JP4073199B2 - 歪み検出素子の製造方法 - Google Patents
歪み検出素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4073199B2 JP4073199B2 JP2001332863A JP2001332863A JP4073199B2 JP 4073199 B2 JP4073199 B2 JP 4073199B2 JP 2001332863 A JP2001332863 A JP 2001332863A JP 2001332863 A JP2001332863 A JP 2001332863A JP 4073199 B2 JP4073199 B2 JP 4073199B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- hole
- jig
- strain
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/43—Electric condenser making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49007—Indicating transducer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49082—Resistor making
- Y10T29/49103—Strain gauge making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49877—Assembling or joining of flexible wall, expansible chamber devices [e.g., bellows]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49998—Work holding
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、歪み検出素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、歪み検出素子を製造するには、例えば図12及び図13に示すような上下の板1a,1bからなる治具1を用いている。この上下の板1a,1bからなる治具1には、歪み検出素子の基体2を保持するための多数の穴3がサイズ、ピッチ等において高精度で形成される。一つの治具1には数十〜数百個の基体2を収納することができるように同数の穴3が形成される。基体2は一端がダイアフラム4により閉じられた筒体であり、各基体2は治具1の穴3にガタツキを生じることなく嵌り込むように、外径等のサイズが高精度に仕上げられる。図12及び図13に示すように、多数の基体2を治具1に嵌め込むと、全基体2はそのダイアフラム4の表面が治具1の上側板1aの表面を基準位置として一定の高さに来るように位置決めされる。これにより、すべてのダイアフラム4の表面は同一平面上に並ぶ。
【0003】
この治具1に保持された多数の基体2は、次の歪み検出部の形成工程に送られ、ダイアフラム4の表面に絶縁膜と歪みゲージ膜が形成される。次に、治具1の高精度に加工された基準穴5を基準としてフォトリソグラフィー技術により複数のダイアフラム4上に同時に歪みゲージがパターニングされ、さらにマスクが治具1の高精度に加工された基準穴5を基準としてセットされ、物理蒸着法によって電極と歪みゲージ保護膜が形成される。
【0004】
その後、基体2は歪み検出素子として治具1から取り外される。
【0005】
また、特許第2768804号公報は、歪み検出素子の他の製造方法について開示する。この製法は、図14及び図15に示すように、複数個のピン6が突設された治具7を用い、各ピン6に基体2を圧入状態で被嵌し、各基体2のダイアフラム4の表面を同一平面上に位置せしめる。次に、この状態で各ダイアフラム4に薄膜の形成、薄膜の微細加工等を同時に施し、複数個の歪み検出素子を同時に製造する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記前者の製造方法では、基体2が円筒形であることから、基体2が治具1の中で基体2の中心軸回りに回転可能であり、回転方向に対する基体2の位置を確定し固定することが難しい。また、基体2と治具1には隙間が存在するため、XY方向すなわち治具1である板1a,1bの板面に平行な方向に対しても基体2と治具1との間にズレが発生する。すなわち、基体2のダイアフラム4に歪み検出部である電極および歪みゲージの保護膜を形成する際に、電極および保護膜のマスクパターンとゲージパターンの位置合わせをする必要があるが、上記ズレが生じるとゲージパターンと電極および保護膜形成の際のマスクパターンとの位置合わせが狂う。このため、フォトリソグラフィー技術を用いてゲージパターンが精密に形成できるにもかかわらず、ダイアフラムに対して適正な位置に歪みゲージを配置することができず不良品が発生することになる。
【0007】
そこで、従来は基体2と治具1を正確に位置合せして歪み検出部を適正に形成するべく、基体2のみならず治具1を高精度に加工製作しているが、治具1を高精度化すると治具1ひいては歪み検出素子のコストが高くなる。
【0008】
また、特許第2768804号公報が開示する歪み検出素子の製造方法では、治具7中の各基体2のダイアフラム4を同一平面上に位置させ薄膜パターンに寸法誤差が生じないようにするべく、治具7における基体2の位置決めの基準位置やピン6を挿入する穴間の位置を精度良く加工しなければならない。しかし、そのような加工は治具7ひいては歪み検出素子のコストアップを招く。また、基体2の空洞にピン6を圧入状態で挿入するため、基体2の内面に傷がつくことがあり、そのような歪み検出素子を圧力容器に使用すると圧力容器としての信頼性が低下する。さらに、治具7の使用回数が増すごとにピン6が摩耗し、またピン6は歪み検出部の形成工程中において高温下に晒されるため弾性が劣化し基体2に対する保持力が低下する。加えて、基体2の内側にピン6が挿入されるため、洗浄工程、薄膜微細加工工程において基体2の内側に浸入した洗浄液、現像液、リンス液、レジスト剥離液等が基体2内に残留しやすい。このような液体残渣による汚染が原因で、後工程において不具合が発生する場合がある。
【0009】
本発明は、上記従来の諸問題点を解決することができる歪み検出素子の製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、板面に複数個の貫通穴(14)を有し、各貫通穴(14)の内周に複数個の弾性片(15)を有し、各弾性片(15)は各貫通穴(14)の内周に沿って溝を介し湾曲して伸びる片持ち状の円弧部(15a)と、円弧部(15a)の先端から各貫通穴(14)の中心方向へ突出する突出部(15b)と、この突出部(15b)の下面に形成された凸部(15d)とを有し、上記板面の所定箇所に位置決めマーカー(13)を有する構造の固定板(10)を形成し、円筒部(8a)の一端がダイアフラム(8b)で閉じられ、この円筒部(8a)の外周に環状突起(8c)が設けられた構造の基体(8)を複数個形成し、画像認識システムにより上記位置決めマーカー(13)を基準に各基体(8)を上記固定板(10)に位置合わせし、しかる後各基体(8)を上記各貫通穴(14)に挿入し、上記環状突起(8c)を上記突出部(15b)の凸部(15d)に当てて固着し、しかる後すべてのダイアフラム(8b)に同時に歪み検出部(9)の形成処理を行う歪み検出素子の製造方法を採用する。
また、請求項2に係る発明は、板面に複数個の貫通穴(14)を有し、各貫通穴(14)の内周に複数個の弾性片(15)を有し、各弾性片(15)は各貫通穴(14)の内周に沿って溝を介し湾曲して伸びる片持ち状の円弧部(15a)と、円弧部(15a)の先端から各貫通穴(14)の中心方向へ突出する突出部(15b)と、この突出部(15b)の下面に形成された凸部(15d)とを有する構造の固定板(10)を形成し、円筒部(8a)の一端がダイアフラム(8b)で閉じられ、この円筒部(8a)の外周に環状突起(8c)が設けられた構造の基体(8)を複数個形成し、各基体(8)をそのダイアフラム(8b)側から上記各貫通穴(14)に挿入して、上記環状突起(8c)のダイアフラム(8b)側を上記突出部(15b)の下面の凸部(15d)に当てて固着し、次に上記固定板(10)を治具(11)の下板(11b)の上に置いて基体(8)の下端を下板(11b)の上面に接触させ、治具(11)の上板(11a)を上記固定板(10)の上から被せて上板(11a)の下面に固定板(10)を接触させると同時に上記ダイアフラム(8b)を上板(11a)の治具穴(17)から上板(11a)の基準位置(12)となる上面より上側に突出させると共に、上記弾性片(15)で基体(8)の下端を上記治具(11)の下板(11b)に弾性的に接触させ、この状態で上記上下板(11a,11b)を連結し、しかる後すべてのダイアフラム(8b)に同時に歪み検出部(9)の形成処理を行う歪み検出素子の製造方法を採用する。
【0011】
この請求項2に係る発明によれば、複数個の基体(8)を固定板(10)の予め定められた位置にそれぞれ固定し、次に固定板(10)を介し基体(8)を治具(11)で支持するので、すべてのダイアフラム(8b)の表面を基準位置(12)から所定高さの同一平面上に精度よく移動しないように保持することができる。また、請求項1に係る発明によれば、固定板(10)に予め設けた位置決めマーカー(13)を基準としてすべてのダイアフラム(8b)の表面を固定板(10)の板面に平行な方向に位置決めするので、治具(11)と基体(8)との間には固定板(10)の板面に平行な方向に関し高精度が要求されない。従って、治具(11)について固定板(10)の板面に平行な方向に関し高精度が要求されないこととなり、コストが低減される。また、請求項1,2に係る発明によれば複数個の基体(8)が固定板(10)に固定され、固定板(10)と一体で取り扱われるので、歪み検出部(9)の形成処理において治具(11)の交換や位置決め等を簡易かつ迅速に行うことができる。
【0012】
【0013】
また、請求項2に係る発明によれば、固定板(10)を介し基体(8)を治具(11)で支持する際、弾性片(15)が固定板(10)の厚さ方向に弾性変形し得るので、基体(8)が治具(11)に弾性的に接触する。従って、すべてのダイアフラム(8b)の表面が基準位置(12)から所定高さの同一平面上に円滑に保持されることとなる。
【0014】
【0015】
また、請求項1,2に係る発明によれば、固定板(10)の所定位置に貫通穴(14)を形成しておくことから、この貫通穴(14)に基体(8)を挿入することで基体(8)を固定板(10)に簡易にかつ精度よく固定することができる。また、歪み検出部(9)の形成処理において使用される洗浄液、現像液、リンス液、レジスト剥離液等の薬剤が貫通穴(14)を通して基体(8)の外側に流出しやすくなる。従って、基体(8)の内側に浸入した薬剤の基体(8)内への残留が防止され、後工程における不具合の発生も防止される。
【0016】
【0017】
請求項1,2に係る発明において、貫通穴(14)、弾性片(15)はフォトリソグラフィーとエッチングにより安価に精度良く形成することができる。
【0018】
【0019】
また、請求項1,2に係る発明によれば、基体(8)の外周に突起(8c)を設け、この突起(8c)を固定板(10)に接合するので、基体(8)の内面やダイアフラム(8b)の内面を傷付けず、従って歪み検出素子を圧力容器等に使用する場合にその信頼性が高まる。
【0020】
【0021】
また、請求項1に係る発明によれば、基体(8)を弾性片(15)に溶接により固定する場合、溶接箇所が凸部(15d)となっているので、先端が細い溶接電極を用いずとも適正に溶接を行うことができる。
【0022】
【0023】
また、請求項1に係る発明によれば、基体ごとに複数個の弾性片(15)を形成し各基体(8)を複数個の弾性片(15)で保持するので、基体(8)は固定板(10)上にその板面に平行な方向にずれないように保持されることになる。従って、固定板(10)の板面に平行な方向における基体(8)の位置決め精度が向上する。
【0024】
また、請求項4に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載された歪み検出素子の製造方法において、歪み検出部(9)を形成した後に弾性片(15)を切断して基体(8)を固定板(10)から分離する歪み検出素子の製造方法を採用する。
【0025】
この請求項4に係る発明によれば、歪み検出部(9)を形成した後に弾性片(15)を切断するので、歪み検出素子を固定板(10)から簡易に取り出すことができる。
また、請求項5に係る発明は、板面に複数個の貫通穴(14)を有し、各貫通穴(14)の内周に複数個の弾性片(15)を有し、各弾性片(15)は各貫通穴(14)の内周に沿って溝を介し湾曲して伸びる片持ち状の円弧部(15a)と、円弧部(15a)の先端から各貫通穴(14)の中心方向へ突出する突出部(15b)と、この突出部(15b)の下面に形成された、基体(8)の環状突起(8c)を接合する凸部(15d)とを有してなり、上記貫通穴(14)から基体(8)のダイアフラム(8b)が突出し、上記突出部(15b)に上記基体(8)の環状突起(8c)が固着されるようにした歪み検出素子製造用固定板を採用する。
【0026】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0027】
最初に、この歪み検出素子の製造方法により製造される歪み検出素子の一例について説明する。
【0028】
図1に示すように、歪み検出素子は基体8と、基体8の上に形成された歪み検出部9とを具備する。
【0029】
基体8はその全てが所定の金属素材で一体成形され、図2に示すように、円筒部8aの一端が薄肉部によって閉塞され他端が開放された構成とされる。薄肉部はダイアフラム8bとして機能するよう円筒部8aに支持される。円筒部8aの空洞8d内に流体が導入されると、流体の圧力がダイアフラム8bの裏面に図1の矢印A方向に作用し、これによりダイアフラム8bが変形する。また、円筒部8aの外周には突起8cが環状に形成されている。
【0030】
歪み検出部は、ダイアフラム8bの表面に積層された絶縁膜9a、歪みゲージ9b、電極9c、および歪みゲージ9bを保護する保護膜9dとで構成される。歪み検出素子に圧力が印加されると、受圧部である上記ダイアフラム8bが変形し、この歪みを歪みゲージ9bが検知し信号を発生する。
【0031】
上記構成の歪み検出素子は、次のような手順で同時に多数個製造される。
【0032】
すなわち、図3及び図4に示すように多数の基体8を固定板10の予め定められた位置にそれぞれ固定し、次に図9及び図10に示すように固定板10を介し基体8を治具11で支持してすべてのダイアフラム8bの表面を治具11の基準位置12から所定高さの同一平面上に保持し、次に固定板10に予め設けた図5に示す位置決めマーカー13を基準としてすべてのダイアフラム8bの表面を固定板10の板面に平行な方向に位置決めし、しかる後すべてのダイアフラム8bに同時に歪み検出部9の形成処理を行う。
【0033】
この一連の工程をより詳しく説明すると、まず最初に、図2に示す基体8と図5に示す固定板10が用意される。
【0034】
基体8は、図2に示す形状に高精度の寸法で製造され、この同じ形状の基体8が多数用意される。
【0035】
固定板10は0.1mm〜0.2mmの均一厚さの金属板で形成される。図5及び図6に示すように、固定板10には、多数の同じ径の貫通穴14が定位置に穿設される。貫通穴14の径及びピッチは高精度に仕上げられる。貫通穴14は例えばフォトリソグラフィーとエッチングにより穿設することができ、この製法によれば固定板10を安価に精度良く形成することができる。
【0036】
貫通穴14は基体8の円筒部8aを挿入する単なる丸穴とすることもできるが、望ましくは図6乃至図8に示すように、貫通穴14の内周すなわち丸穴の内周に弾性片15を形成する。弾性片15は一個でもよいが望ましくは複数個(例えば三個)設けられ、フォトリソグラフィーとエッチングにより丸穴の穿孔と同時に形成される。各弾性片15は丸穴の内周に沿って伸びる円弧部15aと、円弧部15aの先端から丸穴の中心方向へ突出する突出部15bとを備える。弾性片15は円弧部15aを備えることから固定板10の厚さ方向に弾性変形しやすくなるが、固定板10の板面に平行な方向には変形し難い。突出部15bにおける丸穴の中心に臨む先端15cは基体8の円筒部8aの表面に合致するように精度よく仕上げられる。また、円弧部15aは固定板10の厚さ方向に撓みやすくするべく例えば下側面がエッチングされ固定板10の厚さよりも薄く形成される。突出部15bは固定板10の厚さに保持され、その結果突出部15bは下方に突出する凸部15dを備える。すべての凸部15dにおける突出部15bの厚さは固定板10の厚さに等しい。
【0037】
また、図5に示すように、固定板10の端縁部には後述する治具11に取り付けるための取付穴16、歪み検出部9の形成工程で使用する位置決めマーカー13である穴が貫通穴14の穿設と同時に穿設される。
【0038】
次の工程として、図3及び図4に示すように、この固定板10に基体8を接合し固定する。具体的には、基体8を固定板10の下側から各貫通穴14に挿入し、ダイアフラム8bを固定板10上に突出させ、環状の突起8cを弾性片15の凸部15dに当てて接合する。この基体8の取り付けには画像認識システムを用いることができ、予め固定板10に形成された位置決めマーカー13等を基準として基体8と固定板10を高精度に位置合わせすることができる。この位置合わせの後、ロボットにより環状の突起8cを弾性片15の凸部15dに抵抗溶接により溶接し固定する。基体8と固定板10との接合は溶接によらず、接着剤を用いる等他の接合手段を用いることも可能である。
【0039】
この基体8の取り付けは、基体8のダイアフラム8bを除くいずれかの箇所を固定板10に固着することにより行うことができるが、望ましくは上記したように基体8の外周の突起8cを固定板10の弾性片15に接合する。このような接合方法を採ることにより、基体8の内面やダイアフラム8bの内面を傷付けることなく後述する治具11に基体8を取り付けることができる。従って、歪み検出素子を圧力容器等に使用する場合にその信頼性が高まる。
【0040】
また、この基体8の溶接の際、上述したように弾性片15の先端の凸部15dが周囲より下方に突出した状態で金属製の基体8に接触する。このため、先端が細い複雑な形状をした溶接電極等の工具を使用しなくても接合の位置を確定し適正に溶接を行うことができ、溶接の信頼性が向上する。また、各基体8は各貫通穴14において複数個(例えば三個)の弾性片15に溶接され保持されるので、基体8は固定板10上にその板面に平行な方向にずれないように保持されることになる。従って、固定板10の板面に平行な方向における基体8の位置決め精度が向上する。
【0041】
次いで、この多数の基体8が接合された固定板10を、図9及び図10に示すように、歪み検出部9を形成するための専用の治具11に取り付ける。
【0042】
治具11は、上板11aと下板11bとを備える。上板11aには固定板10の貫通穴14に対応するように多数の治具穴17が形成され、また、固定板10の位置決めマーカー13に対応するように覗き穴18が穿設される。上板11aはその上面が歪み検出部9を形成する際の基準位置12として使用することができるように高精度の平滑面に仕上げられる。上板11aの下面も基体8の突起8cに接する接触面として高精度の平滑面に仕上げられる。この上板11aの端には連結ネジ19が挿入され、連結ネジ19が固定板10の取付穴16を貫通し下板11bに螺合することにより上板11aが固定板10と共に下板11bに連結され固定される。下板11bには固定板10に保持された基体8の空洞8dの開口に対応するように多数の通孔20が穿設される。下板11bの上面は基体8の下端に接する接触面として平滑面に仕上げられる。
【0043】
固定板10を治具11に取り付けるには、まず、固定板10を下板11bの上に置いて基体8の下端を下板11bの上面に接触させる。次に、上板11aを固定板10の上から被せて上板11aの下面に固定板10を接触させると同時に基体8のダイアフラム8bを上板11aの治具穴17から突出させ、固定板10の弾性片15を含む貫通穴14の周縁部を上板11aの治具穴17の周縁部と基体8の突起8cとで挟み込む。その際、固定板10の弾性片15が固定板10の厚さ方向に弾性変形し得るので、基体8が治具11に弾性的に接触する。従って、すべてのダイアフラム8bの表面が基準位置12から所定高さの同一平面上に円滑に保持されることとなる。その後、上下板11a,11bを連結ネジ19で連結し、治具11に固定板10及び基体8を固定し一体化する。これにより、固定板10を介し基体8が治具11で支持され、すべてのダイアフラム8bの表面が基準位置12から所定高さの同一平面上に移動しないよう精度よく保持される。
【0044】
次いで、この治具11に装着された多数の基体8に対し、歪み検出部9を形成する。歪み検出部9の形成は図11に示す工程順に行う。
【0045】
すなわち、治具11に収めた固定板10に取り付けられた複数個の基体8におけるダイアフラム8bの上面に、絶縁膜9a、歪みゲージ用薄膜を順次形成し、固定板10の位置決めマーカー13を基準として高精度に位置合わせした図示しないマスクを用いてフォトリソグラフィー技術によりゲージパターニングを行い歪みゲージ9bを形成し、更に電極9cの形成と表面保護膜9dの形成を行う。
【0046】
上述したように、すべてのダイアフラム8bの表面が治具11の基準位置12から所定高さの同一平面上に移動しないよう精度よく保持されるので、絶縁膜9a、歪みゲージ9b等は均等な厚さで形成される。この場合、固定板10の弾性片15に治具11の上板11aにおける治具穴17の縁が当たらないようにしておくと、弾性片15は固定板10の厚さ方向に変位可能になり、歪みゲージ9b等のパターンをより精度良く形成することができる。
【0047】
また、固定板10に予め設けた位置決めマーカー13を基準としてすべてのダイアフラム8bの表面が固定板10の板面に平行な方向に位置決めされるので、絶縁膜9a、歪みゲージ9b等はダイアフラム8b上に適正な向き、配置で形成される。この場合、従来のごとく治具11上の位置を基準とするのではなく、固定板10の位置決めマーカー13を基準としてすべてのダイアフラム8bの表面を固定板10の板面に平行な方向に位置決めするので、治具11と基体8との間には固定板10の板面に平行な方向に関し高精度が要求されない。従って、治具11について固定板10の板面に平行な方向に関し高精度が要求されないこととなり、コストが低減される。
【0048】
また、通常の場合、治具11は図11に示す各工程又は数工程毎に異なるものが用意されるので、その都度基体8を各工程用の治具に付け替える必要があるが、全基体8は固定板10と一体化されているので、全基体8がまとまった状態で治具に対し着脱される。従って、治具を替えても基体8とマスク等とのズレがなく、固定板10の基準位置である位置決めマーカー13とマスクをあわせれば高精度な位置決めが可能となり、使用する治具はことに治具の延び方向に関し高精度な加工を施す必要がなく安価なものとなる。
【0049】
また、既述のごとく固定板10の予め定められた位置には貫通穴14が形成されているので、歪み検出部9の形成処理において使用される洗浄液、現像液、リンス液、レジスト剥離液等の薬剤が貫通穴14を通して基体8の外側に流出しやすくなる。従って、基体8に付着した薬剤の残留が防止され、後工程における不具合の発生も防止される。
【0050】
かくて、すべての基体8のダイアフラム8b上に同時に歪み検出部9が形成されると、その後連結ネジ19を緩めて治具11を分解し、固定板10を治具11から取り出す。完成した歪み検出素子としての基体8を固定板10から取り出すには、溶接部分を剥がすことも考えられるが、望ましくは弾性片15を打ち抜きプレス等により切断して基体8を固定板10から分離する。これにより、歪み検出素子を固定板10から簡易に取り出すことができる。
【0051】
【発明の効果】
請求項2に係る発明によれば、複数個の基体を固定板の予め定められた位置にそれぞれ固定し、次に固定板を介し基体を治具で支持するので、すべてのダイアフラムの表面を基準位置から所定高さの同一平面上に精度よく移動しないように保持することができる。また、請求項1に係る発明によれば、固定板に予め設けた位置決めマーカーを基準としてすべてのダイアフラムの表面を固定板の板面に平行な方向に位置決めするので、治具と基体との間には固定板の板面に平行な方向に関し高精度が要求されない。従って、治具について固定板の板面に平行な方向に関し高精度が要求されないこととなり、コストが低減される。また、請求項1,2に係る発明によれば、複数個の基体が固定板に固定され、固定板と一体で取り扱われるので、歪み検出部の形成処理において治具の交換や位置決め等を簡易かつ迅速に行うことができる。
【0052】
請求項2に係る発明によれば、固定板を介し基体を治具で支持する際、弾性片が固定板の厚さ方向に弾性変形し得るので、基体が治具に弾性的に接触する。従って、すべてのダイアフラムの表面が基準位置から所定高さの同一平面上に円滑に保持されることとなる。
【0053】
請求項1,2に係る発明によれば、固定板の所定位置に貫通穴を形成しておくことから、この貫通穴に基体を挿入することで基体を固定板に簡易にかつ精度よく固定することができる。また、歪み検出部の形成処理において使用される洗浄液、現像液、リンス液、レジスト剥離液等の薬剤が貫通穴を通して基体の外側に流出しやすくなる。従って、基体の内側に浸入した薬剤の基体内への残留が防止され、後工程における不具合の発生も防止される。
【0054】
請求項1,2に係る発明によれば、固定板の貫通穴の内周に弾性片を形成するので、貫通穴及び弾性片をフォトリソグラフィーとエッチングにより安価に精度良く形成することができる。
【0055】
請求項1,2に係る発明によれば、基体の外周に突起を設け、この突起を固定板に接合する歪み検出素子の製造方法であるから、基体の内面やダイアフラムの内面を傷付けず、従って歪み検出素子を圧力容器等に使用する場合にその信頼性が高まる。
【0056】
請求項1に係る発明によれば、基体を弾性片に溶接により固定する場合、溶接箇所が凸部となっているので、先端が細い溶接電極を用いずとも適正に溶接を行うことができる。
【0057】
請求項1に係る発明によれば、基体ごとに複数個の弾性片を形成した歪み検出素子の製造方法であり、基体ごとに複数個の弾性片を形成し各基体を複数個の弾性片で保持するので、基体は固定板上にその板面に平行な方向にずれないように保持されることになる。従って、固定板の板面に平行な方向における基体の位置決め精度が向上する。また、加熱によって固定板に発生する熱応力を緩和するもできる。
【0058】
請求項4に係る発明によれば、請求項1又は請求項2に記載された歪み検出素子の製造方法において、歪み検出部を形成した後に弾性片を切断して基体を固定板から分離するので、歪み検出素子を固定板から簡易に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る歪み検出素子の製造方法により製造される歪み検出素子の縦断面図である。
【図2】 図1に示す歪み検出素子の基体の縦断面図である。
【図3】 図2に示す基体を固定板に固定した状態を示す部分切欠斜視図である。
【図4】 図3に示す多数の基体のうち一つの基体を取り出して示す部分切欠斜視図である。
【図5】 固定板を示す平面図である。
【図6】 図5中、VI部の拡大図である。
【図7】 図6中、VII−VII線矢視断面図である。
【図8】 図6に示す固定板の局部を裏面から見た斜視図である。
【図9】 本発明に係る歪み検出素子の製造方法で使用される治具に基体を装着して示す平面図である。
【図10】 図9中、X−X線矢視断面図である。
【図11】 本発明に係る歪み検出素子の製造方法で行われる歪み検出部形成工程のフローチャートである。
【図12】 従来の歪み検出素子の製造方法で使用される治具に基体を装着して示す平面図である。
【図13】 図12中、XIII−XIII線矢視断面図である。
【図14】 従来の他の歪み検出素子の製造方法で使用される治具に基体を装着して示す斜視図である。
【図15】 図14中、治具の一部を取り出して示す垂直断面図である。
【符号の説明】
8…基体
8b…ダイアフラム
8c…突起
9…歪み検出部
10…固定板
11…治具
12…基準位置
13…位置決めマーカー
14…貫通穴
15…弾性片
15d…凸部
Claims (5)
- 板面に複数個の貫通穴(14)を有し、各貫通穴(14)の内周に複数個の弾性片(15)を有し、各弾性片(15)は各貫通穴(14)の内周に沿って溝を介し湾曲して伸びる片持ち状の円弧部(15a)と、円弧部(15a)の先端から各貫通穴(14)の中心方向へ突出する突出部(15b)と、この突出部(15b)の下面に形成された凸部(15d)とを有し、上記板面の所定箇所に位置決めマーカー(13)を有する構造の固定板(10)を形成し、円筒部(8a)の一端がダイアフラム(8b)で閉じられ、この円筒部(8a)の外周に環状突起(8c)が設けられた構造の基体(8)を複数個形成し、画像認識システムにより上記位置決めマーカー(13)を基準に各基体(8)を上記固定板(10)に位置合わせし、しかる後各基体(8)を上記各貫通穴(14)に挿入し、上記環状突起(8c)を上記突出部(15b)の凸部(15d)に当てて固着し、しかる後すべてのダイアフラム(8b)に同時に歪み検出部(9)の形成処理を行うことを特徴とする歪み検出素子の製造方法。
- 板面に複数個の貫通穴(14)を有し、各貫通穴(14)の内周に複数個の弾性片(15)を有し、各弾性片(15)は各貫通穴(14)の内周に沿って溝を介し湾曲して伸びる片持ち状の円弧部(15a)と、円弧部(15a)の先端から各貫通穴(14)の中心方向へ突出する突出部(15b)と、この突出部(15b)の下面に形成された凸部(15d)とを有する構造の固定板(10)を形成し、円筒部(8a)の一端がダイアフラム(8b)で閉じられ、この円筒部(8a)の外周に環状突起(8c)が設けられた構造の基体(8)を複数個形成し、各基体(8)をそのダイアフラム(8b)側から上記各貫通穴(14)に挿入して、上記環状突起(8c)のダイアフラム(8b)側を上記突出部(15b)の下面の凸部(15d)に当てて固着し、次に上記固定板(10)を治具(11)の下板(11b)の上に置いて基体(8)の下端を下板(11b)の上面に接触させ、治具(11)の上板(11a)を上記固定板(10)の上から被せて上板(11a)の下面に固定板(10)を接触させると同時に上記ダイアフラム(8b)を上板(11a)の治具穴(17)から上板(11a)の基準位置(12)となる上面より上側に突出させると共に、上記弾性片(15)で基体(8)の下端を上記治具(11)の下板(11b)に弾性的に接触させ、この状態で上記上下板(11a,11b)を連結し、しかる後すべてのダイアフラム(8b)に同時に歪み検出部(9)の形成処理を行うことを特徴とする歪み検出素子の製造方法。
- 請求項1に記載された歪み検出素子の製造方法において、位置決めマーカー(13)を基準にしてフォトリソグラフィーにより歪み検出部(9)の形成処理を行うことを特徴とする歪み検出素子の製造方法。
- 請求項1又は請求項2に記載された歪み検出素子の製造方法において、歪み検出部(9)を形成した後に弾性片(15)を切断して基体(8)を固定板(10)から分離することを特徴とする歪み検出素子の製造方法。
- 板面に複数個の貫通穴(14)を有し、各貫通穴(14)の内周に複数個の弾性片(15)を有し、各弾性片(15)は各貫通穴(14)の内周に沿って溝を介し湾曲して伸びる片持ち状の円弧部(15a)と、円弧部(15a)の先端から各貫通穴(14)の中心方向へ突出する突出部(15b)と、この突出部(15b)の下面に形成された、基体(8)の環状突起(8c)を接合する凸部(15d)とを有してなり、上記貫通穴(14)から基体(8)のダイアフラム(8b)が突出し、上記突出部(15b)に上記基体(8)の環状突起(8c)が固着されるようにしたことを特徴とする歪み検出素子製造用固定板。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001332863A JP4073199B2 (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 歪み検出素子の製造方法 |
US10/255,620 US6865799B2 (en) | 2001-10-30 | 2002-09-27 | Method of manufacturing strain-detecting devices |
DE60210911T DE60210911T2 (de) | 2001-10-30 | 2002-09-30 | Verfahren zur Herstellung von dehnungserfassenden Vorrichtungen |
ES02102399T ES2263739T3 (es) | 2001-10-30 | 2002-09-30 | Procedimiento de fabricacion de dispositivos de deteccion de deformacion. |
EP02102399A EP1318390B1 (en) | 2001-10-30 | 2002-09-30 | Method of manufacturing strain-detecting devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001332863A JP4073199B2 (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 歪み検出素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003139637A JP2003139637A (ja) | 2003-05-14 |
JP4073199B2 true JP4073199B2 (ja) | 2008-04-09 |
Family
ID=19148224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001332863A Expired - Lifetime JP4073199B2 (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 歪み検出素子の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6865799B2 (ja) |
EP (1) | EP1318390B1 (ja) |
JP (1) | JP4073199B2 (ja) |
DE (1) | DE60210911T2 (ja) |
ES (1) | ES2263739T3 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4452526B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2010-04-21 | 長野計器株式会社 | 歪検出素子及び圧力センサ |
JP2006184215A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Honda Motor Co Ltd | 圧力分布測定装置 |
CN101614522B (zh) * | 2009-07-31 | 2011-03-02 | 中国航天科技集团公司第四研究院第四十四研究所 | 基于离子束技术的电阻应变计制作方法 |
CN102730632A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-10-17 | 西北工业大学 | 一种基于mems的金属薄膜应变计加工方法 |
US8863586B2 (en) * | 2012-11-07 | 2014-10-21 | General Electric Company | Self-calibrating resistive flexure sensor |
US9480415B2 (en) | 2013-04-26 | 2016-11-01 | Medtronic Navigation, Inc. | Electromagnetic coil apparatuses for surgical navigation and corresponding methods |
US11096605B2 (en) | 2015-03-31 | 2021-08-24 | Medtronic Navigation, Inc. | Modular coil assembly |
JP6944765B2 (ja) * | 2016-05-16 | 2021-10-06 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両台車の組立方法、測定治具及び鉄道車両台車 |
JP6714439B2 (ja) * | 2016-06-09 | 2020-06-24 | 長野計器株式会社 | 歪検出器及びその製造方法 |
US10872176B2 (en) * | 2017-01-23 | 2020-12-22 | General Electric Company | Methods of making and monitoring a component with an integral strain indicator |
KR101927046B1 (ko) | 2017-10-11 | 2018-12-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 압력센서 및 그 제조방법 |
CN111665133A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-15 | 扬州大学 | Frp筋受拉持荷、测试装置及其操作方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4040118A (en) * | 1975-06-18 | 1977-08-02 | Bunker Ramo Corporation | Pressure sensitive transducer |
US5144843A (en) | 1988-07-26 | 1992-09-08 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Pressure sensor |
JP2768804B2 (ja) | 1990-05-10 | 1998-06-25 | エヌオーケー株式会社 | 圧力センサの製造方法 |
JPH0829280A (ja) | 1994-07-19 | 1996-02-02 | Nippon Denshi Ion:Kk | 圧力センサの製造方法および圧力センサ |
JP4118990B2 (ja) * | 1997-12-11 | 2008-07-16 | 長野計器株式会社 | 圧力センサ |
JPH11311577A (ja) | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体圧力センサ用台座の製造方法 |
-
2001
- 2001-10-30 JP JP2001332863A patent/JP4073199B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-09-27 US US10/255,620 patent/US6865799B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-30 ES ES02102399T patent/ES2263739T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-30 DE DE60210911T patent/DE60210911T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-30 EP EP02102399A patent/EP1318390B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60210911D1 (de) | 2006-06-01 |
EP1318390A2 (en) | 2003-06-11 |
JP2003139637A (ja) | 2003-05-14 |
DE60210911T2 (de) | 2006-12-14 |
EP1318390B1 (en) | 2006-04-26 |
US20030079551A1 (en) | 2003-05-01 |
EP1318390A3 (en) | 2004-06-23 |
ES2263739T3 (es) | 2006-12-16 |
US6865799B2 (en) | 2005-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4073199B2 (ja) | 歪み検出素子の製造方法 | |
US6998857B2 (en) | Probe unit and its manufacture | |
KR101012599B1 (ko) | 프로브 시트 및 전기적 접속장치 | |
JP2011003910A (ja) | インプリントリソグラフィ | |
JP2007279034A (ja) | 平板表示素子テストのための検査装置及びその製造方法 | |
KR100393452B1 (ko) | 반도체소자검사용 기판의 제조방법 | |
JP2009178841A (ja) | ガイドマスクを用いてアプリケーションプラットフォーム上にmems部品を載置する方法及び装置 | |
JP6727988B2 (ja) | プローブカードの製造方法 | |
JP2004045310A (ja) | プローブユニット及びその製造方法 | |
JP4185218B2 (ja) | コンタクトプローブとその製造方法、および前記コンタクトプローブを用いたプローブ装置とその製造方法 | |
JP5530191B2 (ja) | 電気的試験用プローブ及びその製造方法、並びに電気的接続装置及びその製造方法 | |
JP3980995B2 (ja) | ボール位置決め治具の製造方法 | |
JP2006194740A (ja) | プローブエレメント及びその製造方法 | |
JPH10239399A (ja) | エッジセンサー並びにそれを備えたコンタクトプローブおよびそれらを備えたプローブ装置 | |
JP2000304772A (ja) | 検査用端子装置及びその製造方法 | |
JP2003322664A (ja) | プローブユニット及びプローブカード | |
JPH10239353A (ja) | コンタクトプローブおよびそれを備えたプローブ装置並びにコンタクトプローブの製造方法 | |
JP4131096B2 (ja) | 回路基板の製造方法 | |
JP4074287B2 (ja) | プローブユニットの製造方法 | |
JP3651451B2 (ja) | プローブユニットおよびその製造方法 | |
JP3958592B2 (ja) | 圧力センサ及びその製造方法 | |
JP4767075B2 (ja) | 電気的接続装置 | |
JPH1116961A (ja) | 屈曲部を有する金属体およびその成形方法と前記金属体を用いたコンタクトプローブおよびその製造方法 | |
JPH11352151A (ja) | コンタクトプローブおよびそれを備えたプローブ装置並びにコンタクトプローブの製造方法 | |
JP2000121670A (ja) | コンタクトプローブとその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040513 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060919 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061219 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070216 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080122 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4073199 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140201 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |