JP2006242797A - 歪センサとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサを構成する感歪抵抗体の抵抗値が所定範囲内に入らなかった場合、ブリッジ回路を構成できないという課題があった。
【解決手段】基板５１上に、ガラス絶縁層を介して形成された複数の感歪抵抗体５２が、配線によってブリッジ回路を形成されてなる歪センサにおいて、前記感歪抵抗体５２の少なくとも一側面に接続される配線がトリミング配線２１である歪センサであり、感歪抵抗体にダメージを与えることなく、抵抗値を所定値に調整できるため、製品の歩留りや生産性を上げられセンサの低コスト化を実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トリミング配線を有するセンサの製造方法に関するものである。

従来、歪抵抗体を用いたセンサが、パソコンのポインティングスティック等の様々な用途に使われている。更に近年では、乗用車用のスマートエアバッグ用のセンサ用途でも広く使われようとしている。

図１６は従来のセンサに変位を与える様子を示す図である。図１６（Ａ）はセンサの斜視図、図１６（Ｂ）はセンサの断面図である。図１６（Ａ）において、基板１の上には、複数の感歪抵抗体２が所定のブリッジ回路を形成するように形成されている。なお図１６において、複数の感歪抵抗体２の間を接続する配線や感歪抵抗体上を覆う保護層、ブリッジ回路に接続された半導体チップや各種チップ部品、信号取り出し用のソケット等は記載していない。

そして基板１の上に、矢印３で示すような力をかけることで、図１６（Ｂ）に示すように基板１がＳ字状に変形する。このＳ字の変形に応じて、基板１の上に形成されている感歪抵抗体２はその形成位置においてそれぞれ伸びたり縮んだりして抵抗値変化する。そしてこれら複数の感歪抵抗体２がホイートストーンブリッジ回路を形成するように電気的に接続することで歪センサとして機能する。

また補助線４は、基板１の中心線（もしくは基板１の歪測定で一番感度が良い部分等）である。図１６（Ａ）に示すように、感歪抵抗体２を補助線４の上に形成することで、歪センサとしての感度を高められる。また図１６（Ａ）におけるネジリ５は、基板を左右にねじる（もしくは回転させる）方向を示す。

基板１にこうしたネジリ５が発生した場合、感歪抵抗体２の抵抗値にもその影響を与えてしまうことがある。これは本来測定した矢印３に示す力以外に、ネジリ５による変形を感歪抵抗体２が拾ってしまうためである。こうした測定誤差やノイズを低く抑えるためには、感歪抵抗体は基板の中心に設けることが望ましい。具体的にはネジリ５等の不要な歪の影響を低減するためにも、複数の感歪抵抗体２は、コンピュータ上で構造設計（もしくは有限要素法等で設計）されて最適化された場所（例えば補助線４）の上に形成することが望ましい。このように、感歪抵抗体２の形成位置を最適化することで、基板１に印加された様々な力の中で必要な方向の変位量を高精度に検出することができる。こうした意味で、感歪抵抗体２の形成位置は重要である。

これら複数の感歪抵抗体２を用いてブリッジ回路を形成する場合、互いの抵抗値を一定値に揃える必要がある。しかし抵抗体ペーストを印刷、焼成して感歪抵抗体２を形成する場合、抵抗値が目的値からずれてしまい、ブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の抵抗値が互いにばらついたりする場合がある。こうした課題について図１７を用いて説明する。図１７は感歪抵抗体ペーストが印刷時にだれる様子を説明する図である。図１７において、感歪抵抗体ペースト６は配線７の上に一部が重なるように印刷される。また矢印８における断面図が図１７（Ｂ）である。そして配線７の上に印刷された感歪抵抗体ペースト６が、図１７（Ｂ）のこぶ１０や、図１７（Ａ）のダレ９の発生の要因となる。そして、こうしたダレ９の程度の大小が、感歪抵抗体ペースト６が焼成されてなる感歪抵抗体２の抵抗値バラツキの大きな要因になる。

こうした印刷ダレを低減する方法として、特許文献１では、配線の一部に凸状部分を形成することが提案されている。図１８は凸状部分で抵抗値バラツキを低減する様子を示す図であり、図１８（Ａ）はその上面図、図１８（Ｂ）はその断面図である。図１８において、配線７には凸部１１が形成されている。図１８の場合、抵抗値は主に凸部１１の間隔と幅によって決まってしまうため、ダレ９の影響を低減できることが考えられる。しかしこうしたダレ防止策を用いても、抵抗値バラツキを無くすことは困難である。これは抵抗体ペーストによるバラツキを抑えながら高精度に印刷したとしても、焼成条件によってその抵抗値の出方が影響を受けるためである。

こうした課題もあって、抵抗値バラツキを抑える手法としては角チップ抵抗器等でレーザートリミングが広く用いられている。図１９、図２０は感歪抵抗体をレーザートリミングする様子を示す図である。図１９は抵抗体がレーザートリミングされる様子を示す断面図である。図１９において、レーザー１２から出たレーザー光１３は、感歪抵抗体２に照射され孔１４を形成すると共に、孔１４の内容物をドロス１５として周囲に飛び散らせる。更にレーザー光１３は、マイクロクラック１６を孔１４の周囲に発生させる。またレーザー１２のパワーによっては、孔１４は感歪抵抗体２の下部に形成されているガラス層１７や内部電極１８にまで影響を与える。なおドロス１５とは、レーザー１３が照射された部分の部材（例えば感歪抵抗体２やガラス層１７）が、外部に飛び散ったもの（もしくはそれが他の場所に付着したもの）であり、これが孔１４の周囲に付着するため、抵抗値にも影響を与える場合がある。更にレーザー照射された部分の感歪抵抗体２は、レーザーによる急速加熱溶解／急速冷却されるため、抵抗値やＴＣＲ（抵抗値の温度特性）が大きく変化してしまうことが知られている。

図２０（Ａ）はレーザートリミングされる前の感歪抵抗体の様子を示す上面図であり、感歪抵抗体中心１９は、予め補助線４に合わせて最適化された位置に形成されている。図２０（Ｂ）は、レーザートリミングされた後の感歪抵抗体の様子を示す上面図であり、トリミングによって孔１４や、孔１４の周囲にマイクロクラック１６が形成されたことで、感歪抵抗体２における電流の流れる場所が限定されてしまうことが判る。そしてトリミング後の感歪抵抗体２の中心は、２０の箇所に移動する。このように感歪抵抗体のトリミング場所やトリミング量によって感歪抵抗体形の中心位置（もしくは感歪抵抗体を流れる電流の中心位置）がバラバラに変化してしまうため、トリミング量の大小がセンサの感度に対して影響を与えてしまう可能性がある。
特開２００４−９９４３２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、抵抗体をトリミングしてしまうため、トリミングの影響を受けて抵抗体のＴＣＲやその中心位置が変化してしまう可能性があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、抵抗体では無くて配線側をトリミングすることで、抵抗体のＴＣＲやその中心変化を最小限に抑えようとするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明は上記課題を解決するもので、感歪抵抗体を切断するのではなく、感歪抵抗体に接続されているトリミング配線をレーザー等で切断することによって、感歪抵抗体にダメージを与えることなく、抵抗値を所定値に調整できるため、製品の歩留りや生産性を上げられセンサの低コスト化を実現することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は、感歪抵抗体と前記感歪抵抗体に接続されてなるトリミング配線を備えたセンサであり、トリミング配線を必要に応じて所定本数だけ切断することで抵抗値を目的値に調整することができる。

以上のように本発明によれば、感歪抵抗体にダメージを与えることなく抵抗値を所定値に調整することができるため、センサの製造コストを下げられる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項１、２、３、６、７の発明について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態１におけるトリミング配線付きセンサの感歪抵抗体部分を説明する図であり、図１（Ａ）はその上面図、図１（Ｂ）はその断面図である。図１（Ａ）において、配線の一部が複数本に分かれた状態で感歪抵抗体の一側面に接続されたトリミング配線２１ａ、２１ｂであり、本願では感歪抵抗体５２の代わりにトリミング配線２１をレーザー等で切断することになる。

実施の形態１では、感歪抵抗体５２の両側に、合計２本のトリミング配線が接続された場合について説明するものである。図１（Ａ）において２２ａ、２２ｂは重なり部分であり、感歪抵抗体５２とトリミング配線２１ａ、２１ｂが重なる場所を示す。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢印５３における断面図であり、図１（Ｂ）より基板５１の上に形成されたトリミング配線２１の上に、感歪抵抗体５２が覆いかぶさるように形成されている様子が判る。なお図１（Ａ）、図１（Ｂ）において、感歪抵抗体５２やトリミング配線２１ａ、２１ｂの上に覆うように形成される保護層等は図示していない。

このように、金属基板の上にガラス層を介して形成されたトリミング配線の上に、感歪抵抗体を形成することによって、前記感歪抵抗体の抵抗値を前記抵抗体に影響を与えることなく所定値に調整できる。

次に実施の形態１における抵抗値調整方法（もしくはトリミング方法）について、図２を用いて説明する。図２はトリミング配線付きセンサのトリミング方法について説明する図である。

図２（Ａ）に示す感歪抵抗体の抵抗値が目的値からずれている場合、図２（Ｂ）に示すように、トリミング配線２１ａの一部を切断することで抵抗値を一定量増加できる。図２（Ｂ）はトリミング配線２１ａの一部に、レーザー装置５４からレーザー５５を照射して、前記トリミング配線２１ａの一部を切断する様子を示す。また図２（Ａ）において、補助線５６は互いに感歪抵抗体のＸ方向、Ｙ方向での中心線に相当し、その交点を抵抗体中心５７としている。

図２（Ａ）において、感歪抵抗体５２の両端にはトリミング配線２１ａ、２１ｂが接続されており、図２（Ａ）に示すようなトリミング配線付きセンサの抵抗値が目的値とずれていた場合、図２（Ｂ）に示すように、トリミング配線２６ａの一部を、レーザー装置５４から照射されるレーザー５５によって切断することができる。図２（Ｂ）に示すように、本実施の形態１の抵抗値調整方法は、感歪抵抗体５２ではなくてトリミング配線２１ａの一部を切断することになる。そのため、感歪抵抗体５２にトリミングに起因するダメージは発生しない。そして感歪抵抗体５２にはトリミングダメージが発生していないため、トリミング前後で抵抗値は変化しても、感歪抵抗体５２自身にはレーザー等の影響は無いため、ＴＣＲ（抵抗値の温度特性）やＥＳＤ（抵抗体の静電気に対する影響の度合い）は変化しない。また抵抗体中心５７自身もトリミング前後で殆ど変化しない。

このように、トリミング配線に、レーザーによって切断可能なものを用いることで、図１に示したセンサの抵抗値が所定値と異なった場合でも、前記トリミング配線を所定本数、レーザーで切断することによって、抵抗値を調整でき、センサの歩留りを高められる。

また、金属基板上にガラス絶縁層を介して形成された複数の抵抗体が、所定の配線によって図１６に示すようなブリッジ回路を形成してなるセンサにおいて、図１に示すように前記感歪抵抗体５２の対向する両側に接続される配線をトリミング配線とすることで、図２に示すように抵抗値トリミングをすることができる。

そして図１や図２に示すように、金属ガラス層を介して形成された複数の感歪抵抗体の一部はトリミング配線を介して、図１６に示すような所定のブリッジ回路を形成する配線に接続することで、トリミング配線を有する歪センサとすることができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２について、本発明の特に請求項４、１３、３６、３７、４６、４７の発明について図面を参照しながら説明する。

図３は本発明の実施の形態２におけるトリミング配線付きセンサの部分断面の一例を示す図である。図３に示すように、トリミング配線付きセンサは、金属基板２４の上にガラス層２５を介して配線５８やトリミング配線２１ａ、２１ｂ、感歪抵抗体５２等が形成され、これらが保護層２６で保護されている。なお保護層２６は、ガラスもしくは樹脂を主体とした厚み５μｍ〜５ｍｍのものとし、少なくとも前記感歪抵抗体５２とトリミング配線２１ａ、２１ｂを覆うものであることが望ましい。保護層２６の厚みが５μｍ未満の場合、ピンホール等の影響を防止しきれない場合がある。また保護層の厚みが５ｍｍを超えると、製品コストに影響を与える場合がある。

このように、感歪抵抗体の抵抗値に応じて、前記感歪抵抗体に接続されたトリミング配線の一部を切断した後、前記感歪抵抗体及び前記トリミング配線を保護層で覆うことで、センサの信頼性（耐湿性、耐候性、耐衝撃性他）を改善できる。

なお樹脂を主体とした保護層を形成する場合、その厚みは５μｍ〜５ｍｍが望ましい。５μｍ未満の場合はピンホール等の影響を受ける場合があり、５ｍｍを超える場合は製品コストに影響を与える場合がある。なおこうした樹脂を主体とする保護層は、オーバーコート用に市販されているものを用いることができる。

また、ガラスを主体とした保護層を形成する場合、その厚みは５μｍ〜５ｍｍが望ましい。５μｍ未満の場合はピンホール等の影響を受ける場合があり、５ｍｍを超える場合は製品コストに影響を与える場合がある。なおこうしたガラスを主体とした保護層は、オーバーコート用に市販されているものを用いることができる。

このように実施の形態２では、感歪抵抗体５２の代わりにトリミング配線を切断することになり、感歪抵抗体に対する影響を防止できる。なお図３において、切断位置２３は、トリミング配線２１ａがレーザー等で切断された箇所である。本実施の形態では、レーザー等で切断されるのは抵抗体（主成分はガラス）ではなくて、配線（主成分は金属）のため、下地のガラス層２５に殆どダメージを与えることなく簡単に切断できる。これはガラスのような酸化物と、金属では融点や溶解後の粘度が大きく異なるためであり、こうした違いを利用することができる。

更に詳しく説明する。まず金属基板２４としては、厚み２ｍｍの高耐力のステンレス基板を選んだ。そして、この上に所定のガラスペーストをスクリーン印刷で約厚み７０μｍに印刷した後、８５０℃で焼成し、約５０μｍのガラス層を形成した。なおガラス層の厚みは５０μｍとしたが、その厚みは１０〜５００μｍが望ましい。ガラス層の厚みが１０μｍ未満の場合、ガラス層２５に発生したボイド（小さな穴）やピンホール（小さな穴）等の影響を受ける可能性があるためである。また５００μｍを超えると、ガラス部材のコストが増加すると共に、ガラス部材の種類によっては、焼成時の内部応力によって、その強度や安定性が影響を受ける場合がある。

そしてガラス層２５の上に、配線５８の一部がトリミング配線２１となるようなパターンをＣＡＤで設計し、市販の銀パラジウム電極ペーストを使ってスクリーン印刷した後、８５０℃で焼成し、配線５８及びトリミング配線２１を一度に形成した。そして所定の感歪抵抗体ペーストを、前記トリミング配線２１の上に、その一部が覆いかぶさるように印刷した後、８５０℃で焼成した。

こうして、図１６（Ａ）や図１６（Ｂ）に示したような、１個の基板１の上にガラス層を介して複数個の感歪抵抗体２がブリッジ回路を形成されてなるセンサを作製した。なお抵抗値バラツキを調べるため、センサは１ロット当たり５０００枚で、１０ロット合計５万枚作製した。

次にこうして形成されたセンサのブリッジ回路を形成する感歪抵抗体２の抵抗値を個々に測定したところ、ロットによって１０％〜２０％の割合で抵抗値が所定範囲内（なお抵抗値範囲は、ブリッジ回路に接続された半導体チップによって決められ抵抗値バラツキが一定以内の場合は半導体チップ側でデジタルキャリブレーションできるが、このデジタルキャリブレーションできないような抵抗値バラツキのものが１０〜２０％発生していた）に入っていないサンプルが有った。従来のノントリミング（トリミングを行わない場合）では、抵抗値が規格内に入らなかったこの１０〜２０％の製品は工程不良として廃棄されるため、製品価格に影響を与えてしまう可能性がある。

そこで従来例として、図１９、図２０に示すように、抵抗値が規格内に入っていない（もしくは規格外の）サンプルについてレーザーでトリミングした。規格外のサンプルについて、ブリッジ回路を形成する複数個の感歪抵抗体の１個だけをトリミングしたところ、ブリッジ全体の抵抗値のＴＣＲ（抵抗値の温度係数）が変化してしまう場合があった。これはレーザーで感歪抵抗体２が局所的に再加熱され、ブリッジ回路を形成する複数の抵抗体のＴＣＲ自体が影響されたためと思われた。そのため抵抗体のＴＣＲを互いにマッチングさせるためにはブリッジ回路を構成する４個の感歪抵抗体すべてを（たとえ残りの３個が良品だとしても）トリミングする必要があり、トリミングコストが増加した。またトリミングの程度（もしくはトリミング量の大小）によっては、図２０（Ｂ）に示すように、出来上がったセンサの歪−変位特性に影響を与えるものもあった。

そこで、図２に示すようにトリミング配線２１を必要に応じて切断することで抵抗値バラツキを抑えることにした。すると規格外となっていたサンプルの６０％〜８０％を、規格内に抑えることができ、歩留りを大幅に改善でき、製品コストを下げることができた。こうして抵抗値バラツキを低減した後、これら感歪抵抗体２やトリミング配線２１の上に、保護層２６を形成し、最後に半導体チップや各種チップ部品、コネクタ等を実装し、所定のセンサとして製品化した。なお言うまでもなくこうして作製したセンサの場合、その信頼性や耐久性に対して感歪抵抗体のレーザー加工の影響は考慮する必要はない。

なお本発明のセンサにおいて、少なくとも配線の一部には、半導体部品もしくはチップ部品もしくはコネクタが半田付けされていることが望ましい。このようにセンサの表面に半導体部品やチップ部品、コネクタ等を実装しておくことで、センサを使いやすくできると共に、前記半導体にブリッジ回路の補正係数を書き込むことができ、歪センサの特性バラツキを抑えられる。またこうした部品を半田付けで実装することで、実装部品の信頼性を高められる。また更に信頼性が必要な場合、半田付けされた部品の上から、更に樹脂等の保護層を厚く（例えば１ｃｍ以上）被せることもできる。

なお配線の厚みは５〜５０μｍが望ましい。配線に各種部品を実装する際、配線の厚みが５μｍ未満の場合、半田喰われしてしまう可能性がある。また配線の厚みが５０μｍを超えると、配線の材料比が製品コストに影響を与える場合がある。なお半田喰われに関しては、配線の厚み以外に、配線に使われる電極材料の組成にも影響されるが、これらは後述する実施の形態において説明する。

このように金属基板上にガラス絶縁層を介して形成された複数の感歪抵抗体が、配線によってブリッジ回路を形成されてなるセンサの、前記感歪抵抗体の一側面以上に接続される配線をトリミング配線とすることで、前記感歪抵抗体に影響を与えることなくその抵抗値を調整できる。

また同様に金属基板上にガラス絶縁層を介して形成された複数の感歪抵抗体が、所定配線によってブリッジ回路を形成されてなるセンサの、前記感歪抵抗体の対向する両面に接続される配線はトリミング配線とすることで、前記感歪抵抗体に影響を与えることなくその抵抗値を調整できる。またこのように感歪抵抗体の一側面以上（両方の側面を含む）や、前記感歪抵抗体の対向する両面にトリミング配線を形成し、このトリミング配線を所定本数切断することで、前記感歪抵抗体に影響を与えることなく、その抵抗値を調整できる。

更に歪センサを、金属基板上にガラス層を介して形成された複数の感歪抵抗体の一部はトリミング配線を介して所定のブリッジ回路を形成する配線に接続されているトリミング配線を有する歪センサとすることで、このトリミング配線を所定本数切断することで、前記感歪抵抗体に影響を与えることがなく、その抵抗値を調整できる。このようにして、少なくともブリッジ回路を形成する配線と、複数の感歪抵抗体と、少なくとも前記感歪抵抗体と前記配線の間を接続するトリミング配線を形成する工程と、前記感歪抵抗体の抵抗値を測定する工程と、前記抵抗値によって前記トリミング配線を切断する工程とを有することで、センサを高歩留りに製造できる。

また、少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の抵抗値の測定に、前記感歪抵抗体に接続された配線もしくはトリミング配線を用い、前記感歪抵抗体の抵抗値を測定しながらその測定結果をトリミング装置にフィードバックさせて前記トリミング配線を切断し前記抵抗体の抵抗値を所定調整に調整する工程とを有することで、抵抗測定とトリミングを同じ設備で同時に行えるため、センサの生産性向上と低コスト化が可能となる。

またブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体に接続されたトリミング配線もしくは配線の一部が切断されて、複数の前記感歪抵抗体の抵抗値バラツキが１０％以下（望ましくは５％以下）になったトリミング配線を有する歪センサとしても良い。このようにトリミング配線や配線の一部を抵抗値に応じて切断する（配線の一部を抵抗値に応じて切断した場合、前記配線はトリミング配線となる）場合、抵抗値バラツキは１０％以下（更に望ましくは５％以下）となることが望ましい。これは前記ブリッジ回路に接続される半導体チップの特性にもよるが、抵抗値バラツキが１０％を超えると前記半導体チップの演算機能だけではブリッジ回路の演算においてその抵抗値バラツキを吸収しきれない場合がある（なお抵抗値バラツキが５％以下、もしくは更に小さければ小さいほど、半導体チップ側の補正が容易になり、半導体チップの低コスト化、センサ出力の安定化が可能となることは言うまでも無い）。

なお抵抗値バラツキとしては、１枚の基板の上に形成された複数の感歪抵抗体（一般的には４個の場合が多い）の抵抗値の平均に対して、残りの全ての感歪抵抗体の抵抗値が±５％以下に収まっていることが望ましい。このように一つのブリッジ回路を構成する複数の感歪抵抗体の抵抗値バラツキを±１０％以下（望ましくは５％以下）にした後であれば、半導体チップ側の演算処理やデジタルキャリブレーション機能を使って対応しやすくなる。こうして必要に応じて、ブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体に接続されたトリミング配線（もしくは配線の一部）が切断されることで、前記感歪抵抗体のバラツキを１０％以下にすることで、高精度な歪センサを安価に製造できる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項６、９、１０、１６、１７、４０、４３の発明について図面を参照しながら説明する。

実施の形態３では、トリミング配線の切断方法について説明する。

なお、トリミング配線は、レーザーやサンドブラスト等の方法で切断することができるが、その作業性や生産性から考えると、レーザー装置を用いることが望ましい。そのためトリミング配線は、レーザーによって切断可能なものであることが望ましい。

またトリミング配線２１ａ、２１ｂは、銀、金、白金、パラジウムの単体もしくは合金もしくは混合物から形成されていることが望ましい。更に必要に応じてガラス成分を２０ｗｔ％以下の範囲で添加することで、その下地となるガラス層１７との密着強度を高めることができる。なおトリミング配線２１ａ、２１ｂにおいて、ガラス成分の含有率が２０ｗｔ％を超えた場合、トリミング配線の抵抗値が変化したり、感歪抵抗体とのマッチングに影響を与える場合がある。またレーザーで切断する場合の切断性に影響を与える場合もある。そして、少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の、前記抵抗体と配線の間に、銀、金、白金、パラジウムの単体もしくは合金もしくは混合物を主成分とするトリミング配線を形成し、前記感歪抵抗体の抵抗値に応じて前記トリミング配線の所定箇所を切断し、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を有することで、センサの製造歩留りを向上でき、安価なセンサを市場に提供できる。

例えば、こうしたトリミング配線の形成部材として銀ペースト、金ペースト、白金ペースト、パラジウムペースト等、市販のペーストを選ぶことができる。そしてこうしたペーストを、配線部の先端が複数本に分かれた状態で一つの感歪抵抗体の側面に接続されるように形成し、これをトリミング配線とすることができる。そしてこうしたペースト材料を用いて、図２等に示すように、先端が複数に分かれた状態で一つの感歪抵抗体の側面に接続することで、これをトリミング配線とする。

こうしてトリミング配線を櫛型に印刷した後、所定温度で焼成することで、トリミング配線２１とすることができる。なお配線５８は、銀、金、白金、パラジウムの単体もしくは合金から形成されていることが望ましい。例えば銀ペースト、金ペースト、白金ペースト、パラジウムペースト等、市販のペーストを、所定のブリッジ回路や半導体チップ等の実装用の回路上に印刷した後、所定温度で焼成することで、配線５８とすることができる。また必要に応じてガラス成分を２０ｗｔ％以下の範囲で添加することで、配線５８とその下地となるガラス層との密着強度を高めることができる。なお配線５８において、ガラス成分の含有率が２０ｗｔ％を超えた場合、配線の抵抗値が増加してブリッジ回路に影響を与えたり、実装時の半田付け濡れ等に影響を与える可能性がある。

このように、トリミング配線２１ａ、２１ｂや配線５８として銀ペースト、金ペースト、白金ペースト、パラジウムペースト等の市販の厚膜焼成型の電極インキを選ぶことで、安価なセンサを低コストで製造できる。こうした電極インキは、３００〜９００℃で焼成され、所定の導体となる。このように焼成タイプのものを使うことで、薄膜法（例えば、真空中でスパッタや電子ビーム等を用いた蒸着装置を用いた方法）に比べて、安価な製造設備を使うことができるため、製品コストを抑えられる。

またトリミング配線として、前述の市販ペースト（もしくは市販インキ、なお市販品の場合、製造会社によってペーストと呼ばれる場合や、インキと呼ばれる場合がある。なお本特許においてインキとペーストも同じものを指す）を、配線部の先端が複数本に分かれた状態で一つの感歪抵抗体の側面に接続されるように形成し、これをトリミング配線とすることができる。

また配線５８として銀、金、白金、パラジウムの単体もしくは合金で形成することができる。また必要に応じて、ガラス成分を添加することで、下地となるガラス層に対する接着強度を高められることは言うまでもない。またトリミング配線２１の形状としては、図１等に示したような櫛歯状（あるいはラダー状、ラダーは階段の意味）とすることで、トリミング配線２１の切断を容易にできる。このようにトリミング配線２１は、配線５８の先端部が、櫛形やラダー状に細かく分かれたものであることが望ましい。

なお実施の形態３では配線５８とトリミング配線２１ａ、２１ｂを同時に形成したが（その結果、配線５８とトリミング配線２１ａ、２１ｂは同一の金属組成で形成されることになる）、配線５８とトリミング配線２１ａ、２１ｂを異なる金属組成で形成することも可能である。異なる金属組成とすることで、後述するように配線部材のコストダウンやトリミング性の改善が可能となる。

また配線５８やトリミング配線２１ａ、２１ｂの少なくともどちらか、あるいは両方ともに３００〜９００℃で焼成されるものを使うことが望ましい。焼成温度が３００℃未満の場合、下地となるガラス層に対する接着強度が不足し、導体として所定の導電が得られない場合がある。また焼成温度が９００℃を超えた場合、焼成炉や金属基板に高価で特殊なものを使う必要があり、製品コストに影響を与える場合がある。

更に、トリミング配線付きセンサのトリミング方法について、図４、図５を用いて詳しく説明する。図２（Ｂ）で示したトリミングでは、まだ抵抗値が目的範囲内に入らない場合、引き続き図４や図５に示すようにしてトリミングを続けることができる。

図４はトリミング配線付きセンサのトリミング方法について説明する図である。図４（Ａ）において感歪抵抗体５２の両端には、トリミング配線２１ａ、２１ｂが接続されている。そしてトリミング配線２１ａの一部は、図２（Ｂ）に示したようにレーザートリミングされ、切断部２３ａによってオープン（断線）されている。図４（Ａ）に示すように、トリミング配線２１ａを、その両側から順次（もしくは交互に）切断していくことで、抵抗体中心５７は殆ど影響されない。

次に図４（Ｂ）は感歪抵抗体５２に接続されたもう一方のトリミング配線２１ｂの一部をレーザーで切断する。こうして図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すようにトリミング配線２１ａ、２１ｂをそれぞれ外側から順次（もしくは交互に）切断することができる。

また図４（Ａ）、図４（Ｂ）でトリミングしきれない場合、図５に示すようにトリミング配線２１ａ、２１ｂの切断を続けることができる。図５はトリミング配線付きセンサのトリミング方法について説明する図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）では、こうしてトリミング配線２１ａ、２１ｂにおいて、複数個の切断位置２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが形成されている。

図４、図５で示すように、実施の形態３では、感歪抵抗体に接続されたトリミング配線２１ａ、２１ｂを順番に複数個（もしくは複数本）切断することで、感歪抵抗体５２の抵抗体中心５７の位置に殆ど影響を与えることなく、その抵抗値を目的値に調整できる。なおトリミング順番としては、一つの感歪抵抗体に、複数本のトリミング配線が接続されている場合、対角や対向、もしくは外側から順番に切断することで、図２から図４に示したように、抵抗体中心５７の位置への影響を抑えられる。またこの抵抗体中心５７と、歪センサの設計上での歪最適測定位置に合わせることで、センサの感度を高められることは言うまでもない。

このように、少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の、前記感歪抵抗体の対向する両側に形成されたトリミング配線の、互いに対向する両側から交互に前記トリミング配線を切断することで、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を含むことで、高精度のセンサを安価に製造できる。

更に詳しく説明する。まず金属基板としては、実施の形態３で作製したサンプルについて、更に抵抗値調整を行った。実施の形態１では、トリミング位置２３ａは一箇所だけだったので抵抗値の調整範囲は限られていたが、実施の形態３では、図４や図５に示すようにトリミング位置２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄと複数箇所にわたるため抵抗値の調整範囲を更に広げられる。そのため実施の形態３では、抵抗値が規格内に収め切れなかったサンプルであっても規格内に抑えることができた。

こうして実施の形態３を用いることで、規格外になったサンプルの９５％以上を規格内に抑えることができ、その歩留りを大幅に改善できた。そしてこうして抵抗値バラツキを低減した後、これら感歪抵抗体５２やトリミング配線２１の上に、保護層２６を形成し、最後に半導体チップや各種チップ部品、コネクタ等を実装し、所定のセンサとして製品化した。なお実施の形態３で作製されたセンサの場合、その信頼性や耐久性に対して感歪抵抗体のレーザー加工の影響は考慮する必要はない。

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４について、本発明の請求項２４、２５、２６、２７、２９、３０、３１に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

実施の形態４では、トリミング配線付きセンサの構造について、図６を用いて説明する。図６はトリミング配線付きセンサの部分断面図の一例を示す図である。図６に示すように、実施の形態４におけるトリミング配線付きセンサは、金属基板２４の上に内部電極２７を内蔵したガラス層２５を介して配線５８やトリミング配線２１ａ、２１ｂ、感歪抵抗体５２等が形成され、これらが保護層２６で保護されている。また切断位置２３はトリミング配線２１ａが切断された部分である。

このように実施の形態４では、感歪抵抗体５２の代わりにトリミング配線２１ａ、２１ｂを切断することになり、感歪抵抗体５２の諸特性に影響を与えることなく、抵抗値だけを調整することができる。更に図６に示すように、ガラス層２５の内部に内部電極２７を形成することで、金属基板２４を乗用車のシャーシ等に直接取り付けた場合でも、内部電極２７によって車体からの色々な電気的ノイズを低減することができ、センサの耐ノイズ特性を改善できる作用効果が得られる。特にガラス層２５の内部に内部電極２７を内蔵した場合、レーザートリミングによって、ガラス層２５や内部電極２７にまでレーザー加工のダメージが発生する場合がある。しかし実施の形態４の場合、トリミング配線２１ａ、２１ｂを切断するだけなので、そうしたガラス層２５や内部電極２７に対するダメージを抑えられる。

更に詳しく説明する。まず金属基板としては、高耐力で耐熱性を有するステンレス基板（約５ｃｍ×２ｃｍ×２ｍｍ厚）を選んだ。そして、この上に所定のガラスペーストを印刷した後、８５０℃で焼成し、ＭｇＯを主成分とする結晶化ガラスを形成し、これをガラス層２５とした。なおガラス層の厚みは５０μｍとした。なおガラス層の厚みは１０〜５００μｍが望ましい。これはガラス層の厚みが１０μｍ未満の場合、ガラス層２５に発生したボイド（小さな穴）やピンホール（小さな穴）等の影響を受ける可能性があるためである。また５００μｍを超えると、ガラス部材のコストが増加すると共に、ガラス部材の種類によっては、焼成時の内部応力によって、その強度や安定性が影響を受ける場合がある。

そして所定の結晶化ガラス粉が樹脂溶液に分散されてなるガラスペーストを、前記ステンレス基板の上に印刷した後、焼成することでガラス層２５を結晶化ガラスで形成できるため、その信頼性や耐力を向上できる。なお前記結晶化ガラス粉としては、ＭｇＯが３５〜５０ｗｔ％、Ｂ₂Ｏ₃は１０〜３０ｗｔ％、ＳｉＯ₂は１０〜２５ｗｔ％、ＢａＯは３〜２５ｗｔ％、ＡＬ₂Ｏ₃は１〜３０ｗｔ％、ＳｎＯ₂は１〜５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅は５ｗｔ％以下とすることが望ましい。ＭｇＯの量が３５ｗｔ％未満の場合や５０ｗｔ％より多い場合、所定の強度や焼結性が得られない場合がある。またＢ₂Ｏ₃の割合が１０ｗｔ％未満の場合や３０ｗｔ％より多い場合、所定の焼結性が得られない場合がある。またＳｉＯ₂の割合が、１０ｗｔ％未満や２５ｗｔ％より多い場合は焼結温度が影響される場合がある。またＢａＯの割合が３ｗｔ％未満や２５ｗｔ％、ＡＬ₂Ｏ₃の割合が１ｗｔ％未満や３０ｗｔ％より多い場合は焼結性が影響を受ける場合がある。またＳｎＯ₂の割合が１ｗｔ％未満や５ｗｔ％より多い場合、Ｐ₂Ｏ₅の割合が５ｗｔ％より多い場合は所定の特性が得られない場合がある。

なお結晶化ガラス粉の粒径や０．５〜１０μｍが望ましい。結晶化ガラスの粒径を０．５μｍ未満とすると、結晶化ガラスの粉砕や分級コストが発生するため、製品コストに影響を与える場合がある。また結晶化ガラスの粒径が１０μｍを超えると、結晶化ガラスが焼結してなるガラス層２５の均一性に影響を与える場合がある。

こうした結晶化ガラスは、割れにくい、強度が高い等の特徴があり、ガラス層として結晶化ガラスを用いることによって、センサの耐力を大幅に改善できる。

またこうした結晶質ガラスと非晶質ガラスを多層にして、ガラス層２５とすることで、感歪抵抗体５２とガラス層２５のマッチング（例えば、ガラス成分同士が拡散しあって、感歪抵抗体の特性が影響されること）を改善できる。こうした場合、非晶質ガラスとしては、非晶質ガラス粉が所定の樹脂溶液中に分散されてなるガラスペーストを、印刷した後、所定温度で形成することで、ガラス層２５として非晶質ガラスを使うことができる。なお非晶質ガラス粉としては、ＳｉＯ₂が４０〜８０ｗｔ％、ＣａＯが５〜１５ｗｔ％、ＰｂＯが３〜１５ｗｔ％、ＡＬ₂Ｏ₃が１〜２０ｗｔ％、ＺｒＯ₂が１〜２０ｗｔ％であるものが望ましい。

ＳｉＯ₂の割合が４０ｗｔ％未満や８０ｗｔ％より多い場合は、非晶質ガラス粉の焼結性が影響される場合がある。またＣａＯの割合が５ｗｔ％未満の場合や１５ｗｔ％より多い場合では非晶質ガラスの焼結性が影響される場合がある。またＰｂＯの割合が３ｗｔ％未満や１５ｗｔ％より多い場合、感歪抵抗体とのマッチング性に影響を与える場合がある。またＡＬ₂Ｏ₃の割合が１ｗｔ％未満や２０ｗｔ％、ＺｒＯ₂の割合が１ｗｔ％未満や２０ｗｔ％より多い場合、非晶質ガラスの焼結性に影響を与える場合がある。

なお非晶質ガラス粉の粒径や０．５〜１０μｍが望ましい。結晶化ガラスの粒径を０．５μｍ未満とすると、非晶質ガラスの粉砕や分級コストが発生するため、製品コストに影響を与える場合がある。また非晶質ガラスの粒径が１０μｍを超えると、非晶質ガラスが焼結してなるガラス層２５の均一性に影響を与える場合がある。このようにガラス層は結晶質ガラスと非晶質ガラスの複数層とすることで、結晶化ガラスの特徴（強度的も耐力が優れている）と、非晶質ガラスの特徴（焼結後の表面が滑らかであり、感歪抵抗体とのマッチング性に優れている、安価である、信頼性が高い他）を、センサに活かすことができる。

また感歪抵抗体の直下は非晶質ガラスとすることが望ましい。これは感歪抵抗体には結晶化ガラスではなくて、非晶質ガラスが含まれていることが多いため、下地として非晶質ガラスを用いた方が、下地に結晶化ガラスを用いた場合より、抵抗体の特性を引き出しやすいためである。

またこうした非晶質ガラスや結晶質ガラスに、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニア、カルシウム、シリコンの酸化物もしくは水酸化物が１種類以上添加しても良い。こうしたセラミック粉を添加することで、非晶質ガラスや結晶質ガラスの熱膨張係数を増減できるため、金属基板２４への密着力やクラック強度（どのぐらいの応力を発生させた場合にガラス層２５が割れるかの目安、クラック強度は高い方が望ましい）を高めることができる。なお、こうしたセラミック粉を添加する場合、セラミック粉の粒径は０．０１〜１０μｍ（更に望ましくは０．１〜１μｍ）が望ましい。セラミック粉の粒径が、０．０１μｍ未満の場合、セラミック粉同士が凝集しやすく取り扱いが難しく製品コストに影響を与える場合がある。またセラミック粉の粒径が１０μｍを超えると、ガラス層２５の焼結性や焼結後の密度や強度に影響を与える場合がある。

このようにガラス層２５は結晶化ガラス単体、非晶質ガラス単体、もしくは結晶化ガラスと非晶質ガラスの複数層で形成することができる。また感歪抵抗体５２の直下のガラス層を非晶質ガラスとすることで、非晶質ガラスとガラス層２５のマッチング性を高められる（マッチング性が低い場合、抵抗値が時間と共に増減しＴＣＲ等の特性も影響される場合がある）。

そしてこのガラス層２５の上に銀を主体とした内部電極ペーストを印刷し、８５０℃で焼成し、内部電極２７とした。更に内部電極２７を覆うように、所定のガラスペーストを印刷した後、８５０℃で焼成し、ガラス層２５を形成した。そしてガラス層２５の上に、配線５８の一部がトリミング配線２１となるようなパターンを、市販の銀パラジウム電極ペーストで印刷した後、８５０℃で焼成し、配線５８及びトリミング配線２１を一度に形成した。そして所定の感歪抵抗体ペーストを、前記トリミング配線２１の上に、その一部が覆いかぶさるように設計したパターン状に印刷した後、８５０℃で焼成した。こうして、１個の基板の上に、ガラス層を介して複数個の感歪抵抗体がブリッジ回路を形成されてなるセンサを作製した。また、抵抗値が規格外のものに関しては、図２や図４、図５等で説明したように、トリミング配線２１をトリミングすることで、抵抗値を規格内に抑えることができた。

なおここで、抵抗値の規格は、本センサに実装する半導体チップによって決められた仕様に従った。これは抵抗値バラツキが一定以内（例えば、２〜３％程度）の場合は半導体チップ側でデジタルキャリブレーションできるが、このデジタルキャリブレーションできないような抵抗値バラツキ（例えば３％を超えるもの）の場合について、トリミング配線２１ａ、２１ｂをトリミングすることで、規格内に抑えることができ、製品の歩留りを大幅に改善できた。また図６に示すように、感歪抵抗体５２や配線５８の下に、内部電極２７を形成した場合についても、トリミングの影響を最小限に抑えられる。これは実施の形態４で切断するものは、トリミング性に優れたトリミング配線２１ａ、２１ｂを構成する金属部材であるため、下地となるガラス層２５等とは異なる部材であり、トリミング条件にこれらの材料の差を活かすことで、下地他への影響を抑えやすい。

なお内部電極２７としては、銀を主体とし、ここに必要に応じて他の金属部材やガラス部材を加えたものを用いることが望ましい。ここでガラス部材を加えることで、ガラス層２５への密着力を高められる。ガラス部材としては、市販のガラスフリット（例えばＳｉＯ₂等を主体としたもの）を用いても良いが、ガラス層２５を構成するガラス成分を添加しても良い。なおこうしたガラス部材の添加割合は３０ｗｔ％以下が望ましい。ガラス部材の添加割合が３０ｗｔ％を超えた場合、内部電極２７の抵抗値に影響を与える場合がある。また内部電極２７の厚みは１〜５０μｍが望ましい。内部電極２７の厚みが１μｍ未満の場合、ピンホール等が発生する場合があり、所定の効果（例えば、ノイズ防止効果、コンデンサとしての効果等）が得られない場合がある。また内部電極２７の厚みが５０μｍを超えた場合、製品コストに影響を与える場合がある。このようにガラス層の内部に、厚み１〜１０μｍの銀を主体とする内部電極を有することで、センサの耐ノイズ性や小型化、特性の安定化が可能となる。

また必要に応じてガラス層２５に形成したスルーホールやビア孔（共に図示していない）を介して、内部電極２７と配線５８や金属基板２４を電気的に接続しても良い。このように内部電極２７を用いることで、配線５８を多層化できるため、センサの小型化や高性能化を実現できる。

（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項２８の発明について図面を参照しながら説明する。

実施の形態５では、トリミング配線付きセンサの構造の一例について、図７を用いて説明する。図７はトリミング配線付きセンサの部分断面の一例を示す図である。図７に示すように、実施の形態５におけるトリミング配線付きセンサは、金属基板２４の上に直接形成されたＧＮＤ電極２８の上に形成されたガラス層２５を介して配線５８やトリミング配線２１ａ、２１ｂ、感歪抵抗体５２等が形成され、これらが保護層２６で保護されている。

このように実施の形態５では、感歪抵抗体５２の代わりにトリミング配線２１ａ、２１ｂを切断することになり、感歪抵抗体に対する影響を防止できる。また、ガラス層２５の内部に内部電極２７を形成することで、金属基板２４を乗用車のシャーシ等に直接取り付けた場合でも、ＧＮＤ電極２８によって車体からの色々な電気的ノイズを低減することができ、センサの耐ノイズ特性を改善できる作用効果が得られる。

更に詳しく説明する。ガラス層に非晶質ガラスを用いた場合、使用する金属基板２４と配線５８やトリミング配線２１の間で、電池効果による銀の拡散現象が発生することがある。これは配線５８やトリミング配線２１に銀を主体とした電極材料を焼成する場合に発生することがある。前記電極材料を６００〜９００℃付近で焼成する場合、下地となるガラス層２５も再溶解し一種の固体電解質となる。そして基板５１と配線５８やトリミング配線２１の間に、ガラスが再溶解されてなる固体電解質層が発生することになり、前記電極と前記基板５１の間でイオン化傾向の違いによると思われる電位差が生じることがある（発明者らの実験では、１〜２Ｖ程度発生することが観察された）。そしてこの電位差が影響したと思われる銀の拡散現象が、ガラス層２５の内部に発生し、金属基板２４と配線５８やトリミング配線２１との間の電気絶縁性を低下させショート率を増加させ、製品の歩留りを低下させる可能性がある。

こうした場合、図７に示すように、金属基板２４の表面に予めＧＮＤ電極２８を形成しておくことで、たとえガラス層２５が加熱によって再溶解されて一種の電解質となった場合でも、イオン化傾向の差は発生しないため、こうした電位は発生せずガラス層２５への銀の拡散も少なくできる（発明者らが実験して確かめた結果である）。

なおＧＮＤ電極２８としては、銀を主体とし、ここに必要に応じて他の金属部材やガラス部材を加えたものを用いることが望ましい。ここでガラス部材を加えることで、ガラス層２５への密着力を高められる。ガラス部材としては、市販のガラスフリット（例えばＳｉＯ₂等を主体としたもの）を用いても良いが、ガラス層２５を構成するガラス成分を添加しても良い。なおこうしたガラス部材の添加割合は３０ｗｔ％以下が望ましい。ガラス部材の添加割合が３０ｗｔ％を超えた場合、ＧＮＤ電極２８と金属基板２４の接続抵抗に影響を与える場合がある。またＧＮＤ電極２８の厚みは１〜５０μｍが望ましい。ＧＮＤ電極２８の厚みが１μｍ未満の場合、厚みを高精度に制御することは難しい。なおＧＮＤ電極２８はベタでなくても水玉状や網状、メッシュ状であっても、前記電圧発生の防止効果が得られる。またＧＮＤ電極２８の厚みが５０μｍを超えた場合、製品コストに影響を与える場合がある。

（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に５、３８、３９の請求項の発明について、図面を参照しながら説明する。

実施の形態６では、トリミング配線付きセンサのトリミング方法について、図８を用いて説明する。図８はトリミング配線付きセンサのトリミング方法について説明する図である。図８（Ａ）において、トリミング配線２１ａはそれぞれ切断位置２３ａ、２３ｂの複数箇所で、トリミング配線２１ｂは切断位置２３ｃ、２３ｄで複数箇所、直列するように切断されている。このようにトリミング配線２１ａ、２１ｂを複数箇所で切断することで、トリミング配線２１ａ、２１ｂの切断を確実に行える。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の矢印５３における断面図である。図８（Ｂ）において、ガラス層２５の上に、トリミング配線２１ａ、２１ｂが形成され、その上には感歪抵抗体５２が、重なり部分２２を形成しながら覆いかぶさるように形成されていることが判る。このように、少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗の、前記感歪抵抗体に接続されたトリミング配線の同一トリミング配線の複数箇所を、直列するように接続することで、前記トリミング配線の切断を確実なものとできる。

また図８（Ａ）において、切断位置２３ａにおける補助線５６の幅が切断幅に相当する。このようにレーザーでトリミング配線２１を切断する場合、その切断幅は１μｍ〜５ｍｍが望ましい。切断幅が１μｍ未満の場合、レーザー切断時に飛び散った飛散物（例えば、図１９におけるドロス１５ａ、１５ｂ等）の影響を受ける場合がある。また切断幅が５ｍｍより超えた場合、切断時間や切断コストが増加する場合がある。発明者らの実験では、トリミング配線の厚みや使用するレーザーの波長にも依存するが、切断幅は１μｍ〜５ｍｍ（望ましくは切断幅が１０〜５００μｍ、更にレーザー設備によっては切断幅１００〜３００μｍ）が適当であった。また切断幅が短くとも、実施の形態５で説明するように、複数箇所を切断することで、トリミング配線の切断を確実に行えることは言うまでもない。

このように、少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の、前記感歪抵抗体に接続されたトリミング配線を幅１μｍ〜５ｍｍで切断することで、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整することができる。なおレーザーとしては、ＣＯ₂（炭酸ガスレーザー）の場合、レーザー波長が１０．２μｍと比較的太いために切断幅を狭めることは難しいが、装置のメンテナンスが安価である利点がある。またＹＡＧレーザーの場合、波長が１μｍ程度と比較的細いため、切断幅を狭めることができる。なおレーザーとして、ガスレーザー以外に半導体レーザー等を用いることはコスト面やメンテナンス面で利点がある。またレーザー以外でも、キセノン等の光源からの光を集中させることで、感歪抵抗体を切断することができる。またサンドブラストや物理的切断（例えば、ダイヤモンド針で引掻く、ヤスリで削り取る）等でも対応できる。またこうした切断を複数回繰り返すことで確実な切断を行える。

なお本発明のセンサにおいて、複数の感歪抵抗体が接続されてなるブリッジ回路と、半導体チップや他の部品が実装されてなる実装回路部分を分けても良い。このように金属基板上にガラス層を介して形成された複数の感歪抵抗体は、トリミング配線を介して所定のブリッジ回路を形成することができる。このようにトリミング配線でブリッジ回路を形成することで、例えば後述する実施の形態で説明するように、インキジェット工法等を用いて複雑な回路であっても、簡単に形成することができ、センサの設計自由度を向上できる。

なおこのようなインキジェット工法でトリミング配線からなるブリッジ回路を形成した場合、前記トリミング配線は切断性が高いことが望ましく、その厚みは薄い方が良い。しかしトリミング配線の厚みを薄くした場合、半導体チップや各種チップ部品等を半田実装する際、半田喰われしやすくなる課題がある。そのため、ブリッジ回路においても、例えば半導体チップ等が実装される部分は実装回路部として、厚くすることが望ましい。

このように、金属基板上にガラス層を介して形成された複数の感歪抵抗体は、トリミング配線を介して所定のブリッジ回路を形成することで、センサの用途別での設計自由度を高められることは言うまでもない。

（実施の形態７）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項８の発明について、図面を参照しながら説明する。

実施の形態７では、トリミング配線付きセンサの構造の一例について、図９を用いて説明する。図９は感歪抵抗体の上にトリミング配線を形成する様子を説明する図である。図９（Ａ）において、感歪抵抗体５２の上に、トリミング配線２１ａ、２１ｂが形成されていることが判る。そして必要に応じて、トリミング配線２１ａ、２１ｂの一部に切断位置２３ａ、２３ｂを形成することで、抵抗値を所定範囲内に収められる。

図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のセンサの矢印５３における断面図である。図９（Ｂ）において、ガラス層２５の上に、感歪抵抗体５２が形成され、感歪抵抗体５２の端部を覆うようにトリミング配線２１ａ、２１ｂが形成されている。そして感歪抵抗体５２とトリミング配線２１ａ、２１ｂの重なる箇所に、重なり部分２２ａ、２２ｂが形成されている。このように感歪抵抗体５２をガラス層２５の上に直接形成することで、図１７や図１８で説明したような配線５８の凹凸（もしくは厚み）による抵抗値バラツキへの影響を抑えられるため、抵抗値バラツキを低く抑えられる。しかしこうした場合であっても、実施の形態７を用いることによって、その抵抗値が規格外を示すサンプルが発生した場合でも、図９（Ａ）に示すようにトリミングすることができる。そして感歪抵抗体５２に影響を与えることなく、センサの歩留りを高められる。

図１０は感歪抵抗体とトリミング配線の接続例を示す図である。図１０（Ａ）において、感歪抵抗体５２の片側に配線５８、もう一方にはトリミング配線２１ａが形成されている。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示したサンプルのトリミング配線を部分的に切断する様子を示す。図１０（Ｂ）において、感歪抵抗体５２のトリミング配線２１ａが、レーザー装置５４から照射されるレーザー５５によって切断されることになる。

このように感歪抵抗体５２の片方だけにトリミング配線２１ａを形成した場合であっても、感歪抵抗体の諸特性に影響を与えることなく抵抗値を調整できる。

更に詳しく説明する。歪センサの設計によっては、感歪抵抗体の形成位置が制限される場合がある。例えば基板の歪中央（例えば、歪の一番大きな位置等、設計上、感歪抵抗体を形成すべき最良位置）に歪抵抗体を形成する場合、トリミング配線２１を両端に形成するだけのスペースが得られない場合がある。こうした場合図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示したように、感歪抵抗体５２の片側を従来通りの配線５８とすることができる。このように感歪抵抗体５２の片側だけにトリミング配線２１ａを形成した場合であっても、実施の形態１〜７と同様にトリミング配線２１ａをトリミングすることによって、感歪抵抗体５２に影響を与えることなく抵抗値を規格内に抑えることができる。

このように、金属基板の上にガラス絶縁層を介して形成された複数の感歪抵抗体が、配線によってブリッジ回路を形成してなるセンサの、前記感歪抵抗体の一側面以上（図１０は一側面だけであるが）に接続する配線をトリミング配線とすることで、歪センサの設計自由度を改善できる。

（実施の形態８）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項３３の発明について図面を参照しながら説明する。

実施の形態８では、図１１を用いてトリミング配線のトリミング順番について説明する。図１１はトリミング配線のトリミング順について説明する図である。図１１（Ａ）において、トリミング配線２１ａ、２１ｂのトリミング順番を(1)→(2)→(3)・・・→(7)→(8)の順で示す。このように一つの感歪抵抗体５２に対して、右上（図１１（Ａ）の(1)に相当）、右下（図１１（Ａ）の(2)に相当）、左上（図１１（Ａ）の(3)に相当）、左下（図１１（Ａ）の(4)に相当）等の順番にすることで、感歪抵抗体５２の中心位置に与える影響を抑えられる。

このように、感歪抵抗体に接続されたトリミング配線が、外周部から順番に切断していくことで、感歪抵抗体５２の中心位置への影響を抑えながら、抵抗値を所定値に調整できる。

図１１（Ｂ）は、トリミング配線と感歪抵抗体の位置関係がずれた場合のトリミング順番について説明する図である。図１１（Ｂ）において、感歪抵抗体５２は、トリミング配線２１ａ、２１ｂに対して、少し傾いている。しかし本発明のようにトリミング配線２１ａ、２１ｂを用いる場合、電流が流れるのは複数のトリミング配線２１ａ、２１ｂの間であるため、図１１（Ｂ）に示すように感歪抵抗体５２の形成位置がずれたとしても抵抗値に対して影響しにくい。また感歪抵抗体５２の形成位置がずれたとしても（ずれ量に関係なく）、トリミング配線２１ａ、２１ｂを、例えば図１１（Ｂ）に示すような順番に切断することで、感歪抵抗体５２の中心位置に与える影響を抑えられる。

なおセンサの構造設計によっては、感歪抵抗体の抵抗体中心の重要性が低い場合があるが、こうした場合ではトリミング配線の切断順番については特にこだわる必要は無く、一番低コストで高速なトリミング順番にすることができる。

（実施の形態９）
以下、本発明の実施の形態９について、本発明の特に請求項１８、１９、２０、２１の発明について図面を参照しながら説明する。

実施の形態９では、図１２を用いてトリミング配線に接続された感歪抵抗体のパターン形状について説明する。図１２は感歪抵抗体のパターンの一例について説明する図である。図１２（Ａ）はトリミング配線の形成された感歪抵抗体の平面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の矢印５３における断面図である。

図１２（Ａ）に示すように、トリミング配線２１ａ、２１ｂの幅｛図１２（Ｂ）の矢印５３ｃの長さに相当｝よりも、感歪抵抗体の幅｛図１２（Ｂ）の矢印５３ｂと５３ｃと５３ｄの長さ合計に相当｝を長くすることで、感歪抵抗体５２の厚みバラツキを抑えられる。

このとき感歪抵抗体５２を、抵抗体ペーストを印刷、焼成して作製する場合、感歪抵抗体５２の側面｛図１２（Ｂ）の矢印５３ｂや５３ｄで示した部分｝に厚みムラが発生しやすい。こうした場合、感歪抵抗体５２の幅を、トリミング配線２１ａ、２１ｂの幅より長くしておくことで、厚みムラの影響を低減できる。こうして予め感歪抵抗体５２の厚みバラツキを抑えておくことで、トリミング配線２１ａ、２１ｂをトリミングした際の、トリミングの直線性（例えば、トリミング配線を一箇所切断すれば、抵抗値が何％添加するか等）を高められる。

発明者らの実験では、感歪抵抗体５２の側面のダレ防止のため、トリミング配線２１ａ、２１ｂよりも感歪抵抗体５２の幅を２０μｍ以上長くすることが望ましかった。トリミング配線２１ａ、２１ｂよりも感歪抵抗体５２の幅の差は５ｍｍ以下が望ましい。これは感歪抵抗体５２の幅が一定以上長くとも、その厚みムラの低減効果が得られない場合があるためと、材料費が製品コストに影響を与える場合があるためである。

このように、感歪抵抗体の寸法は、トリミング配線寸法よりも１０μｍ〜５ｍｍの範囲で長くすることで、感歪抵抗体の厚みバラツキを抑えられ、トリミング配線を用いたトリミングの工程を安定化できる。

なお感歪抵抗体としては、ガラス粉中に少なくとも酸化ルテニウム粉を主成分とする抵抗体成分が分散されたペーストが、３００〜９００℃で焼成されたものを用いることが望ましい。このように、酸化ルテニウム粉をガラス粉と共に、樹脂溶液中に分散してなる抵抗体ペーストを用いることで、ＧＦの高い感歪抵抗体を安価に作製することができる（ＧＦはＧａｕｇｅ Ｆａｃｔｏｒの意味で、ＧＦは歪に対する抵抗値の変化率の意味であり、ＧＦは高い方が望ましい）。

特に本発明において、抵抗値が目的値から多少外れたとしても、トリミング配線２１ａ、２１ｂを切断することで抵抗値を調整できるため、印刷等の抵抗値バラツキの発生する可能性のある安価な工法を選ぶことができる。なお感歪抵抗体５２の厚みは１〜５０μｍが望ましい。感歪抵抗体５２の厚みが１μｍ未満の場合、ＧＦ値が低下してしまう場合がある。また感歪抵抗体の厚みが５０μｍを超えた場合、ＧＦ値やＴＣＲ（抵抗値の温度係数）が影響され感歪抵抗体の形成部材が製品コストに影響を与える場合がある。

また感歪抵抗体５２のパターンの大きさ（もしくはその寸法）は、０．１ｍｍ角以上、１０ｍｍ角以下が望ましい。感歪抵抗体５２の一辺の長さが０．１ｍｍ未満の場合、トリミング配線２１を形成することが難しい。また感歪抵抗体５２の一辺の長さが１０ｍｍ以上の場合、感歪抵抗体の面積が広くなりすぎて、目的とする力だけを高精度に測定することが難しくなり、所定の感度が得られない場合がある。

（実施の形態１０）
以下、本発明の実施の形態１０について、本発明の特に請求項２２、３２、３４の発明について図面を参照しながら説明する。

実施の形態１０では、図１３を用いて、トリミング配線の形状について説明する。図１３はトリミング配線の形状について説明する図である。

図１３において、トリミング配線２１ａ、２１ｂは、異なる太さ（もしくは幅）で感歪抵抗体５２に接続されている。図１３の右側のトリミング配線２１ａの場合、中央部は幅広で、その上下は幅狭で感歪抵抗体５２に接続されている。また図１３の左側のトリミング配線２１ｂの場合、中央は幅広複数本で、その上下には幅狭で感歪抵抗体５２に接続されている。このように、必要に応じてトリミング配線の幅を調整することで、例えばトリミング配線２１ａ、２１ｂを一箇所切断すれば、感歪抵抗体５２の抵抗値が５％変化できるのか、１０％変化できるのか、あるいは３％変化できるのか等、その変化量を事前に最適化できる。

このように本発明においてトリミング配線２１ａ、２１ｂの形状としては、図１等に示したような櫛歯状（あるいはラダー状、ラダーは階段の意味）とし、更に図１３に示すようにトリミングしやすいように、あるいは抵抗値の出方によって、あるいは抵抗値バラツキの大小やその傾向によって、櫛歯の本数やその幅や形成ピッチを最適設計することができる。またこのようにトリミング配線２１ａ、２１ｂの幅を増減（トリミングしない部分のトリミング配線を幅広にして、これで抵抗値を大体の値として、トリミング用に幅狭の部分を作製し、これを切断することで抵抗値が５％や１０％と言った量だけ増加させることで）抵抗値調整は、前記トリミング配線２１ａ、２１ｂの１本（多くとも２本まで）の切断で済ませられ、抵抗値修正を簡単にできる。またトリミングで、多少トリミング配線２１ａを切りとしても、（図１３のトリミング配線２１ａや２１ｂの中央部の幅広部分のように）、中央部の幅広部分の一部までレーザーの溝が入っても、抵抗値には影響されないため、トリミング工程での歩留り改善や、フェイルセイフ（切り過ぎ失敗の防止）が可能となる。

このように感歪抵抗体の一側面に接続されたトリミング配線の中央部は太く、周辺は細くなるように、少なくともその一部（つまり感歪抵抗体に接続されるトリミング配線）の太さを異なるようにしておくことで、トリミング量（もしくはトリミング本数）と抵抗値変化の関係をより効率的に設計できるため、製品のトリミングコストを抑えられると共にトリミング精度、トリミング歩留りを高めることができる。

そしてトリミング量（もしくはトリミング本数）と抵抗値変化の関係をより効率的に設計しておくことで、感歪抵抗体に接続された、異なる太さを有するトリミング配線が細い方から太い方に順番に切断することができ、より短時間に抵抗値を所定値に調整できるため、トリミングコストやトリミング時間を抑えられる。

なお図１３において、感歪抵抗体５２の形状は小判型（もしくは長丸）としている。このように感歪抵抗体５２の形状としては、図１２に示したような長方形以外に、小判型や長丸とすることで、抵抗体インキの表面張力によるレベリング性を活かすことができ、図１２（Ｂ）の矢印５３ｂ、５３ｄで示したような、感歪抵抗体５２の厚みバラツキの発生を低減することもできる。このように、感歪抵抗体５２の形状が小判型もしくは長丸形状を有していることで、抵抗体ペーストの印刷後のレベリング性を改善でき、抵抗値バラツキを抑えられるため（その分、トリミングする必要が無くなり）製品コストを下げられる。なお図１２の場合でも、トリミング配線を形成しておくことで、抵抗値が規格外となっても抵抗値を目的値に近づけられることは言うまでも無い。

（実施の形態１１）
以下、本発明の実施の形態１１について、本発明の特に請求項１１、３５、４２、４９、５０、５１、５３、５４、５５の発明について、図面を参照しながら説明する。実施の形態１１では、図１４を用いて、トリミング配線と配線の関係について説明する。

図１４はトリミング配線と配線を別々の材料、異なる厚みで形成する様子を説明する図である。図１４（Ａ）は上面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の矢印５３における断面図である。

図１４に示すように、トリミング配線２１と配線５８を異なる材料、異なる厚み、異なる製法で作製することができる。例えば、トリミング配線には、トリミング性（例えば、より低いレーザーパワーで切断可能なように）やファインパターン性（より微細な櫛型がパターンを形成できるように）が望まれる。こうした用途として、有機金属化合物（金属レジネートや金液等と呼ばれるもの）を用いることができ、有機溶剤に可溶でスクリーン印刷可能なものが数社から市販されている。例えば、金のレジネートを用いた場合、４００〜９００℃の幅広い焼成温度で焼成できると共に、焼成後に１μｍ未満の極めて薄くて、かつピンホールの少ない均一な電極塗膜を形成できる。また金の場合、感歪抵抗体５２との焼成時の拡散現象が発生しにくい。また金は他の貴金属に対して、色的にもレーザー光の吸収性に優れるため、トリミング配線２１として使いやすい。

一方、配線５８には半導体チップや、角チップ抵抗器や積層セラミックコンデンサ等が半田付けされる。そのため、配線５８には耐半田喰われ性や耐マイグレーション性が要求される。こうした意味で、配線５８には銀パラジウム電極を用いることができる。この場合、パラジウム含有率は５ｗｔ％以上（更に望ましくは１０ｗｔ％以上）が望ましい。パラジウム含有率が５ｗｔ％（望ましくは１０ｗｔ％）と、その含有率を高めることで半田喰われや銀のマイグレーションの防止効果を高められる。なおパラジウムの含有率は５０ｗｔ％以下が望ましい。パラジウムの含有率が５０ｗｔ％を超えると、製品コストに影響を与える場合がある。また必要に応じて配線５８に白金を０．５ｗｔ％以上加えることで、半田濡れ性を高めることができる。なお白金の含有率は３０ｗｔ％以下が望ましい。白金の含有率を３０ｗｔ％より多くした場合、製品コストに影響を与えることがある。また配線５８を銀パラジウム白金としても良い。こうすることで、半田喰われやマイグレーションを防止できると共に半田濡れ性を改善できる。

このように、トリミング配線は、所定回路部品と異なる金属組成とすることで、それぞれの特徴に応じた導体材料を選ぶことができ、トリミング性、信頼性、半田付け性等を向上できセンサの低コスト化と高信頼性化が可能となる。

なお配線５８の印刷形成にはスクリーン印刷を使うことが望ましい。これはスクリーン印刷を使うことで、配線５８の厚みを半田喰われしにくいだけの膜厚を安価に形成できるためである。

またトリミング配線の形成にスクリーン印刷を用いることで、その製造コストを下げられる。またトリミング配線に用いる電極インキとして、貴金属のレジネートインキや貴金属のナノインキを用いることで、焼成後の膜厚を１μｍ以下と薄くすることが可能であり、トリミング性にすぐれたトリミング配線を安価に形成できる。こうした薄層の用途に、スクリーン印刷可能なレジネートインキが複数種類市販されている。こうしたレジネートインキとしては、厚膜型サーマルヘッドの電極材料として広く使われている金のレジネート（スクリーン印刷可能なものもある）を用いてもよい。

このように、少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の前記抵抗体と配線の間に、金属レジネートが有機溶剤中に溶解もしくは分散されてなるレジネートインキが熱処理されてなるトリミング配線を形成し、前記感歪抵抗体の抵抗値に応じて前記トリミング配線を切断し、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を有することで、歪センサの歩留りを高められ、安価で高精度な歪センサを市場に提供できる。

次にナノインキについて説明する。ナノインキとは、粒径１ｎｍ〜１μｍの金属微粒子が溶液中に分散されてなるインキであり、金属素材メーカー等より色々なものが市販されている。こうした金属微粒子は、その粒径が小さい分だけ、焼成温度（熱処理した後、導電が得られる温度）が、従来の電極インキに比べて、かなり低温となる。そのため、こうしたナノインキによっては、１５０℃程度から焼成できるものがある。このように、低温で焼成できるナノインキを用いることで、センサの製造コストを低減できる（高価な焼成炉を用いずとも、安価な乾燥機で焼成できるため）。

そのため、トリミング配線として、粒径１ｎｍ〜１μｍの金属微粒子が溶液中に分散されてなるナノインキが、所定形状に印刷された後、１５０〜９００℃で焼成されたものをトリミング配線として用いることが望ましい。このような金属ナノインキを用いることで、トリミング配線の膜厚を薄く（例えば、１μｍ以下）としても、焼結塗膜が緻密であり、トリミング配線の抵抗値（もしくはシート抵抗）が増加しにくいためである。なおナノインキの焼成温度は１５０℃以上であれば良い。１５０℃以下の場合、ナノインキの焼成時間が極端に長くなったり、金属微粒子を覆っている各種有機物の分解が不充分になる場合がある。またナノインキの焼成温度は９００℃を超えると、ナノインキ自体が変質してしまったり、ピンホールが発生しやすくなる可能性がある。

このように少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の前記抵抗体と配線の間に、粒径１ｎｍ〜１μｍの金属微粒子が溶液中に分散されてなるナノインキが熱処理されてなるトリミング配線を形成し、前記感歪抵抗体の抵抗値に応じて前記トリミング配線を切断し、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を有することで、歪センサの歩留りを高められ、安価で高精度な歪センサを市場に提供できる。

またトリミング配線の形成にスクリーン印刷法を用いる場合、粘度が１０〜１００００ポイズであり、その金属含有率は５〜８０ｗｔ％の電極インキを用いることが望ましい。粘度が１０ポイズ未満の場合、スクリーン印刷時にインキが滲みやすく、微細な櫛型パターンを形成しにくい場合がある。また粘度が１００００ポイズを超えると、印刷されたインキ膜厚に厚みムラが発生しやすくなり、トリミング性に影響を与える可能性がある。

また金属含有率が５ｗｔ％未満の場合、焼成されてなるトリミング配線が正常に形成されない場合がある。また金属含有率が８０ｗｔ％を超えた場合、印刷後のインキのレベリング性が低下して、インキ膜厚に厚みムラが発生しやすくなる可能性がある。こうして所定の電極インキを、生産性に優れた安価なプロセスであるスクリーン印刷法を用いて、トリミング配線形状に印刷した後、所定温度（これは用いる電極インキに依存する）で熱処理してトリミングすることで、トリミング配線を安価に製造でき、センサのコストを下げられる。

またこうしたレジネートインキの場合、転写印刷法を用いることができる。ここで転写印刷法とは、ガラス基板等をエッチングして作製した微細な溝（例えば、幅が２０μｍ、深さ２０μｍ、ピッチ４０μｍの溝等であり、これが本実施の形態の場合にはトリミング配線２１となる）の中に、レジネートインキを充填し、これをシリコンゴム等に転写した後、被印刷体（本実施の形態の場合、ガラス層２５になる）の上に転写し、熱処理することでトリミング配線２１とすることができる。またこうした転写印刷方法としては、特許第２９４３３６２号公報や特許第２５０２８５２号公報、更には発明者らがＳＳＤＭ’９１（日本応用物理学会主催）等で提案した技術を使うことができる。

またトリミング配線２１の作製に描画法で形成しても良い。特に描画用のノズルに超硬やサファイア等の硬質材料を用いることで、従来の金属や樹脂等を用いたノズルに比べて、ノズルの内径を１０〜３０μｍ程度と細くした場合での長時間の安定描画性を大幅に改善できる。またこのような描画用の細いノズルを複数本並べることで（マルチノズルとも呼ばれる）、一度の描画で複数本の微細な平行線を描画できるため、トリミング配線のような櫛型パターンの形成コストを大幅に低減できる。

なお描画法で、貴金属のレジネートインキや貴金属のナノインキ、あるいは市販の電極ペーストを用いてトリミング配線を形成する場合、これらインキの粘度は１〜１０００ポイズが望ましい。インキ粘度が１ポイズ未満の場合、描画後にパターンが滲んだり広がったりしてファインパターンを形成しにくい場合がある。またインキ粘度が１０００ポイズを超えた高粘度の場合、描画ノズルを細くした場合にインキの安定吐出が難しくなり、目的とするトリミング配線を高精度に形成することが難しくなる。またレジネートインキやナノインキ、一般インキの場合でも、その金属含有率は５〜８０ｗｔ％のものを用いることが望ましい。金属含有率が５ｗｔ％未満の場合、焼成してなるトリミング配線がスカスカとなり、ボイドやピンホールと呼ばれる欠陥が発生する可能性がある。また金属含有率が８０ｗｔ％を超えた場合、描画用ヘッドを詰める可能性があり、微細パターンの高精度描画に影響を与える場合がある。

また抵抗体の形成には、コスト面からスクリーン印刷を使うことが望ましい。これは本発明の場合、多少抵抗値が目的値からずれたとしてもトリミング配線２１を用いて簡単に抵抗値を目的値に近づけられるためである。そのため、抵抗体の印刷形成にはスクリーン印刷のように、安価で一定以上の膜厚が得られる工法を用いることが望ましい。また必要に応じて抵抗体の形成に、描画法を用いても良い。描画法とは、シリンジ中にセットされた抵抗体ペーストを、前記シリンジの先端に取り付けられたノズルから吐出する方法である。この時前記シリンジを、ＸＹテーブル等を用いて所定速度で運動させることで、感歪抵抗体のパターン形状を調整できる。このように描画法で抵抗体を形成した場合でも、本発明で提案するトリミング配線を用いることで抵抗値修正できることは言うまでもない。

（実施の形態１２）
以下、本発明の実施の形態１２について、本発明の特に請求項１２、４４、４８、５２、５３に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

実施の形態１２では、図１５を用いてインキジェットを用いたトリミング配線の製造方法について説明する。図１５はインキジェットを用いてトリミング配線を製造する様子について説明する断面図である。図１５において、３０はインキジェット装置であり、外部信号（図示していない）によって制御されている。３１はインキ滴であり、インキジェット装置３０から、必要に応じて噴射され、被印刷体上に着弾して、インキパターン３２を形成する。また図１５で示す断面図は、図１４（Ｂ）の断面図と共通するものである。言い換えると、図１４（Ｂ）に示した断面構造を作製する一例を、図１５（Ａ）〜図１５（Ｆ）を用いて説明することになる。

更に詳しく説明する。まず図１５（Ａ）に示すように、インキジェット装置３０からインキ滴３１を噴射し、ガラス層２５の上に、インキパターン３２を形成する。ここでインキジェット装置に予め、超微粒子の銀粉末を水を主体とした溶液中に分散してなる銀ナノインキを使うことができる。こうして、ガラス基板２５の表面に銀ナノインキからなるインキパターン３２を形成する。そしてこのインキパターン３２を乾燥させ、１５０℃〜３００℃で熱処理することで、銀ナノインキを銀の薄膜パターンに変化できる。こうして図１５（Ｂ）に示すように、ガラス層２５の上に、銀の薄膜パターンからなるトリミング配線２１を形成する。次に図１５（Ｃ）に示すように、トリミング配線２１の一部に覆いかぶさるように、電極インキを印刷する。ここで電極インキとしては、半田付き等を考慮した銀パラジウム電極ペーストを選ぶことが望ましい。また銀パラジウム電極ペーストとしては、スクリーン印刷用に市販されているものを使うことができる。そして前記電極インキ３３を乾燥させた後、５００℃〜９００℃の任意の温度で熱処理し、銀パラジウム電極とする。

こうして図１５（Ｄ）に示すように、ガラス層２５の上に、トリミング配線２１と、配線５８を形成する。そして、図１５（Ｅ）に示すように、トリミング配線２１の上に、抵抗体ペーストを所定形状で印刷する。そして前記抵抗体ペーストを所定温度で熱処理し、感歪抵抗体５２とする。そして前記感歪抵抗体５２の抵抗値を測定し、この抵抗値が規格外の場合、図１５（Ｆ）に示すように、トリミング配線２１の一部を、切断位置２３で切断すれば良い。そしてその後、図３や図６、図７等で示したように保護層２６を形成し、最後に半導体チップやコネクタ等を実装することで、センサとして完成できる。

次にインキジェットに用いる、ナノインキについて詳しく説明する。ナノインキとしては、銀を主体としたもの（銀ナノインキ）、金を主体としたもの（金ナノインキ）、パラジウムや白金を主体としたもの等が市販されている。

また近年では、市販のインキジェットプリンター（一滴が２ＰＬと極めて微細なインキ滴でファインパターン印刷を可能にするインキジェットプリンターが１台数万円で市販されている）を用いて、トリミング配線２１を形成できる。

インキジェット法を用いてトリミング配線２１を形成する場合、粘度が１センチポイズ〜１０ポイズで、その金属含有率は５〜８０ｗｔ％である電極インキを用いることが望ましい。インキ粘度が１センチポイズ未満の場合、インキに用いる溶剤が特殊で高価なものを選ぶ必要がある。またインキ粘度が１０ポイズを超えた場合、インキジェット装置から噴射させにくくなったり、インキジェット装置のインキ噴射孔を詰まらせたりする可能性がある。

また金属含有率が５ｗｔ％未満の場合、焼成されてなるトリミング配線が正常に形成されなくなる可能性がある。また金属含有率が８０ｗｔ％を超えた場合、インキジェット装置のインキ噴射孔を詰まらせる可能性がある。そしてこうした電極インキを、インキジェット法を用いて、トリミング配線形状に印刷した後、所定温度で熱処理してトリミング配線とすることで、微細な（例えば、市販プリンターにはピッチ１２００ｄｐｉとファインパターン印字対応のものが使われている、なおｄｐｉはｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈの略）パターン形状にトリミング配線を印刷できる。なおインキのような分散系液体の場合、ズリ速度（単位は１／ｓ、粘度計の回転数に相当する）によって、粘度が変化することが知られている（チキソ性と呼ばれることもある）。そのため本発明において、ズリ速度は、粘度計で測定容易な範囲、つまり１／ｓ（／ｓは秒の逆数であり、ズリ速度の単位、セクインパースと呼ばれることがある）以上１０／ｓ以下の任意のズリ速度での粘度値を用いることが望ましい。

なおインキジェット印刷には、金属の超微粒子が分散されてなるナノインキ以外に、金属レジネート等を用いることもできる。

またトリミング配線は、所定電極インキが熱処理されて導電を有するトリミング配線となった後、前記トリミング配線の上に少なくとも電極ペーストもしくは抵抗体ペーストが所定形状に印刷された後、これらいずれか一つ以上と共に、６００〜９５０℃で焼成される工程を用いることで、センサの製造コストを下げられる。このように、トリミング配線を熱処理してトリミング配線とすることで、トリミング配線の厚みを（最初のペースト状態やペーストの乾燥した状態に比べ）薄くすることができる。そのため、トリミング配線の上に、電極ペーストや抵抗体ペーストを印刷しやすくなり、印刷精度を高められる。また電極ペーストもしくは抵抗体ペーストを、熱処理されて導電を有する状態のトリミング配線と同時に焼成することで、トリミング配線と感歪抵抗体、あるいはトリミング配線と配線とのオーミックコンタクトが可能になり、互いの接続抵抗を抑えられるために、ブリッジ回路に互いの接続抵抗に起因するノイズ成分の発生を抑制できる。

またトリミング配線２１の構成部材に関しては、銀を使うことができる。トリミング性や感歪抵抗体とのマッチング性を元に決めても良い。例えば、銀１００％でも良いし、銀パラジウムでも良い。また金や白金は感歪抵抗体内部へ拡散しにくいため、こうした部材をトリミング配線２１として用いることで、感歪抵抗体の特性を向上させたり安定化させたりできる。

また金や白金、パラジウム等の高価な部材を用いる場合、トリミング配線２１だけにこうした高価な部材を用いて、配線５８に安価な配線部材を用いることで、製品コストへの影響を抑えられる。また高価な部材（例えば、金、銀、白金、パラジウム等）を用いた場合、トリミング配線２１を薄くすることで製品コストへの影響を抑えられる。例えば、金や白金、パラジウム、銀等では金属レジネート（もしくは有機金属化合物や金液とも呼ばれることがある）化合物を用いることで、その焼成後の厚みを０．０１μｍ程度まで薄くできるため、製品コストへの影響を抑えられる。

また近年では、貴金属（例えば、金、銀、白金、パラジウム等）の超微粒子粉末（あるいはこれら超微粒子粉末が溶液中に分散されてなるナノインキ等で知られているもの）が開発されている。こうした部材を用いても良い。またこうした部材の一部は、スクリーン印刷以外に、オフセット印刷、インキジェット印刷、転写印刷等、様々な用途のものも開発されているようであり、こうした部材を用いることができる。またこうしたナノインキをインキジェットで形成することで、トリミング配線を微細なパターン状で形成できる。

なおトリミング配線の厚みは０．０１〜５０μｍが望ましい。トリミング配線の厚みが５０μｍを超えると、レーザーでの切断性が低下する場合がある。またトリミング配線の厚みが０．０１μｍより薄い場合、トリミング配線にピンホールが発生しやすく、またトリミング配線自身の抵抗値（もしくはシート抵抗値）が増加するため、トリミング配線としての機能が低下する場合がある。なおトリミング配線の厚みは、厚ければ厚いほど、微細な櫛型を形成することが難しくなったり、材料比が増加したり、レーザー切断時の作業性に影響を与える場合がある。こうした場合、トリミング配線の厚みを減らす（例えば１０μｍ以下や５μｍ以下と）しても良い。このように、トリミング配線を薄くすることで、トリミング配線の微細印刷時での印刷滲みを防止したり、レーザー切断性を改善することができることは言うまでもない。

なおトリミング方法としては、レーザートリミングを用いることができる。本発明の場合、感歪抵抗体へのレーザーダメージは発生しないため、抵抗値を測定しながら同時にレーザートリミングし、その結果をフィードバックしながら自動でトリミングできるため、トリミングの自動化やトリミング時間の短縮が可能となる。レーザー光としては、ＣＯ₂やＹＡＧを用いることができる。また半導体レーザー等を用いても良い。

なお感歪抵抗体としては、酸化ルテニウムを使った市販のペーストを使うことができる。こうした感歪抵抗体ペーストとしては、ペーストメーカーから４００〜９００℃焼成用のものが複数種類市販されている。また保護層２６としては、ガラスもしくは樹脂を厚み５μｍ〜５ｍｍで形成することが望ましい。保護層の厚みが５μｍ未満の場合、ピンホールや泡等によって、充分な保護効果が得られない場合がある。また保護層２６の厚みが５ｍｍを超えた場合、製品コストに影響を与える場合がある。

また本願のようにトリミング配線２１を薄くすることで、弱いレーザーパワーでもトリミングしやすくなる。

このように本発明では、抵抗値修正を行う場合、感歪抵抗体にラダー状（階段状）に接続されてなるトリミング配線２１を切断することで、感歪抵抗体に影響を与えることなく抵抗値を所定範囲内に調整できるため、歪センサの歩留りを改善できる。

本発明にかかるトリミング用配線を有する歪センサとその製造方法は、抵抗体にダメージを与えることなく抵抗値を所定値にトリミング調整できるため、歪センサの歩留りを高められ、安価で高品質のセンサを市場に適用できるため、センサを用いた各種製品のコストダウンを可能とする。

本発明の実施の形態１における歪センサを示す図 本発明の実施の形態１における歪センサのトリミング方法を示す図 本発明の実施の形態２における歪センサの断面図 本発明の実施の形態３における歪センサのトリミング方法を示す図 本発明の実施の形態３における歪センサのトリミング方法を示す図 本発明の実施の形態４における歪センサの断面図 本発明の実施の形態５における歪センサの断面図 本発明の実施の形態６における歪センサのトリミング方法を示す図 本発明の実施の形態７における歪センサのトリミング配線を形成する方法を示す図 本発明の実施の形態７における歪センサのトリミング配線を形成する方法を示す図 本発明の実施の形態８におけるトリミング配線のトリミング順について説明する図 本発明の実施の形態９における感歪抵抗体のパターンについて説明する図 本発明の実施の形態１０における歪センサのトリミング配線の形状について説明する図 本発明の実施の形態１１における歪センサのトリミング配線の形成する方法を示す図 本発明の実施の形態１２における歪センサのトリミング配線の形成する方法を示す図 歪センサに変位を与える様子を示す図 従来の歪センサを示す図 従来の歪センサを示す図 従来の歪センサの形成方法を示す図 従来の歪センサの形成方法を示す図

符号の説明

２１ トリミング配線
２２ 重なり部分
５１ 基板
５２ 感歪抵抗体

Claims (55)

1. 基板上にガラス絶縁層を介して形成された複数の感歪抵抗体が、配線によってブリッジ回路を形成されてなる歪センサにおいて、前記感歪抵抗体の少なくとも一側面に接続される配線がトリミング配線である歪センサ。
2. 基板上にガラス絶縁層を介して形成された複数の感歪抵抗体が、所定配線によってブリッジ回路を形成されてなる歪センサにおいて、前記感歪抵抗体の対向する両面に接続される配線がトリミング配線である歪センサ。
3. 基板上にガラス層を介して形成された複数の感歪抵抗体の一部はトリミング配線を介して所定のブリッジ回路を形成する配線に接続されている歪センサ。
4. ブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体に接続されたトリミング配線もしくは配線の一部が切断されることで、前記感歪抵抗体の互いの抵抗値のバラツキが１０％以下となる歪センサ。
5. 基板上にガラス層を介して形成された複数の感歪抵抗体は、トリミング配線を介して所定のブリッジ回路を形成している歪センサ。
6. トリミング配線は、レーザーによって切断可能なものである請求項１から５に記載の歪センサ。
7. 基板上にガラス層を介して形成されたトリミング配線の上に、感歪抵抗体の一部が形成されている請求項１から５に記載の歪センサ。
8. 基板上にガラス層を介して形成された感歪抵抗体の上に、トリミング配線の一部が形成されている請求項１から５に記載の歪センサ。
9. トリミング配線は、配線部の先端が複数本に分かれた状態で一つの感歪抵抗体の側面に接続されたものである請求項１から５に記載の歪センサ。
10. トリミング配線は、銀、金、白金、パラジウムの単体もしくは合金から形成されており、ガラス成分は２０ｗｔ％以下である請求項１から５に記載の歪センサ。
11. トリミング配線は、所定配線回路と異なる金属組成である請求項１から５に記載の歪センサ。
12. トリミング配線の厚みは、０．０１〜５０μｍである請求項１から５に記載の歪センサ。
13. 少なくとも感歪抵抗体及びトリミング配線は、ガラスもしくは樹脂を主体とした厚み５μｍ〜５ｍｍの保護層で覆われている請求項１から５に記載の歪センサ。
14. 少なくとも配線の一部には、半導体部品もしくはチップ部品もしくはコネクタが半田付けされている請求項１から５に記載の歪センサ。
15. 配線の厚みは５〜５０μｍである請求項１から５に記載の歪センサ。
16. 配線は、銀、金、白金、パラジウムの単体もしくは合金から形成されており、ガラス成分は２０ｗｔ％以下である請求項１から５に記載の歪センサ。
17. 配線もしくはトリミング配線の少なくともどちらか、もしくは両方は電極インキが３００〜９００℃で焼成されたものである請求項１から５に記載の歪センサ。
18. 感歪抵抗体は、ガラス粉中に少なくとも酸化ルテニウムを主成分とする抵抗体成分が分散されてなる抵抗ペーストが、３００〜９００℃で焼成されたものである請求項１から５に記載の歪センサ。
19. 感歪抵抗体の厚みは、１〜５０μｍである請求項１から５に記載の歪センサ。
20. 感歪抵抗体の寸法は、０．１ｍｍ角以上１０ｍｍ角以下である請求項１から５に記載の歪センサ。
21. 感歪抵抗体の寸法は、トリミング配線よりも１０μｍ〜５ｍｍの範囲で長く形成されている請求項１から５に記載の歪センサ。
22. 感歪抵抗体は、その形状が小判型もしくは長丸形状を有している請求項１から５に記載の歪センサ。
23. ガラス層は結晶化ガラスである請求項１から５に記載の歪センサ。
24. 感歪抵抗体の直下は非晶質ガラス層である請求項１から５に記載の歪センサ。
25. ガラス層は結晶質ガラスと非晶質ガラスの複数層である請求項１から５に記載の歪センサ。
26. ガラス層の厚みは５〜５００μｍである請求項１から５に記載の歪センサ。
27. ガラス層の内部に、厚み１〜５０μｍの銀を主体とする内部電極を有する請求項１から５に記載の歪センサ。
28. 金属基板とガラス層の間に、厚み１〜５０μｍの銀を主体とするＧＮＤ電極を有する請求項１から５に記載の歪センサ。
29. 結晶化ガラスはＭｇＯが３５〜５０ｗｔ％、Ｂ₂Ｏ₃は１０〜３０ｗｔ％、ＳｉＯ₂は１０〜２５ｗｔ％、ＢａＯは３〜２５ｗｔ％、ＡＬ₂Ｏ₃は１〜３０ｗｔ％、ＳｎＯ₂は１〜５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅は５ｗｔ％以下である請求項２１、２３、２４、２５に記載の歪センサ。
30. 非晶質ガラスはＳｉＯ₂が４０〜８０ｗｔ％、ＣａＯが５〜１５ｗｔ％、ＰｂＯが３〜１５ｗｔ％、ＡＬ₂Ｏ₃が１〜２０ｗｔ％、ＺｒＯ₂が１〜２０ｗｔ％である請求項２２、２４、２６に記載の歪センサ。
31. 結晶化ガラスもしくは非晶質ガラスには、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニア、カルシウム、シリコンの酸化物もしくは水酸化物が１種類以上含まれている請求項１から５に記載の歪センサ。
32. 感歪抵抗体の一側面に接続されたトリミング配線の中央部は太く、周辺は細くなるように、少なくともその一部の太さが異なっている請求項１から５に記載の歪センサ。
33. 感歪抵抗体に接続されたトリミング配線が、外周部から順番に切断されている請求項１から５に記載の歪センサ。
34. 感歪抵抗体に接続された、異なる太さを有するトリミング配線が、細い方から太い方に順番に切断されてなる請求項１から５に記載の歪センサ。
35. トリミング配線は、粒径１ｎｍ〜１μｍの金属微粒子が溶液中に分散されてなるナノインキが、所定形状に印刷された後、１５０〜９００℃で焼成されたものである請求項１から５に記載の歪センサ。
36. 少なくともブリッジ回路を形成する配線と、複数の感歪抵抗体と、少なくとも前記感歪抵抗体と前記配線の間を接続するトリミング配線を形成する工程と、前記感歪抵抗体の抵抗値を測定する工程と、前記抵抗値に応じて前記トリミング配線を切断する工程とを有する歪センサの製造方法。
37. 少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の抵抗値の測定に、前記感歪抵抗体に接続された配線もしくはトリミング配線を用い、前記感歪抵抗体の抵抗値を測定しながらその測定結果をトリミング装置にフィードバックさせて前記トリミング配線を切断し前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を有する歪センサの製造方法。
38. 少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の、前記感歪抵抗体に接続されたトリミング配線の同一トリミング配線の複数箇所を切断することで、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する歪センサの製造方法。
39. 少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の、前記感歪抵抗体に接続されたトリミング配線を幅１μｍ〜５ｍｍで切断することで、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する歪センサの製造方法。
40. 少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の、前記感歪抵抗体の対向する両側に形成されたトリミング配線の、互いに対向する両側から交互に前記トリミング配線を切断することで、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を含む歪センサの製造方法。
41. 少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の前記抵抗体と配線の間に、粒径１ｎｍ〜１μｍの金属微粒子が溶液中に分散されてなるナノインキが熱処理してなるトリミング配線を形成し、前記感歪抵抗体の抵抗値に応じて前記トリミング配線を切断し、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を有する歪センサの製造方法。
42. 少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の前記抵抗体と配線の間に、金属レジネートが溶剤中に溶解もしくは分散されてなるレジネートインキが熱処理されてなるトリミング配線を形成し、前記感歪抵抗体の抵抗値に応じて前記トリミング配線を切断し、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を有する歪センサの製造方法。
43. 少なくともブリッジ回路を形成する複数の感歪抵抗体の、前記抵抗体と配線の間に、銀、金、白金、パラジウムの単体もしくは合金を主成分とするトリミング配線を形成し、前記感歪抵抗体の抵抗値に応じて前記トリミング配線を切断し、前記感歪抵抗体の抵抗値を所定値に調整する工程を有する歪センサの製造方法。
44. トリミング配線の厚みは、０．０１〜５０μｍとする請求項３６から４３に記載の歪センサの製造方法。
45. 感歪抵抗体の抵抗値に応じて、前記感歪抵抗体に接続されたトリミング配線の一部を切断した後、前記感歪抵抗体及び前記トリミング配線を保護層で覆う歪センサの製造方法。
46. 樹脂を主体とした保護層を厚み５μｍ〜５ｍｍで形成する請求項４５に記載の歪センサの製造方法。
47. ガラスを主体とした保護層を厚み５μｍ〜５ｍｍで形成する請求項４５に記載の歪センサの製造方法。
48. トリミング配線の作製に、インキジェット装置を用いる請求項３６から４３に記載の歪センサの製造方法。
49. トリミング配線の作製には、描画法を使う請求項３６から４３に記載の歪センサの製造方法。
50. トリミング配線の作製には、スクリーン印刷法を使う請求項３６から４３に記載の歪センサの製造方法。
51. トリミング配線の作製には、転写印刷を使う請求項３６から４３に記載の歪センサの製造方法。
52. トリミング配線は、所定電極インキが熱処理されて導電を有するトリミング配線となった後、前記トリミング配線の上に少なくとも電極ペーストもしくは抵抗体ペーストのいずれか一つ以上と共に、６００〜９５０℃で焼成される工程を有する請求項３６から４３に記載の歪センサの製造方法。
53. 粘度が１センチポイズ〜１０ポイズであり、その金属含有率は５〜８０ｗｔ％であるナノインキを、インキジェット法を用いてトリミング配線形状に印刷した後、所定温度で熱処理してトリミング配線とする工程を有する請求項３６、３７、３８、３９、４０、４１、４３に記載の歪センサの製造方法。
54. 粘度が１０〜１００００ポイズであり、その金属含有率は５〜８０ｗｔ％であるナノインキを、スクリーン印刷法を用いてトリミング配線形状に印刷した後、所定温度で熱処理してトリミング配線とする工程を有する請求項３６、３７、３８、３９、４０、４１、４３に記載の歪センサの製造方法。
55. 粘度が１〜１０００ポイズであり、その金属含有率は５〜８０ｗｔ％であるナノインキを、描画法を用いてトリミング配線形状に印刷した後、所定温度で熱処理してトリミング配線とする工程を有する請求項３６、３７、３８、３９、４０、４１、４３に記載の歪センサの製造方法。

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