(57)【要約】【課題】導電体との接続強度の低下を抑制可能な電極を有するひずみゲージを提供する。【解決手段】本ひずみゲージは、可撓性を有する基材と、前記基材上に、クロムとニッケルの少なくとも一方を含む材料から形成された抵抗体と、前記抵抗体と電気的に接続された電極と、を有し、前記電極が磁力層を備えている。【選択図】図２
2020187011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する基材と、
前記基材上に、クロムとニッケルの少なくとも一方を含む材料から形成された抵抗体と、
前記抵抗体と電気的に接続された電極と、を有し、
前記電極が磁力層を備えているひずみゲージ。
【請求項２】
前記磁力層は、Ｎｉ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、Ｃｏ系合金、又はＮｉ−Ｆｅ系合金を含む請求項１に記載のひずみゲージ。
【請求項３】
前記磁力層は、ＣｏＸＮｉＹＦｅＺ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）、ＮｉＦｅ、ＦｅＰ、ＮｉＦｅＰ、ＣｏＮｉＦｅＰ、ＦｅＢ、ＮｉＦｅＢ、ＣｏＮｉＦｅＢ、Ｎｉ−Ｗ、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７、ＳｒＦｅ１２Ｏ１９、ＢａＦｅ１２Ｏ１９からなる群から選択される合金の薄膜、前記合金の薄膜を積層した積層膜、又は前記合金の粉末を含んだボンド磁石からなる請求項２に記載のひずみゲージ。
【請求項４】
前記抵抗体は、アルファクロムを主成分とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項５】
前記抵抗体は、アルファクロムを８０重量％以上含む請求項４に記載のひずみゲージ。
【請求項６】
前記抵抗体は、窒化クロムを含む請求項４又は５に記載のひずみゲージ。
【請求項７】
前記基材の一方の面に、金属、合金、又は、金属の化合物から形成された機能層を有し、
前記抵抗体は、前記機能層の一方の面に形成されている請求項１乃至６の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項８】
前記機能層は、前記抵抗体の結晶成長を促進する機能を有する請求項７に記載のひずみゲージ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載のひずみゲージと、
一端が前記磁力層に吸着された導電体と、を有するセンサモジュール。
【請求項１０】
前記基材に、磁力層を備えた電極を有する電子部品が搭載され、
前記導電体の他端が前記電子部品の前記磁力層に吸着された請求項９に記載のセンサモジュール。
【請求項１１】
基材上に形成された、磁力層を備えた電極と、
一端が前記磁力層に吸着された導電体と、を有する接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ひずみゲージ、センサモジュール、接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、抵抗体の材料としては、例えば、Ｃｒ（クロム）やＮｉ（ニッケル）を含む材料が用いられている。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続され、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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７４９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電極に、はんだによりリード線等の導電体を接続する際に、はんだ接続のやり直しが必要となる場合もあり、電極と導電体との接続強度の低下が懸念される。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、導電体との接続強度の低下を抑制可能な電極を有するひずみゲージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本ひずみゲージは、可撓性を有する基材と、前記基材上に、クロムとニッケルの少なくとも一方を含む材料から形成された抵抗体と、前記抵抗体と電気的に接続された電極と、を有し、前記電極が磁力層を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、導電体との接続強度の低下を抑制可能な電極を有するひずみゲージを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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】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る。
【図３】第１実施形態に係るひずみゲージの製造工程を例示する図である。
【図４】第２実施形態に係るセンサモジュールを例示する平面図である。
【図５】第２実施形態に係るセンサモジュールを例示する断面図である。
【図６】第２実施形態の変形例１に係るセンサモジュールを例示する平面図である。
【図７】第２実施形態の変形例１に係るセンサモジュールを例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
〈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１及び図２を参照するに、ひずみゲージ１は、基材１０と、抵抗体３０と、電極４０とを有している。
【００１１】
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。
【００１２】
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程度である。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ひずみの伝達性、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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を梨地模様で示している。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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程度である。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。
【００１９】
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質量％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い。なお、α−Ｃｒは、ｂｃｃ構造（体心立方格子構造）のＣｒである。
【００２０】
電極４０は、抵抗体３０の両端部から延在しており、平面視において、抵抗体３０よりも拡幅して略矩形状に形成されている。電極４０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続される。抵抗体３０は、例えば、電極４０の一方からジグザグに折り返しながら延在して他方の電極４０に電気的に接続されている。
【００２１】
電極４０は、複数の金属層が積層された積層構造である。具体的には、電極４０は、抵抗体３０の両端部から延在する端子部４１と、端子部４１の上面に形成された磁力層４２とを備えている。磁力層４２は、磁力を発生する層であり、電極４０と電気的に接続される導電体（リード線やフレキシブルプリント基板等）を吸着する。
【００２２】
磁力層４２は、導電体に貼り付く磁力を発生できる材料から形成された層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、Ｎｉ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、Ｃｏ系合金を着磁した層が挙げられる。磁力層４２は、Ｎｉ−Ｆｅ系合金（例えば、７８−パーマロイや４５−パーマロイ等のパーマロイ）を着磁した層であってもよい。
【００２３】
磁力層４２の材料の具体例としては、ＣｏＸＮｉＹＦｅＺ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）、ＮｉＦｅ、ＦｅＰ、ＮｉＦｅＰ、ＣｏＮｉＦｅＰ、ＦｅＢ、ＮｉＦｅＢ、ＣｏＮｉＦｅＢ、Ｎｉ−Ｗ、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ、ＳｍＣｏ５、Ｓｍ２Ｃｏ１７、ＳｒＦｅ１２Ｏ１９、ＢａＦｅ１２Ｏ１９からなる群から選択される合金の薄膜、この群の何れかの合金の薄膜を積層した積層膜等が挙げられる。
【００２４】
又、磁力層４２は、基材１０の材料として例示した樹脂材料に磁性粉末フィラーを添加したボンド磁石であってもよい。磁性粉末フィラーとしては、例えば、上記の群から選択される合金の粉末が挙げられる。
【００２５】
磁力層４２の厚さは、０．５μｍ〜５００μｍ程度とすることが好ましい。磁力層４２の表面磁束密度は、１ｍＴ〜５００ｍＴ程度とすることが好ましく、３０ｍＴ以上３００ｍＴ以下とすることがより好ましい。磁力層４２の表面磁束密度を３０ｍＴ以上とすることで、導電体に対する十分な吸着力を確保できる。又、磁力層４２の表面磁束密度を３００ｍＴ以下とすることで、磁力層４２と導電体との着脱が容易となる。
【００２６】
抵抗体３０を被覆し電極４０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を湿気等から保護できる。なお、カバー層６０は、電極４０を除く部分の全体を覆うように設けてもよい。
【００２７】
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程度である。
【００２８】
ひずみゲージ１を製造するためには、まず、図３（ａ）に示す工程では、基材１０を準備し、基材１０の上面１０ａに図１に示す平面形状の抵抗体３０及び端子部４１を形成する。抵抗体３０及び端子部４１の材料や厚さは、前述の通りである。抵抗体３０と端子部４１とは、同一材料により一体に形成できる。
【００２９】
抵抗体３０及び端子部４１は、例えば、抵抗体３０及び端子部４１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し、フォトリソグラフィによってパターニングすることで形成できる。抵抗体３０及び端子部４１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。
【００３０】
ゲージ特性を安定化する観点から、抵抗体３０及び端子部４１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膜厚が１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の機能層を真空成膜することが好ましい。なお、機能層は、機能層の上面全体に抵抗体３０及び端子部４１を形成後、フォトリソグラフィによって抵抗体３０及び端子部４１と共に図１に示す平面形状にパターニングされる。
【００３１】
本願において、機能層とは、少なくとも上層である抵抗体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抵抗体３０の酸化を防止する機能や、基材１０と抵抗体３０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。
【００３２】
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、特に抵抗体３０がＣｒを含む場合、Ｃｒは自己酸化膜を形成するため、機能層が抵抗体３０の酸化を防止する機能を備えることは有効である。
【００３３】
機能層の材料は、少なくとも上層である抵抗体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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
機能層の材料と抵抗体３０及び端子部４１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、抵抗体３０及び端子部４１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。
【００３８】
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、抵抗体３０及び端子部４１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、抵抗体３０及び端子部４１を成膜してもよい。
【００３９】
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。
【００４０】
なお、抵抗体３０がＣｒ混相膜である場合、Ｔｉからなる機能層は、抵抗体３０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抵抗体３０の酸化を防止する機能、及び基材１０と抵抗体３０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。
【００４１】
このように、抵抗体３０の下層に機能層を設けることにより、抵抗体３０の結晶成長を促進可能となり、安定な結晶相からなる抵抗体３０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抵抗体３０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。
【００４２】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、端子部４１の上面に磁力層４２を形成する。磁力層４２は、例えば、磁力層４２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し、フォトリソグラフィによってパターニングすることで形成できる。磁力層４２は、スパッタ法に代えて、電解めっき法を用いて成膜してもよい。磁力層４２の材料や厚さは、前述の通りである。磁力層４２を形成後、磁力層４２を着磁する。磁力層４２の表面磁束密度については、前述の通りである。これにより、端子部４１の上面に磁力層４２が積層された電極４０が形成される。
【００４３】
電極４０を形成後、必要に応じ、基材１０の上面１０ａに、電極４０を露出するカバー層６０を設けることで、ひずみゲージ１が完成する。カバー層６０は、例えば、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０を被覆し電極４０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６０は、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０を被覆し電極４０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。
【００４４】
なお、抵抗体３０及び端子部４１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３（ｃ）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、図１と同様である。
【００４５】
このように、ひずみゲージ１は、磁力層４２を備えた電極４０を有することにより、磁性体からなる導電体を磁力層４２で吸着可能となるため、電極４０と導電体とのはんだ付けが不要である。そのため、従来はんだ接続のやり直し等により生じていた電極４０と導電体との接続強度の低下を抑制可能となる。
【００４６】
又、電極４０と導電体との電気的な接続を簡略化できると共に、必要なときに導電体を電極４０に容易に着脱できる。
【００４７】
又、はんだに起因して発生するはんだ食われ等の問題を原理的に排除可能となり、導電体と電極４０との接続強度の低下を防止して接続信頼性を向上できる。
【００４８】
〈第２実施形態〉
第２実施形態では、ひずみゲージを用いたセンサモジュールの例を示す。なお、第２実施形態において、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。
【００４９】
図４は、第２実施形態に係るセンサモジュールを例示する平面図である。図５は、第２実施形態に係るセンサモジュールを例示する断面図であり、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面を示している。図４及び図５を参照するに、センサモジュール５は、ひずみゲージ１と、導電体７０とを有している。なお、カバー層６０は、電極４０を除く部分の全体を覆うように設けてもよい。
【００５０】
導電体７０は例えばリード線やフレキシブルプリント基板等であり、一端が電極４０の磁力層４２に吸着され、電極４０と電気的に接続されている。導電体７０の一端は、磁力層４２に吸着可能な導電材料から形成されていれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、銅線や銅箔の表面にニッケルめっきを施したものが挙げられる。なお、導電体７０の全体が、銅線や銅箔の表面にニッケルめっきを施したものであってもよい。又、導電体７０は、部分的に絶縁体に被覆されていてもよい。
【００５１】
導電体７０の他端は開放されており、必要なときに他の基板の電極や半導体チップの電極等と接続可能である。例えば、導電体７０の他端を銅線や銅箔の表面にニッケルめっきを施したもの等とし、他の基板の磁力を発生する電極や半導体チップの磁力を発生する電極等と接続できる。
【００５２】
このように、センサモジュール５は、磁力層４２を有する電極４０と磁性体からなる導電体７０との接続構造を有するため、電極４０と導電体７０とのはんだ付けが不要となる。そのため、従来はんだ接続のやり直し等により生じていた電極４０と導電体７０との接続強度の低下を抑制可能となる。
【００５３】
又、電極４０と導電体７０との電気的な接続を簡略化できると共に、必要なときに導電体７０を電極４０に容易に着脱できる。
【００５４】
又、はんだに起因して発生するはんだ食われ等の問題を原理的に排除可能となり、導電体７０と電極４０との接続強度の低下を防止して接続信頼性を向上できる。
【００５５】
なお、ここでは、ひずみゲージの電極に導電体が磁力で吸着した接続構造について説明したが、本発明に係る接続構造は、ひずみゲージには限定されない。すなわち、基材上に形成された、磁力層を備えた電極と、一端が磁力層に吸着された導電体とを有する接続構造であれば、本発明に係る接続構造は、ひずみゲージの電極以外にも適用可能である。本発明に係る接続構造は、例えば、配線基板や半導体装置等の電極に適用可能である。
【００５６】
〈第２実施形態の変形例１〉
第２実施形態の変形例１では、ひずみゲージを用いたセンサモジュールの他の例を示す。なお、第２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。
【００５７】
図６は、第２実施形態の変形例１に係るセンサモジュールを例示する平面図である。図７は、第２実施形態の変形例１に係るセンサモジュールを例示する断面図であり、図６のＣ−Ｃ線に沿う断面を示している。
【００５８】
図６及び図７を参照するに、センサモジュール５Ａは、ひずみゲージ１の基材１０を細長状とし、基材１０の上面１０ａに電子部品２００が搭載されたものである。
【００５９】
電子部品２００は、例えば、電極４０を介して抵抗体３０から入力される電気信号の増幅や温度補正を行う半導体チップである。半導体チップと共に、コンデンサ等の受動部品が搭載されてもよい。電子部品２００は、例えば、ダイアタッチフィルム等の接着層を介して、基材１０の上面１０ａに搭載されている。
【００６０】
電子部品２００は、電極２１０を有している。電極２１０は、銅等からなる端子部２１１と、端子部２１１上に形成された磁力層２１２とを備えている。磁力層２１２の材料や厚さは、例えば、磁力層４２と同様である。導電体７０の一端は磁力層４２に吸着され、他端は磁力層２１２に吸着されている。これにより、電極４０と電極２１０とが導電体７０により電気的に接続される。
【００６１】
基材１０の上面１０ａにカバー層６０Ａが設けられていない場合、抵抗体３０、電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０を被覆するように、基材１０の上面１０ａにカバー層６０Ｂ（第２絶縁樹脂層）を設けても構わない。カバー層６０Ｂを設けることで、抵抗体３０、電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０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６０Ｂを設けることで、抵抗体３０、電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０を湿気等から保護できる。
【００６２】
カバー層６０Ｂ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６０Ｂは、フィラーや顔料を含有しても構わない。カバー層６０Ｂ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程度である。
【００６３】
カバー層６０Ｂは、例えば、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０、電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０を被覆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６０Ｂは、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０、電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０を被覆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。
【００６４】
基材１０の上面１０ａにカバー層６０Ａが設けられている場合、カバー層６０Ａ、電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０を被覆するように、更にカバー層６０Ｂを設けても構わない。カバー層６０Ｂを設けることで、カバー層６０Ａには被覆されていない電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０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６０Ｂを設けることで、カバー層６０Ａには被覆されていない電極４０、電子部品２００、電極２１０、及び導電体７０を湿気等から保護できる。なお、カバー層６０Ａとカバー層６０Ｂは、同一材料から形成してもよいし、異なる材料から形成してもよい。
【００６５】
このように、センサモジュール５Ａは、磁力層４２を有する電極４０と、磁力層２１２を有する電極２１０とを有する。そして、導電体７０の一端は磁力層４２に吸着され、他端は磁力層２１２に吸着されて、電極４０と電極２１０とが導電体７０により電気的に接続されている。そのため、電極４０と電極２１０とをボンディングワイヤやはんだ等により接続する必要がない。その結果、センサモジュール５Ａは、センサモジュール５と同様の効果を奏する。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
１  ひずみゲージ、５、５Ａ  センサモジュール、１０  基材、１０ａ  上面、２０  機能層、３０  抵抗体、４０、２１０  電極、４１、２１１  端子部、４２、２１２  磁力層、６０、６０Ａ、６０Ｂ  カバー層、７０  導電体、２００  電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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