(57)【要約】【課題】  取り扱いが容易なセンサ装置の製造方法を提供する。【解決手段】  フレキシブル基板（３１）上に信号線（３３〜３５）を形成する第１工程と、信号線が形成されたフレキシブル基板に対して、センサ素子（３２）を形成するためのセンサ材料を成膜する第２工程と、を行う。さらに、第２工程で得られた成膜層（３２ａ）のうち、センサ素子の形成領域に対してフォトレジストを形成する第３工程と、成膜層のうちフォトレジストが形成された領域以外の領域に対してドライエッチング処理を行う第４工程と、フォトレジスト及び、フォトレジストが形成された領域以外の領域に対してアッシング処理を行う第５工程と、を行う。【選択図】  図７
2010038763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ素子及び前記センサ素子に接続される信号線がフレキシブル基板上に形成されたセンサ装置の製造方法であって、
前記フレキシブル基板上に前記信号線を形成する第１工程と、
前記信号線が形成された前記フレキシブル基板に対して、前記センサ素子を形成するためのセンサ材料を成膜する第２工程と、
前記第２工程で得られた成膜層のうち、前記センサ素子の形成領域に対してフォトレジストを形成する第３工程と、
前記成膜層のうち前記フォトレジストが形成された領域以外の領域に対してドライエッチング処理を行う第４工程と、
前記フォトレジスト及び、前記フォトレジストが形成された領域以外の領域に対してアッシング処理を行う第５工程と、を有することを特徴とするセンサ装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程において、前記フレキシブル基板上に前記信号線の材料で構成された層を形成するとともに、この層に対してウェットエッチング処理を行うことにより前記信号線を形成することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項３】
前記第４工程において、アルゴンの雰囲気中で前記ドライエッチング処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項４】
前記第５工程において、前記アッシング処理により、前記フォトレジストが形成された領域以外の領域に残存する前記センサ材料を除去することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項５】
前記第５工程において、酸素の雰囲気中で前記アッシング処理を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項６】
前記第５工程の後において、前記信号線及び前記センサ素子が形成されたフレキシブル基板を絶縁膜で覆う第６工程を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項７】
前記フレキシブル基板は、ポリイミドで形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項８】
前記センサ材料は、白金であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項９】
前記信号線は、銅で形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記センサ素子は、温度の検出に用いられる素子であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記センサ素子は、薄膜のサーミスタ素子であることを特徴とする請求項１０に記載のセンサ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板を備えたセンサ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池が高温又は低温となったときに、二次電池の性能が低下してしまうことが知られている。このため、二次電池の温度を検出し、この検出結果に基づいて、二次電池の充放電を制御するようにしているものがある。
【０００３】
ここで、二次電池は、放熱性等の理由によって、内部の温度が他の部分の温度よりも高くなる傾向がある。そこで、特許文献１に記載の二次電池では、積層電極体が巻かれる巻芯に熱電対を取り付け、熱電対の両端における電圧値を測定することにより、二次電池の内部における温度を検出するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−５５８２５号公報（段落００１７，００２１、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１には、温度計測用の端子及び熱電対を接続するための具体的な構成について、何ら記載されていない。仮に、端子及び熱電対を、配線を介して接続した場合には、二次電池に対して熱電対を取り付け難くなることがある。
【０００５】
本発明の目的は、取り扱いが容易なセンサ装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、センサ素子及びセンサ素子に接続される信号線がフレキシブル基板上に形成されたセンサ装置の製造方法であって、フレキシブル基板上に信号線を形成する第１工程と、信号線が形成されたフレキシブル基板に対して、センサ素子を形成するためのセンサ材料を成膜する第２工程と、を有する。さらに、第２工程で得られた成膜層のうち、センサ素子の形成領域に対してフォトレジストを形成する第３工程と、成膜層のうちフォトレジストが形成された領域以外の領域に対してドライエッチング処理を行う第４工程と、フォトレジスト及び、フォトレジストが形成された領域以外の領域に対してアッシング処理を行う第５工程と、を有する。
【０００７】
第１工程において、フレキシブル基板上に信号線の材料で構成された層を形成するとともに、この層に対してウェットエッチング処理を行うことにより信号線を形成することができる。また、第４工程において、アルゴンの雰囲気中でドライエッチング処理を行ったり、第５工程において、酸素の雰囲気中でアッシング処理を行ったりすることができる。
【０００８】
第５工程を行った後において、信号線及びセンサ素子が形成されたフレキシブル基板を絶縁膜で覆う第６工程を行うことができる。これにより、センサ装置は、絶縁性を有する膜で覆われることになるため、本発明によって製造されたセンサ装置を、例えば、蓄電装置の内部に配置することができる。
【０００９】
フレキシブル基板としては、ポリイミドで形成することができる。センサ材料としては、白金を用いることができる。信号線としては、銅で形成することができる。
【００１０】
本発明の製造方法によって得られるセンサ装置は、対象物の温度を検出するために用いることができる。ここで、対象物としては、例えば、蓄電装置といったものが挙げられる。また、センサ素子としては、薄膜のサーミスタ素子を用いることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、フレキシブル基板上にセンサ素子及び信号線を形成しているため、センサ装置の取り扱いが容易となる。また、アッシング処理により、フォトレジストを除去するだけでなく、フォトレジストが形成された領域以外の領域に残存するセンサ材料を除去することができる。これにより、センサ素子の形状に関する精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１である二次電池としての単電池（蓄電装置）について説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本実施例の単電池の構成を示す図であり、単電池の内部における構成も示している。ここで、図１及び図２において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交する軸を示している。また、図１及び図２は、Ｘ軸に関して、互いに異なる方向から見たときの図である。
【００１５】
単電池１は、電池ケース１０と、電池ケース１０の内部に収容された発電要素１１とを有している。発電要素１１とは、充放電を行うことができる要素であり、図３に示すように、電池ケース１０の内部において巻かれた状態で収容されている。ここで、図３は、単電池１をＸ−Ｚ平面で切断したときの断面図である。なお、本実施例では、単電池１として二次電池を用いているが、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることもできる。
【００１６】
発電要素１１は、図４に示すように、正極素子１２と、負極素子１３と、正極素子１２及び負極素子１３の間に配置され、電解液を含むセパレータ１４とで構成されている。ここで、正極素子１２は、集電板と、集電板の表面に形成された正極層とを有している。正極層は、集電板の片面又は両面に形成することができる。正極層とは、正極に応じた活物質や導電剤等を含む層である。
【００１７】
また、負極素子１３は、集電板と、集電板の表面に形成された負極層とを有している。負極層は、集電板の片面又は両面に形成することができる。負極層とは、負極に応じた活物質や導電剤等を含む層である。
【００１８】
なお、集電板の一方の面に正極層を形成し、集電板の他方の面に負極層を形成した電極（いわゆるバイポーラ電極）を用いることもできる。また、本実施例では、電解液を用いているが、粒子で形成された固体電解質を用いることもできる。固体電解質としては、高分子固体電解質や無機固体電解質がある。さらに、本実施例では、図１〜図３に示すように、単電池１をいわゆる角型の構成としているが、これに限るものではなく、いわゆる円筒型の構成とすることもできる。すなわち、電池ケース１０を矩形状又は円筒形状とし、この電池ケース１０の内部に収容されるように、発電要素１１を巻いた状態とすればよい。ここで、本実施例では、発電要素１１を巻いた状態としているが、これに限るものではない。具体的には、複数の正極素子及び複数の負極素子を用意しておき、これらの正極素子及び負極素子を、セパレータを挟んで交互に積層することができる。
【００１９】
ここで、単電池１としてニッケル−水素電池を用いる場合には、正極層の活物質として、ニッケル酸化物を用い、負極層の活物質として、ＭｍＮｉ（５−ｘ−ｙ−ｚ）ＡｌｘＭｎｙＣｏｚ（Ｍｍ：ミッシュメタル）等の水素吸蔵合金を用いることができる。また、単電池１としてリチウムイオン電池を用いる場合には、正極層の活物質として、リチウム−遷移金属複合酸化物を用い、負極層の活物質として、カーボンを用いることができる。また、導電剤として、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、カーボンナノチューブを用いることができる。
【００２０】
図１及び図２において、発電要素１１の正極素子１２に接続された正極タブ１２ａには、正極端子２１が電気的及び機械的に接続されている。ここで、正極端子２１に接続される正極タブ１２ａは、図１及び図２に示すように、巻かれた状態の発電要素１１のうちＹ方向における一端部から突出している。正極タブ１２ａは、正極素子１２の集電板と一体として構成することもできるし、別体として構成することもできる。
【００２１】
また、発電要素１１の負極素子１３に接続された負極タブ１３ａには、負極端子２２が電気的及び機械的に接続されている。ここで、負極端子２２に接続される負極タブ１３ａは、巻かれた状態の発電要素１１のうちＹ方向における他端部から突出している。負極タブ１３ａは、負極素子１３の集電板と一体として構成することもできるし、別体として構成することもできる。
【００２２】
正極端子２１及び負極端子２２は、電池ケース１０の上面から突出しており、配線（不図示）を介して電子機器（不図示）に電気的に接続される。これにより、単電池１の出力を用いて、電子機器を駆動することができる。
【００２３】
ここで、単電池１を車両の駆動源として用いる場合には、単電池１を複数用意しておき、これらの単電池１を電気的に直列に接続することにより、電池モジュールを構成することができる。そして、この電池モジュールから車両の走行に必要なエネルギを取り出すことができる。なお、各単電池１における正極端子２１及び負極端子２２は、他の単電池１における正極端子２１及び負極端子２２と、バスバーを介して電気的に接続される。また、電池モジュールを備えた車両としては、内燃機関又は燃料電池といった他の動力源と共に用いられるハイブリッド自動車や、電池モジュールだけを動力源として備えた電気自動車が挙げられる。
【００２４】
一方、図３に示すように、発電要素１１の外周には、温度検出に用いられるセンサユニット（センサ装置）３０が配置されている。ここで、センサユニット３０は、発電要素１１の最外面及び電池ケース１０の内壁面の間に位置しており、発電要素１１の最外面に接触している。センサユニット３０は、図５に示すように、フレキシブル基板３１と、フレキシブル基板３１の表面に形成された２つのサーミスタ素子（センサ素子）３２及び信号線３３〜３５とを有している。ここで、フレキシブル基板３１の材料としては、例えば、ポリイミドやテトラフルオロエチレンを用いることができるが、これに限るものではなく、可撓性の基板を構成できる材料であれば、いかなる材料を用いることもできる。また、信号線３３は、ＧＮＤ配線であり、２つのサーミスタ素子３２に対して共通して設けられている。これにより、各サーミスタ素子３２に対してＧＮＤ配線を設ける場合に比べて、信号線の数を減らすことができる。なお、信号線３３〜３５の形状は、図５に示すパターンに限るものではなく、適宜設定することができる。
【００２５】
サーミスタ素子３２及び信号線３３〜３５が形成されたフレキシブル基板３１は、図６に示すように、絶縁性を有する保護膜３６で覆われている。具体的には、サーミスタ素子３２及び信号線３３〜３５が形成されたフレキシブル基板３１を、２つのシート状の保護膜３６で挟み、２つの保護膜３６の外縁部分を互いに固定している。ここで、図６は、図５におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００２６】
保護膜３６は、絶縁性を有する材料によって形成されており、この材料としては、例えば、ポリプロピレンといった高分子樹脂を用いることができる。なお、保護膜３６は、サーミスタ素子３２及び信号線３３〜３５が形成されたフレキシブル基板３１を覆う構成であればよく、いかなる構成であってもよい。例えば、保護膜３６を構成する材料を、サーミスタ素子３２及び信号線３３〜３５が形成されたフレキシブル基板３１の表面にコーティングすることができる。
【００２７】
センサユニット３０は、図５に示すように、サーミスタ素子３２が主に形成された領域であるセンサ部Ａ１と、信号線３３〜３５が主に形成された領域である配線部Ａ２とを有している。そして、センサユニット３０のセンサ部Ａ１は、図１に示すように、巻かれた状態の発電要素１１の外周に位置しており、発電要素１１と接触している。また、配線部Ａ２は、図１及び図２に示すように、発電要素１１の外周に沿って配置されており、発電要素１１に対してセンサ部Ａ１が位置する側とは反対側に延びている。すなわち、配線部Ａ２の一部分を発電要素１１に沿って折り曲げることにより、センサユニット３０を図１及び図２に示す形状とすることができる。
【００２８】
また、配線部Ａ２は、単電池１（電池ケース１０）の上面に設けられた温度検出端子２３に接続されている。温度検出端子２３は、正極端子２１及び負極端子２２の間に位置している。
【００２９】
図６に示すように、信号線３３は、厚さが異なる２つの領域３３ａ，３３ｂを有している。ここで、領域３３ｂの厚さは、領域３３ａの厚さよりも薄くなっている。同様に、信号線３５は、厚さが異なる２つの領域３５ａ，３５ｂを有している。ここで、領域３５ｂの厚さは、領域３５ａの厚さよりも薄くなっている。なお、不図示ではあるが、信号線３４についても、信号線３３，３５と同様の構成となっている。
【００３０】
本実施例では、信号線３３，３５のうち、厚さが薄い側の領域３３ｂ，３５ｂに対してサーミスタ素子３２を接触させている。言い換えれば、サーミスタ素子３２の両端部に対して、信号線３３，３５の領域３３ｂ，３５ｂを接触させている。ここで、サーミスタ素子３２は、すべての領域において略均一な厚さを有しており、フレキシブル基板３１及び信号線３３，３５（領域３３ｂ，３５ｂ）の表面に沿って形成されている。なお、信号線３３，３４に関しても、上述した構成と同様の構成で、サーミスタ素子３２が接触している。本実施例のように信号線３３，３５を構成することにより、サーミスタ素子３２が、信号線３３，３５から剥がれてしまうのを抑制することができる。
【００３１】
ここで、信号線３３，３５のうち、厚さが厚い側の領域３３ａ，３５ａに対してサーミスタ素子３２を接触させた構成では、フレキシブル基板３１を撓ませたとき等に、曲げ応力によってサーミスタ素子３２が信号線３３，３５から剥がれてしまうおそれがある。そこで、本実施例のように、厚さの薄い側の領域３３ｂ，３５ｂに対してサーミスタ素子３２を接触させることにより、サーミスタ素子３２が信号線３３，３５から剥がれてしまうのを抑制することができる。一方、信号線３３，３５のうち、サーミスタ素子３２と接触しない領域３３ａ，３５ａの厚さを、サーミスタ素子３２と接触する領域３３ｂ，３５ｂの厚さよりも厚くすることにより、信号線３３，３５の抵抗値が高くなってしまうのを抑制することができる。
【００３２】
一方、フレキシブル基板３１の表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）によっても、フレキシブル基板３１に対するサーミスタ素子３２の剥離性が変化することがある。すなわち、フレキシブル基板３１の表面粗さが小さくなるにつれて、サーミスタ素子３２はフレキシブル基板３１から剥がれやすくなり、フレキシブル基板３１の表面粗さが大きくなるにつれて、サーミスタ素子３２はフレキシブル基板３１から剥がれにくくなる。
【００３３】
なお、本実施例では、各信号線３３〜３５に対して、厚さが異なる２つの領域を設けているが、これに限るものではない。すなわち、各信号線３３〜３５の厚さを略均一（誤差を含む）とすることもできるし、各信号線３３〜３５に対して、厚さが互いに異なる３つ以上の領域を設けることもできる。ここで、３つ以上の領域を設ける場合には、厚さが最も薄くなる領域に対して、サーミスタ素子３２を接触させればよい。また、本実施例では、各信号線３３〜３５の厚さを段階的に変化させているが、連続的に変化させることもできる。この場合には、各信号線３３〜３５の厚さが薄くなる側の領域に対して、サーミスタ素子３２を接触させればよい。
【００３４】
各サーミスタ素子３２は、薄膜で構成されており、サーミスタ素子３２の材料としては、例えば、白金やチタンを用いることができる。なお、サーミスタ素子３２の膜厚は、適宜設定することができるが、厚くしすぎると、巻かれた状態の発電要素１１に対して過度の負荷を与えてしまうことがあるため、この点を考慮して膜厚を設定すればよい。
【００３５】
サーミスタ素子３２は、温度変化に応じて抵抗値が変化するため、コントローラによって、サーミスタ素子３２における抵抗値の変化を検出することによって、単電池１（発電要素１１）の温度を測定することができる。本実施例では、センサ部Ａ１における互いに異なる位置に２つのサーミスタ素子３２を設けているため、互いに異なる位置の温度を測定することができる。
【００３６】
一方、温度検出端子２３は、配線（不図示）を介してコントローラ（不図示）に接続されている。これにより、コントローラは、サーミスタ素子３２を用いて検出された温度に基づいて、単電池１の充放電の制御や、単電池１の温度制御を行うことができる。
【００３７】
例えば、単電池１の温度が上昇した場合には、コントローラは、単電池１の充放電を抑制して、充放電に伴う温度上昇を抑制することができる。また、単電池１の温度が上昇した場合には、コントローラは、ファン等を駆動することによって、冷却媒体を用いた単電池１の冷却を行うことができる。冷却媒体としては、空気といった気体又は、液体を用いることができる。一方、単電池１の温度が低下した場合には、コントローラは、ヒータ等を駆動することにより、ヒータの熱を単電池１に伝達させて、単電池１を温めることができる。なお、単電池１を車両に搭載する場合には、上述したコントローラとして、車両の走行状態を制御するコントローラと兼用することができる。
【００３８】
本実施例によれば、図５に示すセンサユニット３０を用意しておけば、既存の形状の発電要素１１に組み込むことができる。すなわち、巻かれた状態の発電要素１１に対して、センサユニット３０を取り付けるだけでよく、発電要素１１の構成を変更する必要がない。
【００３９】
また、センサユニット３０は、フレキシブル基板３１を用いて一体的に形成されているため、単電池１の製造時において、センサユニット３０の取り扱いが容易となる。そして、信号線３３〜３５は、フレキシブル基板３１に一体的に形成されているため、信号線３３〜３５だけを用いる場合に比べて、配線を容易に行うことができる。
【００４０】
さらに、薄膜のサーミスタ素子３２を用いているため、センサユニット３０を発電要素１１に組み込んでも、センサユニット３０の重さによって発電要素１１に荷重の偏りが発生するのを抑制することができる。ここで、特許文献１に記載の二次電池では、熱電対を用いているが、熱電対は、一般的に、金属体で構成されており、電極素子よりも剛性が高くなっている。このため、特許文献１の二次電池では、熱電対が設けられた位置において、他の位置よりも電極素子への荷重が大きくなってしまう。さらに、センサユニット３０は、フレキシブル基板３１で構成されているため、発電要素１１に沿って配置することができ、センサユニット３０が発電要素１１に対して過度の負荷を与えることもない。
【００４１】
なお、本実施例では、２つのサーミスタ素子３２を用いた場合について説明したが、１つのサーミスタ素子又は、３つ以上のサーミスタ素子を用いてもよい。この場合には、サーミスタ素子３２の数だけ、温度検出を行うことができる位置を設定することができる。また、複数の位置で温度検出を行うようにすれば、互いに異なる位置における温度情報を得ることができる。一方、薄膜のサーミスタ素子３２の代わりに、薄膜で構成された熱電対を用いることもできる。
【００４２】
さらに、本実施例では、センサユニット３０のセンサ部Ａ１を、巻かれた状態の発電要素１１の外周に配置しているが、これに限るものではなく、他の位置に配置することもできる。具体的には、発電要素１１の外周以外の部分であって、発電要素１１が互いに重なって配置される部分に配置することができる。すなわち、本実施例のセンサユニット３０は、発電要素１１のうち、いかなる位置にも組み込むことができ、センサユニット３０を設ける位置を適宜変更することができる。例えば、センサユニット３０のセンサ部Ａ１を、巻かれた状態の発電要素１１の中心部に配置することができる。この場合において、センサ部Ａ１の大きさを、発電要素１１の中心部に形成されるスペースと略等しい大きさに設定すれば、発電要素１１の中心部に対して、センサ部Ａ１の位置決めを容易に行うことができる。これにより、サーミスタ素子３２を用いて温度検出が行われる位置の精度を向上させることができる。また、センサユニット３０は、撓むことができるため、発電要素１１のうち曲率を有する部分にも配置することができる。
【００４３】
次に、センサユニット３０の製造方法について、図７及び図８Ａ〜図８Ｅを用いて説明する。ここで、図７は、センサユニット３０の製造工程を示すフローチャートである。図８Ａ〜図８Ｄは、センサユニット３０の製造工程の途中で得られる中間体の断面図であり、図８Ｅは、最終製品としてのセンサユニットの断面図である。図８Ａ〜図８Ｅは、図６に対応した図である。
【００４４】
図７のステップＳ１０において、フレキシブル基板３１の表面に対して、信号線３３〜３５を形成する材料を塗布することにより、図８Ａに示すように、信号線３３〜３５の材料で構成された層３７を形成する。ここで、信号線３３〜３５の材料としては、例えば、銅を用いることができる。また、層３７の厚さは、各信号線３３〜３５の厚さ以上であればよい。さらに、フレキシブル基板３１の材料としては、例えば、ポリイミドやテトラフルオロエチレンを用いることができる。
【００４５】
ステップＳ１１において、ステップＳ１０で得られた層３７に対してウェットエッチングを行うことにより、図５に示す信号線３３〜３５を形成する。ここで、図８Ｂは、ウェットエッチングによって形成された信号線３３，３５を示している。なお、図８Ｂでは、信号線３３，３５だけを示しているが、信号線３４も形成されることになる。本実施例における各信号線３３〜３５は、上述したように、厚さが互いに異なる２つの領域を有しているため、これらの領域に対してウェットエッチングを行うことにより、所定の厚さとする。
【００４６】
ここで、信号線３３〜３５を形成する方法は、上述した方法に限るものではない。すなわち、所定のパターンを有する信号線３３〜３５が得られればよく、いかなる方法であってもよい。具体的には、層３７のうち信号線３３〜３５に相当する領域以外の領域を機械的に取り除くこともできる。この場合には、ウェットエッチングのように、薬品やマスクを用いる必要がない。
【００４７】
ステップＳ１２において、信号線３３〜３５が形成されたフレキシブル基板３１の全面に対して、サーミスタ素子３２を構成する材料（センサ材料）を塗布することにより、成膜を行う。これにより、信号線３３〜３５は、図８Ｃに示すように、センサ材料で形成された成膜層３２ａによって覆われることになる。ここで、成膜層３２ａの厚さは、サーミスタ素子３２の厚さと等しくなっている。なお、本実施例では、信号線３３〜３５が形成されたフレキシブル基板３１の全面を、成膜層３２ａで覆うようにしているが、これに限るものではない。すなわち、少なくとも、サーミスタ素子３２が形成される領域を、成膜層３２ａで覆われるようにすればよい。
【００４８】
ステップＳ１３において、成膜層３２ａのうち、サーミスタ素子３２が形成される領域に対して、フォトレジストを形成する。そして、ステップＳ１４において、ドライエッチングを行うことにより、成膜層３２ａのうち、フォトレジストが形成された領域以外の領域におけるセンサ材料を除去する。ドライエッチングは、例えば、チャンバ内に陽極及び陰極が対向して配置されたエッチング装置を用いて行うことができる。
【００４９】
具体的には、図８Ｃに示す構成の中間体を、陽極及び陰極のうち一方の電極に対して配置する。そして、アルゴンガスなどの雰囲気において、陰極及び陽極の間に高周波電圧を印加することにより、プラズマを発生させる。このプラズマによって、成膜層３２ａのうち、フォトレジストが形成された領域以外の領域におけるセンサ材料が除去されることになる。これにより、フレキシブル基板３１の表面には、信号線３３〜３５と、フォトレジストで覆われた成膜層３２ａとが形成されていることになる。ここで、フォトレジストで覆われた成膜層３２ａは、サーミスタ素子３２となる。
【００５０】
ステップＳ１５において、レジスト剥離装置（アッシング装置）を用いたアッシングにより、成膜層３２ａ上のフォトレジストを除去する。これにより、図８Ｄに示す構成の中間体が得られる。ここで、アッシング装置としては、例えば、光励起アッシング装置や、プラズマアッシング装置といったものが挙げられる。
【００５１】
光励起アッシング装置では、アッシング室にオゾンや酸素などのガスを導入し、紫外線などの光をガス又はフォトレジストに照射して、ガス及びフォトレジストを化学反応させることにより、フォトレジストを除去することができる。すなわち、フォトレジストは、反応ガスによって、ＣＯＸやＨ２Ｏに分解される。この光励起アッシング装置としては、例えば、オゾンアッシング装置や、オゾンアッシング装置に対して紫外線ランプを取り付けたＵＶオゾンアッシング装置がある。
【００５２】
また、プラズマアッシング装置では、酸素ガスを高周波などによりプラズマ化させ、このプラズマを用いることにより、フォトレジストを除去することができる。プラズマアッシング装置としては、いわゆるバレル型、平行平板型、ダウンフロー型といったものがある。
【００５３】
ここで、ステップＳ１４においてドライエッチングを行ったときに、フレキシブル基板３１上にセンサ材料（成膜層３２ａの一部）が残ってしまうことがある。すなわち、フォトレジストが形成された領域以外の領域において、センサ材料が残ってしまうことがある。特に、フレキシブル基板３１の表面粗さが大きくなるにしたがって、フレキシブル基板３１の表面にセンサ材料が残りやすくなってしまうことがある。
【００５４】
この場合には、サーミスタ素子３２の絶縁抵抗が低下してしまう。また、サーミスタ素子３２は、上述したように温度変化に応じて抵抗値が変化する素子であるため、サーミスタ素子３２が本来形成される領域とは異なる領域にセンサ材料が残ってしまうと、温度検出の精度が低下してしまうことがある。
【００５５】
本願出願人は、ステップＳ１４のドライエッチングを行った後の中間体に対して、アッシングを行うことにより、フォトレジストを除去できるだけでなく、フレキシブル基板３１上に残ったセンサ材料も除去できることが分かった。すなわち、フォトレジストが形成された領域以外の領域に残存したセンサ材料を、アッシングにより除去できることが分かった。
【００５６】
このように、サーミスタ素子３２が本来形成される領域とは異なる領域に残存したセンサ材料を除去することにより、サーミスタ素子３２の絶縁抵抗を向上させることができる。具体的には、サーミスタ素子３２の絶縁抵抗を１００ＭΩ以上とすることができる。そして、サーミスタ素子３２の絶縁性を確保することができる。しかも、サーミスタ素子３２の抵抗値を設計上の値に設定することができ、サーミスタ素子３２を用いた温度検出の精度を向上させることができる。
【００５７】
ステップＳ１６において、図８Ｄに示す構成の中間体を、絶縁性を有する保護膜３６で覆う。これにより、図８Ｅに示すように、最終製品としてのセンサユニット３０が得られる。
【００５８】
なお、本実施例では、単電池１（発電要素１１）の温度を検出するために、センサユニット３０を用いているが、これに限るものではない。すなわち、単電池１とは異なる対象物の温度を検出するために、本実施例のセンサユニット３０を用いることができる。
【００５９】
また、サーミスタ素子３２は、温度を検出するために用いているが、これに限るものではない。具体的には、本実施例のサーミスタ素子３２と同様の構成を用いて、圧力を検出することができる。さらに、サーミスタ素子３２は、導電性の材料で形成されているため、通電によって発熱させることができる。すなわち、本実施例のサーミスタ素子３２と同様の構成を用いて、ヒータとしての機能を持たせることもできる。このような構成も、図７及び図８Ａ〜図８Ｅで説明した製造方法によって製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１である単電池の内部構造を示す図である。
【図２】実施例１である単電池の内部構造を示す図である。
【図３】実施例１の単電池において、発電要素及びセンサユニットの配置状態を示す断面図である。
【図４】発電要素の構成を示す概略図である。
【図５】センサユニットの構成を示す正面図である。
【図６】センサユニットの断面図であり、図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】センサユニットの製造方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】センサユニットの製造方法を説明する図である。
【図８Ｂ】センサユニットの製造方法を説明する図である。
【図８Ｃ】センサユニットの製造方法を説明する図である。
【図８Ｄ】センサユニットの製造方法を説明する図である。
【図８Ｅ】センサユニットの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１：単電池
１０：電池ケース
１１：発電要素
３０：センサユニット（センサ装置）
３１：フレキシブル基板
３２：サーミスタ素子（センサ素子）
３３〜３５：信号線
【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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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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