６の開口部の縁部に沿って配置される位置に設けられている。
【００６８】
第二の貫通穴１７６は、平板部１７１と円柱凸部１７２とに形成されている。
また、第二の貫通穴１７６は、図２及び図４（ｂ）に示すように、第三の凹部空間１７３の底面から円柱凸部１７２に接している面に対向する平板部１７１の面にかけて形成されている。
また、第二の貫通穴１７６は、一方の開口部が第三の凹部空間１７３の底面であって第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面より内縁側に位置するように形成されている。
また、第二の貫通穴１７６は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させた場合、第二の貫通穴１７６の開口部が第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の主面の励振電極１１２に対向する位置に設けられている。
【００６９】
また、第二のジグ１７０は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部が収納した場合、第三の凹部空間１７３の底面に接する面に対向する第二の環状凸部１７５の面に水晶片１１１の主面が接触した状態で、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の主面の励振電極１１２が第二の貫通穴１７６の開口部と対向する位置に位置する構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、第三の凹部空間１７３の底面及び第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接する位置に後述する第二のＯリング１６０を搭載することができる構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、後述する第二のＯリング１６０が搭載され、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部が収納された場合、後述する第二のＯリング１６０を第三の凹部空間１７３の底面と第二のジグ１７０側を向く水晶片１１１の主面とで挟むことができる構造となっている。
【００７０】
第二のＯリング１６０は、前述したように、第三の凹部空間１７３の底面に接触しつつ第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触する位置に配置され搭載される。
また、第二のＯリング１６０は、環状となっている弾性体が用いられる。
また、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０と保持具１２０に保持されている水晶振動素子の水晶片１１１とで挟まれた場合、第二のＯリング１７０の内縁側の縁部が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２の縁部に沿って位置する場所に配置され搭載される。従って、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０と保持具１２０に保持されている水晶振動素子の水晶片１１１とで挟まれた場合、内縁側の縁部の大きさが第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２と同じ大きさとなり、外縁側の縁部の大きさが水晶片１１１の主面の大きさより小さい大きさとなるように形成されている。
また、第二のＯリング１６０は、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定される場合、第二のジグ１７０側を向く水晶片１１１の主面と第二のジグ１７０との気密性を保つ役割を果たす。
【００７１】
本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、特に図示しないが、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とを固定することができる構成となっている。
例えば、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグ１００は、第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０にネジ用貫通穴（図示せず）が形成されており、第二のジグ１７０のネジ用貫通穴の縁部を形成する面にはネジ加工がされており、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とを固定ネジ（図示せず）によって固定することができる構成となっている。このとき、固定ネジのネジ頭が円柱凸部１７２に接している平板部１７１の面に対向する面からはみ出していない状態となっている。
【００７２】
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、第一のＯリング１４０を第一のジグ１３０と第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の主面とで挟みつつ、第二のＯリング１６０を第二のジグ１７０と第二のジグ１７０側を向く水晶片１１１の主面とで挟んだ状態で、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とで第三のＯリング１５０及び保持具１２０に保持されている水晶振動素子を挟む構造となっている。
このとき、第一のＯリング１４０は、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２と接触しない位置に配置されている。また、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２と接触しない位置に配置されている。
【００７３】
また、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグは、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定されている場合、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の基部収納用凹部空間１７４とで形成される空間内に水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１を収納することができる構成となっている。
このとき、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の励振電極１１２と対向する位置に設けられており、第二の貫通穴１４７の開口部が第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の励振電極１１２と対向する位置に設けられている。
従って、本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグ１００は、第一の貫通穴１３７から第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が露出しつつ、第二の貫通穴１７６から第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が露出するように、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を搭載することができる構成となっている。
【００７４】
このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴１３７が形成されている第一のジグ１３０の第一の基部収納用空間１３２及び第二の貫通穴１７６が形成されている第二のジグ１７０の第二の基部収納用空間１７６に基部１２１を収納させつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間１３２の底面が平板部１７１に接する面に対向する円柱部１７２の面に接触させた場合、水晶片１１１が第一の環状凸部１３６と第二の環状凸部１７５とで挟まれ、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置され、第二の貫通穴１７６の開口部が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴１３７によって第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２を露出させつつ、第二の貫通穴１７５によって第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２を露出させることができる構造となっている。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、従来の感応膜形成用ジグのように引出電極１１３上に感応膜Ｋが形成されず、露出されている励振電極１１２にのみ感応膜Ｋを形成することが可能となる。
従って、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて感応膜Ｋを形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、励振電極１１２にのみ感応膜Ｋを形成することができるため、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００７５】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴１３７が形成されている第一のジグ１３０の第一の基部収納用空間１３４及び第二の貫通穴１７６が形成されている第二のジグ１７０の第二の基部収納用空間１７４に基部１２１を収納させつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間１３２の底面が平板部１７１に接する面に対向する円柱部１７２の面に接触させた場合、水晶振動素子の励振電極１１２が第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０に接触しない構造となっているので、水晶振動素子の両主面に設けられた励振電極１１２にゴミ等の付着物が付着することを防ぐことができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて感応膜Ｋを形成したＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、他方の励振電極１１２に付着した付着物によって周波数が変化することを防ぐことができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較し、所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【００７６】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一の貫通穴１３７が形成されている第一のジグ１３０の第一の基部収納用空間１３４及び第二の貫通穴１７６が形成されている第二のジグ１７０の第二の基部収納用空間１７４に基部１２１を収納させつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納させ、かつ、第一の凹部空間１３２の底面が平板部１７１に接する面に対向する円柱部１７２の面に接触させた場合、水晶片１１１が第一の環状凸部１３６と第二の環状凸部１７５とで挟まれ、第一の貫通穴１３７の開口部が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置され、第二の貫通穴１７６の開口部が第二のジグ170側を向く励振電極１１２と対向する位置に配置されるので、第一の貫通穴１３７によって第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２を露出させつつ、第二の貫通穴１７６によって第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２を露出させることができる構造となっている。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成する場合、水晶振動素子の一方の主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成した後、そのまま、水晶振動素子の他方の主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成することができる。
従って、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて両主面に感応膜Ｋを形成する場合、保持具１２０に保持された水晶振動素子を第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０に搭載したままの状態で水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成することができるので、従来の感応膜形成用ジグを用いた場合と比較して手間と時間を省くことができ、生産性を向上させることができる。
【００７７】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第二のジグ１７０の円柱凸部１７２の主面の大きさが第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面の大きさと同じ大きさとなっており、第二のジグ１７０の両主面の長さが第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２の底面から開口部までの長さと同じ長さとなっているので、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を第一のジグ１３０に搭載した後、第一のジグ１３０の所定の位置に第二のジグ１７０を容易に配置することができる。
【００７８】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一のジグ１３０の第一の基部収納用凹部空間１３４に、水晶振動素子を保持している保持具１２０の基部１２１の一部を収納させることで、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が第一の貫通穴１３７の開口部に対向する位置に容易に配置することができる。
【００７９】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定されている場合、第二のジグ１７０の第二の基部収納用凹部空間１７４の開口部が第一のジグ１３０の第一の基部収納用凹部空間１３４の開口部に対向する位置に設けられているので、第一のジグ１３０の所定の位置に第二のジグ１７０を配置した場合、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２が第二の貫通穴１７６の開口部に対向する位置に容易に配置させることができる。
【００８０】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグによれば、水晶片１１１の両主面に設けられた励振電極１１２に感応膜Ｋを容易に形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成用ジグを用いて感応膜が形成された微少質量測定用センサ素子は、水晶片１１１の一方の主面に設けられた励振電極１１２にのみ感応膜Ｋが形成されている微少質量測定用センサ素子と比較して所定の物質を検出する検出精度及び検出感度を向上させることができる。
【００８１】
次に、本発明の実施形態に係る感応膜形成方法について説明する。
本発明の実施形態に係る感応膜形成方法は、前述した感応膜形成用ジグが用いられる。
【００８２】
本発明の実施形態に係る感応膜形成方法は、第一のＯリング搭載工程、水晶振動素子搭載工程、第三のＯリング搭載工程、第二のＯリング搭載工程、固定工程、第一の滴下工程、第一の感応膜形成工程、第二の滴下工程、第二の感応膜形成工程を備えている。
【００８３】
（第一のＯリング搭載工程）
第一のＯリング搭載工程は、例えば、図５に示すように、前記第二の凹部空間１３５の底面に接ししつつ前記第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接するように、前記第一のジグ１３０に前記第一のＯリング１４０を搭載する工程である。
【００８４】
第一のジグ１３０は、平板状に形成されおり、一方の主面に第一の環状溝１３１と第一の凹部空間１３２と脚部用凹部空間１３３（図３（ａ）参照）が形成されている。
また、第一のジグ１３０は、第一の凹部空間１３２の底面に、第一の基部収納用凹部空間１３４と第二の凹部空間１３５とが形成されている。
また、第一のジグ１３０は、第二の凹部空間１３５の底面に、第一の環状凸部１３６と第一の貫通穴１３７とが形成されている。
【００８５】
第一のＯリング１４０は、前述したように、環状の弾性体が用いられている。
また、第一のＯリング１４０は、第二の凹部空間１３５の底面に接触しつつ、第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接触する位置に配置される。
また、第一のＯリング１４０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納させつつ保持具１２０の脚部１２３の一部を脚部用凹部空間１３３に収納させた場合、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の主面と第二の凹部空間１３５の底面とで挟まれる。
また、第一のＯリング１４０は、後述する固定工程で、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定された場合、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極１１２に接触せず、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面に接触する大きさとなっている。
【００８６】
（水晶振動素子搭載工程）
水晶振動素子搭載工程は、図６に示すように、前記第一の基部収納用空間１３４内に前記基部１２１の一部を収納しつつ前記脚部用凹部空間１３３に前記脚部１２３を収納し、第一のＯリング１４０の内縁側に前記励振電極１１２が位置するように前記第一のＯリング１４０を前記第二の凹部空間１３５の底面と前記第一のジグ１３０側を向く前記水晶片１１１の主面とで挟み、前記第一のジグ１３０に前記水晶振動素子を搭載する工程である。
なお、図６において、第一のＯリング１４０は、水晶振動素子の水晶片１１１と第一のジグ１３０とで挟まれている際の状態を示している。
【００８７】
水晶振動素子は、保持具１２０に保持されている。
また、水晶振動素子は、平板状の水晶片１１１の一方の主面に一方の励振電極１１２及び一方の引出電極１１３（図１（ａ）参照）が設けられつつ、水晶片１１１の他方の主面に他方の励振電極１１２及び他方の引出電極１１３が設けられている。
また、水晶振動素子は、引出電極１１３に電圧が印加されると、励振電極１１３に電圧が印加され、励振電極１１３に挟まれている水晶片１１１が所定の周波数で振動する特性を有している。
【００８８】
保持具１２０は、基部１２１の所定の一面から２つ一対の固定部１２３が延設されつつ所定の一面に対向する基部１２１の所定の他の一面から２つ一対の脚部１２３が延設されている。
また、保持具１２０は、一方の固定部１２２と一方の脚部１２３とが電気的に接続されつつ他方の固定部１２２と他方の脚部１２３とが電気的に接続されている。
また、保持具１２０は、例えば、一方の固定部１２２が一方の引出電極１１３に電気的に接続されつつ固定され、他方の固定部１２２が他方の引出電極１１３に電気的に接続されつつ固定されることで、水晶振動素子を保持することができる構造となっている。このとき、一方の励振電極１１２と一方の固定部１２２とが電気的に接続され、他方の励振電極１１２と他方の固定部１２２とが電気的に接続された状態となっている。
【００８９】
第一のジグ１３０は、第一の基部収納用凹部空間１３４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納しつつ、脚部用凹部空間１３３に脚部１２３の一部を収納した場合、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面が第一の環状凸部１３６に接触しつつ、第一のジグ１３０側を向く水晶振動素子の面の励振電極が第一の貫通穴１３７の開口部に対向する位置に位置する構造となっている。
【００９０】
従って、水晶振動素子搭載工程では、水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を第一の基部収納用凹部空間１３４に収納しつつ、保持具１２０の脚部１２３の一部を脚部用凹部空間１３３に収納させ、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２と第一の貫通穴１３７の開口部とが対向するように、第一のジグ１３０に搭載されている第一のＯリング１４０を第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面と第二の凹部空間１３５の底面とで挟み、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を搭載する。
【００９１】
（第三のＯリング搭載工程）
第三のＯリング搭載工程は、図７に示すように、前記第一の環状溝１３１に前記第三のＯリング１５０を収納し前記第三のＯリング１５０を搭載する工程である。
第三のＯリング搭載工程では、第一のＯリング１４０及び保持具１２０に保持されている水晶振動素子が搭載されている第一のジグ１３０の第一の環状溝１３１に、第三のＯリング１５０を収納させて搭載している。
【００９２】
（第二のＯリング搭載工程）
第二のＯリング搭載工程は、図８に示すように、前記第一のジグ１３０に搭載されている前記水晶振動素子の、前記第一のジグ１３０側を向く面に対向する前記励振電極１１２を前記第二のＯリング１６０の内縁側に位置するように前記第二のＯリング１６０を搭載する工程である。
【００９３】
第二のＯリング１６０は、環状の弾性体が用いられ、内径が励振電極１１２の外径以上となっており、外径が水晶片１１１の外径より小さくなっている。
また、第二のＯリング１６０は、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面に対向する面上に位置される。このとき、第二のＯリング１６０は、第一のジグ１３０側を向く水晶片１１１の面に対向する面に設けられている励振電極１１２に接触しない位置に配置され搭載される。
【００９４】
（固定工程）
固定工程は、図９に示すように、前記円柱凸部１７２を前記第一の凹部空間１３２の底面側に向けた状態で前記第一のジグ１３０と前記第二のジグ１７０とで前記水晶振動素子及び前記第三のＯリング１５０を挟みつつ、前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２が前記第二のＯリング１６０の内縁側に位置するように調整し、固定する
工程である。
【００９５】
第二のジグ１７０は、第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が第二の貫通穴１７６の開口部と対向する位置に水晶振動素子を搭載することができる構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、第三の凹部空間１７３の底面及び第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触するように第二のＯリング１６０を搭載することができる構造となっている。
また、第二のジグ１７０は、第二のＯリング１６０を搭載しつつ第二の基部収納用凹部空間１７４に水晶振動素子が保持されている保持具１２０の基部１２１の一部を収納した場合、水晶振動素子の水晶片１１１と第二の環状凸部１７５とで第二のＯリング１６０を挟んだ状態で、第二のＯリング１６０の内縁側の縁部が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に接触しない位置に第二のＯリング１６０を搭載することができる構造となっている。
【００９６】
また、第二のジグ１７０は、特に図示していないが、第一のジグ１３０と固定することができる構造となっている。
例えば、第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０にネジ用貫通穴（図示せず）が形成されており、第二のジグ１３０のネジ用貫通穴の縁部を形成する面にはネジ加工がされており、第一のジグ１３０と第二のネジ１７０とを固定ネジ（図示せず）によって固定することができる構成となっている。このとき、固定ネジのネジ頭が第二のジグ１７０に接する面に対向する第二のジグ１７０の面からはみ出していない状態となっている。
【００９７】
固定工程では、第一のジグ１３０に第一のＯリング１４０と保持具１２０に保持されている水晶振動素子と第三のＯリング１５０とが搭載され、水晶振動素子の水晶片に第二のＯリング１６０が搭載された後、第二のジグ１７０の円柱凸部１７２を第一のジグ１３０の第一の凹部空間１３２側を向くように第二のジグ１７０が搭載され、第一のジグ１３０と第二のジグ１７０とが固定される。
このとき、第二のＯリング１６０は、第二のジグ１７０の第三の凹部空間１７３の底面に接触しつつ第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触する位置であって、第二のジグ１７０側を向く水晶振動素子の励振電極１１２に接触しない位置に配置されている。
また、固定工程では、保持具１２０に保持された水晶振動素子に着目すると、図９に示すように、第一の貫通穴１３７の開口部から第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２が露出しつつ、第二の貫通穴１７６の開口部から第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が露出した状態となっている。
【００９８】
（第一の滴下工程）
第一の滴下工程は、前記第一のジグ１３０から前記第二のジグ１７０に向かう向きで前記第一の貫通穴１３７に硬化又は乾燥することで感応膜Ｋとなる液状材料を前記第一のジグ１３０側を向く前記励振電極１１２に滴下する工程である。
ここでは、前述したように、感応膜Ｋが所定の液状材料が硬化することで形成される場合について説明する。
【００９９】
第一の滴下工程では、第一の貫通穴１３７の開口部から第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２が露出しつつ、第二の貫通穴１７６の開口部から第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が露出した状態で、第一のジグ１３０から第二のジグ１７０に向かう向きで液状材料が滴下される。
このとき、第一のＯリング１４０が第二の凹部空間１３５の底面及び第一の環状凸部１３６の内縁側を向く面に接触しつつ、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に接触しないように配置され搭載されているので、感応膜Ｋとなる液状材料が滴下されても露出されていない引出電極１１３に液状材料が滴下されない。
【０１００】
第一の滴下工程では、前述したように、一方の脚部１２３と水晶振動素子の一方の励振電極１１２とが電気的に接続されており、他方の端部１２３と水晶振動素子の他方の励振電極１１３とが電気的に接続されているので、感応膜形成用ジグ１００から露出されている保持具１２０の脚部１２３を測定することで、液状材料が滴下されているときの水晶振動素子の水晶片の周波数をリアルタイムで測定することができる。
このため、第一の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に滴下される量を容易に制御することができ、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みを制御することが可能となる。
つまり、第一の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に滴下される量を制御することが容易にできるので、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みばらつきを抑えることができる。
【０１０１】
（第一の感応膜形成工程）
第一の感応膜形成工程は、前記第一のジグ１３０側を向く前記励振電極１１２に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第一のジグ１３０側を向く前記励振電極１１２に感応膜Ｋを形成する工程である。
第一の感応膜形成工程では、例えば、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に滴下された液状材料が硬化されて、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋが形成される。
【０１０２】
（第二の滴下工程）
第二の滴下工程は、前記第二のジグ１７０から前記第二のジグ１７０に向かう向きで前記第二の貫通穴１７６に硬化又は乾燥することで感応膜Ｋとなる液状材料を前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２に滴下する工程である。
ここでは、前述したように、感応膜Ｋが所定の液状材料が硬化することで形成される場合について説明する。
【０１０３】
第二の滴下工程では、第二の貫通穴１７６の開口部から第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が露出した状態で、第二のジグ１７０から第一のジグ１３０に向かう向きで液状材料が滴下される。
このとき、第二のＯリング１６０が第三の凹部空間１７３の底面及び第二の環状凸部１７５の内縁側を向く面に接触しつつ、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に接触しないように配置され搭載されているので、感応膜Ｋとなる液状材料が滴下されても露出されていない引出電極１１３に液状材料が滴下されない。
【０１０４】
第二の滴下工程では、前述したように、一方の脚部１２３と水晶振動素子の一方の励振電極１１２とが電気的に接続されており、他方の脚部１２３と水晶振動素子の他方の励振電極１１２とが電気的に接続されているので、感応膜形成用ジグ１００から露出されている保持具１２０の脚部１２３を測定することで、液状材料が滴下されているときの水晶振動素子の水晶片１１１の周波数をリアルタイムで測定することができる。
このため、第二の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に滴下される量を容易に制御することができ、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みを制御することが可能となる。
つまり、第二の滴下工程では、感応膜Ｋとなる液状材料が第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に滴下される量を制御することが容易にできるので、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に形成される感応膜Ｋの厚みばらつきを抑えることができる。
【０１０５】
（第二の滴下）
第二の滴下工程は、前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第二のジグ１７０側を向く前記励振電極１１２に感応膜Ｋを形成する工程である。
第二の感応膜形成工程では、例えば、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に滴下された液状材料が硬化されて、第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋが形成される。
【０１０６】
このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０とで固定し、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２が第一の貫通穴１３７から露出されつつ第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２が第二の貫通穴１７６から露出された状態にし、第一の貫通穴１３７内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、第二の貫通穴１７６内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成しているので、第一の貫通穴１３７の開口部及び第二の貫通穴１７６の開口部から液状材料を滴下することで所定の位置に容易に液状材料を滴下することができ、その結果、感応膜Ｋを所定の位置に形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法を用いて感応膜Ｋが形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、水晶振動素子の励振電極上にのみ感応膜を形成することができるので、従来の感応膜形成方法と比較し所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【０１０７】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を第一のジグ１３０及び第二のジグ１７０とで固定し、第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２のみが第一の貫通穴１３７から露出されつつ第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２のみが第二の貫通穴１７６から露出された状態にし、第一の貫通穴１３７内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第一のジグ１３０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、第二の貫通穴１７６内部へ感応膜Ｋとなる液状材料を滴下し硬化又は乾燥させて第二のジグ１７０側を向く励振電極１１２に感応膜Ｋを形成し、水晶振動素子の両主面の励振電極１１２に感応膜Ｋを形成しているので、水晶振動素子の励振電極１１２上にのみ感応膜Ｋを形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法を用いて感応膜Ｋが形成されたＱＣＭセンサ素子で所定の物質を検出する場合、従来の感応膜形成方法のように引出電極１１３上に感応膜Ｋが形成されないので、従来の感応膜形成方法と比較して所定の物質を検出する検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、保持具１２０に保持されている水晶振動素子を感応膜形成用ジグ１００に搭載したとき、脚部１２３の一部が脚部用凹部空間１３３に収納されつつ脚部１２３の他の一部が感応膜形成用ジグ１００から露出された状態となっているので、感応膜Ｋとなる液状材料を滴下しながら水晶振動素子の周波数を測定することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、液状材料の滴下量を制御することが可能となり、液状材料が硬化又は乾燥されて形成される感応膜の厚みを制御することができる。
従って、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、感応膜Ｋの厚みばらつきを抑えることができ、従来の感応膜形成方法と比較し生産性を向上させることができる。
【０１０９】
また、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法によれば、水晶片１１１の両主面に設けられた励振電極１１２に容易に感応膜Ｋを形成することができる。
このため、このような本発明の実施形態に係る感応膜形成方法を用いて形成された微少質量測定用センサ素子は、水晶片１１１の一方の主面に設けられた励振電極１１２のみ感応膜Ｋが形成されている微少質量測定用センサ素子と比較すると所定の物質を検出する検出精度及び検出感度を向上させることができる。
【０１１０】
なお、第二のジグと第一のジグとがネジによって固定されている場合につちえ説明しているが、第一のジグと第二のジグとを固定することができれば、例えば、クリップを用いて固定してもよい。
【０１１１】
また、第二のジグと第一のジグとがネジによって固定されている場合について説明しているが、第一のジグと第二のジグとを固定することができれば、例えば、第一のジグ及び第二のジグにそれぞれからかかる重力を利用して固定してもよい。
【０１１２】
また、保持されている水晶振動素子に感応膜を形成するジグについて説明しているが、例えば、複数の水晶振動素子を同時に形成できるように複数個連結させてもよい。
【０１１３】
また、感応膜が所定の液状材料が滴下され硬化することで形成されている場合について説明しているが、所定の他の一つの液状材料を滴下し乾燥させて感応膜を形成してもよい。
【０１１４】
また、第一のＯリングと第一のジグとがそれぞれ独立している場合について説明しているが、例えば、第一のＯリングが第一のジグの所定の位置に搭載された状態で一体化されていてもよい。このとき、第一のＯリング搭載工程を省略することができる。
【０１１５】
また、第二のＯリングと第二のジグとがそれぞれ独立している場合について説明しているが、例えば、第二のＯリングが第二のジグの所定の位置に搭載された状態で一体化されていてもよい。このとき、第二のＯリング搭載工程を省略することができる。
【０１１６】
また、第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成した後に第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成する場合について説明しているが、例えば、第一のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成した後に第二のジグ側を向く励振電極に感応膜を形成してもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１１１ 水晶片
１１２ 励振電極
１１３ 引出電極
１２０ 保持具
１２１ 基部
１２２ 固定部
１２３ 脚部
Ｋ 感応膜
１３０ 第一のジグ
１３１ 第一の環状溝
１３２ 第一の凹部空間
１３３ 脚部用凹部空間
１３４ 第一の基部収納用凹部空間
１３５ 第二の凹部空間
１３６ 第一の環状凸部
１３７ 第一の貫通穴
１４０ 第一のＯリング
１５０ 第三のＯリング
１６０ 第二のＯリング
１７０ 第二のジグ
１７１ 平板部
１７２ 円柱凸部
１７３ 第三の凹部空間
１７４ 第二の基部収納用凹部空間
１７５ 第二の環状凸部
１７６ 第二の貫通穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶片の両主面に設けられている励振用電極に一方の端部が接続され他方の端部が前記水晶片の端部に位置するように引出電極が設けられ、略直方体形状の基部と前記基部の所定の一面から同一方向に延設されている固定部と前記固定部と反対方向に延設されている二つ一対の脚部とからなる保持具を備え、前記固定部に電気的に接続されつつ固定されている水晶振動素子の、前記励振用電極に感応膜を形成する際に用いる感応膜形成用ジグであって、
平板状に形成され、一方の主面に第一の環状溝と前記第一の環状溝の内縁側に第一の凹部空間と前記第一の凹部空間から側面にかけて脚部用空間とが形成され、前記第一の凹部空間の底面に第二の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第一の基部収納空間とが形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第一の環状凸部と前記第一の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第一の貫通穴とが前記第二の凹部空間の底面に形成されている第一のジグと、
外径が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第一の環状凸部の内縁側を向く面と前記第二の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第二の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第一のＯリングと、
平板部と前記平板部の一方の主面に設けられ前記第一の凹部空間と同形状になっている円柱部とから構成され、前記第三の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第二の基部収納空間とが前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第二の環状凸部と前記第二の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第二の貫通穴とが前記第三の凹部空間の底面に形成されている第二のジグと、
外形が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第二の環状凸部の内縁側を向く面と前記第三の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第三の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第二のＯリングと、
前記第一の環状溝に収納され、前記第一のジグと前記第二のジグとで挟まれる第三のＯリングと、
を備え、
前記第一の基部収納空間及び前記第二の基部収納空間に前記基部を収納させつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部の一部を収納させ、かつ、前記第一の凹部空間の底面が前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に接触させた際、
前記水晶片が前記第一の環状凸部と前記第二の環状凸部とで挟まれ、
前記第一の貫通穴の開口部が前記第一のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置され、
前記第二の貫通穴の開口部が前記第二のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置される
ことを特徴とする感応膜形成用ジグ。
【請求項２】
前記請求項１に記載の感応膜形成用ジグを用い、
前記第二の凹部空間の底面に接ししつつ前記第一の環状凸部の内縁側を向く面に接するように、前記第一のジグに前記第一のＯリングを搭載する第一のＯリング搭載工程と、
前記第一の基部収納用空間内に前記基部の一部を収納しつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部を収納し、第一のＯリングの内縁側に前記励振電極が位置するように前記第一のＯリングを前記第二の凹部空間の底面と前記第一のジグ側を向く前記水晶片の主面とで挟み、前記第一のジグに前記水晶振動素子を搭載する水晶振動素子搭載工程と、
前記第一の環状溝に前記第三のＯリングを収納し前記第三のＯリングを搭載する第三のＯリング搭載工程と、
前記第一のジグに搭載されている前記水晶振動素子の、前記第一のジグ側を向く面に対向する前記励振電極を前記第二のＯリングの内縁側に位置するように前記第二のＯリングを搭載する第二のＯリング搭載工程と、
前記円柱凸部を前記第一の凹部空間の底面側に向けた状態で前記第一のジグと前記第二のジグとで前記水晶振動素子及び前記第三のＯリングを挟みつつ、前記第二のジグ側を向く前記励振電極が前記第二のＯリングの内縁側に位置するように調整し、固定する固定工程と、
前記第一のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第一の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第一の滴下工程と、
前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第一のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第一の感応膜形成工程と、
前記第二のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第二の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第二の滴下工程と、
前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第二のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第二の感応膜形成工程と、
からなることを特徴とする感応膜形成方法。
【請求項１】
水晶片の両主面に設けられている励振用電極に一方の端部が接続され他方の端部が前記水晶片の端部に位置するように引出電極が設けられ、略直方体形状の基部と前記基部の所定の一面から同一方向に延設されている固定部と前記固定部と反対方向に延設されている二つ一対の脚部とからなる保持具を備え、前記固定部に電気的に接続されつつ固定されている水晶振動素子の、前記励振用電極に感応膜を形成する際に用いる感応膜形成用ジグであって、
平板状に形成され、一方の主面に第一の環状溝と前記第一の環状溝の内縁側に第一の凹部空間と前記第一の凹部空間から側面にかけて脚部用空間とが形成され、前記第一の凹部空間の底面に第二の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第一の基部収納空間とが形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第一の環状凸部と前記第一の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第一の貫通穴とが前記第二の凹部空間の底面に形成されている第一のジグと、
外径が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第一の環状凸部の内縁側を向く面と前記第二の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第二の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第一のＯリングと、
平板部と前記平板部の一方の主面に設けられ前記第一の凹部空間と同形状になっている円柱部とから構成され、前記第三の凹部空間と前記基部の一部を収納することができる第二の基部収納空間とが前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に形成され、外径が前記水晶片の主面の大きさより小さい第二の環状凸部と前記第二の環状凸部の内縁側に位置しつつ開口部が前記励振電極と同じ大きさの第二の貫通穴とが前記第三の凹部空間の底面に形成されている第二のジグと、
外形が前記励振電極の外径より大きく前記水晶片の外径より小さくなっており、前記第二の環状凸部の内縁側を向く面と前記第三の凹部空間の底面とに接する位置に配置されて前記第三の凹部空間の底面と前記水晶片の主面とで挟まれる第二のＯリングと、
前記第一の環状溝に収納され、前記第一のジグと前記第二のジグとで挟まれる第三のＯリングと、
を備え、
前記第一の基部収納空間及び前記第二の基部収納空間に前記基部を収納させつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部の一部を収納させ、かつ、前記第一の凹部空間の底面が前記平板部に接する面に対向する前記円柱部の面に接触させた際、
前記水晶片が前記第一の環状凸部と前記第二の環状凸部とで挟まれ、
前記第一の貫通穴の開口部が前記第一のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置され、
前記第二の貫通穴の開口部が前記第二のジグ側を向く前記励振電極と対向する位置に配置される
ことを特徴とする感応膜形成用ジグ。
【請求項２】
前記請求項１に記載の感応膜形成用ジグを用い、
前記第二の凹部空間の底面に接ししつつ前記第一の環状凸部の内縁側を向く面に接するように、前記第一のジグに前記第一のＯリングを搭載する第一のＯリング搭載工程と、
前記第一の基部収納用空間内に前記基部の一部を収納しつつ前記脚部用凹部空間に前記脚部を収納し、第一のＯリングの内縁側に前記励振電極が位置するように前記第一のＯリングを前記第二の凹部空間の底面と前記第一のジグ側を向く前記水晶片の主面とで挟み、前記第一のジグに前記水晶振動素子を搭載する水晶振動素子搭載工程と、
前記第一の環状溝に前記第三のＯリングを収納し前記第三のＯリングを搭載する第三のＯリング搭載工程と、
前記第一のジグに搭載されている前記水晶振動素子の、前記第一のジグ側を向く面に対向する前記励振電極を前記第二のＯリングの内縁側に位置するように前記第二のＯリングを搭載する第二のＯリング搭載工程と、
前記円柱凸部を前記第一の凹部空間の底面側に向けた状態で前記第一のジグと前記第二のジグとで前記水晶振動素子及び前記第三のＯリングを挟みつつ、前記第二のジグ側を向く前記励振電極が前記第二のＯリングの内縁側に位置するように調整し、固定する固定工程と、
前記第一のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第一の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第一の滴下工程と、
前記第一のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第一のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第一の感応膜形成工程と、
前記第二のジグから前記第二のジグに向かう向きで前記第二の貫通穴に硬化又は乾燥することで感応膜となる液状材料を前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下する第二の滴下工程と、
前記第二のジグ側を向く前記励振電極に滴下した前記液状材料を硬化又は乾燥させ前記第二のジグ側を向く前記励振電極に感応膜を形成する第二の感応膜形成工程と、
からなることを特徴とする感応膜形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７６６４７（Ｐ２０１３−７６６４７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１７０６７（Ｐ２０１１−２１７０６７）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラクリスタルデバイス株式会社 (870)
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラクリスタルデバイス株式会社 (870)
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