JP6111469B2 - 弾性表面波センサ - Google Patents

Description

本発明は、液体の性質あるいは液体に含まれる成分を測定することができる弾性表面波センサに関するものである。なお、液体は、流動性を有するものであればよく、粘性が高くても構わない。

弾性表面波素子を用いて、検体液の性質もしくは検体液の成分を測定する弾性表面波センサが知られている。

弾性表面波センサは、圧電基板上に検体液に含まれる成分と反応する検出部を設け、この検出部を伝搬した弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）に基づく電気信号を測定することによって検体液の性質あるいは成分を検出するものである。

ＳＡＷは圧電基板の上面に設けられた一対の櫛歯状電極からなるＩＤＴ電極によって発生する。このＩＤＴ電極が検体液に浸されることを防止するためにＩＤＴ電極上に密閉空間を構成する封止部材を設ける技術が知られている（例えば、特許文献１）。

封止部材は、ＩＤＴ電極と検出部との間において圧電基板の上面に支持される隔壁を有している。これにより、検体液のＩＤＴ電極上への流れは抑制される。このように、従来は、流路壁によって検体液の流れが制御されている。

特開２００６−１８４０１１号公報

しかし、流路壁による検体液の流れの制御は、種々の不都合を生じる。例えば、ＩＤＴ電極と検出部との間に位置する隔壁は、ＳＡＷがＩＤＴ電極から検出部へ伝搬する際にＳＡＷの伝搬ロスの要因となる。

また、例えば、ＩＤＴ電極上に検体液が流れることを許容し、流路壁を検出部およびＩＤＴ電極の外側に位置させた場合、検体液が流路壁を伝うことによって、検体液が検出部上に先んじてＩＤＴ電極上を流れ、その結果、検出部上に気泡が生じるおそれがある。

そこで、検体液の流れを好適に制御できる弾性表面波センサの提供が望まれる。

本発明の一実施態様に係る弾性表面波センサは、圧電基板と、前記圧電基板の上面に位置しており、検体に含まれる検出対象を検出する検出部と、前記圧電基板の上面に前記検出部を挟んで位置している一対のＩＤＴ電極と、前記検出部および前記一対のＩＤＴ電極を、空間を介して覆っているカバーと、を備えた弾性表面波センサであって、前記カバーの下面は、前記検出部に対向する第１領域と、前記第１領域に対して、前記検出部および前記一対のＩＤＴ電極の並び方向の両側に位置する一対の第２領域と、を有し、前記第１領域は、前記一対の第２領域よりも検体との接触角が小さい。

上記の構成によれば、好適に検体液（液状の検体）の流れを制御できる。なお、検体（検体液）は、例えば、水を含むものであってもよいし、油を含むものであってもよい。また、例えば、検体は、溶液であってもよいし、ゾルであってもよい。

本発明の第１の実施形態に係るＳＡＷセンサを示す斜視図である。 図１のＳＡＷセンサの分解斜視図である。 図１のＳＡＷセンサのセンサチップを示す斜視図である。 図３のセンサチップの分解斜視図である。 図３のセンサチップの圧電基板の上面を示す平面図である。 図６（ａ）は図１のVIａ−VIａ線における断面図であり、図６（ｂ）は図１のVIb−VIb線における断面図である。 図７（ａ）〜図７（ｄ）は図３のセンサチップの製造方法を説明する断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るＳＡＷセンサのセンサチップを示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るＳＡＷセンサのセンサチップを示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るＳＡＷセンサを示す分解斜視図である。 図１１（ａ）は図１０のXIａ−XIａ線における断面図であり、図１１（ｂ）は図１０のXIb−XIb線における断面図である。 図１２（ａ）および図１２（ｂ）は本発明の第５の実施形態に係るＳＡＷセンサを示す断面図である。 本発明の第６の実施形態に係るＳＡＷセンサを示す断面図である。 流路形状の変形例を説明する斜視図である。

以下、本発明に係るＳＡＷセンサの実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する各図面において同じ構成部材には同じ符号を付すものとする。また、各部材の大きさや部材同士の間の距離などは模式的に図示しており、現実のものとは異なる場合がある。

また、ＳＡＷセンサは、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともにｚ方向の正側を上方として、上面、下面などの用語を用いるものとする。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るＳＡＷセンサ１を示す斜視図である。

ＳＡＷセンサ１は、例えば、全体として概ね長方形の板状に形成されている。その厚みは、例えば、０．５ｍｍ〜３ｍｍであり、ｘ方向の長さは、例えば、１ｃｍ〜５ｃｍであり、ｙ方向の長さは、例えば、１ｃｍ〜３ｃｍである。

ＳＡＷセンサ１には、検体液を取り込むための第１流入口３、および、電気信号の入出力に供される複数の端子５が設けられている。第１流入口３は、例えば、長方形の一端に位置し、複数の端子５は、例えば、長方形の他端に位置している。

ＳＡＷセンサ１は、例えば、発振回路等を含む不図示のリーダに装着される。装着は、例えば、ＳＡＷセンサ１の端子５側の端部をリーダのスロットに差し込むことによって行われる。そして、ＳＡＷセンサ１は、リーダから複数の端子５のいずれかに入力された電気信号を、第１流入口３から取り込んだ検体液の性質または成分に応じて変化させ、複数の端子５のいずれかからリーダへ出力する。ＳＡＷセンサ１は、例えば、使い捨てのセンサとされている。

ＳＡＷセンサ１は、基体７と、基体７に搭載されたセンサチップ９とを有している。センサチップ９は、検体液に応じた電気信号の変換を実質的に行う。基体７は、センサチップ９の取り扱い性の向上等に寄与するパッケージとして機能する。

基体７には、既述の第１流入口３と、第１流入口３から取り込まれた検体液をセンサチップ９に導くための流路１１が形成されている。流路１１は、例えば、第１流入口３からセンサチップ９へ直線状に延びている。また、基体７には、既述の複数の端子５と、複数の端子５とセンサチップ９とを接続する配線１３（図２参照）とを有している。

図２は、ＳＡＷセンサ１の分解斜視図である。

基体７は、例えば、互いに積層される層状の下層部材１５、中層部材１７および上層部材１９を有している。

下層部材１５は、例えば、プリント配線板と同様の構成とされている。その絶縁基体１６は、例えば、樹脂またはセラミックを主体として構成されている。絶縁基体１６の平面形状は、例えば、ＳＡＷセンサ１全体の平面形状と同様である。絶縁基体１６の上面には、既述の複数の端子５および配線１３が形成されている。センサチップ９は、例えば、接着剤によって、絶縁基体１６の上面に固定されている。

中層部材１７は、例えば、樹脂またはセラミック等の絶縁性材料によって構成されている。中層部材１７は、例えば、接着剤によって下層部材１５と貼り合わされている。中層部材１７の平面形状は、複数の端子５が露出するように、下層部材１５よりも若干短い長方形とされている。また、中層部材１７の一端側には、第１流入口３および流路１１を構成するための切り欠き１７ａと、センサチップ９を収容するための第１孔部１７ｂとが形成されている。切り欠き１７ａと第１孔部１７ｂとは接続されている。

上層部材１９は、例えば、親水性フィルムによって構成されている。従って、上層部材１９は、例えば、下層部材１５および中層部材１７に比較して検体液に対する濡れ性が高くなっている。なお、検体液に対する濡れ性（または親水性）は、一般に知られているように、検体液との接触角によってその程度を測定することができる。親水性フィルムとしては、親水化処理が施された市販の樹脂性フィルムを使用することができる。樹脂は、例えば、ポリエステル系またはポリエチレン系である。上層部材１９は、例えば、接着剤によって中層部材１７と貼り合わされている。上層部材１９の平面形状は、中層部材１７と同様に、下層部材１５よりも若干短い長方形とされている。また、上層部材１９には、センサチップ９の上面を露出させるための第２孔部１９ｂが形成されている。

なお、ＳＡＷセンサ１は、例えば、可撓性を有さない。例えば、下層部材１５、中層部材１７および上層部材１９の少なくとも１つは、可撓性を有していない。

下層部材１５、中層部材１７および上層部材１９を積層すると、中層部材１７に切り欠き１７ａが形成されていることによって、下層部材１５の上面と上層部材１９の下面との間に流路１１が構成される。また、中層部材１７および上層部材１９に第１孔部１７ｂおよび第２孔部１９ｂが形成されていることによって、センサチップ９が収容される凹部が構成される。

下層部材１５の上面には、流路１１が構成される位置において、底面部材２１が設けられている。底面部材２１の上面は、流路１１の底面を構成する。底面部材２１は、例えば、上層部材１９と同様に、親水性フィルムによって構成されている。従って、底面部材２１は、下層部材１５よりも検体液との接触角が小さくなっている。底面部材２１は、例えば、接着剤２２（図６（ａ）参照）によって下層部材１５の上面に固定されている。

流路１１は、ｚ方向の高さが比較的小さく設定されている。例えば、流路１１のｚ方向の高さは、５０μｍ〜０．５ｍｍである。検体液の量を少なくする（例えば採血の量を少なくする）観点からは、流路１１の高さは、５０μｍ程度であることが好ましい。また、上述のように、流路１１の天井面（流路１１の上面、上層部材１９の下面）および底面（流路１１の下面、底面部材２１の上面）は、検体液との接触角が小さい。

流路１１のｚ方向の高さが小さく、また、天井面等において検体液との接触角が小さいことから、検体液が第１流入口３に接触すると、検体液は、毛細管現象によって流路１１をセンサチップ９に向かって流れる。すなわち、本実施形態の基体７においては、マイクロピペットなどの器具を用いて検体液を吸引し、吸引した検体液を第１流入口３へ流し込むというような作業は不要である。

なお、毛細管現象は、流路内面の接触角が９０°未満であれば、生じ得る。従って、上層部材１９および底面部材２１（親水性フィルム）の濡れ性（親水性）は、検体液（水に代表させてもよい）の接触角が９０°未満となる高さであればよい。また、毛細管現象を確実に生じさせる観点からは、これらの濡れ性は、接触角が６０°未満となる高さであることが好ましい。

図３は、センサチップ９の斜視図である。また、図４は、センサチップ９の分解斜視図である。

センサチップ９は、圧電基板２３と、圧電基板２３を覆うカバー２５と、これらの外部に露出し、電気信号の入出力に供される複数のパッド２７とを有している。圧電基板２３とカバー２５との間には、検体液が導入される空間２９が構成されている。空間２９は、カバー２５の側面に開口する第２流入口３１を介して基体７の流路１１と接続される。

圧電基板２３は、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）単結晶，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）単結晶、水晶などの圧電性を有する単結晶の基板からなる。圧電基板２３の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板２３の厚みは、０．３ｍｍ〜１ｍｍである。

カバー２５は、その大部分を構成するカバー本体３３（基材）と、カバー本体３３の下面（天井面）に貼り付けられたフィルム３５とを有している。

カバー本体３３は、例えば、圧電基板２３上に位置する枠部３７と、枠部３７上に位置する蓋部３９とを有している。枠部３７の上下に貫通する開口は、圧電基板２３および蓋部３９によって上下から塞がれる。これによって、空間２９が構成される。また、枠部３７の一部が途切れていることによって、第２流入口３１が構成される。なお、枠部３７および蓋部３９は、一体的に形成されていてもよい。

カバー本体３３は、例えば、樹脂またはセラミック等の絶縁性材料からなる。好適には、カバー本体３３は、ポリジメチルシロキサンからなる。ポリジメチルシロキサンを用いることによって、角部が丸みを帯びた形状など、カバー本体３３を任意の形状にすることが容易である。また、ポリジメチルシロキサンを用いれば、カバー本体３３の天井部や側壁を比較的簡単に分厚く形成することが容易である。蓋部３９の厚みおよび枠部３７の幅（カバー本体３３の側壁の厚み）は、例えば、０．３ｍｍ〜５ｍｍである。

フィルム３５は、例えば、上層部材１９および底面部材２１と同様に、親水性フィルムによって構成されている。従って、例えば、フィルム３５は、カバー本体３３よりも検体液との接触角が小さい。また、その下面における検体液の接触角は、９０°未満であり、好ましくは、６０°未満である。フィルム３５は、例えば、接着剤４１によってカバー本体３３の下面に貼り付けられている。なお、フィルム３５は、カバー本体３３および／またはフィルム３５自体の密着力によって、接着剤４１を用いずにカバー本体３３の下面に貼り付けられていてもよい。

カバー２５には、空間２９の排気等に寄与する貫通孔４３が形成されている。貫通孔４３は、例えば、蓋部３９、接着剤４１およびフィルム３５それぞれに孔が形成されることによって、カバー２５の上部に構成されている。この貫通孔４３は、例えば、センサチップ９の上面が上層部材１９の第２孔部１９ｂを介して基体７の外部に露出することによって、基体７の外部に露出する（図１および図２参照）。従って、空間２９は、貫通孔４３を介してＳＡＷセンサ１の外部に通じている。貫通孔４３は、空間２９に対して第２流入口３１とは反対側に位置している。

パッド２７は、例えば、カバー２５の外側において圧電基板２３の上面に設けられている。特に図示しないが、例えば、パッド２７は、ボンディングワイヤによって、下層部材１５上に設けられたパッドと接続され、ひいては、配線１３と接続される。

空間２９のｚ方向の高さ（詳細には後述する金属膜５５とフィルム３５との間の距離）は、比較的小さく設定されている。例えば、当該高さは、流路１１と同様に、５０μｍ〜０．５ｍｍであり、好ましくは、５０μｍ程度である。また、空間２９の天井面は、流路１１の天井面等と同様に、フィルム３５によって検体液との接触角が小さい。従って、流路１１において毛細管現象によって第２流入口３１に導かれた検体液は、毛細管現象によって空間２９内に導入される。

検体液が空間２９に導入されたとき、もともと空間２９内に存在していた空気は、貫通孔４３から外部へ放出される。これによって、検体液が空間２９内に入り込みやすくなる。なお、貫通孔４３は、検体液が流路１１を流れるときにも流路１１および空間２９の空気を排出し得る。

図５は、圧電基板２３の上面を示す平面図である。なお、図５においては、空間２９、第２流入口３１および流路１１も２点鎖線で示している。

圧電基板２３の上面には、空間２９に収まる領域において、第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７および短絡電極５１が形成されている。

第１ＩＤＴ電極４５は所定のＳＡＷを発生させるためのものであり、第２ＩＤＴ電極４７は、第１ＩＤＴ電極４５で発生したＳＡＷを受信するためのものである。第１ＩＤＴ電極４５で発生したＳＡＷを第２ＩＤＴ電極４７が受信できるように第２ＩＤＴ電極４７は、第１ＩＤＴ電極４５で発生したＳＡＷの伝搬路上に配置されている。

第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７それぞれは、一対の櫛歯電極を有している。各櫛歯電極は、バスバーおよびバスバーから延びる複数の電極指を有している。そして、一対の櫛歯電極は、複数の電極指が互いに噛み合うように配置されている。第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７は、トランスバーサル型のＩＤＴ電極を構成している。

第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７の電極指の本数、隣接する電極指同士の距離、電極指の交差幅などをパラメータとして周波数特性を設計することができる。ＩＤＴ電極によって励振されるＳＡＷとしては、レイリー波、ラブ波、リーキー波などが存在し、いずれが利用されてもよい。センサチップ９は、例えば、ラブ波を利用している。

第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７のＳＡＷの伝搬方向における外側の領域にＳＡＷの反射抑制のための弾性部材が設けられてもよい。ＳＡＷの周波数は、例えば、数メガヘルツ（ＭＨｚ）から数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の範囲内において設定可能である。なかでも、数百ＭＨｚから２ＧＨｚとすれば、実用的であり、かつ圧電基板２３の小型化ひいてはセンサチップ９の小型化を実現することができる。

第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７はそれぞれ配線４９を介してパッド２７に接続されている。これらのパッド２７および配線４９を介して、第１ＩＤＴ電極４５に電気信号が入力され、また、第２ＩＤＴ電極４７から電気信号が出力される。

短絡電極５１は、圧電基板２３の上面のうち第１ＩＤＴ電極４５と第２ＩＤＴ電極４７との間の領域である検出領域２３ａに配置されている。この短絡電極５１は、圧電基板２３の上面のうちＳＡＷの伝搬路となる部分を電気的に短絡させるためのものである。この短絡電極５１を設けることによって、ＳＡＷの種類によってはＳＡＷの損失を小さくすることができる。なお、ＳＡＷとして特にリーキー波を使用したときに短絡電極５１による損失抑制効果が高いと考えられる。

短絡電極５１は、例えば、第１ＩＤＴ電極４５から第２ＩＤＴ電極４７へ向かうＳＡＷの伝搬路に沿って伸びた長方形状とされている。短絡電極５１のＳＡＷの伝搬方向と直交する方向（ｘ方向）における幅は、例えば、第１ＩＤＴ電極４５の電極指の交差幅と同じである。また、短絡電極５１のＳＡＷの伝搬方向と平行な方向（ｙ方向）における第１ＩＤＴ電極４５側の端部は、第１ＩＤＴ電極４５の端部に位置する電極指の中心からＳＡＷの半波長分だけ離れた場所に位置している。同様にして、短絡電極５１のｙ方向における第２ＩＤＴ電極４７側の端部は、第２ＩＤＴ電極４７の端部に位置する電極指の中心からＳＡＷの半波長分だけ離れた場所に位置している。

短絡電極５１は、電気的に浮き状態とされていてもよいし、グランド電位用のパッド２７を設け、これに接続されてグランド電位とされてもよい。短絡電極５１をグランド電位とした場合には、第１ＩＤＴ電極４５と第２ＩＤＴ電極４７との間の電磁結合による直達波の伝搬を抑制することができる。

第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７、短絡電極５１、配線４９およびパッド２７は、例えば、金、アルミニウム、アルミニウムと銅との合金などからなる。またこれらの電極は、多層構造としてもよい。多層構造とする場合は、例えば、１層目がチタンまたはクロムからなり、２層目がアルミニウム、アルミニウム合金または金からなり、さらに最上層にチタンまたはクロムを積層してもよい。

図６（ａ）は、図１のVIａ−VIａ線における断面図であり、図６（ｂ）は、図１のVIｂ−VIｂ線における断面図である。

圧電基板２３の上面には、保護膜５３と、保護膜５３の上に位置する金属膜５５が設けられている。

保護膜５３は、第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７、短絡電極５１および配線４９を覆っており、これら電極および配線の酸化防止などに寄与するものである。保護膜５３は、例えば、無機絶縁材料からなる。無機絶縁材料は、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、またはシリコンである。ＳＡＷセンサ１では、保護膜５３として二酸化珪素（ＳｉＯ_２）を使用している。

保護膜５３は、パッド２７を露出させるようにして、圧電基板２３の上面全体にわたって形成されている。保護膜５３の厚み（圧電基板２３の上面からの高さ）は、例えば、第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７の厚みよりも厚い。また、保護膜５３の厚みは、例えば、２００ｎｍ〜１０μｍである。なお、保護膜５３は必ずしも圧電基板２３の上面全体にわたって形成する必要はなく、例えば、パッド２７を含む圧電基板２３の上面の外周に沿った領域が露出するように圧電基板２３の上面中央付近のみを被覆するように形成してもよい。

金属膜５５は、保護膜５３上において、第１ＩＤＴ電極４５と第２ＩＤＴ電極４７との間に位置している。また、金属膜５５は、例えば、第２流入口３１から空間２９の最奥に亘って広がっている。金属膜５５は、例えば、クロムおよびクロム上に成膜された金の２層構造となっている。金属膜５５の表面には、例えば、核酸やペプチドからなるアプタマーが固定化されている。

アプタマーが固定化された金属膜５５に検体液が接触すると、検体液中の特定の標的物質（検出対象）がその標的物質に対応するアプタマーと結合し、金属膜５５の重さが変化する。その結果、第１ＩＤＴ電極４５から第２ＩＤＴ電極４７へ伝搬するＳＡＷの位相特性などが変化する。従って、その位相特性などの変化に基づいて、検体液の性質または成分を調べることができる。なお、保護膜５３は、ＳＡＷの伝搬中心を圧電基板２３の上面付近からその上方へ移し、検体液の測定精度を向上させることにも寄与し得る。

ここで、検体液が第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７上にまで流れると、ＳＡＷセンサ１の検出感度の低下等の不都合を生じるおそれがある。そこで、空間２９を金属膜５５と各ＩＤＴ電極との間において仕切るように、圧電基板２３上に隔壁を設けることが考えられる。しかし、この場合、ＳＡＷがＩＤＴ電極と金属膜５５との間を伝搬する際に、隔壁によってＳＡＷの伝搬ロスが生じる等の不都合が生じる。そこで、本実施形態では、フィルム３５によって検体液の流れを規定し、これによって、隔壁を設けずに、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを抑制している。具体的には、以下のとおりである。

図５および図６に示すように、フィルム３５は、その幅（ｙ方向）の大きさが空間２９の幅よりも小さく設定されており、金属膜５５に対向する一方で、第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７に対向していない。第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７には、カバー本体３３のうちフィルム３５から露出した部分が対向している。また、既に述べたように、フィルム３５（厳密にはその主面）は、カバー本体３３よりも検体液との接触角が小さい。

換言すれば、カバー２５は、その下面において、第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７に対向する第２領域（一例として電極対向面２５ａ（図６（ｂ）））と、検出部（検出領域２３ａ）に対向し、電極対向面２５ａよりも検体液との接触角が小さい第１領域（一例として検出部対向面２５ｂ（図６（ａ）および図６（ｂ）））とを有している。

従って、検体液は、ＩＤＴ電極上よりも検出領域２３ａ上に導かれやすくなっている。その結果、ＩＤＴ電極と金属膜５５との間に隔壁を設けることなく、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを抑制することができる。

この作用を好適に得る観点から、検出部対向面２５ｂと電極対向面２５ａとの検体液との接触角の差は、ある程度の大きさであることが好ましい。例えば、検体液との接触角の差は、２０°以上であることが好ましく、さらには、４０°以上であることが好ましい。

また、ｙ方向において金属膜５５に検体液を十分に行き渡らせるために、フィルム３５は、ｙ方向において、金属膜５５の全体を覆い、第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７に重ならないことが好ましい。すなわち、フィルム３５の幅（ｙ方向）は、金属膜５５の幅（ｙ方向）以上であることが好ましく、また、第１ＩＤＴ電極４５と第２ＩＤＴ電極４７との距離未満であることが好ましい。なお、フィルム３５の幅は、例えば、流れ方向（ｘ方向）に亘って一定である。

また、フィルム３５は、ｘ方向において、第２流入口３１（より好適には蓋部３９の第２流入口３１側の縁部）から検出領域２３ａを超える位置まで延びていることが好ましい。この場合、流路１１から第２流入口３１に到達した検体液を好適に検出領域２３ａ上に導くことができる。また、検体液が検出領域２３ａを超えるまで好適に排気を行うことができるように、貫通孔４３は、検出領域２３ａを超えた位置に開口していることが好ましい。

フィルム３５は、平面状に形成されたカバー本体３３の下面に貼り付けられていることから、フィルム３５および接着剤４１の厚みでカバー本体３３の下面に対して段差を構成している。当該段差の高さは、例えば、フィルム３５と金属膜５５との距離の１／２〜３／２であり、また、例えば、５０μｍ〜３００μｍである。また、フィルム３５は、例えば、その主面に対して親水化処理が施されたフィルムが裁断されて形成されており、その裁断面（側面）は、主面（下面）に比較して親水性が低い、すなわち検体液との接触角が大きい。

従って、フィルム３５を濡らしている検体液は、フィルム３５の側面を超えてカバー本体３３（電極対向面２５ａ）を濡らす可能性が低くなっている。その結果、例えば、カバー本体３３の親水性をさほど低くしなくても、検体液がＩＤＴ電極上に広がる可能性が低減され、ひいては、カバー本体３３の材料の選択肢が広がる。

図５および図６では、流路１１および空間２９等の位置関係も例示されている。図５に示すように、流路１１の幅（ｙ方向）は、フィルム３５の幅（ｙ方向）以下であることが好ましい。この場合、検体液の総量を少なくしつつ、測定に供される空間２９内の検体液の量を多くすることができる。例えば、フィルム３５の幅が３ｍｍ程度である場合、流路１１の幅は、好ましくは、５０μｍ〜３ｍｍであり、より好ましくは、５０μｍ〜１ｍｍであり、さらに好ましくは５０μｍ程度である。

図６（ａ）に示すように、流路１１の天井面（上層部材１９の下面）は、検出部対向面２５ｂ（フィルム３５の下面）と平面方向において隣接している。従って、検体液が流路１１から空間２９へ円滑に流れると期待される。なお、流路１１の天井面と検出部対向面２５ｂとは、略面一であることが好ましい。面一にする調整は、例えば、接着剤４１の厚みを調整することによって可能である。流路１１の天井面は、フィルム３５および接着剤４１の厚みが無視できる場合には、カバー本体３３の下面と略面一であってもよい。

なお、面一または同一面内という場合、上記の流路１１の天井面と検出部対向面２５ｂとの関係のように、２つの面が連続していない場合（２つの面がギャップを介して隣接している場合）が含まれるものとする。

図６（ａ）に示すように、流路１１の底面（底面部材２１の上面）は、金属膜５５の上面と平面方向において隣接している。従って、検体液が流路１１から空間２９へ円滑に流れると期待される。なお、流路１１の底面と金属膜５５の上面とは、略面一であることが好ましい。面一にする調整は、例えば、接着剤２２の厚みを調整することによって可能である。流路１１の底面は、金属膜５５の厚みが無視できる場合には、保護膜５３の上面と略面一であってもよい。

流路１１の天井面および底面は、親水性フィルムによって構成されているから、空間２９の天井面のうちの電極対向面２５ａ（カバー本体３３）よりも検体液との接触角が小さい。従って、ＳＡＷセンサ１では、流路１１において検体液を好適に空間２９へ導くことができる一方で、電極対向面２５ａが検体液で濡れることが抑制される。流路１１の天井面および底面における検体液との接触角と、空間２９の天井面のうちの検出部対向面２５ｂ（フィルム３５）における検体液との接触角とは、いずれが高くてもよいし、同程度であってもよい。

図７（ａ）〜図７（ｄ）は、センサチップ９の製造方法を説明する断面図である。製造工程は、図７（ａ）から図７（ｄ）まで順に進んでいく。

まず、図７（ａ）に示すように、圧電基板２３の上面に第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７、短絡電極５１、配線４９およびパッド２７などを形成する。具体的には、まず、スパッタリング法、蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって圧電基板２３の上面に金属層が形成される。次に、金属層に対して、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置とを用いたフォトリソグラフィ法等によってパターニングが行われる。金属層をパターニングすることによって各種の電極や配線などが形成される。

第１ＩＤＴ電極４５などが形成されると、図７（ｂ）に示すように保護膜５３が形成される。具体的には、まず、保護膜５３となる薄膜を形成する。薄膜形成法は、例えば、スパッタリング法もしくはＣＶＤ法である。次に、パッド２７が露出するように、ＲＩＥ等によって薄膜の一部が除去される。これによって、保護膜５３が形成される。

保護膜５３が形成されると、図７（ｃ）に示すように、金属膜５５が形成される。具体的には、蒸着法またはスパッタリング法などによって、金属膜５５と同一形状の開口が形成された不図示のマスクを介して、金属材料を保護膜５３上に成膜する。その後、金属膜５５上にアプタマーを配置する。或いは、金属膜５５上にアプタマーを化学結合によって固定化してもよい。

最後に、図７（ｄ）に示すように、カバー２５を圧電基板２３に取り付ける。具体的には、まず、ポリジメチルシロキサンなどからなる流動物を所定の鋳型に流し込み、これを固め、カバー本体３３を形成する。なお、この形成方法では、枠部３７と蓋部３９とは一体的に形成される。次に、接着剤４１によってフィルム３５を蓋部３９に貼り付ける。その後、カバー本体３３のうち少なくとも保護膜５３と接触する部分に酸素プラズマ処理を施し、カバー本体３３を保護膜５３に接触させ、カバー本体３３を圧電基板２３に接合する。

なお、このように、ポリジメチルシロキサンからなるカバー本体３３に酸素プラズマ処理を施し、カバー本体３３をＳｉＯ_２からなる保護膜５３に接触させる場合、接着剤などを用いることなくカバー本体３３と保護膜５３とを接合することができる。この理由は必ずしも明らかではないが、カバー本体３３と保護膜５３との間にＳｉとＯとの共有結合が形成されることによるものと考えられる。ただし、接着剤を用いてカバー本体３３を保護膜５３に接合してもよい。

上記のように形成されたセンサチップ９は、その後、基体７に収容される。例えば、まず、センサチップ９は、下層部材１５に接着剤によって固定されるとともに、ワイヤボンディングによって配線１３に電気的に接続される。その後、中層部材１７および上層部材１９が下層部材１５に貼り合わされ、センサチップ９は、基体７に収容される。

以上のとおり、本実施形態では、ＳＡＷセンサ１は、圧電基板２３と、該圧電基板２３の上面に位置し、圧電基板２３上の検出部（検出領域２３ａ）を挟んで互いに離間している第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７と、第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７および検出部上にこれらに跨る空間２９を構成するカバー２５と、を有している。カバー２５の下面において、検出部に対向する検出部対向面２５ｂ（フィルム３５の下面）は、第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７に対向する一対の電極対向面２５ａ（カバー本体３３の下面）よりも検体液との接触角が小さい。

従って、既に述べたように、検出部対向面２５ｂの幅（ｙ方向）によって空間２９における検体液の幅（ｙ方向）を制御可能である。その結果、例えば、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを防止するための隔壁をＩＤＴ電極と検出部との間に設ける必要が無い。

隔壁が設けられないことによって、ＳＡＷの伝搬ロスが低減され、ＳＮ比が向上する。例えば、隔壁をエポキシ樹脂によって形成した場合には、隔壁の幅は２５μｍ程度まで薄くすることができるが、そこまで薄くした場合であっても５ｄＢ程度の伝搬ロスが発生することが確かめられている。一方、ＳＡＷセンサ１によれば隔壁が存在しないため、隔壁をエポキシ樹脂によって形成したものと比べて５ｄＢ以上の伝搬ロスの改善を図ることができる。また、隔壁を構成するべき枠部３７の形状が簡素化されるという利点もある。その結果、枠部３７および蓋部３９を別個に形成した場合において、これらの接合が容易化される。例えば、接合に用いられる接着剤が検出領域２３ａ上に滲み出すおそれが低減される。また、検体液が隔壁に接触することがないから、隔壁に非特異的吸着を抑制するための処理を施す必要も生じない。金属膜５５とＩＤＴ電極との間に隔壁を配置可能な面積を確保する必要も生じないから、金属膜５５とＩＤＴ電極との距離を短くして、検出精度を向上させることも容易化される。

また、検体液の厚みは、空間２９の高さ（金属膜５５とフィルム３５との距離）によって規定され、検体液の幅は、フィルム３５の幅によって規定されるから、検出領域２３ａに存在する検体液の質量を一定に保ち、検体液の質量のばらつきによる測定誤差を抑制することもできる。

なお、ＳＡＷセンサ１は、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを許容するものであってもよい。この場合であっても、検出部対向面２５ｂ（第１領域）が電極対向面２５ａ（検出部対向面２５ｂに対して検出部およびＩＤＴ電極の並び方向（ｙ方向）両側に位置する一対の第２領域）よりも検体液との接触角が小さいことにより、種々の効果が奏される。

例えば、検出部対向面２５ｂと電極対向面２５ａとで検体液との接触角が同等であると、検体液が流路１１ないしは空間２９の内壁を伝うことによって、検体液が検出部対向面２５ｂ上に先んじてＩＤＴ電極上を流れ、その結果、検出部上に気泡が生じるおそれがある。しかし、検出部対向面２５ｂにおける検体液との接触角を電極対向面２５ａよりも小さくし、検体液が検出部上を優先的に流れるようにすることによって、そのような気泡の発生が抑制される。

＜第２の実施形態＞
図８は、第２の実施形態に係るＳＡＷセンサのセンサチップ２０９を示す断面図である。なお、該断面図は、図６（ｂ）の一部に相当する。

センサチップ２０９は、フィルム３５および接着剤４１に代えて、コーティング層２３５が設けられている点のみが、第１の実施形態のセンサチップ９と相違する。すなわち、センサチップ２０９においては、カバー２２５の下面のうち、第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７に対向する電極対向面２２５ａは、カバー本体３３（基材）のコーティング層２３５が配置されていない面によって構成され、検出部（検出領域２３ａ）に対向する検出部対向面２２５ｂは、カバー本体３３のコーティング層２３５が配置されている面によって構成されている。

コーティング層２３５は、カバー本体３３（基材）に対して親水性処理を施すことによって形成される。例えば、カバー本体３３は、検出部対向面２２５ｂとなる領域において、酸素プラズマによるアッシングがなされ、シランカップリング剤が塗布され、最後に、ポリエチレングリコールが塗布される。なお、この場合、コーティング層２３５は、ポリエチレングリコールによって構成される。この他、ホスホリルコリンを有する処理剤を用いて表面処理し、ホスホリルコリンからなるコーティング層２３５を形成してもよい。

コーティング層２３５は、カバー本体３３の材料よりも親水性が高い材料からなる。従って、カバー本体３３のコーティング層２３５が配置された面は、配置されていない面よりも検体液に対する濡れ性が高くなる、すなわち検体液との接触性が小さい。

コーティング層２３５は、層状となる程度にカバー本体３３に配置されている（重ねられている）ことが好ましい。その厚みは、第１の実施形態のフィルム３５および接着剤４１の合計の厚みに比較して薄く、例えば、５Å〜５０ｎｍである。なお、枠部３７の厚み（空間２９のＩＤＴ電極上における高さ）は、第１の実施形態と同様でもよいし、コーティング層がフィルム３５および接着剤４１よりも薄い分だけ、薄くされてもよい。

以上のとおり、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７および検出部上にこれらに跨る空間２９を構成するカバー２２５の下面において、検出部に対向する検出部対向面２２５ｂは、一対のＩＤＴ電極に対向する一対の電極対向面２２５ａよりも検体液との接触角が小さい。

従って、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が奏される。例えば、検出部対向面２２５ｂの幅（ｙ方向）によって空間２９における検体液の幅（ｙ方向）を制御可能であり、隔壁を設けずに、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを抑制できる。

また、本実施形態では、第１の実施形態に比較して、例えば、上述のようにコーティング層が薄いことから、センサチップ２０９の薄型化を図ることができる。なお、第１の実施形態は、本実施形態に比較して、例えば、製造工程の簡素化およびコスト削減が期待され、また、既に述べたように、フィルム３５が形成する濡れ性が低い段差によって、検体液がＩＤＴ電極上に流れることが抑制される効果が期待される。

＜第３の実施形態＞
図９は、第３の実施形態に係るＳＡＷセンサのセンサチップ３０９を示す断面図である。なお、該断面図は、図６（ｂ）の一部に相当する。

センサチップ３０９は、ＩＤＴ電極に対向する電極対向面３２５ａが、検出部に対向する検出部対向面３２５ｂよりも圧電基板２３側に突出することによって第１溝３２５ｒが構成されている点のみが第１の実施形態のセンサチップ９と相違する。

具体的には、カバー本体３３３の蓋部３３９の下面には、フィルム３５および接着剤４１の合計の厚みよりも深い第２溝３３３ｒが形成されており、この第２溝３３３ｒ内に接着剤４１およびフィルム３５が収容されることによって、フィルム３５の下面を底面とする第１溝３２５ｒが構成されている。

第２溝３３３ｒの幅および長さは、例えば、フィルム３５の幅および長さと同等である。第１の実施形態と同様に、フィルム３５は、蓋部３３９の流路１１（図１参照）側の縁部まで延びていることが好ましく、ひいては、第２溝３３３ｒ（第１溝３２５ｒ）も、当該縁部まで延びていることが好ましい。ただし、第２溝３３３ｒは、フィルム３５よりも長くてもよいし、若干広くてもよい。

検出部対向面３２５ｂ（フィルム３５）と金属膜５５との間隔（検体液の厚み）は、例えば、第１の実施形態と同様である。別の観点では、本実施形態の枠部３３７は、第１の実施液体の枠部３７よりも薄く、本実施形態における電極対向面３２５ａと保護膜５３との間隔は、第１の実施形態の電極対向面２５ａと保護膜５３との間隔よりも小さい。

以上のとおり、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７および検出部上にこれらに跨る空間２９を構成するカバー３２５の下面において、検出部に対向する検出部対向面３２５ｂは、一対のＩＤＴ電極に対向する一対の電極対向面３２５ａよりも検体液との接触角が小さい。

従って、本実施形態においても、第１および第２の実施形態と同様の効果が奏される。例えば、検出部対向面３２５ｂの幅（ｙ方向）によって空間３２９における検体液の幅（ｙ方向）を制御可能であり、隔壁を設けずに、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを抑制できる。

また、検出部対向面３２５ｂと金属膜５５との間の検体液は、その側面が第１溝３２５ｒの側面に接触する。従って、検体液は、ＳＡＷセンサを取り巻く気体（例えば空気）に触れる面積が減少する。その結果、検体液の蒸発が抑制され、検体液の必要量を抑えることができる。

なお、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、検出部対向面３２５ｂをフィルム３５によって構成したが、第２の実施形態と同様に、コーティング層によって検出部対向面３２５ｂを構成してもよい。この場合において、コーティング層は、第１溝３２５ｒ（第２溝３３３ｒ）の底面のみに設けられてもよいし、底面に加えて側面に設けられてもよい。

＜第４の実施形態＞
図１０は、第４の実施形態に係るＳＡＷセンサ４０１を示す分解斜視図である。図１１（ａ）は、図１０のXIａ−XIａ線における断面図であり、図１１（ｂ）は図１０のXIb−XIb線における断面図である。

第１の実施形態においては、センサチップ９がカバー２５を有していた。これに対して、第４の実施形態のセンサチップ４０９は、カバー２５を有していない。そして、第４の実施形態のＳＡＷセンサ４０１においては、中層部材１７および上層部材４１９がカバー４２５を構成している。具体的には、以下のとおりである。

センサチップ４０９は、概略、センサチップ９からカバー２５を無くした構成である。すなわち、図１１に示すように、センサチップ４０９は、センサチップ９と同様に、圧電基板２３を有しており、また、圧電基板２３の上に、第１ＩＤＴ電極４５、第２ＩＤＴ電極４７、配線４９、パッド２７および金属膜５５等を有している。

ただし、第４の実施形態では、圧電基板２３は、カバー２５を配置するためのスペースが不要であるから、第１の実施形態の圧電基板２３よりも小型化されてよい。これに応じて中層部材１７の第１孔部１７ｂも小さくされてよい。

センサチップ４０９は、短絡電極５１および保護膜５３が省略されている。ただし、センサチップ４０９は、センサチップ９と同様に、短絡電極５１および保護膜５３を有するものであってもよい。

ＳＡＷセンサ４０１は、ＳＡＷセンサ１０１と同様に、下層部材１５、中層部材１７および上層部材４１９が積層されて構成された基体４０７を有している。下層部材１５および中層部材１７の構成は、第１の実施形態と概略同様である。

上層部材４１９は、第１の実施形態とは異なり、第２孔部１９ｂ（図１）が形成されていない。従って、上層部材４１９のうち、中層部材１７の第１孔部１７ｂに重なる部分は、センサチップ４０９（圧電基板２３）の上面を覆う。このようにして、中層部材１７および上層部材４１９によってカバー４２５が構成される。なお、上層部材４１９のみをカバーを構成する部材とみなしてもよい。

カバー４２５は、第１の実施形態のカバー２５と同様に、カバー本体４３３と、カバー本体４３３の下面に接着剤４４１によって貼り付けられたフィルム４３５とを有している。また、カバー４２５には、排気用の貫通孔４４３が形成されている。

カバー本体４３３の天井部分（上層部材４１９）は、例えば、第１の実施形態の上層部材１９と同様に、親水性フィルムにより形成されている。また、フィルム４３５は、カバー本体４３３よりも親水性が高い親水性フィルムにより構成されている。なお、上層部材４１９は、濡れ性が比較的低い材料（例えば下層部材１５や中層部材１７と同一材料）によって構成されてもよい。

そして、フィルム４３５は、検出部（金属膜５５）に対向する検出部対向面４２５ｂを構成し、カバー本体４３３のフィルム４３５が貼られていない部分は、第１ＩＤＴ電極４５および第２ＩＤＴ電極４７に対向する電極対向面４２５ａを構成している。

フィルム４３５は、ｘ方向において、圧電基板２３に対向する範囲だけでなく、圧電基板２３上の空間２９に検体液を導くための流路１１にまで延びている。これにより、検出部対向面４２５ｂと流路１１の天井面とは面一になっている。

なお、中層部材１７の厚みは、空間２９および流路１１の高さが適当な大きさとなるように、適宜に設定されてよい。

以上のとおり、本実施形態では、空間２９を構成するカバー４２５の天井面において、検出部に対向する検出部対向面４２５ｂは、一対のＩＤＴ電極に対向する一対の電極対向面４２５ａよりも検体液との接触角が小さい。

従って、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が奏される。例えば、検出部対向面４２５ｂの幅（ｙ方向）によって空間２９における検体液の幅（ｙ方向）を制御可能であり、隔壁を設けずに、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを抑制できる。

また、本実施形態では、カバー４２５は、下層部材１５上に位置し、圧電基板２３の側方に位置する中層部材１７と、中層部材１７上に位置し、圧電基板２３の上面を覆う上層部材４１９と、を有している。従って、例えば、第１の実施形態に比較して構成が簡素化される。

なお、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、検出部対向面４２５ｂをフィルムによって構成したが、第２の実施形態と同様に、コーティング層によって検出部対向面４２５ｂを構成してもよい。この場合において、コーティング層は、検出部対向面４２５ｂのみに設けられてもよいし、フィルム４３５と同様に、流路１１の天井面にも設けられてよい。

＜第５の実施形態＞
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、第５の実施形態に係るＳＡＷセンサ５０１を示す断面図であり、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に対応している。

ＳＡＷセンサ５０１は、第４の実施形態のＳＡＷセンサ４０１に対して、中層部材の構成のみが相違する。具体的には、以下のとおりである。

ＳＡＷセンサ５０１の中層部材５１７は、下層部材１５上に位置する第１層５１８Ａと、その上に位置する第２層５１８Ｂとを有している。

第１層５１８Ａの平面形状は、例えば、第４の実施形態の中層部材１７の平面形状と同様である。

第２層５１８Ｂの平面形状は、例えば、第１層５１８Ａの平面形状において、空間２９を構成する孔部をｙ方向（検出部とＩＤＴ電極との並び方向）において小さくし、また、流路１１を形成する切り欠き部を無くした形状とされている。

従って、図１２（ｂ）に示されるように、ｙ方向において、第１層５１８Ａは、第２層５１８Ｂよりも圧電基板２３に近い。そして、第１層５１８Ａの上面は、その一部（露出面５１８ａ）が第２層５１８Ｂから空間２９内に露出している。

また、図１２（ａ）に示されるように、第１層５１８Ａの上面は、第２層５１８Ｂの流路１１を形成するための切り欠きから露出して、流路１１の底面を構成している。なお、本実施形態では、第１の実施形態で流路１１の底面を構成した底面部材２１は設けられていない。

第１層５１８Ａの上面（少なくとも第２層５１８Ｂからの露出面）は、比較的検体液との接触角が小さくなるように構成されている。例えば、第１層５１８Ａの上面は、第１層５１８Ａの上面が親水性フィルムにより構成されることによって、または第１層５１８Ａの上面にコーティング層が配置されることによって、検体液との接触角が小さくされている。第１層５１８Ａの上面における検体液との接触角は、例えば、電極対向面４２５ａにおける検体液との接触角よりも小さく、検出部対向面４１５ｂにおける検体液との接触角よりも大きい。

以上のとおり、本実施形態では、中層部材５１７は、第１層５１８Ａおよび第２層５１８Ｂを有し、ｙ方向において第１層５１８Ａが第２層５１８Ｂよりも圧電基板２３に近い。

従って、例えば、検体液が空間２９全体に充填されることを前提とした構成において、第４の実施形態に比較して検体液の量を減らすことができる。

また、本実施形態では、第１層５１８Ａの上面のうち第１層５１８Ａが第２層５１８Ｂよりも圧電基板２３に近いことにより第２層５１８Ｂから露出した露出面５１８ａは、電極対向面４２５ａよりも検体液との接触角が小さく、かつ、検出部対向面４２５ｂよりも検体液との接触角が大きい。

従って、例えば、検体液が空間２９全体に充填されることを前提とした構成において、検出部対向面４２５ｂに優先的に検体液を流しつつも、検体液を空間２９全体に容易に充填することができる。

＜第６の実施形態＞
図１３は、第６の実施形態に係るＳＡＷセンサ６０１を示す断面図であり、図１２（ａ）の一部に対応している。

第１〜５の実施形態では、流入口（３等）が基体（７等）の側面に開口し、排気のための貫通孔（４３等）が基体の上面に開口した。第６の実施形態では、これとは逆に、流入口６０３が基体６０７の上面に開口し、排気のための貫通孔６４３が基体６０７の側面に開口している。具体的には、以下のとおりである。

ＳＡＷセンサ６０１では、例えば、第４および第５の実施形態と同様に、センサチップ４０９はカバーを有しておらず、上層部材６１９により圧電基板２３を覆うカバーが構成されている。流入口６０３は、上層部材６１９に形成されている。

また、ＳＡＷセンサ６０１では、例えば、第５の実施形態と同様に、中層部材５１７は、第１層６１８Ａおよび第２層（不図示）とを有しており、第２層には流路等を形成するための切り欠きが形成されている。これにより、第１層６１８Ａと上層部材６１９との間には、センサチップ４０９上の空間２９、当該空間２９に検体液を導くための流路６１１、および、空間２９からの排気のための流路６１２が形成されている。

流入口６０３は、例えば、流入用の流路６１１の一端の上面に開口している。流路６１１は、例えば、流入口６０３から空間２９に向かって直線状に延びている。排気用の流路６１２は、例えば、空間２９から流路６１１とは反対側へ直線状に延び、貫通孔６４３に通じている。

上層部材６１９の下面においては、他の実施形態と同様に、検出部対向面６２５ｂにおける検体液との接触角は、隣接面（第２領域、不図示）における検体液との接触角よりも小さくなっている。例えば、第４および第５の実施形態と同様に、上層部材６１９の下面には、フィルム６３５が検出部に対向するように設けられている。

また、第５の実施形態と同様に、第１層６１８Ａの上面は、親水性フィルムが設けられることなどによって検体液との接触角が比較的小さくなっている。すなわち、流路６１１および６１２の底面における検体液との接触角が小さい。

なお、流入口６０３と流路６１１との接続部付近の壁面も、親水性フィルムが設けられることなどによって検体液との接触角が小さく設定されていることが好ましい。

以上のような構成においても、第１〜第５の実施形態と同様の効果が奏される。例えば、検出部対向面６２５ｂの幅（ｙ方向）によって空間２９における検体液の幅（ｙ方向）を制御可能であり、隔壁を設けずに、検体液がＩＤＴ電極上に流れることを抑制できる。

（流路形状の変形例）
図１４は、検出部上に検体液を導く流路の形状の変形例を説明する図であり、中層部材７１７の斜視図である。

中層部材７１７は、上述の実施形態の中層部材と同様に、下層部材と上層部材との間に介在する部材であり、中層部材７１７に切り欠き７１７ａが形成されていることによって、検体液を検出部に導く流路７１１が形成される。

切り欠き７１７ａは、流入口を構成する端部からセンサチップが配置される位置まで一定の幅で延びており、第１の実施形態の第１孔部１７ｂに相当する部分も含んでいる。なお、流路７１１において、底面または天井面において検体液との接触角が小さくされる幅（ｙ方向の範囲）は、切り欠き７１７ａの幅と同等でもよいし、切り欠き７１７ａの幅よりも小さくてもよい。

なお、以上の実施形態において、検出部対向面２５ｂ、２２５ｂ、３２５ｂ、４２５ｂおよび６２５ｂは、第１領域の一例であり、電極対向面２５ａ、２２５ａ、３２５ａおよび４２５ａは第２領域の一例であり、基体７、４０７および６０７はパッケージの一例であり、下層部材１５は下層部の一例であり、中層部材１７および５１７は中層部の一例であり、上層部材４１９は上層部の一例である。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

実施形態では、ＳＡＷセンサがセンサチップと基体とを有する場合を例示したが、ＳＡＷセンサは、センサチップのみで完成品として流通されてもよい。

ただし、ＳＡＷセンサを、カバーを含むセンサチップと基体とを有する構成とすれば、例えば、空間２９の高さおよび第１領域の幅を高精度に形成して、検出部における検体液の量のばらつきを抑制し、ひいては、検出精度を向上させる一方で、相対的に大きな基体７においては精度の要求を下げることができ、検出精度の高い安価なＳＡＷセンサを実現できる。

また、第１の実施形態等では、センサチップ９のカバー２５は、基体７から露出したが、センサチップ９が外部へ露出しないように基体が構成されてもよい。例えば、基体は、上層部材１９およびカバー２５の上に貼り合わされ、貫通孔４３に連通する貫通孔が形成された層状の部材をさらに有していてもよい。

また、第４の実施形態において、中層部材１７は、センサチップ４０９の側方４方に位置して、センサチップ４０９の略全体を囲んだ。また、図４の変形例では、中層部材７１７１は、センサチップの側方３方に位置した。しかし、中層部材は、少なくともセンサチップの側方両側に位置すればよい。例えば、検出部上の空間に向かって延びる、空間の幅と同等の幅の流入路（図１４参照）と、空間から流入路とは反対側へ延びる、空間の幅と同等の幅の流出路（乃至は排気路）とが形成されてもよい。

下層部および中層部は一体的に形成され、その上に上層部材（上層部）が被せられてもよい。この場合も、圧電基板が載置されている面を基準に、下層部と中層部とを区別可能である。また、中層部および上層部は一体的に形成され、下層部材（下層部）に載置されてもよい。この場合も、圧電基板上の空間の上面を基準に、中層部と上層部とを区別可能である。

また、検体液の流れる流路（基体の流路だけでなく、センサチップの空間含む）は、実施形態に例示したもの以外に、適宜に構成されてよい。

第１領域と、第１領域に対して検出部およびＩＤＴ電極の並び方向両側に位置する一対の第２領域との境界は、検出部とＩＤＴ電極との間に位置する必要は無い。例えば、第１領域と第２領域との境界は、ＩＤＴ電極上に位置してもよいし、ＩＤＴ電極よりも外側に位置してもよい。このような場合においても、例えば、検体液がＩＤＴ電極上を流れることを許容するＳＡＷセンサにおいて、検体液を検出部上に優先的に流れさせ、検出部上に気泡が生じることを抑制することができる。

カバーの下面は、第１領域の検体液との接触角が第２領域の検体液との接触角よりも小さければよい。例えば、第１領域は、検体液の接触角が９０°未満でなくてもよい。例えば、毛細管現象を利用しない場合においても、第１領域の検体液との接触角が電極対向面の検体液との接触角よりも小さければ、ＩＤＴ電極上に検体液が流れることを抑制しつつ、検出部上に検体液を流すことができる。ただし、毛細管現象を利用した方が検体液の検出部上への導入が容易であるし、第１領域の幅等によって検体液の幅（量）を精度よく制御することも容易である。

また、第１領域における検体液の接触角が９０°未満である場合において、第２領域における検体液の接触角は、９０°以上でなくてもよい。例えば、第１の実施形態に係るＳＡＷセンサ１の試作品では、電極対向面２５ａの接触角が７０°であり、検出部対向面２５ｂの接触角が２５°であったが、検体液のＩＤＴ電極上への流れは十分に抑制された。これには、既に述べた、フィルム３５および接着剤４１の厚みによって構成される濡れ性の低い段差による効果が影響していると考えられる。なお、第２の実施形態のように、電極対向面２２５ａ（第２領域）と検出部対向面２２５ｂ（第１領域）とが略面一で、かつ、ＩＤＴ電極上に検体液が流れることを許容しない場合においては、電極対向面の接触角は９０°以上であることが好ましい。

実施形態では、第１領域は、フィルムまたはコーティング層により構成され、第２領域に対して下方に位置した。しかし、第１領域と第２領域とは面一であってもよい。例えば、予めフィルムまたはコーティング層の厚みで凹部が形成されたカバー本体に、フィルムまたはコーティング層を配置してもよい。

一対のＩＤＴ電極および検出部（金属膜）は、１組だけでなく、複数組設けられてもよい。例えば、第１の実施形態において、金属膜５５の広さを検出領域２３ａと同等とするとともに、ＩＤＴ電極および金属膜の組み合わせをｘ方向（検体液の流れ方向）に複数組配列してもよい。この場合において、１組の金属膜にはアプタマーを固定化させる一方で、他の１組の金属膜にはアプタマーを固定化させず、両者を比較することによって、検体液とアプタマーとの結合によるＳＡＷの変化を測定してもよい。また、金属膜毎に異なる種類のアプタマーを固定化させ、検体液について異なる性質または成分を測定してもよい。

実施形態では、親水性の語（例）を用いて説明した。しかし、既に言及したように、検体（検体液）は、水を含むものに限定されない。検体が水を含まない場合、親水性に代えて親媒性の語を用いればよい。

なお、本明細書に記載した形態（特に第１、第４および第５の実施形態）からは、検出部に対向する第１領域が、第１領域に対して検出部およびＩＤＴ電極の並び方向両側に位置する一対の第２領域よりも、圧電基板側に突出していることを特徴とする別発明を抽出可能である。

当該別発明においては、必ずしも第１領域の検体液との接触角が第２領域の検体液との接触角よりも小さい必要は無い。当該別発明においては、例えば、圧電基板から第１領域までの高さが、圧電基板から第２領域までの高さよりも低くなることから、第２領域よりも第１領域において毛細管現象を生じやすくすることができる。

１…ＳＡＷセンサ（弾性表面波センサ）、２３…圧電基板、２３ａ…検出領域（検出部）、２５…カバー、２５ａ…電極対向面、２５ｂ…検出部対向面（第１領域）、４５…第１ＩＤＴ電極、４７…第２ＩＤＴ電極。

Claims (13)

1. 圧電基板と、
   前記圧電基板の上面に位置しており、検体に含まれる検出対象を検出する検出部と、
   前記圧電基板の上面に前記検出部を挟んで位置している一対のＩＤＴ電極と、
   前記一対のＩＤＴ電極を覆っている保護部材と、
   前記検出部および前記一対のＩＤＴ電極を、それらの上方に空間を介するようにして覆っているカバーと、を備え、
   前記カバーの下面は、
   前記検出部の少なくとも一部に対向する第１領域と、
   前記第１領域に対して、前記検出部および前記一対のＩＤＴ電極の並び方向の両側に位置している一対の第２領域と、を有し、
   前記第１領域は、前記一対の第２領域よりも前記検体との接触角が小さい、弾性表面波センサ。
2. 圧電基板と、
   前記圧電基板の上面に位置しており、検体に含まれる検出対象を検出する複数の検出部と、
   前記圧電基板の上面に前記複数の検出部をそれぞれ挟んで位置している複数対のＩＤＴ電極と、
   前記複数の検出部および前記複数対のＩＤＴ電極を、空間を介して覆っているカバーと、を備え、
   前記カバーの下面は、
   前記複数の検出部の少なくとも一部に対向する第１領域と、
   前記第１領域に対して、前記複数の検出部および前記複数対のＩＤＴ電極の並び方向の両側に位置している一対の第２領域と、を有し、
   前記第１領域は、前記一対の第２領域よりも前記検体との接触角が小さい、弾性表面波センサ。
3. 前記一対の第２領域は、前記一対のＩＤＴ電極よりも外側に位置している、請求項１または２に記載の弾性波センサ。
4. 前記第１領域は、前記検体との接触角が９０°未満である
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
5. 前記カバーは、
   前記第１領域および前記一対の第２領域を有する基材と、
   前記基材の前記第１領域に積層されたフィルムと、を有し、
   前記フィルムの下面は、前記一対の第２領域よりも前記検体との接触角が小さい
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
6. 前記カバーは、
   前記第１領域および前記一対の第２領域を有する基材と、
   前記基材の前記第１領域の表面に位置し、前記基材の表面よりも前記検体との接触角が小さい表面を有するコーティング層と、を有し、
   前記一対の第２領域の表面には、前記コーティング層が位置していない
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
7. 前記カバーの下面は、前記第１領域と前記第１領域よりも下方に突出している前記一対の第２領域とで構成される溝を有している
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
8. 前記一対の第２領域は、前記一対のＩＤＴ電極にそれぞれ対向している
   請求項１または２に記載の弾性波表面波センサ。
9. 前記圧電基板および前記カバーを収容するパッケージと、
   前記パッケージの外部と前記空間とを繋ぐ流路と、をさらに備える
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
10. 前記流路の上面は、前記第１領域と同一面内に位置しており、
    前記流路の上面は、前記一対の第２領域よりも前記検体との接触角が小さい
    請求項９に記載の弾性表面波センサ。
11. 上面に前記圧電基板が位置している下層部をさらに備え、
    前記カバーは、
    前記下層部上に位置し、前記圧電基板の側方に位置している中層部と、
    前記中層部上に位置し、前記圧電基板の上方を覆う上層部と、を有している
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
12. 前記中層部は、
    前記下層部上に位置している第１層と、
    前記第１層上に位置している第２層と、を有し、
    前記検出部および前記一対のＩＤＴ電極の並び方向において、前記第１層は、前記第２層よりも前記圧電基板に近い
    請求項１１に記載の弾性表面波センサ。
13. 前記第１層の上面のうち前記第２層から露出している露出面は、前記一対の第２領域よりも前記検体との接触角が小さく、かつ、前記第１領域よりも前記検体との接触角が大きい
    請求項１２に記載の弾性表面波センサ。

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