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公開番号2025058551
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168548
出願日2023-09-28
発明の名称センサ
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類G01L 9/04 20060101AFI20250402BHJP(測定;試験)
要約【課題】筋目が形成される表面に導電膜パターンを形成しているにもかかわらず、導電膜パターンのショート不良を防止するセンサを提供する。
【解決手段】センサ10は、平面視で第1方向D1に沿って筋目が形成される表面24を有する基材20と、前記表面24の上に形成されており、前記表面24の面内方向における互いに異なる位置を、導電経路の長さが異なる前記位置を直線で結ぶ長さより長くなる形状で接続する2つの電極膜部分41と、2つの電極膜部分41を電気的に接続する抵抗膜部分42とを有する導電膜パターン40と、を有し、前記導電膜パターン40の形状は、前記第1方向D1に平行である任意の1つの直線が前記導電膜パターンの導電経路中心線43を0回または1回通過し、2回以上通過しない形状である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
平面視で第１方向に沿って筋目が形成される表面を有する基材と、
前記表面の上に形成されており、前記表面の面内方向における互いに異なる位置を、導電経路の長さが前記異なる位置を直線で結ぶ長さより長くなる形状で接続する導電膜パターンと、を有し、
前記導電膜パターンの前記形状は、前記第１方向に平行である任意の１つの直線が前記導電膜パターンの導電経路中心線を０回または１回通過し、２回以上通過しない形状であることを特徴とするセンサ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記導電膜パターンを複数有し、
複数の前記導電膜パターンには、前記面内方向における互いに異なる位置である第１の位置から第２の位置までを、導電経路の長さが前記第１の位置から前記第２の位置までを直線で結ぶ長さより長くなる第１形状で接続する第１導電膜パターンと、前記面内方向における互いに異なる位置である第３の位置から第４の位置までを、導電経路の長さが前記第３の位置から前記第４の位置までを直線で結ぶ長さより長くなる第２形状で接続する第２導電膜パターンと、が含まれており、
前記第１方向に平行である任意の１つの直線が、前記第１導電膜パターンを通過して前記第２導電膜パターンを通過しないか、前記第２導電膜パターンを通過して前記第１導電膜パターンを通過しないか、前記第１導電膜パターンと前記第２導電膜パターンのいずれも通過しないか、のいずれかであり、前記第１導電膜パターンと前記第２導電膜パターンの双方を通過することはない請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
複数の前記導電膜パターンには、前記面内方向における互いに異なる位置である第５の位置から第６の位置までを、導電経路の長さが前記第５の位置から前記第６の位置までを直線で結ぶ長さより長くなる第３形状で接続する第３導電膜パターンが含まれており、
前記第１導電膜パターンと第２導電膜パターンとの間の前記第１方向に沿う中心間距離は、前記第１導電膜パターンと前記第３導電膜パターンとの間の前記第１方向に沿う中心間距離、および、前記第２導電膜パターンと前記第３導電膜パターンとの間の前記第１方向に沿う中心間距離より短いことを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記導電膜パターンを複数有し、
前記第１方向に平行である任意の１つの直線が、複数の前記導電膜パターンのいずれか１つを通過するか、または、複数の前記導電膜パターンのいずれも通過しないか、のいずれかであり、複数の前記導電膜パターンのうち２つ以上を通過することはない請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
前記表面の面内において前記第１方向とは垂直である第２方向に関する前記表面の表面粗さＲａは、０．０５μｍ以上１μｍ以下である請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
前記基材は金属基材であり、
前記表面と前記導電膜パターンとの間には下地絶縁膜が形成されており、
前記下地絶縁膜の厚みは、前記表面粗さＲａに対して１～１０倍である請求項５に記載のセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、導電膜パターンを有するセンサに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
圧力センサ等のセンサとして、金属、半導体、絶縁材などで構成される基材の表面に、導電膜パターンによる回路を形成するものが知られている。回路としては、たとえば圧抵抗効果（ピエゾ抵抗効果ともいう）を利用して、基材（メンブレン、またはダイアフラムともいう）の歪を抵抗変化により検出するものがある。
【０００３】
しかしながら、従来のセンサでは、たとえば表面を鏡面等と呼ばれる状態まで平滑化したのちに、平滑化した基材の表面の上に導電膜パターンを形成していた。しかしながら、基材の表面を鏡面化する加工工程には時間とコストがかかり、生産性の面で課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１４８４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、筋目が形成される表面に導電膜パターンを形成してセンサを作製することを試みたが、導電膜パターンを形成する工程においてエッチング残りなどが発生しやすく、これに起因するショート不良が発生しやすいことがわかった。本開示は、このような実情に鑑みてなされ、筋目が形成される表面に導電膜パターンを形成しているにもかかわらず、導電膜パターンのショート不良を防止できるセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本開示に係るセンサは、
平面視で第１方向に沿って筋目が形成される表面を有する基材と、
前記表面の上に形成されており、前記表面の面内方向における互いに異なる位置を、導電経路の長さが前記異なる位置を直線で結ぶ長さより長くなる形状で接続する導電膜パターンと、を有し
前記導電膜パターンの前記形状は、前記第１方向に平行である任意の１つの直線が前記導電膜パターンの導電経路中心線を０回または１回通過し、２回以上通過しない形状であることを特徴とする。
【０００７】
本開示に係るセンサは、異なる位置を、導電経路の長さが異なる位置を直線で結ぶ長さより長くなる形状で接続する導電膜パターンを有するが、その導電膜パターンの形状が、筋目が形成される第１方向に平行である任意の１つの直線が導電経路中心線を２回以上通過しない形状である。導電膜パターンの形状をこのような形状とすることにより、第１方向にエッチング残りが発生しやすい傾向がある表面において、狭い領域に長い導電経路を有する導電膜パターンを形成したとしても、このようなセンサは、導電膜パターンのショート不良の発生を好適に防止することができる。なぜなら、導電膜パターンの形状が、第１方向に平行である任意の１つの直線が導電経路中心線を２回以上通過しない形状であることにより、たとえ第１方向に沿って導電膜のエッチング残りが生じた場合にでも、そのエッチング残りが導電経路中心線を２回以上通過しないため、１つの導電膜パターンにおいて、エッチング残りによるショートパスの形成を防止できるからである。
【０００８】
また、本開示に係るセンサは、前記導電膜パターンを複数有してもよく、
複数の前記導電膜パターンには、表面の面内方向における互いに異なる位置である第１の位置から第２の位置までを、導電経路の長さが前記第１の位置から前記第２の位置までを直線で結ぶ長さより長くなる第１形状で接続する第１導電膜パターンと、表面の面内方向における互いに異なる位置である第３の位置から第４の位置までを、導電経路の長さが前記第３の位置から前記第４の位置までを直線で結ぶ長さより長くなる第２形状で接続する第２導電膜パターンと、が含まれていてもよく、
前記第１方向に平行である任意の１つの直線が、前記第１導電膜パターンを通過して前記第２導電膜パターンを通過しないか、前記第２導電膜パターンを通過して前記第１導電膜パターンを通過しないか、前記第１導電膜パターンと前記第２導電膜パターンのいずれも通過しないか、のいずれかであってもよく、前記第１導電膜パターンと前記第２導電膜パターンの双方を通過することがなくてもよい。
【０００９】
このようなセンサによれば、異なる導電膜パターンである第１導電膜パターンと第２導電膜パターンとの間において、導電膜のエッチング残りに起因するショートパスの形成を防止し、異なる導電膜パターンの間でのショート不良の発生を好適に防止することができる。
【００１０】
また、たとえば、複数の前記導電膜パターンには、表面の面内方向における互いに異なる位置である第５の位置から第６の位置までを、導電経路の長さが前記第５の位置から前記第６の位置までを直線で結ぶ長さより長くなる第３形状で接続する第３導電膜パターンと、が含まれていてもよく、
前記第１導電膜パターンと第２導電膜パターンとの間の前記第１方向に沿う中心間距離は、前記第１導電膜パターンと前記第３導電膜パターンとの間の前記第１方向に沿う中心間距離、および、前記第２導電膜パターンと前記第３導電膜パターンとの間の前記第１方向に沿う中心間距離より短くてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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