JP7469933B2 - Strain gauges - Google Patents
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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、抵抗体は、例えば、絶縁性樹脂上に形成されている。又、例えば、抵抗体の両端が電極として用いられ、電極には、はんだにより外部接続用のリード線等が接合され、電子部品との信号入出力を可能としている(例えば、特許文献1参照)。 There is known a strain gauge that is attached to a measurement object to detect the strain of the measurement object. The strain gauge has a resistor that detects strain, and the resistor is formed, for example, on an insulating resin. In addition, for example, both ends of the resistor are used as electrodes, and external connection lead wires or the like are joined to the electrodes by soldering, enabling signal input and output with electronic components (see, for example, Patent Document 1).
ところで、ひずみゲージにおいて、抵抗体の両端部から延在する一対の金属層上に他の金属層を積層して電極として用いる場合もある。この場合、抵抗体を形成する基材が樹脂製である場合には、折り曲げ等によりひずみゲージに比較的大きな応力がかかり、電極を構成する下層の金属層にクラックが入る場合があった。 In some strain gauges, a pair of metal layers extending from both ends of a resistor are laminated on top of another metal layer to be used as electrodes. In this case, if the base material forming the resistor is made of resin, bending or the like can cause a relatively large stress to be applied to the strain gauge, which can cause cracks to appear in the lower metal layer that constitutes the electrode.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、電極を構成する金属層にクラックが入ることを抑制可能な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 consideration of the above points, and aims to provide a strain gauge that can prevent cracks from occurring in the metal layer that constitutes the electrode.
本ひずみゲージは、可撓性を有する樹脂製の基材と、前記基材上にCr、CrN、及びCr2Nを含む膜から形成された抵抗体と、前記基材上に形成され、前記抵抗体と電気的に接続された一対の電極と、を有し、前記電極は、前記抵抗体の両端部から延在する一対の第1金属層と、各々の前記第1金属層上に積層され、前記第1金属層よりも低抵抗の材料から形成された第2金属層と、を含み、前記第2金属層の下面は、前記第1金属層の上面に接合され、前記第2金属層の平面形状は矩形状であり、前記第2金属層の4つの角部では、前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角であり、前記第2金属層の4つの角部以外では、前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角でない部分を含む。 This strain gauge has a flexible resin substrate, a resistor formed on the substrate from a film containing Cr, CrN, and Cr 2 N, and a pair of electrodes formed on the substrate and electrically connected to the resistor, the electrodes including a pair of first metal layers extending from both ends of the resistor, and a second metal layer laminated on each of the first metal layers and formed from a material having a lower resistance than the first metal layer, the lower surface of the second metal layer being joined to the upper surface of the first metal layer, the second metal layer having a rectangular planar shape, the angle between the upper surface of the first metal layer and the side surface of the second metal layer at four corners of the second metal layer being an obtuse angle, and the angle between the upper surface of the first metal layer and the side surface of the second metal layer being a non-obtuse angle at other than the four corners of the second metal layer.
開示の技術によれば、電極を構成する金属層にクラックが入ることを抑制可能なひずみゲージを提供できる。 The disclosed technology makes it possible to provide a strain gauge that can prevent cracks from occurring in the metal layer that constitutes the electrode.
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。 Below, a description of the embodiment of the invention will be given with reference to the drawings. In each drawing, the same components are given the same reference numerals, and duplicated explanations may be omitted.
〈第1実施形態〉
図1は、第1実施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実施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3は、第1実施形態に係るひずみゲージを例示する部分拡大断面図であり、図1のB-B線に沿う断面を示している。図1~図3を参照すると、ひずみゲージ1は、基材10と、抵抗体30と、配線41と、電極50とを有している。
First Embodiment
Fig. 1 is a plan view illustrating a strain gauge according to a first embodiment. Fig. 2 is a cross-sectional view illustrating the strain gauge according to the first embodiment, showing a cross section along line A-A in Fig. 1. Fig. 3 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating the strain gauge according to the first embodiment, showing a cross section along line B-B in Fig. 1. With reference to Figs. 1 to 3, the
なお、本実施形態では、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 this embodiment, for convenience, in the
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
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
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, "formed from an insulating resin film" does not prevent the
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。なお、図1では、便宜上、抵抗体30と第2金属層52(後述)を異なる梨地模様で示している。
The
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
ここで、Cr混相膜とは、Cr、CrN、Cr2N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, etc. are mixed together. 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。
The thickness of the
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重量%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く、90重量%以上含むことが更に好ましい。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
又、抵抗体30がCr混相膜である場合、Cr混相膜に含まれるCrN及びCr2Nは20重量%以下であることが好ましい。Cr混相膜に含まれるCrN及びCr2Nが20重量%以下であることで、ゲージ率の低下を抑制できる。
Furthermore, when the
又、CrN及びCr2N中のCr2Nの割合は80重量%以上90重量%未満であることが好ましく、90重量%以上95重量%未満であることが更に好ましい。CrN及びCr2N中のCr2Nの割合が90重量%以上95重量%未満であることで、半導体的な性質を有するCr2Nにより、TCRの低下(負のTCR)が一層顕著となる。更に、セラミックス化を低減することで、脆性破壊の低減がなされる。 In addition, the ratio of Cr2N in CrN and Cr2N is preferably 80% by weight or more and less than 90% by weight, and more preferably 90% by weight or more and less than 95% by weight. When the ratio of Cr2N in CrN and Cr2N is 90% by weight or more and less than 95% by weight, the decrease in TCR (negative TCR) becomes more significant due to the Cr2N having semiconducting properties. Furthermore, by reducing the ceramicization, brittle fracture is reduced.
一方で、膜中に微量のN2もしくは原子状のNが混入、存在した場合、外的環境(例えば高温環境下)によりそれらが膜外へ抜け出ることで、膜応力の変化を生ずる。化学的に安定なCrNの創出により上記不安定なNを発生させることがなく、安定なひずみゲージを得ることができる。 On the other hand, if a small amount of N2 or atomic N is mixed in or present in the film, it will escape to the outside of the film due to the external environment (for example, a high temperature environment), causing a change in the film stress. By creating chemically stable CrN, it is possible to obtain a stable strain gauge without generating the unstable N mentioned above.
電極50は、基材10上に形成され、抵抗体30と電気的に接続されている。電極50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。
The
電極50は、一対の第1金属層51と、各々の第1金属層51上に積層形成された第2金属層52とを有している。第1金属層51は、配線41を介して抵抗体30の両端部と電気的に接続されている。第1金属層51は、平面視において、抵抗体30及び配線41よりも拡幅して略矩形状に形成されている。抵抗体30は、例えば、第1金属層51の一方に接続される配線41の端部からジグザグに折り返しながら延在し、第1金属層51の他方に接続される配線41の端部に達する。なお、抵抗体30と配線41と第1金属層51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できる。従って、抵抗体30と配線41と第1金属層51とは、厚さが略同一である。
The
第2金属層52は、抵抗体30(配線41、第1金属層51)よりも低抵抗の材料から形成されている。第2金属層52の材料は、抵抗体30よりも低抵抗の材料であれば、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、第2金属層52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。第2金属層52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、3μm~5μm程度とすることができる。
The
第2金属層52は、第1金属層51の上面の一部に形成されてもよいし、第1金属層51の上面の全体に形成されてもよい。第2金属層52の上面に、更に他の1層以上の金属層を積層してもよい。例えば、第2金属層52を銅層とし、銅層の上面に金層を積層してもよい。或いは、第2金属層52を銅層とし、銅層の上面にパラジウム層と金層を順次積層してもよい。電極50の最上層を金層とすることで、電極50のはんだ濡れ性を向上できる。
The
ひずみゲージ1は、第1金属層51の上面と第2金属層52の側面とのなす角度θが鈍角である部分を有する。
The
具体的には、例えば、第2金属層52の平面形状が略矩形状であり、少なくとも4つの角部において、第1金属層51の上面と第2金属層52の側面とのなす角度θが鈍角となるように、第2金属層52の側面が傾斜している。第2金属層52の側面の断面形状は、凸型R形状である。すなわち、第2金属層52の側面の断面形状は、なだらかにカーブを描いて外側に膨らむ曲線状である。
Specifically, for example, the planar shape of the
なお、第2金属層52の側面の断面形状が曲線状である場合には、角度θは、断面視において、第2金属層52の側面と第1金属層51の上面との交点で第2金属層52の側面に対して引いた接線と第1金属層51の上面との角度で定義する。
When the cross-sectional shape of the side of the
このように、第2金属層52の少なくとも4つの角部において、第1金属層51の上面と第2金属層52の側面とのなす角度θが鈍角となるように、第2金属層52の側面を第1金属層51の上面に対して傾斜させることが好ましい。
In this way, it is preferable to incline the side of the
これにより、製造工程や製品完成後に折り曲げ等によりひずみゲージ1に応力がかかった場合に、第1金属層51と第2金属層52の界面への応力を低減し、第1金属層51と第2金属層52との界面において第1金属層51にクラックが入ることを抑制できる。角度θは、120度以上であることが好ましく、135度以上であることが更に好ましい。これにより、クラックを抑制する効果を更に高めることができる。
As a result, when stress is applied to the
又、第1金属層51の厚さ(=抵抗体30の厚さ)が比較的薄く(0.05μm~2μm程度)、第2金属層52の厚さが第1金属層51の厚さよりも厚い場合に、特に第1金属層51にクラックが入り易く、第2金属層52の厚さが第1金属層51の厚さの2倍以上である場合に特に顕著である。そのため、第2金属層52の厚さが第1金属層51の厚さよりも厚い場合に、第2金属層52の少なくとも4つの角部において角度θを鈍角とする技術的意義が大きく、第2金属層52の厚さが第1金属層51の厚さの2倍以上である場合に特に技術的意義が大きい。
In addition, when the thickness of the first metal layer 51 (= the thickness of the resistor 30) is relatively thin (about 0.05 μm to 2 μm) and the thickness of the
又、特に基材10が樹脂である場合に、折り曲げ等によりひずみゲージ1にかる応力が大きくなるため、第2金属層52の少なくとも4つの角部において角度θを鈍角とする技術的意義が大きい。
In particular, when the
折り曲げ等によりひずみゲージ1に応力がかかった場合に、特に4つの角部近傍に応力が集中する。そのため、第2金属層52の少なくとも4つの角部において角度θを鈍角とすることが好ましいが、4つの角部を含めた第2金属層52の全側面において角度θを鈍角としてもよい。
When stress is applied to the
なお、ひずみゲージ1が起歪体に貼り付けられた後には、ひずみゲージ1が曲げられるおそれが少ないため、第1金属層51にクラックが入り易いのは、ひずみゲージ1が起歪体に貼り付けられる前である。
In addition, since there is little risk of the
抵抗体30及び配線41を被覆し電極50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及び配線41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及び配線41を湿気等から保護できる。なお、カバー層60は、第2金属層52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
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
ひずみゲージ1を製造するためには、まず、基材10を準備し、基材10の上面10aに金属層(便宜上、金属層Aとする)を形成する。金属層Aは、最終的にパターニングされて抵抗体30、配線41、及び第1金属層51となる層である。従って、金属層Aの材料や厚さは、前述の抵抗体30、配線41、及び第1金属層51の材料や厚さと同様である。
To manufacture the
金属層Aは、例えば、金属層A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できる。金属層A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。 Metal layer A can be formed, for example, by magnetron sputtering using a raw material capable of forming metal layer A as a target. Instead of magnetron sputtering, metal layer A may also be formed using reactive sputtering, vapor deposition, arc ion plating, pulsed laser deposition, or the like.
ゲージ特性を安定化する観点から、金属層A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所定の膜厚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, it is preferable to vacuum-deposit a functional layer of a predetermined thickness as a base layer on the
本願において、機能層とは、少なくとも上層である金属層A(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Aの酸化を防止する機能や、基材10と金属層A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 this application, the functional layer refers to a layer that has the function of promoting the crystal growth of at least the upper layer, metal layer A (resistor 30). The functional layer preferably also has the function of preventing oxidation of metal layer A due to oxygen and moisture contained in the
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A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Aの酸化を防止する機能を備えることは有効である。
The insulating resin film that constitutes the
機能層の材料は、少なくとも上層である金属層A(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 has the function of promoting the crystal growth of at least the upper metal layer A (resistor 30), and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the functional layer may be one or more metals selected from the group consisting of Cr (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), and Al (aluminum), an alloy of any of the metals in this group, or a compound of any of the metals in this group.
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、Si3N4、TiO2、Ta2O5、SiO2等が挙げられる。 Examples of the alloy include FeCr, TiAl, FeNi, NiCr, CrCu, etc. Examples of the compound include TiN, TaN , Si3N4 , TiO2 , Ta2O5 , SiO2 , etc.
機能層が金属又は合金のような導電材料から形成される場合には、機能層の膜厚は抵抗体の膜厚の1/20以下であることが好ましい。このような範囲であると、α-Crの結晶成長を促進できると共に、抵抗体に流れる電流の一部が機能層に流れて、ひずみの検出感度が低下することを防止できる。 When the functional layer is made of a conductive material such as a metal or alloy, the thickness of the functional layer is preferably 1/20 or less of the thickness of the resistor. In this range, the crystal growth of α-Cr can be promoted, and a part of the current flowing through the resistor can be prevented from flowing through the functional layer, which would reduce the sensitivity of strain detection.
機能層が金属又は合金のような導電材料から形成される場合には、機能層の膜厚は抵抗体の膜厚の1/50以下であることがより好ましい。このような範囲であると、α-Crの結晶成長を促進できると共に、抵抗体に流れる電流の一部が機能層に流れて、ひずみの検出感度が低下することを更に防止できる。 When the functional layer is made of a conductive material such as a metal or alloy, it is more preferable that the thickness of the functional layer is 1/50 or less of the thickness of the resistor. In this range, the crystal growth of α-Cr can be promoted, and it is further possible to prevent a portion of the current flowing through the resistor from flowing through the functional layer, which would otherwise reduce the sensitivity of strain detection.
機能層が金属又は合金のような導電材料から形成される場合には、機能層の膜厚は抵抗体の膜厚の1/100以下であることが更に好ましい。このような範囲であると、抵抗体に流れる電流の一部が機能層に流れて、ひずみの検出感度が低下することを一層防止できる。 When the functional layer is made of a conductive material such as a metal or alloy, it is even more preferable that the thickness of the functional layer is 1/100 or less of the thickness of the resistor. In this range, it is possible to further prevent a portion of the current flowing through the resistor from flowing through the functional layer, thereby preventing a decrease in the strain detection sensitivity.
機能層が酸化物や窒化物のような絶縁材料から形成される場合には、機能層の膜厚は、1nm~1μmとすることが好ましい。このような範囲であると、α-Crの結晶成長を促進できると共に、機能層にクラックが入ることなく容易に成膜できる。 When the functional layer is made of an insulating material such as an oxide or nitride, the thickness of the functional layer is preferably 1 nm to 1 μm. This range promotes the crystal growth of α-Cr and allows the functional layer to be easily formed without cracking.
機能層が酸化物や窒化物のような絶縁材料から形成される場合には、機能層の膜厚は、1nm~0.8μmとすることがより好ましい。このような範囲であると、α-Crの結晶成長を促進できると共に、機能層にクラックが入ることなく更に容易に成膜できる。 When the functional layer is made of an insulating material such as an oxide or nitride, it is more preferable that the thickness of the functional layer is 1 nm to 0.8 μm. This range promotes the crystal growth of α-Cr and makes it easier to form the functional layer without cracking.
機能層が酸化物や窒化物のような絶縁材料から形成される場合には、機能層の膜厚は、1nm~0.5μmとすることが更に好ましい。このような範囲であると、α-Crの結晶成長を促進できると共に、機能層にクラックが入ることなく一層容易に成膜できる。 When the functional layer is made of an insulating material such as an oxide or nitride, it is even more preferable that the thickness of the functional layer is between 1 nm and 0.5 μm. This range promotes the crystal growth of α-Cr and makes it easier to form the functional layer without cracking.
なお、機能層の平面形状は、例えば、図1に示す抵抗体の平面形状と略同一にパターニングされている。しかし、機能層の平面形状は、抵抗体の平面形状と略同一である場合には限定されない。機能層が絶縁材料から形成される場合には、抵抗体の平面形状と同一形状にパターニングしなくてもよい。この場合、機能層は少なくとも抵抗体が形成されている領域にベタ状に形成されてもよい。或いは、機能層は、基材10の上面全体にベタ状に形成されてもよい。
The planar shape of the functional layer is patterned, for example, to be substantially the same as the planar shape of the resistor shown in FIG. 1. However, the planar shape of the functional layer is not limited to being substantially the same as the planar shape of the resistor. If the functional layer is formed from an insulating material, it does not have to be patterned to be the same as the planar shape of the resistor. In this case, the functional layer may be formed in a solid shape at least in the area where the resistor is formed. Alternatively, the functional layer may be formed in a solid shape over the entire top surface of the
又、機能層が絶縁材料から形成される場合に、機能層の厚さを50nm以上1μm以下となるように比較的厚く形成し、かつベタ状に形成することで、機能層の厚さと表面積が増加するため、抵抗体が発熱した際の熱を基材10側へ放熱できる。その結果、ひずみゲージ1において、抵抗体の自己発熱による測定精度の低下を抑制できる。
In addition, when the functional layer is made of an insulating material, the functional layer is formed relatively thick, at a thickness of 50 nm to 1 μm, and formed in a solid shape, so that the thickness and surface area of the functional layer are increased, and the heat generated by the resistor can be dissipated to the
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 formed in a vacuum by conventional sputtering, for example, using a raw material capable of forming the functional layer as a target and introducing Ar (argon) gas into a chamber. By using conventional sputtering, the functional layer is formed while etching the
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 just one example of a method for forming the functional layer, and the functional layer may be formed by other methods. For example, a method may be used in which the
機能層の材料と金属層A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Aとしてα-Cr(アルファクロム)を主成分とするCr混相膜を成膜可能である。 There are no particular restrictions on the combination of the material of the functional layer and the material of the metal layer A, and they can be selected appropriately depending on the purpose. For example, it is possible to use Ti as the functional layer and form a Cr mixed phase film with α-Cr (alpha chromium) as the main component as the metal layer A.
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Aを成膜できる。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Aを成膜してもよい。この際、窒素ガスの導入量や圧力(窒素分圧)を変えることや加熱工程を設けて加熱温度を調整することで、Cr混相膜に含まれるCrN及びCr2Nの割合、並びにCrN及びCr2N中のCr2Nの割合を調整できる。 In this case, for example, the metal layer A can be formed by magnetron sputtering using a raw material capable of forming a Cr mixed phase film as a target and introducing Ar gas into a chamber. Alternatively, the metal layer A can be formed by reactive sputtering using pure Cr as a target and introducing an appropriate amount of nitrogen gas together with Ar gas into a chamber. In this case, the ratio of CrN and Cr 2 N contained in the Cr mixed phase film and the ratio of Cr 2 N in CrN and Cr 2 N can be adjusted by changing the amount and pressure (nitrogen partial pressure) of the nitrogen gas introduced or by providing a heating process to adjust the heating temperature.
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 can be formed that is mainly composed of α-Cr, which has a stable crystal structure. In addition, the Ti that constitutes the functional layer diffuses into the Cr mixed-phase film, improving the gauge characteristics. For example, the gauge factor of the
なお、金属層AがCr混相膜である場合、Tiからなる機能層は、金属層A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Aの酸化を防止する機能、及び基材10と金属層A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 metal layer A is a Cr mixed phase film, the functional layer made of Ti has all of the following functions: promoting crystal growth of metal layer A, preventing oxidation of metal layer A due to oxygen and moisture contained in
このように、金属層Aの下層に機能層を設けることにより、金属層Aの結晶成長を促進可能となり、安定な結晶相からなる金属層A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できる。又、機能層を構成する材料が金属層Aに拡散することにより、ひずみゲージ1において、ゲージ特性を向上できる。
In this way, by providing a functional layer below the metal layer A, it is possible to promote crystal growth in the metal layer A, and to produce a metal layer A consisting of a stable crystalline phase. As a result, the stability of the gauge characteristics of the
次に、金属層Aの上面に、第2金属層52を形成する。第2金属層52は、例えば、フォトリソグラフィ法により形成できる。
Next, a
具体的には、まず、金属層Aの上面を覆うように、例えば、スパッタ法や無電解めっき法等により、シード層を形成する。次に、シード層の上面の全面に感光性のレジストを形成し、露光及び現像して第2金属層52を形成する領域を露出する開口部を形成する。レジストとしては、例えば、ドライフィルムレジスト等を用いることができる。
Specifically, first, a seed layer is formed by, for example, sputtering or electroless plating so as to cover the upper surface of metal layer A. Next, a photosensitive resist is formed over the entire upper surface of the seed layer, and an opening is formed by exposing and developing the resist to expose the area in which the
次に、例えば、シード層を給電経路とする電解めっき法により、開口部内に露出するシード層上に第2金属層52を形成する。電解めっき法は、タクトが高く、かつ、第2金属層52として低応力の電解めっき層を形成できる点で好適である。膜厚の厚い電解めっき層を低応力とすることで、ひずみゲージ1に反りが生じることを防止できる。なお、第2金属層52は無電解めっき法により形成してもよい。
Next, for example, a
次に、レジストを除去する。レジストは、例えば、レジストの材料を溶解可能な溶液に浸漬することで除去できる。 Then, the resist is removed. The resist can be removed, for example, by immersing it in a solution that can dissolve the resist material.
次に、シード層の上面の全面に感光性のレジストを形成し、露光及び現像して、図1の抵抗体30、配線41、及び第1金属層51と同様の平面形状にパターニングする。レジストとしては、例えば、ドライフィルムレジスト等を用いることができる。そして、レジストをエッチングマスクとし、レジストから露出する金属層A及びシード層を除去し、図1の平面形状の抵抗体30、配線41、及び第1金属層51を形成する。
Next, a photosensitive resist is formed on the entire upper surface of the seed layer, and is exposed and developed to be patterned into a planar shape similar to the
例えば、ウェットエッチングにより、金属層A及びシード層の不要な部分を除去できる。金属層Aの下層に機能層が形成されている場合には、エッチングによって機能層は抵抗体30、配線41、及び第1金属層51と同様に図1に示す平面形状にパターニングされる。なお、この時点では、抵抗体30、配線41、及び第1金属層51上にシード層が形成されている。
For example, unnecessary portions of the metal layer A and the seed layer can be removed by wet etching. If a functional layer is formed below the metal layer A, the functional layer is patterned by etching into the planar shape shown in FIG. 1, similar to the
次に、第2金属層52をエッチングマスクとし、第2金属層52から露出する不要なシード層を除去することで、第2金属層52が形成される。なお、第2金属層52の直下のシード層は残存する。例えば、シード層がエッチングされ、機能層、抵抗体30、配線41、及び第1金属層51がエッチングされないエッチング液を用いたウェットエッチングにより、不要なシード層を除去できる。
Next, the
このとき、ウェットエッチングの条件を調整することにより、シード層を除去する過程で第2金属層52の一部もエッチングされるため、第2金属層52の少なくとも4つの角部において角度θが鈍角となるように、第2金属層52の側面を傾斜させることができる。又は、第2金属層52を形成する際の感光性レジストの開口部の形状を逆テーパー型にすることで、第2金属層52の少なくとも4つの角部において角度θが鈍角となるように、第2金属層52の側面を傾斜させることができる。4つの角部を含めた第2金属層52の全側面において角度θが鈍角となるように、第2金属層52の側面を傾斜させてもよい。
At this time, by adjusting the wet etching conditions, a part of the
その後、必要に応じ、基材10の上面10aに、抵抗体30及び配線41を被覆し電極50を露出するカバー層を設けることで、ひずみゲージ1が完成する。カバー層は、例えば、基材10の上面10aに、抵抗体30及び配線41を被覆し電極50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できる。カバー層は、基材10の上面10aに、抵抗体30及び配線41を被覆し電極50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。
Thereafter, if necessary, a cover layer that covers the
なお、抵抗体30、配線41、及び第1金属層51の下地層として基材10の上面10aに機能層を設けた場合には、ひずみゲージ1は図4に示す断面形状となる。符号20で示す層が機能層である。機能層20を設けた場合のひずみゲージ1の平面形状は、例えば、図1と同様となる。但し、前述のように、機能層20は、基材10の上面の一部又は全部にベタ状に形成される場合もある。
When a functional layer is provided on the
〈第1実施形態の変形例1〉
第1実施形態の変形例1では、配線上にも第2金属層を積層する例を示す。なお、第1実施形態の変形例1において、既に説明した実施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。
First Modification of the First Embodiment
In the first modification of the first embodiment, an example in which a second metal layer is also laminated on the wiring is shown. Note that in the first modification of the first embodiment, the description of the same components as those in the already described embodiment may be omitted.
図5は、第1実施形態の変形例1に係るひずみゲージを例示する平面図である。なお、第1実施形態の変形例1に係るひずみゲージにおいて、第2金属層52等の断面形状は図2及び図3と同様である。
Figure 5 is a plan view illustrating a strain gauge according to
図5を参照すると、ひずみゲージ1Aでは、配線41が太く長く、かつ、配線41上にも第2金属層52が積層されている点が、ひずみゲージ1と相違する。ひずみゲージ1Aでは、第2金属層52は、第1金属層51上から配線41上に延在している。
Referring to FIG. 5,
配線41が長くなる場合には、配線41の幅を太くすると共に、配線41上にも第2金属層52を積層することが好ましい。これにより、配線41の抵抗を減らすことができるため、電気信号の良好な伝達が可能となる。
When the
又、配線41と第2金属層52との積層部分は、抵抗体30よりも抵抗が低くなるため、配線41と第2金属層52との積層部分が抵抗体として機能してしまい、抵抗体30の検出精度を悪化させることを抑制できる。言い換えれば、配線41上に第2金属層52を積層することで、ひずみゲージ1Aの実質的な受感部を抵抗体30が形成された局所領域に制限できるため、抵抗体30の検出精度を向上できる。
In addition, since the resistance of the laminated portion of the
ひずみゲージ1Aは、配線41の上面と配線41上に延在する第2金属層52の側面とのなす角度が鈍角である部分を有する。
The
具体的には、例えば、配線41上に延在する第2金属層52の少なくとも2つの角部において、配線41の上面と第2金属層52の側面とのなす角度θが鈍角となるように、配線41上に延在する第2金属層52の側面が傾斜していることが好ましい。これにより、製造工程や製品完成後に折り曲げ等によりひずみゲージ1Aに応力がかかった場合に、配線41と第2金属層52の界面への応力を低減し、配線41と第2金属層52との界面において第1金属層51にクラックが入ることを抑制できる。角度θは、120度以上であることが好ましく、135度以上であることが更に好ましい。これにより、クラックを抑制する効果を更に高めることができる。
Specifically, for example, at least two corners of the
又、配線41の厚さ(=抵抗体30の厚さ)が比較的薄く(0.05μm~2μm程度)、第2金属層52の厚さが配線41の厚さよりも厚い場合に、特に配線41にクラックが入り易く、第2金属層52の厚さが配線41の厚さの2倍以上である場合に特に顕著である。そのため、第2金属層52の厚さが配線41の厚さよりも厚い場合に、配線41上に延在する第2金属層52の少なくとも2つの角部において角度θを鈍角とする技術的意義が大きく、第2金属層52の厚さが配線41の厚さの2倍以上である場合に特に技術的意義が大きい。
Furthermore, when the thickness of the wiring 41 (= the thickness of the resistor 30) is relatively thin (about 0.05 μm to 2 μm) and the thickness of the
又、特に基材10が樹脂である場合に、折り曲げ等によりひずみゲージ1Aにかる応力が大きくなるため、配線41上に延在する第2金属層52の少なくとも2つの角部において角度θを鈍角とする技術的意義が大きい。
In particular, when the
折り曲げ等によりひずみゲージ1Aに応力がかかった場合に、特に配線41上に延在する2つの角部近傍に応力が集中する。そのため、配線41上に延在する第2金属層52の少なくとも2つの角部において角度θを鈍角とすることが好ましいが、2つの角部を含めた配線41上に延在する第2金属層52の全側面において角度θを鈍角としてもよい。
When stress is applied to the
なお、ひずみゲージ1Aが起歪体に貼り付けられた後には、ひずみゲージ1Aが曲げられるおそれが少ないため、配線41にクラックが入り易いのは、ひずみゲージ1Aが起歪体に貼り付けられる前である。
In addition, since there is little risk of
〈第1実施形態の変形例2〉
第1実施形態の変形例2では、電極の形状のバリエーションの例を示す。なお、第1実施形態の変形例2において、既に説明した実施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。
Second Modification of the First Embodiment
In the second modification of the first embodiment, an example of a variation in the shape of the electrodes is shown. Note that in the second modification of the first embodiment, the description of the same components as those in the embodiment already described may be omitted.
図6は、第1実施形態の変形例2に係るひずみゲージを例示する部分拡大断面図(その1)であり、図3に対応する断面を示している。第2金属層52の側面の断面形状は、図3に示した電極50のような凸型R形状であってもよいが、図6に示した電極50Aのような直線状であってもよい。何れの場合も、第2金属層52の少なくとも4つの角部において角度θを鈍角とすることで、前述の効果を奏する。
Figure 6 is a partially enlarged cross-sectional view (part 1) illustrating a strain gauge according to modified example 2 of the first embodiment, showing a cross section corresponding to Figure 3. The cross-sectional shape of the side surface of the
図7は、第1実施形態の変形例2に係るひずみゲージを例示する部分拡大断面図(その2)であり、図3に対応する断面を示している。第2金属層52の側面の断面形状は、図3に示した電極50のような凸型R形状であってもよいが、図7に示した電極50Bのような凹型R形状であってもよい。何れの場合も、第2金属層52の少なくとも4つの角部において角度θを鈍角とすることで、前述の効果を奏する。
Figure 7 is a partially enlarged cross-sectional view (part 2) illustrating a strain gauge according to the second modification of the first embodiment, showing a cross section corresponding to Figure 3. The cross-sectional shape of the side surface of the
但し、図7に示すような凹型R形状の場合には、図3や図6の場合と比べて角度θを更に大きくできるため、第1金属層51にクラックが入ることを抑制する効果を一層高めることができる。凹型R形状の裾野を伸ばしたときに、特に顕著な効果を奏する。
However, in the case of the concave R shape as shown in FIG. 7, the angle θ can be made even larger than in the cases of FIG. 3 and FIG. 6, so the effect of suppressing cracks from occurring in the
図8は、第1実施形態の変形例2に係るひずみゲージを例示する部分拡大平面図である。図8に示す電極50Cのように、第2金属層52の平面形状は円形状であってもよい。
Figure 8 is a partially enlarged plan view illustrating a strain gauge according to a second modification of the first embodiment. As with
電極の平面形状を円形状とし、かつ、第2金属層52の外周部全体(全側面)において角度θを鈍角とすることで、第2金属層52の平面形状が矩形状の場合よりも第1金属層51と第2金属層52の界面への応力を低減できる。その結果、第1金属層51と第2金属層52との界面において第1金属層51にクラックが入ることを抑制する効果を一層高めることができる。
By making the planar shape of the electrode circular and making the angle θ an obtuse angle on the entire outer periphery (all sides) of the
以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施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、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments have been described above in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the claims.
1、1A ひずみゲージ、10 基材、10a 上面、20 機能層、30 抵抗体、41 配線、50、50A、50B、50C 電極、51 第1金属層、52 第2金属層、60 カバー層 1, 1A strain gauge, 10 substrate, 10a top surface, 20 functional layer, 30 resistor, 41 wiring, 50, 50A, 50B, 50C electrodes, 51 first metal layer, 52 second metal layer, 60 cover layer
Claims (13)
前記基材上にCr、CrN、及びCr2Nを含む膜から形成された抵抗体と、
前記基材上に形成され、前記抵抗体と電気的に接続された一対の電極と、を有し、
前記電極は、
前記抵抗体の両端部から延在する一対の第1金属層と、
各々の前記第1金属層上に積層され、前記第1金属層よりも低抵抗の材料から形成された第2金属層と、を含み、
前記第2金属層の下面は、前記第1金属層の上面に接合され、
前記第2金属層の平面形状は矩形状であり、
前記第2金属層の4つの角部では、前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角であり、
前記第2金属層の4つの角部以外では、前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角でない部分を含むひずみゲージ。 A flexible resin base material;
a resistor formed on the substrate from a film containing Cr, CrN, and Cr 2 N;
a pair of electrodes formed on the base material and electrically connected to the resistor;
The electrode is
A pair of first metal layers extending from both ends of the resistor;
a second metal layer formed on each of the first metal layers and made of a material having a lower resistance than the first metal layer;
a lower surface of the second metal layer is bonded to an upper surface of the first metal layer;
The second metal layer has a rectangular planar shape,
At four corners of the second metal layer, an angle between a top surface of the first metal layer and a side surface of the second metal layer is an obtuse angle,
A strain gauge including a portion where the angle formed between the top surface of the first metal layer and the side surface of the second metal layer is not an obtuse angle, other than at the four corners of the second metal layer.
前記基材上にCr、CrN、及びCr2Nを含む膜から形成された抵抗体と、
前記基材上に形成され、前記抵抗体と電気的に接続された一対の電極と、を有し、
前記電極は、
前記抵抗体の両端部から延在する一対の第1金属層と、
各々の前記第1金属層上に積層され、前記第1金属層よりも低抵抗の材料から形成された第2金属層と、を含み、
前記第2金属層の下面は、前記第1金属層の上面に接合され、
前記第2金属層の平面形状は円形状であり、
前記第2金属層の外周部全体において、前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角であるひずみゲージ。 A flexible resin base material;
a resistor formed on the substrate from a film containing Cr, CrN, and Cr 2 N;
a pair of electrodes formed on the base material and electrically connected to the resistor;
The electrode is
A pair of first metal layers extending from both ends of the resistor;
a second metal layer formed on each of the first metal layers and made of a material having a lower resistance than the first metal layer;
a lower surface of the second metal layer is bonded to an upper surface of the first metal layer;
The second metal layer has a circular planar shape,
A strain gauge, wherein an angle formed between an upper surface of the first metal layer and a side surface of the second metal layer is an obtuse angle over the entire outer periphery of the second metal layer.
前記第2金属層は、前記第1金属層上から前記配線上に延在し、
前記配線の上面と前記配線上に延在する前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角である部分を有する請求項1乃至6の何れか一項に記載のひずみゲージ。 Each of the first metal layers is electrically connected to both ends of the resistor via a wiring,
the second metal layer extends from above the first metal layer onto the wiring;
7. The strain gauge according to claim 1, further comprising a portion where an angle formed between an upper surface of the wiring and a side surface of the second metal layer extending over the wiring is an obtuse angle.
前記基材上にCr、CrN、及びCr2Nを含む膜から形成された抵抗体と、
前記基材上に形成され、前記抵抗体と電気的に接続された一対の電極と、を有し、
前記電極は、
前記抵抗体の両端部から延在する一対の第1金属層と、
各々の前記第1金属層上に、前記第1金属層よりも低抵抗の材料から形成された第2金属層と、を含み、
前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角である部分を有し、
各々の前記第1金属層は配線を介して前記抵抗体の両端部と電気的に接続され、
前記第2金属層は、前記第1金属層上から前記配線上に延在し、
前記配線の上面と前記配線上に延在する前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角である部分を有するひずみゲージ。 A flexible resin base material;
a resistor formed on the substrate from a film containing Cr, CrN, and Cr 2 N;
a pair of electrodes formed on the base material and electrically connected to the resistor;
The electrode is
A pair of first metal layers extending from both ends of the resistor;
a second metal layer formed on each of the first metal layers and made of a material having a lower resistance than the first metal layer;
a portion where an angle between an upper surface of the first metal layer and a side surface of the second metal layer is an obtuse angle;
Each of the first metal layers is electrically connected to both ends of the resistor via a wiring,
the second metal layer extends from above the first metal layer onto the wiring;
A strain gauge having a portion where an upper surface of the wiring and a side surface of the second metal layer extending over the wiring form an obtuse angle.
前記基材上にCr、CrN、及びCr2Nを含む膜から形成された抵抗体と、
前記基材上に形成され、前記抵抗体と電気的に接続された一対の電極と、を有し、
前記電極は、
前記抵抗体の両端部から延在する一対の第1金属層と、
各々の前記第1金属層上に、前記第1金属層よりも低抵抗の材料から形成された第2金属層と、を含み、
前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角である部分を有し、
前記抵抗体に含まれるCrN及びCr2Nは、20重量%以下であり、
前記CrN及び前記Cr2N中の前記Cr2Nの割合は、80重量%以上90重量%未満であるひずみゲージ。 A flexible resin base material;
a resistor formed on the substrate from a film containing Cr, CrN, and Cr 2 N;
a pair of electrodes formed on the base material and electrically connected to the resistor;
The electrode is
A pair of first metal layers extending from both ends of the resistor;
a second metal layer formed on each of the first metal layers and made of a material having a lower resistance than the first metal layer;
a portion where an angle between an upper surface of the first metal layer and a side surface of the second metal layer is an obtuse angle;
The resistor contains 20% by weight or less of CrN and Cr 2 N,
A strain gauge, wherein a ratio of said Cr 2 N in said CrN and said Cr 2 N is 80% by weight or more and less than 90% by weight.
前記基材上にCr、CrN、及びCr 2 Nを含む膜から形成された抵抗体と、
前記基材上に形成され、前記抵抗体と電気的に接続された一対の電極と、を有し、
前記電極は、
前記抵抗体の両端部から延在する一対の第1金属層と、
各々の前記第1金属層上に、前記第1金属層よりも低抵抗の材料から形成された第2金属層と、を含み、
前記第2金属層の平面形状は円形状であり、
前記第2金属層の外周部全体において、前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角であり、
各々の前記第1金属層は配線を介して前記抵抗体の両端部と電気的に接続され、
前記第2金属層は、前記第1金属層上から前記配線上に延在し、
前記配線の上面と前記配線上に延在する前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角である部分を有するひずみゲージ。 A flexible resin base material;
a resistor formed on the substrate from a film containing Cr, CrN, and Cr 2 N;
a pair of electrodes formed on the base material and electrically connected to the resistor;
The electrode is
A pair of first metal layers extending from both ends of the resistor;
a second metal layer formed on each of the first metal layers from a material having a lower resistance than the first metal layer;
The second metal layer has a circular planar shape,
an angle between a top surface of the first metal layer and a side surface of the second metal layer is an obtuse angle over the entire outer periphery of the second metal layer;
Each of the first metal layers is electrically connected to both ends of the resistor via a wiring,
the second metal layer extends from above the first metal layer onto the wiring;
A strain gauge having a portion where an upper surface of the wiring and a side surface of the second metal layer extending over the wiring form an obtuse angle .
前記基材上にCr、CrN、及びCrCr, CrN, and Cr on the substrate. 22 Nを含む膜から形成された抵抗体と、A resistor formed from a film containing N;
前記基材上に形成され、前記抵抗体と電気的に接続された一対の電極と、を有し、a pair of electrodes formed on the base material and electrically connected to the resistor;
前記電極は、The electrode is
前記抵抗体の両端部から延在する一対の第1金属層と、A pair of first metal layers extending from both ends of the resistor;
各々の前記第1金属層上に、前記第1金属層よりも低抵抗の材料から形成された第2金属層と、を含み、a second metal layer formed on each of the first metal layers and made of a material having a lower resistance than the first metal layer;
前記第2金属層の平面形状は円形状であり、The second metal layer has a circular planar shape,
前記第2金属層の外周部全体において、前記第1金属層の上面と前記第2金属層の側面とのなす角度が鈍角であり、an angle between a top surface of the first metal layer and a side surface of the second metal layer is an obtuse angle over the entire outer periphery of the second metal layer;
前記抵抗体に含まれるCrN及びCrThe CrN and Cr contained in the resistor 22 Nは、20重量%以下であり、N is 20% by weight or less,
前記CrN及び前記CrThe CrN and the Cr 22 N中の前記CrThe Cr in N 22 Nの割合は、80重量%以上90重量%未満であるひずみゲージ。A strain gauge in which the proportion of N is 80% by weight or more and less than 90% by weight.
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