压电/电致伸缩膜式传感器

摘要

在于压电/电致伸缩体(5)的表面附近，具有端子电极(18，19)的压电/电致伸缩膜式传感器(20)中难以带静电，由此，防止静电破坏，不引诱尘埃，灰尘等。

权利要求

1.一种压电/电致伸缩膜式传感器，其包括：

陶瓷基体，其具有薄壁隔膜部，与成一体地设置于该薄壁隔膜部的周缘的厚壁部，通过该薄壁隔膜部和厚壁部，形成与外部连通的空洞；

压电/电致伸缩元件，其包括具有设置于该陶瓷基体的上述薄壁隔膜部的外表面上的，膜状的压电/电致伸缩体，和夹持该压电/电致伸缩体的底部电极和顶部电极的叠置结构；

用于将上述底部电极和顶部电极与电源连接的相应的端子电极；

伴随上述压电/电致伸缩元件的驱动，上述陶瓷基体的薄壁隔膜部振动；

在上述压电/电致伸缩体的表面附近，具有上述端子电极的主成分。

2.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜式传感器，其中，在上述压电/电致伸缩体的表面附近包括的上述端子电极的主成分通过形成该端子电极之后的加热处理，从该端子电极，扩散到上述压电/电致伸缩体的表面附近。

3.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜式传感器，其中，上述端子电极由银或以其为主成分的导电材料形成。

4.根据权利要求3所述的压电/电致伸缩膜式传感器，其中，上述顶部电极由金或以其为主成分的导电材料形成。

5.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜式传感器，其中，上述压电/电致伸缩体包括碱金属或碱土类金属。

6.根据权利要求5所述的压电/电致伸缩膜式传感器，其中，上述压电/电致伸缩体由(Bi0.5Na0.5)TiO3或以其为主成分的压电/电致伸缩材料形成。

7.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜式传感器，其中，上述压电/电致伸缩体由锆酸钛酸铅或以其为主成分的压电/电致伸缩材料形成。

8.根据权利要求2所述的压电/电致伸缩膜式传感器，其中，上述端子电极由银或以其为主成分的导电材料形成。

说明书

压电/电致伸缩膜式传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及难以带静电的压电/电致伸缩膜式传感器。

背景技术

[0002] 压电/电致伸缩膜式传感器可用于利用通过一对电极夹持设置于其内的膜状的压电/电致伸缩体的压电/电致伸缩元件的机械-电变换作用，测定粘度，密度，浓度等的流体的特性。如果在流体中，使压电/电致伸缩膜式传感器(压电/电致伸缩元件)振动，则通过流体的粘性阻力，承受机械阻力，在与该机械的阻力一定的关系方面，压电/电致伸缩元件的电常数变化，由此，可对其进行检测，测定流体的粘度。

[0003] 另外，在下面给出的本发明的课题，与课题相同或共同的在先文献不存在，但是，作为所参考的压电/电致伸缩膜式传感器的在先文献，可列举有专利文献1～6。

[0004] 专利文献1：JP特开平8-201265号文献

[0005] 专利文献2：JP特开平5-267742号文献

[0006] 专利文献3：JP特开平6-260694号文献

[0007] 专利文献4：JP特开2005-164495号文献

[0008] 专利文献5：JP特开平2-51023号文献

[0009] 专利文献6：JP特开平8-98884号文献

发明内容

[0010] 在上述那样的压电/电致伸缩膜式传感器(简称为“传感器”)中，近年，与其它的电子产品相同，静电的破坏(静电破坏)构成问题。在全部的物质中，在原子中具有电子，由这样的物质形成的物与物或人与物接触(包括摩擦，碰撞等)或剥离时，处于电子移动，电气不稳定的状态，由此认定产生静电。在静电的发生中，伴随电子的移动，接收电子的一方为负极，而释放电子的一方为正极。

[0011] 在压电/电致伸缩膜式传感器的场合，作为绝缘体的压电/电致伸缩体在表面附近，从其它的物，或空气中，接收电子，可处于带负电的状态。另外，如果从该状态，向其它的物，人，或空气中释放电子(放电)，则具有在该放电时，施加数kV的电压，将压电/电致伸缩体破坏(静电破坏)的情况。另外，如果在带负电的状态，在压电/电致伸缩体的表面附近，引诱而附着带有正极的尘埃，灰尘等，则具有由于它们，夹持压电/电致伸缩体的一对电极之间短路，在压电/电致伸缩体上未施加所需的电压，传感器的振动不稳定，无法正确地测定流体的特性的危险。

[0012] 本发明是针对这样的情况而提出的，本发明的目的在于提供一种压电/电致伸缩膜式传感器，其中，难以带静电，由此，防止静电破坏，不引诱尘埃，灰尘等。作为重点研究的结果而发现，通过在压电/电致伸缩体的表面附近，适当存在导电材料的压电/电致伸缩膜式传感器，实现上述目的。

[0013] 即，本发明提供一种压电/电致伸缩膜式传感器，其包括陶瓷基体，其具有薄壁隔膜部，与成一体地设置于该薄壁隔膜部的周缘的厚壁部，通过该薄壁隔膜部和厚壁部，形成与外部连通的空洞；压电/电致伸缩元件，其包括具有设置于该陶瓷基体的薄壁隔膜部的外表面上的，膜状的压电/电致伸缩体，和夹持该压电/电致伸缩体的底部电极和顶部电极的叠置结构；用于将上述底部电极和顶部电极与电源连接的相应的端子电极，伴随上述压电/电致伸缩元件的驱动，陶瓷基体的薄壁隔膜部振动，在压电/电致伸缩体的表面附近，具有上述端子电极的主成分。

[0014] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，也可设置辅助电极，将设置于陶瓷基体上的(顶部电极用的)端子电极，与形成于压电/电致伸缩体上的顶部电极连接。由于底部电极设置于陶瓷基体上，故与设置于该陶瓷基体上的(底部电极用的)端子电极直接连接，在底部电极与(底部电极用的)端子电极之间，辅助电极是不需要的。另外，在本说明书中，压电/电致伸缩体的表面附近不是表面的附近，而意味表面和其附近，指包括表面在内的表面的附近部分。

[0015] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，最好，在上述压电/电致伸缩体的表面附近包括的端子电极的主成分通过形成该端子电极之后的加热处理，从该端子电极，扩散到上述压电/电致伸缩体的表面附近。

[0016] 换言之，本发明的压电/电致伸缩膜式传感器可通过下述的方式实现，该方式为：在形成端子电极之后，进行加热处理(烘焙处理)，在压电/电致伸缩体的表面附近，使构成端子电极的导电材料的主成分扩散(热扩散)。于是，在上述压电/电致伸缩体的表面附近包括的上述端子电极的主成分是极微量的。

[0017] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，最好，端子电极由银或以其为主成分的导电材料形成。银既可为金属状态，也可为氧化物，硫化物的状态。

[0018] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，最好，顶部电极由金或以其为主成分的导电材料形成。另外，在本说明书中，在简称为“电极”时，指顶部电极，底部电极，与(在存在的场合)辅助电极的全部。

[0019] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，最好，压电/电致伸缩体包括碱金属或碱土类金属。在此场合，最好，压电/电致伸缩体由(Bi0.5Na0.5)TiO3或以其为主成分的压电/电致伸缩材料形成。即，作为碱金属或碱土类金属的优选实例，列举有钠。

[0020] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，最好，压电/电致伸缩体由锆酸钛酸铅，或以其为主成分的压电/电致伸缩材料形成。

[0021] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，由于包括设置于薄壁隔膜部上的压电/电致伸缩元件，故伴随压电/电致伸缩元件的驱动，薄壁隔膜部振动，这样，可用作在过去已知的测定粘度，密度，浓度等的流体的特性的传感器(参照专利文献1～6)。如果在流体中，使压电/电致伸缩膜式传感器(压电/电致伸缩元件)振动，则通过流体的粘性阻力，承受机械的阻力，在与该机械的阻力的一定的关系方面，压电/电致伸缩元件的电常数变化，这样，可检测该电常数，测定流体的粘度。

[0022] 另外，除此以外，在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，在压电/电致伸缩体的表面附近，包括端子电极的主成分，难以带静电，由此，防止静电破坏，可靠性高。由于端子电极的主成分由导电材料形成，故压电/电致伸缩体的表面附近中的包括端子电极的主成分的部分为低电阻部，作为绝缘体的压电/电致伸缩体在表面附近，接收电子，即使在该情况下，该电子马上经由该低电阻部而释放。由此，本发明的压电/电致伸缩膜式传感器难以处于电子滞留，带有静电的状态。于是，谋求上述静电破坏的防止，并且也在表面附近处不引诱而附着尘埃，灰尘等，这样也难以产生由于它们，夹持压电/电致伸缩体的顶部电极和底部电极短路，未在压电/电致伸缩体上施加所需的电压，导致作为传感器的精度的降低，或因灰尘等的质量，传感器误检测等的问题。

[0023] 在到目前知道的压电/电致伸缩膜式传感器中，不存在于压电/电致伸缩体的表面附近，包括端子电极的主成分或导电材料的情况。另外，在过去，人们还知道有下述的技术，其中，在压电/电致伸缩膜式传感器中，在压电/电致伸缩体的表面附近，包括端子电极的主成分或导电材料。由此，在到目前的压电/电致伸缩膜式传感器中，与其它的电子部件相同，可在平时产生静电破坏的问题，但是，按照本发明的压电/电致伸缩膜式传感器，可避免这样的问题。

[0024] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，在优选的形态中，在压电/电致伸缩体的表面附近中包括的端子电极的主成分通过形成该端子电极后的加热处理，从该端子电极，扩散到压电/电致伸缩体的表面附近，这样，在压电/电致伸缩体的表面附近中包括的端子电极的主成分为极微量。由此，难以带静电，但是，在一方，不到达在压电/电致伸缩体的表面附近中包括的端子电极的主成分将顶部电极和底部电极短路的情况，可在压电/电致伸缩体上施加所需的电压。于是，驱动压电/电致伸缩元件，伴随该驱动，可使薄壁隔膜部振动，可发挥作为传感器的优良的性能。

[0025] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，在优选的形态中，端子电极由作为低熔点材料的银或以其为主成分的导电材料形成，顶部电极由熔点高于银的金或以其为主成分的导电材料形成，这样，通过伴随上述加热材料的扩散，容易在压电/电致伸缩体的表面附近，仅仅包括端子电极的主成分的银。即，该优选的形式的本发明的压电/电致伸缩膜式传感器可容易制造。

[0026] 在本发明的压电/电致伸缩膜式传感器中，在该优选的形态中，压电/电致伸缩体由压电常数大的锆酸钛酸铅(PZT)或以其为主成分的压电/电致伸缩，或同样地压电常数大的(Bi0.5Na0.5)TiO3或以其为主成分的压电/电致伸缩材料形成，由此，形成可实现高输出的传感器。

附图说明

[0027] 图1为表示本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的一个实施形态的俯视图；

[0028] 图2为表示沿图1中的A-A剖面的剖视图；

[0029] 图3为表示沿图1中的B-B剖面的剖视图；

[0030] 图4为表示本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的一个实施形态的图，通过扫描式电子显微镜，表示电致伸缩体的表面的照片；

[0031] 图5为表示本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的一个实施形态的图，为通过X射线微型分析仪(EPMA，Electron Probe Micro Analyzer)，表示压电/电致伸缩体的表面的照片，作为端子电极的材料的银扩散到压电/电致伸缩体上的样子。

[0032] 标号的说明：

[0033] 标号1表示陶瓷基体；

[0034] 标号2表示厚壁部；

[0035] 标号3表示薄壁隔膜部；

[0036] 标号4表示底部电极；

[0037] 标号5表示压电/电致伸缩体；

[0038] 标号6表示顶部电极；

[0039] 标号7表示连接层；

[0040] 标号8表示辅助电极；

[0041] 标号9表示通孔；

[0042] 标号10表示空洞；

[0043] 标号12表示压电/电致伸缩元件；

[0044] 标号18表示端子电极；

[0045] 标号19表示端子电极；

[0046] 标号20压电/电致伸缩膜式传感器。

具体实施方式

[0047] 下面针对本发明，适当参照附图，对实施形态进行说明，但是，本发明不应限于它而解释。在不损害本发明的实质内容的范围内，可根据本领域的技术人员的知识，进行各种改变、修正、改良、置换。比如，附图表示优选的本发明的实施形态，但是，本发明并不限制于附图所示的形态，附图所示的信息。为了实施或验证本发明，可采用与在本说明书中描述的相同的手段，或等同的手段，但是，优选的手段为在下面给出的手段。

[0048] 首先，对本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的结构进行说明。图1为表示本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的一个实施形态的俯视图(顶视图)，图2为表示沿图1中的A-A剖面的剖视图，图3为表示沿图1中的B-B剖面的剖视图，图1～图3所示的压电/电致伸缩体20包括陶瓷基体1和压电/电致伸缩元件12。陶瓷基体1包括薄壁隔膜部3，与成一体设置于该薄壁隔膜部3的周缘上的厚壁部2，在该陶瓷基体1上，通过薄壁隔膜部3和厚壁部2，形成通过通孔9而与外部连通的空洞10。压电/电致伸缩元件12设置于陶瓷基体1的薄壁隔膜部3的外表面上，呈现膜状的压电/电致伸缩体5和夹持该压电/电致伸缩体5的一对膜状的电极(顶部电极6与底部电极4)的叠层结构。

[0049] 在压电/电致伸缩膜式传感器20中，在压电/电致伸缩体5的底侧，形成于陶瓷基体1的薄壁隔膜部3上的底部电极4直接与(底部电极用的)端子电极18连接，与其导通。形成于压电/电致伸缩体5上的顶部电极6经由辅助电极8，与(顶部电极用的)端子电极19导通，与其连接。(顶部电极用的)端子电极19和底部电极4通过夹持连接层7的方式实现绝缘。该连接层7按照进入压电/电致伸缩体5的底侧的方式形成，为起将压电/电致伸缩体5和薄壁隔膜部3连接的作用的层。压电/电致伸缩体5按照覆盖底部电极4的尺寸形成，按照跨过该压电/电致伸缩体5的方式，形成顶部电极6。在未由顶部电极6和辅助电极8覆盖的压电/电致伸缩体5中的露出的表面附近，包括后述的端子电极18，19的主成分。另外，连接层7可对应于传感器的用途而适当地应用，也可使连接层7的部分为不完全连接状态。

[0050] 在压电/电致伸缩膜式传感器20中，如果驱动(发生位移)压电/电致伸缩元件12，则伴随该动作，陶瓷基体1的薄壁隔膜部3振动。陶瓷基体1的薄壁隔膜部3的厚度一般在50μm以下，最好在30μm以下，特别是最好在15μm以下，以便不妨碍压电/电致伸缩体5的振动。作为薄壁隔膜部3的平面形状，也可采用长方形、正方形、三角形、椭圆形、纯圆形等的任何的形状，但是，在必须使所激励的共振模式简化的传感器的应用中，根据需要而选择长方形，纯圆形。

[0051] 下面以上述的压电/电致伸缩膜式传感器20为实例，对本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的各组成元件的材料进行说明。最好，陶瓷基体1所采用的材料为耐热性，化学的稳定性，绝缘性的材质。其原因在于：在将底部电极4，压电/电致伸缩体5，顶部电极6形成一体时，具有热处理的情况，另外，在压电/电致伸缩膜式传感器20对液体的特性进行传感处理的场合，具有该液体具有导电性，腐蚀性的情况。作为可优选使用的材料，可列举稳定化的氧化锆、部分稳定的氧化锆、氧化铝、氧化镁、富铝红柱石、氮化铝、氮化硅、玻璃等。从即使在极薄地形成薄壁隔膜部3的场合，仍较高地确保机械的强度，韧性优良等的方面来说，特别是最好采用这些材料中的稳定的氧化锆和部分稳定的氧化锆。

[0052] 如果压电/电致伸缩体5的材料为呈现压电/电致伸缩效果的材料，则也可为任意的材料。作为满足条件的优选的材料，列举锆酸钛酸锌或以其为主成分的压电/电致伸缩材料；(Bi0.5Na0.5)TiO3或以其为主成分的材料；或(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xKNbO3(x表示摩尔成分比例，0≤x≤0.06)或以其为主成分的材料。

[0053] 作为连接层7的材料，可采用压电/电致伸缩体5和陶瓷基体1这两者和紧密粘接性，结合性高的，有机材料或无机材料。为了获得可靠性高的连接性，最好，所采用的材料为热膨胀系数具有陶瓷基体1的材料的热膨胀系数，与压电/电致伸缩体5所采用的材料的热膨胀系数的中间值。在对压电/电致伸缩体5进行热处理的场合，最好采用具有压电/电致伸缩体5的热处理温度以上的软化点的玻璃材料。其原因在于：由于牢固地将压电/电致伸缩体5和陶瓷基体1连接，因软化点高，抑制热处理造成的变形。另外，在压电/电致伸缩体5由(Bi0.5Na0.5)TiO3或以其为主成分的材料；或(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xKNbO3(x表示摩尔成分比例，0≤x≤0.06)或以其为主成分的材料构成的场合，作为连接层7的材料，最好采用(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xKNbO3(x表示摩尔成分比例，0.08≤x≤0.5)为主成分的材料。其原因在于：压电/电致伸缩体5和陶瓷基体1这两者的紧密粘接性高，可抑制对热处理时的压电/电致伸缩体5和陶瓷基体1的不利影响。即，由于具有与压电/电致伸缩体5相同的成分，故与压电/电致伸缩体5的紧密粘接性高，另外在采用玻璃的场合可会产生的不同种类的元素的扩散造成的问题小，另外，由于包括较多的KNbO3，故与陶瓷基体1的反应性高，可进行牢固的连接。此外，由于(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xKNbO3(x表示摩尔成分比例，0.08≤x≤0.5)几乎不呈现压电/电致伸缩特性，故相对在使用时，在底部电极4和辅助电极8中产生的电场，不产生位移，这样，可获得稳定的传感器特性。

[0054] 针对各电极的材料，端子电极采用银或以其为主成分的导电材料，辅助电极和顶部电极采用金或以其为主成分的导电材料，底部电极采用白金或以其为主成分的导电材料。

[0055] 下面以制造上述压电/电致伸缩膜式传感器的场合为实例，对本发明的压电/电致伸缩膜式传感器20的制造方法进行说明。

[0056] (步骤1：陶瓷基体的制作)陶瓷基体1可通过坯片叠置法制作。具体来说，配备以已述的陶瓷材料为主成分的，规定数量的陶瓷坯片，采用具有punch和die的冲压加工机，按照已获得的陶瓷坯片中的必要数量，在叠置之后，开设空洞10的规定形状的孔部，按照另外的必要数量，在叠置后，开设通孔9的规定形状的孔部。另外，然后，按照构成薄壁隔膜部3的陶瓷坯片，开设空洞10的孔部的陶瓷坯片，开设通孔9的孔部的陶瓷坯片的顺序进行叠置，获得坯叠层体，对其进行烘焙，由此，获得陶瓷基体1。陶瓷坯片的一个的厚度除了构成上述的薄壁隔膜部3的以外，在100～300μm的范围内。

[0057] 陶瓷坯片可通过过去已知的陶瓷制造方法制造。如果列举一个实例，配备所需的陶瓷材料的粉末，在其中，调合粘接剂、溶剂、分散剂、增塑剂等的所需组分，制作浆液，在对其进行脱泡处理后，通过刮刀片法、反向辊涂法、反向刮刀辊涂法等的片成形法，获得陶瓷坯片。

[0058] (步骤2：底部电极的形成)膜状的底部电极4在公知的各种膜形成方法的膜形成之后，经过已形成的膜的干燥，烘焙，形成于陶瓷基体1的薄壁隔膜部3的外表面上。具体来说，作为膜形成方法，适当选择离子束、溅射、真空蒸镀、CVD、离子电镀法、电镀等的薄膜形成方法、丝网印刷、喷射、浸渍等的厚膜形成方法。特别是，最好采用溅射法和丝网印刷法。干燥在50～150℃的温度下进行。烘焙在1100～1300℃的温度下进行，烘焙时间在1～2个小时的范围内。

[0059] (步骤3：连接层的形成)在连接层7的形成中，采用普通的厚膜方法，特别是最好采用溅射法、丝网印刷法。另外，在应形成的部分的尺寸在数十μm～数100μm的场合，最好采用喷墨法。在必须要求连接层7的热处理的场合，也可在下一压电/电致伸缩体5的形成之前，进行热处理，还可在压电/电致伸缩体5的形成之后，同时进行热处理。

[0060] (步骤4：压电/电致伸缩体的形成)膜状的压电/电致伸缩体5与底部电极4相同，通过公知的各种膜形成方法形成膜状，经过烘焙而形成。作为膜形成方法，从低成本的观点，最好采用丝网印刷。最好，膜厚在100μm以下，另外，为了增加位移量(即，提高特性)，最好，膜厚在50μm以下，特别优选的膜厚在5～20μm的范围内。由此形成的压电/电致伸缩体5在烘焙时，与先形成的底部电极4和连接层7形成一体。烘焙的温度在900～1400℃的范围内，烘焙时间在2～50个小时的范围内。最好，按照在高温时，压电/电致伸缩体5没有不稳定的方式，与压电/电致伸缩材料的蒸发源一起，进行气氛控制，同时进行烘焙。

[0061] (步骤5：端子电极的形成)顶部电极6用的端子电极19，与底部电极4用的端子电极18通过与底部电极4相同的膜形成方法，形成膜状，经由干燥，烘焙而形成。端子电极18在烘焙时，与底部电极4和压电/电致伸缩体5接合，形成一体结构。

[0062] (步骤6：顶部电极的形成)顶部电极6通过与底部电极4相同的膜形成法，形成膜状，经由干燥，烘焙而形成。烘焙在500～900℃的温度下进行，烘焙时间在1～2个小时的范围内。

[0063] 在该顶部电极的形成步骤，通过热，将先形成的端子电极18，19的主成分(银)扩散，包含在先形成的压电/电致伸缩体5的表面附近。即，所获得的压电/电致伸缩式传感器20为本发明的压电/电致伸缩膜式传感器。图4和图5为表示本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的一个实施形态的图。图4为通过扫描型电子显微镜，表示压电/电致伸缩体的表面的照片。另外，图5为通过X射线微型分析仪(EPMA，Electron Probe Micro Analyzer)，表示压电/电致伸缩体的表面的照片，表示在压电/电致伸缩体上，作为端子电极的材料的银扩散的样子的表面的照片。另外，在EPMA的照片中，表示按照蓝、绿、黄、深红、红的顺序，对象物质慢慢地增加(存在)的情况(蓝最少，红最多)。在形成端子电极(包括烘焙)后，形成顶部电极(包括烘焙)，由此，象图5所示的那样，可在压电/电致伸缩体5的表面附近，包括作为端子电极18，19的材料的银。最好，银位于厚度方向的极表层，即使通过溅射器等，仍可使银位于压电/电致伸缩体5的表面附近，但是，从可更薄地，在极表层容易而均匀地扩散的方面，从在保持绝缘的状态，可将阻力降低到微小程度的方面，最好为热扩散。另外，在压电/电致伸缩体5的膜厚在5～20μm的范围内的实施例中，确认在银的扩散在2μm以下的状态，获得良好的特性。

[0064] 此外，通过上述烘焙温度的调整，或通过调整为了形成端子电极18，19而使用的材料中包括的主成分(银)的含量，可调节所获得的压电/电致伸缩膜式传感器20的压电/电致伸缩体5的表面附近中包括的端子电极18，19的主成分(银)的量。

[0065] (步骤7：辅助电极的形成)辅助电极8通过与顶部电极6相同的膜形成法，形成膜状，经由干燥，烘焙而形成。辅助电极8在烘焙时，与顶部电极6，压电/电致伸缩体5，与端子电极19接合，形成一体结构。

[0066] 象上述那样，获得压电/电致伸缩元件12，压电/电致伸缩元件12在单独地仅仅制作它之后，也可粘贴于陶瓷基体1上，还可直接形成于陶瓷基体1上。

[0067] 此外，只要在端子电极18，19的形成步骤，进行烘焙，在顶部电极6的形成步骤，进行烘焙，底部电极4，连接层7，压电/电致伸缩体5和端子电极18，19象上述那样，每当形成各自部分时，不但进行烘焙(热处理)，而且也可依次使各自形成膜状，一起同时地进行烘焙(热处理)。顶部电极6和辅助电极8不但进行烘焙(热处理)，而且也可依次使各自形成膜状，一起同时地进行烘焙(热处理)。在这些场合，为了实现良好的接合性，显然可适当选择温度。

[0068] 通过以上的步骤，从结构上完成具有陶瓷基体1和压电/电致伸缩体12的压电/电致伸缩膜式传感器20。

[0069] (步骤8：分极)在压电/电致伸缩膜式传感器20的压电/电致伸缩元件12中的顶部电极6和底部电极4之间，施加直流高电压(作为一个实例，为DC300V的电压)，进行分极处理。

[0070] (步骤9：位移测定)外加0～200V，1kHz的交流正弦波电压，采用激光多谱勒振动仪，进行实施了分极处理的压电/电致伸缩膜式传感器20的压电/电致伸缩元件12的位移测定。

[0071] (步骤10：UV片粘贴)压电/电致伸缩膜式传感器20通常按照多个获得而制造。在此场合，在压电/电致伸缩膜式传感器20中的与压电/电致伸缩元件12相反侧的面上，粘贴作为固定机构的UV片，将其固定于规定的场所。

[0072] (步骤11：外形切断)在获得多个的场合，在前一步骤之前，未切断而进行，但是，在这里，采用冲垫(dice)而切断，获得各自的压电/电致伸缩膜式传感器20。

[0073] (步骤12：分选)在步骤9，位移在基准值以下的制品作为不良品而排出，以便仅仅分选出良品。

[0074] (步骤13：加热处理)外形切断通常在水清洗的同时进行，由此，对良品，进行加热处理，进行干燥，以便排除水分。温度条件在60～900℃的范围内。同样通过该步骤的温度调整，可调节所获得的压电/电致伸缩膜式传感器20的压电/电致伸缩体5的表面附近所包括的端子电极18，19的主成分(银)的量。

[0075] (步骤14：外观检查)最后，进行外观的检查，然后，出厂。

[0076] 下面对本发明的压电/电致伸缩膜式传感器的用途进行说明。本发明的压电/电致伸缩膜式传感器可用作构成流体特性测定装置的传感器。流体特性测定装置可由本发明的压电/电致伸缩膜式传感器；在顶部电极和底部电极之间外加电压，以便驱动该压电/电致伸缩膜式传感器的压电/电致伸缩元件用的电源；用于检测伴随压电/电致伸缩膜式传感器的薄壁隔膜部的振动的电常数的变化的电常数监视机构构成。

[0077] 流体特性测定装置为可通过电常数监视机构的电常数的检测，测定流体的特性的装置。如果在流体中，针对压电/电致伸缩膜式传感器，驱动压电/电致伸缩元件，使薄壁隔膜部振动，则通过流体的粘性阻力，承受机械的阻力，针对与该机械的阻力的一定的关系，压电/电致伸缩元件的电常数改变，由此，可检测它，测定流体的粘度。

[0078] 该流体特性测定装置中的测定流体的特性方面的基本原理采用作为振子的压电/电致伸缩元件和薄壁隔膜部的振幅，与和该振子接触的流体的特性具有相关性的现象。在流体的特性为粘性阻力的场合，如果该流体的粘性阻力大，则振子的振幅减小，如果粘性阻力减小，则振子的振幅增加。另外，振子的这样这样的机械系统的振动形态可置换为电气系统的等效电路，在此场合，可考虑将振幅与电流相对应。另外，等效电路的振动形态在共振点附近，呈现各种的电常数的变化，但是，流体特性测定装置将该损失系数，相位，阻力，阻抗，导电性，电感和电容等的电常数中的，等效电路的共振频率附近的变化具有1个极大或极小的变化点的损失系数或相位用作优选的指标。损失系数或相位的检测与其它的电常数的场合相比较，可更容易进行。

[0079] 显然，同样在流体的特性在粘性阻力以外的场合(比如，流体的压力(显然，为流体的有无))，如果在应测定特性的流体中存在对振子的振动造成影响的要素，则该特性与压电/电致伸缩元件和薄壁隔膜部的振动的变化相关，由此，可进行测定。流体为溶液，该溶液的浓度改变，由此，如果粘度，或密度变化，则溶液中的压电/电致伸缩元件和薄壁隔膜部的振动形态变化，这样，可进行溶液浓度的测定。即，本发明的流体特性测定装置可进行溶液的粘度测定，密度测定，浓度测定。

[0080] 应用本发明的压电/电致伸缩膜式传感器可测定流体的特性的情况，可判断流体的流体状态，流体的存在的有无。如果比如，不存在作为测定对象的流体，则振子(压电/电致伸缩元件和薄壁隔膜部)的振幅变化是如实的，容易对其进行检测。具体来说，本发明的压电/电致伸缩膜式传感器可最好用作监视包括监视医疗用的点滴装置的点滴状态的情况的，所谓的液体的送液或输液的状态，即，监视液体是否流动(按照计划)的仪器的传感器(关于点滴的已有技术，参照专利文献5和专利文献6)。

[0081] 在由放入有化学液的瓶，管，可目视化学液的滴落的点滴腔，注射针形成的点滴装置中，在瓶，管，点滴腔中的某者中(必要的多个场所中)，安装本发明的压电/电致伸缩膜式传感器，设置输入由此检测的流体的流动状态，流体的存在的有无(电常数的变化)的信息，对其进行运算，显示，通信等的处理的控制监视装置，由此，可构成点滴管理装置。在运算中，包括伴随基于设置于控制监视装置中的计时器的点滴结束时刻的预测，预定时间的异常检测等，在显示对象中，包括流量等的数据和警报等，在通信中，包括向护士(nurse)站的输出等。通过将该点滴管理装置用于医疗用的点滴装置，可使患者安心，减轻护士和护理者的负担。

[0082] 产业上的利用可能性

[0083] 本发明的压电/电致伸缩膜式传感器可用作流体特定测定用传感器。具体来说，可用作粘度，密度，浓度的各测定仪表的传感器，此外，可最好用作包括监视医疗用的点滴装置的点滴状态的，监视所谓的液体的送液或输液的状态的仪表的传感器。