(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪み感知電気抵抗体導電路（４）と支持基材（５）上に配置された前記抵抗体導電路（４）と接触するためのコネクタ電極（８）とを備え、無機材料によって構成され且つ前記支持基材（５）の少なくとも一部分及び前記抵抗体導電路（４）を覆う保護コーティング（２、１２）を備えた歪みゲージ（１）であって、
前記コーティングの厚み範囲に亘る保護コーティング（２、１２）の積層された構造が不均質であり、前記保護コーティング（２、１２）が、被覆された領域の粗い表面部分を平らにする表面円滑化ポリマー層（３）によって下張りされており、前記表面円滑化ポリマー層（３）の層厚が、前記保護コーティング（２、１２）の厚みに等しいか又は前記保護コーティング（２、１２）の厚みより大きく、
前記保護コーティングは、異なる無機材料の層の交互の連続体、及び／又は少なくとも２つの構成要素からなる無機材料の異なる化学量論的組成物の交互の連続体、及び／又は無機材料の構造的パラメータの交互の連続的な変化を備えた多層コーティング（２）として構成されていることを特徴とする歪みゲージ。 
【請求項２】
請求項１に記載の歪みゲージであって、
前記保護コーティング（２、１２）が、前記表面円滑化ポリマー層（３）上に等角コーティングとして配置されていることを特徴とする歪みゲージ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の歪みゲージであって、
前記保護コーティングが、窒化珪素の層と更に別の層とからなる連続体を含んでおり、該更に別の層が、酸化物、炭化物、フッ化物又はこれらの混合物によって構成されていることを特徴とする歪みゲージ。
【請求項４】
請求項３に記載の歪みゲージであって、
前記更に別の層が、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、炭化珪素、フッ化チタン又は酸化シリコンによって構成されていることを特徴とする歪みゲージ。
【請求項５】
歪み感知電気抵抗体導電路（４）と支持基材（５）上に配置された前記抵抗体導電路（４）と接触するためのコネクタ電極（８）とを備え、無機材料によって構成され且つ前記支持基材（５）の少なくとも一部分及び前記抵抗体導電路（４）を覆う保護コーティング（２、１２）を備えた歪みゲージ（１）であって、
前記コーティングの厚み範囲に亘る保護コーティング（２、１２）の積層された構造が不均質であり、前記保護コーティング（２、１２）が、被覆された領域の粗い表面部分を平らにする表面円滑化ポリマー層（３）によって下張りされており、前記表面円滑化ポリマー層（３）の層厚が、前記保護コーティング（２、１２）の厚みに等しいか又は前記保護コーティング（２、１２）の厚みより大きく、
前記保護コーティングが、１以上のパラメータの連続的な変化によって構成されており、
前記連続的な変化が、前記コーティングの厚み範囲に亘る単調な変化又は周期的な変化とすることができることを特徴とする歪みゲージ。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一の項に記載の歪みゲージであって、
前記表面円滑化ポリマー層（３）が、アクリレートポリマー又は無機−有機混成ポリマーによって構成されていることを特徴とする歪みゲージ。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一の項に記載の歪みゲージであって、
シリコーン又はポリマー材料からなるカバー層が、無機保護コーティング（２、１２）を覆っていることを特徴とする歪みゲージ。
【請求項８】
歪みゲージ（１）の単一の列（３０）又は二次元の列（３５）であって、前記歪みゲージの各々は、歪み感知電気抵抗体導電路（４）と支持基材（５）上に配置された前記抵抗体導電路（４）と接触するためのコネクタ電極（８）とを備え、無機材料によって構成され且つ前記支持基材（５）の少なくとも一部分及び前記抵抗体導電路（４）を覆う保護コーティング（２、１２）を備えた歪みゲージ（１）であって、前記コーティングの厚み範囲に亘る保護コーティング（２、１２）の積層された構造が不均質であり、前記保護コーティング（２、１２）が、被覆された領域の粗い表面部分を平らにする表面円滑化ポリマー層（３）によって下張りされており、
前記単一の列（３０）又は二次元の列（３５）の支持基材（３１、３６）がスリットの配列によって穴が開けられており、該スリットの配列は、前記スリット領域内の支持基材（３１、３６）の横端縁面が、同様に、前記表面円滑化層（３）と保護コーティング（２、１２）とによって覆われることを可能にすることを特徴とする歪みゲージの単一の列又は二次元の列。
【請求項９】
請求項８に記載の歪みゲージの単一の列（３０）又は二次元の列（３５）であって、
前記スリットの配列が、前記歪みゲージ（１）の側面に沿って延びているスリット（３２、３４）によって構成されており、前記スリットの各々が、前記歪みゲージ（１）の側部のほぼ全長に亘って延びていることを特徴とする歪みゲージの単一の列又は二次元の列。
【請求項１０】
変形可能な本体と、該変形可能な本体上に取り付けられた請求項１乃至７のうちのいずれか一の項に記載の前記歪みゲージ（１）のうちの少なくとも１つとを備えた秤量セルであって、
前記保護コーティング（２、１２）の一部分と前記保護コーティング（２、１２）の前記一部分を下張りする前記表面円滑化ポリマー下地層（３）の部分が、少なくとも１つの前記歪みゲージ（１）を越えて延びており、前記歪みゲージ（１）と接する前記変形可能な本体（２１）の表面部分を覆っていることを特徴とする秤量セル。
【請求項１１】
個々の歪みゲージ（１）上又は該歪みゲージ（１）の単一の列（３０）若しくは二次元の列（３５）上に保護コーティングを形成する方法であって、
支持基材（５、３１、３６）の少なくとも一部分及び抵抗体導電路（４）上に表面円滑化ポリマー層（３）が付着されていること、及び前記表面円滑化ポリマー層（３）上に薄い無機保護コーティング（２、１２）が付着されていることを特徴とし、付着過程パラメータが、前記コーティングの厚みに亘って不均質であって、異なる無機材料の層の交互の連続体、及び／又は少なくとも２つの構成要素からなる無機材料の異なる化学量論的組成物の交互の連続体、及び／又は無機材料の構造的パラメータの交互の連続的な変化を備えた多層コーティング（２）として構成されている前記無機保護コーティング（２、１２）が形成されるような方法で変えられていることを特徴とする保護コーティングの形成方法。
【請求項１２】
個々の歪みゲージ（１）上又は該歪みゲージ（１）の単一の列（３０）若しくは二次元の列（３５）上に保護コーティングを形成する方法であって、
支持基材（５、３１、３６）の少なくとも一部分及び抵抗体導電路（４）上に表面円滑化ポリマー層（３）が付着されていること、及び前記表面円滑化ポリマー層（３）上に薄い無機保護コーティング（２、１２）が付着されていることを特徴とし、付着過程パラメータが、前記コーティングの厚みに亘って不均質である無機保護コーティング（２、１２）が形成されるような方法で変えられており、
前記保護コーティングが、１以上のパラメータの連続的な変化によって構成されており、前記連続的な変化が、前記コーティングの厚み範囲に亘る単調な変化又は周期的な変化とすることができることを特徴とする保護コーティングの形成方法。
【請求項１３】
請求項５に記載の歪みゲージであって、前記パラメータには、コーティング材料の化学組成が含まれることを特徴とする歪みゲージ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の保護コーティングの形成方法であって、前記パラメータには、コーティング材料の化学組成が含まれることを特徴とする保護コーティングの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基材上に配置された歪み感知電気抵抗体導電路と抵抗体導電路と接触するためのコネクタ電極とを有し且つ無機材料によって構成された保護コーティングが設けられている歪みゲージに関する。本発明はまた、一列に並んで又はある面積を覆って配置され且つ支持基材上に配置された歪み感知電気抵抗体導電路と該抵抗体導電路及び支持基材の少なくとも一部分を覆っている無機材料からなるコーティングとを有する歪みゲージの列に関する。本発明は更に、変形可能な本体と該変形可能な本体上に配置された少なくとも１つの歪みゲージとを備えた力計測セルに関し、更に、歪みゲージ上又は歪みゲージの一つの列若しくは二次元の列上又は歪みゲージが備えられた力計測セル上に保護コーティングを形成する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
歪みゲージは、公知の化学エッチング方法によって蛇行構造の形状に作られるのが好ましい支持基材上に配置された金属抵抗体の導電路を有する。該支持基材上には、抵抗体導電路に接触するためのコネクタ電極もまた配置される。コネクタ電極は、抵抗体導電路と一緒に一回の加工作業において作られることが多く、従って、これらは殆どの場合に同じ材料によって構成される。歪みゲージの支持基材用には電気絶縁材料が使用される。適用面積に応じて、ガラス、セラミック材料、多くの場合にはポリマー、ガラス繊維強化ポリマー又は複合材料からなる支持基材を見出すことができる。歪みゲージは、機械的な変形が電気抵抗の変化を生じさせ、従って、変形を生じさせる力の測定のために使用される測定素子である。
【０００３】
例を挙げると、秤量技術の分野においては、変形可能な本体に作用する力は変形を生じさせ、生じた変形が歪みゲージによって電気信号に変換される。この原理によって機能する力計測セルにおいては、負荷受容部分、例えば、秤量用途において負荷受容部分に結合されている秤量パン上にかかる負荷によって生じる力が、変形可能な本体の空間的に固定された部分に対する垂直方向に移動可能な負荷を受ける部分の変位を生じさせる。好ましい実施形態においては、力計測セル内で使用される変形可能な本体は、負荷を受ける部分が、ハウジングに結合されているのが好ましい同様の平行四辺形の固定の垂直方向の脚部と正反対の平行四辺形の垂直方向に可動の脚部として配置されるように、平行四辺形の四隅に配置されている薄い材料部分によって形成された４つの弾性の撓み領域を有している。この薄い撓み領域で起こる変形の大きさは、殆どの場合に電気絶縁接着層によって撓み領域のうちの１つの上に取り付けられている少なくとも１つの歪みゲージによる電気抵抗の変化として測定される。
【０００４】
ポリマー基材材料、特にポリイミドは、その弾性により、秤量技術において使用される歪みゲージのための好ましい選択物であるが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン及びケトンもまた好ましい選択物である。ポリマー支持基材は、比較的低い剛性率を有するという利点を有するので、その形状は、変形可能な本体に比較的容易に適合し得る。このことにより、特に接着層上の機械的な応力が少なくなる。硬質の基材が変形可能な本体へと撓まされると起こり得る接着層のヒステリシス効果又は破壊は、ポリマー基材の場合よりも遙かに少ないことが多いことがわかっている。更に、蛇行パターンの抵抗体の導電路を備えた歪みゲージのポリマー基材は、適切に選択された形状を備えた抵抗体導電路の戻りループを設計する公知の方法によって負荷信号のドリフトを補償することができる可能性を提供する。更に、ポリマー支持基材を備えた歪みゲージは、扱い易く且つ製造するためのコストパフォーマンスが比較的高い。
【０００５】
しかしながら、ポリマーは、水分或いは溶液の比較的高い吸収率を有し、その結果、ロードセルを取り巻く周囲空気の湿度及びより特別には相対湿度の変化が測定結果に永続的な影響を及ぼすという不利な点を有する。例えば、感度、ゼロ点の安定性及びクリープ特性、所謂、負荷のドリフトは、歪みゲージが変換素子として使用される力計測セル内の水分及び溶液に関する含水量によって影響を受けるパラメータである。力計測セルを取り巻く周囲空気の湿度が１０℃乃至４０℃の典型的な温度範囲で一段階で約３０％ｒ．Ｈ．乃至８５％ｒ．Ｈ．だけ増加せしめられる測定においては、この雰囲気パラメータの変化は、最大範囲（最大負荷信号）の数十乃至数百ｐｐｍ（パーツ・パー・ミリオン）程度の秤量結果の変化を生じさせることが判明した。
【０００６】
秤量結果の変動の原因のいくつかは、理解され且つ物理的用語によって説明することができる。１つの原因に対しては、保護されていない歪みゲージの基材材料が水分を吸収し従って膨潤し、それによって、抵抗体導電路の撓み領域からの距離が増し、抵抗体導電路上の歪み領域によって付与される変形が僅かに変化するからである。第２のファクタとして、吸収された水分が、基材材料の弾性を変化させ、それによって、抵抗体導電路の変形可能なパラメータを変化させる。第３のファクタとして、基材材料の増大した水分が、蛇行形状の抵抗体導電路の隣接部分間又は抵抗体導電路と金属製の変形可能な本体との間においてさえ漏れ電流を生じさせることである。これらの作用は、上記した測定によって示される最大範囲の信号よりは小さいけれども、それにも拘わらず、高い精度条件を満足しなければならない力計測セルの測定信号に対する影響は、依然として許容できないくらいに大きい。従って、周囲環境の状態、特に基材材料及び／又は抵抗体導電路に作用する水分によって大きく影響を受けない測定信号を得るためには、保護装置及び／又は保護方法が必要である。
【０００７】
公知の技術状況は、測定信号の変化を生じさせる水分からの歪みゲージの保護のための方法を提案している。例えば、ＤＥ  ２７  ２８  ９１６  Ａ１は、測定変換器に取り付けられた歪みゲージのカバーを記載している。最初に、歪みゲージを取り巻いている変換器本体の一部分が同様に覆われるように、電気絶縁層例えば樹脂が塗布されるか又は歪みゲージがその層内に埋設される。金属の層が、電気絶縁層の頂部に配置され且つ同様に歪みゲージの周囲の変換器本体の一部分を覆う。このようにして、変換器上に既に取り付けられている歪みゲージを湿度に対して封じ込めることができる。（特許文献１参照）
歪みゲージを水分に対して保護するという概念がＵＳ  ５，６３１，６２２に開示されており、この特許においては、電気絶縁ポリマーコーティングが歪みゲージに適用され、たくさんの歪みゲージがシート上に列の形態で形成された後でシートが切り離されて個々の歪みゲージとされる前に、付加的なカバーとしてコーティング上に金属箔が積層される。切り離し段階の後に、金属箔は、依然として、個々の歪みゲージに対する湿度に対する大面積の保護コーティングを提供する。（特許文献２参照）
歪みゲージを腐食に対して保護し且つ測定性能を改良するための手段として、ＪＰ  ７  １１３  ６９７  Ａには、水分の浸透に対するバリアとして、例えば、約１００ナノメーター（ｎｍ）の厚みを有するＳｉＯ２のような薄い無機膜を設けることによって水分が歪みゲージの表面に浸入するのを阻止することが提案されている。これに続いて、水分が依然として浸透することができる所謂ピンホールと呼ばれる無機膜内の微小穴又は亀裂を塞ぐように機能する約１０マイクロメーター（μｍ）の厚みの例えばポリイミドのような無機絶縁膜が適用される。この二重の層によるカバによって達成される保護は、特に比較的小さな負荷用に設計された高感度の力計測セルにおいては、常に満足すべきものではない。（特許文献３参照）
歪みゲージを備えた力変換器が、ＤＥ  ４０  １５  ６６６  Ｃ２に開示されており、この変換器においては、好ましくは２乃至４マイクロメータの厚みの蒸着された拡散を防止する酸化珪素又は炭化珪素からなる電気絶縁コーティングが、歪みゲージ及び支持基材の隣接部分に適用されている。別の実施形態はまた、金属層好ましくはニッケルの層によって覆われている下地として酸化珪素の層からなるコーティングを有することもできる。
【０００８】
上記の解決方法は、歪みゲージを覆う外被カバー特に強いバリア効果を有する無機コーティング又は箔を形成する保護コーティング又は保護用箔が比較的大きな質量及び高い剛性を有して、同じく歪みゲージによってもたらされる測定結果に変化を生じさせるという問題点を欠点として有する。この問題点は、保護カバーが測定変換器に既に取り付けられている歪みゲージに直に適用されるか否かに拘わらず、又はカバーが１枚のシート上に一緒に形成された多数の歪みゲージに適用されるか否かに拘わらず存在する。測定誤差は、従来技術による参考例に開示されているような数ミクロン程度の比較的厚いコーティング又は箔によって歪みゲージを覆うことによって生じる所謂力の迂回（バイパス）によって生じる。金属カバー又は箔は、特に、それらの比較的高い剛性により、たとえそれらがほんの２〜３ミクロン（μｍ）の厚みを有する場合でさえ、力の迂回に多少寄与する。力の迂回は、厚みのある無機保護コーティングがそれら自体の高い剛性を有し且つ変形可能な本体の上記した撓み領域の全体的な剛性に大きく寄与する結果として起こる。この問題点は、小さな力の測定のための力計測セル内において特に顕著である。なぜならば、この場合には、高い感度を提供するために撓み領域が極めて薄くなされているからである。結局、例えば、弾性余効果（クリープとして知られてもいる）のような保護カバーの弾性の不所望な変化、高い非弾性成分特に歪み履歴現象は、再現不能であり従ってソフトウエアに基づく補償技術によって補正することができない測定誤差を生じる。（特許文献４参照）
一方、ＪＰ  ７  １１３  ６９７  Ａに記載されているような、特に極めて薄い水分バリアカバーにおいて起こり得る水分のための通路、すなわち、ピンホールとも称される顕微鏡的に小さい穴又は亀裂が防止される必要があり又は少なくともその作用を最大限可能な限り減らす必要があるということは疑う余地も無く当然である。
【特許文献１】ＤＥ  ２７  ２８  ９１６  Ａ１
【特許文献２】ＵＳ  ５，６３１，６２２
【特許文献３】ＪＰ  ７  １１３  ６９７  Ａ
【特許文献４】ＤＥ  ４０  １５  ６６６  Ｃ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、力計測セルの変形可能な本体上に取り付けられ又は取り付けることができる歪みゲージのために、一方では水分が浸入するのを防止し、他方では力が迂回するのを避けるか又は少なくとも著しく低減させる保護コーティングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的の解決方法は、独立請求項の特徴的構造によって提供される。
支持基材上に配置された歪み感知電気抵抗体導電路と該抵抗体導電路に接触するためのコネクタ電極とを有する歪みゲージに、支持基材及び／又は抵抗体導電路及び／又はコネクタ電極の少なくとも一部分を覆う無機材料からなる保護コーティングが設けられる。コーティングの厚み範囲に亘る保護コーティングの形成構造は不均質であり、歪みゲージと保護コーティングとの間には、被覆されるべき領域の粗い表面部分を平らにする表面円滑化ポリマー層が存在する。この表面円滑化層の厚みは、少なくとも保護コーティングの厚みに等しい。
【００１１】
本発明は、無機材料内に見出される優れたバリア特性を利用し、極めて薄いバリアコーティングを使用することによって、現在の技術状況によって知られている厚みのある無機コーティングに伴う極めて高い剛性の低減を達成している。一般的に知られているように、無機材料は、例えば支持基材用として使用される種類のポリマー材料の弾性率よりも１０倍乃至１００倍大きい弾性率を有しているので、上記の力の迂回を避けるためには、主としてミクロン以下の範囲のコーティングの厚みを選択することが必要である。厚みが薄い場合には、一般的に知られているように、材料の弾性率及びその材料によって作られるコーティングの厚みに依存して保護層の剛性を低くすることが出来る。
【００１２】
厚みに対するこの制約は、保護コーティングの下に配置され且つ電気絶縁ポリマー特にアクリレートポリマー又は無機−有機混成ポリマーによって構成される下地の表面円滑化層に対しては、同程度に適用することができない（後者の材料は、ＤＥ  ３８  ２８  ０９８  Ａ１及びＤＥ  ４３  ０３  ５７０  Ａ１に記載されている）。表面円滑化層は、支持基材及び抵抗体導電路の表面の粗い領域を平らにするばかりでなく、抵抗体導電路の端縁を丸くし且つ側面の急勾配を減じる機能を果たす。弾性的に軟らかいポリマー層は、同じ厚みの無機保護コーティングの場合よりも力の迂回に関与する程度が少ないので、保護コーティングよりも下地の表面円滑化層をより厚く選択することには問題点は存在しない。しかしながら、材料の経済的な使用のために、表面円滑化層の厚みは、所望程度の平面度を達成することと両立する厚みに限定されるべきである。しかしながら、所望の平面化作用が達成される層の厚みは、使用されているポリマー材料に応じて変化する。１乃至３ミクロンの層の厚みは、通常満足すべき結果をもたらすであろうけれども、特別な場合には、層の厚みはミクロン以下の範囲でもあり得る。最後に、表面円滑化層の厚みはまた、その上に付着されるべき保護コーティングにも依存する。特に、低負荷範囲に対して高い感度を有するロードセル内で使用されるべきである歪みゲージに対しては、保護コーティングの厚みはミクロン以下の範囲であるべきである。
【００１３】
特に歪みゲージの表面内の粗い領域に関して下地面を滑らかにすることに加えて、表面円滑化ポリマー層特に無機−有機混成ポリマー層は、後続の層に対する接着性を高めて保護コーティングの剥離を生じさせないことが証明されている。更に、表面円滑化層例えば無機−有機混成ポリマーの層は、例えば、刷毛、ローラー、吹き付け又はタンポン印刷方法によって容易に塗布することができる。同じことが、アクリレートポリマー層に対してもまた当てはまる。
【００１４】
表面円滑化ポリマー層の組成は、層の厚み範囲に亘って均質であるのが好ましい。
特にＰＥＣＶＤ（プラズマ励起化学蒸着）によって付着される過程におけるコーティングが下地表面上に適合した方法で、すなわち所謂相似被覆として増大することは、保護コーティング、特に保護コーティングの個々の層の特別な特性である。このことは、表面が個々の表面箇所が付着表面（付着の面）全体の向きに対して配向される角度に関係なくほぼ一定の厚みの被覆を受け取ることを意味している。言い換えると、張り出し部分又は付着面に対して直角に延びている部分、例えば、抵抗体導電路の横側面でさえ、保護コーティングによって覆われる。下地としての表面円滑化ポリマー層と組み合わせて、水分の浸透に対して最適な保護が達成される。保護コーティングの下の下地として使用されるポリマー層は、無機保護コーティングが上記の微細穴若しくは微細な亀裂又は局部的に集中した応力特に熱応力の結果として起こる毛筋状の亀裂が増大するという特別な傾向を有し且つ他方では微細穴又は微細な亀裂がそれら自体に付着する傾向を有する粗い表面領域を滑らかにし且つ端縁に丸みをつける効果を有する。このようにして、保護コーティング内に微細穴又は微細な割れ目が生じることが優先的に減じられ、端縁が依然としてある程度の急勾配を有するけれども、これらは、下地表面にコーティングが適合することによって、保護コーティングによる被覆から除外されない。このようにして、歪みゲージの表面領域が保護コーティングによって完全に且つ均一に覆われ、水分が浸透する弱い部分が存在しない。上記した抵抗体導電路の完全な被覆に加えて、弱い場所が存在しないことはまた、辺縁面がコーティング過程において被覆されるのを可能にするために、支持基材の辺縁面が列状に切断されたスリットによって既に実質的に露出された歪みゲージの単一の列又は二次元の列で歪みゲージが力計測セルに適用され且つそれに続いて被覆される場合にも有利である。
【００１５】
無機保護コーティングの厚みの増加は、必ずしも水分の浸透に対する高いバリア効果をもたらさない。本明細書においては、水分の浸透に対するバリア効果は、一般的には、水の浸入に対する保護効果ばかりでなく、溶液及び／又は気体に対する保護効果とも理解されるべきである。ひとたび微小穴又は微細な割れ目が生じると、これらは、主として均質な無機コーティングの厚み全体の中に浸入する傾向を有する。
【００１６】
従って、不均質な構造を有する保護層を設けることは、有用で且つ分別のある方法である。保護コーティング内の不均質な構造内で組み合わせられるべきである材料の適切な選択及びとりわけコーティングのパラメータの適切な変更によって、微小穴又は微細な割れ目の形態の開口した通路を閉塞することができる。
【００１７】
特別な実施形態においては、保護コーティングは、種々の無機材料の層の交互に変わる連続体及び／又は少なくとも２つの構成要素からなる無機材料の異なる化学量論的組成物の交互に変わる連続体及び／又は無機材料の構造的パラメータの交互に変わる変化の連続体を備えた多層コーティングである。
【００１８】
保護コーティングは、特に、酸化珪素の層と酸化窒素の層との連続体として形成することができる。このタイプの保護コーティングが、発光素子又は液晶ディスプレイのような特別な指示装置において電子素子を覆うための手段として、ＷＯ  ０３／０５０８９４に開示されている。
【００１９】
もう一つ別の好ましい実施形態においては、保護層は、特に、コーティングの厚み範囲に亘るコーティング材料の化学組成物を含む１以上のパラメータの連続的な変化によって形成されている。
【００２０】
この連続的な変化は、一方では、多層コーティング内で個々の層間の軟らかい遷移部分として、すなわち、コーティングパラメータが突然に変化せず、それらの輪郭が連続する周期的な関数であって、むしろ正弦関数に似ている。他方では、不均質性が、１以上のコーティング材料のパラメータの勾配として、コーティングの厚み全体に亘って連続的な遷移状態で起こり得る。この態様の連続的な変化は、高感度で低負荷量の力計測装置のための歪みゲージにおいて使用される極めて薄い保護コーティングの製造に対して特に好ましい。
【００２１】
少なくとも１つの連続的に変わるパラメータを備えたコーティングを製造するための例として提供することができる方法においては、発生源は付着中にその材料組成を変化させ、又は、コーティングは、付着速度が変化する２つの発生源から、すなわち、１つの発生源からの速度が時間の関数として増加し、一方、他の発生源からの速度は減少するか又はその逆である。
【００２２】
１以上のパラメータが連続的に変化する不均質な保護コーティングの利点は、連続的な変化が勾配の形態を有するか多層コーティングの層間の連続的な遷移の形態を有するかに拘わらず、内部応力の更なる低減にあり、この内部応力は、保護コーティングがなければ大きく異なるパラメータを備えた層が多層コーティング内で突然に相互に続く場合に発生し、全ての場合に個々の層の剥離のおそれが排除されないであろう。
【００２３】
従って、パラメータの連続的な変化を有する保護コーティングの利点は、剥離のおそれを低減することにある。これと対照的に、層間の突然の遷移を有する多層コーティングの利点は、第１の層、例えば、バリア層のすぐ後に第２の層、例えば、第１の層と異なるパラメータを有する第２の層が続いている場合に、第１の層の微小穴及び微細な亀裂は殆ど完全に覆われ、それによって、改良されたバリア効果が達成されるという事実にある。
【００２４】
この文脈においては、無機保護層は、好ましくは、例えば、ＰＥＣＶＤ（プラズマ励起化学蒸着）のような化学蒸着によって、約８０℃乃至１３０℃の比較的低い温度で付着せしめられるということを指摘しておくべきである。なぜならば、歪みゲージのみならず表面円滑化層の支持材は、出来る限り受ける影響が少なければならないからである。結論として、これらの保護コーティングの構造は、完全な結晶化からはずれることが多く、特に、無機絶縁材料の場合には、保護コーティングは非晶質な形態で成長する。
【００２５】
本発明による歪みゲージが使用される方法を述べると、変形可能な本体を備えた力計測セルは、変形可能な本体に取り付けられた少なくとも１つの歪みゲージを有し、歪みゲージの基材上には、歪み感知電気抵抗体が配置されている。水分の浸透に対する保護手段として、保護カバー及び表面円滑化ポリマーの下地層の一部分が、少なくとも１つの歪みゲージを越えて延びており且つ変形可能な本体の少なくとも一部分、特に、歪みゲージに接している変形可能な本体の表面部分を覆っている。保護コーティングは、その厚み範囲に亘って不均質に形成される。表面円滑化ポリマー層は、特に、アクリレートポリマー又は無機−有機混成ポリマーによって構成されている。この表面円滑化層の厚みは、少なくとも不均質な無機保護層の厚みに適合する。
【００２６】
本発明の有利な実施形態においては、不均質な無機保護コーティングと下地の表面円滑化ポリマー層とを備えた歪みゲージは、無機保護コーティングの頂部に設けられたポリマー材料又はシリコーンからなるカバー層によって覆われている。シリコーンは特に軟らかいので、上に述べた力の迂回に関する問題を生じない。
【００２７】
本発明に従って、個々の歪みゲージ上又は単一の列若しくは二次元の列状の歪みゲージ上に保護コーティングを形成する方法は、支持基材及び／又は抵抗体導電路及び／又はコネクタ電極の少なくとも一部分上に表面円滑化ポリマー層を付着させるステップと、表面円滑化ポリマー層上に薄い無機保護コーティングを付着させるステップとを含み、付着過程のパラメータが、コーティングの厚みに亘って不均質である無機保護コーティングが形成されるような方法で変化せしめられる。
【００２８】
タンポン印刷過程は、表面円滑化ポリマー層を適用する好ましい方法である。保護コーティングは、化学蒸着（ＣＶＤ）法、特に、プラズマ励起化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）法によって形成されるのが有利である。
【００２９】
本発明の方法の特に有利な実施形態においては、歪みゲージ及び／又は表面円滑化ポリマー層の表面は、付着過程に先立って、化学的又は物理的な清浄方法、特に、プラズマクリーニング法によって前処理される。
【００３０】
本発明に従って、少なくとも１つの歪みゲージが取り付けられる変形可能な本体を有する力計測セル上に保護コーティングを形成する方法は、基材及び／又は抵抗体導電路の少なくとも一部分上及び変形可能な本体上に表面円滑化ポリマー層を付着させるステップと、ポリマー層上に薄い無機保護コーティングを付着させるステップとを含み、前記付着過程のパラメータは、コーティングの厚みに亘って不均質である無機保護コーティングが形成されるような方法で変えられる。
【００３１】
歪みゲージのこの種のコーティング過程は、上記の方法によって、好ましくは、力計測セル上に既に取り付けられている歪みゲージ上において行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、極めて図面的な特徴を有する図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。図１は、水分、特に、水蒸気又は溶液蒸気ばかりでなく酸素のような気体の浸透に対する多層コーティングが設けられる個々の歪みゲージ１の斜視図である。歪みゲージ１は、支持基材５上に蛇行形状で配置されるのが好ましく且つコネクタ電極８に結合されている歪み感知抵抗体導電路４を有している。歪みゲージ１は、例えば、コーティング過程が完了した後に歪みゲージの二次元の列から切り抜かれたものである。明確化のために、規則的に連続した層６、７からなる多層コーティング２が、透明で且つ一方の側が破断されて開口した状態で示されている。多層コーティング２の層６、７は、異なる無機材料又は少なくとも２つの構成要素からなる無機材料の異なる化学量論的組成物であるか、又は、無機材料の構造的パラメータの交互の連続体を有している。個々の層６、７の厚みは、典型的には、付着過程に応じて５乃至２００ｎｍの範囲内である。個々の場合に、特に、歪みゲージ１がより大きい容量の力計測セルに対して使用される場合又はコーティング材料が低い弾性率を有する場合には、５００ｎｍ以下の厚みを有することもできる。
【００３３】
多層コーティングは、ポリマー、例えば、アクリレート又はメタクリレートポリマー層からなる表面円滑化層３によって下張りされている。このタイプの層３は、特に、端縁領域、例えば、抵抗体導電路４の端縁における歪みゲージ１の表面を滑らかにし、それによって、それらの側面の急勾配を減少させる。更に、下地層３は、抵抗体導電路４又は支持基材５上にある場合に、表面の不規則な部分又は欠陥若しくは汚染粒子さえも覆い、これらを和らげる。表面円滑化ポリマー層３は、特に、表面円滑化層３の上に付着されている無機保護コーティング２内に微小穴又は毛筋状の亀裂が発生するか又は存続する可能性を低くする。その結果、表面円滑化層３上に形成されるべき良好な密封性によって、多層無機保護コーティング２の状態が好ましいものになる。
【００３４】
表面円滑化ポリマー層３用として使用することができる別の種類の材料は、例えば、“ＯＲＭＯＣＥＲ”という商品名を有する無機−有機混成ポリマーである。これらの材料は、ＤＥ  ３８  ２８  ０９８  Ａ１及びＤＥ  ４３  ０３  ５７０  Ａ１に記載されており、良好な弾性及び水分の浸透に対する確実なバリア効果さえも有する。バリア効果は、これらの材料が、歪ゲージ、特に、力計測装置のための歪みゲージのための保護コーティングとして適切であるのに十分な有効性を有していない。無機−有機混成ポリマー材料は、例えば、吹き付け、遠心分離又はタンポン印刷方法によって空気雰囲気内で適用することができるという特別な利点を有している。
【００３５】
一方では、十分な平坦化及び円滑化作用を得るために、他方では、（たとえ小さくても）付随する力の迂回を出来る限り避けるためには、約１乃至３ミクロンの層厚を有する表面円滑化ポリマー層３を適用することが有利であり、層厚は、最終的には、使用されている材料に依存し且つ個々の場合にはミクロン以下の範囲とすることもできる。しかしながら、十分な円滑化作用を達成するためには、表面円滑化ポリマー層３の厚みは、少なくとも、保護コーティング２の全体の厚みに適合するであろう。表面円滑化ポリマー層３の材料組成は、層の厚みに亘って均質であるのが好ましい。層６、７が異なる無機材料によって構成されている場合には、多層保護コーティング２の層６、７のために好ましい材料は、例えば、窒化珪素及び酸化珪素の薄い層の連続体のような無機絶縁材料であり、この連続体においては、１００乃至２００ｎｍの窒化珪素（第１の層６）、１００ｎｍの酸化珪素（第２の層７）、１００ｎｍの窒化珪素（再び第１の層６）、任意の１００ｎｍの酸化珪素（もう一つ別の第１の層６）が好ましい配列を表している。なぜならば、窒化珪素は、特に、水分の浸透に対するバリアとして極めて有効であるからである。酸化珪素は、同様に、バリア特性を有すると考えられるけれども、おそらく起こる窒化珪素の層内の微小穴又は毛筋状の亀裂を封鎖する主たる機能を多層コーティング内に有している。多層コーティング２は、少なくとも３つの無機材料の層、好ましくは５つの層からなる。
【００３６】
多層保護コーティング２の層６、７はまた、構成要素の化学量論的な比率が１つの層を次の層との間で変化する少なくとも２つの構成要素からなる無機材料によって構成することができる。異なる化学量論的組成の層６、７の交互の連続体を備えた多層コーティング２に適した材料の例として、酸化物と窒化物との各々の成分が一の層と次の層との間で変化するシリコン・オキシナイトライドを挙げることができる。
【００３７】
多層コーティング２内の個々の層の配置及び好ましい連続体が図２に示されており、この図は、合計５つの薄い個々の層６、７からなる多層コーティング２が適用された歪みゲージ１の断面図である。しかしながら、この図は、極めて概略的な特徴であり、支持基材５、抵抗体導電路４、多層保護コーティング２と歪みゲージ１との間に配置されている表面円滑化ポリマー層３及び保護コーティングの個々の層６、７の各厚みは一定の縮尺比で描かれていない。
【００３８】
多層コーティング２は、例えば、等しい厚みとしても良い個々の層６、７の規則的な連続体によって構成することができ、又は、コーティングは、このような層の不規則な連続体によって構成することができる。後者の場合には、使用することができる材料に関する、例えば、層の厚み、個々の層の化学量論及び／又は構造等のより広い多様性の選択肢がある。しかしながら、好ましい選択肢は、特に、上記した酸化珪素と交互に変わる窒化珪素の層の規則的な連続体であって、個々の層の厚みが約１０ｎｍであり、多層コーティングの全体の厚みは、通常は、１ミクロンを超えないであろう。
【００３９】
図３は、図１及び２に関する文脈において上記したタイプの表面円滑化ポリマー層３が最初に設けられた個々の歪みゲージ１の斜視図である。表面円滑化層の次には傾斜層の形態の無機保護コーティング１２が続き、無機コーティング１２は、層の厚みに亘って、例えば、材料組成又は材料構造に関連するパラメータのような少なくとも１つのパラメータの連続的な増加又は減少を有する不均質性によって識別される。
【００４０】
傾斜層を備えた保護コーティング１２の不均質な材料組成としてあげることができる例は、ＰＥＣＶＤによって付着されたシリコン・オキシナイトライド層によって構成されている。このシリコン・オキシナイトライド層においては、高い比率の窒素又は純粋な窒化珪素の領域が表面円滑化層の近くに存在している。層の厚みの中を進むにつれて、純粋な酸化珪素の領域又は少なくとも酸化物の比率が高いシリコン・オキシナイトライド領域が、大気空間に対する境界面の近くに達するまで、窒化物成分を犠牲にして酸化物の比率が増大する。このタイプのシリコン・オキシナイトライドの層の製造過程を、以下において実施例によって説明する。
【００４１】
構造的な適合性は多くの場合に組成の変化と共に変化するので、構造的パラメータが連続的に変化する保護コーティング１２を類似した方法で形成することができる。層の厚み全体の構造パラメータ、例えば、多結晶質層の粒度の変化を達成するためのもう一つ別の可能な方法として、これらのパラメータが非晶質粘稠度と共に増大しない場合には、発生源、基材、付着チャンバの温度を全体として変えるか又は付着速度を変えることによって付着パラメータを変えることができる。
【００４２】
図４は、保護コーティング１２を備えた図３に示されたものと同じ歪みゲージの断面を表しており、この歪みゲージにおいては、パラメータの不均質性すなわち勾配が目盛られたグレイ階調によって符号的に示されている。
【００４３】
ざらざらした機械的な摩耗状態が予想される場合には、多層すなわち１以上のパラメータの連続的な変化を有する保護コーティング２、１２を、例えば、引っ掻き形態のような起こり得る外部の機械的な作用に対して保護コーティング２、１２を覆い、これと同時に保護コーティング２、１２を安定化させる保護カバー（図示せず）によって覆うことが有用であり得る。シリコーンは、この種のカバー層に適することが分かっている。シリコーンは、極めて軟らかく、従って、力の迂回に寄与しないので、数ミクロンの厚みを有するシリコーン層は問題を生じない。
【００４４】
保護コーティング２、１２のための材料は、種々の付着過程によって適用することができる多数の公知の絶縁材料から選ぶことができる。ここで述べられるべき例は、酸化物、窒化物、フッ化物、炭化物、臭化物又はこれらの組み合わせであり、特に、オキシナイトライド又はセラミック混合物もある。例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化クロム、酸化アルミニウム、窒化珪素及び窒化チタンは、適切な材料であることが判明している。所謂“ダイヤモンド状炭素”の層は、同様に、保護コーティング２、１２として使用することができる。優れたバリア特性を有するので、無機保護コーティングのために窒化珪素を使用すること、及びこれらの窒化珪素の層を、例えば酸化珪素、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化アルミニウムのような酸化物の層又は例えばフッ化チタンのようなフッ化物の層又はこれらの材料の混合物によって置換することは特に有利である。
【００４５】
保護コーティング２、１２のために使用することができる他の材料としては、特に、銀、アルミニウム、金、クロム、銅、ニッケル、チタンばかりでなく、例えば、ニッケルコバルト合金のような合金若しくは例えばアルミニウムと銅との金属間化合物、タングステンと銅との金属間化合物のような金属間化合物もある。しかしながら、金属層は、比較的高価で且つ付着過程が複雑であるので、保護コーティングとしての優先度は低い。更に、抵抗体導電路への短絡回路接続のおそれは完全に排除することができない。
【００４６】
本発明に従って、パラメータの連続的な変化を有する例えば多層コーティング２又は傾斜コーティング１２のような無機保護コーティングを、歪みゲージ１の製造過程が完了した後であるが、まだ単一の列又は二次元の列内にぶら下がっている間に、歪みゲージ１に適用することができる。しかしながら、これらの列は個々の歪みゲージに切り離されたときに、支持箔の端縁面は、特に、開口したままであり且つ水分の浸透に対して影響を受け易いままである。にもかかわらず、歪みゲージの頂部と横端縁面との間の大きな表面比率により、無機保護コーティング２、１２によって提供される保護は依然としてかなりある。歪みゲージ１が、例えば、好感度の力計測セルにおける比較的厳格な条件に適合しなければならない場合には、個々の歪みゲージ１上のいたるところにコーティングを配置し、それによって、支持基材５の端縁面が、少なくとも注意深い処理によって覆われるようにすることができる。
【００４７】
一列又は二次元の列内に一緒にぶら下がっている歪みゲージ１の横端縁面の少なくとも大きな部分に、表面円滑化層３及び無機保護コーティング２、１２を適用することが可能である方法を、図５及び６を参照して説明する。図５は、歪みゲージ１の単一の列３０を示している。コネクタ電極８を備えた抵抗体パターン４間には、単一の列３０の基材３１が、単一の列３０の長手寸法を横切って延びている狭いスリット３２によって穴を開けられ、これらのスリットは単一の列３０の支持基材３１の全幅より狭いところで終わっている。支持基材３１内のスリット３２は、水ジェット切断、レーザー切断又は好ましくは抵抗体パターン４とコネクタ電極８とが定位置に配置された後に打ち抜き切断によるような種々の方法で作ることができる。このステップは、単一の列３０を無機保護コーティング２によってコーティングする前に行われる。この結果、保護コーティング２、１２もまた、支持基材３１の接続部分を除く歪みゲージの横端縁面を覆い、支持基材３１の接続部分３３は、コーティング過程中は定位置に残されるが、出来る限り狭い寸法になされ、個々の歪みゲージが互いに切り離されると、これに引き続いて切り離される。
【００４８】
図６は、二次元の列３５の支持基材３６が、一方向に整列され且つスリット３４に対して直角に整列されたスリット３２によって、コネクタ電極８を備えた個々の抵抗体パターン４間のスペース内に穴が開けられていて、基材が、各歪みゲージ１の近くの４つの接続部分３７のみによって互いにぶら下がっている。スリット３２、３４は、個々の歪みゲージ１が互いに分離されたときに、二次元列３５が実質的にばらばらにされる支持基材５の部分に作られている。しかしながら、スリットの列は、例えば、各々のコネクタ電極８を備えた個々の抵抗体パターン４が、各歪みゲージの近くの定位置に残された基材３６のほんの２〜３の接続部分との間に直角を形成している連続的なスリットによって部分的に包囲されるような多くの方法で変形させることができる。もちろん、歪みゲージ１もまた、４つ以上の接続部分によって互いに結合することができる。
【００４９】
重要な点は、接続部分３３、３７によって支持基材３１、３６が互いに結合される領域を最小にして、例えば、一方では、保護コーティング２、１２によって覆うことができる歪みゲージ１の端縁部分を最大化するほど十分に小さく、他方では、支持基材３１、３６が十分な強度で互いにぶら下がるのを確保する接続部分３３、３７の表面積を形成して、歪みゲージ１の単一の列３０又は二次元の列３５を安全に取り扱うことができるようにすることである。上記した方法は、従来の技術によって作られた単一の列及び二次元の列における歪みゲージと比較して水分の浸透に対する耐性を改良するのに極めて有効であり、本発明による歪みゲージ１を備えた力計測セルの感度が決定的に改良されることが示されている。
【００５０】
スリット３２、３４の幅は、一方では、個々の歪みゲージ１間でそれほど多くの基材材料が失われず、他方では、コーティング材を適用する過程において歪みゲージ１の端縁面の十分な被覆が確保されるように適切に選択されるべきである。一般的なガイドラインとして約０．５ｍｍの幅を付与することができる。
【００５１】
コーティング過程の開始に先立って、すなわち、表面円滑化層３を適用する前に、歪みゲージ１の抵抗体導電路４を備えた支持基材５に、化学的又は物理的清浄方法、特に、プラズマ清浄方法によって表面が前処理される清浄過程を受けさせることは好ましいやり方である。このタイプの清浄過程は、同様に、表面円滑化層３上においても表面円滑化層３が付着された後で無機保護コーティング１、１２が定位置に配置される前に使用することができる。
【００５２】
図７は、平行四辺形の隅部に配置された４つの弾性撓み領域２２を有する秤量セルの変形可能な本体２１を示している。この撓み領域は、一体式の変形可能な本体２１の中心に設けられた切り抜き部２４の広く作られた端部２３の湾曲した輪郭によって形成されている。図７の左手部分に示されている変形可能な本体２１の負荷受容部分２５のねじ穴２６に幾つかのねじによって締結することができる秤量パン上に負荷がかかると、撓み領域２２が変形を受け、負荷受容部分２５は変形可能な本体２１の固定部分２７（図面の右手部分に示されている）に対して垂直方向下方へと移動する。この変形は、撓み領域２２において変形可能な本体２１の頂部側２８に接着されている歪みゲージ１によって測定される。歪みゲージ１は、支持基材５上の蛇行パターンの形状に配置されるのが好ましい歪み感知抵抗体導電路４を有している。歪みゲージ１は、変形可能な本体２１の頂部側２８上の撓み領域２２ばかりでなく、図面において見えていない変形可能な本体２１の底部側の撓み領域にも配置されるのが好ましい。歪みゲージ１には、浸透する水分すなわち水、溶液又は気体に対する保護コーティング２、１２が設けられている。図１及び４に関する文脈において上記した形状、製造方法及び機能を有する保護コーティング２、１２及びその下に張られた表面円滑化ポリマー層３もまた、歪みゲージ１を認識できるようにするために、ここでは透明な層として図示されている。しかしながら、これらの実際的な実施形態においては、明るくするためにコーティング層２、３、１２を透明にする必要はない。
【００５３】
図７に示された実施形態においては、保護コーティング２、１２は、歪みゲージ１が既に変形可能な本体２１上に取り付けられた後に、歪みゲージ１に直に適用された。このことにより、歪みゲージ１を、全体として、すなわち、支持基材５及び抵抗体導電路４、そして変形可能な本体２１の周囲領域さえをも覆うことが可能になり、それによって、水分の浸透に対する完全な密封を提供することが可能になる。特に、コーティングはまた、接着剤として使用される場合が多く且つここでは変形可能な本体２１上に歪みゲージ１を取り付けるために使用されて歪みゲージ１の縁の若干外側まで広がっているエポキシ樹脂をも覆っている（図８参照）。このことは、秤量性能に影響を及ぼす接着剤の水分に関する影響も同様に防止されることを意味している。歪みゲージ１の縁及び端縁を無機保護コーティング２、１２によって完全に覆うことによって、縁及び端縁において起こり得る水分の浸入によって生じる作用もまた避けられる。このようにして、雰囲気内の湿度の変化によって影響を受ける力計測セルの上記した測定特性の変化率、すなわち、感度、ゼロ点の安定性及びクリープ特性が、１０２乃至１０６だけ大きさを減じることができる。結論として、これらのパラメータは、殆どの場合に、力計測セルの寿命に亘って雰囲気の湿度の変化によって実際的な影響を受けない。
【００５４】
図８は、図７において円Ａによって囲まれている変形可能な本体２１の部分の拡大図である。図７におけるように、撓み領域２２に取り付けられている歪みゲージ１が示されている。更に、図８は、歪みゲージ１と変形可能な本体２１の頂部側２８の一部分とを覆い且つ特に上記した接着剤２９をも覆っている表面円滑化ポリマー層３を備えた多層無機コーティング２を示している。明確化のために、無機保護コーティング２は、再び、透明なコーティングとして図示されており、図面の右手に面する側が切り取られて開けられている。同じく、蛇行形状の抵抗体導電路４のコネクタ電極８も見えている。もちろん、コネクタ電極８は、保護コーティング２が適用された後においてさえも、センサーのブリッジ回路（ここでは図示されていない）の接続のためにアクセス可能なままでなければならない。従って、適当な手段を講じる必要がある。
【００５５】
この場合には、コーティングは、力計測セルの変形可能な本体２１上に既に取り付けられている歪みゲージ１に適用されているので、空気雰囲気内での蒸気が特に経済的なコーティング技術として好ましい。燃焼化学蒸着（ＣＣＶＤ）として知られているこの種のコーティング方法においては、溶解された状態であるのが好ましい基材の蒸気がガス炎内で加熱され、この状態で、基材は、炎の近くに配置されている基材上に沈降する前に化学反応を受ける。この文脈において述べるべきである他の可能な付着方法としては、プラズマ励起化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）の技術又はプラズマ誘導化学蒸着（ＰＩＣＶＤ）の技術がある。
【００５６】
プラズマ蒸着法は、等角コーティング層とも称される表面適合性コーティング層の付着を可能にする。なぜならば、プラズマは、蒸着装置内でのそれらの向きに関係なくコーティングされるべき表面領域の全てに到達するからである。付着過程のパラメータ、特に、励起周波数及び時間の関数としての振動を適切に選択することによって、低い応力の発生を有する保護コーティング２、１２又は多層コーティング２の層６、７を製造することができ、剥離、特に、多層コーティング２内の個々の層６、７の剥離のおそれの低減に寄与する。
【００５７】
以下は、酸化珪素からなる保護コーティング１２用に使用される製造過程の例のより特定した説明である。無機−有機混成ポリマーからなる表面円滑化層３がタンポン印刷方法によって適用された後に、歪みゲージは、ＰＥＣＶＤによって、プロセスガスとしてのＮ２、ＮＨ３、Ｎ２Ｏ内で希釈されたＳｉＨ２によるコーティングのための装置内に配置される。窒化物の形成は、Ｎ２及びＮＨ３内で希釈されたプロセスガスＳｉＨ４の存在によって促進される。Ｎ２Ｏの流入が徐々に増加すると、シリコン・オキシナイトライドが形成され、そのとき、ＮＨ３の供給は遮断され、一方、Ｎ２Ｏの流入は更に増大される。
【００５８】
このステップを逆にし且つそれに続いてサイクルを繰り返すことによって、層間に軟らかい遷移部分を備えた多層コーティングを形成することができ、一方、Ｎ２Ｏの連続する減少されない流入中のＮＨ３の供給の突然の遮断を含む手順及びその逆によって、殆ど不連続な遷移部分を備えた多層コーティングの製造が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上、表面円滑化層３が下張りされた不均質な無機保護コーティング２、１２が設けられた歪みゲージ１を好ましい実施形態において説明し図示した。しかしながら、本発明の教示に基づいて、当業者は、更に別の実施形態を実施することができるであろう。  
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、表面円滑化層が下張りされている多層コーティングの形態の保護コーティングを備えた個々の歪みゲージの斜視図である。
【図２】図２は、表面円滑化層が下張りされている多層コーティングの形態の保護コーティングを備えた個々の歪みゲージの断面図である。
【図３】図３は、表面円滑化層が下張りされている単一の不均質層の形態の保護コーティングを備えた個々の歪みゲージの斜視図である。
【図４】図４は、表面円滑化層が下張りされている単一の不均質層の形態の保護コーティングを備えた個々の歪みゲージの断面図である。
【図５】図５は、隣接する歪みゲージ間の支持基材内にスリットを備えた列状の歪みゲージの列の斜視図である。
【図６】図６は、隣接する歪みゲージ間の支持材内にスリットを備えた二次元領域の上に延びている歪みゲージの列の斜視図である。
【図７】図７は、撓み部分が形成されている薄い材料部分上に取り付けられている歪みゲージを備えた秤量セルの変形可能な本体の斜視図である。
【図８】図８は、多層コーティングが設けられている歪みゲージを支持している図７内で円Ａによって囲まれた変形可能な本体の部分の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  歪みゲージ、    ２  多層コーティング、
３  表面円滑化ポリマー層、
４  抵抗体導電路、    ５  支持基材、
６  保護コーティングの第１の層、    ７  保護コーティングの第２の層、
８  コネクタ電極、
１２  傾斜層、１以上のパラメータの連続的な変化を備えた保護コーティング、
２１  変形可能な本体、    ２２  撓み領域、
２３  広く形成された端部の湾曲した輪郭、
２４  切り抜き部、    ２５  負荷受容部分、
２６  ねじ穴、    ２７  固定部分、
２８  変形可能な本体の頂部、    ２９  接着剤層、
３０  歪みゲージの単一列、    ３１  単一列の支持基材、
３２  スリット、    ３３  接続部分、
３４  スリット、    ３５  歪みゲージの二次元の列、
３６  二次元列の基材、    ３７  接続部分
【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８】
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