(57)【要約】【課題】可撓性を有する基材上に形成された抵抗体を有するひずみゲージにおいて、小型化しても被接合物との接合信頼性を確保できる電極構造を実現する。【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一対の電極と、を有し、各々の前記電極は、所定の間隔で並置され互いに電気的に接続された複数の第１パターンを含み、対向する前記電極の間には、複数の前記第１パターンと長手方向を同一方向に向けた複数の第２パターンが配置されている。【選択図】図１
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【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一対の電極と、を有し、
各々の前記電極は、所定の間隔で並置され互いに電気的に接続された複数の第１パターンを含み、
対向する前記電極の間には、複数の前記第１パターンと長手方向を同一方向に向けた複数の第２パターンが配置されているひずみゲージ。
【請求項２】
前記第１パターンの幅と前記第２パターンの幅とは同一であり、
隣接する前記第１パターンの間隔と隣接する前記第２パターンの間隔とが同一である請求項１に記載のひずみゲージ。
【請求項３】
複数の前記第２パターンは、電気的にフローティングされたダミーパターンである請求項１又は２に記載のひずみゲージ。
【請求項４】
複数の前記第２パターンは、前記抵抗体を構成するジグザグのパターンである請求項１又は２に記載のひずみゲージ。
【請求項５】
一方の前記電極を構成する複数の前記第１パターンと他方の前記電極を構成する複数の前記第１パターンのうち互いに対向する前記第１パターンに挟まれて、前記第１パターンと長手方向を同一方向に向けた複数の前記第２パターンが配置されている請求項３又は４に記載のひずみゲージ。
【請求項６】
前記第１パターン及び前記第２パターンの長手方向は、前記抵抗体のグリッド方向と平行である請求項３乃至５の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項７】
一方の前記電極を構成する複数の前記第１パターンと他方の前記電極を構成する複数の前記第１パターンの対向する端部に挟まれて、前記第１パターンと長手方向を同一方向に向けた複数の前記第２パターンが配置されている請求項２又は３に記載のひずみゲージ。
【請求項８】
前記第１パターン及び前記第２パターンの長手方向は、前記抵抗体のグリッド方向と垂直である請求項７に記載のひずみゲージ。
【請求項９】
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８の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項１０】
前記抵抗体は、アルファクロムを８０重量％以上含む請求項９に記載のひずみゲージ。
【請求項１１】
前記抵抗体は、窒化クロムを含む請求項９又は１０に記載のひずみゲージ。
【請求項１２】
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１１の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項１３】
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１２に記載のひずみゲージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ひずみゲージに関する。
【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合され、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、ひずみゲージが小型化すると、それに伴って電極の大きさも小さくなるため、はんだを用いてリード線等と接続することが困難となる。そのため、近年では、はんだ以外の接合材（例えば、異方性導電フィルム）を用いて、小型化した電極とフレキシブル基板等とを接合する方法が試みられており、小型化した電極と被接合物との接合信頼性を確保することが要求されている。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、可撓性を有する基材上に形成された抵抗体を有するひずみゲージにおいて、小型化しても被接合物との接合信頼性を確保できる電極構造を実現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一対の電極と、を有し、各々の前記電極は、所定の間隔で並置され互いに電気的に接続された複数の第１パターンを含み、対向する前記電極の間には、複数の前記第１パターンと長手方向を同一方向に向けた複数の第２パターンが配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、可撓性を有する基材上に形成された抵抗体を有するひずみゲージにおいて、小型化しても被接合物との接合信頼性を確保できる電極構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の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の実施の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の実施の形態の変形例１に係るひずみゲージを例示する平面図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例２に係るひずみゲージを例示する平面図である。
【図５】第２の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。
【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の実施の形態〉
図１は、第１の実施の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の実施の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、端子部４１と、ダミーパターン４５とを有している。
【００１１】
なお、本実施の形態では、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することができる。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程度とすることができる。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歪の伝達性、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することができる。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することができる。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することができる。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程度とすることができる。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することができる。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】
端子部４１は、抵抗体３０の両端部と電気的に接続されている。端子部４１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、異方性導電フィルム （Anisotropic Conductive Film、ACF）を介して外部接続用のフレキシブル基板等が接合される。抵抗体３０は、例えば、端子部４１の一方からジグザグに折り返しながら延在して他方の端子部４１に接続されている。
【００２１】
各々の端子部４１は、Ｘ方向を長手方向とし所定の間隔でＹ方向に並置された複数のパターン４１ａと、Ｙ方向を長手方向とするパターン４１ｂと、を含んで構成されている。各々のパターン４１ａは、パターン４１ｂを介して、互いに電気的に接続されている。
【００２２】
各パターン４１ａの一端はパターン４１ｂの長手方向の一方側と接続されており、各パターン４１ａの他端は開放されている。パターン４１ａの幅は任意であるが、例えば、抵抗体３０の幅よりも狭く形成することができる。
【００２３】
パターン４１ｂの一端は、抵抗体３０の端部と接続されている。但し、必ずしもパターン４１ｂの一端が抵抗体３０の端部と接続されている必要はなく、パターン４１ｂの何れかの位置で抵抗体３０の端部と接続されていればよい。例えば、パターン４１ｂの他端が抵抗体３０の端部と接続されてもよいし、パターン４１ｂの一端と他端との間の任意の位置で抵抗体３０の端部と接続されてもよい。パターン４１ｂの幅は任意であるが、例えば、抵抗体３０の幅よりも狭く形成することができる。
【００２４】
Ｙ方向に配置された対向する端子部４１の間には、電気的にフローティングされた複数のダミーパターン４５が、Ｘ方向を長手方向とし所定の間隔でＹ方向に並置されている。
【００２５】
より詳しくは、一方の端子部４１を構成する複数のパターン４１ａと他方の端子部４１を構成する複数のパターン４１ａのうち互いに対向するパターン４１ａに挟まれて、パターン４１ａと長手方向を同一方向に向けた複数のダミーパターン４５が配置されている。パターン４１ａとダミーパターン４５の長手方向は、例えば、抵抗体３０のグリッド方向と平行とすることができるが、これには限定されない。ダミーパターン４５の幅は、パターン４１ａの幅と同一である。
【００２６】
複数のダミーパターン４５は、一方の端子部４１を構成する複数のパターン４１ａ及び他方の端子部４１を構成する複数のパターン４１ａと共に、Ｙ方向に一定間隔で配置されている。すなわち、隣接するパターン４１ａ同士の間隔と、隣接するダミーパターン４５同士の間隔と、隣接するパターン４１ａとダミーパターン４５の間隔とが等しい。又、パターン４１ａの幅とパターン４１ａ同士の間隔は異なっていてもよい。パターン４１ａの幅に対して、パターン４１ａ同士の間隔を０．５倍〜１．５倍とすることが熱分布、圧力分布が均一になる点で望ましい。パターン４１ａの幅に対して、パターン４１ａ同士の間隔を１倍とすることが熱分布、圧力分布が更に均一になる点で望ましい。
【００２７】
なお、抵抗体３０と端子部４１とダミーパターン４５とは便宜上別符号としているが、これらは同一工程において同一材料により一体に形成することができる。
【００２８】
抵抗体３０を被覆し端子部４１及びダミーパターン４５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を湿気等から保護することができる。なお、カバー層６０は、端子部４１及びダミーパターン４５を除く部分の全体を覆うように設けてもよい。
【００２９】
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することができる。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程度とすることができる。
【００３０】
ひずみゲージ１を製造するためには、まず、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、端子部４１、及びダミーパターン４５を形成する。抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５の材料や厚さは、前述の通りである。抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５は、同一材料により一体に形成することができる。
【００３１】
抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５は、例えば、抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５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、端子部４１、及びダミーパターン４５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。
【００３２】
ゲージ特性を安定化する観点から、抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５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、端子部４１、及びダミーパターン４５を形成後、フォトリソグラフィによって抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５と共に図１に示す平面形状にパターニングされる。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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することができる。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。
【００３８】
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。
【００３９】
機能層の材料と抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５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、端子部４１、及びダミーパターン４５としてα−Ｃｒ（アルファクロム）を主成分とするＣｒ混相膜を成膜することが可能である。
【００４０】
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、端子部４１、及びダミーパターン４５を成膜することができる。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、端子部４１、及びダミーパターン４５を成膜してもよい。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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の結晶成長を促進することが可能となり、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することができる。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、ゲージ特性を向上することができる。
【００４４】
抵抗体３０、端子部４１、及びダミーパターン４５を形成後、必要に応じ、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０を被覆し端子部４１及びダミーパターン４５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を被覆し端子部４１及びダミーパターン４５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することができる。カバー層６０は、基材１０の上面１０ａに、抵抗体３０を被覆し端子部４１及びダミーパターン４５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。
【００４５】
このように、ひずみゲージ１では、電極となる一対の端子部４１の間に複数のダミーパターン４５が配置され、複数のダミーパターン４５は、一方の端子部４１を構成する複数のパターン４１ａ及び他方の端子部４１を構成する複数のパターン４１ａと共に、長手方向を同一方向に向けて所定方向に一定間隔で配置されている。又、ダミーパターン４５の幅は、パターン４１ａの幅と同一である。
【００４６】
これにより、一対の端子部４１及びダミーパターン４５上に異方性導電フィルムを介してフレキシブル基板等を配置し、異方性導電フィルムを介して一対の端子部４１をフレキシブル基板等と接合する際に、異方性導電フィルムに均一に熱や圧力をかけることが可能となる。その結果、一対の端子部４１とフレキシブル基板等とを異方性導電フィルムを介して接合する際の接合信頼性を向上することができる。
【００４７】
又、各パターン４１ａの両端のうち少なくとも一端側を開放することにより、異方性導電フィルムに圧力をかけたときに、余分な異方性導電フィルムの逃げ道ができる点で好ましい。
【００４８】
なお、パターン４１ａの幅とダミーパターン４５の幅とが同一であり、かつ、隣接するパターン４１ａ同士の間隔と、隣接するダミーパターン４５同士の間隔と、隣接するパターン４１ａとダミーパターン４５の間隔とが同一である場合に、異方性導電フィルムに最も均一に熱や圧力をかけることが可能となる。従って、この構成が最良であるが、この要件を全て満たさなくても一定の効果を得ることができる。
【００４９】
すなわち、各々の端子部４１が所定の間隔で並置され互いに電気的に接続された複数のパターン４１ａを含み、対向する端子部４１の間にパターン４１ａと長手方向を同一方向に向けて複数のダミーパターン４５が配置されていることで、一対の端子部４１とフレキシブル基板等とを異方性導電フィルムを介して接合する際の接合信頼性を向上する一定の効果を得ることができる。以降の実施の形態においても同様である。
【００５０】
〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態とは電極のパターンが異なるひずみゲージの例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の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。
【００５１】
図３は、第１の実施の形態の変形例１に係るひずみゲージを例示する平面図である。図３を参照するに、ひずみゲージ１Ａは、端子部４１及びダミーパターン４５が端子部４２及びダミーパターン４６に置換された点が、ひずみゲージ１（図１、図２等参照）と相違する。
【００５２】
端子部４２は、抵抗体３０の両端部と電気的に接続されている。端子部４２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、異方性導電フィルムを介して外部接続用のフレキシブル基板等が接合される。抵抗体３０は、例えば、端子部４２の一方からジグザグに折り返しながら延在して他方の端子部４２に接続されている。
【００５３】
各々の端子部４２は、Ｘ方向を長手方向とし所定の間隔でＹ方向に並置された複数のパターン４２ａと、Ｙ方向を長手方向とするパターン４２ｂと、を含んで構成されている。各々のパターン４２ａは、パターン４２ｂを介して、互いに電気的に接続されている。
【００５４】
各パターン４２ａの略中央部がパターン４２ｂと接続されている。最外側のパターン４２ａの一端は抵抗体３０の端部と接続されており、他のパターン４２ａの一端は開放されている。又、全てのパターン４２ａの他端は開放されている。パターン４２ａの幅は、抵抗体３０の幅よりも狭く形成されている。パターン４２ｂの幅は任意であるが、抵抗体３０の幅よりも狭く形成してもよい。
【００５５】
但し、必ずしも最外側のパターン４２ａの一端が抵抗体３０の端部と接続されている必要はなく、何れかのパターン４２ａの一端が抵抗体３０の端部と接続されていればよい。例えば、最内側（ダミーパターン４６側）のパターン４２ａの一端が抵抗体３０の端部と接続されてもよいし、最外側と最内側の間に位置する任意のパターン４２ａの一端が抵抗体３０の端部と接続されてもよい。
【００５６】
なお、端子部４２のパターン４２ｂは、端子部４１のパターン４１ｂの位置がＸ方向の最内側（抵抗体３０側）から中央側に移動したものであり、Ｙ方向に並置された複数のパターン同士を電気的に接続する機能は同一である。端子部４２のパターン４２ｂは、Ｘ方向の最内側（抵抗体３０側）と最外側（抵抗体３０とは反対側）との間の任意の位置に設けてよい。又、端子部４２のパターン４２ｂは、Ｘ方向の最外側（抵抗体３０とは反対側）に設けてもよい。
【００５７】
Ｙ方向に配置された対向する端子部４２の間には、電気的にフローティングされた複数のダミーパターン４６が、Ｘ方向を長手方向とし所定の間隔でＹ方向に並置されている。
【００５８】
より詳しくは、一方の端子部４２を構成する複数のパターン４２ａと他方の端子部４２を構成する複数のパターン４２ａのうち互いに対向するパターン４２ａに挟まれて、パターン４２ａと長手方向を同一方向に向けた複数のダミーパターン４６が配置されている。パターン４２ａとダミーパターン４６の長手方向は、例えば、抵抗体３０のグリッド方向と平行とすることができるが、これには限定されない。ダミーパターン４６の幅は、パターン４２ａの幅と同一である。
【００５９】
複数のダミーパターン４６は、一方の端子部４２を構成する複数のパターン４２ａ及び他方の端子部４２を構成する複数のパターン４２ａと共に、Ｙ方向に一定間隔で配置されている。すなわち、隣接するパターン４２ａ同士の間隔と、隣接するダミーパターン４６同士の間隔と、隣接するパターン４２ａとダミーパターン４６の間隔とが等しい。
【００６０】
なお、抵抗体３０と端子部４２とダミーパターン４６とは便宜上別符号としているが、これらは同一工程において同一材料により一体に形成することができる。
【００６１】
このように、ひずみゲージ１Ａでは、電極となる一対の端子部４２の間に複数のダミーパターン４６が配置され、複数のダミーパターン４６は、一方の端子部４２を構成する複数のパターン４２ａ及び他方の端子部４２を構成する複数のパターン４２ａと共に、長手方向を同一方向に向けて所定方向に一定間隔で配置されている。又、ダミーパターン４６の幅は、パターン４２ａの幅と同一である。
【００６２】
これにより、第１の実施の形態と同様に、一対の端子部４２とフレキシブル基板等とを異方性導電フィルムを介して接合する際の接合信頼性を向上することができる。
【００６３】
〈第１の実施の形態の変形例２〉
第１の実施の形態の変形例２では、第１の実施の形態とは電極のパターンが異なるひずみゲージの他の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の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。
【００６４】
図４は、第１の実施の形態の変形例２に係るひずみゲージを例示する平面図である。図４を参照するに、ひずみゲージ１Ｂは、端子部４１及びダミーパターン４５が端子部４３及びダミーパターン４７に置換された点が、ひずみゲージ１（図１、図２等参照）と相違する。
【００６５】
端子部４３は、抵抗体３０の両端部と電気的に接続されている。端子部４３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、異方性導電フィルムを介して外部接続用のフレキシブル基板等が接合される。抵抗体３０は、例えば、端子部４３の一方からジグザグに折り返しながら延在して他方の端子部４３に接続されている。
【００６６】
各々の端子部４３は、Ｙ方向を長手方向とし所定の間隔でＸ方向に並置された複数のパターン４３ａと、Ｘ方向を長手方向とするパターン４３ｂと、を含んで構成されている。各々のパターン４３ａは、パターン４３ｂを介して、互いに電気的に接続されている。
【００６７】
各パターン４３ａの一端はパターン４３ｂの長手方向の一方側と接続されており、各パターン４３ａの他端は開放されている。パターン４３ａの幅は、抵抗体３０の幅よりも狭く形成されている。
【００６８】
パターン４３ｂの一端は、抵抗体３０の端部と接続されている。但し、必ずしもパターン４３ｂの一端が抵抗体３０の端部と接続されている必要はなく、最内側（抵抗体３０側）のパターン４３ａの何れかの位置で抵抗体３０の端部と接続されてもよい。パターン４３ｂの幅は任意であるが、例えば、抵抗体３０の幅よりも狭く形成することができる。
【００６９】
Ｙ方向に配置された対向する端子部４３の間には、電気的にフローティングされた複数のダミーパターン４７が、Ｙ方向を長手方向とし所定の間隔でＸ方向に並置されている。
【００７０】
より詳しくは、一方の端子部４３を構成する複数のパターン４３ａと他方の端子部４３を構成する複数のパターン４３ａの対向する端部に挟まれて、パターン４３ａと長手方向を同一方向に向けた複数のダミーパターン４７が配置されている。パターン４３ａ及びダミーパターン４７の長手方向は、例えば、抵抗体３０のグリッド方向と垂直とすることができるが、これには限定されない。ダミーパターン４７の幅は、パターン４３ａの幅と同一である。
【００７１】
一方の端子部４３を構成する１つのパターン４３ａ、１つのダミーパターン４７、及び他方の端子部４３を構成する１つのパターン４３ａが、互いに接しないようにＹ方向に一列に配置された組が、Ｘ方向に所定間隔で複数列配置されている。すなわち、隣接する組同士の間隔が等しい。
【００７２】
なお、抵抗体３０と端子部４３とダミーパターン４７とは便宜上別符号としているが、これらは同一工程において同一材料により一体に形成することができる。
【００７３】
このように、ひずみゲージ１Ｂでは、電極となる一対の端子部４３の間に複数のダミーパターン４７が配置され、複数のダミーパターン４７は、一方の端子部４３を構成する複数のパターン４３ａ及び他方の端子部４３を構成する複数のパターン４３ａと共に、長手方向を同一方向に向けて所定方向に一定間隔で配置されている。又、ダミーパターン４７の幅は、パターン４３ａの幅と同一である。
【００７４】
これにより、第１の実施の形態と同様に、一対の端子部４３とフレキシブル基板等とを異方性導電フィルムを介して接合する際の接合信頼性を向上することができる。
【００７５】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは電極のパターンが異なるひずみゲージの他の例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の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。
【００７６】
図５は、第２の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。図５を参照するに、ひずみゲージ２は、端子部４１が端子部４４に置換された点が、ひずみゲージ１（図１、図２等参照）と相違する。なお、ひずみゲージ２はダミーパターンを有していない。
【００７７】
端子部４４は、抵抗体３０の両端部と電気的に接続されている。端子部４４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、異方性導電フィルムを介して外部接続用のフレキシブル基板等が接合される。
【００７８】
各々の端子部４４は、Ｘ方向を長手方向とし所定の間隔でＹ方向に並置された複数のパターン４４ａと、Ｙ方向を長手方向とするパターン４４ｂと、を含んで構成されている。各々のパターン４４ａは、パターン４４ｂを介して、互いに電気的に接続されている。
【００７９】
各パターン４４ａの一端はパターン４４ｂの長手方向の一方側と接続されており、各パターン４４ａの他端は開放されている。パターン４４ａの幅は、抵抗体３０の幅と同一に形成されている。
【００８０】
パターン４４ｂの一端は、抵抗体３０の端部と接続されている。パターン４４ｂの幅は任意であるが、例えば、抵抗体３０の幅と同一に形成することができる。
【００８１】
Ｙ方向に配置された対向する端子部４４の間には、Ｘ方向をグリッド方向とし所定の間隔でジグザグにパターニングされた抵抗体３０が配置されている。
【００８２】
より詳しくは、一方の端子部４４を構成する複数のパターン４４ａと他方の端子部４４を構成する複数のパターン４４ａのうち互いに対向するパターン４４ａに挟まれて、グリッド方向をパターン４４ａの長手方向と同一方向に向けた抵抗体３０が配置されている。
【００８３】
抵抗体３０は、一方の端子部４４を構成する複数のパターン４４ａ及び他方の端子部４４を構成する複数のパターン４４ａと共に、長手方向を同一方向に向けてＹ方向に一定間隔で配置されている。すなわち、隣接するパターン４４ａ同士の間隔と、抵抗体３０を構成する隣接するパターン同士の間隔と、隣接するパターン４４ａと抵抗体３０を構成するパターンの間隔とが等しい。
【００８４】
なお、抵抗体３０と端子部４４とは便宜上別符号としているが、これらは同一工程において同一材料により一体に形成することができる。
【００８５】
このように、ひずみゲージ２では、電極となる一対の端子部４４の間にジグザグにパターニングされた抵抗体３０が配置され、ジグザグにパターニングされた抵抗体３０は、一方の端子部４４を構成する複数のパターン４４ａ及び他方の端子部４４を構成する複数のパターン４４ａと共に、長手方向を同一方向に向けて所定方向に一定間隔で配置されている。又、抵抗体３０の幅は、パターン４４ａの幅と同一である。
【００８６】
これにより、第１の実施の形態と同様に、一対の端子部４４とフレキシブル基板等とを異方性導電フィルムを介して接合する際の接合信頼性を向上することができる。
【００８７】
なお、ひずみゲージ２では、抵抗体３０及び端子部４４の密度が略均一であるため、抵抗体と端子部との密度が均一でないひずみゲージ１、１Ａ、及び１Ｂと比べて、抵抗体３０及び端子部４４をエッチングにより形成することが容易である。
【００８８】
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の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、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８９】
例えば、上記の実施の形態及び変形例では、一対の端子部とフレキシブル基板等とを異方性導電フィルムを介して接合する際の接合信頼性の向上について説明したが、本発明に係る電極構造は、異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste、ACP）を用いた場合にも同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００９０】
１、１Ａ、１Ｂ、２  ひずみゲージ、１０  基材、１０ａ  上面、３０  抵抗体、４１、４２、４３、４４  端子部、４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ  パターン、６０  カバー層
【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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