力觉传感器的制造方法和力觉传感器技术

本发明专利技术提供力觉传感器的制造方法和力觉传感器，力觉传感器的制造方法是具备板状构件(基材BM)和导体膜制的应变仪(12a1、12a2、12b1、12b2、12c1、12c2)的力觉传感器(1)的制造方法，该力觉传感器的制造方法包括在板状构件(基材BM)的一个主面隔着电介质层(DL)形成导体层的第1工序(参照(c))、以及使用半导体转印制造方法将所述导体层加工成应变仪的第2工序(参照(d))。(参照(d))。(参照(d))。

【技术实现步骤摘要】
力觉传感器的制造方法和力觉传感器


[0001]本专利技术涉及力觉传感器的制造方法和力觉传感器。

技术介绍

[0002]公知一种力觉传感器，其包括：具有因外力而变形的变形部的金属制的应变体、以及安装于该变形部的多个应变仪，并使用该应变仪来检测外力。
[0003]在这样的力觉传感器中，在专利文献1的图1中记载了能够安装于应变体的应变仪。专利文献1的应变仪包括由树脂材料形成的基材、设于基材上的金属制的电阻体及一对极片、以及设于所述基材的主面中的与设有电阻体的主面相反的一侧的主面的熔接层。通过使用熔接层将基材熔接于应变体，能够将应变仪安装于应变体。
[0004]此外，该应变仪中的电阻体和一对极片分别替换为构成本申请说明书中的应变仪的仪器主体和一对电极。另外，以下，将电阻体和一对极片分别称为仪器主体和一对电极，将仪器主体和一对电极统称为应变仪。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2019
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164161号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]另外，仪器主体的图案是通过将沿着一轴方向延伸的金属制的细线每隔预定的距离折回多次(弯折180
°
)而得到的。以下，将这样的形状称为蜿蜒形状。
[0010]具有这样的蜿蜒形状的电阻体和一对极片由于其自身不具有保持形状的强度，因此设于上述的基材之上。即，基材是支承应变仪的支承构件。
[0011]如专利文献1的第0024段所记载的那样，该基材是由树脂材料形成的具有挠性的板状构件。作为树脂材料的例子，能够举出聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚乙烯以及聚醚醚酮。由这样的树脂材料构成的基材不具有粘合性。因此，在专利文献1中，通过独立于基材地设置熔接层，能够将应变仪安装于应变体。
[0012]在专利文献1的第0024段和第0027段等中记载了基材的厚度为约12μm～25μm，熔接层的厚度为3μm～12μm。因此，在使用专利文献1的技术将应变仪安装于应变体的情况下，厚度至少为15μm以上的电介质层介于应变仪与应变体之间。
[0013]在应变体为金属制的情况下，为了将应变仪与应变体之间绝缘，需要介于它们之间的电介质层。但是，从提高应变仪的灵敏度的观点出发，优选该电介质层的厚度较薄。其原因在于，电介质层的厚度越厚，应变仪的变形相对于应变体的变形的追随性越差，其结果是，应变仪的灵敏度降低。
[0014]本专利技术的一个方式是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种灵敏度比以往高的力觉传感器。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]为了解决上述课题，本专利技术的一个方式的力觉传感器的制造方法是具备板状构件和导体膜制的应变仪的力觉传感器的制造方法，该力觉传感器的制造方法包括在所述板状构件的一个主面直接或间接地形成导体层的第1工序、以及使用半导体转印制造方法将所述导体层加工成应变仪的第2工序。
[0017]为了解决上述课题，本专利技术的一个方式的力觉传感器具备由板状构件构成的应变体、以及直接或隔着单层的电介质层设于所述板状构件的一个主面的导体图案即应变仪。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本专利技术的一个方式，与以往的力觉传感器相比能够提高灵敏度。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的第1实施方式的力觉传感器的立体图。
[0021]图2是图1所示的力觉传感器所具备的应变仪的俯视图。
[0022]图3是图1所示的力觉传感器的放大剖视图，且是包含应变仪的部分的放大剖视图。
[0023]图4是图1所示的力觉传感器的一变形例的放大剖视图，且是包含应变仪的部分的放大剖视图。
[0024]图5是表示本专利技术的第2实施方式的力觉传感器的制造方法的流程的示意图。
[0025]附图标记说明
[0026]BM、基材(板状构件)；BMa、主面(板状构件的一个主面)；CL、导体层；DL1、DL2、电介质层；1、力觉传感器；11、应变体；11a、主面(应变体的一个主面)；12a1、12a2、12b1、12b2、12c1、12c2、应变仪；13、电介质层。
具体实施方式
[0027](第1实施方式)
[0028]参照图1～图3对本专利技术的第1实施方式的力觉传感器1进行说明。图1是力觉传感器1的立体图。图2是力觉传感器1所具备的应变仪的俯视图。图3是力觉传感器1的放大剖视图，且是包含应变仪12a1、12a2的部分的放大剖视图。此外，图3的放大剖视图是通过在箭头的方向上向视观察沿着图1和图2所示的A
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A线的剖面而得到的。A
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A线是经过构成应变仪12a2的仪器主体12a21的直线。更详细而言，是经过具有蜿蜒形状的仪器主体12a21中的、沿着x轴方向的部分的直线。关于仪器主体12a21，参照图2见后述。此外，在本实施方式中，在仪器主体12a21中，将从电极12a22朝向电极12a23的方向规定为x轴正方向，将布线12a24、12a25分别从电极12a22、12a23延伸的方向规定为y轴正方向，以与x轴正方向以及y轴正方向一起形成右手系的正交坐标的方式规定z轴正方向(参照图2)。
[0029]力觉传感器1为六轴力觉传感器，其具备应变体11以及由6个应变仪12a1、12a2、12b1、12b2、12c1、12c2构成的应变仪组。
[0030]在此，六轴力觉传感器是指能够检测外力的x轴方向分量、y轴方向分量、z轴方向分量、绕x轴的力矩分量、绕y轴的力矩分量以及绕z轴的力矩分量的力觉传感器。此外，应变体11以两个主面与xy平面平行的方式配置。将应变体11的一对主面中的作为一个主面的z
轴正方向侧的主面称为主面11a，将作为另一个主面的z轴负方向侧的主面称为主面11b。
[0031]此外，力觉传感器1是本申请专利技术的一个方式的力觉传感器的一例。本申请专利技术的一个方式的力觉传感器不限于力觉传感器1。本申请专利技术的一个方式的力觉传感器的结构能够应用于现有的力觉传感器。例如，本申请专利技术的一个方式的力觉传感器的结构也能够应用于日本特愿2019
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068598号公报的图1和图2中所记载的力觉传感器。
[0032]另外，力觉传感器1除了具备应变体11和应变仪12a1、12a2、12b1、12b2、12c1、12c2之外，还具备多个电阻元件和多个桥接电路。不过，在本实施方式中，说明应变体11和应变仪12a1、12a2、12b1、12b2、12c1、12c2，省略多个电阻元件和多个桥接电路的说明。关于多个电阻元件和多个桥接电路的结构，能够应用现有的力觉传感器(例如日本特愿2019
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068598号公报的图1和图2中所记载的力觉传感器)的结构。
[0033]应变体11是由具有弹性的材料构成的板状构件。如图1所示，应变体11具备芯部111、包围芯部111的框架部112、以及连结芯部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力觉传感器的制造方法，该力觉传感器具备板状构件和导体膜制的应变仪，其特征在于，该力觉传感器的制造方法包括：第1工序，在该工序中，在所述板状构件的一个主面直接或间接地形成导体层；以及第2工序，在该工序中，使用半导体转印制造方法将所述导体层加工成应变仪。2.根据权利要求1所述的力觉传感器的制造方法，其特征在于，所述板状构件由导电体构成，该力觉传感器的制造方法还包括在所述第1工序之前实施的第3工序，在该第3工序中，在所述主面直接形成电介质层，在所述第1工序中，所述导体层仅隔着所述电介质层形成于所述主面。3.根据权利要求1所述的力觉传感器的制造方法，其特征在于，所述板状构件由电介质构成，在所述第1工序中，所述导体层直接形成于所述主面。4.根据权利要求1～3中任一项所述的力觉传感器的制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：田名网克周，林美由希，中尾明正，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：发明
国别省市：