(57)【要約】【課題】絶縁層と配線を同一平面に凹凸を抑えて形成することができ、配線の段差等による抵抗体ペーストの印刷性に対する影響を最小限に抑え、感歪抵抗体の特性ばらつきをできるだけ少なくできる荷重センサ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】絶縁層７と配線８との表面を同一平面に互いに段差が最小になるように形成することで、抵抗体ペーストの印刷性を改善し、複数個の感歪抵抗体を一度に印刷形成した場合でも感歪抵抗体９の特性のばらつきが抑えられ、荷重センサの特性を安定にすることができるという作用効果が得られる。【選択図】図１
2005172496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属弾性体上に形成する１層以上の絶縁層と、この絶縁層に形成する少なくとも配線と、この配線に接続する感歪抵抗体とからなり、前記配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層の表面に対して凹凸となる高さを±５μｍ以下になるように前記絶縁層の内部に埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように前記感歪抵抗体を形成した荷重センサ。
【請求項２】
金属弾性体上に形成する１層以上の絶縁層と、この絶縁層に形成する少なくとも配線と、この配線に接続する感歪抵抗体とからなり、前記配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層に５μｍ以上の深さで埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように前記感歪抵抗体を形成した荷重センサ。
【請求項３】
ＧＮＤ電極を金属弾性体上に形成する２層以上の絶縁層の間に形成し、この絶縁層に形成する配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層の表面に対して凹凸となる高さを±５μｍ以下になるように前記絶縁層の内部に埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように感歪抵抗体を形成し、前記配線の一部が前記ＧＮＤ電極と接続する構成とした荷重センサ。
【請求項４】
ＧＮＤ電極を金属弾性体上に形成する２層以上の絶縁層の間に形成し、この絶縁層に形成する配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層に５μｍ以上の深さで埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように前記感歪抵抗体を形成し、前記配線の一部が前記ＧＮＤ電極と接続する構成とした荷重センサ。
【請求項５】
金属弾性体を厚み１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、面積０．１ｃｍ2以上１０００ｃｍ2以下とし、少なくとも前記金属弾性体に直径１ｍｍ以上の孔を複数個形成する構成とした請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサ。
【請求項６】
絶縁層の厚みを１０μｍ以上５００μｍ以下とし、少なくとも金属弾性体と接する絶縁層の結晶化率を５０％以上の結晶化ガラスとした請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサ。
【請求項７】
配線の厚みを５μｍ以上１００μｍ以下とし、前記配線の一部にチップ部品が実装できるスペースを設けた請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサ。
【請求項８】
感歪抵抗体を厚み５μｍ以上５０μｍ以下、面積０．１ｍｍ2以上１００ｍｍ2以下として前記感歪抵抗体の一部を絶縁層に全面もしくはその一部が埋め込まれた配線に接するように形成した請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサ。
【請求項９】
配線の全体もしくはその一部分が絶縁層に埋め込まれ、少なくとも感歪抵抗体及び前記配線の一部が樹脂もしくはガラスからなる厚み１０μｍ以上５００μｍ未満の保護層で覆われる構成とした請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサ。
【請求項１０】
絶縁層を樹脂及び溶剤からなる樹脂溶液中にガラス粉が４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下で分散するガラスペーストとした請求項１から９のいずれか１つに記載の荷重センサ。
【請求項１１】
樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて熱圧着し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１２】
樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上塗布して乾燥し、前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１３】
樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムを所定形状に打ち抜き、前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１４】
樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムを所定形状に切断し、前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１５】
樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うように１層以上のガラスペーストからなる絶縁層を形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて位置合わせし、前記樹脂フィルム側から加熱および圧着して前記金属弾性体上に転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１６】
樹脂フィルム上に配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１７】
樹脂フィルム上に複数の配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１８】
樹脂フィルム上に複数個の配線を所定形状に割付けて形成し、少なくともこの配線の一部を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成し、前記樹脂フィルムを所定形状に切断してこの樹脂フィルムを剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項１９】
樹脂フィルム上に配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆うように絶縁層を印刷して形成し、複数個の独立したガラスペーストからなる絶縁層のパターンを複数の金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて位置合わせして複数個の金属弾性体の上に同時に転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項２０】
樹脂フィルム上に配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆いかつ互いに連続しない個別パターンとして１層以上のガラスペーストからなる絶縁層を印刷して形成し、前記樹脂フィルムを剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法。
【請求項２１】
転写温度を５０℃以上２００℃以下、転写圧力を１ｋｇ／ｃｍ2以上１０００ｋｇ／ｃｍ2未満、転写時間を０．１秒以上１０分以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２２】
樹脂フィルム上に配線を樹脂及び溶剤からなる樹脂溶液中に導電粉が４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下で分散されたペーストで所定形状に印刷し、温度５０℃以上２００℃以下で乾燥して形成した請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２３】
樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写して前記樹脂フィルムを剥離する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２４】
金属弾性体上に転写された配線および絶縁層を焼成温度５００℃以上９５０℃以下とし、焼成時間１０分以上３時間未満とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２５】
樹脂フィルム上に形成するガラスペーストからなる絶縁層の厚みを配線上から１０μｍ以上５００μｍ以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２６】
樹脂フィルム上に形成する配線の厚みを５μｍ以上５００μｍ以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２７】
樹脂フィルムに形成する配線および絶縁層を金属弾性体上で位置合わせして転写する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２８】
金属弾性体と樹脂フィルムとの位置合わせを前記樹脂フィルムに形成する直径０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の複数個の孔と前記金属弾性体に設けたピントとを嵌合して調整する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項２９】
樹脂フィルムを厚み１０μｍ以上３００μｍ以下、幅２ｃｍ以上１ｍ以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項３０】
樹脂フィルムの表面に剥離性改善層を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項３１】
樹脂フィルム上に複数個の荷重センサが対向して凹と凸とを噛み合わせて対を構成し配置する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項３２】
金属弾性体上に予め主成分の樹脂からなる接着層を厚み０．１μｍ以上５μｍ未満で全面もしくは所定形状に形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項３３】
金属弾性体上に予めガラスペーストからなる絶縁層を厚み０．１μｍ以上１００μｍ未満で全面もしくは所定形状に形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項３４】
金属弾性体上に予め焼成した絶縁層を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項３５】
金属弾性体上に予め焼成した絶縁層とこの絶縁層上にＧＮＤ電極を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【請求項３６】
金属弾性体上に予め焼成した絶縁層とこの絶縁層上に未焼成の電極層を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属弾性体を用いた荷重センサ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から金属弾性体上に絶縁体を介して感歪抵抗体が形成されてなる荷重センサが提案されていた。こうした荷重センサは自動車用のスマートエアーバッグ（助手席の乗員の体重によってエアーバッグの開き方を調整する）等の用途に広く使われ、今後、更に高性能化、低コスト化が望まれる。
【０００３】
従来の荷重センサとしては、図１４に示すものがある。図１４は従来の荷重センサの構成を示す断面図である。図１４に示すように金属弾性体１の上には絶縁層２を介して複数の配線３が形成されている。また複数の配線３の間を接続する感歪抵抗体４が形成されている。そして配線３や感歪抵抗体４を覆うように保護層５が形成される構成である。
【０００４】
また、図１５（Ａ）〜（Ｃ）は従来の荷重センサの製造方法を示す断面図である。図１５（Ａ）に示すように金属弾性体１の上に絶縁層２が形成される。次に図１５（Ｂ）に示すように絶縁層２の上に複数の配線３が形成される。そして図１５（Ｃ）に示すように複数の配線３の一部を覆うように、所定の抵抗体ペースト（図示していない）を印刷し、焼成することで感歪抵抗体４が形成される。さらに図１４に示すように感歪抵抗体４と配線３の少なくとも一部を覆うように保護層５を形成する。
【０００５】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
また、従来の他の荷重センサとしては、図１６に示すものがある。図１６は従来の他の荷重センサを示す断面図である。図１６において、金属弾性体１の上には絶縁層２を介して感歪抵抗体４が形成されている。そして感歪抵抗体４の両端に接続されるように複数の配線３が形成されている。また感歪抵抗体４や配線３を覆うように保護層５が形成できる（図１６では図示していない）。このように絶縁層２の上に直接、感歪抵抗体４を形成し、この上に配線３を形成することで、配線３の凹凸が抵抗体ペーストの印刷性に影響を与えることが無い。また図１７（Ａ）、（Ｂ）において、図１６で示した荷重センサの製造方法について説明する。図１７（Ａ）において、金属弾性体１の上には絶縁層２が形成され、また図１７（Ｂ）において、絶縁層２の上に感歪抵抗体４が形成され、さらにこの感歪抵抗体４の上にこの感歪抵抗体４の少なくとも一部を覆うように配線３が形成される。
【０００７】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献２が知られている。
【０００８】
また、金属弾性体の上に第１の配線と感歪抵抗体を互いに重ならないように形成した後、前記第１の配線と感歪抵抗体を第２の配線で接続することが提案されている。
【０００９】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献３が知られている。
【００１０】
一方、セラミック多層基板の上に未焼成のセラミックグリーンシートを張り付ける荷重センサの製造方法が提案されている。
【００１１】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献４、５が知られている。
【００１２】
また、金属弾性体上へのセラミックグリーンシートの貼付け技術が提案されている。
【００１３】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献６が知られている。
【００１４】
さらに、ガラス絶縁層の内部にＧＮＤ層を形成することでＥＭＩ（電磁界干渉）の耐力の向上が提案されている。
【００１５】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献７が知られている。
【特許文献１】特開平６−１３７８０６号公報
【特許文献２】特開２０００−２３４９６４号公報
【特許文献３】特開平９−８３２４号公報
【特許文献４】特公平５−６１７９８号公報
【特許文献５】特公平５−６１７９９号公報
【特許文献６】特開２００３−６９１９２号公報
【特許文献７】特開２００３−９７９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら従来の構成では、図１４に示すように絶縁層２の上に直接配線３を形成し、次に感歪抵抗体４を形成することになる。この時配線３の上に所定の抵抗体ペーストを印刷して焼成することになるためこの配線３の凹凸によって抵抗体ペーストの印刷性が影響され、感歪抵抗体４のパターンが滲んだり、流れたり、厚みムラが発生しやすい課題があった。ここで配線３の厚みを５μｍ以下と薄くすれば、こうした感歪抵抗体４の形成時での課題は発生しにくいが、配線抵抗が高くなって荷重センサとしての特性に影響を与える可能性がある。またこの配線３の上に各種チップ電子部品を半田付けする際に配線３が薄いと半田喰われ（半田付けの際に、配線３の材料が溶解してしまい、配線３が無くなってしまうこと）しやすくなる。
【００１７】
また、感歪抵抗体４を焼成した後、配線３を印刷して焼成する際、感歪抵抗体４も再焼成（もしくは再加熱）され、感歪抵抗体４の抵抗値やＴＣＲ（温度特性）が変化してしまう可能性がある。
【００１８】
さらに、図１６に示すように感歪抵抗体４を形成した後に配線３を形成する場合、感歪抵抗体４が焼成された後で配線３が形成されるために抵抗値が高くまたは低くなる場合、それに応じて配線３のパターンを調整して抵抗値を所定値に調整（あるいは命中）させる必要がある。そのため配線３のパターンを印刷する版を複数枚用意する必要があり、コストアップの要因になる。また配線３のパターンの調整の範囲内で対応できる場合は良いが、それで対応できない場合（例えば、抵抗体のＴＣＲがずれてしまった場合等）では仕掛品を全数廃棄しなければならない場合がある。
【００１９】
本発明は絶縁層と配線を同一平面に凹凸を抑えて形成することができ、配線の段差等による抵抗体ペーストの印刷性に対する影響を最小限に抑え、感歪抵抗体の特性ばらつきをできるだけ少なくできる荷重センサ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【００２１】
本発明の請求項１に記載の発明は、金属弾性体上に形成する１層以上の絶縁層と、この絶縁層に形成する少なくとも配線及びこの配線に接続する感歪抵抗体とからなり、前記配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層の表面に対して凹凸となる高さを±５μｍ以下になるように前記絶縁層の内部に埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように前記感歪抵抗体を形成した荷重センサであり、絶縁層と配線との表面を同一平面に互いに段差が最小になるように形成することで、抵抗体ペーストの印刷性を改善し、複数個の感歪抵抗体を一度に印刷形成した場合でも感歪抵抗体の特性のばらつきが抑えられ、荷重センサの特性を安定にすることができるという作用効果が得られる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、金属弾性体上に形成する１層以上の絶縁層と、この絶縁層に形成する少なくとも配線及びこの配線に接続する感歪抵抗体とからなり、前記配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層に５μｍ以上の深さで埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように前記感歪抵抗体を形成した荷重センサであり、少なくとも感歪抵抗体に接続される部分の配線の一部を絶縁層の中に５μｍ以上の深さで埋め込むことができるため、配線を厚くして配線抵抗を低くでき、絶縁層と配線との表面を同一平面に互いに段差が最小になるように形成することで抵抗体ペーストの印刷性を改善し、複数個の抵抗体を一度に印刷形成した場合でも感歪抵抗体の特性ばらつきを抑えることができ、荷重センサの特性を安定化できるという作用効果が得られる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、ＧＮＤ電極を金属弾性体上に形成する２層以上の絶縁層間に形成し、この絶縁層上に形成する配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層の表面に対して凹凸となる高さを±５μｍ以下になるように前記絶縁層の内部に埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように感歪抵抗体を形成し、前記配線の一部が前記ＧＮＤ電極と接続する構成とした荷重センサであり、絶縁層と配線との表面を同一平面に互いに段差が最小になるように形成することができると共に抵抗体ペーストの印刷性が改善でき、複数個の感歪抵抗体を一度に印刷形成した場合でも感歪抵抗体の特性ばらつきが抑えられ、更に絶縁層内部のＧＮＤ電極により荷重センサのノイズ特性が改善でき、配線の多層化が可能になり、荷重センサの小型化や特性が向上できるという作用効果が得られる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、ＧＮＤ電極を金属弾性体上に形成する２層以上の絶縁層間に形成し、この絶縁層上に形成する配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層に５μｍ以上の深さで埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように前記感歪抵抗体を形成し、前記配線の一部が前記ＧＮＤ電極と接続する構成とした荷重センサであり、絶縁層と配線との表面を同一平面に互いに段差が最小になるように形成することで抵抗体ペーストの印刷性を改善し、複数個の抵抗体を一度に印刷形成した場合でも感歪抵抗体の特性ばらつきが抑えられ、また配線抵抗を厚くすることで配線抵抗を下げることができ、更に絶縁層内部のＧＮＤ電極により荷重センサのノイズ特性を改善できると共に配線の多層化により荷重センサの小型化や特性を向上できるという作用効果が得られる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、金属弾性体の厚みを１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、金属弾性体の面積を０．１ｃｍ2以上１０００ｃｍ2以下とし、少なくとも前記金属弾性体に直径１ｍｍ以上の孔を複数個形成する構成とした請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサであり、この複数個の孔を用いて荷重センサを所定の装置にネジ止めできると共にこれら孔を用いてその上に転写する部材の位置合わせを行うことができるため、低コストの荷重センサを得ることができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、絶縁層の厚みを１０μｍ以上５００μｍ以下とし、少なくとも金属弾性体と接するガラス層の結晶化率を５０％以上の結晶化ガラスとした請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサであり、絶縁層の厚みを１０μｍ以上とすることで絶縁層のピンホールの影響を抑えることができ、更に金属弾性体と接するガラス層に結晶化ガラスを用いることで感歪抵抗体の焼成時、絶縁層が軟化しないため、金属弾性体とガラス層の間の接着力の低下を防止することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、配線の厚みを５μｍ以上１００μｍ以下とし、前記配線の一部にチップ部品が実装できるスペースを設けた請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサであり、配線の厚みを厚くすることにより配線抵抗を低くすることができると共に荷重センサの上に半導体や各種部品を高密度に実装できるため、荷重センサの小型化や特性が向上できるという作用効果が得られる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、感歪抵抗体を厚み５μｍ以上５０μｍ以下、面積０．１ｍｍ2以上１００ｍｍ2以下として前記感歪抵抗体の一部を絶縁層に全面もしくはその一部が埋め込まれた配線に接するように形成した請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサであり、絶縁層と配線との表面を同一平面に互いに段差が最小に形成でき、この上に形成する感歪抵抗体の特性ばらつきを抑えることができるため、荷重センサの特性を安定化することができるという作用効果が得られる。
【００２９】
請求項９に記載の発明は、配線の全体もしくはその一部分が絶縁層に埋め込まれ、少なくとも感歪抵抗体及び前記配線の一部が樹脂もしくはガラスからなる厚み１０μｍ以上５００μｍ未満の保護層で覆われる構成とした請求項１から４のいずれか１つに記載の荷重センサであり、絶縁層と配線との表面を同一平面に互いに段差が最小になるように形成することができ、抵抗体ペーストの印刷性が改善され、複数個の抵抗体を一度に印刷形成した場合でも感歪抵抗体の特性ばらつきが抑えられ、更にこれらの上に保護層を形成することで荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、絶縁層を樹脂及び溶剤からなる樹脂溶液中にガラス粉が４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下で分散するガラスペーストとした請求項１から９のいずれか１つに記載の荷重センサであり、適度な流動性のガラスペーストを得ることができ、絶縁層の内部にピンホールのない信頼性の高い荷重センサを得ることができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて熱圧着し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上塗布して乾燥し、前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムを所定形状に打ち抜き、前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムを所定形状に切断し、前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３５】
請求項１５に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うように１層以上のガラスペーストからなる絶縁層を形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて位置合わせし、前記樹脂フィルム側から加熱および圧着して前記金属弾性体上に転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３６】
請求項１６に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３７】
請求項１７に記載の発明は、樹脂フィルム上に複数の配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３８】
請求項１８に記載の発明は、樹脂フィルム上に複数個の配線を所定形状に割付けて形成し、少なくともこの配線の一部を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を１層以上形成し、前記樹脂フィルムを所定形状に切断してこの樹脂フィルムを剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００３９】
請求項１９に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆うように印刷して形成し、複数個の独立したガラスペーストからなるパターンを複数の金属弾性体上に前記ガラスペーストからなる絶縁層を対向させて位置合わせし、複数個の金属弾性体の上に同時に転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００４０】
請求項２０に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、少なくともこの配線の一部を覆いかつ互いに連続しない個別パターンとして１層以上のガラスペーストからなる絶縁層を印刷して形成し、前記樹脂フィルムを剥離することなく金属弾性体の上に前記絶縁層を対向させて転写し、温度４００℃以上９５０℃以下で焼成して前記絶縁層および配線の少なくとも一部と接して重なるように感歪抵抗体を形成する荷重センサの製造方法であり、絶縁層から配線の全体もしくはその一部分の盛り上がりもしくは凹みが５μｍ以下とする荷重センサが製造できるため、荷重センサの信頼性が向上できるという作用効果が得られる。
【００４１】
請求項２１に記載の発明は、転写温度を５０℃以上２００℃以下、転写圧力を１ｋｇ／ｃｍ2以上１０００ｋｇ／ｃｍ2未満、転写時間を０．１秒以上１０分以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、金属弾性体に対して絶縁層が充分な密着効果を得ることができる。
【００４２】
請求項２２に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を樹脂及び溶剤からなる樹脂溶液中に導電粉が４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下で分散されたペーストで所定形状に印刷し、温度５０℃以上２００℃以下で乾燥して形成した請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、配線を所定の厚みに形成することができるため、配線抵抗を低くすることができる。
【００４３】
請求項２３に記載の発明は、樹脂フィルム上に配線を形成し、この配線を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層を形成して前記樹脂フィルムから剥離することなく金属弾性体上に前記絶縁層を対向させて転写して前記樹脂フィルムを剥離する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、金属弾性体上に絶縁層を高精度に容易に転写することができる。
【００４４】
請求項２４に記載の発明は、金属弾性体上に転写された配線および絶縁層を焼成温度５００℃以上９５０℃以下とし、焼成時間１０分以上３時間未満とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、金属弾性体と絶縁層との密着力の低下を防止することができる。
【００４５】
請求項２５に記載の発明は、樹脂フィルム上に形成するガラスペーストからなる絶縁層の厚みを配線上から１０μｍ以上５００μｍ以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、金属弾性体と埋め込み配線との間の絶縁不良を防止することができる。
【００４６】
請求項２６に記載の発明は、樹脂フィルム上に形成する配線の厚みを５μｍ以上５００μｍ以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、配線を所定の厚みに形成することができるため、配線抵抗の増加を防止することができる。
【００４７】
請求項２７に記載の発明は、樹脂フィルムに形成する配線および絶縁層を金属弾性体上で位置合わせして転写する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、樹脂フィルムの上に形成する配線および絶縁層を精度よく金属弾性体上に転写することができる。
【００４８】
請求項２８に記載の発明は、金属弾性体と樹脂フィルムとの位置合わせを前記樹脂フィルムに形成する直径０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の複数個の孔と前記金属弾性体に設けたピントとを嵌合して調整する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、位置合わせが容易になるため、製造コストを低くすることができる。
【００４９】
請求項２９に記載の発明は、樹脂フィルムを厚み１０μｍ以上３００μｍ以下、幅２ｃｍ以上１ｍ以下とする請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、樹脂フィルムの取扱いが容易になり、生産性の向上が図れる。
【００５０】
請求項３０に記載の発明は、樹脂フィルムの表面に剥離性改善層を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、剥離性改善層によりこの上に形成する配線および絶縁層を簡単に転写して樹脂フィルムを剥がすことができる。
【００５１】
請求項３１に記載の発明は、樹脂フィルム上に複数個の荷重センサが対向して凹と凸とを噛み合わせて対を構成し配置する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、有効面積に対する荷重センサの取れ数を増やすことができ、荷重センサの低コスト化を図ることができる。
【００５２】
請求項３２に記載の発明は、金属弾性体上に予め主成分の樹脂からなる接着層を厚み０．１μｍ以上５μｍ未満で全面もしくは所定形状に形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、金属弾性体と配線および絶縁層との接着力を向上することができる。
【００５３】
請求項３３に記載の発明は、金属弾性体上に予めガラスペーストからなる絶縁層を厚み０．１μｍ以上１００μｍ未満で全面もしくは所定形状に形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、金属弾性体と配線および絶縁層との接着力を向上することができる。
【００５４】
請求項３４に記載の発明は、金属弾性体上に予め焼成した絶縁層を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、焼成工程を複数回に分けて製造できるため、同時焼成の難しい部材を使った荷重センサであっても高歩留り化と製造コストの削減が可能という作用効果が得られる。
【００５５】
請求項３５に記載の発明は、金属弾性体上に予め焼成した絶縁層とこの絶縁層上にＧＮＤ電極を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、焼成工程を複数回に分けて製造できるため、同時焼成の難しい部材を使った荷重センサであっても、高歩留り化と製造コストの削減が可能になるという作用効果が得られる。
【００５６】
請求項３６に記載の発明は、金属弾性体上に予め焼成した絶縁層とこの絶縁層上に未焼成の電極層を形成する請求項１１から２０のいずれか１つに記載の荷重センサの製造方法であり、焼成回数を複数回に分けて製造できるため、同時焼成の難しい部材を使った荷重センサであっても高歩留り化と製造コストの削減が可能という作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００５７】
以上のように本発明は、金属弾性体上に形成する１層以上の絶縁層と、この絶縁層に形成する少なくとも配線及びこの配線に接続する感歪抵抗体とからなり、前記配線の全体もしくはその一部分が前記絶縁層の表面に対して凹凸となる高さを±５μｍ以下になるように前記絶縁層の内部に埋め込まれ、前記配線の埋め込まれた少なくとも一部分に接して重なるように前記感歪抵抗体を形成した荷重センサであり、絶縁層と配線との表面を同一平面に互いに段差が最小になるように形成することで、抵抗体ペーストの印刷性が改善され、複数個の感歪抵抗体を一度に印刷形成した場合でも感歪抵抗体の特性のばらつきが抑えられ、荷重センサの特性を安定にすることができるという作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【００５９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における荷重センサの構成を示す断面図である。図１において、６は金属弾性体、７は絶縁層、８は配線、９は感歪抵抗体である。このように配線８を絶縁層７の内部に埋め込むことで、絶縁層７と配線８との表面に段差が生じないように形成でき、感歪抵抗体９を安定して形成することができる。また必要に応じて感歪抵抗体９や配線８の表面を保護層（図示せず）で覆うことで、信頼性の向上を図ることができる。
【００６０】
次に、本発明の荷重センサの製造方法について説明する。
【００６１】
図２（Ａ）〜（Ｃ）、図３（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施の形態１における荷重センサの製造方法を示す断面図である。図２（Ａ）に示すように１０は樹脂フィルムである。この樹脂フィルム１０は所定の表面処理されたものがグリーンシートやパターン転写用に市販されている。この樹脂フィルム１０を用意し、図２（Ｂ）に示すように樹脂フィルム１０の表面に所定のペーストからなる配線８を印刷し乾燥して形成する。
【００６２】
そして、図２（Ｃ）に示すように樹脂フィルム１０の上に形成する配線８を覆うように所定のガラスペーストを塗布または印刷し乾燥させる。
【００６３】
こうして樹脂フィルム１０の上に配線８とこの配線８を覆うガラスペーストからなる絶縁層７を形成する。なおガラスペーストの塗布（例えば、樹脂フィルム１０の上に連続的にベタ塗り）には市販の塗工機（グリーンシート製造用のコーター）を使うことができる。またガラスペーストの印刷（例えば、樹脂フィルム１０の上に独立した部分にベタパターンを形成）することができる。さらにロールツーロール（Ｒｏｌｌ  Ｔｏ  Ｒｏｌｌ）で生産性を高めることができる。形成された本発明のサンプルは荷重センサの形状の金型等を用いて所定形状に打ち抜かれて金属弾性体上に転写される。
【００６４】
図３（Ａ）に示すように１３はプレス装置、１４はヒーターである。このヒーター１４はプレス装置１３の内部に埋め込まれた温度測定装置（図示せず）や制御回路（図示せず）に接続され、プレス装置１３を一定温度に保つように設計されている。金属弾性体６の上に配線８とこの配線８を覆うように形成するガラスペーストからなる絶縁層７が形成された樹脂フィルム１０の絶縁層７が対向するように配置され、樹脂フィルム１０の上には一定温度に加熱されたプレス装置１３がセットされている。そして金属弾性体６にプレス装置１３が樹脂フィルム１０を矢印１５の方向に一定時間、加熱しながら押し付ける。
【００６５】
そして、図３（Ｂ）に示すようにプレス装置１３によって一定時間、加熱しながら金属弾性体６に押し当てられた絶縁層７のガラスペーストは軟化して接着性が生じ金属弾性体６と接着する。さらに図３（Ｃ）に示すように樹脂フィルム１０を除去することで金属弾性体６の上に絶縁層７とこの絶縁層７に配線８が埋め込まれた状態で転写される。
【００６６】
次に、ガラスペーストからなる絶縁層７と配線８が金属弾性体６の上に形成された状態で焼成される。こうして金属弾性体６の上に絶縁層７とこの絶縁層７に埋め込まれた配線８が形成される。そして図３（Ｄ）に示すように少なくとも絶縁層７および配線８の上に抵抗体ペーストを印刷し、焼成することで金属弾性体６の上に絶縁層７と埋め込み配線８との間に形成された感歪抵抗体９とからなる荷重センサが完成する。
【００６７】
なお、図３（Ｄ）では絶縁層７とこの絶縁層７に埋め込まれた配線８との表面を平坦としているが完全な平坦な状態でなくともよい。例えば埋め込まれた配線８の表面が絶縁層７の表面よりも±５μｍ程度の凹凸なら感歪抵抗体９の印刷および焼成や感歪抵抗体９の形成に支障は生じない。
【００６８】
また、図３（Ｄ）に示すように絶縁層７に埋め込まれた配線８は絶縁層７の内部に５μｍ以上の深さで埋め込まれていることが望ましい。絶縁層７に埋め込まれた配線８の下半分あるいはその厚み全てを絶縁層７の内部に埋め込むことで埋め込まれた配線８を厚くしても絶縁層７の表面に埋め込まれた配線８が段差を生じさせず、埋め込まれた配線８の配線抵抗を下げることができ、荷重センサの特性を向上させることができる。また埋め込み配線８を厚くすることで各種部品を半田実装する際にも半田喰われが低減できる。
【００６９】
一方、実施の形態１において配線８の上にガラスペーストを塗布または印刷により配線８とガラスペーストからなる絶縁層７の間に隙間が発生しない。また配線８の厚みだけガラスペーストからなる絶縁層７が厚く形成される可能性もあるがガラスペーストの自重でレベリングするため問題は生じない。
【００７０】
なお、図３（Ｄ）において絶縁層７の厚みは１０μｍ以上５００μｍ未満が望ましい。厚みが１０μｍ未満の場合、金属弾性体６と埋め込み配線８の間で絶縁不良を生じる可能性がある。また厚みが５００μｍを超える場合、絶縁層７の材料費が高くなってしまうことがある。ここで絶縁層７の厚みは金属弾性体６と埋め込み配線８の間に挟まれた絶縁層７の厚みとする。また絶縁層７を１層以上で形成することが望ましい。
【００７１】
例えば、絶縁層７を複数層で形成することで、絶縁層７にゴミの付着や泡が発生しても絶縁不良等の発生原因にはなりにくい。また図２（Ｃ）においてガラスペーストからなる絶縁層７の厚みは配線８の上に１０μｍ以上５００μｍ以下が望ましい。配線８を覆うガラスペーストからなる絶縁層７の厚みが１０μｍ未満の場合、ゴミやピンホールの影響を受けやすくなる場合がある。また厚みが５００μｍを超える場合、ガラスペーストの使用量が増加するためにコスト高になる可能性がある。
【００７２】
なお、金属弾性体６の厚みは１ｍｍ以上１００ｍｍ以下が望ましい。金属弾性体６の厚みが１ｍｍ未満の場合、荷重センサとして要求される耐力が得られない場合がある。また金属弾性体６の厚みが１００ｍｍを超える場合、金属弾性体６の加工（例えば、金型による打ち抜きやレーザー加工等）が困難となる。また金属弾性体６の面積は１ｃｍ2以上１０００ｃｍ2以下が望ましい。金属弾性体６の面積が０．１ｃｍ2以下の場合、絶縁層７と配線８との表面の段差を±５μｍ以下とした場合でも０．１ｃｍ2という微少な面積に複数の感歪抵抗体９として、例えばブリッジ回路は４個の感歪抵抗体９が必要となり、印刷して形成することが難しくなる。また金属弾性体６の面積は１０００ｃｍ2を超える場合、金属弾性体６の材料費が増加して荷重センサのコストに影響を与える可能性がある。
【００７３】
図４（Ａ）、（Ｂ）は位置合わせを示す模式図である。図４（Ａ）に示すように金属弾性体６には直径１ｍｍ以上の孔２７ａが複数個形成されていることが望ましい。金属弾性体６に複数個の孔２７ａを形成しておくことでこの孔２７ａにピン２７ｂや各種治具を用いて金属弾性体６と樹脂フィルム１０との位置合わせが容易になり、生産コストを抑えることができる。またこの孔２７ａを使うことで、荷重センサを他の設備にネジ止めでき、荷重センサの取り付けが容易になる。なお孔２７ａは複数個形成されることが望ましい。これは孔２７ａが１個だけの場合、孔２７ａを用いた位置合わせや孔２７ａを用いたネジ止めが制約を受ける可能性がある。また孔２７ａの直径は１ｍｍ以上が望ましい。孔２７ａの直径が１ｍｍ未満の場合、この小さな孔２７ａに位置決め用のピンや治具を指し込むことが難しい。また孔２７ａの直径が１ｍｍ未満の場合、この孔２７ａに挿入可能なネジの直径が小さくなり他の部材に充分な独立でネジ止めができない場合がある。
【００７４】
また、図４（Ｂ）に示すように樹脂フィルム１０の上に形成された配線の印刷の位置合わせに画像認識を用いずにピン孔２７ｃ（あるいはスプロケット孔）で行う場合は樹脂フィルム１０の厚みを７５μｍ以上とし、できれば１００μｍ以上とすることが望ましい。厚みが５０μｍ未満の場合、樹脂フィルム１０によっては腰が弱く機械によるピン孔２７ｃを使った自動の位置決めができない場合がある。また樹脂フィルム１０の幅は３０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下が望ましい。３０ｍｍ未満の樹脂フィルム１０の幅の場合、一度に印刷できるパターン数が限られてしまう。また１０００ｍｍを超える樹脂フィルム１０の幅の場合、樹脂フィルム１０の上に印刷し形成する各種ペーストを加熱および乾燥する際に樹脂フィルム１０の伸縮量が大きくなる場合がある。また樹脂フィルム１０はロール状のものが取扱いやすい。ロール状に巻かれた樹脂フィルム１０の長さは１０ｍ以上１ｋｍ未満が望ましい。ロール１巻に巻かれた樹脂フィルム１０の長さが１０ｍ未満の場合、ロール交換が頻繁になって実用的ではない。また樹脂フィルム１０の長さが１ｋｍ以上になると樹脂フィルム１０の自重が大きくなり人力でのロール交換が難しくなる。
【００７５】
また、埋め込み配線８の厚みは５μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。厚みが５μｍ未満の場合、配線８として抵抗値が高くなり荷重センサとしての特性に影響を与える場合がある。また厚みが１００μｍより厚い場合、配線部材の量が多くなりコストアップの原因になる。なお埋め込み配線８にＡｇＰｄ系の電極材料を用いることで耐半田喰われ性が改善でき、埋め込み配線８に直接チップ部品や半導体チップ等を半田実装することができる。
【００７６】
また、ガラスペーストからなる絶縁層７は１層以上とすることが望ましい。例えば絶縁層７を２層、３層と多層化することによりガラスペーストのゴミの付着やピンホール等の影響を低減することができる。
【００７７】
なお、ガラスペーストからなる絶縁層７を１層以上形成する場合、ガラスペーストを塗布し乾燥した上に更にガラスペーストを塗布することで形成することができる。また金属弾性体６と接する絶縁層７は結晶化ガラスであり、その結晶化率は５０％以上（あるいは５０％以上１００％以下）であることが望ましい。金属弾性体６と接する絶縁層７が非晶質ガラスの場合、感歪抵抗体９の焼成時に軟化して金属弾性体６との界面の接着強度が低下する場合がある。そのため金属弾性体６と接する絶縁層７を結晶化ガラスとすることで感歪抵抗体９の焼成時に絶縁層７としてガラスが軟化しないため金属弾性体６との界面の接着力が低下することはない。また結晶化ガラスを用いる場合、結晶化率は５０％以上が望ましい。結晶化率が５０％未満（つまり絶縁層の５０％以上が非晶質ガラス）の場合、感歪抵抗体９の焼成時に非晶質ガラス成分が軟化して金属弾性体６との接着強度に影響を与える場合がある。なお絶縁層７の結晶化率はＸ線回折等の設備を用いて評価することができる。
【００７８】
また、少なくとも配線８の厚みは５μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。必要に応じて配線８の一部にチップ部品が実装できるスペース（例えば、ランド等と呼ばれる半田付け実装部）を形成することが望ましい。このように配線８の一部に感歪抵抗体９を形成し、他の一部に半導体や角チップ抵抗器等のチップ部品を実装することで荷重センサの小型化や低コスト化が図れる。
【００７９】
本発明の実施の形態１において、必要に応じて半田付け等の実装部の配線８は絶縁層７に埋め込むことも可能である。また配線８の厚みが５μｍ未満の場合、配線抵抗が増加するため荷重センサとしての特性に影響を与える可能性がある。また配線８の厚みが１００μｍを超える場合、配線８の形成部材の材料費が増加して製品コストを高める可能性がある。
【００８０】
なお、感歪抵抗体９の厚みは５μｍ以上５０μｍ以下が望ましい。感歪抵抗体９の厚みが５μｍ以下の場合、絶縁層７と配線８との表面の段差が±５μｍ以下とした場合でも感歪抵抗体９が微小な段差の影響を受ける可能性があり、更に感歪抵抗体９の下地となる絶縁層７の影響（例えば、ガラス材料等の相互拡散等）を受けやすくなる。また感歪抵抗体９の厚みは５０μｍより厚い場合、感歪抵抗体９の材料費が増加するため製品コストを上げる可能性がある。また感歪抵抗体９の面積は０．１ｍｍ2以上１００ｍｍ2以下が望ましい。感歪抵抗体９の面積が０．１ｍｍ2未満の場合、本発明の荷重センサのように絶縁層７と配線８との表面の段差を±５μｍ以下とした場合でも感歪抵抗体９のパターンが小さくなりこの微小な段差の影響を受ける可能性がある。
【００８１】
また、感歪抵抗体９の面積が１００ｍｍ2を超える場合、感歪抵抗体９の材料費が増加するため、製品コストを上げる可能性がある。感歪抵抗体９の抵抗値としては市販の酸化ルテニウムを用いた抵抗体ペーストからＧＦ（Ｇａｕｇｅ  Ｆａｃｔｏｒ、ゲージファクター、歪に対する抵抗値の変化率）の高いものを選択して使うことができる。
【００８２】
また、少なくとも感歪抵抗体９及び配線８の全面あるいは感歪抵抗体９と配線８の一部を樹脂もしくはガラスにより厚み１０μｍ以上５００μｍ未満の保護層（図示せず）で覆うことができる。このように少なくとも感歪抵抗体９と配線８の一部を保護層で覆うことで感歪抵抗体９や配線８の外的環境から保護することができ、信頼性を高めることができる。
【００８３】
また、配線８の一部を露出しておくことで配線８を用いて各種チップ部品等を実装することができ、荷重センサの小型化、低コスト化が可能になる。なお少なくとも感歪抵抗体９を覆う保護層の厚みは１０μｍ以上５００μｍ以下が望ましい。保護層の厚みが１０μｍ未満の場合、保護層にピンホールが発生する可能性がある。また保護層の厚みが５００μｍを超えると、保護層の形成部材の材料費がコストに影響を与える場合がある。
【００８４】
ここで、保護層は樹脂もしくはガラスが望ましい。保護層に樹脂を用いた場合、保護層の形成温度を下げることができ保護層の形成時の熱によって感歪抵抗体９の特性に影響を与えることはない。また保護層にガラスを用いた場合、保護層の形成時の温度は感歪抵抗体９の焼成温度より１００℃以上下げる（例えば、感歪抵抗体の焼成温度が８５０℃の場合、保護層のガラスの焼成温度は７００℃未満にする）ことが望ましい。これは保護層となるガラス材料の焼成時の熱処理によって感歪抵抗体の特性への影響を抑えるためである。
【００８５】
また、図３（Ｃ）に示すように金属弾性体６はガラスペーストからなる絶縁層７とこの絶縁層７の表面に埋め込まれた配線８が同時に焼成され、図３（Ｄ）に示す絶縁層７や埋め込み配線８が形成されるが、ここで焼成温度を５００℃以上９５０℃以下とすることが望ましい。温度５００℃未満の低温で配線８とガラスペーストを同時焼成した場合、配線８の焼結が不充分で配線抵抗が下がらない場合やガラスペーストの焼結強度が充分に得られない場合がある。また焼成温度が９５０℃より高くなると金属弾性体６が酸化し、変色して耐力が低下する場合がある。
【００８６】
なお、配線８を形成するペーストに０．５〜２０ｗｔ％の範囲でガラスペーストを予め添加しておいても有効である。こうして配線８の内部に予めガラス成分を添加しておくことにより、ガラスペーストに埋め込んだ状態で配線８を同時に焼成しても互いの界面で剥離や割れ等の発生を防止することができる。なおガラスペーストの添加量が０．５ｗｔ％未満の場合添加効果が得られない場合がある。また添加量が３０ｗｔ％を超えると埋め込み配線８の抵抗値が増加し、荷重センサとしての特性に影響を与える場合がある。
【００８７】
また、樹脂フィルム１０に金型等を使って荷重センサの外形に合わせて打ち抜いたり、切り抜いたりすることができる。また枚葉に加工する以外にスリッター等を使って所定の幅に切り取ることもできる。
【００８８】
なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）において樹脂フィルム１０の厚みは１０μｍ以上３００μｍ以下が望ましい。厚みが１０μｍ未満の場合、しわが発生しやすくなり取扱いが困難になる。また厚みが２００μｍより厚い場合、コスト高となると共に取扱いが困難である。望ましくは厚みを５０μｍ以上３００μｍ未満とすることで値段が安く取扱いやすい。
【００８９】
また、図２（Ｂ）に示す配線８の厚みは５μｍ以上が望ましい。４μｍ未満の厚みでは焼成後に抵抗値が高くなるため荷重センサとしての特性に影響を与える場合がある。また図２（Ｃ）に示す配線８を覆うように形成されるガラスペーストからなる絶縁層７の厚みは１０μｍ以上が望ましい。厚みが１０μｍ未満の場合、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように金属弾性体６の上に転写または焼成した際に配線８と金属弾性体６の間の絶縁抵抗が低くなる可能性がある。また図２（Ｃ）に示す配線８の上に形成される絶縁層７は１層以上形成することが望ましい。例えば２層、３層と複数層化することによりゴミやピンホールの影響を抑えることができる。
【００９０】
なお、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すプレス装置１３は必要に応じて一定温度に加熱しておくことが望ましい。例えば温度５０℃以上２００℃以下、特に７０℃以上１５０℃以下が望ましい。樹脂フィルム１０の耐熱性や厚みにもよるが５０℃以下の温度の場合、プレス圧力を上げるか接着層（図示せず）等の助けが無いと金属弾性体６の上に必要な強度（あるいは付着強度）で接着できない場合がある。また２００℃を超える温度で転写すると樹脂フィルム１０が変形して積層時の位置精度に影響してしまう場合がある。またＰＥＴフィルム等の比較的安価な樹脂フィルム１０を用いる場合、熱により変形しやすいため７０℃以上１５０℃以下の温度が望ましい。
【００９１】
また、プレス圧力は１ｋｇ／ｃｍ2以上１０００ｋｇ／ｃｍ2未満が望ましい。圧力が１ｋｇ／ｃｍ2未満の場合、金属弾性体６に対して充分な密着効果が得られない場合がある。またプレス圧力が１０００ｋｇ／ｃｍ2を超える場合、剛性が高いため総圧力の大きな高価なプレス装置が必要となり製造コストを上げてしまう。
【００９２】
また、転写温度は５０℃以上２００℃以下が望ましい。転写温度が５０℃以下の場合、充分な接着強度が得られない場合がある。また転写温度が２００℃を超えると樹脂フィルム１０が変形しやすくなる。また転写時間（つまりプレスによって樹脂フィルムが押し当てられている時間）は０．１秒以上１０分以下が望ましい。転写時間が０．１秒以下の場合、充分な接着強度が得られない場合があると共にプレス装置の転写時間のコントロールが難しい場合がある。また転写時間が１０分以上の場合、製造時間が長くなり製造コストが高くなる。
【００９３】
なお、本発明の荷重センサにおいて絶縁層７のガラスペーストに熱可塑性樹脂を使うことで熱接着性が得られる。この熱可塑性樹脂としてはＰＶＢ（ポリビニールブチラール）樹脂やアクリル系の樹脂を使うことができる。こうした樹脂はセラミックグリーンシートの製造に広く使われており、これらの中から金属弾性体６への接着性（あるいは熱転写性）の高いものを選択すればよい。
【００９４】
また、ガラスペーストからなる絶縁層７は樹脂及び有機溶剤よりなる樹脂溶液中に所定のガラス粉が４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下で分散するガラスペーストを用いることができる。これはガラスペースト中のガラス粉の割合が４０ｗｔ％未満の場合、乾燥後にできる絶縁層７にピンホールが発生しやすくなる。またガラス粉の割合が９０ｗｔ％を超える場合、樹脂溶液の割合が１０ｗｔ％未満になりガラスペーストとしての流動性が低下し配線８を覆う際に絶縁層７にピンホールが発生しやすくなる。
【００９５】
また、配線８は樹脂及び溶剤よりなる樹脂溶液中に導電粉が４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下で分散される電極ペーストが樹脂フィルム１０の上で所定形状に印刷され、温度５０℃以上２００℃以下で乾燥されることが望ましい。電極ペースト中に含まれる導電粉が４０ｗｔ％未満の場合、焼成後に配線８の厚みが薄くなり配線抵抗が高くなり荷重センサの特性に影響を与える。また導電粉が９０ｗｔ％より多い場合、樹脂溶剤の割合が１０ｗｔ％未満と少なくなるため、電極ペーストの流動性が低下し、所定パターンの印刷に影響を与える。また電極ペーストの乾燥温度が５０℃未満の場合、乾燥時間が長くなって生産コストを上げる可能性がある。また乾燥温度が２００℃を超える場合、樹脂フィルム１０が熱変形する可能性がある。
【００９６】
なお、樹脂フィルム１０は金属弾性体６の上にガラスペーストからなる絶縁層７や配線８を介して接着された状態で焼成すれば炉の中で熱分解するので樹脂フィルム１０が付着した状態で焼成することも可能である。しかし焼成雰囲気によっては樹脂フィルム１０から多量の煙が発生し柔らかくなった樹脂フィルム１０が金属弾性体６に張り付いて焦げてしまい変色させる可能性がある。この場合樹脂フィルム１０を剥がして所定の焼成炉で焼成されれば良い。
【００９７】
なお、金属弾性体６の上に転写された樹脂フィルム１０は焼成温度５００℃以上９５０℃以下、焼成時間が１０分以上３時間未満で焼成されることが望ましい。焼成温度が５００℃未満の場合、金属弾性体６と絶縁層７の接着力が不足する場合がある。また焼成温度が９５０℃を超える場合、金属弾性体６が酸化して耐力が低下する場合がある。またメッシュベルト炉等の連続焼成炉を使って焼成する場合、焼成時間（炉に入ってから出るまでの時間）は１０分以上３時間未満が望ましい。１０分未満の場合、焼成時間が短く調整できない場合がある。また３時間を超える焼成時間では焼成時間が長くなるため焼成コストが増加する場合がある。
【００９８】
なお、樹脂フィルム１０上に形成された配線８の厚みは５μｍ以上５００μｍ以下が望ましい。厚みが５μｍ未満の場合、配線８の厚みが薄くなり配線８の配線抵抗を増加させ荷重センサの特性に影響を与える場合がある。また配線８の厚みが５００μｍを超える場合、絶縁層７への埋め込みが難しくなると共に配線８の材料費が増加し、コスト高になる場合がある。
【００９９】
なお、樹脂フィルム１０の上に形成された配線８およびこの配線８を覆う絶縁層７と金属弾性体６とを位置合わせする際、樹脂フィルム１０の上に形成された配線８を用いることができる。例えば配線８を画像認識して金属弾性体６に対する位置合わせを自動化することができる。また樹脂フィルム１０に孔を設けてこの孔を用いて画像認識で金属弾性体６に対して位置合わせすることもできる。またこの孔の直径を０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下としてこの孔と市販のピン（写真製版や商業印刷の位置決め等で使われる治具で直径５ｍｍ程度、厚み数ｍｍのもの）を使うことができる。例えば樹脂フィルム１０に形成された複数の孔にピンを差し込み金属弾性体６と樹脂フィルム１０の位置合わせが簡単になる。なお孔の直径は０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下が望ましい。孔の直径が０．１ｍｍ未満の場合、孔にピンを差し込むことが難しくなる。また孔の直径が２０ｍｍを超える場合、孔が大きくなり孔が変形しやすくなると共に位置合わせの精度が下がる場合がある。
【０１００】
なお、樹脂フィルム１０の厚みは１０μｍ以上３００μｍ未満が望ましい。樹脂フィルム１０の厚みが１０μｍ未満の場合、樹脂フィルム１０が薄すぎて取扱いが難しくなる。また樹脂フィルム１０の厚みが３００μｍを超える場合、樹脂フィルム１０の材料費が高くなるため製造コストを上げる場合がある。
【０１０１】
また、樹脂フィルム１０の幅は２ｃｍ以上１ｍ以下が望ましい。樹脂フィルム１０の幅が２ｃｍ未満の場合、一定寸法以上の荷重センサに対応できない場合がある。また樹脂フィルム１０の幅が１ｍを超える場合、樹脂フィルム１０の伸縮が大きくなるため取扱いにくい場合がある。
【０１０２】
また、樹脂フィルム１０の表面に予め剥離性改善層を形成しておくことが望ましい。樹脂フィルム１０のメーカーより予め剥離性改善層を形成した樹脂フィルム１０が市販されている。このような市販の剥離性改善加工された樹脂フィルム１０を図２や図６に示す樹脂フィルム１０に用いることができる。この結果樹脂フィルム１０をガラスペーストからなる絶縁層７、配線８から簡単に弱い力あるいは樹脂フィルム１０の表面にガラスペーストや配線材料が残ることなく剥離できる。またこうした市販の樹脂フィルム１０はその剥離性を大小（あるいは強弱）と何種類かのグレードがあることが多い。例えばシリコン樹脂やフッ素樹脂を剥離性改善加工に用いた場合、この剥離性が強いほどその表面にペーストを印刷した時にパターンをはじきやすくなる（撥水撥油効果）場合がある。この場合剥離性の弱いグレードに変更することで剥離性改善加工面へのペーストパターンの印刷や塗工、更に転写後の剥離性を両立させることができる。
【０１０３】
図５は樹脂フィルム上に形成する荷重センサのパターン配置を示す模式図である。図５に示すように樹脂フィルム１０の上に形成する荷重センサのパターン２８は必要に応じて複数個が高密度に印刷されるように割付（取れ数を増やすために一定面積中に多数個のパターン２８を互いに一定寸法ずらしたり、回転させたりして高密度に組み合せること）しておくことができる。例えば荷重センサをスマートエアーバッグに使う場合、自動車の助手席の下に組み込む必要がある。そのため荷重センサの外形は単純な四角形ではなく複雑な外形になる。そのため一般的な割付のパターン２８（例えば、千鳥、市松等）をもとに色々組み合せることで一定面積において数多く生産でき、その製造コストを抑えることができる。
【０１０４】
（実施の形態２）
図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の荷重センサの他の製造方法を示す断面図である。
【０１０５】
まず、図６（Ａ）に示すように長尺の樹脂フィルム１０を用意する。そして図６（Ｂ）に示すように樹脂フィルム１０の上に配線８を連続的に印刷する。なお配線８の印刷は多数個が一括で印刷できるよう面付けしておくことができる。そして図６（Ｃ）に示すように配線８を覆うようにガラスペーストからなる絶縁層７を印刷する。ここでガラスペーストを樹脂フィルム１０の上に長尺（例えば、連続で１００ｍ）で印刷するのではなく、数ｃｍ角の独立パターンとして印刷することで樹脂フィルム１０の上に所定パターンが多数個の独立した配線８を埋め込んだガラスペーストからなる絶縁層７を連続的に形成することができる。このように連続した樹脂フィルム１０の上に複数個の独立した所定パターンを形成し、樹脂フィルム１０の表面にガラスペーストで覆われていない部分が形成できる。このようなガラスペーストで覆われていない樹脂フィルム１０は透明で下に配置した金属弾性体６を肉眼で確認できるため、プレス工程で金属弾性体６とガラスペーストからなる絶縁層７や配線８と容易に位置合わせすることができる。またスリッター加工する際もスリッターの切断部をこの所定パターンが形成されていない部分の樹脂フィルム１０とすることでスリッター性が向上できると共に所定パターンによるスリッター歯の磨り減りやガラスペーストからなる絶縁層７のスリッター屑の発生が防止できる。
【０１０６】
図７（Ａ）に示すようにプレス装置１３の下に長尺の樹脂フィルム１０がセットされ、さらに樹脂フィルム１０の下には複数の金属弾性体６がセットされている。そしてプレス装置１３が矢印１５の方向に動き樹脂フィルム１０の上に形成された複数のガラスペーストからなる絶縁層７を同時に複数の金属弾性体６に一定時間加熱および圧着させる。
【０１０７】
次に、図７（Ｂ）に示すようにプレス装置１３を矢印１５のように持ち上げて金属弾性体６の上にガラスペーストからなる絶縁層７を接着する。そして図７（Ｃ）に示すように樹脂フィルム１０を剥がすことで金属弾性体６の上にガラスペーストからなる絶縁層７及び埋め込み配線８とを同時に転写することができる。ここで埋め込み配線８とガラスペーストからなる絶縁層７は予め平坦な樹脂フィルム１０の上に形成していたため、その平面は平滑で段差はない。そして金属弾性体６を焼成しこの焼成した金属弾性体６の上に感歪抵抗体９を形成することで図７（Ｄ）に示す荷重センサが製造できる。
【０１０８】
図６（Ｃ）に示すようにガラスペーストからなる所定形状の絶縁層７を樹脂フィルム１０の上に形成しておくことで複数個を一括して金属弾性体６の上に転写でき転写コストを抑えることができる。またガラスペーストからなる絶縁層７のパターンよりも樹脂フィルム１０の面積の方が大きいため図７（Ｂ）に示すように金属弾性体６の上にガラスペーストからなる絶縁層７を加熱および圧着しても樹脂フィルム１０を剥離しやすく剥離の自動化も容易に実現できる。
【０１０９】
また、図７（Ｂ）に示すように一度に複数の金属弾性体６の上に配線８および所定パターンの絶縁層７を転写することができる。この位置合わせには樹脂フィルム１０の所定位置に複数個のピン孔を形成しておくことで複数個の金属弾性体６に対しての位置合わせも簡単になる。なお複数個の金属弾性体６を同一平面に並べた場合、各々一枚一枚の金属弾性体６の表面を揃えるため空打ちとして金属弾性体６の上に直接（あるいはフィルム等を介して）プレスすることで金属弾性体６の個々の表面をプレス面に揃え、図７（Ｂ）に示すように樹脂フィルム１０の上に形成された配線８やガラスペーストからなる絶縁層７を転写してもよい。このようにプレス方法を工夫することで多数個の金属弾性体６に対して一括で所定パターンの配線８および絶縁層７が転写および形成できるため製造コストを下げることができる。
【０１１０】
また、プレス装置１３によりプレスすることでガラスペースト中に存在する泡も押しつぶされることが焼結後の断面を観察より確かめられた。
【０１１１】
なお、ガラスペーストからなる絶縁層７と金属弾性体６との接着の強さはある程度は必要である。図７（Ｃ）に示す埋め込み配線８やガラスペーストからなる絶縁層７を指先や爪の先で剥がそうとしても剥がれないぐらいの接着強度が望ましい。こうした接着強度を測定するにはＪＩＳ等で提案されている評価用の粘着テープ（あるいは市販の安価な粘着テープでもよい）を貼り付け、これを引き剥がしても金属弾性体６とガラスペーストからなる絶縁層７の界面が剥がれないだけの接着強度が品質安定化のためにも望ましい。
【０１１２】
なお、ガラスペーストの印刷には普通のスクリーン印刷方法を使うことができる。例えばステンレス製の１２０メッシュや１６５メッシュの市販のスクリーン版を用いてガラスペーストを所定形状に印刷することができる。なおここでガラスペーストは１層以上形成することが望ましい。例えばガラスペーストからなる絶縁層７を印刷と乾燥を繰り返して複数層とすることでガラスペーストからなる絶縁層７をゴミやピンホールの影響から受けにくくすることができる。
【０１１３】
（実施の形態３）
図８（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施の形態３における荷重センサの製造方法を示す断面図である。実施の形態３においては図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す製造工程と同様であり、説明を省略する。図８（Ａ）に示すように２１は接着層である。
【０１１４】
まず、図８（Ａ）に示すように金属弾性体６の表面に接着層２１を所定形状に形成する。そしてこの接着層２１の上に図６（Ｃ）に示す樹脂フィルム１０とこの樹脂フィルム１０の上に配線８を形成し、この配線８を埋め込むように形成されたガラスペーストからなる絶縁層７が対向するように配置する。そしてプレス装置（図示せず）を矢印１５に示すように金属弾性体６の接着層２１の上に押し付ける。そして図８（Ｂ）に示すように金属弾性体６の上の接着層２１にガラスペーストからなる絶縁層７を圧着させ、図８（Ｃ）に示すように樹脂フィルム１０を除去することで金属弾性体６の上に絶縁層７と配線８との表面が凹凸なく形成することができる。そしてこの金属弾性体６を焼成することで金属弾性体６の上に絶縁層７や埋め込み配線８が形成できる。さらに図８（Ｄ）に示すように少なくとも絶縁層７および配線８の上に抵抗体ペーストを印刷し、焼成することで金属弾性体６の上に絶縁層７と埋め込み配線８と複数の埋め込み配線８の間に形成された感歪抵抗体９からなる荷重センサが完成する。
【０１１５】
なお、接着層２１に樹脂を主体とした有機物を使うことでこの焼成の際に接着層２１は焼失してしまうため、金属弾性体６と絶縁層７を接合することができる。
【０１１６】
また、接着層２１の厚みとしては０．１μｍ以上５μｍ以下が望ましい。厚みが０．１μｍ未満の場合、金属弾性体６の上に均一な形成が難しくなり必要な接着力が得られない場合がある。また厚みが５μｍを超える場合、絶縁層７を押し当てた際、左右に僅かにずれる場合がある。さらに接着層２１の厚みが５μｍを超える場合、絶縁層７を焼成して絶縁層７を形成する際に金属弾性体６と絶縁層７の間の接着強度が低くなり剥離しやすくなる可能性がある。
【０１１７】
なお、金属弾性体６の上に形成する絶縁層７との接着力を向上させるには接着性を有する接着層２１が必要である。図８（Ｃ）に示すように埋め込み配線８やガラスペーストからなる絶縁層７を指先や爪の先で剥がそうとしても剥がれないぐらいの接着強度があることが望ましい。この接着強度を測定するにはＪＩＳ等で提案されている評価用の粘着テープを貼り付け、これを引き剥がしても金属弾性体６と絶縁層７との界面が剥がれないだけの接着強度が品質安定化のために必要である。
【０１１８】
なお、接着層２１の接着性としては感圧接着性が望ましい。これは金属弾性体６の上で樹脂フィルム１０の上に形成されたガラスペーストからなる絶縁層７を位置合わせする場合、ベタベタした糊状では位置合わせが困難となる。そのため感圧接着剤を使えば通常の状態、例えば金属弾性体６の上に接した状態で樹脂フィルム１０の上に形成された絶縁層７を位置合わせすることができる。なおこの感圧接着性とは試料を弱く押し当てても接着しないが一定以上の荷重で押し当てた場合に所定の接着性が得られるものであり、各種接着剤メーカーより市販されているものを使うことができる。また市販のビニール系の樹脂（例えば、ＰＶＢ樹脂）やアクリル系の樹脂を接着層２１として用いることもできる。またこうした用途ではセラミックグリーンシートのバインダーとして市販されているバインダー材料の中から選ぶこともできる。
【０１１９】
また、樹脂フィルム１０の上に予め複数の配線８が形成されていても良い。例えば荷重センサに使われる配線８やこの配線８を覆うガラスペーストからなる絶縁層７の面積を３ｃｍ×５ｃｍ、樹脂フィルム１０を幅２０ｃｍのロール状の長尺フィルムとした場合、樹脂フィルム１０の幅方向に製品を６列に並べることができる（つまり、３ｃｍ×６個＝１８ｃｍ）。このように予め樹脂フィルム１０の上に複数個（ここでは６列）の配線８を樹脂フィルム１０の横方向に割付けておくことで各種ペーストの印刷効率を高められることができるため荷重センサの製造コストが抑えられる。また配線８を埋め込むガラスペーストを複数層に形成することでピンホール等の影響を抑えることができる。またここで６列に印刷した幅２０ｃｍの１本のロールからスリッター等を用いて数本の所定幅のロールに切り分ける。例えば３ｃｍ幅のパターンが１列になったものを６本あるいは３ｃｍ幅のパターンが２個取りになった６ｃｍ幅の樹脂フィルム１０が６本できることになる。
【０１２０】
次に、切り分けられたロールを自動のフィルム搬送装置にセットしてプレス装置に自動供給することができる。またプレス装置に予め金属弾性体６を自動供給する設備を取り付けておくことで荷重センサの生産性を高めることができる。また２個取りになった樹脂フィルム１０（例えば幅方向に３ｃｍのパターンが２つ並んだもの）を使い、これをプレス装置に自動供給し、プレス装置に金属弾性体６を一度に２枚並べてセットできるようにすれば１回のプレスで２枚の荷重センサに所定パターンを転写して形成することができる。このように複数の金属弾性体６の上に同じ樹脂フィルム１０の上から複数個のパターンを転写することでその生産性が高められ製品のコストダウンが可能となる。
【０１２１】
（実施の形態４）
図９（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施の形態４における荷重センサの製造方法を示す断面図である。実施の形態４においては図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す製造工程と同様であり説明を省略する。図９（Ａ）に示すように２２はガラス接着層であり焼成前のガラスペーストやガラスペーストが印刷されたままの生乾き状態であっても良い。
【０１２２】
まず、図９（Ａ）に示すように金属弾性体６の表面にガラス接着層２２を形成しておく。次にこのガラス接着層２２の上に樹脂フィルム１０とこの樹脂フィルム１０の上に形成した配線８とをこの配線８を覆うように形成したガラスペーストからなる絶縁層７が対向するように配置する。そしてプレス装置（図示せず）を矢印１５に示すように動かして金属弾性体６の上に形成したガラス接着層２２の上に押し付ける。そして図９（Ｂ）に示すように金属弾性体６の上のガラス接着層２２にガラスペーストからなる絶縁層７を圧着させる。
【０１２３】
さらに、図９（Ｃ）に示すように樹脂フィルム１０を除去することで金属弾性体６の上に絶縁層７と配線８との表面に凹凸なく形成することができる。そして金属弾性体６の全体を焼成することで金属弾性体６の上にガラス接着層２２と絶縁層７の２層からなる絶縁体層、埋め込み配線８を形成する。さらに図９（Ｄ）に示すように少なくとも絶縁層７および配線８の上に抵抗体ペーストを印刷し、焼成することで金属弾性体６の上に絶縁層７と埋め込み配線８と複数の埋め込み配線８の間に形成された感歪抵抗体９からなる荷重センサが完成する。
【０１２４】
実施の形態４において、金属弾性体６の上にガラス接着層２２とガラスペーストからなる絶縁層７の両方（多層）が焼成され、絶縁体層が形成される。このガラス接着層２２やガラスペーストからなる絶縁層７を形成する場合、ピンホールやゴミ等により絶縁特性の劣化を低減することができる。
【０１２５】
なお、ガラス接着層２２としては所定のガラス粉を樹脂と溶剤に溶かしてなるビヒクル中に所定濃度で分散したペースト（もしくは印刷ペースト）状のものが望ましくガラスペーストをそのまま用いることもできる。
【０１２６】
さらに、ガラス接着層２２の厚みとしては０．１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。ガラス接着層２２の厚みを０．１μｍ未満とした場合、金属弾性体６の上に均一な形成が難しくなる。またガラス接着層２２の厚みが１００μｍを超える場合、通常のスクリーン印刷等の形成方法を用いる場合、一回の印刷では所定の膜厚が得られないため数回繰り返し印刷する必要がありコスト高になる可能性がある。またガラス接着層２２はユーザーからのニーズに応じてガラスペーストの形成パターンを金属弾性体６の全面や所定形状でもよい。
【０１２７】
なお、ガラス接着層２２は金属弾性体６の上にペースト状で塗布され、乾燥させることができるため金属弾性体６とガラス接着層２２は充分な接着強度を得ることができる。またガラス接着層２２は未乾燥のペースト状で表面を指で触るとペーストがベタベタ付くような糊状態は望ましくない。このようなベタベタした糊状では金属弾性体６と絶縁層７や配線８との位置合わせが困難になると共にゴミがつきやすくなり製品品質や製造工程に影響を与える。
【０１２８】
そのため、ガラス接着層２２は生乾き（触ってもベタベタしない）または完全に乾燥させることが望ましい。なおガラス接着層２２を完全に乾燥させて触ってもまったく粘着力が無い状態にした場合でも感圧接着性を持たせることができる。このガラス接着層２２に感圧接着性を持たせることで通常の状態、例えば金属弾性体６の上で殆ど接した状態で樹脂フィルム１０の上に形成された絶縁層７を保持しながら互いに位置合わせすることができる。なおこの感圧接着性とは試料を弱く押し当てても接着しないが一定以上の荷重で押し当てた時に所定の接着性が得られるものであり、接着剤メーカーより市販されているものを使うことができる。また市販のビニール系の樹脂（例えば、ＰＶＢ樹脂）やアクリル系の樹脂を接着層２１として用いることもできる。こうした用途ではセラミックグリーンシートのバインダーとして使われているバインダー材料の中から選ぶこともできる。
【０１２９】
（実施の形態５）
図１０は本発明の実施の形態５における荷重センサの構成を示す断面図である。図１０に示すように２３は絶縁層７の内部に形成されたＧＮＤ電極、２４は配線８または電極の間の接続孔である。絶縁層７に形成された接続孔２４を介して埋め込み配線８や金属弾性体６に接続することもできる。またこの接続孔２４を複数用意することで複雑な配線８が実現できる。その結果単層の配線に比べてより高密度な回路設計を行うことができる。
【０１３０】
実施の形態５と実施の形態１との違いは絶縁層７の内部に形成したＧＮＤ電極２３の有無であり、絶縁層７の内部にＧＮＤ電極２３を挿入することで荷重センサのＥＭＩ特性（耐電磁気特性、もしくは耐ノイズ特性）を改善できる。これは荷重センサをスマートエアーバッグ等の用途に使用する場合に大きな効果を得ることができる。特に最近の乗用車は携帯電話を初めとする電波発生源が多く存在し、荷重センサの出力に対して色々なノイズが影響を与えることがある。また荷重センサを構成する金属弾性体６を自動車のシャーシ等にネジ止めすると自動車のシャーシからのノイズが荷重センサに影響を与える場合もあり、金属弾性体６を信号ラインに対するＧＮＤに設定できない場合がある。こうした場合荷重センサの絶縁層７の内部に形成されたＧＮＤ電極２３を信号ラインに対するＧＮＤにすることでノイズの影響が抑えられ、荷重センサの安定した出力を得ることができる。なおここで信号ラインは感歪抵抗体９によるブリッジ回路からの出力である。
【０１３１】
図１０に示すように金属弾性体６の上にはＧＮＤ電極２３を埋め込んだ絶縁層７が形成され、絶縁層７の表面には埋め込み配線８が凹凸無く形成されている。この構成により埋め込み配線８を絶縁層７に埋め込むことで絶縁層７と配線８の間に段差を発生させず感歪抵抗体９を安定して形成することができる。また必要に応じて感歪抵抗体９や配線８の表面を保護層（図示せず）で覆うことで信頼性を向上させることができる。
【０１３２】
また、ＧＮＤ電極２３を利用することで荷重センサのＥＭＩ特性や複雑な配線８の形成が可能になり複雑な回路設計が容易になる。特に感歪抵抗体９を複数個組み合せてブリッジ回路を形成する場合、引き回しの配線８により配線８の抵抗値が高くなるとブリッジ回路の出力特性に影響を与える場合がある。こうした場合ブリッジ回路を形成する複数個の感歪抵抗体９に接続される回路の一部をＧＮＤ電極とすることで回路引き回しの配線８による抵抗値が大幅に低くでき、ブリッジ回路からの出力特性を大幅に改善することができる。またブリッジ回路からの出力が改善されるほど荷重センサのＥＭＩ特性が相対的に改善されることは言うまでも無い。
【０１３３】
なおＧＮＤ電極２３として市販の銀を主体とした厚膜ペーストを使うことができる。
【０１３４】
（実施の形態６）
図１１（Ａ）〜（Ｃ）、図１２（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施の形態６における荷重センサの製造方法を示す断面図である。
【０１３５】
まず、図１１（Ａ）に示すように長尺の樹脂フィルム１０を用意する。そして図１１（Ｂ）に示すように樹脂フィルム１０の上に配線８を所定パターンになるように印刷する。なお配線８の印刷は多数個が一括で印刷できるよう面付けしておくことができる。図１１（Ｃ）に示すように２５は接続孔であり、配線８を覆うように印刷されたガラスペーストに孔状に形成する。また接続孔２５の中には配線８の一部が露出している。そして図１２（Ａ）に示すように２６はＧＮＤ電極ペーストであり、ガラスペーストの上に所定形状になるように印刷されている。このときガラスペーストに予め形成された接続孔２５の上も覆うようにＧＮＤ電極ペースト２６を印刷することで接続孔２５の内部にＧＮＤ電極ペースト２６を充填することができる。こうしてＧＮＤ電極ペースト２６を所定形状に印刷して乾燥させる。
【０１３６】
図１２（Ｂ）に示すようにＧＮＤ電極ペースト２６の上にガラスペーストを所定パターンになるように印刷する。こうして樹脂フィルム１０の上に配線８、ガラスペーストからなる絶縁層７、ＧＮＤ電極ペースト２６等が形成することができる。そして図１２（Ｃ）に示すように金属弾性体６の上にガラスペーストからなる絶縁層７が対向するようにして加熱および圧着し、図１２（Ｄ）に示すように樹脂フィルム１０だけを剥離することで絶縁層７、ＧＮＤ電極および配線８を金属弾性体６の上に転写して形成することができる。
【０１３７】
そして、最後に金属弾性体６ごと焼成する。なお樹脂フィルム１０は金属弾性体６の上にガラスペーストからなる絶縁層７や配線８を介して接着された状態で焼成すれば炉の中で熱分解するので樹脂フィルム１０が付着した状態で焼成することも可能である。しかし焼成雰囲気によっては樹脂フィルム１０から多量の煙が発生したり、柔らかくなった樹脂フィルム１０が金属弾性体６に張り付いて焦げて変色させたりする可能性がある。この場合樹脂フィルム１０を剥がして所定の焼成炉で焼成されれば良い。
【０１３８】
ここで、樹脂フィルム１０の上に予め形成されたＧＮＤ電極パターンの上を全てガラスペーストで覆う必要は無い。予め電極パターンの形成された樹脂フィルム１０の上に少なくともＧＮＤ電極パターンの一部を覆うようにガラスペーストを形成することで図１１（Ｃ）や図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示す接続孔２５を形成することができる。ガラスペーストに接続孔２５を形成しておくことで配線８とＧＮＤ電極２３の接続を一工程（例えば図１２（Ａ）に示すＧＮＤ電極ペーストの印刷）で行うことができ、製造コストを抑えることができる。なおここで接続孔２５は水平方向の断面が円に限る必要は無い。また大きさも自由であり用途としてもＧＮＤ電極２３と配線８との接続以外にも使用できる。例えば製品検査時のＧＮＤ電極２３へのコンタクトにも使える。また樹脂フィルム１０の上に予め複数個（あるいは複数列）の配線８を形成しておくことで接続孔２５を形成したガラスペーストも同様に多数個印刷（あるいは複数列）ができるためその印刷生産性が向上し製造コストを抑えることができる。
【０１３９】
また、ロール状の樹脂フィルム１０上に独立した絶縁層７を互いに連続しない個別に形成することで製造コストを抑えることができる。
【０１４０】
（実施の形態７）
図１３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施の形態７における荷重センサの製造方法を示す断面図である。実施の形態７において実施の形態６における図１１（Ａ）〜（Ｃ）、図１２（Ａ）と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１４１】
図１３（Ａ）に示すように樹脂フィルム１０の上に配線８が形成され、この配線８の一部を残し、覆うようにガラスペーストを形成する。そして一部を残した部分を接続孔２５としてこの接続孔２５の充填およびガラスペーストの上にＧＮＤ電極ペースト２６を形成する。そして図１３（Ａ）に示すように金属弾性体６の上に予めガラス接着層２２が形成され、このガラス接着層２２にＧＮＤ電極ペースト２６が対向するように配置される。
【０１４２】
次に、図１３（Ｂ）に示すようにプレス装置（図示せず）を矢印１５に示す方向に樹脂フィルム１０と、この樹脂フィルム１０の上に形成された配線８と、この配線８を覆う絶縁層７と、この絶縁層７の上に形成されたＧＮＤ電極ペースト２６とを金属弾性体６の上に形成されたガラス接着層２２の上に一定時間圧着させる。そして図１３（Ｃ）に示すように樹脂フィルム１０を除去する。
【０１４３】
金属弾性体６の上に全層を一括で転写および積層する必要はない。図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように複数層に分けて転写および積層することで各々の積層工程を確実なものにすることができる。
【０１４４】
なお、図示していないが必要に応じて複数層に分けて転写して焼成しても良い。例えば、金属弾性体６の上に予め焼成したガラスペーストを絶縁層７として形成しておくことができる。そしてこれを図１１に示す金属弾性体６として用いることができる。こうすることで絶縁層７を複数層化でき製品の歩留りが改善できる。
【０１４５】
また、同様に金属弾性体６の上に予め焼成した絶縁層７とこの絶縁層７の上にＧＮＤ電極を形成しておくことができる。そしてこれを図１１の金属弾性体６や図７の金属弾性体６として使うことで荷重センサを複数工程に分けて製造できるため、同時焼成しにくい材料であっても荷重センサの構成部材として使える。
【０１４６】
さらに、金属弾性体６の上にある紙面焼成済みの絶縁層７とガラス層の上に未焼成の電極層を形成しておくこともできる。そしてこれを図３の金属弾性体６や図７の金属弾性体６として使える。こうすることで荷重センサを複数工程に分けて製造できるため、同時焼成しにくい材料であっても荷重センサの構成部材として使える。また未焼成の電極層を接着層として使うことでその上に転写される部材との接着性が改善できる。また前記未焼成の電極層は焼成後にＧＮＤ電極となることは言うまでもない。
【０１４７】
このように金属弾性体６の上に予め絶縁層７やＧＮＤ電極を形成してこの上に更にガラスペーストや埋め込み配線８を樹脂フィルム１０からプレス装置を用いて転写できる。
【０１４８】
このように焼成を複数回に分けることで同時焼成が難しい部材であっても焼成を安定化できる。特に荷重センサの場合、金属弾性体６の上に張り付いた状態で焼成されるため焼結による体積収縮はＺ方向（厚み方向）にしか発生しない。つまりＸＹ方向（平面方向）での体積収縮は金属弾性体６のため制約されてしまう。しかし実際は材料によってはどうしてもＸＹ方向の体積収縮が発生してしまい、例えばＧＮＤ電極とガラス層の界面でクラック（割れ）や剥がれが発生しやすくなる場合もある。またＺ方向の収縮でもＧＮＤ電極ペースト２６とガラスペースト１２の界面等でも局所的な剥がれや接着力不足が発生する可能性がある。こうした課題は金属とガラスといった異種材料の積層層数が増加するほど発生しやすい。こうした場合実施の形態７で説明するように全層数を一度に焼成するのではなくいくつかの層に分けて別々に焼成することで対応できる。
【０１４９】
なお、金属弾性体６の表面に焼成されてなる絶縁層７あるいはＧＮＤ電極等の上に次の層を転写する場合、必要に応じて絶縁層７あるいはＧＮＤ電極の上に接着層２１を形成してもよい。あるいは金属弾性体６の上で焼成されてなる絶縁層の上にＧＮＤ電極ペースト２６を印刷し、この上に転写することでＧＮＤ電極ペースト２６を感圧接着剤として用いることができる。この場合ＧＮＤ電極ペースト２６に感圧接着性を有する樹脂を使うことでＧＮＤ電極ペースト２６の感圧接着性を向上できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明にかかる荷重センサ及びその製造方法は、荷重センサの特性を決める感歪抵抗体を高精度かつ安定して形成することができるため、荷重センサの特性を安定化できると共にその生産性を高めることができ、製品品質の安定化と低コスト化ができるという効果を有し、高精度な荷重センサを低コストで市場に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の実施の形態１における荷重センサの構成を示す断面図
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の実施の形態１における荷重センサの製造方法を示す断面図
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）本発明の実施の形態１における荷重センサの製造方法を示す断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）位置合わせを示す模式図
【図５】樹脂フィルム上に形成する荷重センサのパターン配置を示す模式図
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の荷重センサの他の製造方法を示す断面図
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）本発明の荷重センサの他の製造方法を示す断面図
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）本発明の実施の形態３における荷重センサの製造方法を示す断面図
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）本発明の実施の形態４における荷重センサの製造方法を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態５における荷重センサの構成を示す断面図
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の実施の形態６における荷重センサの製造方法を示す断面図
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）本発明の実施の形態６における荷重センサの製造方法を示す断面図
【図１３】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の実施の形態７における荷重センサの製造方法を示す断面図
【図１４】従来の荷重センサの構成を示す断面図
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）従来の荷重センサの製造方法を示す断面図
【図１６】従来の他の荷重センサを示す断面図
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）従来の他の荷重センサの製造方法を示す断面図
【符号の説明】
【０１５２】
１  金属弾性体
２  絶縁層
３  配線
４  抵抗体
５  保護層
６  金属弾性体
７  絶縁層
８  配線
９  感歪抵抗体
１０  樹脂フィルム
１３  プレス装置
１４  ヒーター
１５  矢印
２１  接着層
２２  ガラス接着層
２３  ＧＮＤ電極
２４  接続孔
２５  接続孔
２６  ＧＮＤ電極ペースト
２７ａ  孔
２７ｂ  ピン
２７ｃ  ピン孔
２８  パターン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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