(57)【要約】  歪み補償温度センサは、第１の、温度依存抵抗器と、前記温度依存抵抗器に直列に接続される第２の、実質的に温度に依存しない抵抗器と、を備える。少なくとも１つの電気接点が、両方の抵抗器の両端に同時に電位差を印加できるようにしている。温度依存抵抗器と実質的に温度に依存しない抵抗器との両方が、機械的歪みに対して感度を有する。これは、センサからの温度読み取りが、センサの機械的変形のために自動的に補正されることを可能にする。温度依存抵抗器と実質的に温度に依存しない抵抗器は、実質的に類似した構造をしており、好ましくは共通の基板の中又は基板の上に隣接して配置されており、それらに加えられる機械的な力に対して同様の応答を有している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の、温度依存抵抗器と、
前記温度依存抵抗器に直列に接続される第２の、実質的に温度に依存しない抵抗器と、
両方の抵抗器の両端に同時に電位差を印加可能な少なくとも１つの電気コンタクトと、
を備え、
前記温度依存抵抗器と前記実質的に温度に依存しない抵抗器との両方が、機械的歪みに感度を有する、検出デバイス。
【請求項２】
前記温度依存抵抗器と前記実質的に温度に依存しない抵抗器とは、実質的に類似の構造をしており、それらに加えられる機械的な力に対して同様の応答を有する、請求項１に記載の検出デバイス。
【請求項３】
前記温度依存抵抗器と前記実質的に温度に依存しない抵抗器とは、フレキシブルな若しくは弾性を有する共通の基板で支持された、又は基板上に設けられた、請求項２に記載の検出デバイス。
【請求項４】
前記温度依存抵抗器と前記実質的に温度に依存しない抵抗器との両方が、前記基板の中、又は前記基板の上に互いに隣接して配置された、請求項３に記載の検出デバイス。
【請求項５】
第３の、負荷抵抗器を備え、
前記負荷抵抗器の抵抗は、前記第１と第２の抵抗器によって経験された前記機械的歪み又は温度変化のいずれによっても実質的に影響を受けない、請求項１に記載の検出デバイス。
【請求項６】
前記負荷抵抗器は、前記基板の中、又は前記基板の上の剛体の温度に依存しない抵抗器である、請求項５に記載の検出デバイス。
【請求項７】
前記負荷抵抗器は、前記第１と第２の抵抗器によって経験された機械的な歪み又は温度変化を受けないモニタリング回路に関連するポイントに配置された固定抵抗器である、請求項５に記載の検出デバイス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出デバイスを備え、
前記検出デバイスは、第１と第２の感歪抵抗センサ素子を含み、１つは、温度に依存し、もう１つは温度に感度を有さない、歪み補償温度センサ。
【請求項９】
前記第１と第２の感歪抵抗センサ素子は、第１、第２、及び第３の導電体トラックを備え、
前記第１と第２の導電体トラックとの間を延びる抵抗材料の第１のトラックを有し、前記第２と第３の導電体トラックとの間を延びる抵抗材料の第２のトラックを有する、請求項８に記載の歪み補償温度センサ。
【請求項１０】
前記第１と第２の感歪抵抗センサ素子は、螺旋状のパターン又は蛇行するパターンを有する、請求項９に記載の歪み補償温度センサ。
【請求項１１】
前記第１と第２の感歪抵抗センサ素子は、互いに入り込んで組み合わされた第１と第２の導電体トラックを備え、
前記互いに入り込んで組み合わされた第１と第２の導電体トラックとの間に配置された蛇行する第３の導電体トラックを有し、
前記第１の導電体トラックと前記第３の導電体トラックとの間を延びる抵抗材料の少なくとも１つ第１のトラックを有し、
前記第２の導電体トラックと前記第３の導電体トラックとの間を延びる抵抗材料の少なくとも１つの第２のトラックを有する、請求項８に記載の歪み補償温度センサ。
【請求項１２】
抵抗材料の複数の第１と第２のトラックが、交互に配置され、抵抗材料の第１のトラックのそれぞれが、前記第１の導電体トラックのフィンガーと前記第３の導電体トラックとの間を延びており、抵抗材料の第２のトラックのそれぞれが、前記第２の導電体トラックと前記第３の導電体トラックとの間を延びる、請求項１１に記載の歪み補償温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、温度検出デバイス等のセンサデバイス、及びそのセンサデバイスを製造する方法に関する。
【０００２】
多くのアプリケーションでは、工学、医療、包装、及び輸送などの多様な分野において、不規則で大きな形状をした対象物の温度、又は形状若しくは構成が異なる条件下で変化するかもしれないし、変化をもたらすかもしれない複雑な構造の温度に関する定量的情報を得ることが望ましい。そのような対象物は、例えば、ファブリック、ポリマーフィルム、又は紙等の薄くてフレキシブルな材料から作られており、外部又は内部の力を受けやすい。後者の例としては、流体を含む密閉容器であり、変動する圧力によって容器を変形させる。あるいは、対象物は、屈曲又は張力を受ける関節を有する工学的部品又はフレキシブルな膜であってもよい。
【０００３】
そのような測定のために用いられている一般的な方法は、対象物から放射される熱放射をデジタルカメラによって記録する赤外線又は可視のサーモグラフィである。いくつかのアプリケーションにとって、非接触の測定法は、利点を有しているが、この測定法は、例えば、外部放射、視界の悪さ、視野の曖昧さ、材料の透明性、放射率の変化及び反射率の変化等の要因によって、不利になることがある。したがって、対象物に良好に直接熱接触するセンサを使用することが好ましい。
【０００４】
現在、対象物を直接温度測定する必要があるとき、個々の個別部品が、対象物に取り付けられるか、又は接触して保持される。使用されるセンサは、熱電対か、又はより多くの場合、サーミスタ等の抵抗デバイスのいずれかである。
【０００５】
本発明の目的は、測定されるべき対象物の変形又は局所的な動きを補償可能な代替の温度検出デバイスを提供することである。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１態様によれば、第１の、温度依存抵抗器と、第２の、前記温度依存抵抗器と直列に接続された実質的に温度に依存しない抵抗器と、及び両方の抵抗器に同時に電位差を印加可能な少なくとも１つの電気コンタクトと、を備え、前記温度依存抵抗器と前記実質的に温度に依存しない抵抗器との両方が機械的歪みに感度を有する、検出デバイスを提供する。
【０００７】
好ましくは、温度依存抵抗器と、実質的に温度に依存しない抵抗器とは、実質的に類似した構造を有しており、それらに加えられる機械的な力に対して同様の応答を示す。
【０００８】
温度依存抵抗器と、実質的に温度に依存しない抵抗器とは、好ましくは、フレキシブルな又は弾性を有する共通の基板によって支持されるか、又は基板上に設けられる。
【０００９】
好ましくは、温度依存抵抗器と実質的に温度に依存しない抵抗器との両方が、基板の中又は基板上に互いに隣接して配置される。
【００１０】
固定抵抗器の両端の電位差の測定は、センサの機械的歪みを決定するために使用され、温度変化を示す温度依存抵抗器の両端の相対的な電位差の測定は、センサの機械的歪みを自動的に補正する。
【００１１】
検出デバイスは、第３の、負荷抵抗器を含んでもよく、この抵抗は、第１と第２の抵抗器によって経験された機械的歪み又は温度変化のいずれによっても実質的に影響を受けない。
【００１２】
これは、検出デバイスの基板の中、又は基板上の剛体の温度に依存しない抵抗器（即ち、温度と歪みに感度を有さない抵抗器）の形態での負荷抵抗器を備えることによって達成することができるか、又は例えば、測定又は記録機器の入力で、これらの影響を受けないモニタリング回路内のあるポイントに任意の固定抵抗器を設けることによって達成することができる。
【００１３】
本発明に係る歪み補償温度センサは、第１と第２の感歪抵抗センサ素子を含んでもよく、一方は温度に依存し、もう一方は温度に感度を有さない。
【００１４】
一例示の実施形態では、第１と第２の感歪抵抗センサ素子は、第１と第２と第３の導電体トラックを提供することによって、第１と第２のトラックとの間を延びる抵抗材料の第１のトラックを提供することによって、及び第２と第３のトラックとの間を延びる抵抗材料の第２のトラックを提供することによって形成されてもよい。
【００１５】
センサ素子は、螺旋状のパターン又は蛇行するパターンを有していてもよい
【００１６】
別の例示の実施形態では、第１と第２の感歪抵抗センサ素子は、櫛形状の互いに入り込んで組み合わされた第１の導電体トラックと第２の導電体トラックとを備え、櫛形状の互いに入り込んで組み合わされた第１の導電体トラックと第２の導電体トラックとの間に配置された蛇行する第３の導電体トラックを有し、第１の導電体トラックと第３の導電体トラックとの間を延びる抵抗材料の少なくとも１つの第１のトラックと、第２の導電体トラックと第３の導電体トラックとの間を延びる抵抗材料の少なくとも１つの第２のトラックとを有する。
【００１７】
そのような実施形態では、抵抗材料の複数の第１と第２のトラックが、交互に配置され、抵抗材料の第１のトラックのそれぞれが、第１の導電体トラックのフィンガーと第３の導電体トラックとの間を延び、抵抗材料の第２のトラックのそれぞれが、第２の導電体トラックのフィンガーと第３の導電体トラックとの間を延びる。
【００１８】
そのようなセンサは、歪み感度の高い好ましい軸を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係る温度及び歪み検出デバイスの検出回路の原理を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の温度及び歪みセンサの第１実施形態の概略平面図である。
【図３】図３は、本発明の温度及び歪みセンサの第２実施形態の概略平面図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明の温度及び歪みセンサの第３実施形態の概略平面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の温度及び歪みセンサの第３実施形態の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、温度及び／又は歪み検出デバイス、及びそのデバイスを製造する方法に関する。特に、デバイスは、フレキシブル基板上に製造された大きな温度依存抵抗器であってもよい。本明細書において、特に関連するものは、一般的にＮＴＣサーミスタとして知られている、抵抗の負温度係数を有するサーミスタであり、これは、温度の上昇に伴い、ほぼ指数関数的に電気抵抗が減少するものである。
【００２１】
したがって、本発明は、サーミスタ、特に、印刷された負温度係数（ＮＴＣ）サーミスタの使用に関するものである。本発明は、平均温度を決定するために単一の広域のセンサとして適用できるか、又は（センサアレイで）説明したものと同様の温度検出アレイとして適用できる。ここで、センサは、個々にアドレス指定されるか、行と列のマトリックスとしてアドレス指定される。本発明は、印刷されたＮＴＣサーミスタに限定されるものではなく、抵抗が温度と共に変化する、いくつかのフレキシブルな温度センサに適用可能であり、又、本発明は、正温度係数（ＰＴＣ）サーミスタ又は抵抗温度デバイス（ＲＴＤ）に同様に適用でき、フレキシブルな基板材料の上に製造される任意のそのようなデバイスに適用できる。
【００２２】
例えば、上記で述べられたセンサ等の印刷された、及び薄膜の温度センサは、温度と異なる要因がそれらの抵抗に影響を与えるかもしれない共通の欠点に悩まされている。そのような要因の１つとしては、加えられる機械的な力であり、その力はセンサの屈曲又は横方向の引き延ばしの形であってもよいし、又はその表面に加えられる圧力の変化のいずれかであってもよい。
【００２３】
電気抵抗の変化のための２つのメカニズムとしては、検討中のセンサのタイプに対して、特定されている。第一に、フレキシブル基板を横方向に引き延ばす、屈曲する、又はトーションする（ねじる）ことで、その上に堆積された電気コンタクトの分離における変化が現れる。歪みに関して、この効果の相対的な大きさは、抵抗器の幾何学的形状に主に依存し、それが有する材料に依存しない。一方、加えられた張力に対する抵抗変化の大きさは、基板の剛性に主に依存する。
【００２４】
抵抗変化の第二の要因としては、圧力が加えられた状態において、基板に対して垂直方向へのセンサの活物質の圧縮である。均質な材料にとって、変化を支配する主な要因は、正圧によってその有効厚さを減少させ、抵抗の増大をもたらす圧縮率である。しかしながら、例えば、粒子のネットワークで構成された印刷された層等の不均質な材料にとっては、伝導経路の数を増やして、圧力の増大のために抵抗率の減少をもたらすことができるネットワーク構造の可逆的な再構成もある。
【００２５】
本発明の目的のために、検討中のデバイスの相対的なサイズ又は形状におけるすべての変化は、歪みと称しており、この変化が拡張、収縮、圧縮、膨張、剪断、曲げ、ねじれ、又はそれらの組み合わせに対応するかどうかに関係しない。
【００２６】
本発明に係る汎用型の基本回路は、温度に依存しない抵抗器に直列に接続された温度依存抵抗器を備え、それは、類似の構成を有しており、両方の抵抗を含む検出デバイスの領域に加えられる機械的な力によって生じる歪みに対して同様の応答を示す。温度に依存しない抵抗器の両端の電位差の変化を測定することによって、センサの機械的変形を決定することができる。この情報は、温度変化を示す温度依存抵抗器の両端の電位差の測定を補正するために使用することができる。したがって、温度センサの場合、センサの温度読み取りが、センサの機械的変形（歪み）のために自動的に補正される。
【００２７】
この構成のために有効な回路が図１に示されている。温度依存抵抗器１０、好ましくは、歪みがないときに抵抗ＲＴを有する印刷されたサーミスタ又は薄膜のサーミスタが、歪みのない抵抗ＲＳを有する温度に依存しない抵抗器１２と直列に接続されている。サーミスタ１０及び温度に依存しない抵抗器１２は、同じ基板上に近接近して印刷されるか、堆積され、そして、必要に応じて、関連する抵抗ＲＬを有する固定負荷抵抗器１４を備える。
【００２８】
温度に依存しない抵抗器を直列に接続して組み込むことは、機械的歪みを決定すること又は補償することを可能にし、オプションの直列抵抗器がデバイスの歪み感度をキャリブレートすることができる。
【００２９】
特定の温度で歪みεが加えられた状態では、温度依存抵抗器１０の抵抗は、端数量αＴεだけ変化し、値ＲＴ（１＋αＴε）となる。同様に、温度依存直列抵抗器１２の値は、端数量αＳεだけ変化し、値Ｒｓ（１＋αＳε）となる。基板の引き延ばし、屈曲、若しくはねじれの場合、又はこれらすべての場合において、２つの抵抗器が同じ構成を有していると、αＳは、αＴとほぼ同じ値となる。
【００３０】
電位Ｖは、端子１６に接続され、異なる抵抗器の両端の電位差が２つの追加の端子１８と２０で測定できる。負荷抵抗器１４が実装されていない場合、電位Ｖは、サーミスタ１０に隣接する端子２０に印加される。
【００３１】
（端子２０で測定された）電位Ｖ２０と（端子１８で測定された）電位Ｖ１８とは、温度と歪みの両方に依存する実際の抵抗の比によって、与えられる。
【００３２】
【数１】
2015505060.tif 000002
【００３３】
上記の式から、αＳ＝αＴの場合、電位が歪みに依存しないことがわかる。
【００３４】
【数２】
2015505060.tif 000003
【００３５】
歪みによって生じた抵抗の端数変化が厳密に等しくない場合、一次の線形である、測定されたサーミスタ抵抗に小さい歪み依存がある。
【００３６】
【数３】
2015505060.tif 000004
【００３７】
歪み依存の実際の係数の決定、あるいは歪みの大きさの測定は、負荷抵抗器１４の電位差を測定することを必要とし、端子１６で測定された印加電位Ｖ１６とＶ２０との差によって与えられる。例えば、歪みは以下の式で与えられる。
【００３８】
【数４】
2015505060.tif 000005
【００３９】
本発明の実施形態は、単一の温度検出素子を備えているか、又は基板上のパターンの中に配置され、かつそれぞれが同様の構成の温度に依存しない抵抗器と電気的に直列に接続された温度検出素子のアレイを備えており、それぞれの検出素子とそれぞれの温度に依存しない抵抗器の電位差が、外部機器によって記録及び／又は表示可能であってもよい。好ましくは、温度検出素子は、負温度係数（ＮＴＣ）サーミスタ等の抵抗部品を備える。
【００４０】
この一般的なタイプの既存のサーミスタは、化合物半導体材料と、ガラスフリット等のバインダ材料との粉末からなるペーストで構成されている。このペーストは、セラミック基板上に印刷されたスクリーン又は素地を形成するためのキャストであり、その後、それが高温で焼結され、多数の層又は半導体材料のボディを形成する。常に、厚膜サーミスタの場合において、熱処理時の歪みがあるので、正確な抵抗値を得るために、メタライゼーション前に材料を更にトリミングすることが必要とされる。
【００４１】
使用される製造プロセスは、紙及びポリマーフィルムなどの軽く、フレキシブルな多くの材料の使用を排除し、使用可能な基板材料に制限を加える。従来においては、サーミスタの製造のために使用される厚膜インクは、硫化鉛などの重金属硫化物及び又はテルル化物で構成され、有害物質（ＲＯＨＳ）に関する欧州規制等の現代の法律に準拠していない。近年導入された代替材料は、マンガン酸化物等の希土類と遷移金属酸化物との混合物の組成物を含む。シリコンをベースにしたサーミスタは、通常、高濃度にドープされたシリコンウェハから切り出され、抵抗の正温度係数を有している。
【００４２】
これらの製造方法は、大面積の又はフレキシブルなセンサアレイにおける従来のサーミスタの使用に対応していない。したがって、２０１２年１月３０日に出願された、熱画像センサと題する我々の同時係属中の仮出願で述べられたタイプの印刷されたデバイスが、好ましい。同様に、センサアレイの他の部品は、温度に依存しない抵抗器、導電体トラック及び絶縁体を含むがこれらに限定されるものではなく、又、基板材料上に印刷されてもよい。例えば、印刷機器又は厚膜フィルム電子産業に適用されるスクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷及びインクジェット印刷などのいくつかの一般に公知である印刷プロセスが使用されてもよい。
【００４３】
ＮＴＣサーミスタの代わりとして、正温度係数（ＰＴＣ）サーミスタ又は抵抗温度デバイス（ＲＴＤ）が、センサ素子として使用されてもよい。ＰＴＣサーミスタは、従来の無機半導体であってもよく、又は国際公開第２０１２／００１４６５号でパンダ（Ｐａｎｄａ）らによって述べられているように、半導体ポリマーから製造されてもよい。同様に、ＲＴＤは、例えば、ワイヤー又は金属の薄膜を適切な寸法に形成する等のいくつかの既知の方法によって製造されてもよい。あるいは、ＲＴＤは、高抵抗の印刷されたトラックから形成されてもよい。
【００４４】
サーミスタの代わりにＲＴＤを使用する欠点は、第一に、ＲＴＤの抵抗とその温度依存性とが、アレイの検出素子に接続される導電体トラックのものと同等であること、第二に、温度に伴う抵抗の相対的変化が、サーミスタのものと比べて小さいことである。
【００４５】
温度に依存しない抵抗器１２のために、印刷されたシリコンサーミスタと組み合わせて使用されるとき、シリコンインクと同様の組成と粒子負荷である粒状の黒鉛カーボンインクが、上記の要求を満たすことがわかる。拡大解釈すると、これらの考えは、抵抗器とサーミスタ用の粒子状抵抗器と半導体インクとの他の組み合わせの使用にそれぞれ適用される。特に、低いドーピングレベル（内因性又は半絶縁性）を有するサーミスタ１０に使用される材料と同じ材料から成る抵抗器用の高濃度にドープされた（縮退された）半導体を使用するという利点がある。好適な無機半導体材料は、ＩＶ族元素およびそれらの合金、ＩＩＩ−ＶまたはＩＩ−ＶＩ化合物及び金属カルコゲニド（酸化物、硫化物およびテルル化物を含む）を含む。機械的に均質な半導体ポリマーがサーミスタに使用される場合、抵抗性インクは、同等の弾性率を有する材料を含むべきである。
【００４６】
温度依存抵抗器と温度に依存しない抵抗器とがフレキシブル基板上の同じ領域を占有することを保証する単純な方法は、多層構造で２つのデバイスを重ねることであり、温度依存抵抗器が、温度に依存しない抵抗体の上に製造されるか、又はその逆かである。このような解決策は、多くの理由から望ましくなく、２つの最も適切な理由としては、（以下の例のように）デバイス全体が必要よりもかなり厚くなり、より硬くなること、及び多層構造の加工の複雑さ及び複数のインターフェースが、異なる成分の層間剥離をもたらし、機械的不安定性につながる可能性があることである。
【００４７】
図２及び図３は、本発明に係る歪み補償温度センサの第１実施形態２２と第２実施形態２４とを示す。図２のデバイスは、螺旋状にパターン化された温度及び歪みセンサであって、このセンサは、２つの歪み検出抵抗トラックが組み込まれており、１つは温度依存性を有しており、もう１つは温度に感度を有していない。図３のデバイス２４は、図２のものと同様であるが、蛇行状にパターン化されている。
【００４８】
両方の実施形態において、３つの並列の導電体トラック２６、２８及び３０が、トラック間に一定の間隔を有したパターン内の薄いフレキシブル基板３２の上に堆積されているか、そうでなければ温度が監視されるべき領域上を満たしている。例示の目的のため、図２に示されるデザインにおいては、トラックは正方形の螺旋状パターンで配置されているが、同様の丸みを帯びた螺旋状、図３の実施形態に示されるような蛇行状の構造、又は同様の螺旋状及び蛇行状の構造のいくつかの組み合わせ若しくは他の曲がりくねった構造が使用されてもよい。
【００４９】
基板３２用に選択された材料は、センサデバイスを製造するために使用される製造技術と、温度センサの動作環境との両方に適合しているべきである。ＰＣＴ／ＩＢ２０１１／０５４００１に開示されたタイプの、印刷されたデバイスのために、好適な基板材料は、紙、ファブリック、ポリマーフィルム、及び絶縁被覆された金属箔を含む。
【００５０】
導電体トラック２６、２８、及び３０は、図１に示される代表的な回路の端子１８と２０に対応するグランド端子３４と、端子３６及び３８を形成するために延長されている。図１のサーミスタ１０に対応する物理デバイスは、印刷や化学的または物理的蒸着のような適切な方法によって、導電体トラックの第１と第２のトラックとの間に好適な材料を堆積することによって形成される。好ましい実施形態においては、サーミスタは、スクリーン印刷によって堆積されたシリコンナノ粒子インクを備える。同様に、図１の温度に依存しない抵抗器１２に対応する物理デバイスは、第３のトラックとそれに隣接するトラックとの間に堆積される。好ましくは、抵抗器は、カーボンの印刷されたトラック、又はカルコゲナイド半導体、又は高濃度にドープされた半導体を含む。
【００５１】
図２のセンサデバイス２２において、サーミスタ４０は、トラック２６と２８をまたがる材料によって形成され、温度に依存しない抵抗器４２は、トラック２８と３０にまたがっている。図３のセンサデバイス２４において、同様の構成要素が、図２で番号付けられている。
【００５２】
本明細書において、留意すべきことは、常に測定抵抗器が直列に接続されているため、この実施形態が、２０１２年１月３０日に出願された熱画像センサと題する我々の南アフリカ仮出願第２０１２／０７０８号に開示された広域熱画像アレイの個々の検出素子を形成するために使用することができることである。
【００５３】
すべてのアクティブ要素を堆積した後、センサデバイスは、例えば、重ね刷り、又はラッカー、ワニス、ポリマーフィルムなどの封止材でのコーティングなどのいくつかの一般的に知られている方法によってカプセル化されてもよいし、ＰＣＴ／ＩＢ２０１１／０５３９９９に開示されているようなプラスチックフィルムの積層によってカプセル化されてもよい。
【００５４】
単軸歪み又は屈曲を測定することに十分に適している本発明の第３実施形態が図４に示されている。この実施形態は、歪み補償されたフレキシブルな温度センサとして機能するか、又は一体化された歪み及び温度センサとして機能することができる。この実施形態は、櫛形状で互いに入り込んで組み合わされたトラックのペアと、蛇行している第３のトラックとを組み合わせ、歪み検出抵抗トラックの２つのセットを組み込んでおり、１つは温度に依存し、もう１つは温度に感度を有さず、歪み感度の高い、好ましい軸を有する。
【００５５】
まず、図４ａを参照すると、２つの外側トラック４４と４８は、印刷された温度センサのトラックに適した形状としてＰＣＴ／ＩＢ２０１１／０５４００１に開示されたものと同様の櫛形状で互いに入り込んで組み合わされた配置で、フレキシブル基板５０の上に堆積されている。第３のトラック４６は、２つの外側トラックの内側に延びるフィンガーの間の蛇行経路に続いている。
【００５６】
前の実施形態のように、使用される材料の選択は、製造プロセスと最終的な動作環境との両方に依存するが、例えば、紙、ファブリック、高分子フィルム、及び絶縁金属箔などの薄いフレキシブル基板が好ましく、好ましくは、トラック４４、４６および４８は、導電性インクで印刷されるべきである。
【００５７】
図４ｂは、完成されたデバイス５６を示す。（図１のサーミスタ１０に相当する）サーミスタは、サーミスタ材料の複数の細長いストリップ５２をトラック４４と４６の隣接するフィンガー間に堆積することによって作られる。同様に、（図１の温度に依存しない抵抗器１２に対応する）温度に依存しない抵抗器は、適切な抵抗材料の複数の細長いストリップ５４をトラック４６と４８の隣接するフィンガー間に堆積することによって作られており、第１と第２の実施形態と同じ材料及び同じ方法が使用されている。
【００５８】
トラック又は電極の各ペア間の完全なパスは、サーミスタ又は抵抗材料のいずれかによって架橋されることは必要ではない。その代わりに、図４に示されるように、並列のフィンガー又はコンタクトの長いエッジのみが接続されていることが好ましい。このように、サーミスタおよび抵抗は、平行な軸に沿って整列している。この幾何学的形状によって、印刷されたトラックの長さに沿った方向における歪み又は曲率が、いずれかの成分の幾何学的形状に重大な変化を引き起こす可能性は低い。しかしながら、印刷されたトラックの長さ方向に対して垂直な方向の歪み又は屈曲は、電極の分離の変化に起因して、サーミスタ及び抵抗器の抵抗に大きく影響する。したがって、この好適な実施形態は、上述したように、特に、単軸歪み又は屈曲にセンシティブであり、歪み補償フレキシブル温度センサとして、又は一体化された歪み及び温度センサとして、いずれかを適用できる。
【図１】
2015505060.tif 000006
【図２】
2015505060.tif 000007
【図３】
2015505060.tif 000008
【図４】
2015505060.tif 000009
【図５】
2015505060.tif 000010
【国際調査報告】
2015505060.tif 000011
2015505060.tif 000012
2015505060.tif 000013