专利名称：应变仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应变仪的引出片部的形状。
背景技术：
图5和图6例示出过去粘贴于变形体使用的一般的重量测定用应变仪的形状。图5为应变仪的外观图，图6为示出应变仪图案形状的图5的局部放大图。在图5中，应变仪1通过在树脂薄膜2上作为用于检测应变的电阻粘贴形成为所期望图案形状的金属箔3而形成，上述金属箔3通过构图形成作为并排的直线部分的栅片部4和作为上述栅片部4的折回部分的引出片部5而构成。另外，当形成图案时，由公知的光刻胶和腐蚀技术形成。
在这里，设上述栅片部4内的1个为4a，同样，设上述引出片部5内的1个引出片部为5a，从放大示出图5的一部分的图6可以看出，引出片部5a如在图6中用斜线部示出的那样形成为面积Sr的大体空心的半椭圆状。另外，根据由图6中A所示栅片部4a的宽度(以下称栅片宽度)和同样由B示出的引出片部5a的宽度(以下称引出片长度)作为B/A获得的引出片比，决定应变仪1的蠕变特性。
即，一般变形体的蠕变特性为正方向，而上述应变仪1如上述那样通过上述树脂薄膜2在变形体上粘贴形成图案的金属箔3，所以，不与变形体同等地变形，相反，金属箔3要恢复为原来的形状，所以，发生负的蠕变。根据该负方向的蠕变特性与上述引出片比的公知关系，设定抵消变形体的正蠕变特性的引出片比(例如参照专利文献1)。
(专利文献1)日本特公平8-12101号公报然而，上述应变仪1的蠕变特性的偏差较多。作为可列举出的一个原因，在构图形成金属箔3时的腐蚀工序中发生相对适当设计的光掩模过度腐蚀的现象(以下称侧腐蚀)，这样，栅片部4a和引出片部5a的形状比设计值小，决定上述蠕变特性的引出片比也与设计值不同。一般情况下，上述侧腐蚀为在光刻胶与金属箔3的紧密接触力较弱的部分腐蚀液的渗透压增大而发生的现象，即使是使用相同光刻胶制作的应变仪，上述侧腐蚀的影响也不相同，所以，作为应变仪间的蠕变特性的偏差出现。
在这里，通常按数十μm的宽度形成的栅片部4a已知侧腐蚀量较少，但为了具有上述蠕变特性，必须形成较大的上述引出片长B。因此，本发明者着眼于引出片部5a的侧腐蚀的影响。图7示出相对引出片长B的侧腐蚀量的实测结果。在引出片长B不同的2种应变仪(其中，B为165μm和195μm这样2种)，任意选择地测量分别一次制作的1片上的应变仪中的约半数，按侧腐蚀量的最大值、最小值、平均值及标准偏差进行比较，比较结果如图7所示。
如图7所示那样，引出片长B不同的两应变仪受侧腐蚀的影响较大，都测量到平均值5％左右的侧腐蚀量。然而，示出侧腐蚀量的偏差的各标准偏差对引出片长B较短一方(165μm)为1.60，对引出片长B较长一方(195μm)为2.38，所以，引出片长B越长，则存在侧腐蚀量的偏差增大的倾向。这样，本发明者发现该引出片部的形状的不同导致的侧腐蚀量的偏差带来的引出片比的偏差为上述蠕变特性的性能和其偏差的原因。
发明内容
因此，本发明为了解决上述问题，提供一种具有减轻引出片部的侧腐蚀量的偏差的引出片形状的应变仪。
为了解决上述问题，本发明的应变仪通过在粘贴到作为基材的树脂薄膜上的金属箔由腐蚀技术形成具有栅片部和引出片部的图案而构成；其中上述引出片部构图为使侧腐蚀对上述引出片部的影响与侧腐蚀对上述栅片部的影响相同的形状。
另外，上述引出片部由从栅片部以直线状延伸的栅片延长部和连接相邻的栅片延长部形成栅片部与栅片延长部的边界的连接部构成，上述栅片延长部和连接部的图案宽度按与上述栅片部相同的宽度形成，组合上述引出片部与上述栅片部大体构成H形状。
另外，上述引出片部通过改变上述栅片延长部的长度而改变上述引出片部的面积。
另外，根据上述引出片部的面积决定蠕变特性。
另外，上述引出片部的面积根据由上述引出片部的面积与应变仪的蠕变特性的相互关联获得的关系式求出。
本发明的应变仪通过在粘贴到作为基材的树脂薄膜上的金属箔由腐蚀技术形成具有栅片部和引出片部的图案而构成；其中上述引出片部构图为使侧腐蚀对上述引出片部的影响与侧腐蚀对上述栅片部的影响相同的形状。所以，可减轻引出片部的侧腐蚀量的偏差，制作一定形状的应变仪，这样获得的引出片比的偏差的减轻使得可以良好的合格率生产减轻了蠕变特性的偏差的应变仪。
另外，上述引出片部由从栅片部以直线状延伸的栅片延长部和连接相邻的栅片延长部形成栅片部与栅片延长部的边界的连接部构成，上述栅片延长部和连接部的图案宽度按与上述栅片部相同的宽度形成，组合上述引出片部与上述栅片部大体构成H形状。因此，为容易设定蠕变特性的简易的形状，所以，容易设计图案。
另外，上述引出片部通过改变上述栅片延长部的长度而改变上述引出片部的面积，所以，栅片延长部仅受到与栅片部相同的侧腐蚀的影响，所以，即使引出片部变长，也可形成侧腐蚀量的偏差小的应变仪。
另外，根据上述引出片部的面积决定蠕变特性，所以，侧腐蚀的影响少，引出片部的面积变化也少，所以，可形成精度高的应变仪。
另外，上述引出片部的面积根据由上述引出片部的面积与应变仪的蠕变特性的相互关联获得的关系式求出。所以，在图案设计时，可简单地求出具有所期望的蠕变特性的引出片部的形状。
图1为本发明的应变仪的外观图。
图2为示出本发明的应变仪图案的放大图。
图3为示出粘贴于相同变形体的本发明的应变仪与过去的应变仪的蠕变特性的比较的图。
图4为示出本发明的引出片部面积与应变仪的蠕变特性的关系的图。
图5为过去的应变仪的外观图。
图6为示出过去的应变仪图案的放大图。
图7为比较过去的应变仪的引出片长度对侧腐蚀的影响的图。
具体实施例方式
本发明的应变仪通过在粘贴到作为基材的树脂薄膜上的金属箔由腐蚀技术形成具有栅片部和引出片部的图案而构成；其中上述引出片部构图为使侧腐蚀对上述引出片部的影响与侧腐蚀对上述栅片部的影响相同的形状。
另外，上述引出片部由从栅片部以直线状延伸的栅片延长部和连接相邻的栅片延长部形成栅片部与栅片延长部的边界的连接部构成，上述栅片延长部和连接部的图案宽度按与上述栅片部相同的宽度形成，组合上述引出片部与上述栅片部大体构成H形状。
另外，上述引出片部通过改变上述栅片延长部的长度而改变上述引出片部的面积。
另外，根据上述引出片部的面积决定蠕变特性。
另外，上述引出片部的面积根据由上述引出片部的面积与应变仪的蠕变特性的相互关联获得的关系式求出。
(实施例1)下面，根据
本发明的实施例。图1为本发明的应变仪的外观图，图2为示出本发明的应变仪图案形状的图1的局部放大图。
在这里，本发明的应变仪与上述过去的应变仪1同样，由公知的光刻胶和腐蚀技术形成。另外，在与由图5和图6所示过去的应变仪1同样地构成的部分使用相同符号进行说明。
首先，以与图5的过去的应变仪1的差异说明图1所示本发明的应变仪10。过去的引出片部5为具有圆弧的折回部分，而本发明的应变仪10具有大体匚字状的引出片部15，其它同样地构成。
下面，根据图2的放大图详细说明引出片部15。在这里，设上述引出片部15内的1个引出片部为15a。引出片部15a如图2中斜线部示出的那样，包括从2个栅片部4a分别在直线上延长的2个栅片延长部15b和在上述栅片部4a与上述引出片延长部15b的边界位置连接相邻的2个上述栅片延长部15b的连接部15c构成。这样，上述引出片部15a形成为面积Sh的大体匚字形，与栅片部4a一起构成H形状。
另外，上述栅片延长部15b和上述连接部15c的宽度按与上述栅片部4a相同的宽度A形成，栅片延长部15b的伸长方向的长度C为根据引出片部15a的面积Sh决定的值。
在蠕变特性与引出片部之间存在这样的原则，即，如引出片部的面积相同，则不论形状如何都可获得相同的蠕变特性。
因此，在使应变仪10具有所期望的蠕变特性的场合，根据蠕变特性与引出片比的关系为公知的过去的应变仪1的引出片部5a的形状设定。
即，求出图6所示引出片部5a的面积Sr，按照上述原则，使上述引出片部5a的面积Sr＝上述引出片部15a的面积Sh地求出上述栅片延长部15b的长度C，从而设定引出片部15a的形状。
其中，引出片部15a的形状如上述那样按图案的宽度全部为A的匚字形形成，所以，可根据上述面积Sh容易地求出上述C。
下面，根据具体例说明上述长度C的计算。首先，在图6中，过去的应变仪1的栅片部4a的宽度A＝30(μm)，引出片长B＝96(μm)，虽然图中未示出，但实际上为将栅片部4a间的距离形成为D＝40(μm)、引出片比B/A＝3.2的应变仪1。此时，形成引出片部5a的栅片部4a侧较小圆弧和前端部侧较大圆弧一般分别为按半径D/2和半径AA+D/2形成的半圆，其它按直线形成。因此，表示为引出片部5a的面积Sr＝9.9(μm2)。
具有与该应变仪1同等的蠕变特性地形成图2所示应变仪10的引出片部15a。即，使引出片部15a的面积Sh与上述面积Sr相同地计算出栅片延长部的长度C即可。面积Sh用2个栅片延长部15b的面积与连接部15c的面积的和表示，所以，用Sh＝2×A×C+A×D的式子表示，作为面积Sh＝面积Sr，通过分别代入上述数值，可简便地计算出栅片延长部15b的长度C＝145(μm)。
由上述说明可知，可形成为施加于引出片部15a的侧腐蚀的影响与栅片部4a相同即基本不受影响的状态。另外，在蠕变特性方面，即使在必须增大上述面积Sh的场合，增大上述长度C即可。即使延长上述长度C，栅片延长部15b的腐蚀状态也与栅片部4a没有差别，所以，不会如过去那样使侧腐蚀量的偏差增大，可制作具有一定蠕变特性的应变仪。
另外，一般在应变仪的图案上流动的电流可认为通过最短路径流动，所以，本发明的应变仪10的电流路径从栅片部4a通过连接部15c流动，不流到连接部15c外侧的栅片延长部15b。即，与过去具有圆弧的引出片部5a相比，电流路径变短，所以，可考虑电阻值减少，但未达到对检测变形量的性能产生影响的程度。
图3示出将过去的应变仪1和本发明的应变仪10粘贴到同一变形体上实测30分钟蠕变特性的结果。应变仪1和10分别使用示于上述具体例的尺寸的应变仪，测定No.1～No.7的7个样品，根据蠕变值的最大值、最小值、及标准偏差比较各样品的蠕变值的偏差。但是，以下未采用蠕变值的单位，蠕变值的单位设为％负荷/30分钟。
这样，在过去的应变仪1中，加载负荷时和解除负荷时的最大蠕变值与最小蠕变值的差的绝对值分别为0.025和0.017，而本发明的应变仪10成为0.007和0.010，同样加载负荷时和解除负荷时的各标准偏差对于过去的应变仪1为0.0103和0.0068，在本发明的应变仪10中，为0.0027和0.0034，所以，由本发明者的实测可明确地确认蠕变特性的偏差减少。
在本实施例中，为了求出对应变仪10赋予所期望的蠕变特性的引出片部15a的面积，首先计算出基于引出片比的过去的引出片部5a的面积，但发明者还发现在引出片部15a的面积与蠕变特性之间存在图4所示那样的例如Y＝αSh+β(其中，Y为示出蠕变特性的值，α和β为常数)的相互关联性。根据这一点求出适于所期望的蠕变特性的引出片部15a的面积Sh，计算出栅片延长部15b的长度C，容易进行设计。
另外，成为面积Sh计算的基准的在图6中用斜线部示出的面积Sr的范围从引出片部5a的前端到图中由虚线示出的与栅片部4a的边界线，虽然以下未图示，但也可近似地将平行于上述边界线的直线成为形成引出片部5a的小圆弧的切线的位置作为新的边界线，将引出片部5a的前端到上述新的边界线设为面积Sr的范围。该新的边界线也可设定到从与上述栅片部4a的边界到上述切线位置间的任何位置。另外，也可使由上述小圆弧和边界线围住的半圆部分包含于面积Sr。
另外，如图2所示那样，引出片部15a与栅片部4a一起构成大体H形状，但只要形成引出片部15a的图案的宽度与栅片部4a的宽度A相同，引出片部15a的面积Sh满足所期望的蠕变特性即可，例如也可使面积Sh为一定，而且通过在栅片延长部15b间形成多条连接部15c，从而将栅片延长部15b的长度C形成得较短。
权利要求
1.一种应变仪，通过在粘贴到作为基材的树脂薄膜上的金属箔由腐蚀技术形成具有栅片部和引出片部的图案而构成；其特征在于上述引出片部构图为使侧腐蚀对上述引出片部的影响与侧腐蚀对上述栅片部的影响相同的形状。
2.根据权利要求1所述的应变仪，其特征在于根据上述引出片部的面积决定蠕变特性。
3.根据权利要求1所述的应变仪，其特征在于上述引出片部由从栅片部以直线状延伸的栅片延长部和连接相邻的栅片延长部形成栅片部与栅片延长部的边界的连接部构成，上述栅片延长部和连接部的图案宽度按与上述栅片部相同的宽度形成，组合上述引出片部与上述栅片部大体构成H形状。
4.根据权利要求3所述的应变仪，其特征在于根据上述引出片部的面积决定蠕变特性。
5.根据权利要求3所述的应变仪，其特征在于上述引出片部通过改变上述栅片延长部的长度而改变上述引出片部的面积。
6.根据权利要求5所述的应变仪，其特征在于根据上述引出片部的面积决定蠕变特性。
7.根据权利要求1～6中任何一项所述的应变仪，其特征在于上述引出片部的面积根据由上述引出片部的面积与应变仪的蠕变特性的相互关联获得的关系式求出。
全文摘要
本发明的应变仪通过在粘贴到作为基材的树脂薄膜上的金属箔由腐蚀技术形成具有栅片部和引出片部的图案而构成；其中上述引出片部构图为使侧腐蚀对上述引出片部的影响与侧腐蚀对上述栅片部的影响相同的形状。所以，可减轻引出片部的侧腐蚀量的偏差，制作一定形状的应变仪，这样产生的引出片比的偏差的减轻使得可以良好的合格率生产减轻了蠕变特性的偏差的应变仪。为此，可提供具有减轻引出片部的侧腐蚀量的偏差的引出片形状的应变仪。
文档编号G01B7/16GK1710375SQ20051007814
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月18日
发明者本田晃久 申请人:株式会社百利达