JPH0129249B2 - - Google Patents
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- JPH0129249B2 JPH0129249B2 JP57001541A JP154182A JPH0129249B2 JP H0129249 B2 JPH0129249 B2 JP H0129249B2 JP 57001541 A JP57001541 A JP 57001541A JP 154182 A JP154182 A JP 154182A JP H0129249 B2 JPH0129249 B2 JP H0129249B2
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- Japan
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- pattern
- resistor
- beam body
- metal layer
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は荷重を測定する荷重検出器等に使用さ
れるロードセルの製造方法に関する。
れるロードセルの製造方法に関する。
金属箔抵抗体パターンを接着した絶縁フイルム
を、ビーム体上に接着し、この後リード線で結線
して構成される公知のロードセルに比較して、製
造工数が少なく容易かつ安価に製造できるととも
に、高精度の測定が可能なロードセルを提供する
ために、ビーム体に直接設けた絶縁被膜上に、金
属材料を蒸着又はスパツタリングにより被着し
て、これら金属層により必要な抵抗体パターン等
を直接形成して構成されるロードセルが、本発明
者等により提案され、既に出願済みである。
を、ビーム体上に接着し、この後リード線で結線
して構成される公知のロードセルに比較して、製
造工数が少なく容易かつ安価に製造できるととも
に、高精度の測定が可能なロードセルを提供する
ために、ビーム体に直接設けた絶縁被膜上に、金
属材料を蒸着又はスパツタリングにより被着し
て、これら金属層により必要な抵抗体パターン等
を直接形成して構成されるロードセルが、本発明
者等により提案され、既に出願済みである。
この種ロードセルにおけるパターンの形成は、
フオトエツチングにより次のようになされてい
る。つまり、最も表側の金属層を必要なパターン
を残して除去するとともに次の金属層を露出させ
た後、この金属層を上記パターンおよび必要な部
分を残して除去し、更に次の金属層を露出させ、
このような措置を各金属層に対して次々に施すよ
うになつている。ところで、この種ロードセルの
場合にはパターンが頗る高密度化することが可能
であり、したがつて、各金属層に対してフオトエ
ツチングを行う際に使用するパターンマスクの既
設パターンへの位置合わせが面倒であつた。
フオトエツチングにより次のようになされてい
る。つまり、最も表側の金属層を必要なパターン
を残して除去するとともに次の金属層を露出させ
た後、この金属層を上記パターンおよび必要な部
分を残して除去し、更に次の金属層を露出させ、
このような措置を各金属層に対して次々に施すよ
うになつている。ところで、この種ロードセルの
場合にはパターンが頗る高密度化することが可能
であり、したがつて、各金属層に対してフオトエ
ツチングを行う際に使用するパターンマスクの既
設パターンへの位置合わせが面倒であつた。
本発明は上記の事情のもとに提案されたもの
で、その目的は、パターンマスクの取扱いが容易
となり、より製造効率を向上することができ、し
かもパターンの精度も向上できるロードセルの製
造方法を提供することにある。
で、その目的は、パターンマスクの取扱いが容易
となり、より製造効率を向上することができ、し
かもパターンの精度も向上できるロードセルの製
造方法を提供することにある。
以下、本発明方法を図面に示す実施例にもとづ
いて説明するに、まずロードセルの構成について
説明する。
いて説明するに、まずロードセルの構成について
説明する。
第１図及び第２図はロードセルの構成を示すも
ので、ビーム体１は、例えばステンレス鋼
（SUS630）、高力アルミニウム合金（A2218）等
の金属材料を切削加工して形成されている。この
ビーム体１は、一端部に設けられた取付孔２，２
に取付ボルト２Ａ，２Ａを通して任意の固定部３
に固定して使用される。またビーム体１の中間部
分には１対の円形孔４，４が幅方向に貫通して設
けられ、両円形孔４，４間を空隙部５により連通
させ、各円形孔４，４の上下を薄肉にし、特に各
円形孔４，４の上部を起歪部６Ａ，６Ｂとしてい
る。またビーム体１の他端部には係止孔７が設け
られ、この係止孔７に、例えば吊下金具８を取付
けて測定すべき荷重Ｗを矢印の如く作用させるよ
うにしている。なお、荷重Ｗを作用させると、ビ
ーム体１は第２図の如く変形され、一方の起歪部
６Ａの上面には最大引張り歪を生じさせ、他方の
起歪部６Ｂの上面には最大圧縮歪を生じさせるよ
うになる。そして、その最大引張り歪が生ずる一
方の起歪部６Ｂ上面にはストレンゲージ抵抗体パ
ターンR1，R2が、また最大圧縮歪が生ずる他方
の起歪部６Ｂ上面にはストレンゲージ抵抗体パタ
ーンR3，R4が、それぞれ設けられている。また
ビーム体１の上面には、前記起歪部６Ａ，６Ｂを
極力避けるようにしてブリツジバランス補正用抵
抗体パターンRO1，RO3、ブリツジバランス温度
補償用抵抗体パターンRT1，RT3、スパン温度補
償用抵抗体パターンRS、スパン温度特性非直線
性補償抵抗体パターンRC、入力端子VE +、VE -及
び出力端子VO +，VO -がそれぞれ設けられ、各端
子にはリードパターンＬ…の端部が接続されてい
る。
ので、ビーム体１は、例えばステンレス鋼
（SUS630）、高力アルミニウム合金（A2218）等
の金属材料を切削加工して形成されている。この
ビーム体１は、一端部に設けられた取付孔２，２
に取付ボルト２Ａ，２Ａを通して任意の固定部３
に固定して使用される。またビーム体１の中間部
分には１対の円形孔４，４が幅方向に貫通して設
けられ、両円形孔４，４間を空隙部５により連通
させ、各円形孔４，４の上下を薄肉にし、特に各
円形孔４，４の上部を起歪部６Ａ，６Ｂとしてい
る。またビーム体１の他端部には係止孔７が設け
られ、この係止孔７に、例えば吊下金具８を取付
けて測定すべき荷重Ｗを矢印の如く作用させるよ
うにしている。なお、荷重Ｗを作用させると、ビ
ーム体１は第２図の如く変形され、一方の起歪部
６Ａの上面には最大引張り歪を生じさせ、他方の
起歪部６Ｂの上面には最大圧縮歪を生じさせるよ
うになる。そして、その最大引張り歪が生ずる一
方の起歪部６Ｂ上面にはストレンゲージ抵抗体パ
ターンR1，R2が、また最大圧縮歪が生ずる他方
の起歪部６Ｂ上面にはストレンゲージ抵抗体パタ
ーンR3，R4が、それぞれ設けられている。また
ビーム体１の上面には、前記起歪部６Ａ，６Ｂを
極力避けるようにしてブリツジバランス補正用抵
抗体パターンRO1，RO3、ブリツジバランス温度
補償用抵抗体パターンRT1，RT3、スパン温度補
償用抵抗体パターンRS、スパン温度特性非直線
性補償抵抗体パターンRC、入力端子VE +、VE -及
び出力端子VO +，VO -がそれぞれ設けられ、各端
子にはリードパターンＬ…の端部が接続されてい
る。
前記ストレンゲージ抵抗体パターンR1，R2，
R3，R4は第３図に示すようにリードパターンＬ
…を介してR1−R4−R2−R3−R1の順に接続さ
れ、そのR1・R3間の接点ａは一方の入力端子VE +
にR2・R4間の接点ｃはスパン温度補償用抵抗体
パターンRSとスパン温度特性非直線性補償抵抗
体パターンRCとの並列回路を直列に介して他方
の入力端子VE -にそれぞれ接続されている。ま
た、R2・R3間の接点ｂは一方の出力端子VO +に、
R4・R1間の接点ｄは他方の出力端子VO -にそれぞ
れ接続されている。なお前記ブリツジバランス補
正用抵抗体パターンRO1及びブリツジバランス温
度補償用抵抗体パターンRT1は直列接続され、そ
の直列回路は接点ａ，ｂ間にR1に対して直列に
接続されている。また前記ブリツジバランス補正
用抵抗体パターンRO3及びブリツジバランス温度
補償用抵抗体パターンRT3は直列接続され、その
直列回路は接点ａ，ｂ間にR3に対して直列に接
続されている。
R3，R4は第３図に示すようにリードパターンＬ
…を介してR1−R4−R2−R3−R1の順に接続さ
れ、そのR1・R3間の接点ａは一方の入力端子VE +
にR2・R4間の接点ｃはスパン温度補償用抵抗体
パターンRSとスパン温度特性非直線性補償抵抗
体パターンRCとの並列回路を直列に介して他方
の入力端子VE -にそれぞれ接続されている。ま
た、R2・R3間の接点ｂは一方の出力端子VO +に、
R4・R1間の接点ｄは他方の出力端子VO -にそれぞ
れ接続されている。なお前記ブリツジバランス補
正用抵抗体パターンRO1及びブリツジバランス温
度補償用抵抗体パターンRT1は直列接続され、そ
の直列回路は接点ａ，ｂ間にR1に対して直列に
接続されている。また前記ブリツジバランス補正
用抵抗体パターンRO3及びブリツジバランス温度
補償用抵抗体パターンRT3は直列接続され、その
直列回路は接点ａ，ｂ間にR3に対して直列に接
続されている。
前記ストレンゲージ抵抗体パターンR1，R2，
R3，R4は、大抵抗値を得易くするために、いず
れも第４図に示すようなジグザグ状をなし、両端
にリードパターンＬを接続している。
R3，R4は、大抵抗値を得易くするために、いず
れも第４図に示すようなジグザグ状をなし、両端
にリードパターンＬを接続している。
また前記ブリツジバランス補正用抵抗体パター
ンRO1，RO3、ブリツジバランス温度補償用抵抗
体パターンRT1，RT3、スパン温度補償用抵抗体
パターンRS及びスパン温度特性非直線性補償抵
抗体パターンRCは、いずれも抵抗値の調節を容
易にするため、第５図に示すようにパターンの一
部に多数の除去予定部９…を並列に設けて構成さ
れている。そこで、必要な数の除去予定部９を除
去することにより、抵抗体を調節することができ
る。
ンRO1，RO3、ブリツジバランス温度補償用抵抗
体パターンRT1，RT3、スパン温度補償用抵抗体
パターンRS及びスパン温度特性非直線性補償抵
抗体パターンRCは、いずれも抵抗値の調節を容
易にするため、第５図に示すようにパターンの一
部に多数の除去予定部９…を並列に設けて構成さ
れている。そこで、必要な数の除去予定部９を除
去することにより、抵抗体を調節することができ
る。
前記ストレンゲージ抵抗体パターンR1，R2，
R3，R4は、例えばニクロムのように、比抵抗が
比較的大きい、抵抗温度係数の小さい金属薄膜に
より形成されている。またブリツジバランス補正
用抵抗体パターンRO1，RO3は、ニクロムとコン
スタンタン等の金属薄膜の積層体により形成され
ている。前記ブリツジバランス温度補償用抵抗体
パターンRT1，RT3は、ブリツジ回路におけるブ
リツジバランスの温度ドリフトを補償するもの
で、前記ニクロム等の金属層に積層したコンスタ
ンタン等の金属層に、正或いは負の温度係数を有
する抵抗体金属、例えばチタン、ニツケル等を更
に積層した積層体により形成されている。また前
記スパン温度補償用抵抗体パターンRSは出力電
圧（スパン）の温度依存性を補償するもので、正
の温度係数を有する抵抗体金属、例えばブリツジ
バランス温度補償用抵抗体パターンRT1，RT3と
同一の金属材料により形成されている。そしてス
パンの温度補償は概ねこの温度補償用スパン抵抗
体パターンRSによりなされることになる。第６
図Ａは抵抗体パターンRSを設けない場合の温度
−出力電圧特性を示し、同図Ｂは抵抗体パターン
RSを設けて温度補償した場合の温度−出力電圧
特性を示す。ところが第６図Ｂに示すように、抵
抗体パターンRSを設けただけでは温度補償が確
実でない。これは抵抗体パターンRSにより補償
された温度−出力電圧特性が非直線性となるため
である。このスパン温度特性の非直線性は前記ス
パン温度特性非直線性補償抵抗体パターンRCに
より補償される。なお、スパン温度特性非直線性
補償抵抗体パターンRCは、抵抗温度係数が小さ
いことが望ましいため、ストレンゲージ抵抗体パ
ターンR1，R2，R3，R4と同一の金属薄膜により
形成されている。
R3，R4は、例えばニクロムのように、比抵抗が
比較的大きい、抵抗温度係数の小さい金属薄膜に
より形成されている。またブリツジバランス補正
用抵抗体パターンRO1，RO3は、ニクロムとコン
スタンタン等の金属薄膜の積層体により形成され
ている。前記ブリツジバランス温度補償用抵抗体
パターンRT1，RT3は、ブリツジ回路におけるブ
リツジバランスの温度ドリフトを補償するもの
で、前記ニクロム等の金属層に積層したコンスタ
ンタン等の金属層に、正或いは負の温度係数を有
する抵抗体金属、例えばチタン、ニツケル等を更
に積層した積層体により形成されている。また前
記スパン温度補償用抵抗体パターンRSは出力電
圧（スパン）の温度依存性を補償するもので、正
の温度係数を有する抵抗体金属、例えばブリツジ
バランス温度補償用抵抗体パターンRT1，RT3と
同一の金属材料により形成されている。そしてス
パンの温度補償は概ねこの温度補償用スパン抵抗
体パターンRSによりなされることになる。第６
図Ａは抵抗体パターンRSを設けない場合の温度
−出力電圧特性を示し、同図Ｂは抵抗体パターン
RSを設けて温度補償した場合の温度−出力電圧
特性を示す。ところが第６図Ｂに示すように、抵
抗体パターンRSを設けただけでは温度補償が確
実でない。これは抵抗体パターンRSにより補償
された温度−出力電圧特性が非直線性となるため
である。このスパン温度特性の非直線性は前記ス
パン温度特性非直線性補償抵抗体パターンRCに
より補償される。なお、スパン温度特性非直線性
補償抵抗体パターンRCは、抵抗温度係数が小さ
いことが望ましいため、ストレンゲージ抵抗体パ
ターンR1，R2，R3，R4と同一の金属薄膜により
形成されている。
また、第３図のブリツジ回路における入力電圧
VEと出力電圧VOとの関係は次の通りである。
VEと出力電圧VOとの関係は次の通りである。
VO＝Ｒ／Ｒ＋RS・RC／RS＋RC×VE×（R3＋R03＋RT3
／R2＋R3＋R03＋RT3−R1＋R01＋RT1／R1＋R4＋R01＋RT1
） ただし、Ｒは出力側から見たブリツジ回路の抵
抗である。
／R2＋R3＋R03＋RT3−R1＋R01＋RT1／R1＋R4＋R01＋RT1
） ただし、Ｒは出力側から見たブリツジ回路の抵
抗である。
次に、ロードセルに第２図の如く荷重Ｗを作用
させると、ストレンゲージ抵抗体パターンR1，
R2は引張り歪を生じて抵抗値が増大し（各抵抗
値の変化量をΔR1、ΔR2とする）、他の２つのス
トレンゲージ抵抗体パターンR3，R4は圧縮歪を
生じて抵抗値が減少する（各抵抗値の変化量を
ΔR3、ΔR4とする）。このとき、出力電圧VOは VO＝Ｒ／Ｒ＋RS・RC／RS＋RC×VE×１／４（ΔR1／
R1＋R01＋RT1＋ΔR2／R2＋ΔR3／R3＋R03＋RT3＋ΔR4／
R4） ここで、R1＝R2＝R3＝R4＝Ｒ となるようにビーム体１及び各抵抗体パターンの
設計がなされており、また R1≫R01＋RT1、R3≫R03＋RT3 の関係から VO＝Ｒ／Ｒ＋RS・RC／RS＋RC・VE・ΔR／Ｒ なる関係式が成立する。なお、この式はΔR／Ｒ＝ KE（ただし、Ｋはストレンゲージ抵抗体パターン
のゲージ率、Ｅはビーム体１に発生する歪量であ
る）なる関係から、 VO＝Ｒ／Ｒ＋RS・RC／RS＋RC・VE・Ｋ・Ｅ となり、この式から歪量Ｅが求められる。また歪
量Ｅが荷重Ｗに比例するところから、荷重Ｗが求
められる。また上式から、出力電圧は入力電圧
VE及び歪量Ｅに比例すること、明らかであるが、
歪量Ｅ及びゲージ率Ｋは温度変化により変動する
ため、出力電圧VOも温度変化により変化するこ
とになる。そこでスパン温度補償用抵抗体パター
ンRS及びスパン温度特性非直線性補償抵抗体パ
ターンRCの各抵抗値を適宜調整することにより
出力電圧VOの温度補償が行なわれる。
させると、ストレンゲージ抵抗体パターンR1，
R2は引張り歪を生じて抵抗値が増大し（各抵抗
値の変化量をΔR1、ΔR2とする）、他の２つのス
トレンゲージ抵抗体パターンR3，R4は圧縮歪を
生じて抵抗値が減少する（各抵抗値の変化量を
ΔR3、ΔR4とする）。このとき、出力電圧VOは VO＝Ｒ／Ｒ＋RS・RC／RS＋RC×VE×１／４（ΔR1／
R1＋R01＋RT1＋ΔR2／R2＋ΔR3／R3＋R03＋RT3＋ΔR4／
R4） ここで、R1＝R2＝R3＝R4＝Ｒ となるようにビーム体１及び各抵抗体パターンの
設計がなされており、また R1≫R01＋RT1、R3≫R03＋RT3 の関係から VO＝Ｒ／Ｒ＋RS・RC／RS＋RC・VE・ΔR／Ｒ なる関係式が成立する。なお、この式はΔR／Ｒ＝ KE（ただし、Ｋはストレンゲージ抵抗体パターン
のゲージ率、Ｅはビーム体１に発生する歪量であ
る）なる関係から、 VO＝Ｒ／Ｒ＋RS・RC／RS＋RC・VE・Ｋ・Ｅ となり、この式から歪量Ｅが求められる。また歪
量Ｅが荷重Ｗに比例するところから、荷重Ｗが求
められる。また上式から、出力電圧は入力電圧
VE及び歪量Ｅに比例すること、明らかであるが、
歪量Ｅ及びゲージ率Ｋは温度変化により変動する
ため、出力電圧VOも温度変化により変化するこ
とになる。そこでスパン温度補償用抵抗体パター
ンRS及びスパン温度特性非直線性補償抵抗体パ
ターンRCの各抵抗値を適宜調整することにより
出力電圧VOの温度補償が行なわれる。
ちなみに、実験によると、ビーム体１を高力ア
ルミニウム合金A2218にて形成し、ストレンゲー
ジ抵抗体パターンR1，R2，R3，R4が1kΩ（抵抗温
度係数±10ppm／℃以下）であるとき、スパン温
度補償用抵抗体パターンRS（但しチタン製）を
240Ω（抵抗温度係数＋3200ppm／℃）、スパン温
度特性非直線性補償抵抗パターンRCを1150Ωに設
定することにより、出力電圧VOの温度補償を行
なうことができた。
ルミニウム合金A2218にて形成し、ストレンゲー
ジ抵抗体パターンR1，R2，R3，R4が1kΩ（抵抗温
度係数±10ppm／℃以下）であるとき、スパン温
度補償用抵抗体パターンRS（但しチタン製）を
240Ω（抵抗温度係数＋3200ppm／℃）、スパン温
度特性非直線性補償抵抗パターンRCを1150Ωに設
定することにより、出力電圧VOの温度補償を行
なうことができた。
次に、以上のロードセルの製造方法を第７図Ａ
〜Ｅに例示する。すなわち、まず切削加工により
得られたビーム体１の上面を鏡面仕上げ後、脱脂
洗浄し、その上面に粘度1000cp程度に調製され
たワニス状の耐熱絶縁材（例えばポリイミド、エ
ポキシ、アミドイミド、エポキシ変成ポリイミド
等の絶縁性樹脂液）を滴下する。そしてビーム体
１をスピンナにより1600rpm程度の速度で回転す
ることによつて、ビーム体１の上面に絶縁材を均
一に塗布した後、約100℃で約１時間乾燥し、続
いて約250℃で約５時間加熱すると、ビーム体１
の上面には厚さ４〜5μの絶縁被膜１１が形成さ
れる。
〜Ｅに例示する。すなわち、まず切削加工により
得られたビーム体１の上面を鏡面仕上げ後、脱脂
洗浄し、その上面に粘度1000cp程度に調製され
たワニス状の耐熱絶縁材（例えばポリイミド、エ
ポキシ、アミドイミド、エポキシ変成ポリイミド
等の絶縁性樹脂液）を滴下する。そしてビーム体
１をスピンナにより1600rpm程度の速度で回転す
ることによつて、ビーム体１の上面に絶縁材を均
一に塗布した後、約100℃で約１時間乾燥し、続
いて約250℃で約５時間加熱すると、ビーム体１
の上面には厚さ４〜5μの絶縁被膜１１が形成さ
れる。
この絶縁被膜１１上に第７図Ａに示したよう
に、例えばニクロム（Ni80％、Cr20％）のよう
な、温度変化によつて抵抗値があまり変化しない
金属材料をスパツタリングにより被着して、厚さ
約500Åの金属層１２を形成する。そして、この
金属層１２の上にコンスタンタン（Cu55％、
Ni45％）をスパツタリングにより被着して、厚
さ約300Åの金属層１３を形成する。さらに、金
属層１３の上にチタンをスパツタリングにより被
着して、厚さ2000Åの金属層１４を形成した後、
最後にこの層１４の上に金をスパツタリングによ
り被着して、厚さ2μの金属層１５を形成する。
に、例えばニクロム（Ni80％、Cr20％）のよう
な、温度変化によつて抵抗値があまり変化しない
金属材料をスパツタリングにより被着して、厚さ
約500Åの金属層１２を形成する。そして、この
金属層１２の上にコンスタンタン（Cu55％、
Ni45％）をスパツタリングにより被着して、厚
さ約300Åの金属層１３を形成する。さらに、金
属層１３の上にチタンをスパツタリングにより被
着して、厚さ2000Åの金属層１４を形成した後、
最後にこの層１４の上に金をスパツタリングによ
り被着して、厚さ2μの金属層１５を形成する。
次に、第７図Ｂに示すような原形パターンＡを
得る。原形パターンＡは前記総てのパターンR1
〜R4，R01，R03，RT1，RT3，RS，RC，Ｌおよび
各端子VE +，VE -，VO +，VO -を連ねた形状に相当
する。そして、この原形パターンＡは、同じパタ
ーンマスクを用いて、前記各金属層１２〜１５の
金属材料に応じたエツチヤントにより次々に各金
属層１２〜１５をフオトエツチングして形成す
る。この工程により各端子VE +，VE -、VO +，VO -
およびリードパターンＬが完成される。
得る。原形パターンＡは前記総てのパターンR1
〜R4，R01，R03，RT1，RT3，RS，RC，Ｌおよび
各端子VE +，VE -，VO +，VO -を連ねた形状に相当
する。そして、この原形パターンＡは、同じパタ
ーンマスクを用いて、前記各金属層１２〜１５の
金属材料に応じたエツチヤントにより次々に各金
属層１２〜１５をフオトエツチングして形成す
る。この工程により各端子VE +，VE -、VO +，VO -
およびリードパターンＬが完成される。
次に、第７図Ｃ〜Ｅに示すように原形パターン
Ａの各抵抗体パターン相当部における必要な金属
層１５，１４，１３を、フオトエツチングにより
次々に除去して所定のパターンを形成して完成品
を得る。第７図Ｃに示した金属層除去工程は、前
記抵抗体パターンRSおよびRT1，RT3を完成する
ための措置であり、金属層１５における前記抵抗
体パターンR1〜R4，R01，R03，RT1，RT3，RSお
よびRC相当部分を、この金属層１５に応じたエ
ツチヤントを用いてフオトエツチングすることで
なされる。第７図Ｃ中斜線を施した部分が金属層
１５が除去され、したがつて次の金属層１４が露
出された部分である。なお、完成された抵抗体パ
ターンRSおよびRT1，RT3はいずれも金属層１２，
１３，１４の積層部分で形成されるとともに、こ
の構造によれば金属層（ニクロム製）１２および
金属層（コンスタンタン製）１３は、金属層（チ
タン製）１４に比して膜厚が薄くかつ面積抵抗が
大きいため、これら抵抗体パターンRSおよび
RT1，RT3の抵抗値および抵抗温度係数は金属層
１４の値に近似する。次に行われる第７図Ｄに示
した次の金属層除去工程は、前記抵抗体パターン
R01，R03を完成するための措置であり、金属層
１４における前記抵抗体パターンR1〜R4，R01，
R03およびRC相当部分を、この金属層１４に応じ
たエツチヤントを用いてフオトエツチングするこ
とでなされる。第７図Ｄ中斜線を施した部分が金
属層１４が除去され、したがつて、次の金属層１
３が露出された部分である。なお、完成された前
記抵抗体パターンR01，R03はいずれも金属層１
２，１３の積層部分で形成されるとともに、この
構造によれば２層の薄厚条件により抵抗温度係数
が零に近似し、かつ後述する抵抗体パターンR1
〜R4に比較して面積抵抗が小さくブリツジ回路
のゼロバランス調整に好適するものとなつてい
る。次に行われる第７図Ｅに示した最後の金属層
除去工程は、前記抵抗体パターンR1〜R4および
RCを完成するための措置であり、金属層１３に
おける前記抵抗体パターンR1〜R4およびRC相当
部分を、この金属層１３に応じたエツチヤントを
用いてフオトエツチングすることでなされる。第
７図Ｅ中斜線を施した部分が金属層１３が除去さ
れ、したがつて金属層１２が露出された部分であ
り、この金属層１２の露出部分により前記抵抗体
パターンR1〜R4およびRCが形成される。以上で
所定のパターンが完成されるものである。
Ａの各抵抗体パターン相当部における必要な金属
層１５，１４，１３を、フオトエツチングにより
次々に除去して所定のパターンを形成して完成品
を得る。第７図Ｃに示した金属層除去工程は、前
記抵抗体パターンRSおよびRT1，RT3を完成する
ための措置であり、金属層１５における前記抵抗
体パターンR1〜R4，R01，R03，RT1，RT3，RSお
よびRC相当部分を、この金属層１５に応じたエ
ツチヤントを用いてフオトエツチングすることで
なされる。第７図Ｃ中斜線を施した部分が金属層
１５が除去され、したがつて次の金属層１４が露
出された部分である。なお、完成された抵抗体パ
ターンRSおよびRT1，RT3はいずれも金属層１２，
１３，１４の積層部分で形成されるとともに、こ
の構造によれば金属層（ニクロム製）１２および
金属層（コンスタンタン製）１３は、金属層（チ
タン製）１４に比して膜厚が薄くかつ面積抵抗が
大きいため、これら抵抗体パターンRSおよび
RT1，RT3の抵抗値および抵抗温度係数は金属層
１４の値に近似する。次に行われる第７図Ｄに示
した次の金属層除去工程は、前記抵抗体パターン
R01，R03を完成するための措置であり、金属層
１４における前記抵抗体パターンR1〜R4，R01，
R03およびRC相当部分を、この金属層１４に応じ
たエツチヤントを用いてフオトエツチングするこ
とでなされる。第７図Ｄ中斜線を施した部分が金
属層１４が除去され、したがつて、次の金属層１
３が露出された部分である。なお、完成された前
記抵抗体パターンR01，R03はいずれも金属層１
２，１３の積層部分で形成されるとともに、この
構造によれば２層の薄厚条件により抵抗温度係数
が零に近似し、かつ後述する抵抗体パターンR1
〜R4に比較して面積抵抗が小さくブリツジ回路
のゼロバランス調整に好適するものとなつてい
る。次に行われる第７図Ｅに示した最後の金属層
除去工程は、前記抵抗体パターンR1〜R4および
RCを完成するための措置であり、金属層１３に
おける前記抵抗体パターンR1〜R4およびRC相当
部分を、この金属層１３に応じたエツチヤントを
用いてフオトエツチングすることでなされる。第
７図Ｅ中斜線を施した部分が金属層１３が除去さ
れ、したがつて金属層１２が露出された部分であ
り、この金属層１２の露出部分により前記抵抗体
パターンR1〜R4およびRCが形成される。以上で
所定のパターンが完成されるものである。
なお、上記一実施例は以上のように構成した
が、ストレンゲージ抵抗体パターンR1〜R4とブ
リツジバランス補正用抵抗体パターンR01，R03
とを同一の金属層１２で形成した構造のロードセ
ルの場合には、金属層は３層となるから、原形パ
ターンに対するフオトエツチング回数は３回行わ
れるものである。また、本発明は少なくともスト
レンゲージ抵抗体パターン、スパン温度補償用抵
抗体パターンおよびリードパターンを備えて構成
されるロードセルに対して実施できるものであ
り、必要とするパターンの金属層の数に合わせた
回数のフオトエツチングにより原形パターンから
所定のパターンが形成される。さらに、本発明に
おける金属層の形成工程は蒸着にて行うようにし
てもよい。しかも、本発明において絶縁被膜の材
料、および各金属層に使用される金属材料も上記
実施例に限らないことは勿論である。
が、ストレンゲージ抵抗体パターンR1〜R4とブ
リツジバランス補正用抵抗体パターンR01，R03
とを同一の金属層１２で形成した構造のロードセ
ルの場合には、金属層は３層となるから、原形パ
ターンに対するフオトエツチング回数は３回行わ
れるものである。また、本発明は少なくともスト
レンゲージ抵抗体パターン、スパン温度補償用抵
抗体パターンおよびリードパターンを備えて構成
されるロードセルに対して実施できるものであ
り、必要とするパターンの金属層の数に合わせた
回数のフオトエツチングにより原形パターンから
所定のパターンが形成される。さらに、本発明に
おける金属層の形成工程は蒸着にて行うようにし
てもよい。しかも、本発明において絶縁被膜の材
料、および各金属層に使用される金属材料も上記
実施例に限らないことは勿論である。
以上説明した本発明は上記特許請求の範囲に記
載の構成を要旨とする。すなわち、本発明は、ビ
ーム体上に直接形成される絶縁被膜上に、ストレ
ンゲージ抵抗体パターン、スパン温度補償用抵抗
体パターンおよびリードパターンを、少なくとも
直接形成するロードセルにおいて、上記各パター
ンの形成を、同一のパターンマスクを用いたフオ
トエツチングにより上記各パターンに相当する原
形パターンを総ての金属層に対して形成した後、
この原形パターンの必要部分をフオトエツチング
により次々に除去して、行うことを特徴とするロ
ードセルの製造方法である。したがつて、本発明
によれば、総ての金属層に対して施される原形パ
ターンの形成に当つて、面倒なパターンマスクの
位置決めをいちいち必要とすることがなく、そし
て原形パターンに対する各フオトエツチングは必
要な部分を除去して、既に原形パターンの形成で
得られたパターン部分を露出させるだけであるか
ら、その際のパターンマスクの位置決めは著しく
簡単である。これらの理由により本発明は製造効
率をより向上でき、所定パターン幅の各種パター
ンを正確に製造できる効果を奏する。
載の構成を要旨とする。すなわち、本発明は、ビ
ーム体上に直接形成される絶縁被膜上に、ストレ
ンゲージ抵抗体パターン、スパン温度補償用抵抗
体パターンおよびリードパターンを、少なくとも
直接形成するロードセルにおいて、上記各パター
ンの形成を、同一のパターンマスクを用いたフオ
トエツチングにより上記各パターンに相当する原
形パターンを総ての金属層に対して形成した後、
この原形パターンの必要部分をフオトエツチング
により次々に除去して、行うことを特徴とするロ
ードセルの製造方法である。したがつて、本発明
によれば、総ての金属層に対して施される原形パ
ターンの形成に当つて、面倒なパターンマスクの
位置決めをいちいち必要とすることがなく、そし
て原形パターンに対する各フオトエツチングは必
要な部分を除去して、既に原形パターンの形成で
得られたパターン部分を露出させるだけであるか
ら、その際のパターンマスクの位置決めは著しく
簡単である。これらの理由により本発明は製造効
率をより向上でき、所定パターン幅の各種パター
ンを正確に製造できる効果を奏する。
第１図はロードセルの斜視図、第２図は荷重作
用時のロードセルの断面図、第３図は回路図、第
４図及び第５図はそれぞれ別の抵抗体パターン部
分の拡大図、第６図Ａ，Ｂは温度−出力電圧特性
図、第７図Ａ〜Ｅは前記ロードセルの製造方法を
示し、Ａは拡大断面図、Ｂ〜Ｅはパターン平面
図、第８図は第７図Ｅの−断面図、第９図は
第７図Ｅの−断面図である。 R1，R2，R3，R4…ストレンゲージ抵抗体パタ
ーン、RS…スパン温度補償用抵抗体パターン、
Ｌ…リードパターン、VE +，VE -，VO +，VO -…端
子、Ａ…原形パターン、１…ビーム体、１１…絶
縁被膜、１２，１３，１４，１５…金属層。
用時のロードセルの断面図、第３図は回路図、第
４図及び第５図はそれぞれ別の抵抗体パターン部
分の拡大図、第６図Ａ，Ｂは温度−出力電圧特性
図、第７図Ａ〜Ｅは前記ロードセルの製造方法を
示し、Ａは拡大断面図、Ｂ〜Ｅはパターン平面
図、第８図は第７図Ｅの−断面図、第９図は
第７図Ｅの−断面図である。 R1，R2，R3，R4…ストレンゲージ抵抗体パタ
ーン、RS…スパン温度補償用抵抗体パターン、
Ｌ…リードパターン、VE +，VE -，VO +，VO -…端
子、Ａ…原形パターン、１…ビーム体、１１…絶
縁被膜、１２，１３，１４，１５…金属層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ビーム体の起歪部上にストレンゲージ抵抗体
パターンでホイートストンブリツジ回路を形成
し、かつビーム体上に温度補償用抵抗体パター
ン、ブリツジバランス補正用抵抗体パターン等を
形成し、かつ各パターン間をリードパターンで接
続して所定の回路パターンを構成するロードセル
を、 起歪部を有したビーム体の表面に、絶縁性樹脂
を塗布しこの樹脂を加熱硬化させて絶縁被膜を直
接形成する工程と、この工程に続いて行なわれ、
絶縁被膜上に前記各パターンを形成するための金
属層を順次蒸着又はスパツタリングにより積層形
成する工程と、この工程に続いて行なわれ、前記
ビーム体上に構成すべき所定の回路パターンを原
形パターンとしてそれと同じパターンマスクを用
いて前記各金属層を順次フオトエツチングによつ
て除去して前記各金属層を積層した原形パターン
を得る工程と、この工程に続いて行なわれ、原形
パターンを形成した各金属層を、上層から各層毎
に必要なパターンを残してフオトエツチングによ
り順次除去して下層を露出させて所定の回路パタ
ーンを得る工程によつて製造することを特徴とす
るロードセルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP154182A JPS58118931A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | ロ−ドセルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP154182A JPS58118931A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | ロ−ドセルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118931A JPS58118931A (ja) | 1983-07-15 |
| JPH0129249B2 true JPH0129249B2 (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=11504380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP154182A Granted JPS58118931A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | ロ−ドセルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58118931A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152905U (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-22 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225977A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-02-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 新規なアミラ−ゼ |
-
1982
- 1982-01-08 JP JP154182A patent/JPS58118931A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58118931A (ja) | 1983-07-15 |
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