JPH06100444B2 - 歪センサーの製造方法 - Google Patents
歪センサーの製造方法Info
- Publication number
- JPH06100444B2 JPH06100444B2 JP60151045A JP15104585A JPH06100444B2 JP H06100444 B2 JPH06100444 B2 JP H06100444B2 JP 60151045 A JP60151045 A JP 60151045A JP 15104585 A JP15104585 A JP 15104585A JP H06100444 B2 JPH06100444 B2 JP H06100444B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- substrate
- strain
- strain sensor
- gauge material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 8
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 7
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 7
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 この発明は歪（応力）、力、圧力等を測定するための歪
センサーの製造方法に関するものである。
センサーの製造方法に関するものである。
ロ．従来技術 従来から基板の表面に帯状や平板状のゲージ材を接着し
てこれに電極を付し、基板自身或いは基板を接着した材
料の変形によるゲージ材の電気的性質の変化、即ち導電
性物質の電気抵抗の変化やセラミック材料の電気的性質
の変化等を測定して歪量を測定する歪センサーは多く用
いられているが、最近この種の歪センサーにおいて基板
上に絶縁層を設け、その表面にゲージ材の薄層を蒸着等
によって形成し、該薄層をトリミングして整形したもの
が用いられている。
てこれに電極を付し、基板自身或いは基板を接着した材
料の変形によるゲージ材の電気的性質の変化、即ち導電
性物質の電気抵抗の変化やセラミック材料の電気的性質
の変化等を測定して歪量を測定する歪センサーは多く用
いられているが、最近この種の歪センサーにおいて基板
上に絶縁層を設け、その表面にゲージ材の薄層を蒸着等
によって形成し、該薄層をトリミングして整形したもの
が用いられている。
すなわち、第４図に示すように、基板（１）に絶縁層
（２）を設け、その表面にゲージ材（３）を蒸着等によ
って形成し、電極（４）を設けてトリミングしたもので
ある。この場合に絶縁層（２）として無機物質、有機物
質のいずれも用いられる。
（２）を設け、その表面にゲージ材（３）を蒸着等によ
って形成し、電極（４）を設けてトリミングしたもので
ある。この場合に絶縁層（２）として無機物質、有機物
質のいずれも用いられる。
ハ．発明が解決しようとする問題点 ところが従来の構造の歪センサーは、絶縁層（２）が無
機物質である場合にはピンホール等の存在によって基板
とゲージ材との絶縁不良を起こす可能性が高く、絶縁不
良を防止するには絶縁層の厚さを増加しなければならな
いが、厚さを増すと基板の変形により絶縁層に亀裂が生
じ易く、それは絶縁不良や腐食による寿命の減少の原因
となる。一方絶縁層（２）が有機物質の場合には本質的
に耐熱性が低く、特にレーザー法でゲージ材の薄層をト
リミングする際に同時に絶縁層を切断或いは害してしま
い、従ってゲージ材の周辺部で絶縁不良を起こす可能性
があるという問題がある。
機物質である場合にはピンホール等の存在によって基板
とゲージ材との絶縁不良を起こす可能性が高く、絶縁不
良を防止するには絶縁層の厚さを増加しなければならな
いが、厚さを増すと基板の変形により絶縁層に亀裂が生
じ易く、それは絶縁不良や腐食による寿命の減少の原因
となる。一方絶縁層（２）が有機物質の場合には本質的
に耐熱性が低く、特にレーザー法でゲージ材の薄層をト
リミングする際に同時に絶縁層を切断或いは害してしま
い、従ってゲージ材の周辺部で絶縁不良を起こす可能性
があるという問題がある。
ニ．問題点を解決するための手段 この発明は上記のような構成の歪センサーにおいて、基
板に耐熱性の高い無機物質の第１絶縁層を直接形成し、
さらにその上に弾性があり亀裂やピンホールが生じ難い
有機物質の第２絶縁層を直接形成する。その表面にゲー
ジ材の薄層を蒸着等によって直接形成し、電極を付して
トリミングすることによって従来品の欠点を解消した製
造方法である。
板に耐熱性の高い無機物質の第１絶縁層を直接形成し、
さらにその上に弾性があり亀裂やピンホールが生じ難い
有機物質の第２絶縁層を直接形成する。その表面にゲー
ジ材の薄層を蒸着等によって直接形成し、電極を付して
トリミングすることによって従来品の欠点を解消した製
造方法である。
すなわち、第１図に示すように、変形する基板（１）の
表面に無機物質の第１絶縁層（２）を直接形成し、その
表面に有機物質の第２絶縁層（５）を直接形成する。そ
の表面にゲージ材（３）を蒸着等の方法で直接形成して
電極（４）を付着してトリミングするものである。
表面に無機物質の第１絶縁層（２）を直接形成し、その
表面に有機物質の第２絶縁層（５）を直接形成する。そ
の表面にゲージ材（３）を蒸着等の方法で直接形成して
電極（４）を付着してトリミングするものである。
この製造方法によれば、第１絶縁層にピンホール等があ
っても第２絶縁層によって常に絶縁が保たれるのでゲー
ジ材と基板の絶縁不良が発生しない。またレーザートリ
ミングを行っても第１絶縁層には必要な耐熱性があり、
絶縁不良を起こすことがない。さらに無機物質の層であ
る第１絶縁層に成膜時の亀裂が発生しても第２絶縁層が
有機物質であるのでこれにより絶縁不良が防止できる。
っても第２絶縁層によって常に絶縁が保たれるのでゲー
ジ材と基板の絶縁不良が発生しない。またレーザートリ
ミングを行っても第１絶縁層には必要な耐熱性があり、
絶縁不良を起こすことがない。さらに無機物質の層であ
る第１絶縁層に成膜時の亀裂が発生しても第２絶縁層が
有機物質であるのでこれにより絶縁不良が防止できる。
ところでゲージ材は無機物質で造られているので有機物
質で構成された第２絶縁層とゲージ材との接着性が悪い
場合には、該第２絶縁層の表面にさらに接着性改善のた
めに無機物質による第３絶縁層を形成してもよい。一般
に無機物質のゲージ材は無機物質の絶縁層と密着性が良
いからである。但し、この第３絶縁層は単に第２絶縁層
とゲージ材との接着性、密着性を高めるためのものであ
るから膜厚は薄くて差支えない。
質で構成された第２絶縁層とゲージ材との接着性が悪い
場合には、該第２絶縁層の表面にさらに接着性改善のた
めに無機物質による第３絶縁層を形成してもよい。一般
に無機物質のゲージ材は無機物質の絶縁層と密着性が良
いからである。但し、この第３絶縁層は単に第２絶縁層
とゲージ材との接着性、密着性を高めるためのものであ
るから膜厚は薄くて差支えない。
ホ．実施例 実施例１ 第２図に断面を示すように、内部が中空で上部が薄い
壁、下部がネジになっている圧力センサー本体（６）の
上部の薄い壁の表面にAl2O3の第１絶縁層（２）を設
け、その上にフェノール樹脂の第２絶縁層（５）を造
り、その上にNiCrの導電性薄膜（ゲージ材）（３）を蒸
着した。この導電性薄膜の上にNiを蒸着することにより
電極を形成し、その後レーザートリミングにより導電性
薄膜の抵抗値を調整する。この構造では中空部に流体を
導入すると薄い壁の部分に歪が生ずる。歪はゲージ材の
電気抵抗を変化させるので、この変化を測定して流体圧
力を測定することができる。
壁、下部がネジになっている圧力センサー本体（６）の
上部の薄い壁の表面にAl2O3の第１絶縁層（２）を設
け、その上にフェノール樹脂の第２絶縁層（５）を造
り、その上にNiCrの導電性薄膜（ゲージ材）（３）を蒸
着した。この導電性薄膜の上にNiを蒸着することにより
電極を形成し、その後レーザートリミングにより導電性
薄膜の抵抗値を調整する。この構造では中空部に流体を
導入すると薄い壁の部分に歪が生ずる。歪はゲージ材の
電気抵抗を変化させるので、この変化を測定して流体圧
力を測定することができる。
本実施例においてはゲージ材をレーザートリミングする
際には無機質の第１絶縁層の耐熱性によって基板とゲー
ジ材との電気絶縁性が害されることがなく、また第１絶
縁層のみではピンホールによって絶縁不良を生じた場合
にも第２絶縁層を設けることにより、充分な絶縁を得る
ことができた。
際には無機質の第１絶縁層の耐熱性によって基板とゲー
ジ材との電気絶縁性が害されることがなく、また第１絶
縁層のみではピンホールによって絶縁不良を生じた場合
にも第２絶縁層を設けることにより、充分な絶縁を得る
ことができた。
実施例２ 第３図に断面を示すように、金属製の基板（１）の上に
SiO2の第１絶縁層（２）を設け、その上にポリアミド樹
脂の第２絶縁層（５）を造り、その上に導電性薄膜（ゲ
ージ材）（３）を蒸着した。次に電極（４）を蒸着した
後、導電性薄膜（３）をレーザートリミングして抵抗値
調整をした。
SiO2の第１絶縁層（２）を設け、その上にポリアミド樹
脂の第２絶縁層（５）を造り、その上に導電性薄膜（ゲ
ージ材）（３）を蒸着した。次に電極（４）を蒸着した
後、導電性薄膜（３）をレーザートリミングして抵抗値
調整をした。
基板の片端を支持して他端に力を加えて基板の変形量に
よって力（重量）（Ｆ）を測定した。この場合にもレー
ザートリミングによる絶縁不良は発生せず、また測定を
反復したのちも絶縁性は良好であり、確実な測定ができ
た。
よって力（重量）（Ｆ）を測定した。この場合にもレー
ザートリミングによる絶縁不良は発生せず、また測定を
反復したのちも絶縁性は良好であり、確実な測定ができ
た。
ヘ．発明の効果 この発明は基板の表面に導電性薄膜を蒸着した後電極を
設け、導電性薄膜をトリミングして基板の歪量を該薄膜
の電気抵抗の変化によって測定する歪センサーにおい
て、基板上に無機物質の第１絶縁層を直接形成し、その
上に有機物質の第２絶縁層を直接形成し、その上に導電
性物質（ゲージ材）を蒸着し、電極を設けた後にトリミ
ングしているので、第１絶縁層のピンホールによる絶縁
不良を低コストで補うことができ、また第１絶縁層の耐
熱性によってトリミングの際の局部的加熱によって絶縁
体が破損することがない。無機物質の絶縁層のみの場合
には絶縁層の熱伝導率が高くハンダ付けの際の熱が基板
に逃げてしまうが有機物質の絶縁層があるため常温での
電極のハンダ付けが容易である利点がある。さらに基板
が反復して歪を受け第１絶縁層に亀裂が生じても有機物
質の第２絶縁層に弾性があるので絶縁不良となることが
ない。即ち、本発明のセンサーの製造方法は圧力センサ
ーをはじめとする歪検出型の各種の歪センサーとして製
造時の歩留りが良く、且つ寿命が長い特徴を有する有効
な方法である。
設け、導電性薄膜をトリミングして基板の歪量を該薄膜
の電気抵抗の変化によって測定する歪センサーにおい
て、基板上に無機物質の第１絶縁層を直接形成し、その
上に有機物質の第２絶縁層を直接形成し、その上に導電
性物質（ゲージ材）を蒸着し、電極を設けた後にトリミ
ングしているので、第１絶縁層のピンホールによる絶縁
不良を低コストで補うことができ、また第１絶縁層の耐
熱性によってトリミングの際の局部的加熱によって絶縁
体が破損することがない。無機物質の絶縁層のみの場合
には絶縁層の熱伝導率が高くハンダ付けの際の熱が基板
に逃げてしまうが有機物質の絶縁層があるため常温での
電極のハンダ付けが容易である利点がある。さらに基板
が反復して歪を受け第１絶縁層に亀裂が生じても有機物
質の第２絶縁層に弾性があるので絶縁不良となることが
ない。即ち、本発明のセンサーの製造方法は圧力センサ
ーをはじめとする歪検出型の各種の歪センサーとして製
造時の歩留りが良く、且つ寿命が長い特徴を有する有効
な方法である。
第１図は本発明による歪センサーの部分断面図、第２図
は本発明による歪センサーを用いた流体圧力センサーの
断面図、第３図は同じく力測定に用いる本発明による歪
センサーの断面図である。第４図は従来の歪センサーの
断面図である。 （１）……基板、（２）……第１絶縁層、 （３）……導電性薄膜、（４）……電極、 （５）……第２絶縁層（有機物質）、 （６）……圧力センサー本体、 （Ｆ）……力。
は本発明による歪センサーを用いた流体圧力センサーの
断面図、第３図は同じく力測定に用いる本発明による歪
センサーの断面図である。第４図は従来の歪センサーの
断面図である。 （１）……基板、（２）……第１絶縁層、 （３）……導電性薄膜、（４）……電極、 （５）……第２絶縁層（有機物質）、 （６）……圧力センサー本体、 （Ｆ）……力。
Claims (2)
- 【請求項１】基板の表面に絶縁層を設け該絶縁層上にゲ
ージ材を蒸着し基板の歪によるゲージ材の電気的特性の
変化により歪を測定する歪センサーにおいて、基板上に
無機物質の第１絶縁層を直接形成し、さらにその上面
に、有機物質の第２絶縁層を直接形成し、該絶縁層の上
にゲージ材を蒸着等によって直接形成し、トリミングに
より抵抗調整することを特徴とする歪センサーの製造方
法。 - 【請求項２】第２絶縁層の上に無機物質の薄い第３絶縁
層をさらに形成することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の歪センサーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60151045A JPH06100444B2 (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 歪センサーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60151045A JPH06100444B2 (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 歪センサーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211101A JPS6211101A (ja) | 1987-01-20 |
| JPH06100444B2 true JPH06100444B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15510092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60151045A Expired - Lifetime JPH06100444B2 (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 歪センサーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100444B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5450755A (en) * | 1992-10-21 | 1995-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mechanical sensor having a U-shaped planar coil and a magnetic layer |
| CN109489542A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-19 | 华东理工大学 | 应变传感器及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612525A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Load converter |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP60151045A patent/JPH06100444B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6211101A (ja) | 1987-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60181602A (ja) | 薄膜歪計装置およびその製造方法 | |
| KR101072436B1 (ko) | 금속 박막형 스트레인 게이지 압력센서 | |
| US4737676A (en) | Transducer with a flexible piezoelectric layer as a sensor element | |
| US3315200A (en) | Strain gauges | |
| US4680858A (en) | Method of manufacture of strain gauges | |
| US3705993A (en) | Piezoresistive transducers and devices with semiconducting films and their manufacturing process | |
| JPH06100444B2 (ja) | 歪センサーの製造方法 | |
| US5084694A (en) | Detection elements and production process therefor | |
| KR100240012B1 (ko) | 다이어 프램식 압력센서 | |
| JP2001057358A (ja) | 薄膜を備えたセンサを製作するための方法 | |
| JPH11354302A (ja) | 薄膜抵抗素子 | |
| JP2020521975A (ja) | ひずみゲージならびにこうしたひずみゲージを有する金属帯 | |
| JP3924460B2 (ja) | 白金薄膜素子 | |
| KR100330370B1 (ko) | 세라믹 다이어프램형 압력센서의 제조방법 | |
| CN113551794A (zh) | 具有非对称金属合金薄膜结构的高温传感器及制作方法 | |
| RU2065143C1 (ru) | Датчик температуры | |
| RU2244970C1 (ru) | Способ изготовления термокомпенсированного тензорезистора | |
| KR100240013B1 (ko) | 고하중 고압력 측정용 금속 박막 스트레인 게이지 | |
| JPH04123402A (ja) | 白金薄膜抵抗体 | |
| RU2222790C2 (ru) | Датчик температуры | |
| JPS6325512B2 (ja) | ||
| JPH0238062A (ja) | サーマルヘッド | |
| JPH09210614A (ja) | 薄膜歪ゲージ | |
| JPH0758230B2 (ja) | セラミック又は石英ロードセル | |
| JPH0369161B2 (ja) |