JPH081400B2 - Weight sensor element - Google Patents
Weight sensor elementInfo
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- JPH081400B2 JPH081400B2 JP1103814A JP10381489A JPH081400B2 JP H081400 B2 JPH081400 B2 JP H081400B2 JP 1103814 A JP1103814 A JP 1103814A JP 10381489 A JP10381489 A JP 10381489A JP H081400 B2 JPH081400 B2 JP H081400B2
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- sensor element
- conductive plate
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子レンジなどの加熱調理器に用いられる
食品重量検知用の重量センサに用いられる重量センサ素
子、特に静電容量型重量センサ素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a weight sensor element used in a weight sensor for detecting the weight of food used in a heating cooker such as a microwave oven, and particularly to a capacitance type weight sensor element.
従来の技術 従来、この種の重量センサ素子は、例えば第12図
（ａ）もしくは（ｂ）に示すような構造になっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of weight sensor element has a structure as shown in FIG. 12 (a) or (b), for example.
即ち、同図（ａ）においては、一対のアルミナ平板1,
2,が、同図（ｂ）においては、アルミナ平板３と金属板
４とが、一定の間隔をあけて互いに平行になるようにエ
ポキシなどの有機接着層５で固着していた。アルミナ平
板1,2,3の内面に円形の電極6,7,8を設け、それぞれ電極
6,7間もしくは電極8,金属板４間でコンデンサを形成し
ていた。アルミナ平板１もしくは３上の中央部に砲弾型
の荷重点9,10を固定し、同荷重点に荷重を印加し、アル
ミナ平板１もしくは３をダイアフラムとして動作させ、
前記コンデンサの静電容量値から、荷重点に印加される
荷重を検知する重量センサ素子としていた。That is, in FIG. 1A, a pair of alumina flat plates 1,
In FIG. 2 (b), 2 and 3, the alumina flat plate 3 and the metal plate 4 are fixed to each other with an organic adhesive layer 5 such as epoxy so that they are parallel to each other with a certain distance. Circular electrodes 6, 7 and 8 are provided on the inner surface of the alumina flat plates 1, 2 and 3 respectively.
A capacitor was formed between 6, 7 or between the electrode 8 and the metal plate 4. The bullet-shaped load points 9 and 10 are fixed to the central part on the alumina flat plate 1 or 3, the load is applied to the same load points, and the alumina flat plate 1 or 3 is operated as a diaphragm.
The weight sensor element detects the load applied to the load point from the capacitance value of the capacitor.
尚、この時大気圧の変動によるダイアフラムの変形を
避けるために、ダイアフラム１もしくは３に貫通孔21も
しくは22を設けていた。At this time, in order to avoid the deformation of the diaphragm due to the fluctuation of the atmospheric pressure, the diaphragm 1 or 3 is provided with the through hole 21 or 22.
発明が解決しようとする課題 しかし、このような構造のものでは、一対のアルミナ
平板1,2を、もしくはアルミナ平板３と金属板４とを一
定の間隔になるようにエポキシなどの有機接着層５で固
着できるように、有機接着層に粒径の揃った球状のフィ
ラーなどを混入して、シルクスクリーン法などにより塗
布して用いていた。このため、有機接着層の塗布量に過
不足があった場合、シール幅が狭くなったり、広くなっ
たりしていた。即ち、塗布量が不足した場合、シール高
さが含有するフィラーの粒径で規制されるため、シール
幅が狭くなったり、遂には上下平板を充分に接着できな
くなり、空間が発生した接着強度が低下したりしてい
た。また塗布量が多過ぎた場合、シール高さが規制され
ているため、有機接着層がにじみ出し、シール幅が非常
に広くなり、遂には内部の電極にかかる場合などもあ
り、結露などが発生しやすくなり、耐湿特性が悪くなっ
たりしていた。即ち、シール幅が狭くなったり、広くな
ったりすることは、センサ素子のダイアフラム径が実質
上、広くなったり、狭くなったりすることであるから、
センサ素子の感度（荷重に対する容量変化）も非常に大
きく変動することがあった。また、内部の電極上ににじ
んだ場合は、電極間の誘電率が空気から有機接着層へと
大幅に変化することを意味し、センサ素子の静電容量も
大幅に変化することになるなどの問題があった。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in the case of such a structure, a pair of alumina flat plates 1 and 2 or an organic adhesive layer 5 such as an epoxy or the like so that the alumina flat plate 3 and the metal plate 4 are spaced at a constant interval. In order to fix the organic adhesive layer with a spherical filler having a uniform particle size, the organic adhesive layer was applied by a silk screen method or the like. For this reason, when there is an excess or deficiency in the coating amount of the organic adhesive layer, the seal width is narrowed or widened. That is, when the coating amount is insufficient, the seal height is regulated by the particle diameter of the filler contained, so that the seal width becomes narrow, or finally the upper and lower flat plates cannot be sufficiently adhered, and the adhesive strength in which a space is generated is It was decreasing. Also, if the coating amount is too large, the seal height is regulated, and the organic adhesive layer oozes out, and the seal width becomes very wide, which may eventually reach the internal electrodes, causing condensation, etc. It was easy to do, and the moisture resistance was poor. That is, narrowing or widening the seal width means that the diaphragm diameter of the sensor element is substantially widening or narrowing.
The sensitivity of the sensor element (capacitance change with respect to load) sometimes fluctuated significantly. In addition, if it bleeds on the internal electrodes, it means that the dielectric constant between the electrodes changes significantly from air to the organic adhesive layer, and the capacitance of the sensor element will also change significantly. There was a problem.
そこで、本発明は有機接着層の塗布量の過不足が発生
しても、シール幅の変動の少ない重量センサ素子を得る
ことを第１の目的としている。Therefore, a first object of the present invention is to obtain a weight sensor element in which the fluctuation of the seal width is small even if the coating amount of the organic adhesive layer is excessive or insufficient.
第２の目的は、有機接着層の内部電極へのにじみを防
止することによる耐湿特性を向上した重量センサ素子を
得ることにある。第３の目的は、シール幅の変動を押
え、且つ、充分な接着強度のある重量センサ素子を得る
ことにある。A second object is to obtain a weight sensor element having improved moisture resistance by preventing the organic adhesive layer from bleeding to the internal electrodes. A third object is to suppress the fluctuation of the seal width and to obtain a weight sensor element having sufficient adhesive strength.
課題を解決するための手段 第１および第２の目的を達成するために、本発明の重
量センサ素子は、一定の空間をあけて互いに平行に配置
された一対の板体からなり、かつ、その周辺部を、無機
接着層と、前記無機接着層と内径が同一で、かつ、幅の
狭い有機接着層との二層からなる構造とした。Means for Solving the Problems In order to achieve the first and second objects, the weight sensor element of the present invention comprises a pair of plate bodies arranged in parallel with each other with a certain space therebetween, and The peripheral portion has a structure including two layers of an inorganic adhesive layer and an organic adhesive layer having the same inner diameter as the inorganic adhesive layer and a narrow width.
また、第３の目的を達成するために、導電性板体の表
面を粗し、かつ、酸洗し、表面に不働態層を形成した構
成とした。Further, in order to achieve the third object, the surface of the conductive plate body is roughened and pickled to form a passivation layer on the surface.
作用 本発明の重量センサ素子は、一対の平板を、ガラス質
などからなる無機接着層と、エポキシなどからなる有機
接着層の二層から固着するため、従来のように有機接着
層だけで固着していた場合に比べ、シール幅の安定性は
大幅に向上する。即ち、エポキシなどの有機接着層は、
加熱硬化せしめる際に、表面張力などにより狭空間に引
き込まれる性質があるため、塗布量に過不足が発生して
も硬化する場合、予め設けられた無機接着層の部分近く
に拡張・収縮に留まる。Action The weight sensor element of the present invention has a pair of flat plates fixed from two layers of an inorganic adhesive layer made of glass or the like and an organic adhesive layer made of epoxy or the like. The stability of the seal width is significantly improved compared to the case where That is, the organic adhesive layer such as epoxy is
When heat-cured, it has the property of being drawn into a narrow space due to surface tension, etc., so if it cures even if there is an excess or deficiency in the coating amount, it will only expand and contract near the part of the inorganic adhesive layer that was provided in advance. .
更に、予め設けられた無機接着層のシール幅が有機接
着層のシール幅よりも広ければ、加熱硬化後の有機接着
層のシール幅が前記無機接着層のシール幅よりも狭くな
っても拡がることがない。なお、この場合、前記無機接
着層と前記有機接着層との内径を同一に設定しておけ
ば、前記有機接着層が、前記無機接着層の内部に広がる
ことが無い。Furthermore, if the seal width of the inorganic adhesive layer provided in advance is wider than the seal width of the organic adhesive layer, the seal width of the organic adhesive layer after heat curing can be expanded even if it is narrower than the seal width of the inorganic adhesive layer. There is no. In this case, if the inner diameters of the inorganic adhesive layer and the organic adhesive layer are set to be the same, the organic adhesive layer does not spread inside the inorganic adhesive layer.
また、有機接着層の塗布量が不足し、シール幅が狭く
なっても、有機接着層と接する平板の表面を粗したり、
あるいは表面が酸化性表面である場合には、表面を不働
態化することにより強固な接着力が得られる。Further, even if the coating amount of the organic adhesive layer is insufficient and the seal width becomes narrow, the surface of the flat plate in contact with the organic adhesive layer is roughened,
Alternatively, when the surface is an oxidizing surface, a strong adhesive force can be obtained by passivating the surface.
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面により説明する。
第１図は、本発明による重量センサ素子の断面図であっ
て、11,12は一対の非導電性平板としての板厚0.635t mm
のアルミナ平板、13,14は平板11,12を一定の間隔約50μ
ｍに保持し、平行に固着するためのガラス質などからな
る無機接着層と、エポキシなどからなる有機接着層とを
示す。15はダイアフラムとして動作するアルミナ平板11
の中央部に固定された荷重点を示す。16,17はアルミナ
平板11,12に設けられた互いに対面した電極を示し、コ
ンデンサを形成している。16′,17′はそれぞれの電極
の取り出しリード部分を示す。尚、接着層13,14の内径
はφ24,外径はφ28であった。接着層13,14の厚さは、そ
れぞれ平板11と12との間の平均間隔約50μｍの半分とし
た。23はアルミナ平板11に設けられた貫通孔を示す。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a weight sensor element according to the present invention, in which 11 and 12 are a pair of non-conductive flat plates having a thickness of 0.635 t mm.
Alumina flat plate, 13 and 14 are flat plates 11 and 12 with a constant interval of about 50μ
An inorganic adhesive layer made of glass or the like and an organic adhesive layer made of epoxy or the like for holding at m and fixing in parallel are shown. 15 is an alumina flat plate 11 that operates as a diaphragm
The load point fixed to the central part of is shown. Reference numerals 16 and 17 denote electrodes provided on the alumina flat plates 11 and 12 facing each other, and form capacitors. Reference numerals 16 'and 17' denote lead-out portions of respective electrodes. The adhesive layers 13 and 14 had an inner diameter of φ24 and an outer diameter of φ28. The thickness of the adhesive layers 13 and 14 was half the average distance between the flat plates 11 and 12 of about 50 μm. Reference numeral 23 denotes a through hole provided in the alumina flat plate 11.
無機接着層13として、SiO2,PbOなどを主成分とするガ
ラス質を用い、約50μｍの粒径を有するTiO2系フィラー
を混入し、約700℃で焼成し形成した。なお、この場
合、無機接着層は、シルクスクリーンなどの印刷法で形
成した。また、無機接着層の印刷量に過不足が生じた場
合でも、ガラスなどの無機接着層は、乾燥処理後、焼成
処理するため、幅が広くなることはなかった。有機接着
層14として一般によく知られているビスフェノール型エ
ポキシレジンとヘキサヒドロ無水フタル酸を主成分と
し、粒径20μｍ程度のSiO2系フィラーを含有したものを
用い、160℃で加熱硬化して形成した。As the inorganic adhesive layer 13, a glass material containing SiO 2 , PbO or the like as a main component was used, and a TiO 2 based filler having a particle diameter of about 50 μm was mixed and baked at about 700 ° C. In this case, the inorganic adhesive layer was formed by a printing method such as silk screen. Further, even when the printing amount of the inorganic adhesive layer was excessive or insufficient, the width of the inorganic adhesive layer such as glass was not widened because the inorganic adhesive layer was dried and baked. The organic adhesive layer 14 is formed by heat-curing at 160 ° C., using a well-known bisphenol epoxy resin and hexahydrophthalic anhydride as main components and containing a SiO 2 -based filler having a particle size of about 20 μm. .
第２図に、接着層の拡大断面図を示す。第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は有機接着層の塗布量がそれぞ
れ、適性量14aの場合、50％増量14bした場合、50％減量
14cした場合の接着層の断面形状を示す。第３図に、第
２図（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応した従来の結果、適
性量5a、50％増量5b、50％減量5cの場合を、それぞれ示
す。第４図に有機接着層の塗布量の適性量に対する比
と、標準シール幅2mmの変化の様子を示す。実線18は本
発明の結果、点線19は従来の結果を示す。印刷法の場
合、通常塗布量は±40％程度変動するため、従来の重量
センサ素子では、シール幅が±0.8mm程度、即ち、1.2〜
2.8mm程度変動していた。本発明の場合は、同図より±
0.4mm程度、即ち、1.6〜2.4mmの変動となり、シール幅
の安定性が大幅に向上した。シール幅が変動するという
ことは、ダイアフラムとして動作する径が変動すること
を意味し、センサ素子としての感度が変動することをも
意味している。従って、本発明の重量センサ素子は、従
来のものに比べ、シール幅が大幅に安定し、更には素子
感度をも安定した。FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the adhesive layer. Figures 2 (a), (b) and (c) show that the amount of organic adhesive layer applied is 50% when the appropriate amount is 14a, 50% when it is increased by 14b.
The cross-sectional shape of the adhesive layer in the case of 14c is shown. FIG. 3 shows the conventional results corresponding to FIGS. 2 (a), (b), and (c), that is, the appropriate amount 5a, the 50% increase 5b, and the 50% decrease 5c, respectively. FIG. 4 shows the ratio of the coating amount of the organic adhesive layer to the appropriate amount and the change in the standard seal width of 2 mm. The solid line 18 shows the result of the present invention, and the dotted line 19 shows the result of the prior art. In the case of the printing method, the coating amount usually fluctuates by about ± 40%, so in the conventional weight sensor element, the seal width is about ± 0.8 mm, that is, 1.2 ~
It was fluctuating by about 2.8 mm. In the case of the present invention,
The fluctuation was about 0.4 mm, that is, 1.6 to 2.4 mm, and the stability of the seal width was significantly improved. A change in the seal width means a change in the diameter that operates as a diaphragm, and also a change in the sensitivity as a sensor element. Therefore, in the weight sensor element of the present invention, the seal width is much more stable and the element sensitivity is also more stable than the conventional one.
更に、シール幅の安定性を改良した実施例を第５図に
示す。第５図は第２図と同様接着層の拡大断面図を示
す。同図において、31は無機接着層の幅を、約1.5倍に
したものを示す。従って、有機接着層の塗布量が適性量
の場合32a,適性量の50％の場合32b,50％減量の場合32c
をそれぞれ第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。同図
より明らかなように有機接着層32a,32b,32cの塗布量が
適性量の±50％変動しても、無機接着層31の内側への有
機接着層のにじみ出しは皆無となった。即ち、予め幅広
の無機接着層を設け、有機接着層の内径さえ合致させて
おきさえおけば、有機接着層の加熱硬化時の表面張力に
より、有機接着層の塗布厚が変動しても、内側へのにじ
み出しは皆無となった。従って、センサ素子のダイアフ
ラム径の接着層のにじみ出しによる変動は皆無となり、
センサ素子の感度は非常に安定なものになった。Further, an embodiment in which the stability of the seal width is improved is shown in FIG. FIG. 5 shows an enlarged sectional view of the adhesive layer as in FIG. In the figure, 31 indicates the width of the inorganic adhesive layer which is about 1.5 times. Therefore, 32a when the application amount of the organic adhesive layer is the appropriate amount, 32b when it is 50% of the appropriate amount, and 32c when it is 50% reduced.
Are shown in FIGS. 5 (a), (b) and (c), respectively. As is clear from the figure, even if the coating amount of the organic adhesive layers 32a, 32b, 32c fluctuated by ± 50% of the appropriate amount, the bleeding of the organic adhesive layer inside the inorganic adhesive layer 31 was completely absent. That is, if a wide inorganic adhesive layer is provided in advance and even the inner diameter of the organic adhesive layer is matched, even if the coating thickness of the organic adhesive layer fluctuates due to the surface tension during heat curing of the organic adhesive layer, There was no oozing out. Therefore, there is no change in the diaphragm diameter of the sensor element due to bleeding of the adhesive layer,
The sensitivity of the sensor element has become very stable.
更に、有機接着層の内側へのにじみ出しがなくなった
ため、電極部にかかることがなくなり、耐湿特性も向上
した。即ち、温度30℃一定で、相対湿度を30％から95％
へと変化させながら、センサ素子の特性を測定する耐湿
環境特性試験を実施すると、本発明による第５図に示す
有機接着層のにじみ出しのない素子は、その静電容量値
は殆んど変化しなかったが、従来のセンサ素子では相対
湿度70％以上で大幅に変化した。変化幅の大きいもの
は、有機接着層が内側ににじみ出し、殆んど電極部に接
するばかりであった。これは有機接着層と平板との界面
において、高湿度下において、結露などが発生しやすい
ものと考えられる。Further, since the organic adhesive layer is not exuded to the inside, the electrode portion is not covered and the moisture resistance is improved. That is, at a constant temperature of 30 ° C, relative humidity of 30% to 95%
When the humidity resistance environment characteristic test for measuring the characteristics of the sensor element is carried out while changing to, the capacitance value of the element according to the present invention shown in FIG. Although not done, the conventional sensor element changed drastically at relative humidity of 70% or more. In the case of a large change width, the organic adhesive layer oozes out to the inside and almost contacts the electrode part. It is considered that dew condensation is likely to occur at the interface between the organic adhesive layer and the flat plate under high humidity.
更に、有機接着層の塗布量の変動に伴なう接着力の低
下に対し、平板の表面粗さを大きくし接着力の向上を図
った。即ち、前記荷重点15に衝撃荷重5kg×5cmを20回印
加し、その前後でのセンサ素子の感度変化を測定した。
素子100台測定した結果、実用上問題となる感度が５％
以上変化したものが20台発生した。素子20台の接着層幅
の最小幅を測定した所、第６図の結果を得た。同図よ
り、この原因は接着層幅の減少による接着力の低下によ
るものと考えられた。従って、平板の表面を粗し接着強
度を向上せしめた。第７図にアルミナ平板の表面粗度と
研磨砥粒の関係を示す。第８図に接着強度と研磨砥粒の
関係を示す。第７図の数字は研磨に用いた砥粒の番数を
示す。尚、１μｍダイアは、粒径１μｍのダイアペース
トによるバフ研磨の結果を示す。第８図横軸のa,b,c,d,
eは第７図のa,b,c,d,eに対応する。同図より接着強度が
表面粗度に大きく依存することがわかる。＃2000番で研
磨した平板を用いて、前記と同様の衝撃荷重の試験を実
施した所、５％以上の感度変化の発生は皆無となった。Further, the surface roughness of the flat plate was increased to improve the adhesive strength against the decrease of the adhesive strength due to the variation of the coating amount of the organic adhesive layer. That is, an impact load of 5 kg × 5 cm was applied 20 times to the load point 15, and the change in sensitivity of the sensor element before and after that was measured.
As a result of measuring 100 devices, the sensitivity which is a practical problem is 5%.
Twenty units have changed. When the minimum width of the adhesive layer width of 20 devices was measured, the results shown in FIG. 6 were obtained. From this figure, it is considered that this cause is due to the decrease in the adhesive strength due to the decrease in the adhesive layer width. Therefore, the surface of the flat plate was roughened to improve the adhesive strength. FIG. 7 shows the relationship between the surface roughness of the alumina flat plate and the abrasive grains. FIG. 8 shows the relationship between the adhesive strength and the abrasive grains. The numbers in FIG. 7 indicate the numbers of the abrasive grains used for polishing. 1 μm dia indicates the result of buffing with a dia paste having a particle size of 1 μm. Fig. 8 a, b, c, d on the horizontal axis
e corresponds to a, b, c, d, e in FIG. It can be seen from the figure that the adhesive strength greatly depends on the surface roughness. When an impact load test similar to that described above was performed using a flat plate polished with # 2000, no change in sensitivity of 5% or more was observed.
第９図に本発明の他の実施例による重量センサ素子の
断面図を示す。同図において、11は内部に電極16,取り
出しリード部16′を有するアルミナ平板、34は426合金
からなる導電性基板、13は無機接着層、14は有機接着層
を示す。電極16と導電性基板34とでコンデンサを形成
し、荷重点15に印加される荷重により、アルミナ平板11
が弾性ダイアフラムとして動作し、静電容量型重量セン
サ素子として動作する。この種の重量センサ素子に対し
ても前記第２図、もしくは第５図に示したのと同様の効
果が得られた。第10図，第11図に導電性平板426合金の
表面粗度と接着強度との関係を示す。第10図（ａ）は42
6合金の未研磨の表面状態を、同図（ｂ）は＃600番の砥
粒で研磨した表面状態を、同図（ｃ）は希硝酸系の酸で
不働態化した表面状態を示す。第11図に、第10図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応した有機接着層の接着強
度を示す。前述した衝撃荷重試験を実施した所、第10図
（ａ）の場合は、100台中35台が、５％以上の感度変化
を示し、実用上問題があったが、同図（ｂ），（ｃ）の
場合は、５％以上の変化を生じたものが皆無となった。FIG. 9 shows a sectional view of a weight sensor element according to another embodiment of the present invention. In the figure, 11 is an alumina flat plate having electrodes 16 and lead-out portions 16 'inside, 34 is a conductive substrate made of 426 alloy, 13 is an inorganic adhesive layer, and 14 is an organic adhesive layer. A capacitor is formed by the electrode 16 and the conductive substrate 34, and the load applied to the load point 15 causes the alumina flat plate 11 to move.
Operates as an elastic diaphragm and operates as a capacitance type weight sensor element. The same effect as shown in FIG. 2 or FIG. 5 was obtained for this kind of weight sensor element. 10 and 11 show the relationship between the surface roughness and the adhesive strength of the conductive flat plate 426 alloy. Figure 10 (a) is 42
The unpolished surface state of the 6 alloys is shown in FIG. 6 (b), which is polished with # 600 abrasive grains, and in FIG. 6 (c), which is passivated with dilute nitric acid. FIG. 11 shows the adhesive strength of the organic adhesive layer corresponding to FIGS. 10 (a), (b) and (c). When the above-mentioned impact load test was carried out, in the case of Fig. 10 (a), 35 units out of 100 units showed a sensitivity change of 5% or more, which was a problem in practical use. In the case of c), none had a change of 5% or more.
更に、導電性基板を不働態化処理することにより、高
温高湿放置（60℃,90％,500hr）による接着力の低下
も、非常に減少することをも確認した。なお、この場
合、前記導電性基板の表面上に、砥粒や研磨粉の残滓が
残った場合、接着強度が極端に低下することがあった。Furthermore, it was also confirmed that the passivation treatment of the conductive substrate significantly reduces the decrease in the adhesive strength due to high temperature and high humidity exposure (60 ° C, 90%, 500hr). In this case, when the residue of the abrasive grains or the polishing powder remained on the surface of the conductive substrate, the adhesive strength was sometimes extremely reduced.
しかし、前記不働態処理時に、酸洗することにより、
前記砥粒や研磨粉の残滓が、簡単に除去するこができ
た。研磨後、前記砥粒や研磨粉などの残滓を、直接洗浄
しても、前記導電性基板の表面に食い込んだりしている
ため、簡単には除去できなかった。これは、酸洗処理に
より、前記導電性基板の表面に食い込んだりしている前
記砥粒や研磨粉などの残滓が、腐食され、表面から遊離
するためと考えられる。従って、表面を粗したあとに、
表面を不働態化処理することは、酸洗処理を併せて実施
することに相当する。また、導電性表面を不働態化処理
することにより、高温高湿放置における、センサ素子の
特性も安定化した。すなわち、表面が不働態化処理され
ているため、高温高湿状態に放置されても、表面の酸化
状態進行することがなくなった。このため、静電容量な
どのセンサ素子の特性が安定化したと考えられる。However, at the time of the passivation treatment, by pickling,
The residue of the abrasive grains and polishing powder could be easily removed. After the polishing, even if the residue such as the abrasive grains and the polishing powder was directly washed, it could not be easily removed because it digs into the surface of the conductive substrate. It is considered that this is because the pickling treatment corrodes and removes the residues of the abrasive grains and the polishing powder that have bitten into the surface of the conductive substrate and are released from the surface. Therefore, after roughening the surface,
The passivation treatment of the surface is equivalent to performing pickling treatment together. In addition, the passivation treatment of the conductive surface also stabilized the characteristics of the sensor element when left at high temperature and high humidity. That is, since the surface is passivated, even if the surface is left in a high temperature and high humidity state, the oxidized state of the surface does not progress. Therefore, it is considered that the characteristics of the sensor element such as the capacitance are stabilized.
尚、前記本発明の実施例において、非導電性平板とし
てアルミナ平板を用いたが、弾性的特性に優れ、且つ、
薄く、良好な平面度の得られるものならば良く、例えば
強靭な特性を有するジルコニアなどの磁器板でも良い。
更に、平面度の得られやすい石英ガラス，硼珪酸ガラス
のなどガラス板でも良い。In the embodiment of the present invention, an alumina flat plate was used as the non-conductive flat plate, but it had excellent elastic properties, and
Any material that is thin and has good flatness may be used, and for example, a porcelain plate such as zirconia having a tough property may be used.
Further, a glass plate such as quartz glass or borosilicate glass which can easily obtain flatness may be used.
また、導電性基板としてもステンレス，コバール,426
合金など弾性的性質に優れたものであれば良い。Also, as a conductive substrate, stainless steel, Kovar, 426
Any alloy having excellent elastic properties may be used.
更に、有機接着層として、前記実施例として、エポキ
シ系樹脂を用いたが、フェノール系，尿素系等の熱硬化
性樹脂でも良い。更に、本実施例において、接着層を無
機接着層と有機接着層との２層を用いたが、加熱硬化温
度の異なる接着層であれば、本発明の構成とその効果は
実現し得るものであることは明白である。Further, as the organic adhesive layer, the epoxy type resin is used in the above-mentioned embodiment, but a thermosetting resin such as phenol type or urea type may be used. Furthermore, in the present embodiment, the two adhesive layers, the inorganic adhesive layer and the organic adhesive layer, were used. However, as long as the adhesive layers have different heat curing temperatures, the constitution and effects of the present invention can be realized. It is clear that there is.
発明の効果 以上のように本発明の重量センサ素子は、一対の平板
を前記無機接着層と、前記無機接着層と内径が同一で、
かつ、幅の狭い有機接着層との２層で接着するため、接
着層のにじみ出しがなくなり、接着幅の安定性を大幅に
向上することが出来た。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the weight sensor element of the present invention has a pair of flat plates having the same inorganic adhesive layer and inner diameter as the inorganic adhesive layer,
Moreover, since the two layers of the organic adhesive layer having a narrow width are bonded, the bleeding of the adhesive layer is eliminated, and the stability of the bonding width can be significantly improved.
更に、用いる平板の表面を粗し、かつ、不働態化する
ことにより、接着力を向上し、かつ、センサ素子特性の
安定性を達成することができた。Further, by roughening the surface of the flat plate to be used and making it passivated, it was possible to improve the adhesive force and achieve the stability of the sensor element characteristics.
第１図は本発明の一実施例による重量センサ素子の断面
図、第２図，第３図，第５図は同重量センサ素子接着部
の拡大断面図、第４図，第６図は同重量センサ素子の特
性図、第７図，第10図は表面粗度を示す図、第８図，第
11図は接着強度を示す図、第９図は本発明の他の実施例
による重量センサ素子の断面図、第12図は従来の重量セ
ンサ素子の断面図である。 11,12……非導電性平板、13……無機接着層、14……有
機接着層、16,17……電極。FIG. 1 is a sectional view of a weight sensor element according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2, 3, and 5 are enlarged sectional views of a bonded portion of the same weight sensor element, and FIGS. 4 and 6 are the same. Characteristic diagram of the weight sensor element, FIGS. 7 and 10 are diagrams showing surface roughness, FIG. 8 and FIG.
FIG. 11 is a view showing the adhesive strength, FIG. 9 is a sectional view of a weight sensor element according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a sectional view of a conventional weight sensor element. 11,12 …… Non-conductive flat plate, 13 …… Inorganic adhesive layer, 14 …… Organic adhesive layer, 16,17 …… Electrodes.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 茂樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−23121（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−147310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−214685（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−59838（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeki Ueda 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) Reference JP-A-64-23121 (JP, A) JP-A-56-147310 (JP, A) JP-A-63-214685 (JP, A) Actual Kaihei 1-59838 (JP, U)
Claims (6)
の板体が、一定の空間をあけて互いに平行に配置され、
且つ、その周辺部を、無機接着層と、前記無機接着層と
内径が同一で、かつ、幅の狭い有機接着層との二層から
なる接着層で固定され、且つ、前記平行に配置された板
体の互いに向かい合う平面に、電極を備え静電容量を形
成するとともに、前記板体の少なくとも一方が重量に応
じ、弾性ダイアフラムとして動作してなる重量センサ素
子。1. A pair of non-conductive plate bodies, wherein the pair of plate bodies are arranged in parallel with each other with a constant space therebetween.
And, the peripheral portion thereof is fixed with an adhesive layer composed of two layers of an inorganic adhesive layer and an organic adhesive layer having the same inner diameter as the inorganic adhesive layer and having a narrow width, and arranged in parallel. A weight sensor element in which electrodes are provided on flat surfaces of the plate member facing each other to form a capacitance, and at least one of the plate members operates as an elastic diaphragm according to the weight.
からなり、前記一対の板対が、一定の空間をあけて互い
に平行に配置され、且つ、その周辺部を、無機接着層
と、前記無機接着層と内径が同一で、かつ、幅の狭い有
機接着層との二層からなる接着層で固定され、且つ、前
記平行に配置された非導電性板体の、導電性板体に向か
い合う平面に電極を備え、前記電極と、前記導電性板体
との間に静電容量を形成するとともに、前記板体の少な
くとも一方が重量に応じ、弾性ダイアフラムとして動作
してなるセンサ素子。2. A pair of plate bodies, a non-conductive plate body and a conductive plate body, wherein the pair of plate pairs are arranged in parallel with each other with a certain space therebetween, and the peripheral portion thereof is Inorganic adhesive layer, the inorganic adhesive layer and the inner diameter is the same, and fixed by an adhesive layer consisting of two layers of a narrow organic adhesive layer, and the non-conductive plate body arranged in parallel, An electrode is provided on a plane facing the conductive plate body, and a capacitance is formed between the electrode and the conductive plate body, and at least one of the plate bodies operates as an elastic diaphragm according to the weight. Sensor element.
有機接着層がエポキシ系樹脂層からなる特許請求の範囲
第（１）項または第（２）項記載の重量センサ素子。3. The inorganic adhesive layer comprises a glass layer, and
The weight sensor element according to claim (1) or (2), wherein the organic adhesive layer is an epoxy resin layer.
アなどの磁器、もしくは石英ガラス、硼珪酸ガラスなど
のガラスからなる特許請求の範囲第（１）項または第
（２）項記載の重量センサ素子。4. The weight according to claim 1 or 2, wherein the non-conductive plate is made of porcelain such as alumina or zirconia, or glass such as quartz glass or borosilicate glass. Sensor element.
ル、426合金系金属からなる特許請求の範囲第（２）項
記載の重量センサ素子。5. The weight sensor element according to claim 2, wherein the conductive plate is made of stainless steel, Kovar, or 426 alloy metal.
し、表面に不働態層を形成してなる特許請求の範囲第
（２）項記載の重量センサ素子。6. The weight sensor element according to claim 2, wherein the surface of the conductive plate is roughened and pickled to form a passivation layer on the surface.
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| JP1103814A JPH081400B2 (en) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | Weight sensor element |
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