JP2016130688A - センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法 - Google Patents
センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】複数の抵抗素子の抵抗値の差を少なくして出力調整が容易となるセンサモジュールを提供すること。
【解決手段】ダイアフラム部の平面部に流動性の導電材料を塗布して形成される検出部を備え、検出部は、抵抗素子３と、抵抗素子３の互いに反対側に位置する一部がそれぞれ重なるように接続される抵抗素子用電極４と、抵抗素子用電極４にそれぞれ接続される線状導体とを有する。抵抗素子用電極４は、互いに対向する内側辺が直線とされた直線辺部４０Ｓと、直線辺部４０Ｓの両端のうち少なくとも一方が線状導体に接続された端縁部４０Ｅとを有し、直線辺部４０Ｓの全ては、内側辺４０Ｌがそれぞれ平行となるように配置され、抵抗素子３は直線辺部４０Ｓに接続され、端縁部４０Ｅは抵抗素子３に接続されることなく露出している。
【選択図】図２
【解決手段】ダイアフラム部の平面部に流動性の導電材料を塗布して形成される検出部を備え、検出部は、抵抗素子３と、抵抗素子３の互いに反対側に位置する一部がそれぞれ重なるように接続される抵抗素子用電極４と、抵抗素子用電極４にそれぞれ接続される線状導体とを有する。抵抗素子用電極４は、互いに対向する内側辺が直線とされた直線辺部４０Ｓと、直線辺部４０Ｓの両端のうち少なくとも一方が線状導体に接続された端縁部４０Ｅとを有し、直線辺部４０Ｓの全ては、内側辺４０Ｌがそれぞれ平行となるように配置され、抵抗素子３は直線辺部４０Ｓに接続され、端縁部４０Ｅは抵抗素子３に接続されることなく露出している。
【選択図】図２
Description
本発明は、センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法に関する。
圧力センサを構成するセンサモジュールには、歪量を検出する４つの抵抗素子と、これら抵抗素子に接続される抵抗素子用電極及び線状導体とをダイアフラム部に形成したものがある。線状導体は、抵抗素子用電極と端子部等とを接続するためのものであり、所定の配線パターンを有する。
センサモジュールには、ダイアフラム部に線状導体及び抵抗素子用電極を複数スクリーン印刷で形成し、複数の抵抗素子用電極のうち隣合う抵抗素子用電極の間に抵抗素子をスクリーン印刷で形成する従来例がある（特許文献１）。
特許文献１では、細長く形成された抵抗素子用電極を対向配置するとともに、これらの抵抗素子用電極を両側部で覆うように平面矩形状の抵抗素子が形成されている。
センサモジュールには、ダイアフラム部に線状導体及び抵抗素子用電極を複数スクリーン印刷で形成し、複数の抵抗素子用電極のうち隣合う抵抗素子用電極の間に抵抗素子をスクリーン印刷で形成する従来例がある（特許文献１）。
特許文献１では、細長く形成された抵抗素子用電極を対向配置するとともに、これらの抵抗素子用電極を両側部で覆うように平面矩形状の抵抗素子が形成されている。
力学量を検出する力学量センサには、力学量の加わる金属基板と、この金属基板の表面を被覆する多層絶縁層と、この多層絶縁層の表面に印刷焼成した長方形状の歪抵抗素子と、この歪抵抗素子に接続するように印刷焼成した線状導体と、を備えた従来例がある（特許文献２）。
印刷抵抗体には、電子回路ユニットに適用され、絶縁基板の一面に互いに平行な状態で、一対の帯状の線状導体パターンが形成され、これらの線状導体パターンの間に抵抗体が形成された従来例がある（特許文献３）。
印刷抵抗体には、電子回路ユニットに適用され、絶縁基板の一面に互いに平行な状態で、一対の帯状の線状導体パターンが形成され、これらの線状導体パターンの間に抵抗体が形成された従来例がある（特許文献３）。
特許文献１の従来例では、スクリーンの開口部からスキージを使って導電性のペーストを押し出すスクリーン印刷によって、抵抗素子、抵抗素子用電極、線状導体が形成される。具体的には、一対の抵抗素子用電極を形成するために、導電性のペーストをダイアフラム部に細長く塗布し、抵抗素子を形成するために、一対の抵抗素子用電極の間に導電性のペーストを平面矩形状に塗布する。通常は、塗布する導電性の材料を少なくするために、抵抗素子用電極の端部に抵抗素子の端縁が合うように導電性のペーストを塗布する。
しかし、ペーストが流動性を有するために、導電性のペーストをスクリーン印刷でダイアフラム部に直線状に塗布すると、塗布し始めた端縁部において、ペーストの平面形状が丸みを帯びることになる。スクリーン印刷で形成された抵抗素子用電極に丸みを帯びた部分があり、その部分に抵抗素子がかかると、抵抗素子の距離、つまり、抵抗値が抵抗素子用電極の長手方向に渡って異なることになる。４つの抵抗素子の抵抗値が規定値となる必要があるが、抵抗素子と抵抗素子用電極との接続条件が異なると、個々の抵抗素子の抵抗値が異なる。このように抵抗値が異なると、センサのオフセット値にばらつきが生じ、使用する際に出力調整が煩雑となる。
特許文献２の従来例では、線状導体の幅寸法に対して歪抵抗素子の幅寸法が大きいため、歪抵抗素子が印刷時にずれても歪抵抗素子の温度特性のばらつきが低減される。しかし、特許文献２の従来例は、特許文献１の従来例と同様に、線状導体を印刷し始める際の課題については何ら解決するものではない。
特許文献３の従来例は、電子回路ユニットに用いられるものであって、圧力を測定するものではない。しかも、一対の導電パターンと抵抗体とが１組開示されるのみであって、ブリッジ回路を構成する４つの抵抗素子での抵抗値の差に関する課題の提示がない。
特許文献３の従来例は、電子回路ユニットに用いられるものであって、圧力を測定するものではない。しかも、一対の導電パターンと抵抗体とが１組開示されるのみであって、ブリッジ回路を構成する４つの抵抗素子での抵抗値の差に関する課題の提示がない。
本発明の目的は、複数の抵抗素子の抵抗値の差を少なくして出力調整が容易なセンサモジュール及びセンサモジュールの製造方法を提供することにある。
本発明のセンサモジュールは、ダイアフラム部を有する有底筒状のモジュール本体と、前記ダイアフラム部の平面部に流動性の導電材料を塗布して形成され圧力を検出する検出部とを備え、前記検出部は、歪量を検出する複数の抵抗素子と、これらの抵抗素子の互いに反対側に位置する一部がそれぞれ重なるように接続される一対の抵抗素子用電極と、前記一対の抵抗素子用電極の端部にそれぞれ接続される線状導体とを有し、前記一対の抵抗素子用電極は、互いに対向する内側辺が直線とされた直線辺部と、前記直線辺部の両端のうち少なくとも一方が前記線状導体に接続された端縁部とを有し、前記直線辺部の全ては、前記内側辺がそれぞれ平行となるように配置され、前記抵抗素子は前記直線辺部に接続され、前記端縁部は前記抵抗素子に接続されることなく露出していることを特徴とする。
本発明では、抵抗素子が一対の抵抗素子用電極の端縁部から離れており、必ず直線辺部にかかるようになっている。そのため、印刷で検出部をダイアフラム部に形成する際に、印刷の不具合が生じても、抵抗素子の一対の抵抗素子用電極の間の寸法が一定となる。そのため、複数の抵抗素子の抵抗値の差がなくなるので、出力調整が容易となる。
本発明のセンサモジュールでは、前記モジュール本体は、筒状部及び前記筒状部の一方の開口を閉塞する閉塞部を有する金属製の有底筒状部材と、前記有底筒状部材に設けられたセラミック製の板部とを備え、前記有底筒状部材の前記閉塞部と前記板部とを含んで前記ダイアフラム部が構成され、前記板部の平面に前記検出部が設けられている構成が好ましい。
この構成では、セラミック製の板部に検出部を印刷で形成し、その後、板部を有底筒状部材の閉塞部に接合することで、センサモジュールを効率的に製造することができる。
この構成では、板部に直接、検出部を形成することで、センサモジュールの大量生産を容易に行うことができる。例えば、大判のセラミック製板を用意し、この板に複数の検出部を印刷でそれぞれ形成し、所定位置をカットして検出部が設けられた板部を製造する。そして、検出部が設けられた板部を別途製造された金属製の有底筒状部材の閉塞部に接着剤等で接合すれば、センサモジュールの大量生産をより効率的に実施することができる。
この構成では、セラミック製の板部に検出部を印刷で形成し、その後、板部を有底筒状部材の閉塞部に接合することで、センサモジュールを効率的に製造することができる。
この構成では、板部に直接、検出部を形成することで、センサモジュールの大量生産を容易に行うことができる。例えば、大判のセラミック製板を用意し、この板に複数の検出部を印刷でそれぞれ形成し、所定位置をカットして検出部が設けられた板部を製造する。そして、検出部が設けられた板部を別途製造された金属製の有底筒状部材の閉塞部に接着剤等で接合すれば、センサモジュールの大量生産をより効率的に実施することができる。
センサモジュールでは、前記抵抗素子用電極と前記線状導体との材料が相違する構成が好ましい。
この構成では、重要な抵抗素子用電極には高価な材料、例えば金を用い、線状導体には安価な材料、例えば、銀パラジウム合金（銀パラ）を用いることで、全体としてコストダウンを図ることができる。
この構成では、重要な抵抗素子用電極には高価な材料、例えば金を用い、線状導体には安価な材料、例えば、銀パラジウム合金（銀パラ）を用いることで、全体としてコストダウンを図ることができる。
センサモジュールでは、前記抵抗素子は、平面矩形状であり、前記抵抗素子の互いに反対側の直線辺が前記一対の抵抗素子用電極の互いに反対側に位置する外側辺と、前記直線辺部の内側辺との間に位置する構成が好ましい。
この構成では、抵抗素子が抵抗素子用電極の外側辺から突出しないので、材料を少なくすることができる。
この構成では、抵抗素子が抵抗素子用電極の外側辺から突出しないので、材料を少なくすることができる。
センサモジュールでは、前記抵抗素子用電極の幅寸法は全て同じである構成が好ましい。
この構成では、センサモジュールの製造が容易となる。
この構成では、センサモジュールの製造が容易となる。
本発明のセンサモジュールの製造方法は、前述のセンサモジュールを製造する方法であって、前記ダイアフラム部の平面内の所定の一方向から他方向に向けた第一方向に沿って流動性の導電材料を塗布して前記一対の抵抗素子用電極を形成し、その後、前記一対の抵抗素子用電極の間で、前記ダイアフラム部の平面内の前記第一方向と交差する第二方向に沿って流動性の導電材料を塗布して前記抵抗素子を形成し、前記抵抗素子を形成した後に、前記線状導体を形成することを特徴とする。
本発明では、前述のセンサモジュールの発明と同様の効果を奏することができる。
本発明では、前述のセンサモジュールの発明と同様の効果を奏することができる。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１から図３に基づいて説明する。
図１は第１実施形態のセンサモジュール１の全体を示すものであり、（Ａ）はセンサモジュール１の平面を示し、（Ｂ）はセンサモジュール１の断面を示す。
図１に示される通り、センサモジュール１は、モジュール本体１０と、モジュール本体１０に設けられ流動性の導電材料を塗布して形成された検出部２０とを備えている。
モジュール本体１０は、筒状部１１と筒状部１１の一方の開口を閉塞する薄肉のダイアフラム部１２とを有する有底筒状部材であり、セラミックから形成されている。
本発明の第１実施形態を図１から図３に基づいて説明する。
図１は第１実施形態のセンサモジュール１の全体を示すものであり、（Ａ）はセンサモジュール１の平面を示し、（Ｂ）はセンサモジュール１の断面を示す。
図１に示される通り、センサモジュール１は、モジュール本体１０と、モジュール本体１０に設けられ流動性の導電材料を塗布して形成された検出部２０とを備えている。
モジュール本体１０は、筒状部１１と筒状部１１の一方の開口を閉塞する薄肉のダイアフラム部１２とを有する有底筒状部材であり、セラミックから形成されている。
ダイアフラム部１２の平面部には検出部２０が設けられている。ダイアフラム部１２の検出部２０が設けられた平面の反対側の面と筒状部１１の内周面とから被測定流体が導入される凹部１０Ａが形成されている。
第１実施形態のセンサモジュール１は、凹部１０Ａに導入される被測定流体の圧力により、ダイアフラム部１２が変位し、この変位を検出部２０で検知する圧力センサ素子である。
検出部２０の上には保護膜（図示せず）が設けられている。
第１実施形態のセンサモジュール１は、凹部１０Ａに導入される被測定流体の圧力により、ダイアフラム部１２が変位し、この変位を検出部２０で検知する圧力センサ素子である。
検出部２０の上には保護膜（図示せず）が設けられている。
図１（Ａ）に示される通り、検出部２０は、歪量を検出する４つの抵抗素子３と、抵抗素子３に接続される抵抗素子用電極４と、抵抗素子用電極４の端部に接続される線状導体５とを有する。
抵抗素子３は、酸化ルテニウム等の抵抗素子用ペーストから形成された歪ゲージであり、抵抗素子用電極４は金（Ａｕ）から形成され、線状導体５は銀パラジウム合金（銀パラ）から形成されている。これらの材料は、流動性の導電材料である。
なお、図１（Ａ）において、抵抗素子用電極４は、他の部材との違いをわかりやすくするために、複数の縦線が引かれて表示されている。
抵抗素子３は、酸化ルテニウム等の抵抗素子用ペーストから形成された歪ゲージであり、抵抗素子用電極４は金（Ａｕ）から形成され、線状導体５は銀パラジウム合金（銀パラ）から形成されている。これらの材料は、流動性の導電材料である。
なお、図１（Ａ）において、抵抗素子用電極４は、他の部材との違いをわかりやすくするために、複数の縦線が引かれて表示されている。
４つの抵抗素子３のうち２つは、ダイアフラム部１２の中心にＸ方向に並んで近接配置された第一抵抗素子３１であり、残り２つは、２つの第一抵抗素子３１を挟んでＹ方向に沿って配置された第二抵抗素子３２である。４つの抵抗素子３は、同じ平面形状である。
第一抵抗素子３１及び第二抵抗素子３２は、その平面形状が長方形であり、その長手方向がそれぞれＹ方向に沿って配置されている。
抵抗素子用電極４は、第一抵抗素子３１にそれぞれ接続された一対の第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと、第二抵抗素子３２にそれぞれ接続された一対の第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂと、を備えている。４つの抵抗素子用電極４は、同じ平面形状である。
第一抵抗素子３１及び第二抵抗素子３２は、その平面形状が長方形であり、その長手方向がそれぞれＹ方向に沿って配置されている。
抵抗素子用電極４は、第一抵抗素子３１にそれぞれ接続された一対の第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと、第二抵抗素子３２にそれぞれ接続された一対の第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂと、を備えている。４つの抵抗素子用電極４は、同じ平面形状である。
図２には、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第一抵抗素子３１との接続関係が示されている。
図２において、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂは、第一抵抗素子３１の互いに反対側に位置するものであって、その中央部分がそれぞれ重なるように第一抵抗素子３１に接続されている。
第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ平面が長方形に形成されており、かつ、互いに対向する内側辺４０Ｌが直線とされた直線辺部４０Ｓと、直線辺部４０Ｓの両端にそれぞれ連続して設けられた端縁部４０Ｅとを有する。
図２において、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂは、第一抵抗素子３１の互いに反対側に位置するものであって、その中央部分がそれぞれ重なるように第一抵抗素子３１に接続されている。
第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ平面が長方形に形成されており、かつ、互いに対向する内側辺４０Ｌが直線とされた直線辺部４０Ｓと、直線辺部４０Ｓの両端にそれぞれ連続して設けられた端縁部４０Ｅとを有する。
直線辺部４０Ｓは、少なくとも内側辺４０Ｌがそれぞれ平行となるように配置されている。直線辺部４０Ｓは、第一抵抗素子３１と接続するための領域である。
端縁部４０Ｅは、第一抵抗素子３１に接続されることなく露出している。直線辺部４０Ｓの長さ寸法及び幅寸法は、第一抵抗素子３１が印刷される際の誤差を含めて設定される。端縁部４０Ｅの内側の辺は内側辺４０Ｌと同一線上にあることが好ましいが、これに限定されるものではない。
第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ一方の端縁部４０Ｅが線状導体５に接続されている（図１参照）。
第一抵抗素子３１の互いに反対側の直線辺３０Ｌは、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂの互いに反対側に位置する外側辺４０Ｍと、直線辺部４０Ｓの内側辺４０Ｌとの間に位置する。
端縁部４０Ｅは、第一抵抗素子３１に接続されることなく露出している。直線辺部４０Ｓの長さ寸法及び幅寸法は、第一抵抗素子３１が印刷される際の誤差を含めて設定される。端縁部４０Ｅの内側の辺は内側辺４０Ｌと同一線上にあることが好ましいが、これに限定されるものではない。
第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ一方の端縁部４０Ｅが線状導体５に接続されている（図１参照）。
第一抵抗素子３１の互いに反対側の直線辺３０Ｌは、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂの互いに反対側に位置する外側辺４０Ｍと、直線辺部４０Ｓの内側辺４０Ｌとの間に位置する。
第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂは、第二抵抗素子３２の互いに反対側に位置するものであって、その一部がそれぞれ重なるように第二抵抗素子３２に接続されている。
第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂは、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと同様の構成である。つまり、第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂは、それぞれ平面が長方形に形成されており、直線辺部４０Ｓ及び端縁部４０Ｅを有する。直線辺部４０Ｓと第二抵抗素子３２とは互いに接続される。端縁部４０Ｅは第二抵抗素子３２に接続されることなく露出している。
第二抵抗素子用電極４２Ａは、第二抵抗素子用電極４２Ｂに比べて、ダイアフラム部１２の中心に近い位置に配置され、一方の端縁部４０Ｅが線状導体５に接続されている（図１参照）。第二抵抗素子用電極４２Ｂはダイアフラム部１２の中心から遠い位置に配置され、双方の端縁部４０Ｅが線状導体５に接続されている（図１参照）。
第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂの幅寸法は全て同じである。
第二抵抗素子３２の互いに反対側の直線辺が第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂの互いに反対側に位置する外側辺と、直線辺部４０Ｓの内側辺との間に位置する。
第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂは、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと同様の構成である。つまり、第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂは、それぞれ平面が長方形に形成されており、直線辺部４０Ｓ及び端縁部４０Ｅを有する。直線辺部４０Ｓと第二抵抗素子３２とは互いに接続される。端縁部４０Ｅは第二抵抗素子３２に接続されることなく露出している。
第二抵抗素子用電極４２Ａは、第二抵抗素子用電極４２Ｂに比べて、ダイアフラム部１２の中心に近い位置に配置され、一方の端縁部４０Ｅが線状導体５に接続されている（図１参照）。第二抵抗素子用電極４２Ｂはダイアフラム部１２の中心から遠い位置に配置され、双方の端縁部４０Ｅが線状導体５に接続されている（図１参照）。
第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂの幅寸法は全て同じである。
第二抵抗素子３２の互いに反対側の直線辺が第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂの互いに反対側に位置する外側辺と、直線辺部４０Ｓの内側辺との間に位置する。
図１において、線状導体５は、第一抵抗素子用電極４１Ａと第二抵抗素子用電極４２Ａとを接続する第一導体５１と、第一抵抗素子用電極４１Ａと第二抵抗素子用電極４２Ｂとを接続する第二導体５２と、第一抵抗素子用電極４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ａとを接続する第三導体５３と、第一抵抗素子用電極４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ｂとを接続する第四導体５４と、第二抵抗素子用電極４２Ｂと図示しないパッドとを接続する第五導体５５とを備える。
これらの第一導体５１から第五導体５５は、それぞれ幅広の直線部分を有する。
これらの第一導体５１から第五導体５５は、それぞれ幅広の直線部分を有する。
次に、センサモジュール１を製造する方法について図３に基づいて説明する。図３（Ａ）は要部の平面を模式的に示したものであり、図３（Ｂ）は要部の断面を模式的に示したものである。
図３（Ａ）（Ｂ）において、まず、予め製造されたモジュール本体１０のダイアフラム部１２の平面内で第一方向（例えば、Ｘ方向）に沿って、流動性の金を塗布して第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂを形成する。この状態では、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂは中央部分がやや盛り上がった断面形状となる（図３（Ｂ）参照）。
図３（Ａ）（Ｂ）において、まず、予め製造されたモジュール本体１０のダイアフラム部１２の平面内で第一方向（例えば、Ｘ方向）に沿って、流動性の金を塗布して第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂを形成する。この状態では、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂは中央部分がやや盛り上がった断面形状となる（図３（Ｂ）参照）。
その後、ダイアフラム部１２の平面内で第一方向とは直交する第二方向（例えば、Ｙ方向）に沿って流動性の抵抗素子用ペーストを塗布して抵抗素子３をスクリーン印刷する。
つまり、第一抵抗素子用電極４１Ａと４１Ｂとに接続するように第一抵抗素子３１を印刷し、第二抵抗素子用電極４２Ａと４２Ｂとを接続するように第二抵抗素子３２を印刷する。第一抵抗素子３１は、その両端が第一抵抗素子用電極４１Ａと４１Ｂとにかかる状態となり、第二抵抗素子３２は、その両端が第二抵抗素子用電極４２Ａと４２Ｂとにかかる状態となる（図３（Ｂ）参照）。
さらに、流動性の銀パラジウム合金を塗布して線状導体５をスクリーン印刷する。
つまり、第一抵抗素子用電極４１Ａと４１Ｂとに接続するように第一抵抗素子３１を印刷し、第二抵抗素子用電極４２Ａと４２Ｂとを接続するように第二抵抗素子３２を印刷する。第一抵抗素子３１は、その両端が第一抵抗素子用電極４１Ａと４１Ｂとにかかる状態となり、第二抵抗素子３２は、その両端が第二抵抗素子用電極４２Ａと４２Ｂとにかかる状態となる（図３（Ｂ）参照）。
さらに、流動性の銀パラジウム合金を塗布して線状導体５をスクリーン印刷する。
ここで、印刷の不具合により、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂの角部Ｒが欠けて円弧状になることがある（図２の想像線参照）。
さらに、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第一抵抗素子３１との間に印刷誤差が生じ、第一抵抗素子３１が第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂに対してＸ方向にずれたり（図２の符号３０Ｘ参照）、Ｙ方向にずれたり（図２の符号３０Ｙ参照）することがある。第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第一抵抗素子３１との間の印刷ずれは、第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂと第二抵抗素子３２との間にも同じように生じる。
さらに、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第一抵抗素子３１との間に印刷誤差が生じ、第一抵抗素子３１が第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂに対してＸ方向にずれたり（図２の符号３０Ｘ参照）、Ｙ方向にずれたり（図２の符号３０Ｙ参照）することがある。第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第一抵抗素子３１との間の印刷ずれは、第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂと第二抵抗素子３２との間にも同じように生じる。
印刷ずれで、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂや第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂの角部Ｒが欠けるとしても、その箇所は端縁部４０Ｅに留まる。
さらに、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）が第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ（第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂ）に対してＸ方向にずれた場合（符号３０Ｘ参照）や、Ｙ方向にずれた場合（符号３０Ｙ参照）では、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）は直線辺部４０Ｓにかかっているため、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）の一対の第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ（第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂ）の直線辺部４０Ｓの間の寸法が一定のままであり、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）の抵抗値の差は、印刷ずれの有無にかかわらない。
さらに、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）が第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ（第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂ）に対してＸ方向にずれた場合（符号３０Ｘ参照）や、Ｙ方向にずれた場合（符号３０Ｙ参照）では、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）は直線辺部４０Ｓにかかっているため、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）の一対の第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ（第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂ）の直線辺部４０Ｓの間の寸法が一定のままであり、第一抵抗素子３１（第二抵抗素子３２）の抵抗値の差は、印刷ずれの有無にかかわらない。
従って、第１実施形態では、次の効果を奏することができる。
（１）ダイアフラム部１２の平面部に流動性の導電材料を塗布して形成される検出部２０を備え、検出部２０は、抵抗素子３と、抵抗素子３の互いに反対側に位置する一部がそれぞれ重なるように接続される抵抗素子用電極４と、抵抗素子用電極４にそれぞれ接続される線状導体５とを有する。抵抗素子用電極４は、互いに対向する内側辺が直線とされた直線辺部４０Ｓと、直線辺部４０Ｓの両端のうち少なくとも一方が線状導体５に接続された端縁部４０Ｅとを有し、直線辺部４０Ｓの全ては、内側辺４０Ｌがそれぞれ平行となるように配置され、抵抗素子３は直線辺部４０Ｓに接続され、端縁部４０Ｅは抵抗素子３に接続されることなく露出している。そのため、印刷ずれが生じても、ずれ具合が全ての抵抗素子３と抵抗素子用電極４との間で同じになる。従って、抵抗素子３の抵抗素子用電極４の間の寸法が一定となり、各抵抗素子３の間での面積の差、つまり、抵抗値の差がなくなるので、出力調整が容易となる。
（１）ダイアフラム部１２の平面部に流動性の導電材料を塗布して形成される検出部２０を備え、検出部２０は、抵抗素子３と、抵抗素子３の互いに反対側に位置する一部がそれぞれ重なるように接続される抵抗素子用電極４と、抵抗素子用電極４にそれぞれ接続される線状導体５とを有する。抵抗素子用電極４は、互いに対向する内側辺が直線とされた直線辺部４０Ｓと、直線辺部４０Ｓの両端のうち少なくとも一方が線状導体５に接続された端縁部４０Ｅとを有し、直線辺部４０Ｓの全ては、内側辺４０Ｌがそれぞれ平行となるように配置され、抵抗素子３は直線辺部４０Ｓに接続され、端縁部４０Ｅは抵抗素子３に接続されることなく露出している。そのため、印刷ずれが生じても、ずれ具合が全ての抵抗素子３と抵抗素子用電極４との間で同じになる。従って、抵抗素子３の抵抗素子用電極４の間の寸法が一定となり、各抵抗素子３の間での面積の差、つまり、抵抗値の差がなくなるので、出力調整が容易となる。
（２）抵抗素子用電極４にのみ金を用い、線状導体５に安価な銀パラジウム合金を用いているので、これらの全てを金として用いる場合に比べて、コストダウンを図ることができる。
（３）抵抗素子３は平面矩形状であり、抵抗素子３の互いに反対側の直線辺３０Ｌが抵抗素子用電極４の互いに反対側に位置する外側辺と内側辺との間に位置する。そのため、抵抗素子３が抵抗素子用電極４の外側辺から突出しないので、材料を少なくすることができる。
（３）抵抗素子３は平面矩形状であり、抵抗素子３の互いに反対側の直線辺３０Ｌが抵抗素子用電極４の互いに反対側に位置する外側辺と内側辺との間に位置する。そのため、抵抗素子３が抵抗素子用電極４の外側辺から突出しないので、材料を少なくすることができる。
（４）抵抗素子用電極４は、それぞれ２個ずつの第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂとを備え、これらの幅寸法が全て同じであるため、センサモジュール１の製造が容易となる。
（５）４つの抵抗素子用電極４は、同じ平面形状であるため、抵抗値のばらつきを抑えることができ、そのため、出力調整が容易となる。
（５）４つの抵抗素子用電極４は、同じ平面形状であるため、抵抗値のばらつきを抑えることができ、そのため、出力調整が容易となる。
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。
第２実施形態は、線状導体の平面形状が第１実施形態と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図４は第２実施形態のセンサモジュールを示すもので、図１と同様の図である。
本発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。
第２実施形態は、線状導体の平面形状が第１実施形態と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図４は第２実施形態のセンサモジュールを示すもので、図１と同様の図である。
図４において、ダイアフラム部１２の平面部には検出部２０Ａが設けられている。
検出部２０Ａは、抵抗素子３、抵抗素子用電極４及び線状導体６を有する。
線状導体６は、第一抵抗素子用電極４１Ａと第二抵抗素子用電極４２Ａとを接続する第一導体６１と、第一抵抗素子用電極４１Ａと第二抵抗素子用電極４２Ｂとを接続する第二導体６２と、第一抵抗素子用電極４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ａとを接続する第三導体６３と、第一抵抗素子用電極４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ｂとを接続する第四導体６４と、第二抵抗素子用電極４２Ｂと図示しないパッドとを接続する第五導体６５とを備える。
第一導体６１から第五導体６５は、第1実施形態の第一導体５１から第五導体５５に比べて幅が狭く形成されており、所定の部分が平面円弧状に形成されている。
第２実施形態は、センサモジュール１を製造する方法及び効果は第１実施形態と同様である。
検出部２０Ａは、抵抗素子３、抵抗素子用電極４及び線状導体６を有する。
線状導体６は、第一抵抗素子用電極４１Ａと第二抵抗素子用電極４２Ａとを接続する第一導体６１と、第一抵抗素子用電極４１Ａと第二抵抗素子用電極４２Ｂとを接続する第二導体６２と、第一抵抗素子用電極４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ａとを接続する第三導体６３と、第一抵抗素子用電極４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ｂとを接続する第四導体６４と、第二抵抗素子用電極４２Ｂと図示しないパッドとを接続する第五導体６５とを備える。
第一導体６１から第五導体６５は、第1実施形態の第一導体５１から第五導体５５に比べて幅が狭く形成されており、所定の部分が平面円弧状に形成されている。
第２実施形態は、センサモジュール１を製造する方法及び効果は第１実施形態と同様である。
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態を図５に基づいて説明する。
第３実施形態は、検出部２０が形成される部位が第１実施形態と異なるもので、他の構成は、第１実施形態と同じである。第３実施形態の説明において、第１実施形態と同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図５は第３実施形態のセンサモジュールを示すものである。
図５において、第三実施形態のセンサモジュール１は、モジュール本体７が継手８に一体に形成された構造である。
継手８は、被測定流体を導入する導入孔８Ａが形成される軸部８１と、軸部８１の中央部分から径方向に延びて形成されたフランジ部８２とを有する金属製部材である。
軸部８１の一端部は、図示しない被取付部に螺合されるねじ部８３である。
本発明の第３実施形態を図５に基づいて説明する。
第３実施形態は、検出部２０が形成される部位が第１実施形態と異なるもので、他の構成は、第１実施形態と同じである。第３実施形態の説明において、第１実施形態と同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図５は第３実施形態のセンサモジュールを示すものである。
図５において、第三実施形態のセンサモジュール１は、モジュール本体７が継手８に一体に形成された構造である。
継手８は、被測定流体を導入する導入孔８Ａが形成される軸部８１と、軸部８１の中央部分から径方向に延びて形成されたフランジ部８２とを有する金属製部材である。
軸部８１の一端部は、図示しない被取付部に螺合されるねじ部８３である。
第３実施形態のモジュール本体７は、筒状部１１及び筒状部１１の一方の開口を閉塞する閉塞部１１Ａを有する金属製の有底筒状部材１２Ａと、有底筒状部材１２Ａに設けられたセラミック製の板部９とを備えている。
有底筒状部材１２Ａの閉塞部１１Ａと板部９とは接着層９０で接合されている。なお、図５では、板部９及び接着層９０は、見やすくするために、厚く図示されている。
第３実施形態では、閉塞部１１Ａ、板部９及び接着層９０を含んでダイアフラム部９Ａが構成されている。
継手８の軸部８１の他端部と有底筒状部材１２Ａとを一体に形成するために、金属の棒状部材を研削加工等するものでもよい。また、有底筒状部材１２Ａと継手８とを別々に製造し、これらを溶接で互いに接合するものでもよい。
有底筒状部材１２Ａの閉塞部１１Ａと板部９とは接着層９０で接合されている。なお、図５では、板部９及び接着層９０は、見やすくするために、厚く図示されている。
第３実施形態では、閉塞部１１Ａ、板部９及び接着層９０を含んでダイアフラム部９Ａが構成されている。
継手８の軸部８１の他端部と有底筒状部材１２Ａとを一体に形成するために、金属の棒状部材を研削加工等するものでもよい。また、有底筒状部材１２Ａと継手８とを別々に製造し、これらを溶接で互いに接合するものでもよい。
板部９は、図では、有底筒状部材１２Ａの平面形状と同様の円形である。本実施形態では、板部９の平面形状は円形に限定されるものではなく、例えば、八角形状であってもよい。
板部９の平面には検出部２０が設けられている。板部９はセラミック製であるため、平面に絶縁層を必ずしも形成することを要しない。
なお、検出部２０の平面形状は、第１実施形態と同一であるが（図１参照）、これに限定されるものではなく、第２実施形態の検出部２０Ａの平面形状と同じであってもよい。
板部９の平面には検出部２０が設けられている。板部９はセラミック製であるため、平面に絶縁層を必ずしも形成することを要しない。
なお、検出部２０の平面形状は、第１実施形態と同一であるが（図１参照）、これに限定されるものではなく、第２実施形態の検出部２０Ａの平面形状と同じであってもよい。
次に、センサモジュール１を製造する方法について説明する。
まず、板部９を構成するための大判のセラミック製板を用意し、この大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａを形成する。そのため、大判のセラミック製板の平面の複数の箇所に、第一方向に沿って流動性の金を塗布して第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂを形成し、その後、第二方向に沿って流動性の抵抗素子用ペーストを塗布して抵抗素子３をスクリーン印刷する。さらに、流動性の銀パラジウム合金を塗布して線状導体５をスクリーン印刷する。
大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａが形成されたら、これらの検出部２０，２０Ａを分割するように大判のセラミック製板をカットし、それぞれ検出部２０，２０Ａが形成された板部９を複数製造する。
さらに、予め製造された有底筒状部材１２Ａの閉塞部１１Ａに接着層９０を設け、この接着層９０の上に、検出部２０，２０Ａが形成された板部９を接着固定する。
まず、板部９を構成するための大判のセラミック製板を用意し、この大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａを形成する。そのため、大判のセラミック製板の平面の複数の箇所に、第一方向に沿って流動性の金を塗布して第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂ及び第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂを形成し、その後、第二方向に沿って流動性の抵抗素子用ペーストを塗布して抵抗素子３をスクリーン印刷する。さらに、流動性の銀パラジウム合金を塗布して線状導体５をスクリーン印刷する。
大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａが形成されたら、これらの検出部２０，２０Ａを分割するように大判のセラミック製板をカットし、それぞれ検出部２０，２０Ａが形成された板部９を複数製造する。
さらに、予め製造された有底筒状部材１２Ａの閉塞部１１Ａに接着層９０を設け、この接着層９０の上に、検出部２０，２０Ａが形成された板部９を接着固定する。
従って、第３実施形態では、第１実施形態の（１）〜（５）の効果を奏することができる他、次の効果を奏することができる。
（６）モジュール本体７は、金属製の有底筒状部材１２Ａと、有底筒状部材１２Ａに設けられたセラミック製の板部９とを備え、板部９の平面に検出部２０，２０Ａが設けられているから、板部９に精度よく検出部２０，２０Ａを形成することで、センサモジュール１の大量生産を容易に行うことができる。
（７）センサモジュール１を製造するにあたり、大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａを形成し、その後、カットすることで、検出部２０，２０Ａが形成された板部９が複数製造することが可能となる。そのため、センサモジュール１の大量生産を効率的に実施することができる。
（６）モジュール本体７は、金属製の有底筒状部材１２Ａと、有底筒状部材１２Ａに設けられたセラミック製の板部９とを備え、板部９の平面に検出部２０，２０Ａが設けられているから、板部９に精度よく検出部２０，２０Ａを形成することで、センサモジュール１の大量生産を容易に行うことができる。
（７）センサモジュール１を製造するにあたり、大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａを形成し、その後、カットすることで、検出部２０，２０Ａが形成された板部９が複数製造することが可能となる。そのため、センサモジュール１の大量生産を効率的に実施することができる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、抵抗素子用電極４と線状導体５とを異なる材料から形成したが、本発明では、同じ材料、例えば、金から形成するものでもよい。
さらに、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂとの幅寸法が全て同じ平面矩形状に形成したが、本発明では、幅寸法は異なるものであってもよい。
例えば、前記各実施形態では、抵抗素子用電極４と線状導体５とを異なる材料から形成したが、本発明では、同じ材料、例えば、金から形成するものでもよい。
さらに、第一抵抗素子用電極４１Ａ，４１Ｂと第二抵抗素子用電極４２Ａ，４２Ｂとの幅寸法が全て同じ平面矩形状に形成したが、本発明では、幅寸法は異なるものであってもよい。
また、前記各実施形態では、センサモジュール１を被測定流体の圧力を検知する圧力センサ素子として説明したが、本発明では、温度等を検出するための物理量測定用センサとしてもよい。
さらに、第３実施形態では、センサモジュールを製造するにあたり、大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａを形成するものではなく、大判のセラミック製板をカットして板部９を形成し、この板部９に検出部２０，２０Ａを形成するものでもよい。
さらに、第３実施形態では、センサモジュールを製造するにあたり、大判のセラミック製板に複数の検出部２０，２０Ａを形成するものではなく、大判のセラミック製板をカットして板部９を形成し、この板部９に検出部２０，２０Ａを形成するものでもよい。
１…センサモジュール、９…板部、１０…モジュール本体、１１…筒状部、１２…ダイアフラム部、１２Ａ…有底筒状部材、２０，２０Ａ…検出部、３…抵抗素子、３０Ｌ…直線辺、３１…第一抵抗素子、３２…第二抵抗素子、４…抵抗素子用電極、４０Ｓ…直線辺部、４０Ｅ…端縁部、４０Ｌ…内側辺、４１Ａ，４１Ｂ…第一抵抗素子用電極、４２Ａ，４２Ｂ…第二抵抗素子用電極、５，６…線状導体
Claims (6)
- ダイアフラム部を有する有底筒状のモジュール本体と、前記ダイアフラム部の平面部に流動性の導電材料を塗布して形成され圧力を検出する検出部とを備え、
前記検出部は、歪量を検出する複数の抵抗素子と、これらの抵抗素子の互いに反対側に位置する一部がそれぞれ重なるように接続される一対の抵抗素子用電極と、前記一対の抵抗素子用電極の端部にそれぞれ接続される線状導体とを有し、
前記一対の抵抗素子用電極は、互いに対向する内側辺が直線とされた直線辺部と、前記直線辺部の両端のうち少なくとも一方が前記線状導体に接続された端縁部とを有し、前記直線辺部の全ては、前記内側辺がそれぞれ平行となるように配置され、
前記抵抗素子は前記直線辺部に接続され、前記端縁部は前記抵抗素子に接続されることなく露出している
ことを特徴とするセンサモジュール。 - 請求項１に記載のセンサモジュールにおいて、
前記モジュール本体は、筒状部及び前記筒状部の一方の開口を閉塞する閉塞部を有する金属製の有底筒状部材と、前記有底筒状部材に設けられたセラミック製の板部とを備え、
前記有底筒状部材の前記閉塞部と前記板部とを含んで前記ダイアフラム部が構成され、
前記板部の平面に前記検出部が設けられている
ことを特徴とするセンサモジュール。 - 請求項１又は請求項２に記載のセンサモジュールにおいて、
前記抵抗素子用電極と前記線状導体との材料が相違する
ことを特徴とするセンサモジュール。 - 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサモジュールにおいて、
前記抵抗素子は、平面矩形状であり、前記抵抗素子の互いに反対側の直線辺が前記一対の抵抗素子用電極の互いに反対側に位置する外側辺と、前記直線辺部の内側辺との間に位置する
ことを特徴とするセンサモジュール。 - 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサモジュールにおいて、
前記抵抗素子用電極の幅寸法は全て同じである
ことを特徴とするセンサモジュール。 - 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたセンサモジュールを製造する方法であって、
前記ダイアフラム部の平面内の所定の一方向から他方向に向けた第一方向に沿って流動性の導電材料を塗布して前記一対の抵抗素子用電極を形成し、
その後、前記一対の抵抗素子用電極の間で、前記ダイアフラム部の平面内の前記第一方向と交差する第二方向に沿って流動性の導電材料を塗布して前記抵抗素子を形成し、
前記抵抗素子を形成した後に、前記線状導体を形成する
ことを特徴とするセンサモジュールの製造方法。
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