应变片及传感器模块制造技术

技术编号:24896019 阅读:21 留言:0更新日期:2020-07-14 18:21
本应变片包括:基材,具有可挠性;功能层,在所述基材的一个表面上,由金属、合金、或金属的化合物形成;电阻体,在所述功能层的一个表面上,由包含铬和镍中的至少一者的材料形成;以及绝缘树脂层,覆盖所述电阻体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应变片及传感器模块
本专利技术涉及一种应变片(straingauge)及传感器模块。
技术介绍
已知一种应变片,其粘贴在测定对象物上,以对测定对象物的应变进行检测。应变片具有用于对应变进行检测的电阻体,作为电阻体的材料,例如使用包含Cr(铬)或Ni(镍)的材料。另外,电阻体例如形成在由绝缘树脂构成的基材上(例如参见专利文献1)。<现有技术文献><专利文献>专利文献1:(日本)特开2016-74934号公报
技术实现思路
<本专利技术要解决的问题>然而,在使用具有可挠性的基材的情况下,存在难以在基材上形成稳定的电阻体,并且应变特性(应变率、应变率温度系数TCS、以及电阻温度系数TCR)的稳定性不足的问题。鉴于上述问题,本专利技术的目的在于,在包括在具有可挠性的基材上所形成的电阻体的应变片中,提高应变特性的稳定性。<用于解决问题的手段>本应变片包括:基材,具有可挠性;功能层,在所述基材的一个表面上,由金属、合金、或金属的化合物形成;电阻体,在所述功能层的一个表面上,由包含铬和镍中的至少一者的材料形成;以及绝缘树脂层,覆盖所述电阻体。<专利技术的效果>根据所公开的技术,能够在包括在具有可挠性的基材上所形成的电阻体的应变片中,提高应变特性的稳定性。附图说明图1是示出根据第1实施方式的应变片的平面图。图2是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图。<br>图3A是示出根据第1实施方式的应变片的制造工序的图(其1)。图3B是示出根据第1实施方式的应变片的制造工序的图(其2)。图3C是示出根据第1实施方式的应变片的制造工序的图(其3)。图4是示出根据第1实施方式的变形例1的应变片的剖面图。图5是示出根据第2实施方式的应变片的平面图。图6是示出根据第2实施方式的应变片的剖面图。图7A是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其1)。图7B是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其2)。图7C是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其3)。图7D是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其4)。图8A是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其5)。图8B是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其6)。图8C是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其7)。图8D是示出根据第2实施方式的应变片的制造工序的图(其8)。图9是示出根据第2实施方式的变形例1的应变片的剖面图。图10是示出根据第2实施方式的变形例2的应变片的剖面图。图11是示出根据第3实施方式的传感器模块的剖面图。图12是示出功能层的荧光X射线分析的结果的图。图13是示出电阻体的X射线衍射的结果的图。图14是示出基材的膨胀系数与电阻体的内部应力之间的关系的图。图15是示出基材的表面凹凸与电阻体的针孔数之间的关系的图。具体实施方式以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在各附图中,对相同部件赋予相同符号,并且有时会省略重复的说明。<第1实施方式>图1是示出根据第1实施方式的应变片的平面图。图2是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图,示出了沿图1的线A-A的剖面。如图1及图2所示,应变片1具有基材10、功能层20、电阻体30、端子部41、以及覆盖层60。需要说明的是,在图1中,为了示出电阻体30,为方便起见,对于覆盖层60仅以虚线示出了其外缘。需要说明的是,在本实施方式中,为方便起见,在应变片1中,基材10的设置有电阻体30的一侧为上侧或一侧,未设置电阻体30的一侧为下侧或另一侧。另外,各部位的设置有电阻体30的一侧的表面为一个表面或上表面,未设置电阻体30的一侧的表面为另一表面或下表面。但是,也可以以上下颠倒的状态来使用应变片1,或者可以以任意角度来布置应变片1。另外,平面图是指从基材10的上表面10a的法线方向对对象物进行观察的视图,平面形状是指从基材10的上表面10a的法线方向对对象物进行观察时的形状。基材10是作为用于形成电阻体30等的基底层的部件,并且具有可挠性。对于基材10的厚度并无特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以为大约5μm~500μm。特别地,从来自经由粘合层等接合在基材10的下表面上的应变体表面的应变的传递性、对于环境的尺寸稳定性的观点来看,基材10的厚度优选为5μm~200μm,从绝缘性的观点来看,更优选为10μm以上。基材10例如可以由PI(聚酰亚胺)树脂、环氧树脂、PEEK(聚醚醚酮)树脂、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂、聚烯烃树脂等绝缘树脂薄膜形成。需要说明的是,薄膜是指厚度为大约500μm以下、并且具有可挠性的部件。在此,“由绝缘树脂薄膜形成”并不妨碍在基材10的绝缘树脂薄膜中含有填充剂或杂质等。基材10例如也可以由含有二氧化硅或氧化铝等填充剂的绝缘树脂薄膜形成。功能层20作为电阻体30的下层形成在基材10的上表面10a上。即,功能层20的平面形状与图1所示的电阻体30的平面形状大致相同。功能层20的厚度例如可以为大约1nm~100nm。在本申请中,功能层是指至少具有促进作为上层的电阻体30的晶体生长的功能的层。功能层20优选还具有防止电阻体30因基材10中所含的氧或水分而氧化的功能、以及提高基材10与电阻体30之间的密合性的功能。功能层20还可以具有其他功能。由于构成基材10的绝缘树脂薄膜包含氧或水分,因此特别在电阻体30包含Cr(铬)的情况下,由于Cr会形成自氧化膜,因此使功能层20具有防止电阻体30氧化的功能是有效的。关于功能层20的材料,只要其是至少具有促进作为上层的电阻体30的晶体生长的功能的材料,便无特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以举出选自由Cr(铬)、Ti(钛)、V(钒)、Nb(铌)、Ta(钽)、Ni(镍)、Y(钇)、Zr(锆)、Hf(铪)、Si(硅)、C(碳)、Zn(锌)、Cu(铜)、Bi(铋)、Fe(铁)、Mo(钼)、W(钨)、Ru(钌)、Rh(铑)、Re(铼)、Os(锇)、Ir(铱)、Pt(铂)、Pd(钯)、Ag(银)、Au(金)、Co(钴)、Mn(锰)、Al(铝)组成的群组一种或多种的金属、该群组中的任意金属的合金、或者该群组中的任意金属的化合物。作为上述合金,例如可以举出FeCr、TiAl、FeNi、NiCr、CrCu等。另外,作为上述化合物,例如可以举出TiN、TaN、Si3N4、TiO2、Ta2O5、SiO2等。电阻体30是以预定图案形成在功能层20的上表面上的薄膜,并且是经受应变而产生电阻变化的感测部。需要说明的是,在图1中,为方便起见,以阴影图案示出电阻体30。电阻体30例如可以由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应变片,包括:/n基材,具有可挠性;/n功能层,在所述基材的一个表面上,由金属、合金、或金属的化合物形成;/n电阻体,在所述功能层的一个表面上,由包含铬和镍中的至少一者的材料形成;以及/n绝缘树脂层,覆盖所述电阻体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-191824;20180320 JP 2018-0524221.一种应变片,包括:
基材,具有可挠性;
功能层,在所述基材的一个表面上,由金属、合金、或金属的化合物形成;
电阻体,在所述功能层的一个表面上,由包含铬和镍中的至少一者的材料形成;以及
绝缘树脂层,覆盖所述电阻体。


2.根据权利要求1所述的应变片,其中,
所述功能层具有促进所述电阻体的晶体生长的功能。


3.根据权利要求1或2所述的应变片,其中,
所述基材的膨胀系数在7ppm/K~20ppm/K的范围内。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的应变片,其中,
所述基材的一个表面的表面凹凸为15nm以下,
所述电阻体的膜厚为0.05μm以上。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的应变片,其中,
所述应变片包括电极,所述电极与所述电阻体电连接,
所述电极具有
端子部,从所述电阻体的端部延伸;
第一金属层,在所述端子部上,由...

【专利技术属性】
技术研发人员:美齐津英司汤口昭代足立重之浅川寿昭北村厚
申请(专利权)人:美蓓亚三美株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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