应变片制造技术

本应变片包括形成在具有可挠性的基材上的应变检测部和温度检测部，其中，所述应变检测部在所述基材上具有由包含铬和镍中的至少一者的材料形成的电阻体，所述电阻体包括并排设置的多个电阻图案、以及将相邻的所述电阻图案的端部彼此连接的折返部分，在所述折返部分上层叠有由灵敏度低于所述电阻体的材料构成的第一金属层，所述折返部分上的所述第一金属层的电阻值低于所述折返部分的电阻值，所述温度检测部是热电偶，该热电偶具有在所述基材上由与所述电阻体相同的材料形成的第二金属层、以及在所述第二金属层上由与所述第一金属层相同的材料形成的第三金属层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应变片
本专利技术涉及一种应变片(straingauge)。
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(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，如果电阻体的电阻值随着温度而变化，电阻温度系数产生偏差，则无法精确地检测出应变。鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够输出电阻体的周边温度信息的应变片。<用于解决问题的手段>本应变片包括形成在具有可挠性的基材上的应变检测部和温度检测部，其中，所述应变检测部在所述基材上具有由包含铬和镍中的至少一者的材料形成的电阻体，所述电阻体包括并排设置的多个电阻图案、以及将相邻的所述电阻图案的端部彼此连接的折返部分，在所述折返部分上层叠有由灵敏度低于所述电阻体的材料构成的第一金属层，所述折返部分上的所述第一金属层的电阻值低于所述折返部分的电阻值，所述温度检测部是热电偶，该热电偶具有在所述基材上由与所述电阻体相同的材料形成的第二金属层、以及在所述第二金属层上由与所述第一金属层相同的材料形成的第三金属层。<专利技术的效果>根据所公开的技术，能够提供一种能够输出电阻体的周边温度信息的应变片。r>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(其1)。图2是示出根据第1实施方式的应变片的平面图(其2)。图3A是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图(其1)。图3B是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图(其2)。图3C是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图(其3)。图4A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4B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4C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5A是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图(其4)。图5B是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图(其5)。图5C是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图(其6)。图6A是示出根据第1实施方式的变形例1的应变检测部的平面图(其1)。图6B是示出根据第1实施方式的变形例1的应变检测部的平面图(其2)。图6C是示出根据第1实施方式的变形例1的应变检测部的平面图(其3)。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平面图，仅示出第一层。图3A～图3C是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图，图3A示出了沿图1的线A-A的剖面，图3B示出了沿图1的线B-B的剖面，图3C示出了沿图1的线C-C的剖面。如图1、图2、图3A～图3C所示，应变片1包括形成在同一个的基材10上的应变检测部1S、湿度检测部1H、以及温度检测部1T。应变检测部1S与湿度检测部1H与温度检测部1T相互独立地布置，并且未电连接。需要说明的是，在图1及图2中，自纸面上侧起布置了湿度检测部1H、应变检测部1S、以及温度检测部1T，但是不限于此，湿度检测部1H、应变检测部1S、以及温度检测部1T可以任意布置。应变检测部1S具有形成在基材10上的电阻体301、电极40A、以及金属层431。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301的一侧为上侧或一侧，未设置电阻体301的一侧为下侧或另一侧。另外，各部位的设置有电阻体301的一侧的表面为一个表面或上表面，未设置电阻体301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301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。电阻体301是以预定图案形成在基材10上的薄膜，并且是经受应变而产生电阻变化的感测部。电阻体301可以直接形成在基材10的上表面10a上，也可以经由其他层而形成在基材10的上表面10a上。电阻体301例如可以由包含Cr(铬)的材料、包含Ni(镍)的材料、或包含Cr和Ni两者的材料形成。即，电阻体301可以由包含Cr和Ni中的至少一者的材料形成。作为包含Cr的材料，例如可以举出Cr混合相膜。作为包含Ni的材料，例如可以举出Cu-Ni(铜镍)。作为包含Cr和Ni两者的材料，例如可以举出Ni-Cr(镍铬)。在此，Cr混合相膜是对Cr、CrN、Cr2N等进行相混合而成的膜。Cr混合相膜可以包含氧化铬等不可避免的杂质。对于电阻体301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0.05μm～2μm。特别地，从构成电阻体301的晶体的结晶性(例如，α-Cr的结晶性)得到提高的观点来看，电阻体301的厚度优选为0.1μm以上，从能够减少因构成电阻体301的膜的内部应力而引起的膜的裂纹或从基材10上翘曲的观点来看，更优选为1μm以下。例如，在电阻体301为Cr混合相膜的情况下，通过以作为稳定的晶相的α-Cr(α-铬)作为主成分，从而能够提高应变特性的稳定性。另外，通过使电阻体301以α-Cr作为主成分，从而能够将应变检测部1S的灵敏度(gaugefactor)设为10以上，并且将灵敏度温度系数TCS及电阻温度系数TCR设为-1000ppm/℃～+1000ppm/℃的范围内。在此，主成分是指对象物质占构成电阻体的全部物质的50质量％以上，从提高计量(gauge)特性的观点来看，电阻体301优选包含80重量％以上的α-Cr。需要说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应变片，包括形成在具有可挠性的基材上的应变检测部和温度检测部，其中，/n所述应变检测部在所述基材上具有由包含铬和镍中的至少一者的材料形成的电阻体，/n所述电阻体包括并排设置的多个电阻图案、以及将相邻的所述电阻图案的端部彼此连接的折返部分，/n在所述折返部分上层叠有由灵敏度低于所述电阻体的材料构成的第一金属层，所述折返部分上的所述第一金属层的电阻值低于所述折返部分的电阻值，/n所述温度检测部是热电偶，该热电偶具有/n在所述基材上由与所述电阻体相同的材料形成的第二金属层、以及/n在所述第二金属层上由与所述第一金属层相同的材料形成的第三金属层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180202 JP 2018-0170511.一种应变片，包括形成在具有可挠性的基材上的应变检测部和温度检测部，其中，
所述应变检测部在所述基材上具有由包含铬和镍中的至少一者的材料形成的电阻体，
所述电阻体包括并排设置的多个电阻图案、以及将相邻的所述电阻图案的端部彼此连接的折返部分，
在所述折返部分上层叠有由灵敏度低于所述电阻体的材料构成的第一金属层，所述折返部分上的所述第一金属层的电阻值低于所述折返部分的电阻值，
所述温度检测部是热电偶，该热电偶具有
在所述基材上由与所述电阻体相同的材料形成的第二金属层、以及
在所述第二金属层上由与所述第一金属层相同的材料形成的第三金属层。


2.根据权利要求1所述的应变片，其中，
所述第一金属层从所述折返部分上延伸至所述电阻图案上的一部分。


3.根据权利要求1或2所述的应变片，其中，
具有与所述电阻体电连接的第一电极，
所述第一电极包括从所述电阻体的端部延伸的第一端子部、以及形成在所述第一端子部上的第四金属层，
所述第一金属层与所述第四金属层由相同的材料构成。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的应变片，其中，
具有与所述第二金属层电连接的第二电极，
所述第二电极包括从所述第二金属层的两端部延伸的一对第二端子部、以及形成在各个所述第二端子部上的第五金属层，
形成在一个所述第二端子部上的所述第五金属层与所述第三金属层电连接，
形成在另一个所述第二端子部上的所述第五金属层未与所述第三金属层电连接，
所述第三金属层与所述第五金属层由相同的材料构成。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的应变片，其中，
所述应变片还包括湿度检...

【专利技术属性】
技术研发人员：户田慎也，北村厚，汤口昭代，
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