JP2023023689A - 力覚センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂の這い上がりを抑制可能な形状の基板を有する力覚センサ装置の提供。【解決手段】所定の軸方向の変位を検知するセンサチップ１１０と、印加された力をセンサチップに伝達する起歪体２０と、センサチップに対して信号の入出力を行う基板３０とを有する。起歪体は、第１柱２２ａ及び第２柱２２ｂと、第１柱と第２柱とを連結する第１梁２３ａと、第１梁の上方に突起し力が印加される第１入力部２４ａとを有する。基板は、第１柱の上面に固定される第１電極配置部６１と、第１電極配置部から延伸して第１柱の第１側面に固定される第１側面固定部３０ｅとを備え、第１電極配置部の輪郭は、第１側面固定部との境界となる第１部分６１１と、第１部分の第１入力部側の第１端部に連続する第２部分６１２とを含み、第２部分は、第１端部を通り第１梁の長手方向と垂直な方向に引いた第１仮想直線Ｌ１に対して第１入力部側にはみ出す部分を有する。【選択図】図１８

Description

本発明は、力覚センサ装置に関する。

従来より、所定の軸方向の変位を検知するセンサチップと、印加された力をセンサチップに伝達する起歪体とを有する力覚センサ装置が知られている。この力覚センサ装置は、センサチップと電気的に接続された能動部品が実装された基板を有し、この基板は、起歪体の柱の上面に、接着剤となる樹脂により固定されている。また、この基板の、柱の上面に固定される部分には、電極が配置されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－５６６８４号公報

しかしながら、柱の上面に塗布される樹脂の量が多いと、樹脂の一部が基板の上面側に這い上がって電極部分に達する場合がある。この場合、電極を電気的な接続に用いることができなくなる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、樹脂の這い上がりを抑制可能な形状の基板を有する力覚センサ装置の提供を目的とする。

本力覚センサ装置（１）は、所定の軸方向の変位を検知するセンサチップ（１１０）と、印加された力を前記センサチップ（１１０）に伝達する起歪体（２０）と、前記センサチップ（１１０）に対して信号の入出力を行う基板（３０）と、を有し、前記起歪体（２０）は、平面視で前記センサチップ（１１０）の周囲に隣接して配置された第１柱（２２ａ）及び第２柱（２２ｂ）と、前記第１柱（２２ａ）と前記第２柱（２２ｂ）とを連結する、印加された力により変形する第１梁（２３ａ）と、前記第１梁（２３ａ）の長手方向の中央部から上方に突起する、力が印加される第１入力部（２４ａ）と、を有し、前記基板（３０）は、前記第１柱（２２ａ）の上面に固定される第１電極配置部（６１）と、前記第１電極配置部（６１）から延伸して前記第１柱（２２ａ）の第１側面に固定される第１側面固定部（３０ｅ）と、を備え、平面視で、前記第１電極配置部（６１）の輪郭は、前記第１側面固定部（３０ｅ）との境界となる第１部分（６１１）と、前記第１部分（６１１）の前記第１入力部（２４ａ）側の第１端部に連続する第２部分（６１２）と、を含み、平面視で、前記第２部分（６１２）は、前記第１端部を通り前記第１梁（２３ａ）の長手方向と垂直な方向に引いた第１仮想直線（Ｌ１）に対して前記第１入力部（２４ａ）側にはみ出す部分を有する。

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

開示の技術によれば、樹脂の這い上がりを抑制可能な形状の基板を有する力覚センサ装置を提供できる。

本実施形態に係る力覚センサ装置を例示する斜視図である。 本実施形態に係る力覚センサ装置を例示する図である。 能動部品３２～３５について説明する回路ブロック図である。 センサチップ１１０をＺ軸方向上側から視た図である。 センサチップ１１０をＺ軸方向下側から視た図である。 センサチップ１１０のピエゾ抵抗素子の配置を例示する図である。 センサチップ１１０における電極配置と配線を例示する図である。 センサチップ１１０の温度センサを例示する拡大平面図である。 起歪体２０を例示する図（その１）である。 起歪体２０を例示する図（その２）である。 起歪体２０を例示する図（その３）である。 力覚センサ装置１の製造工程を例示する図（その１）である。 力覚センサ装置１の製造工程を例示する図（その２）である。 力覚センサ装置１の製造工程を例示する図（その３）である。 力覚センサ装置１の製造工程を例示する図（その４）である。 図２の部分拡大図である。 図１６のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。 図１６の部分拡大図である。 図１８の部分拡大図である。

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。

（力覚センサ装置１の概略構成）
図１は、本実施形態に係る力覚センサ装置を例示する斜視図である。図２は、本実施形態に係る力覚センサ装置を例示する図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図である。図１及び図２を参照するに、力覚センサ装置１は、センサチップ１１０と、起歪体２０と、基板３０とを有している。力覚センサ装置１は、例えば、工作機械等に使用されるロボットの腕や指等に搭載される多軸の力覚センサ装置である。

センサチップ１１０は、所定の軸方向の変位を最大で６軸検知する機能を有している。図１、及び後述する図４に示すように、Ｘ軸方向の力をＦｘ、Ｙ軸方向の力をＦｙ、Ｚ軸方向の力をＦｚとする。又、Ｘ軸を軸として回転させるモーメントをＭｘ、Ｙ軸を軸として回転させるモーメントをＭｙ、Ｚ軸を軸として回転させるモーメントをＭｚとする。

起歪体２０は、印加された力をセンサチップ１１０に伝達する機能を有している。以降の実施の形態では、一例として、センサチップ１１０が６軸を検知する場合について説明するが、これには限定されず、センサチップ１１０はＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の力、及びＸ軸回転、Ｙ軸回転、Ｚ軸回転のモーメントから検知する軸を選択して、例えば、３軸を検知する場合等にも用いることができる。

センサチップ１１０は、起歪体２０の上面側に、起歪体２０から突出しないように接着されている。又、起歪体２０の上面及び各側面に、センサチップ１１０に対して信号の入出力を行う基板３０の一端側が適宜屈曲された状態で接着されている。センサチップ１１０と基板３０の各電極３１とは、ボンディングワイヤ等（図示せず）により、電気的に接続されている。

起歪体２０の側面には、能動部品３２～３５が配置されている。具体的には、能動部品３２～３５は、基板３０（例えば、フレキシブルプリント基板）の一方の面に実装され、基板３０の他方の面は、起歪体２０の側面に固定されている。能動部品３２～３５は、基板３０に形成された配線パターン（図示せず）を介して、対応する電極３１と電気的に接続されている。

より詳しくは、基板３０において、起歪体２０の第１の側面に配置された領域には能動部品３２が実装されている。基板３０において、起歪体２０の第２の側面に配置された領域には能動部品３３及び受動部品３９が実装されている。基板３０において、起歪体２０の第３の側面に配置された領域には能動部品３４及び受動部品３９が実装されている。基板３０において、起歪体２０の第４の側面に配置された領域には能動部品３５及び受動部品３９が実装されている。なお、必要に応じ、起歪体２０の第１の側面に配置された領域に、能動部品３２に加え、受動部品３９を実装してもよい。

図３は、能動部品３２～３５について説明する回路ブロック図である。図３に示すように、能動部品３３は、センサチップ１１０と電気的に接続され、例えば、センサチップ１１０から出力されるＸ軸方向の力Ｆｘを検出するブリッジ回路からのアナログの電気信号、及びセンサチップ１１０から出力されるＹ軸方向の力Ｆｙを検出するブリッジ回路からのアナログの電気信号が入力される。能動部品３３は、例えば、センサチップ１１０が出力するアナログの電気信号をディジタルの電気信号に変換し、内部で温度補正や振幅補正等を施し、ディジタルの電気信号として出力する機能を備えた制御ＩＣである。

能動部品３４は、センサチップ１１０と電気的に接続され、例えば、センサチップ１１０から出力されるＺ軸方向の力Ｆｚを検出するブリッジ回路からのアナログの電気信号、及びセンサチップ１１０から出力されるＸ軸を軸として回転させるモーメントＭｘを検出するブリッジ回路からのアナログの電気信号が入力される。能動部品３４は、例えば、センサチップ１１０が出力するアナログの電気信号をディジタルの電気信号に変換し、内部で温度補正や振幅補正等を施し、ディジタルの電気信号として出力する機能を備えた制御ＩＣである。

能動部品３５は、センサチップ１１０と電気的に接続され、例えば、センサチップ１１０から出力されるＹ軸を軸として回転させるモーメントＭｙを検出するブリッジ回路からのアナログの電気信号、及びセンサチップ１１０から出力されるＺ軸を軸として回転させるモーメントＭｚを検出するブリッジ回路からのアナログの電気信号が入力される。能動部品３５は、例えば、センサチップ１１０が出力するアナログの電気信号をディジタルの電気信号に変換し、内部で温度補正や振幅補正等を施し、ディジタルの電気信号として出力する機能を備えた制御ＩＣである。

能動部品３２は、能動部品３３～３５と電気的に接続され、例えば、能動部品３３、３４、及び３５の出力するディジタルの電気信号に対して所定の演算を行って、力Ｆｘ、Ｆｙ、及びＦｚ、並びにモーメントＭｘ、Ｍｙ、及びＭｚを力又はモーメントの単位に換算し、外部に出力する機能を備えた演算用ＩＣである。能動部品３２は、例えば、力Ｆｘ、Ｆｙ、及びＦｚを［Ｎ］の単位で、モーメントＭｘ、Ｍｙ、及びＭｚを［Ｎ・ｃｍ］の単位で出力することができる。能動部品３２は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等であってもよい。受動部品３９は、能動部品３３～３５に接続される抵抗やコンデンサ等である。

なお、センサチップ１１０からの６軸出力を全てディジタル化或いはディジタル化及び補正計算等を実施する場合、通常は１軸について１つの制御ＩＣが必要となる。この場合、制御ＩＣの実装スペースを力覚センサ装置１内に設けようとすると、最低６個分の配置スペースを確保する必要があり、力覚センサ装置１のサイズ拡大が必要となる。外部に制御ＩＣが実装された制御基板モジュールを接続することで、力覚センサ装置１のサイズを拡大することなく出力のディジタル化を実現する方法も考えられるが、トータルとしてみた占有面積及び体積が増加するため好ましくない。又、６軸分の性能及び機能を有した制御ＩＣを１チップ化することも考えられるが、この場合も、制御ＩＣを６個とする上記の場合と比較すると小さくはなるものの、力覚センサ装置１内に設ける場合には力覚センサ装置１のサイズ拡大が必要となる。

そこで、本実施の形態では、２つのチップをスタック実装して１つのパッケージに収容した２ｉｎ１パッケージの制御ＩＣを３個使用している。１チップのパッケージと２ｉｎ１パッケージはサイズが大きく異ならないため、起歪体２０の側面に制御ＩＣを配置することができる。これにより、力覚センサ装置１のサイズ拡大を行うことなく、力覚センサ装置１内に６軸分の制御ＩＣを実装可能となる。すなわち、能動部品を含めた力覚センサ装置１の小型化を実現できる。又、力覚センサ装置１のサイズ拡大を伴わずに、センサチップ１１０の出力信号のディジタル化が可能となる。

なお、能動部品３２～３５の機能をいくつのＩＣで実現するかは任意に決定することができる。又、力覚センサ装置１内にいくつのＩＣを実装するかは任意に決定することができる。例えば、力覚センサ装置１内に１つの制御ＩＣのみを実装する形態としてもよい。

基板３０は、起歪体２０の第１の側面の下方で外側に屈曲し、基板３０の他端側が外部に引き出されている。基板３０の他端側には、力覚センサ装置１と接続される外部回路（制御装置等）との電気的な入出力が可能な入出力端子（図示せず）が配列されている。

このように、起歪体２０の側面に能動部品（制御ＩＣ等）を配置することで、力覚センサ装置１としてのトータルサイズを最小に抑えつつ、能動部品により調整や補正がなされたディジタル信号を出力可能な力覚センサ装置１を実現することができる。

又、２ｉｎ１パッケージの制御ＩＣを使用することで、力覚センサ装置１を大型化することなくディジタル出力化が可能となる。

又、基板３０からはディジタルの電気信号が出力されるため、アナログの電気信号が出力される場合と比較して、ノイズ耐性を向上することができる。

なお、本実施の形態では、便宜上、力覚センサ装置１において、センサチップ１１０が設けられた側を上側又は一方の側、その反対側を下側又は他方の側とする。又、各部位のセンサチップ１１０が設けられた側の面を一方の面又は上面、その反対側の面を他方の面又は下面とする。但し、力覚センサ装置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センサチップ１１０の上面の法線方向（Ｚ軸方向）から視ることを指し、平面形状とは対象物をセンサチップ１１０の上面の法線方向（Ｚ軸方向）から視た形状を指すものとする。

（センサチップ１１０）
図４は、センサチップ１１０をＺ軸方向上側から視た図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は平面図である。図５は、センサチップ１１０をＺ軸方向下側から視た図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は底面図である。図５（ｂ）において、便宜上、同一高さの面を同一の梨地模様で示している。なお、センサチップ１１０の上面の一辺に平行な方向をＸ軸方向、垂直な方向をＹ軸方向、センサチップ１１０の厚さ方向（センサチップ１１０の上面の法線方向）をＺ軸方向としている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに直交している。

図４及び図５に示すセンサチップ１１０は、１チップで最大６軸を検知できるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサチップであり、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板等の半導体基板から形成されている。センサチップ１１０の平面形状は、例えば、３０００μｍ角程度の正方形とすることができる。

センサチップ１１０は、柱状の５つの支持部１１１ａ～１１１ｅを備えている。支持部１１１ａ～１１１ｅの平面形状は、例えば、５００μｍ角程度の正方形とすることができる。第１の支持部である支持部１１１ａ～１１１ｄは、センサチップ１１０の四隅に配置されている。第２の支持部である支持部１１１ｅは、支持部１１１ａ～１１１ｄの中央に配置されている。

支持部１１１ａ～１１１ｅは、例えば、ＳＯＩ基板の活性層、ＢＯＸ層、及び支持層から形成することができ、それぞれの厚さは、例えば、５００μｍ程度とすることができる。

支持部１１１ａと支持部１１１ｂとの間には、支持部１１１ａと支持部１１１ｂとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、構造を補強するための補強用梁１１２ａが設けられている。支持部１１１ｂと支持部１１１ｃとの間には、支持部１１１ｂと支持部１１１ｃとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、構造を補強するための補強用梁１１２ｂが設けられている。

支持部１１１ｃと支持部１１１ｄとの間には、支持部１１１ｃと支持部１１１ｄとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、構造を補強するための補強用梁１１２ｃが設けられている。支持部１１１ｄと支持部１１１ａとの間には、支持部１１１ｄと支持部１１１ａとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、構造を補強するための補強用梁１１２ｄが設けられている。

言い換えれば、第１の補強用梁である４つの補強用梁１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、及び１１２ｄが枠状に形成され、各補強用梁の交点をなす角部が、支持部１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ａとなる。

支持部１１１ａの内側の角部と、それに対向する支持部１１１ｅの角部とは、構造を補強するための補強用梁１１２ｅにより連結されている。支持部１１１ｂの内側の角部と、それに対向する支持部１１１ｅの角部とは、構造を補強するための補強用梁１１２ｆにより連結されている。

支持部１１１ｃの内側の角部と、それに対向する支持部１１１ｅの角部とは、構造を補強するための補強用梁１１２ｇにより連結されている。支持部１１１ｄの内側の角部と、それに対向する支持部１１１ｅの角部とは、構造を補強するための補強用梁１１２ｈにより連結されている。第２の補強用梁である補強用梁１１２ｅ～１１２ｈは、Ｘ軸方向（Ｙ軸方向）に対して斜めに配置されている。つまり、補強用梁１１２ｅ～１１２ｈは、補強用梁１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、及び１１２ｄと非平行に配置されている。

補強用梁１１２ａ～１１２ｈは、例えば、ＳＯＩ基板の活性層、ＢＯＸ層、及び支持層から形成することができる。補強用梁１１２ａ～１１２ｈの太さ（短手方向の幅）は、例えば、１４０μｍ程度とすることができる。補強用梁１１２ａ～１１２ｈのそれぞれの上面は、支持部１１１ａ～１１１ｅの上面と略面一である。

これに対して、補強用梁１１２ａ～１１２ｈのそれぞれの下面は、支持部１１１ａ～１１１ｅの下面及び力点１１４ａ～１１４ｄの下面よりも数１０μｍ程度上面側に窪んでいる。これは、センサチップ１１０を起歪体２０に接着したときに、補強用梁１１２ａ～１１２ｈの下面が起歪体２０の対向する面と接しないようにするためである。

このように、歪を検知するための検知用梁とは別に、検知用梁よりも厚く形成した剛性の強い補強用梁を配置することで、センサチップ１１０全体の剛性を高めることができる。これにより、入力に対して検知用梁以外が変形しづらくなるため、良好なセンサ特性を得ることができる。

支持部１１１ａと支持部１１１ｂとの間の補強用梁１１２ａの内側には、補強用梁１１２ａと所定間隔を空けて平行に、支持部１１１ａと支持部１１１ｂとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、歪を検知するための検知用梁１１３ａが設けられている。

検知用梁１１３ａと支持部１１１ｅとの間には、検知用梁１１３ａ及び支持部１１１ｅと所定間隔を空けて検知用梁１１３ａと平行に、検知用梁１１３ｂが設けられている。検知用梁１１３ｂは、補強用梁１１２ｅの支持部１１１ｅ側の端部と補強用梁１１２ｆの支持部１１１ｅ側の端部とを連結している。

検知用梁１１３ａの長手方向の略中央部と、それに対向する検知用梁１１３ｂの長手方向の略中央部とは、検知用梁１１３ａ及び検知用梁１１３ｂと直交するように配置された検知用梁１１３ｃにより連結されている。

支持部１１１ｂと支持部１１１ｃとの間の補強用梁１１２ｂの内側には、補強用梁１１２ｂと所定間隔を空けて平行に、支持部１１１ｂと支持部１１１ｃとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、歪を検知するための検知用梁１１３ｄが設けられている。

検知用梁１１３ｄと支持部１１１ｅとの間には、検知用梁１１３ｄ及び支持部１１１ｅと所定間隔を空けて検知用梁１１３ｄと平行に、検知用梁１１３ｅが設けられている。検知用梁１１３ｅは、補強用梁１１２ｆの支持部１１１ｅ側の端部と補強用梁１１２ｇの支持部１１１ｅ側の端部とを連結している。

検知用梁１１３ｄの長手方向の略中央部と、それに対向する検知用梁１１３ｅの長手方向の略中央部とは、検知用梁１１３ｄ及び検知用梁１１３ｅと直交するように配置された検知用梁１１３ｆにより連結されている。

支持部１１１ｃと支持部１１１ｄとの間の補強用梁１１２ｃの内側には、補強用梁１１２ｃと所定間隔を空けて平行に、支持部１１１ｃと支持部１１１ｄとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、歪を検知するための検知用梁１１３ｇが設けられている。

検知用梁１１３ｇと支持部１１１ｅとの間には、検知用梁１１３ｇ及び支持部１１１ｅと所定間隔を空けて検知用梁１１３ｇと平行に、検知用梁１１３ｈが設けられている。検知用梁１１３ｈは、補強用梁１１２ｇの支持部１１１ｅ側の端部と補強用梁１１２ｈの支持部１１１ｅ側の端部とを連結している。

検知用梁１１３ｇの長手方向の略中央部と、それに対向する検知用梁１１３ｈの長手方向の略中央部とは、検知用梁１１３ｇ及び検知用梁１１３ｈと直交するように配置された検知用梁１１３ｉにより連結されている。

支持部１１１ｄと支持部１１１ａとの間の補強用梁１１２ｄの内側には、補強用梁１１２ｄと所定間隔を空けて平行に、支持部１１１ｄと支持部１１１ａとに両端を固定された（隣接する支持部同士を連結する）、歪を検知するための検知用梁１１３ｊが設けられている。

検知用梁１１３ｊと支持部１１１ｅとの間には、検知用梁１１３ｊ及び支持部１１１ｅと所定間隔を空けて検知用梁１１３ｊと平行に、検知用梁１１３ｋが設けられている。検知用梁１１３ｋは、補強用梁１１２ｈの支持部１１１ｅ側の端部と補強用梁１１２ｅの支持部１１１ｅ側の端部とを連結している。

検知用梁１１３ｊの長手方向の略中央部と、それに対向する検知用梁１１３ｋの長手方向の略中央部とは、検知用梁１１３ｊ及び検知用梁１１３ｋと直交するように配置された検知用梁１１３ｌにより連結されている。

検知用梁１１３ａ～１１３ｌは、支持部１１１ａ～１１１ｅの厚さ方向の上端側に設けられ、例えば、ＳＯＩ基板の活性層から形成することができる。検知用梁１１３ａ～１１３ｌの太さ（短手方向の幅）は、例えば、７５μｍ程度とすることができる。検知用梁１１３ａ～１１３ｌのそれぞれの上面は、支持部１１１ａ～１１１ｅの上面と略面一である。検知用梁１１３ａ～１１３ｌのそれぞれの厚さは、例えば、５０μｍ程度とすることができる。

検知用梁１１３ａの長手方向の中央部の下面側（検知用梁１１３ａと検知用梁１１３ｃとの交点）には、力点１１４ａが設けられている。検知用梁１１３ａ、１１３ｂ、及び１１３ｃと力点１１４ａとにより、１組の検知ブロックをなしている。

検知用梁１１３ｄの長手方向の中央部の下面側（検知用梁１１３ｄと検知用梁１１３ｆとの交点）には、力点１１４ｂが設けられている。検知用梁１１３ｄ、１１３ｅ、及び１１３ｆと力点１１４ｂとにより、１組の検知ブロックをなしている。

検知用梁１１３ｇの長手方向の中央部の下面側（検知用梁１１３ｇと検知用梁１１３ｉとの交点）には、力点１１４ｃが設けられている。検知用梁１１３ｇ、１１３ｈ、及び１１３ｉと力点１１４ｃとにより、１組の検知ブロックをなしている。

検知用梁１１３ｊの長手方向の中央部の下面側（検知用梁１１３ｊと検知用梁１１３ｌとの交点）には、力点１１４ｄが設けられている。検知用梁１１３ｊ、１１３ｋ、及び１１３ｌと力点１１４ｄとにより、１組の検知ブロックをなしている。

力点１１４ａ～１１４ｄは、外力が印加される箇所であり、例えば、ＳＯＩ基板のＢＯＸ層及び支持層から形成することができる。力点１１４ａ～１１４ｄのそれぞれの下面は、支持部１１１ａ～１１１ｅの下面と略面一である。

このように、力又は変位を４つの力点１１４ａ～１１４ｄから取り入れることで、力の種類毎に異なる梁の変形が得られるため、６軸の分離性が良いセンサを実現することができる。

なお、センサチップ１１０において、応力集中を抑制する観点から、内角を形成する部分はＲ状とすることが好ましい。

図６は、センサチップ１１０のピエゾ抵抗素子の配置を例示する図である。４つの力点１１４ａ～１１４ｄに対応する各検知ブロックの所定位置には、複数の歪検知素子であるピエゾ抵抗素子が配置されている。

具体的には、図４及び図６を参照すると、力点１１４ａに対応する検知ブロックにおいて、ピエゾ抵抗素子ＭｘＲ３及びＭｘＲ４は、検知用梁１１３ａを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ａの検知用梁１１３ｃに近い領域において検知用梁１１３ｃを長手方向（Ｙ方向）に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。ピエゾ抵抗素子ＦｙＲ３及びＦｙＲ４は、検知用梁１１３ａを長手方向に二等分する線よりも補強用梁１１２ａ側であって、かつ、検知用梁１１３ａの検知用梁１１３ｃから遠い領域において検知用梁１１３ｃを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

又、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ３'及びＭｚＲ４'は、検知用梁１１３ａを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ａの支持部１１１ａ、１１１ｂと連結される位置と力点１１４ａと連結される位置の中点近傍において検知用梁１１３ｃを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ここで、検知用梁１１３ａは、支持部１１１ａ、１１１ｂ又は力点１１４ａと連結される位置の検知用梁１１３ａの幅より、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ３'及びＭｚＲ４'が形成された位置の検知用梁１１３ａの幅の方が小さい。検知用梁１１３ａは、支持部１１１ａ、１１１ｂと連結される位置と力点１１４ａと連結される位置の間に梁幅が狭くなった箇所が形成されており、この梁幅が狭くなった箇所の検知用梁１１３ａの上にピエゾ抵抗素子ＭｚＲ３'及びＭｚＲ４'が形成されている。

力点１１４ｂに対応する検知ブロックにおいて、ピエゾ抵抗素子ＭｙＲ３及びＭｙＲ４は、検知用梁１１３ｄを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｄの検知用梁１１３ｆに近い領域において検知用梁１１３ｆを長手方向（Ｘ方向）に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。ピエゾ抵抗素子ＦｘＲ３及びＦｘＲ４は、検知用梁１１３ｄを長手方向に二等分する線よりも補強用梁１１２ｂ側であって、かつ、検知用梁１１３ｄの検知用梁１１３ｆから遠い領域において検知用梁１１３ｆを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

又、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ３及びＭｚＲ４は、検知用梁１１３ｄを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｄの支持部１１１ｂ、１１１ｃと連結される位置と力点１１４ｂと連結される位置の中点近傍において検知用梁１１３ｆを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ここで、検知用梁１１３ｄは、支持部１１１ｂ、１１１ｃ又は力点１１４ｂと連結される位置の検知用梁１１３ｄの幅より、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ３及びＭｚＲ４が形成された位置の検知用梁１１３ｄの幅の方が小さい。検知用梁１１３ｄは、支持部１１１ｂ、１１１ｃと連結される位置と力点１１４ｂと連結される位置の間に梁幅が狭くなった箇所が形成されており、この梁幅が狭くなった箇所の検知用梁１１３ｄの上にピエゾ抵抗素子ＭｚＲ３及びＭｚＲ４が形成されている。

ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ２及びＦｚＲ３は、検知用梁１１３ｅを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｅの検知用梁１１３ｆに近い領域において検知用梁１１３ｆを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１'及びＦｚＲ４'は、検知用梁１１３ｅを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｅの検知用梁１１３ｆから遠い領域において検知用梁１１３ｆを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ここで、検知用梁１１３ｅは、直線部と、連結部により直線部に連結される傾斜部とを有する。直線部は検知用梁１１３ｅの梁幅が略一定の部分である。傾斜部は、検知用梁１１３ｅの端部もしくは検知用梁１１３ｆに接続する部分に設けられた部であり、傾斜部の梁幅は連結部から遠ざかるにつれて徐々に太くなる。ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ２、ＦｚＲ３、ＦｚＲ１'、ＦｚＲ４'は、上記の構成の検知用梁１１３ｅにおいて、連結部より傾斜部側に配置されている。

すなわち、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ２、ＦｚＲ３、ＦｚＲ１'、ＦｚＲ４'は、検知用梁１１３ｅの直線部上ではなく、傾斜部の内部に配置されているといえる。又、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１'及びＦｚＲ４'については、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１'及びＦｚＲ４'の一部がそれぞれ補強用梁１１２ｇ或いは補強用梁１１２ｆにかかるように形成されている。

力点１１４ｃに対応する検知ブロックにおいて、ピエゾ抵抗素子ＭｘＲ１及びＭｘＲ２は、検知用梁１１３ｇを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｇの検知用梁１１３ｉに近い領域において検知用梁１１３ｉを長手方向（Ｙ方向）に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。ピエゾ抵抗素子ＦｙＲ１及びＦｙＲ２は、検知用梁１１３ｇを長手方向に二等分する線よりも補強用梁１１２ｃ側であって、かつ、検知用梁１１３ｇの検知用梁１１３ｉから遠い領域において検知用梁１１３ｉを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１'及びＭｚＲ２'は、検知用梁１１３ｇを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｇの支持部１１１ｃ、１１１ｄと連結される位置と力点１１４ｃと連結される位置の中点近傍において検知用梁１１３ｉを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ここで、検知用梁１１３ｇは、支持部１１１ｃ、１１１ｄ又は力点１１４ｃと連結される位置の検知用梁１１３ｇの幅より、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１'及びＭｚＲ２'が形成された位置の検知用梁１１３ｇの幅の方が小さい。

すなわち、検知用梁１１３ｇは、支持部１１１ｃ、１１１ｄと連結される位置と力点１１４ｃと連結される位置の間に梁幅が狭くなった箇所が形成されており、この梁幅が狭くなった箇所の検知用梁１１３ｇの上にピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１'及びＭｚＲ２'が形成されている。

力点１１４ｄに対応する検知ブロックにおいて、ピエゾ抵抗素子ＭｙＲ１及びＭｙＲ２は、検知用梁１１３ｊを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｊの検知用梁１１３ｌに近い領域において検知用梁１１３ｌを長手方向（Ｘ方向）に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。ピエゾ抵抗素子ＦｘＲ１及びＦｘＲ２は、検知用梁１１３ｊを長手方向に二等分する線よりも補強用梁１１２ｄ側であって、かつ、検知用梁１１３ｊの検知用梁１１３ｌから遠い領域において検知用梁１１３ｌを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１及びＭｚＲ２は、検知用梁１１３ｊを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｊの支持部１１１ｄ、１１１ａと連結される位置と力点１１４ｄと連結される位置の中点近傍において検知用梁１１３ｌを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ここで、検知用梁１１３ｊは、支持部１１１ｄ、１１１ａ又は力点１１４ｄと連結される位置の検知用梁１１３ｊの幅より、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１及びＭｚＲ２が形成された位置の検知用梁１１３ｊの幅の方が小さい。

すなわち、検知用梁１１３ｊは、支持部１１１ｄ、１１１ａと連結される位置と力点１１４ｄと連結される位置の間に梁幅が狭くなった箇所が形成されており、この梁幅が狭くなった箇所の検知用梁１１３ｊの上にピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１及びＭｚＲ２が形成されている。

ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１及びＦｚＲ４は、検知用梁１１３ｋを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｋの検知用梁１１３ｌから遠い領域において検知用梁１１３ｌを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ２'及びＦｚＲ３'は、検知用梁１１３ｋを長手方向に二等分する線上であって、かつ、検知用梁１１３ｋの検知用梁１１３ｌに近い領域において検知用梁１１３ｌを長手方向に二等分する線に対して対称な位置に配置されている。

ここで、検知用梁１１３ｋは、直線部と、連結部により直線部に連結される傾斜部とを有する。直線部は検知用梁１１３ｋの梁幅が略一定の部分である。傾斜部は、検知用梁１１３ｋの端部もしくは検知用梁１１３ｌに接続する部分に設けられた部であり、傾斜部の梁幅は連結部から遠ざかるにつれて徐々に太くなる。ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１、ＦｚＲ４、ＦｚＲ２'、ＦｚＲ３'は、上記の構成の検知用梁１１３ｋにおいて、連結部より傾斜部側に配置されている。

すなわち、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１、ＦｚＲ４、ＦｚＲ２'、ＦｚＲ３'は、検知用梁１１３ｋの直線部上ではなく、傾斜部の内部に配置されているといえる。又、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１及びＦｚＲ４については、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１及びＦｚＲ４の一部がそれぞれ補強用梁１１２ｈ或いは補強用梁１１２ｅにかかるように形成されている。

このように、センサチップ１１０では、各検知ブロックに複数のピエゾ抵抗素子を分けて配置している。これにより、力点１１４ａ～１１４ｄに印加（伝達）された力の向き（軸方向）に応じた、所定の梁に配置された複数のピエゾ抵抗素子の出力の変化に基づいて、所定の軸方向の変位を最大で６軸検知することができる。

又、センサチップ１１０では、検知用梁１１３ｃ、１１３ｆ、１１３ｉ、及び１１３ｌをできるだけ短くして、検知用梁１１３ｂ、１１３ｅ、１１３ｈ、及び１１３ｋを検知用梁１１３ａ、１１３ｄ、１１３ｇ、及び１１３ｊに近づけ、検知用梁１１３ｂ、１１３ｅ、１１３ｈ、及び１１３ｋの長さをできるだけ確保する構造としている。この構造により、検知用梁１１３ｂ、１１３ｅ、１１３ｈ、及び１１３ｋが弓なりに撓みやすくなって応力集中を緩和でき、耐荷重を向上することができる。

又、センサチップ１１０では、検知用梁１１３ｃ、１１３ｆ、１１３ｉ、及び１１３ｌにはピエゾ抵抗素子を配置していない。その代り、検知用梁１１３ｃ、１１３ｆ、１１３ｉ、及び１１３ｌよりも細くて長く、弓なりに撓みやすい検知用梁１１３ａ、１１３ｄ、１１３ｇ、及び１１３ｊ、並びに検知用梁１１３ｂ、１１３ｅ、１１３ｈ、及び１１３ｋの応力が最大になる位置の近傍にピエゾ抵抗素子を配置している。その結果、センサチップ１１０では、効率よく応力を取り込むことが可能となり、感度（同じ応力に対するピエゾ抵抗素子の抵抗変化）を向上することができる。

なお、センサチップ１１０では、歪の検出に用いるピエゾ抵抗素子以外にも、ダミーのピエゾ抵抗素子が配置されている。ダミーのピエゾ抵抗素子は、歪の検出に用いるピエゾ抵抗素子も含めた全てのピエゾ抵抗素子が、支持部１１１ｅの中心に対して点対称となるように配置されている。

ここで、ピエゾ抵抗素子ＦｘＲ１～ＦｘＲ４は力Ｆｘを検出し、ピエゾ抵抗素子ＦｙＲ１～ＦｙＲ４は力Ｆｙを検出し、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１～ＦｚＲ４、ＦｚＲ１'～ＦｚＲ４'は力Ｆｚを検出する。ピエゾ抵抗素子ＭｘＲ１～ＭｘＲ４はモーメントＭｘを検出し、ピエゾ抵抗素子ＭｙＲ１～ＭｙＲ４はモーメントＭｙを検出し、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１～ＭｚＲ４、ＭｚＲ１'～ＭｚＲ４'はモーメントＭｚを検出する。本実施の形態においては、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１'～ＦｚＲ４'をダミーとして、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１～ＦｚＲ４から力Ｆｚを検出してもよい。又、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１'～ＭｚＲ４'をダミーとして、ピエゾ抵抗素子ＭｚＲ１～ＭｚＲ４からモーメントＭｚを検出してもよい。

このように、センサチップ１１０では、各検知ブロックに複数のピエゾ抵抗素子を分けて配置している。これにより、力点１１４ａ～１１４ｄに印加（伝達）された力又は変位の向き（軸方向）に応じた、所定の梁に配置された複数のピエゾ抵抗素子の出力の変化に基づいて、所定の軸方向の変位を最大で６軸検知することができる。

具体的には、センサチップ１１０において、Ｚ軸方向の変位（Ｍｘ、Ｍｙ、Ｆｚ）は、所定の検知用梁の変形に基づいて検知することができる。すなわち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のモーメント（Ｍｘ、Ｍｙ）は、第１の検知用梁である検知用梁１１３ａ、１１３ｄ、１１３ｇ、及び１１３ｊの変形に基づいて検知することができる。又、Ｚ軸方向の力（Ｆｚ）は、第２の検知用梁である検知用梁１１３ｅ及び１１３ｋの変形に基づいて検知することができる。

又、センサチップ１１０において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の変位（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｍｚ）は、所定の検知用梁の変形に基づいて検知することができる。すなわち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の力（Ｆｘ、Ｆｙ）は、第１の検知用梁である検知用梁１１３ａ、１１３ｄ、１１３ｇ、及び１１３ｊの変形に基づいて検知することができる。又、Ｚ軸方向のモーメント（Ｍｚ）は、第１の検知用梁である検知用梁１１３ａ、１１３ｄ、１１３ｇ、及び１１３ｊの変形に基づいて検知することができる。

上記の本実施の形態のセンサチップは、検知用梁１１３ｅは、直線部と、連結部により直線部に連結される傾斜部とを有し、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ２、ＦｚＲ３、ＦｚＲ１'、ＦｚＲ４'は、上記の構成の検知用梁１１３ｅにおいて、連結部より傾斜部側に配置されている。又、検知用梁１１３ｋは、直線部と、連結部により直線部に連結される傾斜部とを有し、ピエゾ抵抗素子ＦｚＲ１、ＦｚＲ４、ＦｚＲ２'、ＦｚＲ３'は、上記の構成の検知用梁１１３ｋにおいて、連結部より傾斜部側に配置されている。

各検知用梁の厚みと幅を可変することで、検出感度の均一化や、検出感度の向上等の調整を図ることができる。

但し、ピエゾ抵抗素子の数を減らし、５軸以下の所定の軸方向の変位を検知するセンサチップとすることも可能である。

図７は、センサチップ１１０における電極配置と配線を例示する図であり、センサチップ１１０をＺ軸方向上側から視た平面図である。図７に示すように、センサチップ１１０は、電気信号を取り出すための複数の電極１５を有している。各電極１５は、力点１１４ａ～１１４ｄに力が印加された際の歪みが最も少ない、センサチップ１１０の支持部１１１ａ～１１１ｄの上面に配置されている。各ピエゾ抵抗素子から電極１５までの配線１６は、各補強用梁上及び各検知用梁上を適宜引き回すことができる。

このように、各補強用梁は、必要に応じて配線を引き出す際の迂回路としても利用できるため、検知用梁とは別に補強用梁を配置することで、配線設計の自由度を向上することができる。これにより、各ピエゾ抵抗素子を、より理想的な位置に配置することが可能となる。

図８は、センサチップ１１０の温度センサを例示する拡大平面図である。図７及び図８に示すように、センサチップ１１０は、歪み検出用に用いるピエゾ抵抗素子に温度補正を行うための温度センサ１７を備えている。温度センサ１７は、４つのピエゾ抵抗素子ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、及びＴＲ４がブリッジ接続された構成である。

ピエゾ抵抗素子ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、及びＴＲ４のうち、対向する２つは歪み検出用に用いるピエゾ抵抗素子ＭｘＲ１等と同一特性とされている。又、ピエゾ抵抗素子ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、及びＴＲ４のうち、対向する他の２つは、不純物半導体により不純物濃度を変えることで、ピエゾ抵抗素子ＭｘＲ１等と異なる特性とされている。これにより、温度変化によりブリッジのバランスが崩れるため、温度検出が可能となる。

なお、歪み検出用に用いるピエゾ抵抗素子（ＭｘＲ１等）は、全て、センサチップ１１０を構成する半導体基板（シリコン等）の結晶方位に水平又は垂直に配置されている。これにより、同じ歪みに対して、より大きな抵抗の変化を得ることができ、印加される力及びモーメントの測定精度を向上させることが可能となる。

これに対して、温度センサ１７を構成するピエゾ抵抗素子ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、及びＴＲ４は、センサチップ１１０を構成する半導体基板（シリコン等）の結晶方位に対して４５度傾けて配置されている。これにより、応力に対する抵抗変化を低減できるため、温度変化のみを精度よく検知できる。

又、温度センサ１７は、力点１１４ａ～１１４ｄに力が印加された際の歪みが最も少ない、センサチップ１１０の支持部１１１ａの上面に配置されている。これにより、応力に対する抵抗変化をいっそう低減できる。

なお、ピエゾ抵抗素子は、本発明にかかる歪検出素子の代表的な一例である。

（起歪体２０）
図９は、起歪体２０を例示する図（その１）であり、図９（ａ）は斜視図、図９（ｂ）は側面図である。図１０は、起歪体２０を例示する図（その２）であり、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ－Ａ線に沿う縦断面斜視図である。図１０（ａ）において、便宜上、同一高さの面を同一の梨地模様で示している。図１１は、起歪体２０を例示する図（その３）であり、図１１（ａ）は図１０（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う縦断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ－Ｃ線に沿う横断面図である。

図９～図１１に示すように、起歪体２０は、被固定部に直接取り付けられる土台２１と、センサチップ１１０を搭載するセンサチップ搭載部となる柱２８と、柱２８の周囲に離間して配置された柱２２ａ～２２ｄとを備えている。

より詳しくは、起歪体２０において、略円形の土台２１の上面に、土台２１の中心に対して均等（点対称）となるように４本の柱２２ａ～２２ｄが配置され、隣接する柱の土台２１とは反対側同士を連結する梁２３ａ～２３ｄが枠状に設けられている。そして、土台２１の上面中央の上方に、柱２８が配置されている。なお、土台２１の平面形状は円形には限定されず、多角形等（例えば、正方形等）としてもよい。

柱２８は、柱２２ａ～２２ｄよりも太くて短く形成されている。なお、センサチップ１１０は、柱２２ａ～２２ｄの上面から突出しないように、柱２８上に固定される。

柱２８は、土台２１の上面には直接固定されていなく、接続用梁２８ａ～２８ｄを介して柱２２ａ～２２ｄに固定されている。そのため、土台２１の上面と柱２８の下面との間には空間がある。柱２８の下面と、接続用梁２８ａ～２８ｄの各々の下面とは、面一とすることができる。

柱２８の接続用梁２８ａ～２８ｄが接続される部分の横断面形状は例えば矩形であり、矩形の四隅と矩形の四隅に対向する柱２２ａ～２２ｄとが接続用梁２８ａ～２８ｄを介して接続されている。接続用梁２８ａ～２８ｄが、柱２２ａ～２２ｄと接続される位置２２１～２２４は、柱２２ａ～２２ｄの高さ方向の中間よりも下側であることが好ましい。この理由については、後述する。なお、柱２８の接続用梁２８ａ～２８ｄが接続される部分の横断面形状は矩形には限定されず、円形や多角形等（例えば、六角形等）としてもよい。

接続用梁２８ａ～２８ｄは、土台２１の中心に対して均等（点対称）となるように、土台２１の上面と所定間隔を空けて土台２１の上面と略平行に配置されている。接続用梁２８ａ～２８ｄの太さや厚み（剛性）は、起歪体２０の変形を妨げないようにするため、柱２２ａ～２２ｄや梁２３ａ～２３ｄよりも細く薄く形成することが好ましい。

このように、土台２１の上面と柱２８の下面とは所定の距離だけ離れている。所定の距離は、例えば、数ｍｍ程度とすることができる。柱２８を土台２１の上面には直接固定せず、柱２８を接続用梁２８ａ～２８ｄを介して柱２２ａ～２２ｄに固定する構造とした場合、土台２１の上面と柱２８の下面との距離を長くするほど、ねじ締結時の柱２８の変形が低減され、結果としてセンサチップ１１０のＦｚ出力（オフセット）が低減される。一方、土台２１の上面と柱２８の下面との距離を長くするほど、センサチップ１１０の出力が低下する（感度が低下する）。

すなわち、柱２８は、柱２２ａ～２２ｄの中間よりも下側に接続することが好ましい。これにより、センサチップ１１０の感度を確保しながら、ねじ締結時のセンサチップ１１０のＦｚ出力（オフセット）を低減することができる。

ねじ締結時のセンサチップ１１０のＦｚ出力（オフセット）の低減を土台２１の剛性を上げることで達成しようとした場合、土台２１の厚みを厚くする必要があり、力覚センサ装置全体のサイズが大きくなってしまう。柱２８を土台２１の上面には直接固定せず、柱２８を接続用梁２８ａ～２８ｄを介して柱２２ａ～２２ｄに固定する構造とすることにより、力覚センサ装置全体のサイズが大きくなることなく、ねじ締結時のセンサチップ１１０のＦｚ出力（オフセット）を低減することができる。

又、柱２８を土台２１の上面には直接固定せず、柱２８を接続用梁２８ａ～２８ｄを介して柱２２ａ～２２ｄに固定する構造とすることにより、モーメント（Ｍｘ、Ｍｙ）入力時のモーメント成分（Ｍｘ、Ｍｙ）と並進方向の力成分（Ｆｘ、Ｆｙ）の分離性を向上することができる。

土台２１には、起歪体２０を被固定部にねじ等を用いて締結するための貫通孔２１ｘが設けられている。本実施の形態では、土台２１には４つの貫通孔２１ｘが設けられているが、貫通孔２１ｘの個数は任意に決定することができる。

土台２１を除く起歪体２０の概略形状は、例えば、縦５０００μｍ程度、横５０００μｍ程度、高さ７０００μｍ程度の直方体状とすることができる。柱２２ａ～２２ｄの横断面形状は、例えば、１０００μｍ角程度の正方形とすることができる。柱２８の横断面形状は、例えば、２０００μｍ角程度の正方形とすることができる。

但し、起歪体２０において、応力集中を抑制する観点から、内角を形成する部分はＲ状とすることが好ましい。例えば、柱２２ａ～２２ｄの土台２１の上面の中心側の面は、上下がＲ状に形成されていることが好ましい。同様に、梁２３ａ～２３ｄの土台２１の上面と対向する面は、左右がＲ状に形成されていることが好ましい。

なお、Ｒ状の部分の曲率半径が大きいほど、応力集中を抑制する効果が大きくなる。しかし、Ｒ状の部分の曲率半径を大きくし過ぎると、起歪体２０が大型化し、結果として力覚センサ装置１も大型化するため、Ｒ状の部分の曲率半径を大きくすることには限界がある。

そこで、本実施の形態では、図１０（ａ）に濃い梨地模様で示したように、力覚センサ装置１にＭｘ、Ｍｙ、及びＭｚが印加された際に過大な応力集中が発生する梁２３ａ～２３ｄの長手方向の中央部を両端部よりも太くしている。そして、梁２３ａ～２３ｄの長手方向の中央部は、柱２２ａ～２２ｄの側面よりも内側及び外側に張り出した張り出し部を備えている。

これにより、梁２３ａ～２３ｄの長手方向の中央部の断面積が大きくなるため、力覚センサ装置１にＭｘ、Ｍｙ、及びＭｚが印加された際に、元々応力集中していた梁２３ａ～２３ｄの長手方向の中央部に発生する応力を低減することができる。すなわち、梁２３ａ～２３ｄの長手方向の中央部への応力集中を緩和することができる。

又、梁２３ａ～２３ｄの長手方向の中央部の側面を柱２２ａ～２２ｄの側面よりも外側に張り出させて張り出し部を設けたことにより、起歪体２０の４つの側面に余剰空間が生じたため、能動部品３２～３５の各々の少なくても一部分を余剰空間に入り込ませることができ、起歪体２０の側面に効率的に配置することができる（図１、図２等参照）。

能動部品３２～３５は、例えば、梁２３ａ～２３ｄよりも土台２１側の起歪体２０の側面において、平面視で張り出し部と少なくとも一部が重複するように配置することができる（図２（ａ）、図２（ｂ）等参照）。

梁２３ａ～２３ｄのそれぞれの上面の長手方向の中央部には、梁２３ａ～２３ｄの長手方向の中央部から上方に突起する入力部２４ａ～２４ｄが設けられている。入力部２４ａ～２４ｄは、例えば、矩形状であるが、円形、楕円形、その他のより複雑な形状等であってもよい。入力部２４ａ～２４ｄは外部から力が印加される部分であり、入力部２４ａ～２４ｄに力が印加されると、それに応じて梁２３ａ～２３ｄ及び柱２２ａ～２２ｄが変形する。

このように、４つの入力部２４ａ～２４ｄを設けることで、例えば１つの入力部の構造と比較して、梁２３ａ～２３ｄの耐荷重を向上することができる。

柱２８の上面の四隅には４本の柱２５ａ～２５ｄが配置され、柱２８の上面の中央部には第４の柱である柱２５ｅが配置されている。柱２５ａ～２５ｅは、同一の高さに形成されている。

すなわち、柱２５ａ～２５ｅのそれぞれの上面は、同一平面上に位置している。柱２５ａ～２５ｅのそれぞれの上面は、センサチップ１１０の下面と接着される接合部となる。

梁２３ａ～２３ｄのそれぞれの内側面の長手方向の中央部には、梁２３ａ～２３ｄのそれぞれの内側面から水平方向内側に突出する梁２６ａ～２６ｄが設けられている。梁２６ａ～２６ｄは、梁２３ａ～２３ｄや柱２２ａ～２２ｄの変形をセンサチップ１１０に伝達する梁である。又、梁２６ａ～２６ｄのそれぞれの上面の先端側には、梁２６ａ～２６ｄのそれぞれの上面の先端側から上方に突起する突起部２７ａ～２７ｄが設けられている。

突起部２７ａ～２７ｄは、同一の高さに形成されている。すなわち、突起部２７ａ～２７ｄのそれぞれの上面は、同一平面上に位置している。突起部２７ａ～２７ｄのそれぞれの上面は、センサチップ１１０の下面と接着される接合部となる。梁２６ａ～２６ｄ及び突起部２７ａ～２７ｄは、可動部となる梁２３ａ～２３ｄと連結されているため、入力部２４ａ～２４ｄに力が印加されると、それに応じて変形する。

なお、入力部２４ａ～２４ｄに力が印加されていない状態では、柱２５ａ～２５ｅのそれぞれの上面と、突起部２７ａ～２７ｄのそれぞれの上面とは、同一平面上に位置している。

起歪体２０において、土台２１、柱２２ａ～２２ｄ、柱２８、梁２３ａ～２３ｄ、入力部２４ａ～２４ｄ、柱２５ａ～２５ｅ、梁２６ａ～２６ｄ、及び突起部２７ａ～２７ｄの各部位は、剛性を確保しかつ精度良く作製する観点から、一体に形成されていることが好ましい。起歪体２０の材料としては、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の硬質な金属材料を用いることができる。中でも、特に硬質で機械的強度の高いＳＵＳ６３０を用いることが好ましい。

このように、センサチップ１１０と同様に、起歪体２０も柱と梁とを備えた構造とすることで、印加される力によって６軸それぞれで異なる変形を示すため、６軸の分離性が良い変形をセンサチップ１１０に伝えることができる。

すなわち、起歪体２０の入力部２４ａ～２４ｄに印加された力を、柱２２ａ～２２ｄ、梁２３ａ～２３ｄ、及び梁２６ａ～２６ｄを介してセンサチップ１１０に伝達し、センサチップ１１０で変位を検知する。そして、センサチップ１１０において、１つの軸につき１個ずつ形成されたブリッジ回路から各軸の出力を得ることができる。

（力覚センサ装置１の製造工程）
図１２～図１５は、力覚センサ装置１の製造工程を例示する図である。まず、図１２に示す工程では、起歪体２０の柱２５ａ～２５ｅの上面、及び突起部２７ａ～２７ｄの上面に接着剤４１を塗布する。そして、センサチップ１１０の下面が柱２５ａ～２５ｅの上面、及び突起部２７ａ～２７ｄの上面に塗布された接着剤４１と接するように、センサチップ１１０を起歪体２０内に加圧しながら配置する。そして、接着剤４１を所定温度に加熱して硬化させる。これにより、センサチップ１１０が起歪体２０内に固定される。具体的には、センサチップ１１０の支持部１１１ａ～１１１ｄが各々柱２５ａ～２５ｅ上に固定され、支持部１１１ｅが柱２５ｅ上に固定され、力点１１４ａ～１１４ｄが各々突起部２７ａ～２７ｄ上に固定される。

起歪体２０は、例えば、成形や切削、ワイヤ放電等により一体に形成することができる。起歪体２０の材料としては、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の硬質な金属材料を用いることができる。中でも、特に硬質で機械的強度の高いＳＵＳ６３０を用いることが好ましい。起歪体２０を成形により作製する場合には、例えば、金属粒子とバインダーとなる樹脂とを金型に入れて成形し、その後、焼結して樹脂を蒸発させることで、金属からなる起歪体２０を作製できる。

接着剤４１としては、例えば、変性シリコーン等の接着剤を用いることができる。接着剤４１のヤング率は１３０ＭＰａ以上１．５ＧＰａ以下が好ましく、接着剤４１の厚さは１０μｍ以上４０μｍ以下が好ましい。

センサチップ１１０は、例えば、ＳＯＩ基板を準備し、準備した基板にエッチング加工（例えば、反応性イオンエッチング等）等を施す周知の方法により作製できる。又、電極や配線は、例えば、基板の表面にスパッタ法等によりアルミニウム等の金属膜を成膜後、金属膜をフォトリソグラフィによってパターニングすることにより作製できる。

次に、図１３に示す工程では、能動部品３２～３５及び受動部品３９が実装された基板３０を準備する。基板３０は、柱２２ａ～２２ｄの上面（端面）に固定される端面固定部３０ａを備えている。図１３において、十字がクロスする領域が端面固定部３０ａである。端面固定部３０ａの四隅には、電極３１（ボンディングパッド）が設けられている。

基板３０は、端面固定部３０ａから４方向に延伸し、図１５（ａ）の工程で端面固定部３０ａに対して屈曲して柱２２ａ～２２ｄの側面に固定される側面固定部３０ｂ～３０ｅを備えている。

本実施の形態では、側面固定部３０ｂには能動部品３２が実装され、側面固定部３０ｃには能動部品３３及び受動部品３９が実装され、側面固定部３０ｄには能動部品３４及び受動部品３９が実装され、側面固定部３０ｅには能動部品３５及び受動部品３９が実装されている。但し、側面固定部３０ｂ～３０ｅの全てに能動部品が実装される必要はなく、側面固定部３０ｂ～３０ｅうちの少なくとも１つに能動部品が実装されていればよい。

基板３０は、側面固定部３０ｂから延伸する延伸部３０ｆを備えている。延伸部３０ｆの端部には、力覚センサ装置１と接続される外部回路（制御装置等）との電気的な入出力が可能な入出力端子（図示せず）が配列されている。

端面固定部３０ａは、図１４（ａ）の工程で柱２２ａ～２２ｄの上面（端面）に固定される際にセンサチップ１１０及び入力部２４ａ～２４ｄを露出する開口部３０ｘを備えている。開口部３０ｘは、端面固定部３０ａから側面固定部３０ｂ～３０ｅの各々の一部に延伸している。

このように、基板３０は、開口部３０ｘが設けられていること、配線の引き回しの容易性、及び能動部品３２～３５が実装されることから、例えば、十字形状の外形とすることができる。

上記のような基板３０を準備した後、柱２２ａ～２２ｄの上面に、接着剤４２を塗布する。接着剤４２としては、例えば、エポキシ系の接着剤等を用いることができる。なお、接着剤４２は、基板３０を起歪体２０上に固定するためのものであり、外部から力が印加されないため、汎用の接着剤を用いることができる。

次に、図１４（ａ）に示す工程では、基板３０の端面固定部３０ａの四隅の下面が柱２２ａ～２２ｄの上面に塗布された接着剤４２と接するように、基板３０を起歪体２０上に配置する。この時点では、側面固定部３０ｂ～３０ｅは、端面固定部３０ａに対して屈曲していない。

次に、図１４（ｂ）に示す工程では、柱２２ａ～２２ｄの各々の外側を向く２側面に接着剤４３を（例えば、上下方向に２カ所ずつ）塗布する。但し、能動部品３２が実装された部分の基板３０の下面と接着される領域では、柱２２ａ及び２２ｄの側面下方から土台２１の上面外周部に延伸するように接着剤４３を塗布する。

接着剤４３としては、例えば、エポキシ系の接着剤等を用いることができる。なお、接着剤４３は、基板３０を起歪体２０上に固定するためのものであり、外部から力が印加されないため、汎用の接着剤を用いることができる。接着剤４３として、接着剤４２と同じ接着剤を用いてもよい。或いは、接着剤４２としてはワイヤボンディング性を確保するためにフィラー入りの比較的硬い（ヤング率の高い）接着剤を用い、接着剤４３としては起歪体２０の変形に追従する柔軟性を確保するために比較的柔らかい（ヤング率の低い）接着剤を用いてもよい。又、接着剤４３は、図１３の工程で接着剤４２と共に塗布してもよい。

次に、図１５（ａ）に示す工程では、起歪体２０上に配された端面固定部３０ａから水平方向にはみ出した側面固定部３０ｂ～３０ｅを、起歪体２０の各側面側に折り曲げる。そして、基板３０を起歪体２０側に加圧しながら接着剤４２及び４３を所定温度に加熱して硬化させる。これにより、基板３０が起歪体２０に固定される。なお、基板３０はフレキシブル基板であり、起歪体２０に対して十分に柔らかいことや、基板３０と起歪体２０とが部分的な接着であることから、基板３０は起歪体２０の変形を阻害しない。

次に、基板３０の電極３１とセンサチップ１１０の対応する電極１５とをボンディングワイヤ（金線や銅線等の金属線）等（図示せず）により電気的に接続する。基板３０において、端面固定部３０ａの、柱２２ａ～２２ｄの上面（端面）と平面視で重複する四隅の領域に電極３１が形成されているが、柱２２ａ～２２ｄの上面（端面）は、入力部２４ａ～２４ｄに力が印加された際の歪みが最も少ない領域である。そのため、この領域は、超音波で加圧することが容易であり、ワイヤボンディングを安定して行うことができる。以上の工程により力覚センサ装置１が完成する。

このように、力覚センサ装置１は、センサチップ１１０、起歪体２０、及び基板３０の３部品のみで作製できるため、組み立てが容易であり、かつ位置合わせ箇所も最低限で済むため、実装起因による精度の劣化を抑制できる。

又、起歪体２０において、センサチップ１１０との接続箇所（柱２５ａ～２５ｅの上面、及び突起部２７ａ～２７ｄの上面）は全て同一平面にあるため、起歪体２０に対するセンサチップ１１０の位置合わせが１回で済み、起歪体２０にセンサチップ１１０を実装することが容易である。

なお、図１５（ｂ）に示すように、更にカバーを接着する工程を設けてもよい。図１５（ｂ）に示す工程では、起歪体２０の土台２１より上側及びセンサチップ１１０を覆うように、入力部２４ａ～２４ｄを露出する開口部が設けられたカバー５０を土台２１の外周部に接着する。入力部２４ａ～２４ｄは、開口部を通ってカバー５０の上面側に突出する。カバー５０としては、例えば、金属材の表面にニッケルめっき等を施した材料を用いることができる。

基板３０は起歪体２０に接着されており、かつ、基板３０の能動部品３２～３５が実装された部分は、基板３０を折り曲げた際に、起歪体２０の高さ方向のサイズ以内に収まっている。そのため、基板３０は、カバー５０の取付を阻害しない。

カバー５０を設けることにより、防塵及び電気ノイズ対策が可能となる。特に、金属製の起歪体２０及びカバー５０を、銀ペースト等を用いて、基板３０のＧＮＤと電気的に接続することにより、ノイズ耐性（信号安定性）を高めることができる。この場合、基板３０に、センサチップ１１０及び能動部品３２～３５とは系列の異なるＧＮＤ端子を設け、このＧＮＤ端子と起歪体２０及びカバー５０とを電気的に接続することが好ましい。

ここで、基板３０の形状について、さらに詳しく説明する。

図１６は、図２の部分拡大図である。図１７は、図１６のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。図１８は、図１６の部分拡大図である。図１６～図１８では、図１３に示す端面固定部３０ａの四隅を、それぞれ電極配置部６１～６４としている。

例えば、平面視で、センサチップ１１０は矩形であり、平面視で、矩形の２本の対角線の延長線上に柱２２ａ～２２ｄが配置されている。そして、各々の柱の上面に、電極配置部６１～６４が固定されている。平面視で、電極配置部６１～６４は、センサチップ１１０の矩形の対角線に対して線対称の形状であってもよい。平面視で、電極配置部６１～６４は、同一の形状であってもよい。ここいう同一の形状は、回転対称な形状を含むものとする。

電極配置部６１～６４の下面は、樹脂（図１３の接着剤４２）により、それぞれ柱２２ａ～２２ｄの上面に固定されている。そして、電極配置部６１～６４から側面固定部３０ｂ～３０ｅが延伸し、樹脂（図１４の接着剤４３）により、側面固定部３０ｂ～３０ｅの下面が柱２２ａ～２２ｄの側面に固定されている。ただし、図１７では、接着剤４２及び４３の図示は省略されている。

図１８に示すように、平面視で、電極配置部６１の輪郭は、側面固定部３０ｅとの境界となる第１部分６１１と、第１部分６１１の入力部２４ａ側の端部に連続する第２部分６１２とを含む。そして、平面視で、第２部分６１２は、第１部分６１１の入力部２４ａ側の端部を通り梁２３ａの長手方向と垂直な方向に引いた第１仮想直線Ｌ１に対して入力部２４ａ側にはみ出す部分を有する。第２部分６１２において、第１仮想直線Ｌ１に対して入力部２４ａ側にはみ出す部分は、断面視で入力部２４ａの裾野に接する程度まではみ出してもよい。

また、平面視で、電極配置部６１の輪郭は、側面固定部３０ｂとの境界となる第３部分６１３と、第３部分６１３の入力部２４ｄ側の端部に連続する第４部分６１４とを含む。そして、平面視で、第４部分６１４は、第３部分６１３の入力部２４ｄ側の端部を通り梁２３ｄの長手方向と垂直な方向に引いた第２仮想直線Ｌ２に対して入力部２４ｄ側にはみ出す部分を有する。第４部分６１４において、第２仮想直線Ｌ２に対して入力部２４ｄ側にはみ出す部分は、断面視で入力部２４ｄの裾野に接する程度まではみ出してもよい。

なお、梁の長手方向とは、平面視で、隣接する柱の上面の重心同士を結ぶ直線の方向を指す。

平面視で、第２部分６１２の第１部分６１１との接続側と反対側は、第４部分６１４の第３部分６１３との接続側と反対側に連続する。なお、柱２２ａにおいて、平面視で、側面固定部３０ｅが固定される側面と、側面固定部３０ｂが固定される側面とは、非平行である。例えば、平面視で、側面固定部３０ｅが固定される側面と、側面固定部３０ｂが固定される側面とは、略直交する方向を向いている。

このように、力覚センサ装置１では、基板３０の電極配置部６１に、入力部側にはみ出す部分を有する第２部分６１２及び第４部分６１４を設けている。これにより、柱２２ａの上面に塗布する樹脂（接着剤４２）の量がある程度多くても、電極配置部６１の第２部分６１２及び第４部分６１４に内接する領域が電極配置部６１の上面側に樹脂が這い上がることを抑制可能となる。

仮に、柱２２ａの上面に塗布する樹脂の量が少ないと、電極配置部６１の平坦性が十分に得られず、ワイヤボンディングを行う際に支障が出る。力覚センサ装置１では、樹脂の塗布量をある程度多くできるため、電極配置部６１の平坦性を十分に得ることが可能となり、ワイヤボンディングを安定して行うことができる。

平面視で、第２部分６１２は、入力部２４ａの反対方向に括れる括れ部６１５を有してもよい。例えば、樹脂（接着剤４２）の塗布量を制御することで、図１９に示すように、括れ部６１５を介して、電極配置部６１の下面側から電極配置部６１の上面側に、樹脂（接着剤４２）の一部が回り込むようにすることができる。

また、平面視で、第４部分６１４は、入力部２４ｄの反対方向に括れる括れ部６１６を有してもよい。例えば、樹脂（接着剤４２）の塗布量を制御することで、図１９に示すように、括れ部６１６を介して、電極配置部６１の下面側から電極配置部６１の上面側に、樹脂（接着剤４２）の一部が回り込むようにすることができる。

このように、樹脂（接着剤４２）の塗布量を制御して樹脂（接着剤４２）の一部を電極配置部６１の上面側に回り込ませることで、電極配置部６１を柱２２ａに固定する際の固定強度を向上できる。また、電極配置部６１の下面側に十分に樹脂が塗布されていることを、電極配置部６１の上面側から目視で確認できる。

電極配置部６１の上面の外縁の少なくとも一部を被覆し、中央側の一部を露出する絶縁層７０が設けられることが好ましい。絶縁層７０は、所謂ソルダーレジスト層であり、例えば、エポキシ系樹脂等から形成される。絶縁層７０の厚さは、例えば、３０μｍ程度である。電極配置部６１の上面の絶縁層７０から露出する部分に、電極３１や電極３１から延伸するめっき線等の導体層が形成されている。なお、図１６、図１８、及び図１９において、梨地模様で示す部分が絶縁層７０である。図１７では、絶縁層７０の図示は省略されている。

電極配置部６１の上面の外縁の少なくとも一部を被覆する絶縁層７０を設けることで、電極配置部６１の上面に樹脂（接着剤４２）が這い上がることを防止できる。また、導体層の端部が絶縁層７０で被覆されることで、導体層間のショートを防止できる。絶縁層７０は、電極配置部６１の上面の外縁を環状に被覆することが、より好ましい。これにより、電極配置部６１の上面に樹脂（接着剤４２）が這い上がることを一層防止できる。また、導体層間のショートを一層防止できる。

また、柱２２ａの上面に電極配置部６１を固定する際には、柱２２ａの上面に樹脂（接着剤４２）を塗布し、樹脂上に電極配置部６１を配置し、電極配置部６１の上面側を、平坦面を有する治具により押圧する。絶縁層７０が電極配置部６１の上面の外縁を環状に被覆する場合には、環状の絶縁層７０を介して電極配置部６１の全体を治具の平坦面で均等に押圧できる。そのため、電極配置部６１が柱２２ａの上面に対して傾くことを防止できると共に、電極配置部６１の固定強度を向上できる。

なお、電極配置部６１の第２部分６１２及び第４部分６１４に入力部側にはみ出す部分を設けたことにより、電極配置部６１の上面の面積が従来と比べて大きくなったため、電極配置部６１の上面の外縁に絶縁層７０を設けることが可能となり、上記の効果が得られるようになった。絶縁層７０は、最も幅が狭い部分でも、２００～３００μｍ程度確保することができる。

以上は電極配置部６１について説明したが、電極配置部６２～６４についても、電極配置部６１と同様の効果を奏する。

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態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に種々の変形及び置換を加えることができる。

１ 力覚センサ装置、１５ 電極、１６ 配線、 １７ 温度センサ、２０ 起歪体、２１ 土台、２２ａ～２２ｄ、２５ａ～２５ｄ、２８ 柱、２３ａ～２３ｄ、２６ａ～２６ｄ 梁、２４ａ～２４ｈ 入力部、２７ａ～２７ｄ 突起部、２９ａ～２９ｄ 接合部、３０ 基板、３０ｘ 開口部、３１ 電極、３２～３５ 能動部品、３９ 受動部品、４１、４２、４３ 接着剤、５０ カバー、６１～６４ 電極配置部、７０ 絶縁層、１１０ センサチップ、１１１ａ～１１１ｅ 支持部、１１２ａ～１１２ｈ 補強用梁、１１３ａ～１１３ｌ 検知用梁、１１４ａ～１１４ｄ 力点、６１１ 第１部分、６１２ 第２部分、６１３ 第３部分、６１４ 第４部分、６１５、６１６ 括れ部

Claims (11)

1. 所定の軸方向の変位を検知するセンサチップと、
   印加された力を前記センサチップに伝達する起歪体と、
   前記センサチップに対して信号の入出力を行う基板と、を有し、
   前記起歪体は、
   平面視で前記センサチップの周囲に隣接して配置された第１柱及び第２柱と、
   前記第１柱と前記第２柱とを連結する、印加された力により変形する第１梁と、
   前記第１梁の長手方向の中央部から上方に突起する、力が印加される第１入力部と、を有し、
   前記基板は、前記第１柱の上面に固定される第１電極配置部と、前記第１電極配置部から延伸して前記第１柱の第１側面に固定される第１側面固定部と、を備え、
   平面視で、前記第１電極配置部の輪郭は、前記第１側面固定部との境界となる第１部分と、前記第１部分の前記第１入力部側の第１端部に連続する第２部分と、を含み、
   平面視で、前記第２部分は、前記第１端部を通り前記第１梁の長手方向と垂直な方向に引いた第１仮想直線に対して前記第１入力部側にはみ出す部分を有する、力覚センサ装置。
2. 平面視で、前記第２部分は、前記第１入力部の反対方向に括れる第１括れ部を有する、請求項１に記載の力覚センサ装置。
3. 前記第１括れ部を介して、前記第１電極配置部の下面側から前記第１電極配置部の上面側に、前記第１柱の上面と前記第１電極配置部の下面とを接着して固定する樹脂の一部が回り込んでいる、請求項２に記載の力覚センサ装置。
4. 前記起歪体は、
   平面視で前記センサチップの周囲に前記第１柱と隣接して配置された第３柱と、
   前記第１柱と前記第３柱とを連結する、印加された力により変形する第２梁と、
   前記第２梁の長手方向の中央部から上方に突起する、力が印加される第２入力部と、を有し、
   平面視で、前記第１柱は、前記第１側面と非平行に配置された第２側面を有し、
   前記基板は、前記第１電極配置部から延伸して前記第２側面に固定される第２側面固定部を備え、
   平面視で、前記第１電極配置部の輪郭は、前記第２側面固定部との境界となる第３部分と、前記第３部分の前記第２入力部側の第２端部に連続する第４部分と、を含み、
   平面視で、前記第４部分は、前記第２端部を通り前記第２梁の長手方向と垂直な方向に引いた第２仮想直線に対して前記第２入力部側にはみ出す部分を有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の力覚センサ装置。
5. 平面視で、前記第４部分は、前記第２入力部の反対方向に括れる第２括れ部を有する、請求項４に記載の力覚センサ装置。
6. 前記第２括れ部を介して、前記第１電極配置部の下面側から前記第１電極配置部の上面側に、前記第１柱の上面と前記第１電極配置部の下面とを接着して固定する樹脂の一部が回り込んでいる、請求項５に記載の力覚センサ装置。
7. 平面視で、前記第２部分の前記第１部分との接続側と反対側は、前記第４部分の前記第３部分との接続側と反対側に連続する、請求項４乃至６の何れか一項に記載の力覚センサ装置。
8. 前記第１電極配置部の上面の外縁の少なくとも一部を被覆し、中央側の一部を露出する絶縁層が設けられ、
   前記第１電極配置部の上面の前記絶縁層から露出する部分に、導体層が形成されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の力覚センサ装置。
9. 前記絶縁層は、前記第１電極配置部の上面の外縁を環状に被覆する、請求項８に記載の力覚センサ装置。
10. 平面視で、前記センサチップは矩形であり、
    平面視で、前記矩形の２本の対角線の延長線上に、前記第１柱及び前記第２柱を含む４本の柱が配置され、
    前記第１柱を除く３本の柱の上面に前記第１電極配置部と同一形状の電極配置部が固定されている、請求項１乃至９の何れか一項に記載の力覚センサ装置。
11. 平面視で、前記第１電極配置部は、前記対角線に対して線対称の形状である、請求項１０に記載の力覚センサ装置。

Images