CN111406196A - 应变片 - Google Patents
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Abstract
本应变片包括:基材,具有可挠性;电阻体,在所述基材上,由包含铬和镍中的至少一者的材料形成;以及电极,与所述电阻体电连接,其中,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,由铜、铜合金、镍、或镍合金形成;以及第二金属层,在所述第一金属层上,由焊料润湿性优于所述第一金属层的材料形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种应变片(strain gauge)。
背景技术
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,电阻体的两端例如被用作电极,在电极上通过焊料接合有外部连接用的引线等(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
发明内容
<本发明要解决的问题>
然而,由于电阻体的膜厚较薄,因此如果将电阻体的两端用作电极,则容易发生焊料溶蚀,焊接性较差。另外,在将包含Cr(铬)或Ni(镍)的材料用于电阻体的情况下,焊接性进一步恶化。特别地,由于Cr形成自氧化膜,使得焊接性恶化。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,在将包含Cr(铬)或Ni(镍)的材料用于电阻体的应变片中,提高电极的焊接性。
<用于解决问题的手段>
本应变片包括:基材,具有可挠性;电阻体,在所述基材上,由包含铬和镍中的至少一者的材料形成;以及电极,与所述电阻体电连接,其中,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,由铜、铜合金、镍、或镍合金形成;以及第二金属层,在所述第一金属层上,由焊料润湿性优于所述第一金属层的材料形成。
<发明的效果>
根据所公开的技术,能够在将包含Cr(铬)或Ni(镍)的材料用于电阻体的应变片中,提高电极的焊接性。
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(其1)。
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3D是示出根据第1实施方式的应变片的制造工序的图(其4)。
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5)。
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6)。
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7)。
图4D是示出根据第1实施方式的应变片的制造工序的图(其8)。
图5是示出根据第1实施方式的应变片的剖面图(其2)。
图6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7是示出根据第1实施方式的变形例2的应变片的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明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、电阻体30、以及电极40A。
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。
电阻体30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30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。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30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30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30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30的厚度优选为0.1μm以上,从能够减少因构成电阻体30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30是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30以α-Cr作为主成分,从而能够将应变片1的应变率设为10以上,并且将应变率温度系数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,从提高应变特性的观点来看,电阻体30优选包含80重量%以上的α-Cr。需要说明的是,α-Cr是bcc结构(体心立方晶格结构)的Cr。
电极40A从电阻体30的两端部延伸,并且在平面图中形成为比电阻体30宽的大致矩形形状。电极40A是用于将因应变而产生的电阻体30的电阻值的变化输出至外部的一对电极,例如与外部连接用的引线等接合。电阻体30例如从一个电极40A呈之字形延伸并折返从而与另一个电极40A电连接。
电极40A设置成层叠有多个金属层的层叠结构。具体地,电极40A具有从电阻体30的两端部延伸的端子部41、在端子部41的上表面上形成的金属层42、在金属层42的上表面上形成的金属层43、以及在金属层43的上表面上形成的金属层44。需要说明的是,虽然为方便起见对电阻体30和端子部41赋予不同符号,但是两者可以在相同工序中由相同材料一体地形成。金属层43是根据本发明的第一金属层的代表性的一个示例,金属层44是根据本发明的第二金属层的代表性的一个示例。
对于金属层42的材料并无特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以使用Cu(铜)。对于金属层42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0.01μm~1μm。
作为金属层43的材料,优选使用Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金。作为金属层43的厚度,可以考虑针对电极40A的焊接性来确定,优选为1μm以上,更优选为3μm以上。通过使用Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金作为金属层43的材料,并且将金属层43的厚度设为1μm以上,从而使焊料溶蚀得到改善。另外,通过使用Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金作为金属层43的材料,并且将金属层43的厚度设为3μm以上,从而使焊料溶蚀进一步得到改善。需要说明的是,从容易进行电解镀的观点来看,金属层43的厚度优选为30μm以下。
在此,焊料溶蚀是指构成电极40A的材料溶解在与电极40A接合的焊料中,从而使电极40A的厚度变薄或消失。当发生焊料溶蚀时,由于与接合在电极40A上的引线等的粘合强度或抗拉强度有可能会降低,因此优选不发生焊料溶蚀。
作为金属层44的材料,可以选择焊料润湿性优于金属层43的材料。例如,如果金属层43的材料为Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金,则可以使用Au(金)作为金属层44的材料。通过用Au来覆盖Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金的表面,从而能够防止Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金的氧化及腐蚀,并且能够获得良好的焊料润湿性。使用Pt(铂)代替Au作为金属层44的材料也能够获得同样的效果。对于金属层44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0.01μm~1μm。
需要说明的是,在平面图中,虽然端子部41在金属层42、43及44的层叠部的周围露出,但是端子部41也可以是与金属层42、43及44的层叠部相同的平面形状。
可以以覆盖电阻体30并使电极40A露出的方式在基材10的上表面10a上设置覆盖层60(绝缘树脂层)。通过设置覆盖层60,从而能够防止在电阻体30上产生机械性的损伤等。另外,通过设置覆盖层60,从而能够保护电阻体30不受湿气等的影响。需要说明的是,覆盖层60可以设置为对除了电极40A以外的整个部分进行覆盖。
覆盖层60例如可以由PI树脂、环氧树脂、PEEK树脂、PEN树脂、PET树脂、PPS树脂、复合树脂(例如硅酮树脂、聚烯烃树脂)等绝缘树脂形成。覆盖层60可以含有填充剂或颜料。对于覆盖层60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2μm~30μm。
图3A~图4D是示出根据第1实施方式的应变片的制造工序的图,示出了与图2相对应的剖面。为了制造应变片1,首先,在图3A所示的工序中,准备基材10,并在基材10的上表面10a上形成金属层300。金属层300是最终被图案化而成为电阻体30及端子部41的层。因此,金属层300的材料和厚度与上述的电阻体30及端子部41的材料和厚度相同。
金属层300例如可以利用以能够形成金属层300的原料作为靶的磁控溅射法来形成。金属层300也可以利用反应溅射法、蒸镀法、电弧离子镀法或脉冲激光沉积法等来代替磁控溅射法而形成。
从使应变特性稳定化的观点来看,优选在金属层300的成膜之前,在基材10的上表面10a上例如利用传统的溅射法真空成膜出厚度为大约1nm~100nm的功能层作为基底层。
在本申请中,功能层是指至少具有促进作为上层的金属层300(电阻体30)的晶体生长的功能的层。功能层优选还具有防止金属层300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与金属层300之间的密合性的功能。功能层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,因此特别在金属层300包含Cr的情况下,由于Cr会形成自氧化膜,因此使功能层具有防止金属层300氧化的功能是有效的。
关于功能层的材料,只要其是至少具有促进作为上层的金属层300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。
功能层例如可以利用传统的溅射法来进行真空成膜,该传统的溅射法以能够形成功能层的原料作为靶,并且向腔室内导入Ar(氩)气体。通过使用传统的溅射法,从而能够一边利用Ar对基材10的上表面10a进行蚀刻一边形成功能层,因此能够使功能层的成膜量最小化从而获得密合性改善效果。
但是,其仅是功能层的成膜方法的一个示例,也可以利用其他方法来形成功能层。例如,可以在功能层的成膜之前通过使用了Ar等的等离子体处理等将基材10的上表面10a活化从而获得密合性改善效果,然后使用通过磁控溅射法来对功能层进行真空成膜的方法。
对于功能层的材料与金属层300的材料的组合并无特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以使用Ti作为功能层,并且形成以α-Cr(α-铬)作为主成分的Cr混合相膜作为金属层300。
在此情况下,例如可以利用以能够形成Cr混合相膜的原料作为靶、并且向腔室内导入Ar气体的磁控溅射法,来形成金属层300。或者,可以以纯Cr作为靶,向腔室内导入Ar气体以及适量的氮气,并利用反应溅射法来形成金属层300。
在这些方法中,能够以由Ti构成的功能层为开端对Cr混合相膜的生长面进行限制,并且形成以作为稳定的晶体结构的α-Cr为主成分的Cr混合相膜。另外,通过使构成功能层的Ti扩散至Cr混合相膜,从而使应变特性得到提高。例如,能够使应变片1的应变率为10以上,并且使应变率温度系数TCS及电阻温度系数TCR在-1000ppm/℃~+1000ppm/℃的范围内。需要说明的是,在功能层由Ti形成的情况下,在Cr混合相膜中有时会包含Ti或TiN(氮化钛)。
需要说明的是,在金属层300为Cr混合相膜的情况下,由Ti构成的功能层具备促进金属层300的晶体生长的功能、防止金属层300因包含在基材10中的氧或水分而氧化的功能、以及提高基材10与金属层300之间的密合性的功能的全部功能。使用Ta、Si、Al、Fe来代替Ti用作功能层的情况也同样。
这样一来,通过在金属层300的下层设置功能层,从而能够促进金属层300的晶体生长,并且能够制作由稳定的晶相构成的金属层300。因此,在应变片1中,能够提高应变特性的稳定性。另外,通过使构成功能层的材料扩散至金属层300,从而能够在应变片1中提高应变特性。
接着,在图3B所示的工序中,以覆盖金属层300的上表面的方式,例如利用溅射法或无电解镀法等,形成将成为金属层42的晶种层420。
接着,在图3C所示的工序中,在晶种层420的整个上表面上形成光敏性的抗蚀剂800,并且进行曝光及显影以形成将用于形成电极40A的区域露出的开口部800x。作为抗蚀剂800,例如可以使用干膜抗蚀剂等。
接着,在图3D所示的工序中,例如利用以晶种层420作为供电路径的电解镀法,在从开口部800x内露出的晶种层420上形成金属层43,并且进一步在金属层43上形成金属层44。由于电解镀法的生产节拍(takt)较高、并且能够形成低应力的电解镀层作为金属层43因而优选。通过将膜厚较厚的电解镀层设为低应力,从而能够防止在应变片1上产生翘曲。需要说明的是,金属层44可以利用无电解镀法形成在金属层43上。
需要说明的是,由于在形成金属层44时金属层43的侧面被抗蚀剂800覆盖,因此金属层44仅形成在金属层43的上表面上,而未形成在侧面上。
接着,在图4A所示的工序中,去除图3D所示的抗蚀剂800。例如,可以通过将抗蚀剂800浸入能够将其材料溶解的溶液中来去除抗蚀剂800。
接着,在图4B所示的工序中,在晶种层420的整个上表面上形成光敏性的抗蚀剂810,并进行曝光及显影,从而将其图案化成与图1的电阻体30及端子部41同样的平面形状。作为抗蚀剂810,例如可以使用干膜抗蚀剂等。
接着,在图4C所示的工序中,以抗蚀剂810作为蚀刻掩模,去除从抗蚀剂810露出的金属层300及晶种层420,形成图1的平面形状的电阻体30及端子部41。例如可以通过湿蚀刻,将金属层300及晶种层420的不需要的部分去除。在金属层300的下层形成有功能层的情况下,通过蚀刻将功能层与电阻体300及端子部41同样地图案化成图1所示的平面形状。需要说明的是,此时,在电阻体30上形成有晶种层420。
接着,在图4D所示的工序中,以金属层43及金属层44作为蚀刻掩模,将从金属层43及金属层44露出的不需要的晶种层420去除,以形成金属层42。例如可以通过使用了将晶种层420蚀刻、且不将功能层及电阻体30蚀刻的蚀刻液的湿蚀刻,将不需要的晶种层420去除。
在图4D所示的工序之后,根据需要,在基材10的上表面10a上设置覆盖电阻体30并且使电极40A露出的覆盖层60,从而完成了应变片1。覆盖层60例如可以通过在基材10的上表面10a上以覆盖电阻体30且使电极40A露出的方式层压半固化状态的热固性的绝缘树脂薄膜,并进行加热使其固化来制作。覆盖层60也可以通过在基材10的上表面10a上以覆盖电阻体30且使电极40A露出的方式涂布液状或糊状的热固性的绝缘树脂,并进行加热使其固化来制作。
需要说明的是,在基材10的上表面10a上设置功能层作为电阻体30及端子部41的基底层的情况下,应变片1为图5所示的剖面形状。由符号20所表示的层为功能层。设置功能层20的情况下的应变片1的平面形状与图1相同。
这样一来,作为电极40A,在端子部41上形成由Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金的厚膜(1μm以上)构成的金属层43,并进一步在最表层形成由焊料润湿性优于金属层43的材料(Au或Pt)构成的金属层44,从而能够防止焊料溶蚀,并且能够提高焊料润湿性。
<第1实施方式的变形例1>
在第1实施方式的变形例1中,示出了层结构与第1实施方式不同的电极的示例。需要说明的是,在第1实施方式的变形例1中,对于与已经说明的实施方式相同的结构部,有时会省略其说明。
图6是示出根据第1实施方式的变形例1的应变片的剖面图,示出了与图2相对应的剖面。如图6所示,应变片1A与应变片1(参见图2等)的不同之处在于,将电极40A替换为电极40B。需要说明的是,覆盖层60可以被设置为覆盖除了电极40B以外的整个部分。
电极40B设置成层叠有多个金属层的层叠结构。具体地,电极40B具有从电阻体30的两端部延伸的端子部41、在端子部41的上表面上形成的金属层42、在金属层42的上表面上形成的金属层43、在金属层43的上表面上形成的金属层45、以及在金属层45的上表面上形成的金属层44。换言之,电极40B是在电极40A的金属层43与金属层44之间设置有金属层45的构造。
对于金属层45的材料并无特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以使用Ni。也可以使用NiP(镍磷)或Pd来代替Ni。另外,也可以将金属层45设为Ni/Pd(将Ni层和Pd层以该顺序层叠的金属层)。对于金属层45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1μm~2μm。
例如可以在图3D所示的工序中,利用以晶种层420作为供电路径的电解镀法,在金属层43上形成金属层45。
这样一来,对于电极的层叠数量并无特别限定,也可以根据需要增加层叠数量。在此情况下,由于在端子部41上形成由Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金的厚膜(1μm以上)构成的金属层43,并进一步在最表层形成由焊料润湿性优于金属层43的材料(Au或Pt)构成的金属层44,因此与第1实施方式同样,也能够防止焊料溶蚀,并且能够提高焊料润湿性。
<第1实施方式的变形例2>
在第1实施方式的变形例2中,示出了层结构与第1实施方式不同的电极的另一个示例。需要说明的是,在第1实施方式的变形例2中,对于与已经说明的实施方式相同的结构部,有时会省略其说明。
图7是示出根据第1实施方式的变形例2的应变片的剖面图,示出了与图2相对应的剖面。如图7所示,应变片1B与应变片1A(参见图6等)的不同之处在于,将电极40B替换为电极40C。需要说明的是,覆盖层60可以被设置为覆盖除了电极40C以外的整个部分。
电极40C设置成层叠有多个金属层的层叠结构。具体地,电极40C具有从电阻体30的两端部延伸的端子部41、在端子部41的上表面上形成的金属层42、在金属层42的上表面上形成的金属层43、在金属层43的上表面及侧面以及金属层42的侧面上形成的金属层45A、以及在金属层45A的上表面及侧面上形成的金属层44A。金属层44A及45A的材料和厚度例如可以与金属层44及45同样地设定。需要说明的是,金属层44A是根据本发明的第二金属层的代表性的一个示例。
为了形成电极40C,首先,在图3D所示的工序中,例如在利用以晶种层420作为供电路径的电解镀法形成金属层43之后,不形成金属层44,而是与图4A所示的工序同样地去除抗蚀剂800,然后,进行与图4B~图4D同样的工序。然后,例如可以利用无电解镀法,在金属层43的上表面及侧面、以及金属层42的侧面上形成金属层45A。接着,例如可以利用无电解镀法,在金属层45A的上表面及侧面上形成金属层44A。
这样一来,能够适当地并用电解镀及无电解镀来制作电极。在电极40C的构造中,在端子部41上形成由Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金的厚膜(1μm以上)构成的金属层43,并进一步在最表层形成由焊料润湿性优于金属层43的材料(Au或Pt)构成的金属层44A。但是,由于最表层的金属层44A除了在金属层43的上表面上以外、在金属层42及43的侧面上也经由金属层45A形成,因此与电极40A和电极40B相比,能够进一步提高防止构成金属层43的Cu、Cu合金、Ni、或Ni合金的氧化及腐蚀的效果,并且能够进一步提高焊料润湿性。
需要说明的是,不形成金属层45A,而在金属层43的上表面及侧面以及金属层42的侧面上直接形成金属层44A也能够获得同样的效果。即,金属层44A直接或间接地覆盖金属层43的上表面及侧面以及金属层42的侧面即可。
[实施例1]
在实施例1中,制作具有电极40B的多个应变片1A。
首先,利用传统的溅射法在由厚度为25μm的聚酰亚胺树脂构成的基材10的上表面10a上真空成膜出膜厚为3nm的Ti膜作为功能层20。
接着,利用磁控溅射法在功能层20上成膜出最终将被图案化而成为电阻体30及端子部41的金属层300。
接着,如第1实施方式的变形例1般对图3B~图4D所示的工序进行变形,以制作具有电极40B的应变片1A,并对有无焊料溶蚀进行确认。具体地,使用Cu作为金属层42及43,使用NiP作为金属层45,使用Au作为金属层44,制作10种对各金属层的厚度进行改变的样本(样本编号1~样本编号10),并对有无焊料溶蚀进行确认。
结果如表1所示。需要说明的是,在表1中,厚度“0”表示未形成该金属层。另外,“×”表示在第一次焊接中发生了焊料溶蚀。另外,“〇”表示虽然在第一次焊接中未发生焊料溶蚀,但是在第二次焊接中发生了少量的焊料溶蚀(假设进行了焊料调整等)。另外,“◎”表示在第一焊接或第二焊接中均未发生焊料溶蚀。
[表1]
如表1所示可以确认出,通过将Cu的厚度设为1μm以上能够改善焊料溶蚀,并且通过将其设为3μm以上能够进一步改善焊料溶蚀。另外,从样本1和样本5的结果可以确认出,焊料溶蚀的有无仅取决于Cu的厚度,而不取决于NiP或Au的有无。但是,如上所述,为了防止焊料溶蚀并提高焊料润湿性,需要由Au或与其相当的材料(Pt等)构成的金属层。
接着,对实施例1的各样本的应变特性进行了测定。作为其结果,实施例1的各样本的应变率为14~16。另外,实施例1的各样本的应变率温度系数TCS及电阻温度系数TCR在-1000ppm/℃~+1000ppm/℃的范围内。
这样一来,通过设置由Ti构成的功能层20,从而制作出促进了α-Cr的晶体生长从而形成了以α-Cr作为主成分的Cr混合相膜、并且应变率为10以上且应变率温度系数TCS及电阻温度系数TCR在-1000ppm/℃~+1000ppm/℃范围内的应变片。需要说明的是,可以认为Ti向Cr混合相膜的扩散效果有助于应变特性的提高。
以上对优选的实施方式等进行了详细说明,但不限于上述的实施方式等,在不脱离权利要求书所记载的范围情况下,可以对上述实施方式等进行各种变形及替换。
本国际申请以2017年9月29日提交的日本发明专利申请第2017-191823号、以及2018年3月20日提交的日本发明专利申请第2018-052421号作为要求优先权的基础,本国际申请援引日本发明专利申请第2017-191823号、以及日本发明专利申请第2018-052421号的全部内容。
符号说明
1、1A、1B应变片;10基材;10a上表面;20功能层;30电阻体;41端子部;40A、40B、40C电极;42、43、44、44A、45、45A金属层;60覆盖层。
Claims (12)
1.一种应变片,包括:
基材,具有可挠性;
电阻体,在所述基材上,由包含铬和镍中的至少一者的材料形成;以及
电极,与所述电阻体电连接,
其中,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,由铜、铜合金、镍、或镍合金形成;以及
第二金属层,在所述第一金属层上,由焊料润湿性优于所述第一金属层的材料形成。
2.根据权利要求1所述的应变片,其中,
所述第一金属层为电解镀层。
3.根据权利要求1或2所述的应变片,其中,
所述第二金属层直接或间接地覆盖所述第一金属层的上表面及侧面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的应变片,其中,
所述第一金属层的厚度为1μm以上。
5.根据权利要求4所述的应变片,其中,
所述第一金属层的厚度为3μm以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的应变片,其中,
在所述端子部与所述第一金属层之间形成有晶种层。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的应变片,其中,
所述电阻体以α-铬作为主成分。
8.根据权利要求7所述的应变片,其中,
所述电阻体包含80重量%以上的α-铬。
9.根据权利要求7或8所述的应变片,其中,
所述电阻体包含氮化铬。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的应变片,其中,
所述应变片包括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的功能层,
所述电阻体形成在所述功能层的一个表面上。
11.根据权利要求10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。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的应变片,其中,
所述应变片包括覆盖所述电阻体的绝缘树脂层。
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