JP2019132791A

JP2019132791A - Strain gauge

Info

Publication number: JP2019132791A
Application number: JP2018017052A
Authority: JP
Inventors: 慎也戸田; Shinya Toda; 英司美齊津; Hideji Misaizu; 厚北村; Atsushi Kitamura
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2019-08-08
Also published as: JP2023118855A

Abstract

To provide a strain gauge that has an increased accuracy of strain detection.SOLUTION: The present invention includes: a flexible base material 10; and a resistor 30 on the base material 10, the resistor being made of at least one of chromium and nickel. The resistor 30 includes a plurality of lined resistor patterns 31 and a folded part 33 connecting the ends of ones of the resistor patterns 31 to each other. On the folded part 33, there is deposited a first metal layer made of material with a lower gauge factor than that of the resistor 30. The first metal layer on the folded part 33 has a larger resistance value than that of the folded part 33.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ひずみゲージに関する。 The present invention relates to a strain gauge.

測定対象物に貼り付けて、測定対象物のひずみを検出するひずみゲージが知られている。ひずみゲージは、ひずみを検出する抵抗体を備えており、抵抗体の材料としては、例えば、Ｃｒ（クロム）やＮｉ（ニッケル）を含む材料が用いられている。又、抵抗体は、例えば、ジグザグに折り返すパターンに形成されている（例えば、特許文献１参照）。 There is known a strain gauge that is attached to a measurement object and detects the strain of the measurement object. The strain gauge includes a resistor for detecting strain, and a material containing Cr (chromium) or Ni (nickel) is used as the resistor material, for example. In addition, the resistor is formed in, for example, a zigzag pattern (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１６−７４９３４号公報JP 2006-74934 A

しかしながら、抵抗体がジグザグに折り返すパターンに形成されると、検出したい方向（以降、検出方向とする）を向くパターンと、検出したい方向とは異なる方向（以降、誤検出方向とする）を向くパターンとが混在する。その結果、一軸（検出方向）のひずみのみを検出することができず、検出方向のひずみと誤検出方向のひずみとの合計を検出することになり、ひずみ検出精度が低下する。 However, when the resistor is formed in a zigzag pattern, the pattern that faces the direction to be detected (hereinafter referred to as the detection direction) and the pattern that faces the direction different from the direction to be detected (hereinafter referred to as the false detection direction). And mixed. As a result, only uniaxial (detection direction) strain cannot be detected, and the sum of strain in the detection direction and strain in the false detection direction is detected, and strain detection accuracy is reduced.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ひずみ検出精度を向上したひずみゲージを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a strain gauge with improved strain detection accuracy.

本ひずみゲージは、可撓性を有する基材と、前記基材上に、クロムとニッケルの少なくとも一方を含む材料から形成された抵抗体と、を有し、前記抵抗体は、並置された複数の抵抗パターンと、隣接する前記抵抗パターンの端部同士を接続する折り返し部分と、を含み、前記折り返し部分には、前記抵抗体よりもゲージ率が低い材料からなる第１金属層が積層され、前記折り返し部分上の前記第１金属層の抵抗値が前記折り返し部分の抵抗値よりも低い。 The strain gauge includes a flexible base material, and a resistor formed of a material containing at least one of chromium and nickel on the base material, and the resistor body includes a plurality of juxtaposed resistors. A first metal layer made of a material having a gauge factor lower than that of the resistor, and a folded portion that connects the ends of the resistance patterns adjacent to each other. The resistance value of the first metal layer on the folded portion is lower than the resistance value of the folded portion.

開示の技術によれば、ひずみ検出精度を向上したひずみゲージを提供することができる。 According to the disclosed technology, a strain gauge with improved strain detection accuracy can be provided.

第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。It is a top view which illustrates the strain gauge which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the strain gauge which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施の形態に係るひずみゲージの製造工程を例示する図である。It is a figure which illustrates the manufacturing process of the strain gauge which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例１に係るひずみゲージを例示する平面図である。It is a top view which illustrates the strain gauge which concerns on the modification 1 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例２に係るひずみゲージを例示する平面図である。It is a top view which illustrates the strain gauge which concerns on the modification 2 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例３に係るひずみゲージを例示する平面図である。It is a top view which illustrates the strain gauge which concerns on the modification 3 of 1st Embodiment.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。図２は、第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図であり、図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。図１及び図２を参照するに、ひずみゲージ１は、基材１０と、抵抗体３０と、電極４０Ａと、金属層４３とを有している。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view illustrating a strain gauge according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the strain gauge according to the first embodiment, and shows a cross section taken along the line AA of FIG. With reference to FIGS. 1 and 2, the strain gauge 1 includes a base material 10, a resistor 30, an electrode 40 A, and a metal layer 43.

なお、本実施の形態では、便宜上、ひずみゲージ１において、基材１０の抵抗体３０が設けられている側を上側又は一方の側、抵抗体３０が設けられていない側を下側又は他方の側とする。又、各部位の抵抗体３０が設けられている側の面を一方の面又は上面、抵抗体３０が設けられていない側の面を他方の面又は下面とする。但し、ひずみゲージ１は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物を基材１０の上面１０ａの法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基材１０の上面１０ａの法線方向から視た形状を指すものとする。 In the present embodiment, for the sake of convenience, in the strain gauge 1, the side of the substrate 10 on which the resistor 30 is provided is the upper side or one side, and the side on which the resistor 30 is not provided is the lower side or the other side. Let it be the side. In addition, the surface of each part where the resistor 30 is provided is referred to as one surface or upper surface, and the surface where the resistor 30 is not provided is referred to as the other surface or lower surface. However, the strain gauge 1 can be used upside down, or can be arranged at an arbitrary angle. Moreover, planar view refers to viewing the object from the normal direction of the upper surface 10a of the base material 10, and planar shape refers to the shape of the object viewed from the normal direction of the upper surface 10a of the base material 10. And

基材１０は、抵抗体３０等を形成するためのベース層となる部材であり、可撓性を有する。基材１０の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、５μｍ〜５００μｍ程度とすることができる。特に、基材１０の厚さが５μｍ〜２００μｍであると、接着層等を介して基材１０の下面に接合される起歪体表面からの歪の伝達性、環境に対する寸法安定性の点で好ましく、１０μｍ以上であると絶縁性の点で更に好ましい。 The base material 10 is a member serving as a base layer for forming the resistor 30 and the like, and has flexibility. There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the base material 10, Although it can select suitably according to the objective, For example, it can be set as about 5 micrometers-500 micrometers. In particular, when the thickness of the base material 10 is 5 μm to 200 μm, it is possible to transmit strain from the surface of the strain generating body joined to the lower surface of the base material 10 via an adhesive layer or the like, and in terms of dimensional stability with respect to the environment. Preferably, it is more preferably 10 μm or more from the viewpoint of insulation.

基材１０は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ポリオレフィン樹脂等の絶縁樹脂フィルムから形成することができる。なお、フィルムとは、厚さが５００μｍ以下程度であり、可撓性を有する部材を指す。 The base material 10 is, for example, PI (polyimide) resin, epoxy resin, PEEK (polyether ether ketone) resin, PEN (polyethylene naphthalate) resin, PET (polyethylene terephthalate) resin, PPS (polyphenylene sulfide) resin, polyolefin resin, or the like. It can form from the insulating resin film of this. The film means a member having a thickness of about 500 μm or less and having flexibility.

ここで、『絶縁樹脂フィルムから形成する』とは、基材１０が絶縁樹脂フィルム中にフィラーや不純物等を含有することを妨げるものではない。基材１０は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有する絶縁樹脂フィルムから形成しても構わない。 Here, “forming from an insulating resin film” does not prevent the base material 10 from containing fillers, impurities, or the like in the insulating resin film. The base material 10 may be formed from an insulating resin film containing a filler such as silica or alumina.

抵抗体３０は、基材１０上に所定のパターンで形成された薄膜であり、ひずみを受けて抵抗変化を生じる受感部である。抵抗体３０は、基材１０の上面１０ａに直接形成されてもよいし、基材１０の上面１０ａに他の層を介して形成されてもよい。 The resistor 30 is a thin film formed in a predetermined pattern on the base material 10 and is a sensitive part that undergoes a resistance change due to strain. The resistor 30 may be directly formed on the upper surface 10a of the substrate 10 or may be formed on the upper surface 10a of the substrate 10 via another layer.

抵抗体３０は、例えば、Ｃｒ（クロム）を含む材料、Ｎｉ（ニッケル）を含む材料、又はＣｒとＮｉの両方を含む材料から形成することができる。すなわち、抵抗体３０は、ＣｒとＮｉの少なくとも一方を含む材料から形成することができる。Ｃｒを含む材料としては、例えば、Ｃｒ混相膜が挙げられる。Ｎｉを含む材料としては、例えば、Ｃｕ−Ｎｉ（銅ニッケル）が挙げられる。ＣｒとＮｉの両方を含む材料としては、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ（ニッケルクロム）が挙げられる。 The resistor 30 can be formed of, for example, a material containing Cr (chromium), a material containing Ni (nickel), or a material containing both Cr and Ni. That is, the resistor 30 can be formed from a material containing at least one of Cr and Ni. Examples of the material containing Cr include a Cr mixed phase film. Examples of the material containing Ni include Cu—Ni (copper nickel). As a material containing both Cr and Ni, for example, Ni—Cr (nickel chromium) can be cited.

ここで、Ｃｒ混相膜とは、Ｃｒ、ＣｒＮ、Ｃｒ_２Ｎ等が混相した膜である。Ｃｒ混相膜は、酸化クロム等の不可避不純物を含んでもよい。 Here, the Cr mixed phase film is a film in which Cr, CrN, Cr ₂ N, or the like is mixed. The Cr mixed phase film may contain inevitable impurities such as chromium oxide.

抵抗体３０の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、０．０５μｍ〜２μｍ程度とすることができる。特に、抵抗体３０の厚さが０．１μｍ以上であると抵抗体３０を構成する結晶の結晶性（例えば、α−Ｃｒの結晶性）が向上する点で好ましく、１μｍ以下であると抵抗体３０を構成する膜の内部応力に起因する膜のクラックや基材１０からの反りを低減できる点で更に好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the resistor 30, Although it can select suitably according to the objective, For example, it can be set as about 0.05 micrometer-2 micrometers. In particular, when the thickness of the resistor 30 is 0.1 μm or more, the crystallinity (for example, α-Cr crystallinity) of the crystals constituting the resistor 30 is improved, and when the thickness is 1 μm or less. 30 is more preferable in that the cracks of the film and the warpage from the base material 10 due to the internal stress of the film constituting 30 can be reduced.

例えば、抵抗体３０がＣｒ混相膜である場合、安定な結晶相であるα−Ｃｒ（アルファクロム）を主成分とすることで、ゲージ特性の安定性を向上することができる。又、抵抗体３０がα−Ｃｒを主成分とすることで、ひずみゲージ１のゲージ率を１０以上、かつゲージ率温度係数ＴＣＳ及び抵抗温度係数ＴＣＲを−１０００ｐｐｍ／℃〜＋１０００ｐｐｍ／℃の範囲内とすることができる。ここで、主成分とは、対象物質が抵抗体を構成する全物質の５０質量％以上を占めることを意味するが、ゲージ特性を向上する観点から、抵抗体３０はα−Ｃｒを８０重量％以上含むことが好ましい。なお、α−Ｃｒは、ｂｃｃ構造（体心立方格子構造）のＣｒである。 For example, when the resistor 30 is a Cr mixed phase film, the stability of the gauge characteristic can be improved by using α-Cr (alpha chrome), which is a stable crystal phase, as a main component. Further, since the resistor 30 is mainly composed of α-Cr, the gauge factor of the strain gauge 1 is 10 or more, and the gauge factor temperature coefficient TCS and the resistance temperature coefficient TCR are within the range of −1000 ppm / ° C. to +1000 ppm / ° C. It can be. Here, the main component means that the target substance occupies 50% by mass or more of the total substance constituting the resistor. From the viewpoint of improving the gauge characteristics, the resistor 30 contains 80% by weight of α-Cr. It is preferable to include the above. Α-Cr is Cr of a bcc structure (body-centered cubic lattice structure).

電極４０Ａは、抵抗体３０の両端部から延在しており、平面視において、抵抗体３０よりも拡幅して略矩形状に形成されている。電極４０Ａは、ひずみにより生じる抵抗体３０の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極であり、例えば、外部接続用のリード線等が接合される。抵抗体３０は、例えば、電極４０Ａの一方からジグザグに折り返しながら延在して他方の電極４０Ａに電気的に接続されている。 The electrode 40A extends from both ends of the resistor 30 and is formed in a substantially rectangular shape with a width wider than that of the resistor 30 in plan view. The electrodes 40A are a pair of electrodes for outputting a change in the resistance value of the resistor 30 caused by the strain to the outside. For example, lead wires for external connection are joined. The resistor 30 extends, for example, in a zigzag manner from one of the electrodes 40A and is electrically connected to the other electrode 40A.

電極４０Ａは、複数の金属層が積層された積層構造とすることができる。具体的には、電極４０Ａは、抵抗体３０の両端部から延在する端子部４１と、端子部４１の上面に形成された金属層４２とを有している。なお、抵抗体３０と端子部４１とは便宜上別符号としているが、同一工程において同一材料により一体に形成することができる。 The electrode 40A can have a stacked structure in which a plurality of metal layers are stacked. Specifically, the electrode 40 A has a terminal portion 41 extending from both ends of the resistor 30 and a metal layer 42 formed on the upper surface of the terminal portion 41. In addition, although the resistor 30 and the terminal part 41 are set as another code for convenience, they can be integrally formed of the same material in the same process.

金属層４２の材料としては、端子部４１よりもはんだ濡れ性の良好な材料を選択することができる。例えば、抵抗体３０がＣｒ混相膜である場合、金属層４２の材料として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等、又は、これら何れかの金属の合金、これら何れかの金属の化合物、或いは、これら何れかの金属、合金、化合物を適宜積層した積層膜が挙げられる。金属層４２の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、０．０１μｍ〜３０μｍ程度とすることができる。はんだ食われを考慮すると、金属層４２の厚さは、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上である。なお、金属層４２を電解めっきにより形成する場合には、電解めっきの容易性から、金属層４２の厚さは３０μｍ以下であることが好ましい。 As a material of the metal layer 42, a material having better solder wettability than the terminal portion 41 can be selected. For example, when the resistor 30 is a Cr mixed phase film, the material of the metal layer 42 is Cu, Ni, Al, Ag, Au, Pt or the like, or an alloy of any of these metals, or a compound of any of these metals. Alternatively, a laminated film in which any of these metals, alloys, and compounds are appropriately laminated can be used. There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the metal layer 42, Although it can select suitably according to the objective, For example, it can be set as about 0.01 micrometer-30 micrometers. In consideration of solder erosion, the thickness of the metal layer 42 is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more. In addition, when forming the metal layer 42 by electroplating, it is preferable that the thickness of the metal layer 42 is 30 micrometers or less from the ease of electroplating.

但し、はんだ濡れ性やはんだ食われが問題とならない場合には、金属層４２を積層せずに、端子部４１自体を電極として用いてもよい。 However, when solder wettability and solder erosion do not matter, the terminal portion 41 itself may be used as an electrode without stacking the metal layer 42.

抵抗体３０は、長手方向を同一方向（図１の例ではＸ方向）に向けて並置された複数の抵抗パターン３１と、隣接する抵抗パターン３１の端部の外側同士を接続する折り返し部分３３とを含んでいる。 The resistor 30 includes a plurality of resistor patterns 31 arranged in parallel with the longitudinal direction in the same direction (X direction in the example of FIG. 1), and a folded portion 33 that connects the outsides of the ends of the adjacent resistor patterns 31 to each other. Is included.

折り返し部分３３には、抵抗体３０よりもゲージ率が低い材料からなる金属層４３が積層されている。そして、折り返し部分３３上の金属層４３の抵抗値が折り返し部分３３の抵抗値よりも低くなるように、金属層４３の材料や厚さが選択されている。 A metal layer 43 made of a material having a gauge factor lower than that of the resistor 30 is laminated on the folded portion 33. The material and thickness of the metal layer 43 are selected so that the resistance value of the metal layer 43 on the folded portion 33 is lower than the resistance value of the folded portion 33.

なお、図１では、抵抗体３０の折り返し部分３３は直線状であるが、抵抗体３０の折り返し部分は直線状には限定されず、任意の形状として構わない。例えば、抵抗体３０の折り返し部分は曲線状であってもよいし、直線状の部分と曲線状の部分とが混在してもよい。 In FIG. 1, the folded portion 33 of the resistor 30 is linear. However, the folded portion of the resistor 30 is not limited to a linear shape, and may be an arbitrary shape. For example, the folded portion of the resistor 30 may be curved, or a straight portion and a curved portion may be mixed.

金属層４３の材料は、抵抗体３０よりもゲージ率が低い材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、抵抗体３０がＣｒ混相膜である場合、金属層４３の材料として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等、又は、これら何れかの金属の合金、これら何れかの金属の化合物、或いは、これら何れかの金属、合金、化合物を適宜積層した積層膜が挙げられる。金属層４３の厚さは、折り返し部分３３上の金属層４３の抵抗値を折り返し部分３３の抵抗値よりも低くできれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、０．０１μｍ〜３０μｍ程度とすることができる。 The material of the metal layer 43 is not particularly limited as long as the gauge factor is lower than that of the resistor 30, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, when the resistor 30 is a Cr mixed phase film, the material of the metal layer 43 is Cu, Ni, Al, Ag, Au, Pt, or any of these metals, or any of these metal compounds. Alternatively, a laminated film in which any of these metals, alloys, and compounds are appropriately laminated can be used. The thickness of the metal layer 43 is not particularly limited as long as the resistance value of the metal layer 43 on the folded portion 33 can be made lower than the resistance value of the folded portion 33, and can be appropriately selected according to the purpose. It can be set to about 30 μm.

金属層４３は、金属層４２と同一材料を用い、金属層４２と同一工程において形成しても構わない。又、金属層４３は、金属層４２と異なる材料を用い、金属層４２と別工程において形成しても構わない。この場合、金属層４３の厚さは、金属層４２の厚さと同じにする必要はない。なお、図１では、便宜上、抵抗パターン３１、金属層４２、及び金属層４３を異なる梨地模様で示している。 The metal layer 43 may be formed in the same process as the metal layer 42 using the same material as the metal layer 42. The metal layer 43 may be formed in a separate process from the metal layer 42 using a material different from that of the metal layer 42. In this case, the thickness of the metal layer 43 need not be the same as the thickness of the metal layer 42. In FIG. 1, for convenience, the resistance pattern 31, the metal layer 42, and the metal layer 43 are illustrated with different satin patterns.

抵抗体３０及び金属層４３を被覆し電極４０Ａを露出するように基材１０の上面１０ａにカバー層６０（絶縁樹脂層）を設けても構わない。カバー層６０を設けることで、抵抗体３０及び金属層４３に機械的な損傷等が生じることを防止できる。又、カバー層６０を設けることで、抵抗体３０及び金属層４３を湿気等から保護することができる。なお、カバー層６０は、電極４０Ａを除く部分の全体を覆うように設けてもよい。 A cover layer 60 (insulating resin layer) may be provided on the upper surface 10a of the substrate 10 so as to cover the resistor 30 and the metal layer 43 and expose the electrode 40A. By providing the cover layer 60, it is possible to prevent the resistor 30 and the metal layer 43 from being mechanically damaged. Further, by providing the cover layer 60, the resistor 30 and the metal layer 43 can be protected from moisture and the like. The cover layer 60 may be provided so as to cover the entire portion excluding the electrode 40A.

カバー層６０は、例えば、ＰＩ樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＮ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、複合樹脂（例えば、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂）等の絶縁樹脂から形成することができる。カバー層６０は、フィラーや顔料を含有しても構わない。カバー層６０の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、２μｍ〜３０μｍ程度とすることができる。 The cover layer 60 can be formed from an insulating resin such as a PI resin, an epoxy resin, a PEEK resin, a PEN resin, a PET resin, a PPS resin, or a composite resin (for example, a silicone resin or a polyolefin resin). The cover layer 60 may contain a filler or a pigment. There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the cover layer 60, Although it can select suitably according to the objective, For example, it can be set as about 2 micrometers-30 micrometers.

図３は、第１の実施の形態に係るひずみゲージの製造工程を例示する図であり、図２に対応する断面を示している。ひずみゲージ１を製造するためには、まず、図３（ａ）に示す工程では、基材１０を準備し、基材１０の上面１０ａに金属層３００を形成し、更に、金属層３００上に金属層３１０を形成する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the strain gauge according to the first embodiment, and shows a cross section corresponding to FIG. 2. In order to manufacture the strain gauge 1, first, in the process shown in FIG. 3A, the base material 10 is prepared, the metal layer 300 is formed on the upper surface 10 a of the base material 10, and further, on the metal layer 300. A metal layer 310 is formed.

金属層３００は、最終的にパターニングされて抵抗体３０及び端子部４１となる層である。従って、金属層３００の材料や厚さは、前述の抵抗体３０及び端子部４１の材料や厚さと同様である。金属層３１０は、最終的にパターニングされて金属層４２及び４３となる層である。従って、金属層３１０の材料や厚さは、前述の金属層４２及び４３の材料や厚さと同様である。 The metal layer 300 is a layer that is finally patterned to become the resistor 30 and the terminal portion 41. Therefore, the material and thickness of the metal layer 300 are the same as the material and thickness of the resistor 30 and the terminal portion 41 described above. The metal layer 310 is a layer that is finally patterned to become the metal layers 42 and 43. Therefore, the material and thickness of the metal layer 310 are the same as those of the metal layers 42 and 43 described above.

金属層３００は、例えば、金属層３００を形成可能な原料をターゲットとしたマグネトロンスパッタ法により成膜することができる。金属層３００は、マグネトロンスパッタ法に代えて、反応性スパッタ法や蒸着法、アークイオンプレーティング法、パルスレーザー堆積法等を用いて成膜してもよい。 The metal layer 300 can be formed by, for example, a magnetron sputtering method using a raw material capable of forming the metal layer 300 as a target. The metal layer 300 may be formed using a reactive sputtering method, a vapor deposition method, an arc ion plating method, a pulse laser deposition method, or the like instead of the magnetron sputtering method.

ゲージ特性を安定化する観点から、金属層３００を成膜する前に、下地層として、基材１０の上面１０ａに、例えば、コンベンショナルスパッタ法により膜厚が１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の機能層を真空成膜することが好ましい。 From the viewpoint of stabilizing the gauge characteristics, before the metal layer 300 is formed, a functional layer having a film thickness of about 1 nm to 100 nm is vacuum-formed on the upper surface 10a of the base material 10 by, for example, a conventional sputtering method as an underlayer. It is preferable to form a film.

本願において、機能層とは、少なくとも上層である金属層３００（抵抗体３０）の結晶成長を促進する機能を有する層を指す。機能層は、更に、基材１０に含まれる酸素や水分による金属層３００の酸化を防止する機能や、基材１０と金属層３００との密着性を向上する機能を備えていることが好ましい。機能層は、更に、他の機能を備えていてもよい。 In the present application, the functional layer refers to a layer having a function of promoting crystal growth of at least the upper metal layer 300 (resistor 30). The functional layer preferably further has a function of preventing oxidation of the metal layer 300 due to oxygen and moisture contained in the base material 10 and a function of improving adhesion between the base material 10 and the metal layer 300. The functional layer may further have other functions.

基材１０を構成する絶縁樹脂フィルムは酸素や水分を含むため、特に金属層３００がＣｒを含む場合、Ｃｒは自己酸化膜を形成するため、機能層が金属層３００の酸化を防止する機能を備えることは有効である。 Since the insulating resin film constituting the base material 10 contains oxygen and moisture, particularly when the metal layer 300 contains Cr, since the Cr forms a self-oxidation film, the functional layer has a function of preventing the metal layer 300 from being oxidized. It is effective to prepare.

機能層の材料は、少なくとも上層である金属層３００（抵抗体３０）の結晶成長を促進する機能を有する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｙ（イットリウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｓｉ（シリコン）、Ｃ（炭素）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｃｕ（銅）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｆｅ（鉄）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｒｅ（レニウム）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｏ（コバルト）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）からなる群から選択される１種又は複数種の金属、この群の何れかの金属の合金、又は、この群の何れかの金属の化合物が挙げられる。 The material of the functional layer is not particularly limited as long as it is a material having a function of promoting crystal growth of at least the upper metal layer 300 (resistor 30), and can be appropriately selected according to the purpose. Chromium), Ti (titanium), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum), Ni (nickel), Y (yttrium), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Si (silicon), C ( Carbon), Zn (zinc), Cu (copper), Bi (bismuth), Fe (iron), Mo (molybdenum), W (tungsten), Ru (ruthenium), Rh (rhodium), Re (rhenium), Os ( Osmium), Ir (iridium), Pt (platinum), Pd (palladium), Ag (silver), Au (gold), Co (cobalt), Mn (manganese), Al (aluminum) One or more metals selected from that group, one of the metal alloys of this group, or a compound of any one of metals of this group and the like.

上記の合金としては、例えば、ＦｅＣｒ、ＴｉＡｌ、ＦｅＮｉ、ＮｉＣｒ、ＣｒＣｕ等が挙げられる。又、上記の化合物としては、例えば、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２等が挙げられる。 As said alloy, FeCr, TiAl, FeNi, NiCr, CrCu etc. are mentioned, for example. As the above-mentioned compounds, _{_{_{e.g., TiN, TaN, Si 3 N}}} 4, TiO 2, Ta 2 O 5, SiO 2 , and the like.

機能層は、例えば、機能層を形成可能な原料をターゲットとし、チャンバ内にＡｒ（アルゴン）ガスを導入したコンベンショナルスパッタ法により真空成膜することができる。コンベンショナルスパッタ法を用いることにより、基材１０の上面１０ａをＡｒでエッチングしながら機能層が成膜されるため、機能層の成膜量を最小限にして密着性改善効果を得ることができる。 The functional layer can be vacuum-deposited by, for example, a conventional sputtering method using a raw material capable of forming the functional layer as a target and introducing Ar (argon) gas into the chamber. By using the conventional sputtering method, the functional layer is formed while etching the upper surface 10a of the base material 10 with Ar. Therefore, the adhesion improvement effect can be obtained by minimizing the amount of the functional layer formed.

但し、これは、機能層の成膜方法の一例であり、他の方法により機能層を成膜してもよい。例えば、機能層の成膜の前にＡｒ等を用いたプラズマ処理等により基材１０の上面１０ａを活性化することで密着性改善効果を獲得し、その後マグネトロンスパッタ法により機能層を真空成膜する方法を用いてもよい。 However, this is an example of a functional layer deposition method, and the functional layer may be deposited by other methods. For example, the adhesion improvement effect is obtained by activating the upper surface 10a of the substrate 10 by plasma treatment using Ar or the like before the functional layer is formed, and then the functional layer is vacuum-deposited by the magnetron sputtering method. You may use the method to do.

機能層の材料と金属層３００の材料との組み合わせは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、機能層としてＴｉを用い、金属層３００としてα−Ｃｒ（アルファクロム）を主成分とするＣｒ混相膜を成膜することが可能である。 The combination of the material of the functional layer and the material of the metal layer 300 is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, Ti is used as the functional layer and α-Cr (alpha chrome) is used as the metal layer 300. It is possible to form a Cr mixed phase film having a main component.

この場合、例えば、Ｃｒ混相膜を形成可能な原料をターゲットとし、チャンバ内にＡｒガスを導入したマグネトロンスパッタ法により、金属層３００を成膜することができる。或いは、純Ｃｒをターゲットとし、チャンバ内にＡｒガスと共に適量の窒素ガスを導入し、反応性スパッタ法により、金属層３００を成膜してもよい。 In this case, for example, the metal layer 300 can be formed by a magnetron sputtering method using a raw material capable of forming a Cr mixed phase film as a target and introducing Ar gas into the chamber. Alternatively, the metal layer 300 may be formed by a reactive sputtering method using pure Cr as a target, introducing an appropriate amount of nitrogen gas together with Ar gas into the chamber.

これらの方法では、Ｔｉからなる機能層がきっかけでＣｒ混相膜の成長面が規定され、安定な結晶構造であるα−Ｃｒを主成分とするＣｒ混相膜を成膜できる。又、機能層を構成するＴｉがＣｒ混相膜中に拡散することにより、ゲージ特性が向上する。例えば、ひずみゲージ１のゲージ率を１０以上、かつゲージ率温度係数ＴＣＳ及び抵抗温度係数ＴＣＲを−１０００ｐｐｍ／℃〜＋１０００ｐｐｍ／℃の範囲内とすることができる。なお、機能層がＴｉから形成されている場合、Ｃｒ混相膜にＴｉやＴｉＮ（窒化チタン）が含まれる場合がある。 In these methods, the growth surface of the Cr mixed phase film is defined by the functional layer made of Ti, and a Cr mixed phase film mainly composed of α-Cr having a stable crystal structure can be formed. Further, the gauge characteristics are improved by diffusion of Ti constituting the functional layer into the Cr mixed phase film. For example, the gauge factor of the strain gauge 1 can be 10 or more, and the gauge factor temperature coefficient TCS and the resistance temperature coefficient TCR can be in the range of −1000 ppm / ° C. to +1000 ppm / ° C. When the functional layer is made of Ti, the Cr mixed phase film may contain Ti or TiN (titanium nitride).

なお、金属層３００がＣｒ混相膜である場合、Ｔｉからなる機能層は、金属層３００の結晶成長を促進する機能、基材１０に含まれる酸素や水分による金属層３００の酸化を防止する機能、及び基材１０と金属層３００との密着性を向上する機能の全てを備えている。機能層として、Ｔｉに代えてＴａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅを用いた場合も同様である。 When the metal layer 300 is a Cr mixed phase film, the functional layer made of Ti has a function of promoting crystal growth of the metal layer 300 and a function of preventing oxidation of the metal layer 300 due to oxygen and moisture contained in the substrate 10. , And all the functions for improving the adhesion between the substrate 10 and the metal layer 300. The same applies when Ta, Si, Al, or Fe is used as the functional layer instead of Ti.

このように、金属層３００の下層に機能層を設けることにより、金属層３００の結晶成長を促進することが可能となり、安定な結晶相からなる金属層３００を作製できる。その結果、ひずみゲージ１において、ゲージ特性の安定性を向上することができる。又、機能層を構成する材料が金属層３００に拡散することにより、ひずみゲージ１において、ゲージ特性を向上することができる。 Thus, by providing a functional layer below the metal layer 300, crystal growth of the metal layer 300 can be promoted, and the metal layer 300 made of a stable crystal phase can be manufactured. As a result, in the strain gauge 1, the stability of gauge characteristics can be improved. Further, the material constituting the functional layer diffuses into the metal layer 300, so that the gauge characteristics can be improved in the strain gauge 1.

金属層３１０は、例えば、金属層３１０を形成可能な原料をターゲットとしたマグネトロンスパッタ法により成膜することができる。金属層３１０は、マグネトロンスパッタ法に代えて、反応性スパッタ法や蒸着法、めっき法、アークイオンプレーティング法、パルスレーザー堆積法等を用いて成膜してもよい。金属層３１０を厚く形成する場合には、めっき法を選択することが好ましい。 The metal layer 310 can be formed by, for example, a magnetron sputtering method using a raw material capable of forming the metal layer 310 as a target. The metal layer 310 may be formed using a reactive sputtering method, a vapor deposition method, a plating method, an arc ion plating method, a pulse laser deposition method, or the like instead of the magnetron sputtering method. When forming the metal layer 310 thick, it is preferable to select a plating method.

次に、図３（ｂ）に示す工程では、フォトリソグラフィによって金属層３１０をパターニングし、図１に示す平面形状の金属層４２及び４３を形成する。次に、図３（ｃ）に示す工程では、フォトリソグラフィによって金属層３００をパターニングし、図１に示す平面形状の抵抗体３０及び端子部４１を形成する。これにより、抵抗体３０の折り返し部分３３に金属層４３が積層される。又、端子部４１に金属層４２が積層され、電極４０Ａが形成される。 Next, in the step shown in FIG. 3B, the metal layer 310 is patterned by photolithography to form the planar metal layers 42 and 43 shown in FIG. Next, in the step shown in FIG. 3C, the metal layer 300 is patterned by photolithography to form the planar resistor 30 and the terminal portion 41 shown in FIG. As a result, the metal layer 43 is laminated on the folded portion 33 of the resistor 30. Further, the metal layer 42 is laminated on the terminal portion 41, and the electrode 40A is formed.

図３（ｃ）に示す工程の後、必要に応じ、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０及び金属層４３を被覆し電極４０Ａを露出するカバー層６０を設けることで、ひずみゲージ１が完成する。カバー層６０は、例えば、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０及び金属層４３を被覆し電極４０Ａを露出するように半硬化状態の熱硬化性の絶縁樹脂フィルムをラミネートし、加熱して硬化させて作製することができる。カバー層６０は、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０及び金属層４３を被覆し電極４０Ａを露出するように液状又はペースト状の熱硬化性の絶縁樹脂を塗布し、加熱して硬化させて作製してもよい。 After the step shown in FIG. 3C, the strain gauge 1 is formed by providing a cover layer 60 that covers the resistor 30 and the metal layer 43 and exposes the electrode 40A on the upper surface 10a of the base material 10 as necessary. Complete. For example, the cover layer 60 is formed by laminating and heating a semi-cured thermosetting insulating resin film on the upper surface 10a of the base material 10 so as to cover the resistor 30 and the metal layer 43 and expose the electrode 40A. It can be made by curing. The cover layer 60 is coated with a liquid or paste-like thermosetting insulating resin on the upper surface 10a of the substrate 10 so as to cover the resistor 30 and the metal layer 43 and expose the electrode 40A, and is cured by heating. May be produced.

なお、以上の工程では、金属層４２と金属層４３とを同一材料を用いて形成する例を示したが、これは一例であり、前述のように、金属層４２と金属層４３とを異なる材料を用いて別工程で形成しても構わない。又、金属層４２を設けなくても構わない。 In the above steps, the metal layer 42 and the metal layer 43 are formed using the same material. However, this is an example, and the metal layer 42 and the metal layer 43 are different as described above. You may form in another process using a material. Further, the metal layer 42 may not be provided.

このように、抵抗体３０の折り返し部分３３に、抵抗体３０よりもゲージ率が低い材料からなる金属層４３を積層し、かつ折り返し部分３３上の金属層４３の抵抗値を折り返し部分３３の抵抗値よりも低くすることで、誤検出方向の感度を下げ、ひずみゲージ１のひずみ検出精度を向上することができる。 Thus, the metal layer 43 made of a material having a lower gauge factor than the resistor 30 is laminated on the folded portion 33 of the resistor 30, and the resistance value of the metal layer 43 on the folded portion 33 is set to the resistance of the folded portion 33. By making it lower than the value, the sensitivity in the erroneous detection direction can be lowered, and the strain detection accuracy of the strain gauge 1 can be improved.

すなわち、抵抗体３０の折り返し部分３３では、折り返し部分３３よりも抵抗値が低い金属層４３側に多くの電流が流れる。そのため、抵抗体３０の折り返し部分３３が延在する誤検出方向（この場合はＹ方向）にひずみが生じても、抵抗体３０よりもゲージ率が低い金属層４３側からの出力が主となるため、電極４０Ａからは大きな出力は得られない。一方、抵抗体３０の折り返し部分３３以外では、ゲージ率が高い抵抗体３０に全電流が流れるため、抵抗体３０のグリッド方向（この場合はＸ方向）にひずみが生じると、電極４０Ａから大きな出力を得られる。その結果、グリッド方向（この場合はＸ方向）のひずみ検出精度を向上することができる。 That is, in the folded portion 33 of the resistor 30, a large amount of current flows on the metal layer 43 side having a lower resistance value than the folded portion 33. Therefore, even if distortion occurs in the erroneous detection direction (in this case, the Y direction) in which the folded portion 33 of the resistor 30 extends, the output from the metal layer 43 side having a gauge factor lower than that of the resistor 30 is mainly used. Therefore, a large output cannot be obtained from the electrode 40A. On the other hand, since the entire current flows through the resistor 30 having a high gauge factor except for the folded portion 33 of the resistor 30, if distortion occurs in the grid direction of the resistor 30 (in this case, the X direction), a large output is generated from the electrode 40A. Can be obtained. As a result, the strain detection accuracy in the grid direction (X direction in this case) can be improved.

この効果は、抵抗体３０の材料には依存せずに得られるが、抵抗体３０としてゲージ率が大きいＣｒ混相膜を用いた場合に、特に顕著な効果が得られる。 This effect can be obtained without depending on the material of the resistor 30, but a particularly remarkable effect can be obtained when a Cr mixed phase film having a large gauge factor is used as the resistor 30.

〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態とは折り返し部分及び金属層の形状が異なる例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 <Variation 1 of the first embodiment>
The first modification of the first embodiment shows an example in which the shape of the folded portion and the metal layer is different from that of the first embodiment. In the first modification of the first embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図４は、第１の実施の形態の変形例１に係るひずみゲージを例示する平面図である。図４を参照するに、ひずみゲージ１Ａは、折り返し部分３３が折り返し部分３４に置換され、かつ、金属層４３が金属層４４に置換された点がひずみゲージ１（図１等参照）と相違する。 FIG. 4 is a plan view illustrating a strain gauge according to Modification 1 of the first embodiment. Referring to FIG. 4, the strain gauge 1 A is different from the strain gauge 1 (see FIG. 1 and the like) in that the folded portion 33 is replaced with the folded portion 34 and the metal layer 43 is replaced with the metal layer 44. .

抵抗体３０は、長手方向を同一方向（図４の例ではＸ方向）に向けて並置された複数の抵抗パターン３１と、隣接する抵抗パターン３１の端部の対向する側同士を接続する折り返し部分３４とを含んでいる。 The resistor 30 is a folded portion that connects a plurality of resistor patterns 31 juxtaposed in the same longitudinal direction (X direction in the example of FIG. 4) and the opposite sides of the ends of the adjacent resistor patterns 31. 34.

折り返し部分３４には、抵抗体３０よりもゲージ率が低い材料からなる金属層４４が積層されている。そして、折り返し部分３４上の金属層４４の抵抗値が折り返し部分３４の抵抗値よりも低くなるように、金属層４４の材料や厚さが選択されている。金属層４４の材料や厚さは、例えば、金属層４３と同様とすることができる。 A metal layer 44 made of a material having a gauge factor lower than that of the resistor 30 is laminated on the folded portion 34. The material and thickness of the metal layer 44 are selected so that the resistance value of the metal layer 44 on the folded portion 34 is lower than the resistance value of the folded portion 34. The material and thickness of the metal layer 44 can be the same as that of the metal layer 43, for example.

図１に示す折り返し部分３３のように、隣接する抵抗パターン３１の端部の外側同士を接続する部分を抵抗体３０の折り返し部分と考えてもよいし、図４に示す折り返し部分３４のように、隣接する抵抗パターン３１の端部の対向する側同士を接続する部分を抵抗体３０の折り返し部分と考えてもよい。 As in the folded portion 33 shown in FIG. 1, a portion connecting the outsides of the ends of the adjacent resistance patterns 31 may be considered as the folded portion of the resistor 30, or like the folded portion 34 shown in FIG. 4. The portion connecting the opposing sides of the end portions of the adjacent resistance patterns 31 may be considered as the folded portion of the resistor 30.

上記の何れの場合も、抵抗体３０の折り返し部分に、抵抗体３０よりもゲージ率が低い材料からなる金属層を積層し、かつ折り返し部分上の金属層の抵抗値を折り返し部分の抵抗値よりも低くすることで、誤検出方向の感度を下げ、ひずみゲージのひずみ検出精度を向上することができる。 In any of the above cases, a metal layer made of a material having a gauge factor lower than that of the resistor 30 is laminated on the folded portion of the resistor 30, and the resistance value of the metal layer on the folded portion is determined from the resistance value of the folded portion. Lowering the sensitivity can reduce the sensitivity in the false detection direction and improve the strain detection accuracy of the strain gauge.

〈第１の実施の形態の変形例２〉
第１の実施の形態の変形例２では、第１の実施の形態とは折り返し部分上の金属層の形成位置が異なる例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 <Modification 2 of the first embodiment>
Modification 2 of the first embodiment shows an example in which the formation position of the metal layer on the folded portion is different from that of the first embodiment. In the second modification of the first embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiment may be omitted.

図５は、第１の実施の形態の変形例２に係るひずみゲージを例示する平面図である。図５を参照するに、ひずみゲージ１Ｂは、金属層４３が金属層４５に置換された点がひずみゲージ１（図１等参照）と相違する。 FIG. 5 is a plan view illustrating a strain gauge according to the second modification of the first embodiment. Referring to FIG. 5, the strain gauge 1 B is different from the strain gauge 1 (see FIG. 1 and the like) in that the metal layer 43 is replaced with a metal layer 45.

金属層４５は、抵抗体３０の折り返し部分３３に積層されており、更に、折り返し部分３３上から抵抗パターン３１上の一部に延在し、全体としてコの字型に形成されている。金属層４５の材料や厚さは、例えば、金属層４３と同様とすることができる。 The metal layer 45 is laminated on the folded portion 33 of the resistor 30, and further extends from the folded portion 33 to a part on the resistor pattern 31, and is formed in a U shape as a whole. The material and thickness of the metal layer 45 can be the same as that of the metal layer 43, for example.

このように、金属層４５の一部が折り返し部分３３上から抵抗パターン３１上の一部に延在してもよい。この場合には、製造上のばらつきを考慮しても確実に折り返し部分３３に金属層４５を積層することができる。その結果、誤検出方向の感度を確実に下げ、ひずみゲージ１Ｂのひずみ検出精度を確実に向上することができる。 Thus, a part of the metal layer 45 may extend from the folded portion 33 to a part on the resistance pattern 31. In this case, the metal layer 45 can be reliably stacked on the folded portion 33 even when manufacturing variations are taken into consideration. As a result, the sensitivity in the erroneous detection direction can be reliably lowered, and the strain detection accuracy of the strain gauge 1B can be reliably improved.

但し、ひずみゲージ１Ｂでは、ひずみゲージ１よりも抵抗パターン３１のグリッド方向の長さ（金属層４５が積層されていない部分の長さ）が若干短くなるため、検出感度の若干の低下が見込まれる。 However, in the strain gauge 1B, since the length of the resistance pattern 31 in the grid direction (the length of the portion where the metal layer 45 is not laminated) is slightly shorter than that of the strain gauge 1, a slight decrease in detection sensitivity is expected. .

〈第１の実施の形態の変形例３〉
第１の実施の形態の変形例３では、第１の実施の形態とは折り返し部分の形状が異なる例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例３において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 <Modification 3 of the first embodiment>
The third modification of the first embodiment shows an example in which the shape of the folded portion is different from that of the first embodiment. Note that in the third modification of the first embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図６は、第１の実施の形態の変形例３に係るひずみゲージを例示する平面図である。図６を参照するに、ひずみゲージ１Ｃは、折り返し部分３３が折り返し部分３６に置換され、かつ、金属層４３が金属層４６に置換された点がひずみゲージ１（図１等参照）と相違する。 FIG. 6 is a plan view illustrating a strain gauge according to Modification 3 of the first embodiment. Referring to FIG. 6, the strain gauge 1 C is different from the strain gauge 1 (see FIG. 1 and the like) in that the folded portion 33 is replaced with the folded portion 36 and the metal layer 43 is replaced with the metal layer 46. .

抵抗体３０は、長手方向を同一方向（図６の例ではＸ方向）に向けて並置された複数の抵抗パターン３１と、隣接する抵抗パターン３１の端部の外側同士を接続する折り返し部分３６とを含んでいる。 The resistor 30 includes a plurality of resistor patterns 31 arranged in parallel with the longitudinal direction thereof in the same direction (X direction in the example of FIG. 6), and a folded portion 36 that connects the outsides of the ends of the adjacent resistor patterns 31 to each other. Is included.

折り返し部分３６には、抵抗体３０よりもゲージ率が低い材料からなる金属層４６が積層されている。そして、折り返し部分３６上の金属層４６の抵抗値が折り返し部分３６の抵抗値よりも低くなるように、金属層４６の材料や厚さが選択されている。金属層４６の材料や厚さは、例えば、金属層４３と同様とすることができる。 A metal layer 46 made of a material having a gauge factor lower than that of the resistor 30 is laminated on the folded portion 36. The material and thickness of the metal layer 46 are selected so that the resistance value of the metal layer 46 on the folded portion 36 is lower than the resistance value of the folded portion 36. The material and thickness of the metal layer 46 can be the same as that of the metal layer 43, for example.

折り返し部分３６は、折り返し部分３３（図１参照）とは異なり、曲線状（例えば、Ｕ字型）に形成されている。この場合も、抵抗体３０の折り返し部分３６に、抵抗体３０よりもゲージ率が低い材料からなる金属層４６を積層し、かつ折り返し部分３６上の金属層４６の抵抗値を折り返し部分３６の抵抗値よりも低くすることで、誤検出方向の感度を下げ、ひずみゲージ１Ｃのひずみ検出精度を向上することができる。 Unlike the folded portion 33 (see FIG. 1), the folded portion 36 is formed in a curved shape (for example, a U shape). Also in this case, a metal layer 46 made of a material having a lower gauge factor than the resistor 30 is laminated on the folded portion 36 of the resistor 30, and the resistance value of the metal layer 46 on the folded portion 36 is set to the resistance of the folded portion 36. By making it lower than the value, the sensitivity in the erroneous detection direction can be lowered, and the strain detection accuracy of the strain gauge 1C can be improved.

なお、ひずみゲージ１Ｃにおいて、ひずみゲージ１Ｂと同様に、金属層４６の一部が折り返し部分３６上から抵抗パターン３１上の一部に延在してもよい。この場合には、製造上のばらつきを考慮しても確実に折り返し部分３６に金属層４６を積層することができる。その結果、誤検出方向の感度を確実に下げ、ひずみゲージ１Ｃのひずみ検出精度を確実に向上することができる。但し、抵抗パターン３１のグリッド方向の長さ（金属層４６が積層されていない部分の長さ）が若干短くなるため、検出感度の若干の低下が見込まれる。 In the strain gauge 1C, as in the strain gauge 1B, a part of the metal layer 46 may extend from the folded portion 36 to a part on the resistance pattern 31. In this case, the metal layer 46 can be reliably stacked on the folded portion 36 even when manufacturing variations are taken into consideration. As a result, the sensitivity in the erroneous detection direction can be reliably lowered, and the strain detection accuracy of the strain gauge 1C can be reliably improved. However, since the length of the resistance pattern 31 in the grid direction (the length of the portion where the metal layer 46 is not laminated) is slightly shortened, a slight decrease in detection sensitivity is expected.

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments and the like have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications can be made to the above-described embodiments and the like without departing from the scope described in the claims. Variations and substitutions can be added.

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃひずみゲージ、１０基材、１０ａ上面、３０抵抗体、３１抵抗パターン、３３、３４、３６折り返し部分、４０Ａ電極、４１端子部、４２、４３、４４、４５、４６金属層、６０カバー層 1, 1A, 1B, 1C Strain gauge, 10 base material, 10a upper surface, 30 resistor, 31 resistance pattern, 33, 34, 36 folded part, 40A electrode, 41 terminal part, 42, 43, 44, 45, 46 metal Layer, 60 cover layers

Claims

A flexible substrate;
A resistor formed on the base material from a material containing at least one of chromium and nickel;
The resistor includes a plurality of juxtaposed resistance patterns and a folded portion that connects ends of the adjacent resistance patterns,
The folded portion is laminated with a first metal layer made of a material having a lower gauge factor than the resistor, and the resistance value of the first metal layer on the folded portion is lower than the resistance value of the folded portion. gauge.

The strain gauge according to claim 1, wherein the first metal layer extends from a part of the folded portion to a part of the resistance pattern.

An electrode electrically connected to the resistor;
The electrode includes a terminal portion extending from an end portion of the resistor, and a second metal layer formed on the terminal portion,
The strain gauge according to claim 1 or 2, wherein the first metal layer and the second metal layer are made of the same material.

The strain gauge according to any one of claims 1 to 3, wherein the resistor is made of a Cr mixed phase film.

The strain gauge according to claim 4, wherein the resistor is mainly composed of alpha chrome.

The strain gauge according to claim 5, wherein the resistor includes 80 wt% or more of alpha chrome.

The strain gauge according to claim 5 or 6, wherein the resistor includes chromium nitride.

On one side of the substrate, a functional layer formed from a metal, an alloy, or a metal compound,
The strain gauge according to claim 1, wherein the resistor is formed on one surface of the functional layer.

The strain gauge according to claim 8, wherein the functional layer has a function of promoting crystal growth of the resistor.

The strain gauge according to any one of claims 1 to 9, further comprising an insulating resin layer that covers the resistor and the first metal layer.