JPH04178503A - 歪センサーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、歪センサーの製造方法に関し、特に金属基板
上に形成された複数の歪センサーを個々に分割するため
の方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、歪センサーを製作する場合には、生産効率など
の点から、一つの金属基板上に多数の歪センサーを形成
して、その後これを個々のものに分割する方法がとられ
ている。

第２図（ａ）及び（ｂ）は、従来の歪センサーの製造方
法を、上記の分割工程を中心にして工程順に説明するた
めの図である。

従来、第２図（ａ）に示すように金属基板１上に多数個
編集した歪センサーを、第２図（ｂ）に示すようなセン
サー個片２に分割する場合、先ず金属基板上に回路パタ
ーンを形成し、次に第２図（ａ）に示すように、金属基
板１上の繰り変えしの単位になる部分に、プレスで分割
用のスリット３および起歪部形成用の穴４をあける。

その後、部品を搭載し、回路調整を行なってから前述の
分割用のスリット３を利用して個々のセンサー個片に分
割する。

この分割に際しては、個々の個片の、部品が搭載されて
いない領域に加重を加えて折り曲るようにして分割する
方法や、分割用のスリット３をプレスで穴明けした後に
残る切り残し片を切断して分割する方法を摂るのが一般
的であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の製造方法では、分割用のスリット３を開
ける時、及び個々のセンサー個片２に分割する際に折り
曲げる時あるいは切り残し片を切断する時に、金属基板
１に機械的なストレスがかかることを避けることができ
ない。

このため、金属基板１に反りやうねりなどの変形が生じ
、残留ストレスが発生する。

そしてこの残留ストレスは断続的に解放されるて、歪セ
ンサーに誤差を生じさせる原因となる。

金属基板１の厚さを厚くすれば基板変形や残留レスの影
響が減るので、上記のような歪量の測定値の誤差を小さ
くすることができる。

しかしながらこのような対策では、歪センサーとしては
、いろいろな加重や精度のものを実現しようとすると制
限が加わることになり、応用範囲が狭くなってしまうと
いう問題が起る。

本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであっ
て、センサー個片に分割する時に、機械的なストレスが
生じにくい製造方法によって、金属基板の厚さが同一で
あっても、歪量の測定値の誤差が従来の歪センサーより
も小さい歪センサーを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の歪センサーの製造方法は、 主面上に複数の歪センサーと切りしろとが形成された金
属基板に、前記切りしろの一部を横断して覆うように金
属製マスクを重ねる工程と、前記工程後に、前記切りし
ろを縦断してレーザー光を照射する工程と、 レーザー光照射後に、前記金属基板を個々の歪センサー
に分割する工程とを含むことを特徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明の最適な実施例について図面を参照して説
明する。

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例を工程順に説
明するための図である。

先ず、第１図（ａ）に示すように、金属基板１としての
ステンレス板（ＳＵＳ３０４）　上に絶縁体としてのポ
リイミド層５をスクリーン印刷で塗布し、１００℃およ
び２００°ｃでそれぞれ６０分間ずつ乾燥させ、更に３
５０℃、６ｏ分の条件で硬化させる。

この際、第１図（ａ）に示すように、切りしろ６にはポ
リイミド層を形成しない。この切りしろ６は、将来、分
割の際にここから分割される部分になるところである。

なお、金属基板ｌの材質としてはステンレスに限る必要
はない。ばね特性や加重範囲内での歪量の再現性などを
考慮して選択すればよい。本実施例では、熱による硬度
変化が少ないことに着目してステンレスを選んだ。

次に、第１図（ｂ）に示すように、ポリイミド層５の上
に、抵抗体７と導体８を形成する。

抵抗体７には窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）膜を用い、導体
８にはＮ　ｉ　Ｃｒ−Ｐｄ−Ａｕの積層膜を用いる。

これらの抵抗体および導体は、上記の金属層をマグネト
ロンスパッタ法で成膜し、フォトエツチング法で所定の
回路パターンにした後、２５０℃、７時間の抵抗体安定
化熱処理を行ない更にレーザートリミング法で抵抗値を
調整を行なって形成する。

その後、回路パターン面上に回路保護用の保護膜を印刷
して乾燥する。

次に、上記の工程を経たステンレス板に、第１図（Ｃ）
に示すように、切りしろ６を横断する形の遮蔽部９を有
する金属マスク１０を重ねる。

金属マスク１０は、厚さ０．４．、の銅製である。又、
遮蔽部９は、幅０．４＋ａｍ、長さ２．５１である。

金属マスク１０の材質としては、本実施例では、後に述
べる工程でレーザー光を照射することを考慮して、熱伝
導性の良さの点て銅を選んだが、例えば金なとのように
、反射率が高くレーザー光のエネルギーを吸収しないよ
うな材質を適宜選択してもよい。

次に、金属マスク上から、０２ガスを吹き付けながら、
起歪部の曲線部分１１の除去に連続して切りしろ６全体
にレーザー光を照射する。

レーザー光としては、ＹＡＧレーザーを用い、出力１５
０Ｗ、　　スピード８０．、／、ｉｎ、　　ビーム径０
．３璽ｍ、１００ＰＰＳの条件で照射した。

１．０Ｅ３５μｍの発振線を持つＹＡＧレーザー光は、
銅製の金属マスク１０の部分では大部分が反射され、第
１図（ｄ）に示すように、約０．２酊の切り残し部１２
を数個残した仮切断状態になる。

第１図（ｅ）は、この時の切り残し部１２の状態を示す
図であって、第１図（ｄ）のＡ−Ｂ断面図である。

切り残し部１２は、レーザー光のエネルギーによる熱の
回り込みで、第１図（ｅ）に示すように、わずかな部分
のみが残った形であり、機械的に弱い力で接続された状
態となっている。

なお、ＹＡＧレーザーは焦点距離が短がいので、レーザ
ー光の照射範囲内に部品を搭載し接続する場合には、レ
ーザー光照射後に部品を搭載することになるが、仮切断
状態での個々の歪センサーが部品搭載工程における機械
的なストレスでバラバラになってしまう事はない。

以上の工程を経たステンレス板は、わずかな力による折
り曲げで、変形や余分の機械的ストレスを残すことなく
分割することができる。

従って、本実施例による歪センサーは、金属基板１の厚
さが同じでも、従来のものより精度が高い。

なお、雰囲気としては空気を用いることもてきるが、０
□雰囲気の方が効率よく切断できた。

なお又、本実施例では、切断工程での効率の点から、レ
ーザー光としてＹＡＧレーザーを用いたが、例えば炭酸
ガスレーザーのような他のレーザー光であってもよいこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、歪センサーの製造工
程で個々のセンサー個片に分割゛する時に、レーザー光
を照射する方法を用いている。

そして、レーザー光を照射する時に、金属基板の切りし
ろの一部を遮蔽する金属製マスクの上からレーザー光を
照射し、板切断するので、金属基板に変形や機械的な残
留ストレスが発生しにくくなる。

このため、本発明によれば、金属基板の厚さが従来の歪
センサーと同じであっても、従来のものより精度の高い
歪センサーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例の製造工程を
説明するための図、第２図（ａ）及び（ｂ）は、従来の
歪センサーの製造工程を説明するための図である。 １・・・金属基板、２・・・センサー個片、３・・・ス
リット、４・・・穴、５・・・ポリイミド層、６・・・
切りしろ、７・・・抵抗体、８・・・導体、９・・・遮
蔽部、１０・・・金属マスク、１１・・・曲線部分、１
２・・・切り残し部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主面上に複数の歪センサーと切りしろとが形成され
   た金属基板に、前記切りしろの一部を横断して覆うよう
   に金属製マスクを重ねる工程と、前記工程後に、前記切
   りしろを縦断してレーザー光を照射する工程と、 レーザー光照射後に、前記金属基板を個々の歪センサー
   に分割する工程とを含むことを特徴とする歪センサーの
   製造方法。 ２、請求項１記載の歪センサーの製造方法において、前
   記金属基板の材質がステンレスであることを特徴とする
   歪センサーの製造方法。 ３、請求項１及び請求項２記載の歪センサーの製造方法
   において、前記金属製マスクの少なくとも表面層は金お
   よび銅の内から選ばれた一つの金属を主成分とする金属
   であることを特徴とする歪センサーの製造方法。