(57)【要約】【課題】対となる電極２間に抵抗体３が配置された抵抗素子５へ付与された応力が、当該抵抗素子５を刺激することでその抵抗値が変化し、当該変化に基づき当該応力を検知する応力センサにおいて、Ｓ／Ｎ比を大きくする。【解決手段】抵抗体３が１以上の円形又はそれに類似した形状、又はそれらが一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング穴１、及び／又は１以上の円弧状又はそれに類似した形状、又はそれらが一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング用切欠き部７を有する。【選択図】          図１
2004191294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対となる電極間に抵抗体が配置された抵抗素子へ付与された応力が、当該抵抗素子を刺激することでその抵抗値が変化し、当該変化に基づき当該応力を検知する応力センサにおいて、
前記抵抗体が１以上の円形又はそれに類似した形状、又はそれらが一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング穴、及び／又は１以上の円弧状又はそれに類似した形状、又はそれらが一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング用切欠き部を有することを特徴とする応力センサ。
【請求項２】
トリミング穴及び／又はトリミング用切欠き部の存在により、電流密度が高くなる抵抗体領域を主として刺激することを特徴とする請求項１記載の応力センサ。
【請求項３】
前記抵抗素子への刺激が、その抵抗素子の伸張及び／又は収縮を伴うものであり、且つ抵抗体形状が、当該伸張・収縮方向に沿った抵抗体中心線を対称軸とする実質的な線対称であ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】
抵抗体形状が、抵抗素子の電流が流れる方向に沿った抵抗体中心線を対称軸とする実質的な線対称であ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】
抵抗体が、樹脂を主成分とす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】
基板面に抵抗素子が複数形成され、当該基板面と逆側の基板面に、応力受け部材としてのポストが固着又は一体化され、当該ポスト底面の輪郭が、抵抗体と対向す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】
ポスト底面の輪郭が、トリミング穴及び／又はトリミング用切欠き部の存在により、電流密度が高くなる抵抗体領域と対向することを特徴とする請求項６記載の応力センサ。
【請求項８】
対となる電極間に抵抗体が配置された抵抗素子へ付与された応力が、当該抵抗素子を刺激することでその抵抗値が変化し、当該変化に基づき当該応力を検知する応力センサの製造法において、
前記抵抗体に対し、照射領域の中心を移動しないレーザ照射を１回以上実施する、前記抵抗素子の抵抗値を調整するトリミング工程を経ることを特徴とする応力センサの製造法。
【請求項９】
レーザ照射領域の外周を変化させる手段を有し、当該変化により抵抗素子の抵抗値を調整するトリミング工程を経ることを特徴とする請求項８記載の応力センサの製造法。
【請求項１０】
レーザ照射を２回以上実施する場合であって、応力受け部材へ付与した応力に起因して抵抗素子が伸縮する方向に沿った抵抗体中心線を境界とする、第１の抵抗体領域と第２の抵抗体領域とを交互にレーザ照射し、且つレーザ照射位置を当該中心線を対称軸とする実質的な線対称とすることを特徴とする請求項８又は９記載の応力センサの製造法。
【請求項１１】
対となる電極間に抵抗体が配置された抵抗素子が基板面に複数形成され、当該基板面と逆側の基板面に、応力受け部材としてのポストが固着又は一体化され、当該ポスト底面の輪郭が、抵抗体と対向する応力センサの製造法において、
抵抗体に対してレーザ照射を実施することでトリミング穴及び／又はトリミング切欠き部を形成して抵抗素子の抵抗値を調整する工程を有し、
当該レーザ照射領域をポスト底面の輪郭に沿って移動させることを特徴とする応力センサの製造法。
【請求項１２】
レーザ照射の中心点を当初抵抗体の中心部とし、その後当該中心点をポスト底面の輪郭に沿って往復移動し、徐々に往復移動距離を大きくすることを特徴とする請求項１１に記載の応力センサの製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は応力センサ及びその製造法に関するものであり、特に電子機器の操作に用いられる、例えばパーソナルコンピュータのポインティングディバイス等に用いられるような応力センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
抵抗素子を構成する抵抗体にトリミング溝を形成し、所望の抵抗値とする技術は、主として抵抗器の技術分野で検討されている。一般的な抵抗値トリミングの手法は、抵抗体へのレーザ照射位置を移動させながら、溝を形成するものである。そこでの問題点は、当該溝形成の際に、抵抗体を加熱・蒸発させ、その後急冷する環境に曝すことに起因する。即ち急激な熱膨張・収縮の過程を経ることにより当該溝周辺にマイクロクラックが発生することである。
【０００３】
このようにマイクロクラックが発生するトリミング溝５１先端部分には、抵抗器使用時に電流が集中し易い。その理由は、トリミング溝５１の存在により電流が迂回せざるを得ない分の電流が、電極５２間の最短経路を流れようとしようとするがため、トリミング溝５１の先端に集中するためである。マイクロクラックにより状態が不安定になっている抵抗体５３部分にそのような電流の集中があると、ノイズ発生の原因となる。かかるノイズは、その抵抗器が用いられる電子機器に悪影響を与える。
【０００４】
そこで特開２００２−２３７４０１号公報では、上記溝の先端部分を略円形とする技術を提案している（図７）。かかる技術によれば、トリミング溝５１先端が角張った部分を有さず、円形の整った電流経路が形成されるため、トリミング溝５１先端における電流の集中を抑制でき、それに伴い上記ノイズ発生を低減でき、サージ特性を向上できるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記技術を採用したとしても、ノイズ発生低減が十分でない場合がある。その理由は、通常非常に細い（数十μｍ）トリミング溝５１の先端の抵抗体５３部分は、当該溝形成時には極端に高温の微細な領域と、その周囲の室温に近い抵抗体領域とが存在するためである。しかもその溝形成が通常数ｍｓｅｃという、極めて短時間になされるためである。即ち溝形成後の当該微細な領域が、その周囲の室温に近い抵抗体領域により急激に冷却された結果、トリミング溝５１周囲にはマイクロクラックが多数発生していることは否定できないと考えられる。
【０００６】
特に電子機器入力装置としての応力センサの歪ゲージに、このようにして得られた抵抗素子５５を用いると、当該抵抗素子５５に流される電流は通常微弱なものであるから、上記マイクロクラックの存在により発生するノイズは、一般の抵抗器の使用形態よりも無視できない値となる。要するに応力センサに図７に示す抵抗素子５３を歪ゲージとして用いると、Ｓ／Ｎ比が小さくなる。すると電子機器への入力信号が、結果として所望のものとは異なることとなる場合もあり得る。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、Ｓ／Ｎ比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、対となる電極２間に抵抗体３が配置された抵抗素子５へ付与された応力が、当該抵抗素子５を刺激することでその抵抗値が変化し、当該変化に基づき当該応力を検知する本発明の応力センサは、前記抵抗体３が１以上の円形又はそれに類似した形状、又はそれらが一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング穴１、及び／又は１以上の円弧状又はそれに類似した形状、又はそれらが一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング用切欠き部７を有することを特徴とする。
【０００９】
一般に応力センサは、上記電気信号を検知、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。
【００１０】
上記トリミング穴１は、従来のトリミング溝５１に対応する構成要素であり、その穴を形成することにより抵抗値調整をするものである。かかる抵抗値調整方法は、例えばトリミング穴１の大きさを調整することや、トリミング穴１の形成数を調整すること等による。上記トリミング用切欠き部７についても同様である。
【００１１】
上記トリミング穴１や上記トリミング用切欠き部７は、その形成により抵抗素子５の抵抗値を調整し得るものであるから、従来のトリミング溝５１（図７）幅に比して明らかに大きな径の円等からなる。従って例えばレーザ照射によりトリミング穴１を形成した場合、高温の領域が従来に比して明らかに大きくなる。そのため、抵抗体３の下地である、例えばアルミナからなるセラミック製等の基板４の高温領域の範囲及び蓄熱量が大となり、その周囲の抵抗体３を従来に比してゆっくりと冷却することとなる。ゆっくりと冷却された抵抗体３は、マイクロクラックを殆ど形成せずに安定化する。
【００１２】
抵抗体３にマイクロクラックが殆ど形成されないことから、抵抗体３には構造的にも電気特性的にも不安定な部分が殆どない。従って抵抗素子５への通電によってもノイズが発生することなく、当該抵抗素子５を歪ゲージとして用いた場合、Ｓ／Ｎ比の大きな応力センサを提供することができることとなる。また、トリミング穴１及びトリミング用切欠き部７が、円形又はそれに類似した形状、及び／又は円弧状又はそれに類似した形状等であることから、特定の抵抗体３部分への電流の集中が起き難く、より一層ノイズ発生を抑えている。
【００１３】
トリミングを上記レーザ照射等による、抵抗体３の一部を加熱除去する手段のみが上記本発明に適用できるのではない。例えばサンドブラスト法等によるトリミングについても本発明に適用できる。サンドブラスト法による場合は、トリミング穴１及びトリミング用切欠き部７が、円形又はそれに類似した形状、及び／又は円弧状又はそれに類似した形状等であることから、抵抗体３の除去後の抵抗体３残部形状が複雑な形状ではないため、自己の形状を安定して維持でき、マイクロクラックの発生も抑えることができる。また、トリミング穴１及びトリミング用切欠き部７が、円形又はそれに類似した形状、及び／又は円弧状又はそれに類似した形状等であることから、特定の抵抗体３部分への電流の集中が起き難く、ノイズ発生を抑えている。
【００１４】
ここで上記「類似」の範囲は、これらの機構によって抵抗体３にマイクロクラックが発生し難い形状の範囲である。
【００１５】
上記本発明の応力センサの構成及びそれを基本とした好ましい構成において、トリミング穴１及び／又はトリミング用切欠き部７の存在により、電流密度が高くなる抵抗体３領域を主として刺激することが好ましい。その理由は、電流密度の高い領域は、小さな応力付与（刺激）によっても大きく抵抗値変化し、応力センサとしての出力を大とすることにより、上記Ｓ／Ｎ比の大きな応力センサの提供に資するためである。
【００１６】
上記本発明の応力センサの構成及びそれを基本とした好ましい構成において、前記抵抗素子５への刺激が、その抵抗素子５の伸張及び／又は収縮を伴うものであり、且つ抵抗体３形状が、当該伸張・収縮方向に沿った抵抗体３中心線を対称軸とする実質的な線対称であることが好ましい。例えば図１に示す抵抗素子５の電流が流れる方向（即ち電極２の対向する方向）に沿って抵抗素子５が伸張及び／又は収縮する構成の応力センサにあっては、図１（ａ）、（ｂ）の双方が該当する。このような構成とすることで、実際に応力を付与した方向と、応力センサから出力される「応力付与方向」についての情報のずれを無視できる程度に小さく、又は無くすることができる。例えばパーソナルコンピュータ用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用いる場合には、本構成は特に好適である。その理由は、ユーザの指示するｘ，ｙ方向へのマウスカーソルの移動命令等のため、又はｚ方向へのクリック動作のため等に付与された応力に対して、正確な出力を取り出すことができ、ユーザの感覚通りにパーソナルコンピュータへの命令を実行でき、ユーザの操作性向上を実現できるためである。
【００１７】
上記本発明の応力センサの構成及びそれを基本とした好ましい構成において、抵抗体３形状が、抵抗素子５の電流が流れる方向に沿った抵抗体３中心線を対称軸とする実質的な線対称であることが好ましい。上述の抵抗素子５への刺激が、その抵抗素子５の伸張及び／又は収縮を伴うものであり、且つ抵抗体３形状が、当該伸張・収縮方向に沿った抵抗体３中心線を対称軸とする実質的な線対称である構成とその効果は同様である。当該上述の構成は、抵抗素子５への刺激が、その抵抗素子５の伸張及び／又は収縮を伴うことを必須の要件としているが、本構成ではそれを必須の要件としていない点が相違点である。例えば抵抗体３を押圧・押圧解除するように応力を付与（刺激）することで抵抗素子５を刺激する構成の応力センサの場合であっても、当該上述の構成における効果が得られることを明らかにしたものである。ここで、前記抵抗体３を押圧・押圧解除する部材は、例えば後述するポスト８底面の輪郭である。またかかる押圧・押圧解除は、後述する基板４の撓みに伴う抵抗素子５の伸張・収縮の場合とは異なり、基板４の変形等を介する抵抗素子５への刺激ではなく、抵抗素子５への略直接的な刺激である。
【００１８】
上記本発明の応力センサの構成及びそれを基本とした好ましい構成において、抵抗体３が、樹脂を主成分とすることが好ましい。例えばエポキシ樹脂ペーストにアモルファスカーボンや黒鉛等の炭素材粉末を混入・混合して、加熱硬化して得られる抵抗体３等が該当する。このような抵抗体３は、メタルグレーズ系の抵抗体３に比して、例えばレーザ照射により部分的に蒸発させることでトリミング穴１及び／又はトリミング用切欠き部７を形成する場合の温度が低い。従ってかかるトリミング時の抵抗体３の熱膨張・熱収縮量も小さく抑えることができ、結果的に抵抗体３のマイクロクラック発生を抑制することに資する。更にはサンドブラスト等の加熱手段を用いないトリミングによった場合でも、本構成は有効である。例えばメタルグレーズ系の抵抗体３に比して、樹脂を主成分とする抵抗体３は剛性が低い。そのため、過度の衝撃を抵抗体３に与えなくともトリミング穴１及び／又はトリミング用切欠き部７を形成できる。従ってサンドブラスト等の物理的衝撃により、トリミング穴１及び／又はトリミング用切欠き部７を形成する場合であってもマイクロクラックの発生を抑制できる。
【００１９】
上記本発明の応力センサの構成及びそれを基本とした好ましい構成において、基板４面に抵抗素子５が複数形成され、当該基板４面と逆側の基板４面に、応力受け部材としてのポスト８が固着又は一体化され、当該ポスト８底面の輪郭が、抵抗体３と対向することが好ましい。図２に本構成を有する応力センサを示している。図２（ａ）はポスト８が配される側の基板４面、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した基板４面と逆側の基板４面である。破線で示している部材は基板４の裏側に配された部材である。図２（ｂ）からわかるように、ポスト８底面の輪郭が、抵抗体３と対向している。ポスト８底面の輪郭に相当する部分は、ポスト８へ応力を付与した場合に最も強く基板４へ当該応力を伝達し、その応力を基板４の当該部分における撓みを介して、更に抵抗素子５へ当該応力を伝達する。従って本構成により、ポスト８への小さな応力付与（刺激）によっても、抵抗素子５を大きく抵抗値変化させ、応力センサとしての出力を大とすることにより、上記Ｓ／Ｎ比の大きな応力センサを提供することができる。
【００２０】
上記本発明の応力センサの構成を基本とした好ましい構成において、ポスト８底面の輪郭が、トリミング穴１及び／又はトリミング用切欠き部７の存在により、電流密度が高くなる抵抗体３領域と対向することが好ましい。本構成の概要を図３に示す。図３は、図２（ｂ）のポスト８及び抵抗素子５を拡大した図である。前述のように、電流密度が高くなる抵抗体３領域を主として刺激することによって抵抗素子５が大きく抵抗値変化し、応力センサとしての出力が大となり、上記Ｓ／Ｎ比の大きな応力センサを提供できる利点がある。かかる刺激は、上記のようにポスト８底面の輪郭に相当する部分に最も強く伝達されることによりなされる。従って、本構成により上記Ｓ／Ｎ比の大きな応力センサを提供できることがわかる。
【００２１】
上記本発明の課題を解決するため、対となる電極２間に抵抗体３が配置された抵抗素子５へ付与された応力が、当該抵抗素子５を刺激することでその抵抗値が変化し、当該変化に基づき当該応力を検知する、本発明の応力センサの製造法は、前記抵抗体３に対し、照射領域の中心を移動しないレーザ照射を１回以上実施する、前記抵抗素子５の抵抗値を調整するトリミング工程を経ることを特徴とする。照射領域の中心を移動しないレーザ照射を抵抗体３に対し実施することにより、略円形の加熱領域が得られる。抵抗体３にかかるレーザ照射を１回実施することにより、円形又はそれに類似した形状のトリミング穴１、又は円弧状又はそれに類似した形状のトリミング用切欠き部７を得ることができる。また抵抗体３に、かかるレーザ照射を２回以上、例えば照射場所を変えて実施することにより、円形又はそれに類似した形状が一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング穴１、又は、円弧状又はそれに類似した形状が一部重なった結果形成される輪郭形状のトリミング用切欠き部７を得ることができる。
【００２２】
上記本発明の応力センサの製造法及びそれを基本とした好ましい製造法において、レーザ照射領域の外周を変化させる手段を有し、当該変化により抵抗素子５の抵抗値を調整するトリミング工程を経ることが好ましい。例えば照射するレーザのビーム径を少しずつ大きくすることで、トリミング穴１等の大きさを徐々に広げ、それにより抵抗素子５の抵抗値を調整することである。単にレーザ照射するのに比して、抵抗値精度が向上する。
【００２３】
上記本発明の応力センサの製造法及びそれを基本とした好ましい製造法において、レーザ照射を２回以上実施する場合であって、応力受け部材へ付与した応力に起因して抵抗素子５が伸縮する方向に沿った抵抗体３中心線を境界とする、第１の抵抗体３領域と第２の抵抗体３領域とを交互にレーザ照射し、且つレーザ照射位置を当該中心線を対称軸とする実質的な線対称とすることが好ましい。かかる製造法によれば、上記本発明の応力センサの構成及びそれを基本とした好ましい構成において、抵抗体３形状が、抵抗素子５の電流が流れる方向に沿った抵抗体３中心線を対称軸とする実質的な線対称である構成を実現できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
まず、プリプレグを複数枚積層して加熱・加圧成型したガラス繊維混入エポキシ系樹脂板を用意する。当該板が基板４となる。そして基板４両面に厚み１８μｍの銅箔を貼付した後に当該銅箔の必要部分を除いて公知のエッチング処理（除去処理）を施すことにより、配線６及び電極２が図３に示すように形成（パターニング）される。電極２間距離は１．２ｍｍ程度である。
【００２５】
次いで基板４に予め穴あけ加工によって設けられているスルーホールの内壁に無電解めっき法にて導電性物質を配することにより、基板２表裏面の配線６同士を導通させる。このとき、無電解めっきにより析出する導電性物質（銅）は配線６及び電極２表面にも析出する。その結果配線６、電極２及び界面形成部材１のそれぞれの高さは、３０〜５０μｍの略一定値になる。
【００２６】
次いで基板４の電極２が形成された面に、スクリーン印刷技術により抵抗体３を配し、加熱硬化する。これで図３に示すような抵抗素子５が、応力センサ一つあたり四つ同時に形成された。ここで抵抗体３は、アモルファスカーボン粉末を導電性物質とし、エポキシ系樹脂材料を非導電性物質とするものである。四つの抵抗素子５は、それらの抵抗値を略同等とするため、次に説明する本発明にかかるレーザトリミング工程に供される。
【００２７】
エキシマレーザ発生装置により発生されるレーザ光を、抵抗素子５を構成する抵抗体３の略中央に照射する。照射時間は数百ｍｓｅｃとし、従来のトリミング溝５１形成の際の数ｍｓｅｃよりも明らかに長時間とした。照射するレーザのパワーは、抵抗体３に穴を開けることができ、且つ下地の基板４には大きな損傷を与えない程度とした。かかる照射により図３に示すようトリミング穴１が形成された。照射時間の経過に伴い、トリミング穴１が広がっていき、抵抗素子５の抵抗値が変化した。照射時間は抵抗値が所望の値となるまでとした。図３に示すトリミング穴１の直径は、０．３〜０．５ｍｍであり、従来の通常のトリミング溝５１の幅である０．０５ｍｍ程度よりも明らかに大きいものとなった。本例ではエキシマレーザ発生装置を用いているが、ＹＡＧレーザ発生装置を用いることができることは言うまでもない。
【００２８】
その後図２に示す形状に基板４を裁断し、また固定用穴１２を設ける。そして基板４の略中央であって抵抗素子５が形成された基板４面とは逆側の面に、アルミナセラミック製ポスト８を固定する（図２、図３）。かかる固定にはエポキシ系接着剤を用いた。また固定位置は図３に示すように、ポスト７底面の輪郭が基板４を介して全ての抵抗素子５のトリミング穴１の存在により、電流経路が狭まり、電流密度が高くなった部分と対応位置にあるようにする。
【００２９】
以上の工程を経て、本発明の応力センサを得ることができる。この応力センサは、固定用穴１２にネジを挿入する等して電子機器等に取り付けられる。そしてポスト８に応力を付与することにより、抵抗素子５を伸張・収縮させる（図４）。電子機器等に取り付けられた応力センサの基板４に対し、ポスト８に応力を付与した状態を示したのが図４である。図４（ａ）では、ポスト８に対し任意の横方向、即ちｘ軸、ｙ軸方向に応力を付与した場合を示し、図４（ｂ）ではポスト８頂面を押下した場合、即ちｚ軸方向に応力を付与した場合を示している。いずれの場合も、応力の付与によって抵抗素子５が変形していることがわかる。その抵抗素子５の変形は、基板４の撓みによる伸張・収縮を伴うものであることもわかる。
【００３０】
また配線６は、上記パターニングにより図２、図３では示していないが、基板４表裏に亘り形成され、結果として図５に示すブリッジ回路を四つの抵抗素子５で構成するようパターニングされる。
【００３１】
かかる応力センサは、これ単体では動作することができず、信号制御部を介して電子機器の制御が可能となる。図５には本発明の応力センサにおける、上記ブリッジ回路の電気信号入出力の状態の概要を示した。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５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５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。これで図４（ａ）に示すように任意のｘ、ｙ方向に応力を付与した旨、及びそのときの応力の方向と大きさとを把握することができる。また図４（ｂ）に示したようにポスト８頂面を押下したとき、即ちｚ軸方向へ応力付与した旨、及びそのときの応力の大きさを把握することができる。ｚ軸方向に応力付与することにより、四つの抵抗素子５全てを伸張させ、各々の抵抗値を略同程度にまで大きくする。このような電気特性は、任意の横方向（ｘ、ｙ方向）に応力を付与した場合と異なる電気的特性であり、それらとは区別できる。
【００３２】
上記ｚ軸方向への応力の付与を感知する場合は、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、いわゆるマウスをクリックする信号に上記ｚ軸方向への応力の付与を割り当てる場合である。また、例えばいわゆる携帯電話等の小型携帯機器用の多機能・多方向スイッチとして本発明の応力センサを使用した場合である。この場合は、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。これら２つの場合では、付与された応力の大小を精度良く感知する必要性は乏しい。一定レベルの応力が付与されたことを感知できればよい。しかしこれらの場合であっても付与された応力の大きさを把握することには変わりはない。また後者の場合は任意の横方向（ｘ、ｙ方向）に応力を付与した場合についても、一定レベルの応力が付与されたことを感知できればよいことになる。
【００３３】
本例では基板４材料をガラス繊維混入エポキシ系樹脂とし、ポスト８をアルミナセラミックとしたが、この組み合わせに限定されないことは言うまでもない。例えばポスト７と基板４の双方をセラミック材料とすることもできる。但し本例のように基板４材料よりもポスト８材料の剛性を高くすることが好ましい。基板４の変形を容易にし、抵抗素子５の抵抗値変化率を大きくできるためである。しかしあまりにも基板４の変形を容易にし過ぎると、変形に可逆性が失われる塑性変形にまで至るおそれがあるため、その点注意を要する。本例で用いた基板４材料であるガラス繊維混入エポキシ系樹脂は、主成分の樹脂材料よりも張力が大きい繊維を混入した材料からなり、可塑変形に至るのを有効に防止し得る。基板４に繊維混入樹脂系材料を用いる場合に好適な繊維には、ガラス繊維の他にアラミド樹脂系繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン系樹脂等の１種以上である。
【００３４】
本例では抵抗体３中央部にトリミング穴１を一つ形成したが、本発明はこれに限定されないことは言うまでもない。図６には、本発明に係るトリミング穴１やトリミング用切欠き部７の形成のし方について種々の形態を示している。以下にその各々について説明する。ここで、各々の抵抗素子５は、図４に示す動作により刺激を受けるものである。また破線は、ポスト８底面の輪郭を示している。
【００３５】
図６（ａ）は、抵抗体３形状が、抵抗素子５の電流が流れる方向に沿った抵抗体３中心線を対称軸を境界とする、第１の抵抗体領域と第２の抵抗体領域とに一つずつトリミング穴１を有する線対称である例を示している。必要に応じトリミング穴１を増やす場合には、ポスト８底面の輪郭に沿って前記第１の抵抗体領域と第２の抵抗体領域とに対し交互にトリミング穴を形成する。そのことにより、トリミング穴の存在により幅狭となり電流密度の高い抵抗体３領域を主として刺激することになり、且つ実際に応力を付与した方向と、応力センサから出力される「応力付与方向」についての情報のずれを無視できる程度に小さく、又は無くすることができる。
【００３６】
図６（ｂ）は、トリミング用切欠き部７を多数回のレーザ照射により設け、かかるトリミング切欠き部７が、円弧状又はそれに類似した形状が一部重なった結果形成される輪郭形状となったものである。このように多数回のレーザ照射の工程を経ることにより、少しずつ抵抗素子５の抵抗値を変化させるトリミングがなされ、抵抗値精度の高い抵抗素子５を得ることができる利点がある。
【００３７】
図６（ｃ）は、ポスト８底面の輪郭が抵抗素子５の電流が流れる方向に沿って配されている。即ちポスト８に応力を付与すると、電流が流れる方向に対し垂直方向に抵抗素子５が伸縮する構成の応力センサである。このような構成とすることにより、仮に図６（ｃ）のように抵抗体３の中心からずれた位置にトリミング穴１を一つだけ設けた段階で所望の抵抗値が得られた場合であっても、実際に応力を付与した方向と、応力センサから出力される「応力付与方向」についての情報のずれを無視できる程度に小さく、又は無くすることができる利点がある。当該トリミング穴１に代えて、トリミング切欠き部７を１箇所設けた場合も同様の利点が得られる。
【００３８】
図６（ｄ）は、対となる電極２間に抵抗体３が配置された抵抗素子５が基板４面に複数形成され、当該基板４面と逆側の基板４面に、応力受け部材としてのポスト８が固着又は一体化され、当該ポスト８底面の輪郭が、抵抗体３と対向する応力センサについて、抵抗体３に対してレーザ照射を実施することでトリミング穴１及び／又はトリミング切欠き部７を形成して抵抗素子５の抵抗値を調整する工程を有し、当該レーザ照射領域をポスト８底面の輪郭に沿って移動させた場合の前記抵抗素子５を示している。
【００３９】
このようなトリミング穴１は、円形に類似した形状である。上記移動によりトリミング穴１を徐々に広げ、所望の抵抗値となった時点でレーザ照射をやめることで抵抗値精度を高めることができる。また、トリミング穴１形状をポスト８底面の輪郭に沿って横長とするために、レーザ照射領域をポスト８底面の輪郭に沿って移動させることにより、トリミング穴１の存在により幅狭、つまり電流密度の高い抵抗体３領域を主として刺激する応力センサを構成できる。更に、レーザ照射の中心点を当初抵抗体３の中心部とし、その後当該中心点をポスト８底面の輪郭に沿って往復移動し、徐々に往復移動距離を大きくすることでトリミング穴１を広げ、抵抗値調整する場合には、実際に応力を付与した方向と、応力センサから出力される「応力付与方向」についての情報のずれを無視できる程度に小さく、又は無くすることができる利点をも具有できる。その場合には更に、レーザ照射時間が長くなり、基板４が蓄積する熱量が大きくなると考えられるから、抵抗体３のトリミング穴１周縁を更にゆっくりと冷却することとなり、当該周縁におけるマイクロクラックの発生を抑制できる。このように図６（ｄ）に示すトリミング穴１を形成する手段として、レーザ照射を例示して説明したが、サンドブラスト法等、他のトリミング技術を採用できることは言うまでもない。
【００４０】
図６（ｅ）は、図６（ｄ）におけるレーザ照射領域のポスト８底面の輪郭に沿っての移動を、略円形のトリミング穴１を複数個並べて形成することで実現する例である。その形成の際には、隣合うトリミング穴１形成用のレーザ照射領域の一部が重なり合うようにしている。そのためかかるトリミング穴１は、円形又はそれに類似した形状が一部重なった結果形成される輪郭形状となっている。最初の略円形のトリミング穴１の形成によって、どの程度の抵抗値変化となったか、また所望の抵抗値に近づいたかを勘案し、隣合うレーザ照射領域の重なり量を調整することで、抵抗値精度を高めることができる効果を有する。従って前記効果を得ようとしたが、最初の略円形のトリミング穴１の形成によっても、所望の抵抗値とかけ離れていた場合には、前記隣合うレーザ照射領域の重なりを設けずに別個のトリミング穴１を設ける場合もあり得る。
【００４１】
図６（ｆ）は、略円形のトリミング穴１とトリミング切欠き部７とが、一つの抵抗素子５に並存する場合を示している。最初に略円形のトリミング穴１を形成したところ、所望の抵抗値への到達しないが、もう一つトリミング穴１を形成すると、所望の抵抗値を超えてしまう場合に、略円形のトリミング穴１を得るためのレーザ照射を、基板４と抵抗体３とに跨って行い、抵抗値の微調整をする一手段として実益がある。同様の効果を得るには、図６（ｅ）に示すように、隣合うレーザ照射領域を一部重なり合うようにしてトリミング穴１を形成して、抵抗値の微調整をすることもできることは言うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明により、Ｓ／Ｎ比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】本発明に係る抵抗素子の平面図である。
【図２】（ａ）は本発明の応力センサの一例の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の逆側の面を示す図である。
【図３】本発明の応力センサの一例の底面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態の一例の応力センサに対し、任意のｘ、ｙ方向に応力付与した様子であり、（ｂ）は（ａ）に示した応力センサに対し、ｚ方向に応力付与した様子である。
【図５】本発明の応力センサの信号入出力の様子の一例を示す図である。
【図６】本発明の応力センサを構成するトリミング穴やトリミング用切欠き部の種々の形状を示す図である。
【図７】従来の抵抗素子の平面図である。
【符号の説明】
１．トリミング穴
２．電極
３．抵抗体
４．基板
５．抵抗素子
６．配線
７．トリミング用切欠き部
８．ポスト
１２．固定用穴
５１．トリミング溝
５２．電極
５３．抵抗体
５４．基板
５５．抵抗素子
５６．配線
【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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