(57)【要約】【課題】ポストへの応力付与に対して感度を大きくできる応力センサを提供する。【解決手段】抵抗素子からなる歪みゲージが、基板面のセンサ有効領域の中心を交点とする基板面に沿った直交する二直線上、且つ当該交点から実質的に等距離位置に４箇所配され、前記基板面のセンサ有効領域の中心と、ポスト底面の中心とが実質的に一致するよう、ポストが固着又は一体化され、当該ポストへの応力付与に起因する前記抵抗素子の伸張、収縮又は圧縮による抵抗値変化から前記応力の方向と大きさとを把握し得る応力センサにおいて、前記ポスト底部が突起部を有し、ポストへの応力付与により、当該ポスト底部の突起部が前記歪ゲージを刺激する。【選択図】          図１
2004212047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪みゲージが基板面に配され、当該基板の一方の面にポストが固着又は一体化され、当該ポストへの応力付与に起因する前記歪ゲージの特性値変化により前記応力の方向と大きさとを把握し得る応力センサにおいて、
前記ポスト底部が突起部を有し、ポストへの応力付与により、当該ポスト底部の突起部が前記歪ゲージを刺激することを特徴とする応力センサ。
【請求項２】
抵抗素子からなる歪みゲージが、基板面のセンサ有効領域の中心を交点とする基板面に沿った直交する二直線上、且つ当該交点から実質的に等距離位置に４箇所配され、前記基板面のセンサ有効領域の中心と、ポスト底面の中心とが実質的に一致するよう、ポストが固着又は一体化され、当該ポストへの応力付与に起因する前記抵抗素子の伸張、収縮又は圧縮による抵抗値変化から前記応力の方向と大きさとを把握し得る応力センサにおいて、
前記ポスト底部が突起部を有し、ポストへの応力付与により、当該ポスト底部の突起部が前記歪ゲージを刺激することを特徴とする応力センサ。
【請求項３】
ポスト底面と歪ゲージの一部又は全域が基板を介さずに重なることを特徴とする請求項１又は２記載の応力センサ。
【請求項４】
ポスト底面の外形が多角形であり、且つ当該多角形の角部が突起部として機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の応力センサ。
【請求項５】
基板外形が少なくとも一対の辺を平行とした多角形であり、且つポスト上部が少なくとも一対の側面を平行とした多角柱であり、当該一対の辺及び一対の側面が平行の位置関係にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の応力センサ。
【請求項６】
突起部が丸みを帯びていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の応力センサ。
【請求項７】
少なくとも歪ゲージを覆う保護膜を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の応力センサ。
【請求項８】
歪ゲージが抵抗素子であり、当該抵抗素子がトリミング溝を有し、当該トリミング溝がポストに面する側と反対側の抵抗体箇所に形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の応力センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ用ポインティングディバイスや、各種電子機器用多機能スイッチ等に用いることができる応力センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
歪みゲージ２２が基板２０面に配され、基板２０の一方の面にポスト３０が固着され、ポスト３０への応力付与に起因する歪ゲージ２２の特性値変化により前記応力の方向と大きさとを把握し得る応力センサについては、特開２０００−２６７８０３号公報にその開示がある（図６、図７）。
【０００３】
その構造は図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、トリミング溝２１を有する歪ゲージ２２である抵抗素子が、基板２０面中心を交点とする基板２０面に沿った直交する二直線上に、且つ当該交点から実質的に等距離位置に４つ配され、基板２０面中心と底面輪郭が正方形であるポスト３０の底面の中心とが実質的に一致するよう、且つポスト底面の輪郭３０ｂの各辺が各々の抵抗素子２２と対向するよう固着されている。またトリミング溝２１は各々の抵抗素子２２に二箇所ずつ、ポスト底面の輪郭３０ｂの各辺に沿って、且つそれに対応した基板２０裏側位置に形成されている。
【０００４】
また図６（ａ）では、ポスト操作部２３に対しＸ方向（つまり任意の横方向）、図６（ｂ）ではポスト操作部２３に対しＺ方向（つまり下方向）へ応力を付与した際の応力センサの動作を示している。
【０００５】
上記応力センサの動作において、図６（ａ）のようにポストへＸ軸方向の応力を付与した場合、及び同図（ｂ）のようにポストへＺ軸方向の応力を付与した場合のいずれも、回路板３１により固定されるはんだ３２が基板２０端部を固定し、前記応力が基板２０のポスト底面の輪郭３０ｂの各辺に対応した位置を主に撓ませている。また前記応力により、当該位置に配置されている抵抗素子である歪ゲージ２２が伸張又は収縮する機構となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成の場合、ポストへの応力付加に対する感度（出力）が小さい問題点があった。その理由は、付与されたポストへの応力を歪ゲージへ集中させる工夫がなされておらず、当該応力が広範囲に分散されやすく、付与された応力の有効活用ができていなかったためと考えられる。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、ポストへの応力付与に対する感度の大きな応力センサを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の応力センサの第１の構成は、歪みゲージ８が基板１面に配され、基板１の一方の面にポスト６が固着又は一体化され、ポスト６への応力付与に起因する歪ゲージ８の特性値変化により前記応力の方向と大きさとを把握し得る応力センサにおいて、ポスト底部１２が突起部７を有し、ポスト６への応力付与により、ポスト底部１２の突起部７が歪ゲージ８を刺激することを特徴とする。歪ゲージ８には、厚膜や薄膜で形成された抵抗素子２や、チップ化された、厚膜や薄膜がアルミナ等の基板上に形成された抵抗器や、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる圧電セラミック等の圧電素子等が好適である。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の応力センサの第２の構成は、抵抗素子２からなる歪みゲージ８が、基板１面のセンサ有効領域の中心を交点とする基板１面に沿った直交する二直線上、且つ当該交点から実質的に等距離位置に４箇所配され、基板１面のセンサ有効領域の中心と、ポスト６底面の中心とが実質的に一致するよう、ポスト６が固着又は一体化され、ポスト６への応力付与に起因する抵抗素子２への伸張、収縮又は圧縮による抵抗値変化から前記応力の方向と大きさとを把握し得るものであって、ポスト底部１２が突起部７を有し、ポスト６への応力付与により、ポスト底部１２の突起部７が歪ゲージ８を刺激することを特徴とする。ここで「センサ有効領域の中心」、「ポスト６底面の中心」における「中心」は、厳密な中心点を指すのではなく、本発明が解決しようとする課題を解決するに十分な程度、応力センサが有効に機能する範囲での当該中心点からのずれを含む。
【００１０】
また一般的に応力センサは、上記電気特性を検知、演算等する制御部があってはじめて応力センサとして機能する。しかし本明細書では前記制御部を除いた部分について便宜上「応力センサ」と称することとする。
【００１１】
また「ポスト６が基板１面に固着される」とは、ポスト６と基板１とがそれぞれ別の部材であり、両者が接着剤等で固定される状態を言う。また「ポスト６が基板１面と一体化される」とは、ポスト６と基板１とが一体成形等で形成された状態を言う。
【００１２】
上記第１又は第２の構成を有することにより、ポスト６への応力付与に対する感度の大きな応力センサを提供することができる理由を説明する。前記感度は、抵抗素子２等の歪ゲージ８の伸張、収縮又は圧縮の量が大きい程大きくできる。そこで上記第１又は第２の構成のようにポスト底部１２に突起部７を設けることで、ポスト６に与えられた応力を当該突起部７へ集中させることができる。そして突起部７が歪ゲージ８を刺激することにより、前記集中した応力が歪ゲージ８に伝わり、その伸張、収縮又は圧縮の量が従来よりも大きくなる。
【００１３】
ここで、従来においてもポスト底部１２に突起部７を有していた。例えば図７におけるポストは、その底面の外形が四角形であり、その角部はポスト底部１２の突起部７に該当する。しかし、当該角部の配される位置が歪ゲージ８に対応しておらず、突起部７が歪ゲージ８を刺激していないため、角部において集中した応力が殆ど歪ゲージ８へ伝播せず、結果的に歪ゲージ８の伸張、収縮又は圧縮の量が大きくならない。
【００１４】
上記第１又は第２の構成において、ポスト６と歪ゲージ８とがそれぞれ基板１の別々の面に配される構成である場合、基板１厚みが大きすぎると上記集中した応力の分散率が高くなり過ぎ、当該応力が歪ゲージ８へ伝播されにくくなる。また基板１厚みが小さすぎると、繰返しの応力集中により基板１の形状が復元しにくくなる。つまり、基板１の弾性変形の領域を越え、塑性変形するおそれがある。前記弾性変形の領域を越え、塑性変形すると、その後の応力付与に対する抵抗素子２からの出力抵抗値が不正確となる。その理由は、塑性変形が可逆性を失った変形であり、応力を除いても復元せず、そのような基板１上の抵抗素子は、常に基板１の塑性変形に起因する応力が付与されることとなるためである。このようなことを考慮し、好ましい基板１厚みは０．５〜０．８ｍｍである。この数値は基板１の材質に依存して多少変動すると思われるが、概ねこの数値範囲である。
【００１５】
上記第１又は第２の構成において、ポスト６底面と歪ゲージ８の一部又は全域が、基板１を介さずに重なった状態にあることが好ましい。図１側面図にその一例を示した。この図では基板１上面に歪ゲージ８としての抵抗素子２が配され、尚且つ抵抗素子２の一部がポスト６底部と重なり合って位置している形態である。この形態は、抵抗素子２の感度を更に高めることができる利点を有している。その理由はポスト６に与えられた応力が基板１を介さずにポスト底部１２の突起部７により略直接抵抗素子２を刺激するためである。その刺激の結果、抵抗素子２の抵抗体３部分が圧縮され、特性値である抵抗値が大きく変化することとなる。
【００１６】
図１側面図は、同一基板１面上に歪ゲージ８が配され且つポスト６が固着される構成である。この構成の更なる利点は、基板１の一方の面への搭載の操作のみにより本発明の応力センサが製造可能となることである。前記搭載操作とは、抵抗素子２を構成する導体５や抵抗体８等の基板１面へのスクリーン印刷や、ポスト６の基板１面への接着剤等を用いた固着操作等である。基板１両面に搭載する場合、一方の基板１面へ搭載する際に他方の基板１面を載置する場所の清浄さ、柔らかさ等、厳しい条件が課される。その点同一基板１面に搭載するのであれば、そのような厳しい条件は課されない。
【００１７】
更なる利点は、歪ゲージ８とポスト６との位置合わせ作業が容易となることである。歪ゲージ８とポスト６との位置関係は、応力センサの性能を左右する重要な要因である。例えば図２において、ポスト６位置が歪ゲージ８位置に対して大きくずれてしまうと、ポスト６へ付与された応力による各歪ゲージ８への伝わり方が異なる結果となる。それはポスト底部１２の突起部７における歪ゲージ８を歪ませる位置がずれるためである。基板１にポスト６と歪ゲージ８である抵抗素子２とを別々の面に搭載する場合、一方の基板１面を目視していれば、他方の基板１面を見ることができない。このためポスト６と抵抗素子２との相対的な位置関係を把握することは困難で、それらの位置ずれが起こりやすかった。その点同一基板１面に搭載するのであれば、ポスト６と抵抗素子２との相対的な位置関係を把握することは非常に容易なため、前記位置ずれは起こりにくい。また一旦位置ずれを起こしたものを除去する際の目視チェックも容易となる。
【００１８】
上記第１又は第２の構成及びそれを基本とした好ましい構成の具体例は、図１にも示したようなポスト６底面の外形が多角形であり、且つ当該多角形の角部が突起部７として機能する構成である。前記多角形の角部の数は、歪ゲージ８の数と等しいことが好ましい。その理由は、歪ゲージ８の数よりも多い角部を有する多角形を用いた場合、ポスト６に付与された応力が歪ゲージ８以外の部分にも集中しやすく（つまり前記応力が分散しやすく）、当該付与された応力を効率良く歪ゲージ８へ伝えにくいためである。図１の構成においても歪ゲージ８の数が４つであり、多角形が４角形である。
【００１９】
また上記第１又は第２の構成及びそれらを基本とした好ましい構成群において、基板１外形が少なくとも一対の辺を平行とした多角形であり、且つポスト６上部が少なくとも一対の側面を平行とした多角柱であり、当該一対の辺及び一対の側面が平行の位置関係にあることが好ましい。これも図１に示すポスト６により実現されている。つまりポスト６上部が背の高い正四角柱であり、向い合う２対の側面が平行である。また基板１外形は正方形であり、向い合う２対の辺が平行である。そして上面から見て、基板１外形とポスト６上部外形とを構成する辺が対応位置において全て平行になっている。従って前記一対の辺及び一対の側面が平行の位置関係にある構成となっている。このような構成の採用により、基板１とポスト６とを固着する際の作業性が向上する場合がある。それは、公知の実装装置がワークを挟持（ポスト６を挟持する際にはポスト６上部）して移動させる際の挟持方向は同じであり、且つ前記移動は任意のｘ、ｙ方向のみであり、θ方向への移動、つまり回転する動作は伴わないことに起因する。基板１及びポスト６とを、公知の実装装置を用いて位置合せしながら実装するのは、作業の簡易化の点で大きな効果がある。その場合において、公知の実装装置の機能制限から、ポスト６及び基板１における、前記一対の辺及び一対の側面が平行の位置関係にある構成が要求される。
【００２０】
また上記第１又は第２の構成及びそれらを基本とした好ましい構成群において、突起部７が丸みを帯びていることが好ましい。歪ゲージ８における応力集中が多少分散しても本発明の解決しようとする課題は解決可能であり、大きな支障とはならないと考えられるためである。その上前記丸みを設けて応力集中を多少分散させることで、上述した基板１の塑性変形や、更には歪ゲージ８の塑性変形をも抑制することができる。前記丸みの効果は、ポスト６底面と歪ゲージ８の一部又は全域が基板１を介さずに重なった状態にある構成において特に有利であると考えられる。その理由は通常基板１よりも柔軟で塑性変形し易い歪ゲージ８の塑性変形を抑制できるためである。
【００２１】
また上記第１又は第２の構成及びそれらを基本とした好ましい構成群において、少なくとも歪ゲージ８を覆う保護膜１３を有することが好ましい。保護膜１３は、基板１よりも柔軟な材料等であり。そのような材料としてはシリコーン系樹脂材料、ゴム系材料などがある。当該柔軟な材料は、ポスト６に与えられた応力が略直接歪ゲージ８を刺激する際に、当該応力を所定範囲（概ね通常の歪ゲージ８の領域程度）に適度に分散させる効果がある。従って前記応力を歪ゲージ８の局部にのみ伝達させることなく、歪ゲージ８全域に十分伝達することで歪ゲージ８の塑性変形を抑制できる。また当該柔軟な材料は、第１又は第２の構成において、ポスト６と歪ゲージ８とがそれぞれ基板１の別々の面に配される構成において、基板１の撓みに追随する歪ゲージ８の繰返しの撓み（伸張、収縮）に起因する、基板１と歪ゲージ８との密着性低下を抑制する効果がある。
【００２２】
前記樹脂系材料の中でもシリコーン系樹脂は繰り返しの変形に対して劣化しにくく、基板１や抵抗素子２との密着力を高く維持し、長期間の使用に対しても抵抗素子２をより確実に保護でき、好適である。
【００２３】
また上記第１又は第２の構成及びそれらを基本とした好ましい構成群において、歪ゲージ８が抵抗素子２であり、抵抗素子２がトリミング溝４を有し、トリミング溝４がポスト６に面する側と反対側の抵抗体３箇所に形成されることが好ましい。図２には抵抗素子２とポスト６、及びトリミング溝４の位置関係が示されている。同図はポスト６に面する側と反対側の抵抗体３箇所にトリミング溝４が形成されている例である。ここで図７に示すように、ポスト６への応力付与により最も基板１及び歪ゲージ８（抵抗素子２）の変形が大きいのは、ポスト底面輪郭３０ｂに対応する箇所である。そこでその箇所を避けて、極力そこから離れた位置にトリミング溝４を形成している。
【００２４】
そのような位置にトリミング溝４を形成する理由を記す。トリミング溝４はレーザトリミング等で形成される。レーザトリミングでは、抵抗体３に対し局部的に且つ瞬間的に高温状態とし、当該局部を蒸発させてその部分の抵抗体３を除去する。この除去の過程は大きな温度変化を伴うため、当然にトリミング溝４周辺にはクラック発生のおそれがある。当該クラックは、抵抗体３を伸張、収縮又は圧縮させることにより広がるおそれがある。レーザトリミング以外のトリミング法においても、抵抗素子２を構成する抵抗体３を局部的に掘削したり傷つけたりすることには変わりはない。それによって抵抗体３にクラックが発生するなど、抵抗体３を脆くする要因が付与される。従って上記抵抗素子２の変形の影響を受けにくい箇所にトリミング溝４を形成するのが好ましいのである。レーザトリミング以外のトリミング法とは、例えばサンドブラスト法等である。
【００２５】
また上記第１又は第２の構成及びそれらを基本とした好ましい構成群において、ポスト６が、金属、セラミック、樹脂又は繊維強化樹脂からなることが好ましい。鉄や高炭素鋼等の金属やセラミックをポスト６の材質とする場合の利点は、それらの剛性から、与えられた応力を正確に伝達できることである。また樹脂又は繊維強化樹脂をポスト６の材質とする場合の第１の利点は、その製造に際し、エネルギー消費が少ないことが挙げられる。例えば樹脂又は繊維強化樹脂を成形・硬化させる温度は、セラミックの焼結温度や金属の鋳造温度に比して非常に低い。第２の利点はセラミックや金属に比して成形性に優れることである。例えば複雑な形状のポスト６を製造する際には、セラミックの成形・焼結工程、金属の鋳造工程を経るとヒビが入るおそれがある。この原因は冷却の際に、非常に高い温度から常温までの温度変化に伴う体積収縮に剛体が追随できないことにある。それに対し樹脂又は繊維強化樹脂を用いる場合は、樹脂の溶融温度が前記焼結温度や鋳造温度に比して非常に低く、冷却の際の体積収縮が小さい上に、樹脂の剛性が金属やセラミックに比して低いため、そのようなおそれは殆ど無いと言える。
【００２６】
このポスト６は、本発明の応力センサをパーソナルコンピュータ用ポインティングディバイスや、携帯電話等の各種電子機器、特に小型携帯電子機器の多機能多方向スイッチ等に適用する際に用いられ得る。ここで前記多機能多方向スイッチとして本発明の応力センサを用いる場合は、操作する者が触感でどの方向に応力を付与するべきかを認識可能とするために、ポスト６側面の断面形状を多角形とし、ポスト６側面における各平面に対し垂直に応力を付与することによって各命令を電子機器に送信させることができるようにするのが好ましい。このような断面多角形とする場合のポスト６形状の複雑さ等を考慮した場合、前述したようにポスト６は樹脂又は繊維強化樹脂からなることが好ましい。
【００２７】
また樹脂を用いる場合の材料としては、ポリビニルテレフタレート（ＰＶＴ）や、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が、特に好適に使用できる。このＰＶＴ、ＰＢＴは、樹脂系材料の中では特に剛性に優れるため、付与された応力を比較的正確に伝達できる利点がある。また耐熱性も良好であることから、使用環境が常温よりも多少高温である場合であっても、前記剛性を維持し得る利点を有している。
【００２８】
また上記第１又は第２の構成及びそれらを基本とした好ましい構成群において、基板１が樹脂系材料を主成分とするもの、非導電性材料で表面を被覆した金属、又はセラミックからなることが好ましい。前記樹脂系材料を主成分とするものとしては、例えばフェノール樹脂単体や、ガラス繊維混入エポキシ樹脂成形体等の繊維強化樹脂等がある。前記非導電性材料で表面を被覆した金属としては、鉄やアルミニウム板にポリエチレン樹脂をコーティングしたものがある。前記セラミックとしては、アルミナ等がある。前述のように基板１は、ある程度撓むことのできる柔軟性及び多数回の撓みに対して、応力を除いたときにその形状を復元することができる剛性及び弾力性とを併せ持つ必要があり、これら例示した材料はいずれもそれらを満足し得る。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図３に示すように外形が四角形の形状を１単位とし、それが多数スルーホールを横切る分割用溝１０で縦横に区切られて存在する、大型のアルミナ製基板１１を用意する。
【００３０】
大型のアルミナ製基板１１面の、図２（ｇ）に示す各々の基板１下面に、まずＡｇ−Ｐｄ系の導体ペーストをスクリーン印刷により形成し、それを焼成して導体５を得る（図２（ｈ））。次に図２（ｂ）に示すパターンとなるようＡｇ−Ｐｄ系の導体ペーストをスクリーン印刷により形成し、それを焼成して導体５を得る。これら導体５を得る際のスクリーン印刷は、いわゆるスルーホール印刷によるものであり、図１側面図に示すように基板１側面のスルーホール側壁面の導体５（後述する端子となる）を介して基板１上面と下面との導体が導通する。
【００３１】
次に酸化ルテニウム系の抵抗体ペーストを図２に示す前記導体５との組合せで抵抗素子２となるようスクリーン印刷し、焼成して抵抗体３を得る（図２（ｃ））。次いで４つの抵抗体３それぞれに対し一定の抵抗値になるようレーザトリミングを施し、トリミング溝４が形成される。このときトリミング溝４は、図２（ｄ）に示すように個々の基板１端部側の抵抗体３部分に形成する。当該部分にトリミング溝４を形成するということは、個々の基板１端部や分割用溝１０周辺にトリミング時に飛散した導電性粉体（ここでは抵抗体３を構成する材料の粉体）が定着することとなる。従って同一基板１における隣り合う抵抗素子２同士が、当該粉体の存在によって導通し、応力センサとしての機能を発揮できなくなるおそれを極力低減することができる。
【００３２】
その後抵抗体３を含み、４つの抵抗素子２全てを覆うようにシリコーン系樹脂を更にスクリーン印刷し、硬化工程を経て保護膜１３を得る（図２（ｅ））。このときの保護膜厚みは１０〜３０μｍとし、抵抗素子２への過度の応力付与に起因する抵抗素子２の塑性変形からの保護、及びポスト６への応力付与に対する感度の極端な低下を防いでいる。極力前記感度のばらつきを抑制するには、保護膜厚みを１５〜２０μｍにするのが好ましい。このとき、先に形成した導体５や抵抗体３の形成位置は、保護膜１３の凹凸として把握できる。そのため前述したポスト６と抵抗素子２との相対的な位置関係を把握できる効果は失われない。更に、基板１下面には、隙間形成部材（後述する）としてのエポキシ樹脂ペーストをスクリーン印刷により厚み約５０μｍで形成する（図２（ｉ））。
【００３３】
そして図２（ｆ）に示すように、各基板１の略中央に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を成形した、底面の輪郭が正方形のポスト６を、その底面が基板１の抵抗素子２が配された面と同一の面に当接するよう、且つ各抵抗素子２の抵抗体３部分と一部重なった状態になる位置に、且つ突起部７が抵抗体３と対応する位置に来るよう基板１及びポスト６とを公知の実装装置を用い、エポキシ系接着剤で固定する。このとき、前記重なりの面積はそれぞれ略等しくなるようにする。これで本発明の応力センサの集合体が得られる。
【００３４】
次いで分割用溝１０を開くように大型のアルミナ製基板１１へ応力を加え、個々の応力センサの単位に割って（分割して）本発明の応力センサを得る。得られた応力センサにおける、ポスト６が固着された基板１面とは逆側の基板１面を、印刷回路板に対向するよう実装する。当該印刷回路板には、応力センサの電気特性（抵抗値変化）を検知、演算等する制御部への配線がなされており、前記端子とハンダにより応力センサと電気接続・固定される。このとき前述した隙間形成部材が図６におけるはんだ３２の代わりになり、同図に示すようなポスト６へＸ方向、Ｚ方向の応力付与した際の基板１の撓みが可能となる。また当該撓み可能領域が、前述した基板１面の「センサ有効領域」となる。この撓み可能領域を図で示すとすると、概ね図２（ｅ）の保護膜１３が配された領域と同じになる。その理由は図２におけるスルーホールの側壁面が、ハンダにてリフロー工程を経る等して前記印刷回路板と固定されることから、基板１の四隅は前記撓み可能領域とはならないと考えられるためである。但しここでの撓み可能領域の中心（センサ有効領域の中心）は、基板１の四隅から伸びる対角線の直交する点である。図２（ｆ）に示すポスト６底面の中心は、撓み可能領域の中心と略一致する位置に配した。
【００３５】
このように本発明の応力センサにおいて、ポスト６への下向き（Ｚ方向）への応力付与に何らかの機能を付与することにより、多機能化が図ることができる。例えばコンピュータのポインティングディバイスとして本発明の応力センサを使用した場合、いわゆるマウスをクリックする機能を前記下向きへの応力付与に対応させることができる。また、いわゆる携帯電話等の小型携帯機器用の多方向スイッチとして本発明の応力センサ装置を使用した場合には、所定時間下向きへの応力付与をしたときに当該携帯機器の電源のオン・オフの命令に対応させる等が可能となる。
【００３６】
図４には本発明の応力センサにおける、電気信号入出力の状態の概要を示している。四つの抵抗素子２がブリッジ回路を構成している。このブリッジ回路の電圧印加端子（Ｖｃｃ）−（ＧＮＤ）間には所定の電圧が印加されている。また同図左側の抵抗素子２及びＹ端子（Ｙｏｕｔ）によりＹ軸方向の応力センサが構成され、更に同図右側の抵抗素子２及びＸ端子（Ｘｏｕｔ）によりＸ軸方向の応力センサが構成される。
【００３７】
本例ではポスト６を基板１に固定する工程を、大型のアルミナ製基板１１を分割するより前に実施したが、当該工程を前記分割後に実施してもよい。但し個々の基板１へと分割した後では、それらの取扱いが困難となるため、前記工程に支障をきたすおそれがある。従って本例のようにポスト６を基板１に固定する工程を、大型のアルミナ製基板１１を分割するより前に実施するのが好ましい。
【００３８】
また本例では基板１の外形を四角形としたが、上記した撓み可能領域を確保するには、図２（ｅ）で示した保護膜１３の領域があれば応力センサの機能として足りるため、基板１の外形を八角形としてもよい。しかし大型のアルミナ製基板１１のような部材を製造時の材料として用いる場合には、その製造の容易さから四角形が好適である。仮に八角形の基板１を多数有する大型のアルミナ製基板を作製しようとすると、予め当該基板に対し四角形等の比較的大きな穴を打抜き加工等で形成しなければならない。するとその打抜き加工時や本例におけるスクリーン印刷時に、その大型のアルミナ製基板が反ってしまうおそれがある。するとその後の基板１の取扱い性や応力センサの特性にも大きな影響を及ぼす。従って本例においては基板１の外形は四角形が適している。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態の他の例を説明する。ここで図５においては、説明に要する部材のみを描き、その他部材は省略（例えば図５（ａ）における導体５等）している。
【００４０】
図５（ａ）は応力センサを上面から見た場合に突起部７が丸みを有する例である。また図５（ｂ）は応力センサを側面から見た場合に突起部７が丸みを有する例である。上述した、突起部７に丸みを設けた際の効果は図５（ａ）の形態、図５（ｂ）の形態共に得られることは言うまでもない。またこれら形態の併用としても良い。また図５（ｃ）のようにポスト６と歪ゲージ８とを基板１の別々の面に配した上で突起部７の上面及び／又は側面に丸みを設けても良い。
【００４１】
図５（ｄ）は、突起部７と歪ゲージ８とが対応する位置にあっても双方が多少離れた位置にある形態である。この形態は、歪ゲージ８の材料として非常に感度が良い（僅かな伸張、収縮又は圧縮によっても大きな特性値変化をする）ものを用いた場合等に有効であると考えられる。この形態は、ポスト６と歪ゲージ８とを基板１の別々の面に配した場合、ポスト６と歪ゲージ８とを基板１の同一面に配した場合の双方に適用可能である。
【００４２】
図５（ｅ）は、上面から見た場合にポスト底部１２が円形であり、ポスト６底面と歪ゲージ８の一部が基板１を介さずに重なっている形態である。この場合ポスト底部周面全域が突起部７となる。ここで、このような形態における突起部７が、ポスト６に与えられた応力を当該突起部７へ集中させ、その集中した応力が歪ゲージ８に伝わり、その伸張、収縮又は圧縮の量が従来よりも大きくなる程度の効果を得ることができるのは、ポスト６底面と歪ゲージ８の一部が基板１を介さずに重なっている場合である。当然ポスト６底部の大きさにも依存するが、通常の応力センサでは、基板１を介してポスト６底面が歪ゲージ８へ応力を伝達する場合、ポスト底部周面全域である突起部７が顕著な応力集中により歪ゲージ８を刺激することはない。この場合、ポスト６底部及び上部を同じ径とした円柱とするのが、ポスト６製造上最も成形等しやすく、好ましいと考えられる。
【００４３】
図５（ｆ）は、図５（ｅ）の形態において、応力センサを側面から見た場合に突起部７が丸みを有する例である。
【００４４】
図５（ｇ）は、図５（ｃ）の形態において、ポスト６底面に突起部７を有する例である。この突起部７は、ポスト６成形時に形成しても良いし、また底面が平滑なポスト６に、後からその底面の任意の位置に、任意の材質（ポスト材質とは異なる材質を含む）を固着させてもよい。この形態は、ポスト６と歪ゲージ８とを基板１の同一面に配した場合にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明により、ポストへの応力付与に対する感度の大きな応力センサを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の応力センサの上面図及び側面図を示した図である。
【図２】本発明の応力センサの製造過程を説明する図である。
【図３】本発明の応力センサの製造に用いることのできる大型のアルミナ製基板の平面図である。
【図４】本発明の応力センサにおける、電気信号入出力の状態の概要の一例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図６】応力センサの動作状態を示す図である。
【図７】（ａ）は従来の応力センサにかかる各構成要素の位置関係の一例を示した図であり、（ｂ）は従来の応力センサにかかる抵抗素子とポストとトリミング溝との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１．基板
２．抵抗素子
３．抵抗体
４．トリミング溝
５．導体
６．ポスト
７．突起部
８．歪ゲージ
９．端子
１０．分割用溝
１１．大型のアルミナ製基板
１２．ポスト底部
１３．保護膜
２０．基板
２１．トリミング溝
２２．抵抗素子
２３．ポスト操作部
２４．導体
３０．ポスト
３０ｂ．ポスト底面輪郭
３１．回路板
３２．はんだ
【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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