JP2003004561A - 応力センサ及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】はんだにより回路板へ固定される基板１と、歪
ゲージ８と、当該基板１の上面に固着又は一体化される
ポスト６とを有し、当該ポスト６への応力付与に起因す
る前記歪ゲージ８への刺激による歪ゲージ特性値変化か
ら前記応力の方向と大きさとを把握し得る応力センサに
おいて、はんだ９と基板１との密着性を十分に確保でき
る応力センサを提供する。 【解決手段】はんだ９が付着する基板端子部５が、めっ
きにより得られるはんだ９を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパーソナルコンピュ
ータ用ポインティングディバイスや、各種電子機器用多
機能スイッチ等に用いることができる応力センサ及びそ
の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】はんだ３２により回路板３１へ固定され
る基板２０と、歪ゲージ２２と、当該基板２０の上面に
固着又は一体化されるポスト３０とを有し、当該ポスト
３０への応力付与に起因する前記歪ゲージ２２への刺激
による歪ゲージ特性値変化から前記応力の方向と大きさ
とを把握し得る応力センサについては、特開２０００−
２６７８０３号公報にその開示がある。

【０００３】その具体的な構造は、図７、図８に示すよ
うに、はんだ３２により回路板３１へ固定される基板２
０面上で、且つ基板２０面のセンサ有効領域の中心を交
点とする基板２０面に沿った直交する二直線上、且つ当
該交点から実質的に等距離位置に４箇所歪ゲージ２２と
しての抵抗素子が配され、前記基板２０面のセンサ有効
領域の中心とポスト３０底面の中心とが実質的に一致す
るよう、ポスト３０が固着又は一体化され、当該ポスト
３０への応力付与に起因する前記抵抗素子の受ける刺激
による抵抗値変化から前記応力の方向と大きさとを把握
し得る応力センサとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構造の応力センサ
では、図８に示すようにポスト３０に付与される応力
（Ｘ、Ｙ軸方向は（ａ）、Ｚ軸方向は（ｂ）に示す。）
は基板２０を介して直接的にはんだ３２へ伝達される。
ここではんだ３２と基板２０との密着性が十分でない場
合にあっては、繰返しの応力付与を長期間に亘って付与
されることが予想される用途、特にパーソナルコンピュ
ータ用ポインティングディバイスや、各種電子機器用多
機能スイッチ等の用途には不向きであると考えられる。
長期間に亘る使用により、はんだ３２と基板２０との界
面における剥離が生じると考えられるためである。

【０００５】そこで本発明が解決しようとする課題は、
はんだと基板との界面における剥離を抑制できる応力セ
ンサを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の応力センサの第１の構成は、例えば図１に
示すようにはんだ９により回路板へ固定される基板１
と、歪ゲージ８と、当該基板１の上面に固着又は一体化
されるポスト６とを有し、当該ポスト６への応力付与に
起因する前記歪ゲージ８への刺激による歪ゲージ８特性
値変化から前記応力の方向と大きさとを把握し得る応力
センサにおいて、前記はんだ９が付着する基板端子部５
が、めっきにより得られるはんだ９を有することを特徴
とする。

【０００７】一般的に応力センサは、上記抵抗値等の電
気特性を検知、演算等する制御部があってはじめて応力
センサとして機能する。しかし本明細書では、便宜上前
記制御部を除いた部分について「応力センサ」と表現す
ることとする。

【０００８】また「ポスト６が基板１面に固着される」
とは、ポスト６と基板１とがそれぞれ別の部材であり、
両者が接着剤等で固定される状態を言う。また「ポスト
６が基板１面と一体化される」とは、ポスト６と基板１
とが一体成形等で形成された状態を言う。

【０００９】上記第１の構成にあっては、歪ゲージ８は
基板１面に形成されていてもよく、またはポスト６側面
等に形成されていてもよい。即ちポスト６への応力付与
に起因して歪ゲージ８が刺激される機構を有していれば
よい。また歪ゲージ８は図１に示す抵抗素子２に限定さ
れず、応力付与に起因する刺激により電気特性を変化さ
せる機能を有するものであれば適用可能である。例えば
チップ化された、厚膜や薄膜がアルミナ等の基板上に形
成された抵抗器や、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）か
らなる圧電セラミック等の圧電素子等が歪ゲージ８とし
て好適に使用可能である。

【００１０】上記刺激とは、ポスト６側面又は基板１の
撓みに起因する、それらに配された歪ゲージ８の伸張、
収縮や、ポスト６底面が基板１を介さずにする歪ゲージ
８の圧縮、当該圧縮解除等のことである。図１に例示し
た応力センサは、ポスト６底面が基板１を介さずにする
歪ゲージの圧縮、当該圧縮解除により刺激を与える機構
を有する応力センサである。

【００１１】上記第１の構成を有することによって、は
んだ９と基板１との界面における剥離を抑制できる応力
センサを提供することができる。ここで、「はんだ９と
基板１との界面」とは、通常は基板１にははんだとは別
に導体（図１では基板端子部５）が基板１面と強固に固
着しており、当該導体とはんだとが界面を形成している
ため、実質的に「はんだ９と基板端子部５との界面」と
同義である。

【００１２】はんだ９と基板１との界面における剥離を
抑制できる応力センサを提供することができる理由は、
基板１のはんだ９が配される部分（通常は端子電極部
５）へめっきによりはんだ９を形成すると、はんだ９が
非常に緻密に端子電極部５との接点を形成しながら端子
電極部５を被覆することとなるためである。仮にめっき
によるはんだ９が無い場合には、クリームはんだ１０等
の加熱溶融・固化によって得られる端子電極部５とはん
だ９との接点が得られるのみである。クリームはんだ１
０等の加熱溶融・固化によって得られる端子電極部５と
はんだ９との接点は、緻密には形成されず且つ端子電極
部５全域に亘っての形成は困難である。

【００１３】めっきによる上記接点形成と、クリームは
んだ１０等の溶融・固化による上記接点形成とでは当該
接点の形成の緻密さに差異がある理由は、前者が事実上
原子レベルでの、金属結合を伴う接点形成操作であるの
に対し、後者が事実上単なる相変化に伴う電極端子部５
表面凹凸に起因する機械的噛合、及び局部的な基板端子
部５材料との合金形成による接点（接続箇所）形成であ
るためである。また当該合金形成は、基板端子部５表面
の清浄さ等によりその実現確実性が大きく左右されるた
め、非常に不安定な要因となり得る。これらのことか
ら、めっきによる上記接点形成は、はんだ９と基板端子
部５との界面における剥離を、クリームはんだ１０等の
加熱溶融・固化による上記接点形成との比較において抑
制できることが明らかである。

【００１４】またクリームはんだ１０等の溶融・固化に
よる上記接点形成では当該接点の基板端子部５全域に亘
っての形成が困難な理由は、クリームはんだ１０等を基
板端子部５全域に配することが製造工程上極めて困難な
ことによる。通常クリームはんだ１０は、スクリーン印
刷により回路板に配され、その後実装技術により基板１
を決められた位置に搭載し、その後リフローに供しては
んだを加熱溶融・固化してはんだ９と基板端子部５との
界面における接点を形成していく。ここでスクリーン印
刷時の印刷ずれや、実装工程における搭載ずれを皆無に
することは略不可能であり、現実的でない。また、図８
のように回路板３１と向かい合う基板２０面のみにはん
だを配することは希であり、主として基板２０の端面と
回路板３１とをはんだにて接続する場合の方が一般的で
ある。その場合、スクリーン印刷によってクリームはん
だをその端面全域に配することは更にその困難性を増す
要因となる。他方めっきによる上記接点は、露出する導
体部（つまり基板端子部５）であればその全域に形成す
ることは原理上また現実的にも容易であることは明らか
である。

【００１５】また上記課題を解決するための、本発明の
応力センサの第２の構成は、例えば図１に示すように、
はんだ９により回路板へ固定される基板１面上で、且つ
基板１面のセンサ有効領域の中心を交点とする基板１面
に沿った直交する二直線上、且つ当該交点から実質的に
等距離位置に４箇所抵抗素子２が配され、前記基板１面
のセンサ有効領域の中心とポスト６底面の中心とが実質
的に一致するよう、ポスト６が固着又は一体化され、当
該ポスト６への応力付与に起因する前記抵抗素子２の受
ける刺激による抵抗値変化から前記応力の方向と大きさ
とを把握し得る応力センサにおいて、前記はんだ９が付
着する基板端子部５が、めっきにより得られるはんだ９
を有することを特徴とする。

【００１６】上記第２の構成において、「センサ有効領
域の中心」、及び「ポスト６底面の中心」における「中
心」は、厳密な中心点を指す用語ではなく、応力センサ
が有効に機能する範囲での当該中心点からのずれを含む
用語である。

【００１７】上記第２の構成においても、はんだ９と基
板１との界面における剥離を抑制できる機構や理由につ
いては上記第１の構成におけるそれと同一である。

【００１８】上記第１の構成及び第２の構成において、
めっきにより得られるはんだ９が、基板１面のセンサ有
効領域の中心を通る基板１面に沿った直線上で、且つ基
板１端部である１対以上に存在することが好ましい。そ
のことにより、基板１と回路板との強固な固定部をバラ
ンス良く配置することができる。即ち、通常応力センサ
の動作バランスの中心となるセンサ有効領域の中心を通
る直線上で、且つ当該直線と交差する２箇所の基板１端
に強固な固定部を配することにより、特定箇所に応力が
集中しにくい構成とすることができるのである。図１に
例示した応力センサにあっては、８つ全ての基板端子部
５にめっきによるはんだ９が配されており、基板端子部
５が、基板１面のセンサ有効領域の中心を通る基板１面
に沿った線上で、且つ基板１端部にある４対の基板端子
部５に存在している。

【００１９】また上記第１の構成及び第２の構成におい
て、めっきにより得られるはんだ９が、基板１面のセン
サ有効領域の中心を中心とする基板１面に沿った多角形
頂点付近であって、基板１端部に存在することが好まし
い。そのことにより、基板１と回路板との強固な固定部
をバランス良く配置することができる。通常応力センサ
の動作バランスの中心となるセンサ有効領域の中心を中
心とする基板１面に沿った多角形頂点付近であって、基
板１端部に強固な固定部を存在させることにより、特定
箇所に応力が集中しにくい構成とすることができるので
ある。図１に例示した応力センサにあっては、８つ全て
の基板端子部５にめっきによるはんだ９が配されてお
り、当該基板端子部５が、基板１面のセンサ有効領域の
中心を中心とする基板１面に沿った八角形の頂点付近で
あって、基板１端部に存在している。

【００２０】また上記第１の構成及び第２の構成、及び
それらを基本とした好ましい本発明の構成において、め
っきにより得られるはんだがＳｎ単体、Ｓｎ−Ｂｉ系合
金、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｉｎ系
合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合金から選ばれることが好ましい。
これらはんだには、Ｐｂが含まれておらず、環境調和生
に優れるためである。これらのはんだの中でさらに好ま
しいのは、Ｓｎ単体、Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−
Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｉｎ系合金、Ｓ
ｎ−Ｚｎ系合金である。その理由は、これらはんだ中に
Ｂｉが含まれていないためである。Ｂｉが合金中に含ま
れるとはんだとしての接続強度が低下し、はんだ９と基
板１との界面における剥離を抑制する効果が得られにく
い場合があることに配慮している。

【００２１】また上記課題を解決するため、本発明の応
力センサの製造法は、基板１面に歪ゲージ８を配し、当
該歪ゲージ８から導出される配線により基板１端部に基
板端子部５を形成する第１の工程と、当該基板１面にポ
スト６を、当該ポスト６への応力付与に起因する前記歪
ゲージ８への刺激による歪ゲージ８特性値変化から前記
応力の方向と大きさとを把握し得る位置に固着又は一体
化する第２の工程と、前記基板端子部５にはんだめっき
を施す第３の工程とを有することを特徴とする。

【００２２】この製造法を経て得られる応力センサが上
記第１の構成、第２の構成又はこれらの構成を基本とし
た好ましい構成となる。従って、はんだ９と基板１との
界面における剥離を抑制できる機構や理由については第
１の構成、第２の構成におけるそれと同一となる。

【００２３】ここで前記基板１が、図３に示すような個
々の応力センサに要する基板１が縦横の分割用溝１７に
よって区切られた大型の基板１６であり、それに対し前
記第１の工程を実施し、その後に第２の工程、第３の工
程、及び当該分割用溝１７に沿って個々の応力センサに
要する基板単位に分割する第４の工程を有することが好
ましい。その理由は、製造工程の簡略化が可能となるた
めである。即ち、第４の工程を経る前であれば、個々の
基板を多数個まとめて一つの部材として取り扱うことが
でき、その分製造作業の煩雑化を防ぐことができるため
である。特に第２の工程を第４の工程前に実施する場合
にあっては、ポスト６及び大型の基板１６を一体化され
た部材として取り扱うことができるため、取扱い性の向
上、それに伴う更なる製造工程の簡略化が可能となる。

【００２４】また上記本発明の製造法、及びそれを基本
とした好ましい製造法において、第３の工程が無電解め
っき技術によることが好ましい。無電解めっき技術は、
電解めっきに必要な配線を不用にすること、それに付随
して第３の工程に要する設備が簡略化できること、また
複雑な三次元形状表面へのめっきによる膜形成が容易で
あり、且つ当該膜を略均一な膜厚とすることができる等
の利点を有する。

【００２５】また上記本発明の製造法、及びそれを基本
とした好ましい製造法において、第３の工程が第４の工
程よりも前に実施される電解めっきとすることが好まし
い。第３の工程を第４の工程よりも前に実施することと
したのは、上述したような個々の基板を多数個まとめて
一つの部材として取り扱うことができる利点を考慮した
ためである。また一般に電解めっき工程で使用されるめ
っき液は、無電解めっきで使用されるめっき液に比して
使用による濃度変化が小さいことから、その濃度管理等
の負担軽減が可能となる利点を有する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の例を示
す。図３に示すように外形が四角形の形状を１単位と
し、それが多数スルーホール１８を横切る分割用溝１７
で縦横に区切られている、アルミナ製の大型の基板１６
を用意する。

【００２７】大型の基板１６面の、図２（ｇ）に示す各
々の基板１下面に、まずＡｇ−Ｐｄ系の導体ペーストを
スクリーン印刷により形成し、それを焼成して基板端子
部５を得る（図２（ｈ））。次に図２（ｂ）に示すパタ
ーンとなるようＡｇ−Ｐｄ系の導体ペーストをスクリー
ン印刷により形成し、それを焼成して基板端子部５を得
る。これら基板端子部５を得る際のスクリーン印刷は、
いわゆるスルーホール印刷によるものであり、図１側面
図に示すように基板１側面（端面）のスルーホール側壁
面の基板端子部５を介して基板１上面と下面との導体が
導通する。

【００２８】次に酸化ルテニウム系の抵抗体ペーストを
図２に示す前記基板端子部５との組合せで抵抗素子２と
なるようスクリーン印刷し、焼成して抵抗体３を得る
（図２（ｃ））。次いで４つの抵抗体３それぞれに対し
一定の抵抗値になるようレーザトリミングを施し、トリ
ミング溝４が形成される（図２（ｄ））。

【００２９】その後抵抗体３を含み、４つの抵抗素子２
全てを覆うようにシリコーン系樹脂を更にスクリーン印
刷し、硬化工程を経て保護膜１５を得る（図２
（ｅ））。このときの保護膜厚みは１０〜３０μｍとし
た。ポスト６への応力付与に対する抵抗素子２の感度の
ばらつきを抑制するには、保護膜１５厚みを１５〜２０
μｍ程度までに均一にするのが好ましい。更に、基板１
下面には、隙間形成部材（後述する）としてのエポキシ
樹脂ペーストをスクリーン印刷により厚み約５０μｍで
形成する（図２（ｉ））。ここで図２（ｅ）（ｆ）
（ｉ）に示すように、基板端子部５付近の基板１上下面
の導体が、僅かに露出するようにする。

【００３０】そして図２（ｆ）に示すように、各基板１
の略中央に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を
成形した、底面の輪郭が正方形のポスト６を、その底面
が基板１の抵抗素子２が配された面と同一の面に当接す
るよう、且つ各抵抗素子２の抵抗体３部分と一部重なっ
た状態になる位置に基板１及びポスト６とを公知の実装
装置を用いて搬送し、エポキシ系接着剤で固定する。こ
のとき、前記重なりの面積はそれぞれ略等しくなるよう
にする。これで本発明の応力センサの集合体が得られ
る。当該応力センサの集合体において、導電性物質が露
出している箇所は、基板スルーホール１８内壁、及びそ
の周囲（付近）の基板１両面のみである。

【００３１】概ね図２（ｅ）の保護膜１５が配された領
域が、前述した基板１面の「センサ有効領域」となる。
その理由は図２におけるスルーホールの側壁面が、クリ
ームはんだ１０にてリフロー工程を経る等して前記印刷
回路板と固定されることから、基板１の四隅は前記撓み
可能領域とはならないと考えられるためである。そのこ
とから、ここでのセンサ有効領域の中心は、基板１の四
隅から伸びる対角線の直交する点である。従って図２
（ｆ）に示すポスト６は、その底面の中心がセンサ有効
領域の中心と略一致する位置に配した。

【００３２】上記応力センサの集合体の基板端子部５に
電解はんだめっきを施す。本例におけるはんだはＳｎ単
体とした。ここで用いるめっき液は、アルカノールスル
ホン酸塩とした。図４にはめっき装置の概略図を示して
いる。めっき液を略一定温度に調節でき、且つめっき液
を攪拌可能な攪拌機構１４を有する恒温槽であるめっき
浴１９（図４ｂ）中に応力センサ集合体を浸漬する。そ
の際、図４（ａ）に示すように第２のめっき用電極１１
の突起部１３が大型の基板１６裏面の基板端子部５に当
接するように、且つ第１のめっき用電極１２がポスト６
の頂面と当接するよう応力センサ集合体を多少の圧接力
を伴って挟みながら固定する。当該固定は第２のめっき
用電極１１、第１のめっき用電極１２及び応力センサ集
合体とを、図示しないシリコーンゴムからなる帯にて締
付けることによる。

【００３３】めっき工程の諸条件は、結果的にめっきに
より形成される膜厚が３〜１２μｍで、膜表面が比較的
平滑となるよう、めっき液温度、印加電流、及び通電時
間の各条件を選択した。

【００３４】次いで分割用溝１７を開くように大型の基
板１６へ応力を加え、個々の応力センサの単位に割って
（分割して）本発明の応力センサを得る。得られた応力
センサにおける、ポスト６が固着された基板１面とは逆
側の基板１面を、印刷回路板に対向するよう実装する。
当該印刷回路板には、応力センサの電気特性（抵抗値変
化）を検知、演算等する制御部への配線がなされてお
り、前記端子とハンダにより応力センサと電気接続・固
定される。このとき前述した隙間形成部材が図８におけ
るはんだ３２の代わりになり、同図に示すようなポスト
６へＸ方向、Ｚ方向の応力付与した際の基板１の撓みが
可能となる。ここで、隙間形成部材はあくまでも基板１
と回路板との間に隙間を形成するのみの役割を担い、そ
れに対してはんだは図５に示すように、基板１と回路板
とを固定する役割を担っている。従ってポスト６に付与
された応力を略直接的にはんだ９が受けることととな
る。

【００３５】図６には本発明の応力センサにおける、電
気信号入出力の状態の概要を示している。四つの抵抗素
子２がブリッジ回路を構成している。このブリッジ回路
の電圧印加端子（Ｖｃｃ）−（ＧＮＤ）間には所定の電
圧が印加されている。また同図左側の抵抗素子２及びＹ
端子（Ｙｏｕｔ）によりＹ軸方向の応力センサが構成さ
れ、更に同図右側の抵抗素子２及びＸ端子（Ｘｏｕｔ）
によりＸ軸方向の応力センサが構成される。

【００３６】図５を参照しながら、前記実装状態におけ
るはんだの存在状態を、端子電極にはんだめっきを施さ
ない場合との比較において説明する。図５（ａ）は、図
２（ｆ）におけるＡ−Ａ’断面図に略相当する。但し保
護膜１５及び隙間形成部材は図示していない。図５
（ａ）（ｉ）は、基板端子部５にはんだめっきを施した
本発明にかかる応力センサの基板端子部５を示してい
る。基板端子部５を覆うようにめっきにより形成された
はんだ９が存在している。このとき、前記保護膜１５と
隙間形成部材が図２（ｆ）のように存在しているなら、
それらにより覆われた部分を除く、露出した基板端子部
５を覆うようにめっきにより形成されたはんだ９が存在
することとなる。それに対して図５（ｂ）（ｉ）の基板
端子部５表面には当然ながらめっきによるはんだ９は存
在しない。

【００３７】図５（ａ）、（ｂ）の（ｉｉ）は、基板１
が回路板へ搭載された直後の状態を示している。通常ク
リームはんだ１０が基板１よりも前に、回路板のランド
に配されているため、その上に搭載される基板端子部５
は、現時点ではその全域がクリームはんだ１０により覆
われることはない。図１０（ａ）、（ｂ）の（ｉｉｉ）
は、いわゆるリフロー工程後の基板１と回路板との固定
状態を示している。図５（ａ）（ｉｉｉ）は、クリーム
はんだ１０の加熱溶融に誘引され、めっきにより形成さ
れたはんだ９が溶融し、両者が一体化した状態を示して
いる。従って基板１上面、端面、下面に連続して存在す
る基板端子部５全体を覆うようにはんだが存在しながら
固化している。それに対し、図５（ｂ）（ｉｉｉ）は、
クリームはんだと図５（ｂ）（ｉｉ）において接触して
いる基板端子部５領域のみが、はんだ９と基板端子部５
との接合界面となっていることがわかる。

【００３８】本発明では、本例によるめっき法以外に
も、いわゆるバレルめっき法等の採用が可能である。バ
レルめっき法を採用する際には、大型の基板１６の分割
工程終了後に実施することとなる。その場合にはポスト
６を基板に固着する前か、固着した後であってもめっき
浴の回転速度を非常に遅く（１〜２ｒｐｍ程度）して、
極力ポスト６と基板との固着部に過剰な衝撃を与えない
よう留意すべきである。

【００３９】本例における図４に示した第２のめっき用
電極１１形状については、当然本例によるものに限定さ
れず、種々の形状を適用可能である。例えば突起部１３
を除去して平板としてもよい。また突起部１３に代えて
図３に示す大型の基板１６にあるスルーホール１８の径
よりも小さな径の棒状突起部とし、当該棒状突起部をス
ルーホール１８に挿入することによる、スルーホール内
壁面の導体への第２のめっき用電極１１の接触により、
第２のめっき用電極１１と基板端子部５との電気接続を
確保するようにしてもよい。

【００４０】また本例では、図４に示した第１のめっき
用電極１２と第２のめっき用電極１１とを非常に近づけ
ている。しかしそのために基板端子部５付近のめっき液
の拡散が阻害される場合がある。その場合には、めっき
により形成される膜厚が均一になりにくい。それが不都
合である場合には、攪拌機構１４の攪拌能力を強力なも
のにして対処したり、第１のめっき用電極１２を第１の
めっき用電極から離すことにより対処することができ
る。後者の対処を選択する場合には、本例においてシリ
コーンゴム製帯により固定されるのは、第２のめっき用
電極１１とポスト６及び基板端子部５付き大型の基板１
６である。このとき第１のめっき用電極はポスト６から
離れることとなる。

【００４１】

【発明の効果】本発明により、はんだと基板との密着性
を十分に確保できる応力センサを提供することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の応力センサの上面及び側面を示した概
略図である。

【図２】本発明の応力センサの製造過程を説明する図で
ある。

【図３】本発明の応力センサの製造に用いることのでき
る大型のアルミナ製基板の平面図である。

【図４】本発明の応力センサを製造する際に用いるめっ
き装置の一例の概略図である。

【図５】応力センサの実装状態におけるはんだの存在状
態を説明する図である。

【図６】本発明の応力センサにおける、電気信号入出力
の状態の概要の一例を示す図である。

【図７】従来の応力センサにかかる各構成要素の位置関
係を示した図である。

【図８】応力センサの動作状態を示す図であり、（ａ）
はポストに対しＸ又はＹ軸方向（横方向）に、（ｂ）は
Ｚ軸方向（下方向）に応力を付与した状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１．基板 ２．抵抗素子 ３．抵抗体 ４．トリミング溝 ５．基板端子部 ６．ポスト ８．歪ゲージ ９．はんだ １０．クリームはんだ １１．第２のめっき用電極 １２．第１のめっき用電極 １３．突起部 １４．攪拌機構 １５．保護膜 １６．大型の基板 １７．分割用溝 １８．スルーホール １９．めっき浴 ２０．基板 ２２．歪ゲージ ３０．ポスト ３１．回路板 ３２．はんだ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】はんだにより回路板へ固定される基板と、
   歪ゲージと、当該基板の上面に固着又は一体化されるポ
   ストとを有し、当該ポストへの応力付与に起因する前記
   歪ゲージへの刺激による歪ゲージ特性値変化から前記応
   力の方向と大きさとを把握し得る応力センサにおいて、 前記はんだが付着する基板端子部が、めっきにより得ら
   れるはんだを有することを特徴とする応力センサ。
2. 【請求項２】はんだにより回路板へ固定される基板面上
   で、且つ基板面のセンサ有効領域の中心を交点とする基
   板面に沿った直交する二直線上、且つ当該交点から実質
   的に等距離位置に４箇所抵抗素子が配され、前記基板面
   のセンサ有効領域の中心とポスト底面の中心とが実質的
   に一致するよう、ポストが固着又は一体化され、当該ポ
   ストへの応力付与に起因する前記抵抗素子の受ける刺激
   による抵抗値変化から前記応力の方向と大きさとを把握
   し得る応力センサにおいて、 前記はんだが付着する基板端子部が、めっきにより得ら
   れるはんだを有することを特徴とする応力センサ。
3. 【請求項３】めっきにより得られるはんだが、基板面の
   センサ有効領域の中心を通る基板面に沿った直線上で、
   且つ基板端部である１対以上に存在することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の応力センサ。
4. 【請求項４】めっきにより得られるはんだが、基板面の
   センサ有効領域の中心を中心とする基板面に沿った多角
   形頂点付近であって、基板端部に存在することを特徴と
   する請求項１又は２記載の応力センサ。
5. 【請求項５】めっきにより得られるはんだがＳｎ単体、
   Ｓｎ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｃ
   ｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ系合
   金、Ｓｎ−Ｉｎ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合金から選ばれる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の応力
   センサ。
6. 【請求項６】基板面に歪ゲージを配し、当該歪ゲージか
   ら導出される配線により基板端部に端子を形成する第１
   の工程と、当該基板面にポストを、当該ポストへの応力
   付与に起因する前記歪ゲージへの刺激による歪ゲージ特
   性値変化から前記応力の方向と大きさとを把握し得る位
   置に固着又は一体化する第２の工程と、前記端子部には
   んだめっきを施す第３の工程とを有することを特徴とす
   る応力センサの製造法。
7. 【請求項７】個々の応力センサに要する基板が縦横の分
   割用溝によって区切られた大型の基板に対し第１の工程
   を実施し、その後に第２の工程、第３の工程、及び当該
   分割用溝に沿って個々の応力センサに要する基板単位に
   分割する第４の工程を有することを特徴とする請求項６
   記載の応力センサの製造法。
8. 【請求項８】第３の工程が無電解めっき技術によること
   を特徴とする請求項６又は７記載の応力センサの製造
   法。
9. 【請求項９】第３の工程が第４の工程よりも前に実施さ
   れる電解めっきであることを特徴とする請求項７記載の
   応力センサの製造法。