JPH098324A - 力学量センサの製造方法 - Google Patents
力学量センサの製造方法Info
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- JPH098324A JPH098324A JP15074295A JP15074295A JPH098324A JP H098324 A JPH098324 A JP H098324A JP 15074295 A JP15074295 A JP 15074295A JP 15074295 A JP15074295 A JP 15074295A JP H098324 A JPH098324 A JP H098324A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 抵抗値のばらつきが小さく、低ノイズで信頼
性に優れた力学量センサの製造方法を提供することを目
的とする。 【構成】 金属弾性体を結晶化ガラスで被覆した絶縁基
板上に、導電ペーストを塗布、乾燥し、焼成することに
より電極を形成する第１の工程、前記電極と接触しない
位置に抵抗ペーストを塗布、乾燥し、前記導電ペースト
の焼成温度より低い温度で焼成することにより感歪み抵
抗体を形成する第２の工程、および、前記電極と前記感
歪み抵抗体の間に導電ペーストを塗布、乾燥し、前記抵
抗ペーストの焼成温度より低い温度で焼成して前記電極
と前記感歪み抵抗体を電気的に接続する接続体を形成す
る第３の工程を含む。
性に優れた力学量センサの製造方法を提供することを目
的とする。 【構成】 金属弾性体を結晶化ガラスで被覆した絶縁基
板上に、導電ペーストを塗布、乾燥し、焼成することに
より電極を形成する第１の工程、前記電極と接触しない
位置に抵抗ペーストを塗布、乾燥し、前記導電ペースト
の焼成温度より低い温度で焼成することにより感歪み抵
抗体を形成する第２の工程、および、前記電極と前記感
歪み抵抗体の間に導電ペーストを塗布、乾燥し、前記抵
抗ペーストの焼成温度より低い温度で焼成して前記電極
と前記感歪み抵抗体を電気的に接続する接続体を形成す
る第３の工程を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力、荷重、加速等の
応力を検知する力学量センサの製造方法に関するもので
ある。
応力を検知する力学量センサの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、厚膜抵抗タイプの力学量センサ
は、図３に示すように、金属基材４およびその表面に被
覆した結晶化ガラス５からなる絶縁絶縁基板６上に導電
ペーストを塗布、乾燥した後、高温で焼成することによ
り一対の電極２を形成し、次いで、電極２間に、それら
を接続するように抵抗ペーストを塗布、乾燥した後、高
温で焼成して感歪み抵抗体１を形成することにより作製
されている。
は、図３に示すように、金属基材４およびその表面に被
覆した結晶化ガラス５からなる絶縁絶縁基板６上に導電
ペーストを塗布、乾燥した後、高温で焼成することによ
り一対の電極２を形成し、次いで、電極２間に、それら
を接続するように抵抗ペーストを塗布、乾燥した後、高
温で焼成して感歪み抵抗体１を形成することにより作製
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】力学量センサは、その
電極と外部回路を接続するためにリード部に半田づけを
行う必要があるため、導電ペーストとしてＡｇ−Ｐｄ系
やＡｇ−Ｐｔ系などの銀を含んだペーストが使用されて
いる。このように、銀を含む導電ペーストを使用する場
合、抵抗体を焼成により形成する際に、熱によって銀が
抵抗体中に溶出し、酸化することによって、電流ノイズ
特性や抵抗体の抵抗値バラツキが大きくなるという課題
があった。
電極と外部回路を接続するためにリード部に半田づけを
行う必要があるため、導電ペーストとしてＡｇ−Ｐｄ系
やＡｇ−Ｐｔ系などの銀を含んだペーストが使用されて
いる。このように、銀を含む導電ペーストを使用する場
合、抵抗体を焼成により形成する際に、熱によって銀が
抵抗体中に溶出し、酸化することによって、電流ノイズ
特性や抵抗体の抵抗値バラツキが大きくなるという課題
があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の力学量センサの
製造方法は、金属弾性体を結晶化ガラスで被覆した絶縁
基板上に、導電ペーストを塗布、乾燥し、焼成すること
により電極を形成する第１の工程、前記電極と接触しな
い位置に抵抗ペーストを塗布、乾燥し、前記導電ペース
トの焼成温度より低い温度で焼成することにより感歪み
抵抗体を形成する第２の工程、および、前記電極と前記
感歪み抵抗体の間に導電ペーストを塗布、乾燥し、前記
抵抗ペーストの焼成温度より低い温度で焼成して前記電
極と前記感歪み抵抗体を電気的に接続する接続体を形成
する第３の工程を含むことを特徴とする。また、金属弾
性体を結晶化ガラスで被覆した絶縁基板上に、電極用導
電ペーストと、抵抗ペーストのいずれか一方を塗布、乾
燥した後、前記ペーストで塗布したパターンと接触しな
い位置に他方のペーストを塗布、乾燥して、焼成するこ
とにより前記電極および前記感歪み抵抗体を同時に形成
する第１の工程と、前記電極と感歪み抵抗体の間に導電
ペーストを塗布、乾燥し、前記焼成温度より低い温度で
焼成して前記電極と前記感歪み抵抗体を電気的に接続す
る接続体を形成する第２の工程を含むことを特徴とす
る。さらに、前記接続体形成用の導電ペーストが金を含
むことを特徴とする。また、前記結晶化ガラスが、Ｓｉ
Ｏ2：７〜３３重量％、Ｂ2Ｏ3：５〜３１重量％、Ｍｇ
Ｏ：１６〜５０重量％、ＣａＯ：０〜２０重量％、Ｂａ
Ｏ：０〜５０重量％、Ｌａ2Ｏ3：０〜４０重量％、ＭＯ
2（ＭはＺｒ、ＴｉおよびＳｎからなる群より選択され
る少なくとも１種）：０〜５重量％、およびＰ2Ｏ5：０
〜５重量％からなるからなることを特徴とする。
製造方法は、金属弾性体を結晶化ガラスで被覆した絶縁
基板上に、導電ペーストを塗布、乾燥し、焼成すること
により電極を形成する第１の工程、前記電極と接触しな
い位置に抵抗ペーストを塗布、乾燥し、前記導電ペース
トの焼成温度より低い温度で焼成することにより感歪み
抵抗体を形成する第２の工程、および、前記電極と前記
感歪み抵抗体の間に導電ペーストを塗布、乾燥し、前記
抵抗ペーストの焼成温度より低い温度で焼成して前記電
極と前記感歪み抵抗体を電気的に接続する接続体を形成
する第３の工程を含むことを特徴とする。また、金属弾
性体を結晶化ガラスで被覆した絶縁基板上に、電極用導
電ペーストと、抵抗ペーストのいずれか一方を塗布、乾
燥した後、前記ペーストで塗布したパターンと接触しな
い位置に他方のペーストを塗布、乾燥して、焼成するこ
とにより前記電極および前記感歪み抵抗体を同時に形成
する第１の工程と、前記電極と感歪み抵抗体の間に導電
ペーストを塗布、乾燥し、前記焼成温度より低い温度で
焼成して前記電極と前記感歪み抵抗体を電気的に接続す
る接続体を形成する第２の工程を含むことを特徴とす
る。さらに、前記接続体形成用の導電ペーストが金を含
むことを特徴とする。また、前記結晶化ガラスが、Ｓｉ
Ｏ2：７〜３３重量％、Ｂ2Ｏ3：５〜３１重量％、Ｍｇ
Ｏ：１６〜５０重量％、ＣａＯ：０〜２０重量％、Ｂａ
Ｏ：０〜５０重量％、Ｌａ2Ｏ3：０〜４０重量％、ＭＯ
2（ＭはＺｒ、ＴｉおよびＳｎからなる群より選択され
る少なくとも１種）：０〜５重量％、およびＰ2Ｏ5：０
〜５重量％からなるからなることを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明の方法においては、感歪み抵抗体を形成
した後に、感歪み抵抗体と接する接続体を形成するた
め、感歪み抵抗体への銀の溶出を抑制することができ
る。さらに、感歪み抵抗体用ペーストより低い温度で焼
成するため、感歪み抵抗体への銀の拡散が少なくなり、
センサ回路の電流ノイズが小さくなるとともに感歪み抵
抗体の特性バラツキが小さくなる。また、電極と抵抗体
を接続する接続体に金系の導電ペーストを用いることに
より、抵抗体への銀の拡散が少なくなり、センサ回路の
電流ノイズや抵抗体の特性のバラツキが小さくなる。
した後に、感歪み抵抗体と接する接続体を形成するた
め、感歪み抵抗体への銀の溶出を抑制することができ
る。さらに、感歪み抵抗体用ペーストより低い温度で焼
成するため、感歪み抵抗体への銀の拡散が少なくなり、
センサ回路の電流ノイズが小さくなるとともに感歪み抵
抗体の特性バラツキが小さくなる。また、電極と抵抗体
を接続する接続体に金系の導電ペーストを用いることに
より、抵抗体への銀の拡散が少なくなり、センサ回路の
電流ノイズや抵抗体の特性のバラツキが小さくなる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の力学量センサの製造方法につ
いて具体的に説明する。 （１）絶縁基板 （ａ）基材 本発明に使用される金属基材は、ほうろう用鋼、ステン
レス鋼、珪素鋼、ニッケル−クロム−鉄、ニッケル−
鉄、コバール、インバなどの各種合金材やそれらのクラ
ッド材などが好ましい。特に、絶縁層との密着性の観点
からステンレス鋼ＳＵＳ４３０が最も好ましい。基材
は、その材質が決定されれば、負荷荷重の大きさや用途
に応じて、機械加工、エッチング加工、レーザ加工等に
より、円筒形や板状（箔状も含む）等の形状に加工され
る。形状加工の後、絶縁層との密着性を向上させる目的
で、基材は表面脱脂される。さらに、脱脂された表面
に、必要に応じてサンドブラスト処理、ニッケルやコバ
ルトなどの各種メッキ処理、もしくは酸化被覆層を形成
する熱酸化処理などを施す。
いて具体的に説明する。 （１）絶縁基板 （ａ）基材 本発明に使用される金属基材は、ほうろう用鋼、ステン
レス鋼、珪素鋼、ニッケル−クロム−鉄、ニッケル−
鉄、コバール、インバなどの各種合金材やそれらのクラ
ッド材などが好ましい。特に、絶縁層との密着性の観点
からステンレス鋼ＳＵＳ４３０が最も好ましい。基材
は、その材質が決定されれば、負荷荷重の大きさや用途
に応じて、機械加工、エッチング加工、レーザ加工等に
より、円筒形や板状（箔状も含む）等の形状に加工され
る。形状加工の後、絶縁層との密着性を向上させる目的
で、基材は表面脱脂される。さらに、脱脂された表面
に、必要に応じてサンドブラスト処理、ニッケルやコバ
ルトなどの各種メッキ処理、もしくは酸化被覆層を形成
する熱酸化処理などを施す。
【０００７】（ｂ）絶縁層 金属基材上に形成される絶縁層は、結晶化ガラスからな
る層が選択される。結晶化ガラス層は、電気絶縁性、耐
熱性、基板強度の観点から、無アルカリ結晶化ガラス
（焼成によって、たとえば、ＭｇＯ系の結晶相を析出す
るガラス）からなることが好ましい。
る層が選択される。結晶化ガラス層は、電気絶縁性、耐
熱性、基板強度の観点から、無アルカリ結晶化ガラス
（焼成によって、たとえば、ＭｇＯ系の結晶相を析出す
るガラス）からなることが好ましい。
【０００８】結晶化ガラスを基材上に被覆する方法とし
て、スプレー法、粉末静電塗装法、電気泳動電着法等が
好ましいが、基材が金属の場合、被覆の緻密性や電気絶
縁性等の観点から、電気泳動電着法が最も好ましい。こ
の電気泳動電着法は、まず、ガラスとアルコールおよび
少量の水を入れてボールミル中で約２０時間粉砕、混合
し、ガラスの平均粒径を１〜５μｍ程度にする。得られ
たスラリーを電解槽に入れて、循環させる。上記のよう
に準備された金属基材を、このスラリー中に浸漬し、１
００〜４００Ｖで陰分極させることにより、金属基材表
面にガラス粒子を付着させる。これを乾燥後、８５０〜
９００℃で１０分〜１時間焼成することによって、結晶
化ガラス層が得られる。この焼成によって、ガラスの微
粒子が溶融すると共に、ガラスの成分と金属基材の成分
が、充分に相互拡散するため結晶化ガラス層と金属基材
との強固な密着が得られる。
て、スプレー法、粉末静電塗装法、電気泳動電着法等が
好ましいが、基材が金属の場合、被覆の緻密性や電気絶
縁性等の観点から、電気泳動電着法が最も好ましい。こ
の電気泳動電着法は、まず、ガラスとアルコールおよび
少量の水を入れてボールミル中で約２０時間粉砕、混合
し、ガラスの平均粒径を１〜５μｍ程度にする。得られ
たスラリーを電解槽に入れて、循環させる。上記のよう
に準備された金属基材を、このスラリー中に浸漬し、１
００〜４００Ｖで陰分極させることにより、金属基材表
面にガラス粒子を付着させる。これを乾燥後、８５０〜
９００℃で１０分〜１時間焼成することによって、結晶
化ガラス層が得られる。この焼成によって、ガラスの微
粒子が溶融すると共に、ガラスの成分と金属基材の成分
が、充分に相互拡散するため結晶化ガラス層と金属基材
との強固な密着が得られる。
【０００９】この結晶化ガラスの組成について、以下の
検討を行った。金属基材にＳＵＳ４３０（１００ｍｍ×
１００ｍｍ×０．５ｍｍ）を用い、上述の方法で、基材
の表面に、表１〜８に示す組成番号１〜４４のガラス粒
子を電気泳動電着させた後、８８０℃で１０分間焼成す
ることにより、基材表面に厚さ１００μｍの結晶化ガラ
ス質層を形成した絶縁基板を得た。これら絶縁基板につ
いて、その表面粗度やうねり性といった表面性、耐熱性
等の諸特性を測定した。なお、表面粗度は、タリサーフ
表面粗さ計で測定し、表面中心線平均粗さＲaとした。
また、うねり性は、その表面のうねりの山と谷の差の最
大値Ｒmaxとした。耐熱性は、サンプルを８５０℃の電
気炉中に１０分間入れ、次に炉から取り出し３０分間自
然放冷するサイクルを繰り返すスポーリングテストを行
って、サンプルのクラックや剥離の状態を調べた。な
お、クラックの有無は、サンプルを赤インク中に浸漬し
た後、サンプル表面のインクを拭き取り、目視観察によ
って、サンプルの表面に赤インクが残存するか否かによ
り判定した。表中の○、△、×はそれぞれ、○が１０サ
イクル以上スポーリングテストを行っても異常が認めら
れないもの、△は５〜９サイクルで異常が発生したも
の、×は４サイクル以下で異常が発生したものを示す。
密着性は、絶縁基板の曲げ試験を行い、結晶化ガラス層
が剥離して金属部が露出したものを×、金属部が一部だ
け露出したものを△、金属部が露出しなかったものを○
とした。以上の評価に基づき総合評価を行い、その結果
を○、△、×で示した。
検討を行った。金属基材にＳＵＳ４３０（１００ｍｍ×
１００ｍｍ×０．５ｍｍ）を用い、上述の方法で、基材
の表面に、表１〜８に示す組成番号１〜４４のガラス粒
子を電気泳動電着させた後、８８０℃で１０分間焼成す
ることにより、基材表面に厚さ１００μｍの結晶化ガラ
ス質層を形成した絶縁基板を得た。これら絶縁基板につ
いて、その表面粗度やうねり性といった表面性、耐熱性
等の諸特性を測定した。なお、表面粗度は、タリサーフ
表面粗さ計で測定し、表面中心線平均粗さＲaとした。
また、うねり性は、その表面のうねりの山と谷の差の最
大値Ｒmaxとした。耐熱性は、サンプルを８５０℃の電
気炉中に１０分間入れ、次に炉から取り出し３０分間自
然放冷するサイクルを繰り返すスポーリングテストを行
って、サンプルのクラックや剥離の状態を調べた。な
お、クラックの有無は、サンプルを赤インク中に浸漬し
た後、サンプル表面のインクを拭き取り、目視観察によ
って、サンプルの表面に赤インクが残存するか否かによ
り判定した。表中の○、△、×はそれぞれ、○が１０サ
イクル以上スポーリングテストを行っても異常が認めら
れないもの、△は５〜９サイクルで異常が発生したも
の、×は４サイクル以下で異常が発生したものを示す。
密着性は、絶縁基板の曲げ試験を行い、結晶化ガラス層
が剥離して金属部が露出したものを×、金属部が一部だ
け露出したものを△、金属部が露出しなかったものを○
とした。以上の評価に基づき総合評価を行い、その結果
を○、△、×で示した。
【００１０】表１に示すＮｏ．１〜８は他の成分を一定
として、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3を変化させたものである。
として、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3を変化させたものである。
【００１１】
【表１】
【００１２】これらから明らかなように、ＳｉＯ2を増
加していくと、耐熱性は向上するが、表面性、および密
着性が悪くなる。逆に、Ｂ2Ｏ3量を増加していくと、表
面性、密着性は向上するが耐熱性が低下する。これらを
考慮すると、ＳｉＯ2の組成比は７〜３３重量％、Ｂ2Ｏ
3の組成比は５〜３１重量％であることが好ましい。
加していくと、耐熱性は向上するが、表面性、および密
着性が悪くなる。逆に、Ｂ2Ｏ3量を増加していくと、表
面性、密着性は向上するが耐熱性が低下する。これらを
考慮すると、ＳｉＯ2の組成比は７〜３３重量％、Ｂ2Ｏ
3の組成比は５〜３１重量％であることが好ましい。
【００１３】表２に示すＮｏ．９〜１５は、ＳｉＯ2／
Ｂ2Ｏ3をほぼ一定にし、ＭｇＯ量を変化させたものであ
る。
Ｂ2Ｏ3をほぼ一定にし、ＭｇＯ量を変化させたものであ
る。
【００１４】
【表２】
【００１５】ＭｇＯの添加量が５０重量％を超えると、
結晶が析出しやすく、ガラス溶融時に簡単に結晶化す
る。そのため、均質なガラスを得ることが難しく、さら
に表面粗度が大きくなる。ＭｇＯ量は結晶性と相関があ
り、１６重量％未満では結晶析出が不十分で、耐熱性に
劣る。そのため、ＭｇＯの組成比は１６〜５０重量％の
範囲内であることが好ましい。
結晶が析出しやすく、ガラス溶融時に簡単に結晶化す
る。そのため、均質なガラスを得ることが難しく、さら
に表面粗度が大きくなる。ＭｇＯ量は結晶性と相関があ
り、１６重量％未満では結晶析出が不十分で、耐熱性に
劣る。そのため、ＭｇＯの組成比は１６〜５０重量％の
範囲内であることが好ましい。
【００１６】表３に示すＮｏ．１６〜１９は、ＳｉＯ2
／Ｂ2Ｏ3をほぼ一定にし、ＣａＯ量を変化させたもので
ある。表４に示すＮｏ．２０〜２４は、同じく、ＢａＯ
量を変化させたものである。また、表５に示すＮｏ．２
５〜２９は、同じく、Ｌａ2Ｏ3量を変化させたものであ
る。
／Ｂ2Ｏ3をほぼ一定にし、ＣａＯ量を変化させたもので
ある。表４に示すＮｏ．２０〜２４は、同じく、ＢａＯ
量を変化させたものである。また、表５に示すＮｏ．２
５〜２９は、同じく、Ｌａ2Ｏ3量を変化させたものであ
る。
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【表５】
【００２０】ＣａＯの添加量が、２０重量％を超える
と、表面性が悪くなり好ましくない。そのため、ＣａＯ
の添加量は、０〜２０％が好ましい。ＢａＯの添加量
が、５０重量％を超えると、耐熱性、および密着性が劣
化し好ましくない。そのため、ＢａＯの添加量は、０〜
５０％が好ましい。Ｌａ2Ｏ3の添加量が、４０重量％を
超えると、耐熱性が劣化し好ましくない。そのため、Ｌ
ａ2Ｏ3の添加量は、０〜４０％が好ましい。
と、表面性が悪くなり好ましくない。そのため、ＣａＯ
の添加量は、０〜２０％が好ましい。ＢａＯの添加量
が、５０重量％を超えると、耐熱性、および密着性が劣
化し好ましくない。そのため、ＢａＯの添加量は、０〜
５０％が好ましい。Ｌａ2Ｏ3の添加量が、４０重量％を
超えると、耐熱性が劣化し好ましくない。そのため、Ｌ
ａ2Ｏ3の添加量は、０〜４０％が好ましい。
【００２１】表６〜表８に示すＮｏ．３０〜４４はそれ
ぞれ、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｐ2Ｏ5、ＺｎＯの
添加量を変化させたものである。
ぞれ、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｐ2Ｏ5、ＺｎＯの
添加量を変化させたものである。
【００２２】
【表６】
【００２３】
【表７】
【００２４】
【表８】
【００２５】ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ｚ
ｎＯなどは、５重量％までなら添加可能である。
ｎＯなどは、５重量％までなら添加可能である。
【００２６】次に、本発明の力学量センサの製造方法に
ついて説明する。 ［実施例１］図１に示すように、直径４０ｍｍ、厚さ１
００μｍの円板状のステンレス鋼ＳＵＳ４３０からなる
金属基材４に脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニッケルメッキ
・水洗の各前処理を施した後、表１のＮｏ．７で示した
組成のガラス粒子からなるスラリー中に浸漬して、対極
と基材４間に直流電圧を印加することにより、基材４の
表面にガラス粒子を被覆させた。次いで、常温から８８
０℃まで２時間かけて昇温し、さらにこの温度で１０分
間保持する焼成を行ない、基材４表面に厚さ７０μｍの
結晶化ガラスからなる絶縁層５を形成した絶縁基板６を
得た。図２は、本実施例の検討に用いた力学量センサの
パターン図である。このパターンを用いて、感歪み抵抗
体１、一対の湾曲した電極２、および感歪み抵抗体１と
電極２を接続するＴ字状の接続体３からなる力学量セン
サを、同一の絶縁基板６上に２個形成した。まず、得ら
れた絶縁基板６の表面に、図２の（ａ）に示すパターン
にＡｇ−Ｐｄ系導電ペーストを塗布、乾燥し、これらを
８５０℃で焼成することにより、一対の電極２を形成し
た。次に、同じく図２の（ａ）に示すように、この電極
２の間に、電極２と接触しないようにＲｕＯ2系抵抗ペ
ーストを塗布、乾燥し、電極２の焼成温度より低い７０
０℃で焼成し、抵抗体１を形成した。最後に、図２の
（ｂ）に示すパターンに、金系の導電ペーストを塗布、
乾燥し、抵抗体の焼成温度より低い５００℃で焼成し
て、抵抗体１と電極２を電気的に接続する接続体３を形
成することにより、力学量センサを得た。
ついて説明する。 ［実施例１］図１に示すように、直径４０ｍｍ、厚さ１
００μｍの円板状のステンレス鋼ＳＵＳ４３０からなる
金属基材４に脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニッケルメッキ
・水洗の各前処理を施した後、表１のＮｏ．７で示した
組成のガラス粒子からなるスラリー中に浸漬して、対極
と基材４間に直流電圧を印加することにより、基材４の
表面にガラス粒子を被覆させた。次いで、常温から８８
０℃まで２時間かけて昇温し、さらにこの温度で１０分
間保持する焼成を行ない、基材４表面に厚さ７０μｍの
結晶化ガラスからなる絶縁層５を形成した絶縁基板６を
得た。図２は、本実施例の検討に用いた力学量センサの
パターン図である。このパターンを用いて、感歪み抵抗
体１、一対の湾曲した電極２、および感歪み抵抗体１と
電極２を接続するＴ字状の接続体３からなる力学量セン
サを、同一の絶縁基板６上に２個形成した。まず、得ら
れた絶縁基板６の表面に、図２の（ａ）に示すパターン
にＡｇ−Ｐｄ系導電ペーストを塗布、乾燥し、これらを
８５０℃で焼成することにより、一対の電極２を形成し
た。次に、同じく図２の（ａ）に示すように、この電極
２の間に、電極２と接触しないようにＲｕＯ2系抵抗ペ
ーストを塗布、乾燥し、電極２の焼成温度より低い７０
０℃で焼成し、抵抗体１を形成した。最後に、図２の
（ｂ）に示すパターンに、金系の導電ペーストを塗布、
乾燥し、抵抗体の焼成温度より低い５００℃で焼成し
て、抵抗体１と電極２を電気的に接続する接続体３を形
成することにより、力学量センサを得た。
【００２７】［実施例２］実施例１と同様の絶縁基板６
の表面に、実施例１と同様のパターンに電極２用のＡｇ
−Ｐｄ系の導電ペーストを塗布、乾燥し、さらに実施例
１と同様のパターンにＲｕＯ2系抵抗ペーストを塗布、
乾燥した後、これらを７００℃で焼成して、抵抗体１と
電極２を同時に形成した。次に、実施例１と同様のパタ
ーンに金系の導電ペーストを塗布、乾燥し、５００℃で
焼成して、接続体３を形成することにより、力学量セン
サを得た。
の表面に、実施例１と同様のパターンに電極２用のＡｇ
−Ｐｄ系の導電ペーストを塗布、乾燥し、さらに実施例
１と同様のパターンにＲｕＯ2系抵抗ペーストを塗布、
乾燥した後、これらを７００℃で焼成して、抵抗体１と
電極２を同時に形成した。次に、実施例１と同様のパタ
ーンに金系の導電ペーストを塗布、乾燥し、５００℃で
焼成して、接続体３を形成することにより、力学量セン
サを得た。
【００２８】［実施例３］実施例１と同様の絶縁基板６
の表面に、実施例１と同様のパターンにＲｕＯ2系抵抗
ペーストを塗布、乾燥し、さらに実施例１と同様のパタ
ーンに電極用のＡｇ−Ｐｄ系の導電ペーストを塗布、乾
燥した後、７００℃で焼成し、抵抗体１および電極２を
同時に形成した。次に、実施例１と同様のパターンに金
系導電ペーストを塗布、乾燥し、５００℃で焼成して、
接続体３を形成することにより、力学量センサを得た。
これを実施例３の力学量センサの製造方法とする。
の表面に、実施例１と同様のパターンにＲｕＯ2系抵抗
ペーストを塗布、乾燥し、さらに実施例１と同様のパタ
ーンに電極用のＡｇ−Ｐｄ系の導電ペーストを塗布、乾
燥した後、７００℃で焼成し、抵抗体１および電極２を
同時に形成した。次に、実施例１と同様のパターンに金
系導電ペーストを塗布、乾燥し、５００℃で焼成して、
接続体３を形成することにより、力学量センサを得た。
これを実施例３の力学量センサの製造方法とする。
【００２９】［比較例］実施例１と同様の金属基材４お
よび絶縁層５からなる絶縁基板６の表面に、実施例１に
おける電極２と接続体３を一体化した形状の電極パター
ンにＡｇーＰｄ系の導電ペーストを塗布、乾燥した後、
８００℃で焼成して一対の電極を形成した。次に、電極
間に、実施例１と同様のパターンに抵抗ペーストを塗
布、乾燥し、７００℃で焼成し、抵抗体１を形成するこ
とにより、力学量センサを得た。
よび絶縁層５からなる絶縁基板６の表面に、実施例１に
おける電極２と接続体３を一体化した形状の電極パター
ンにＡｇーＰｄ系の導電ペーストを塗布、乾燥した後、
８００℃で焼成して一対の電極を形成した。次に、電極
間に、実施例１と同様のパターンに抵抗ペーストを塗
布、乾燥し、７００℃で焼成し、抵抗体１を形成するこ
とにより、力学量センサを得た。
【００３０】これらのセンサについて、（株）アドバン
テスト製デジタルマルチメーターＴＲ６８７１を用い
て、それぞれ５０個、２５℃における抵抗値と電流ノイ
ズを測定した。抵抗値についてはそのバラツキを求め
た。なおバラツキは、最大値と最小値の差の１／２とし
た。その結果を表９に示す。
テスト製デジタルマルチメーターＴＲ６８７１を用い
て、それぞれ５０個、２５℃における抵抗値と電流ノイ
ズを測定した。抵抗値についてはそのバラツキを求め
た。なおバラツキは、最大値と最小値の差の１／２とし
た。その結果を表９に示す。
【００３１】
【表９】
【００３２】表９から明らかなように、実施例１〜３の
センサは、抵抗値バラツキ、ノイズ特性ともに、比較例
より優れた特性を示すことがわかる。これは、抵抗体１
と電極２が、その間に銀を含まない接続体３を介するこ
とにより、直接、接続されないため、焼成中の電極２中
の銀の抵抗体１への溶出が抑制されることによるものと
考えられる。また、抵抗体１を形成した後、抵抗体１を
形成した焼成温度より低い温度で抵抗体１に接続する接
続体３を焼成により形成することにより、接続体３を形
成する焼成時の高温下において、抵抗体１中の組成物の
流動性が低下するため、抵抗体１中の銀の拡散を抑制す
るものと考えられる。
センサは、抵抗値バラツキ、ノイズ特性ともに、比較例
より優れた特性を示すことがわかる。これは、抵抗体１
と電極２が、その間に銀を含まない接続体３を介するこ
とにより、直接、接続されないため、焼成中の電極２中
の銀の抵抗体１への溶出が抑制されることによるものと
考えられる。また、抵抗体１を形成した後、抵抗体１を
形成した焼成温度より低い温度で抵抗体１に接続する接
続体３を焼成により形成することにより、接続体３を形
成する焼成時の高温下において、抵抗体１中の組成物の
流動性が低下するため、抵抗体１中の銀の拡散を抑制す
るものと考えられる。
【００３３】［実施例４］実施例１と同様の製造方法に
おいて、接続体３形成用の導電ペーストに、電極２形成
用と同様のＡｇ−Ｐｄ系のペーストを用いた力学量セン
サを作製した。 ［実施例５］実施例２と同様の製造方法において、接続
体３形成用の導電ペーストに、電極２形成用と同様のＡ
ｇ−Ｐｄ系のペーストを用いた力学量センサを作製し
た。 ［実施例６］実施例３と同様の製造方法において、接続
体３形成用の導電ペーストに、電極２形成用と同様のＡ
ｇ−Ｐｄ系のペーストを用いた力学量センサを作製し
た。 これらの製造方法により作製した力学量センサについ
て、実施例１〜３と同様にそれぞれ５０個、２５℃にお
ける抵抗値と電流ノイズを測定した。抵抗値については
そのバラツキを求めた。なおバラツキは、最大値と最小
値の差の１／２とした。これらの結果を表１０に示す。
おいて、接続体３形成用の導電ペーストに、電極２形成
用と同様のＡｇ−Ｐｄ系のペーストを用いた力学量セン
サを作製した。 ［実施例５］実施例２と同様の製造方法において、接続
体３形成用の導電ペーストに、電極２形成用と同様のＡ
ｇ−Ｐｄ系のペーストを用いた力学量センサを作製し
た。 ［実施例６］実施例３と同様の製造方法において、接続
体３形成用の導電ペーストに、電極２形成用と同様のＡ
ｇ−Ｐｄ系のペーストを用いた力学量センサを作製し
た。 これらの製造方法により作製した力学量センサについ
て、実施例１〜３と同様にそれぞれ５０個、２５℃にお
ける抵抗値と電流ノイズを測定した。抵抗値については
そのバラツキを求めた。なおバラツキは、最大値と最小
値の差の１／２とした。これらの結果を表１０に示す。
【００３４】
【表１０】
【００３５】これによると、接続体３形成用に金系の導
電ペーストを用いた実施例１〜３と比べて、その効果は
若干小さいものの、比較例と比べると抵抗値、電流ノイ
ズともに大きく改善されたことが分かる。この結果によ
ると、感歪み抵抗体１を焼成により形成した後、その焼
成温度より低い温度で焼成して感歪み抵抗体１に接続す
る接続体３を形成することによる効果が確認される。
電ペーストを用いた実施例１〜３と比べて、その効果は
若干小さいものの、比較例と比べると抵抗値、電流ノイ
ズともに大きく改善されたことが分かる。この結果によ
ると、感歪み抵抗体１を焼成により形成した後、その焼
成温度より低い温度で焼成して感歪み抵抗体１に接続す
る接続体３を形成することによる効果が確認される。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、抵抗値
のバラツキが小さく、ノイズ特性に優れた力学量センサ
を作製することが可能となる。
のバラツキが小さく、ノイズ特性に優れた力学量センサ
を作製することが可能となる。
【図１】本発明の実施例の製造方法による力学量センサ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に用いた力学量センサの電極お
よび感歪み抵抗体等のパターンを示す平面図で、（ａ）
は電極と感歪み抵抗体のパターンを示し、（ｂ）はさら
に接続体を形成したパターンを示す。
よび感歪み抵抗体等のパターンを示す平面図で、（ａ）
は電極と感歪み抵抗体のパターンを示し、（ｂ）はさら
に接続体を形成したパターンを示す。
【図３】比較例の製造方法による力学量センサの縦断面
図である。
図である。
１ 抵抗体 ２ 電極 ３ 接続体 ４ 金属基材 ５ 絶縁層 ６ 絶縁基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 正樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 金属弾性体を結晶化ガラスで被覆した絶
縁基板上に、導電ペーストを塗布、乾燥し、焼成するこ
とにより電極を形成する第１の工程、前記電極と接触し
ない位置に抵抗ペーストを塗布、乾燥し、前記導電ペー
ストの焼成温度より低い温度で焼成することにより感歪
み抵抗体を形成する第２の工程、および、前記電極と前
記感歪み抵抗体の間に導電ペーストを塗布、乾燥し、前
記抵抗ペーストの焼成温度より低い温度で焼成して前記
電極と前記感歪み抵抗体を電気的に接続する接続体を形
成する第３の工程を含む力学量センサの製造方法。 - 【請求項２】金属弾性体を結晶化ガラスで被覆した絶縁
基板上に、電極用導電ペーストと、抵抗ペーストのいず
れか一方を塗布、乾燥した後、前記ペーストで塗布した
パターンと接触しない位置に他方のペーストを塗布、乾
燥して、焼成することにより前記電極および前記感歪み
抵抗体を同時に形成する第１の工程と、前記電極と感歪
み抵抗体の間に導電ペーストを塗布、乾燥し、前記焼成
温度より低い温度で焼成して前記電極と前記感歪み抵抗
体を電気的に接続する接続体を形成する第２の工程を含
む力学量センサの製造方法。 - 【請求項３】 前記接続体形成用の導電ペーストが金を
含む請求項１または２記載の力学量センサの製造方法。 - 【請求項４】 前記結晶化ガラスが、ＳｉＯ2：７〜３
３重量％、Ｂ2Ｏ3：５〜３１重量％、ＭｇＯ：１６〜５
０重量％、ＣａＯ：０〜２０重量％、ＢａＯ：０〜５０
重量％、Ｌａ2Ｏ3：０〜４０重量％、ＭＯ2（ＭはＺ
ｒ、ＴｉおよびＳｎからなる群より選択される少なくと
も１種）：０〜５重量％、およびＰ2Ｏ5：０〜５重量％
からなる請求項１または２記載の力学量センサの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15074295A JP3487675B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 力学量センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15074295A JP3487675B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 力学量センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098324A true JPH098324A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3487675B2 JP3487675B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=15503431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15074295A Expired - Fee Related JP3487675B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 力学量センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487675B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008032753A (ja) * | 2002-08-07 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 荷重センサ及びその製造方法 |
| KR102107805B1 (ko) * | 2018-12-26 | 2020-05-08 | 주식회사 이엠티 | 후막 인쇄 공정에 의한 압력센서용 세라믹 다이어프램의 제조방법 및 그에 의한 압력센서 |
| JP2021535390A (ja) * | 2018-08-31 | 2021-12-16 | メトラー−トレド （チャンヂョウ） プレシジョン・インストゥルメント・カンパニー・リミテッド | 湿気絶縁ひずみゲージ、および湿気の侵入に対してひずみゲージを絶縁する方法 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP15074295A patent/JP3487675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008032753A (ja) * | 2002-08-07 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 荷重センサ及びその製造方法 |
| JP2021535390A (ja) * | 2018-08-31 | 2021-12-16 | メトラー−トレド （チャンヂョウ） プレシジョン・インストゥルメント・カンパニー・リミテッド | 湿気絶縁ひずみゲージ、および湿気の侵入に対してひずみゲージを絶縁する方法 |
| KR102107805B1 (ko) * | 2018-12-26 | 2020-05-08 | 주식회사 이엠티 | 후막 인쇄 공정에 의한 압력센서용 세라믹 다이어프램의 제조방법 및 그에 의한 압력센서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3487675B2 (ja) | 2004-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |