JP2024012731A - 歪みセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の歪みを検知しやすい構成の歪みセンサを提供すること。【解決手段】本発明の一態様は、起歪体の歪みを検知する歪みセンサであって、パッケージ基板と、パッケージ基板の上に配置され、電気配線部を有するベース基板と、ベース基板の上に配置され、複数のピエゾ抵抗素子を有するセンサ基板と、パッケージ基板上のベース基板およびセンサ基板を覆うモールド樹脂と、を備え、センサ基板の表面がモール樹脂の表面よりも突出し、モール樹脂の表面およびセンサ基板の表面が起歪体との取り付け面となる、ことを特徴とする歪みセンサである。【選択図】図１

Description

本発明は、歪みセンサに関し、より詳しくは、対象物に力が印加された際の歪みを検知する歪みセンサに関するものである。

歪みセンサとして、特許文献１には、特定方向のひずみを少ない誤差で測定する力学量測定装置が開示される。この力学量測定装置では、半導体力学量測定装置のシリコン基板において、例えば、測定方向の基板長さに対する基板厚の比を小さく、測定方向に対して垂直な方向の基板長さに対する基板厚の比を大きくしている。

また、特許文献２には、電磁誘導もしくはマイクロ波で回路動作電力を供給した場合でもノイズの影響を受けにくく、精度の高い測定を可能とした力学量測定装置が開示される。この力学量測定装置では、接着部を被測定物に接着することによってひずみの計測を計測している。

特開２００６－００３１８２号公報 特開２００５－１１４４４３号公報

対象物の微小な歪みを高精度に検知するためには、起歪体の歪みを効果的に歪みセンサへ伝える必要がある。対象物が小さくなるほど歪みセンサを取り付けるための領域が制限されることから、効果的に歪みを伝えることが困難となる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、対象物の歪みを検知しやすい構成の歪みセンサを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、起歪体の歪みを検知する歪みセンサであって、パッケージ基板と、パッケージ基板の上に配置され、電気配線部を有するベース基板と、ベース基板の上に配置され、複数のピエゾ抵抗素子を有するセンサ基板と、パッケージ基板上のベース基板およびセンサ基板を覆うモールド樹脂と、を備え、センサ基板の表面がモール樹脂の表面よりも突出し、モールド樹脂の表面およびセンサ基板の表面が起歪体との取り付け面となる、ことを特徴とする歪みセンサである。

このように、センサ基板の表面がモールド樹脂の表面よりも突出し、モールド樹脂の表面とセンサ基板の表面が起歪体との取り付け面となることによって、センサ基板の周辺でしっかり起歪体に固定しつつ、起歪体からの歪みを検知しやすくする。

上記歪みセンサにおいて、センサ基板はモールド樹脂と別体に設けられていてもよい。このように、突出しているセンサ基板と封止しているモールド樹脂とが別体設けられていることで、モールド樹脂で覆われている部分は固定されて、センサ基板は歪みを検知しやすくする。

上記歪みセンサにおいて、センサ基板のヤング率は、モールド樹脂のヤング率よりも高いことが好ましい。センサ基板のヤング率の方がモールド樹脂のヤング率よりも高くなることで、モールド樹脂の方が柔らかいため歪んだ際に起歪体と一緒に動いて歪みやすくなる。

上記歪みセンサにおいて、センサ基板の長手方向は、起歪体の歪み方向と略平行であることが好ましい。このように、センサ基板の長手方向が起歪体の歪み方向と平行になることによってより歪みを検知しやすくする。

上記歪みセンサにおいて、モールド樹脂の表面と起歪体との間に接着剤層が設けられていることが好ましい。これにより、接着剤層によって歪みセンサを起歪体に取り付ける際にモールド樹脂の表面において固定できるようになる。

上記歪みセンサにおいて、モールド樹脂の表面と起歪体との間、およびセンサ基板の表面と起歪体との間に接着剤層が設けられ、センサ基板の表面から起歪体までの接着剤層の厚さは、モールド樹脂の表面から起歪体までの接着剤層の厚さよりも薄いことが好ましい。これにより、接着剤層によって歪みセンサを起歪体に取り付ける際にモールド樹脂の表面とセンサ基板の表面とにおいて確実に固定できるとともに、センサ基板に歪みが伝わる際の接着剤層による減衰が抑制され、歪みを検知しやすくなる。

上記歪みセンサにおいて、パッケージ基板とベース基板との間に、センサ基板から出力された信号を処理する信号処理回路を有する回路基板が設けられていてもよい。このように、回路基板もモールド樹脂によって封止されていることによって回路基板を保護することができるとともに、回路基板を含めて１つのパッケージに収容され、設置スペースを小さくすることができる。

本発明によれば、対象物の歪みを検知しやすい構成の歪みセンサを提供することが可能となる。

本実施形態に係る歪みセンサの構成を例示する斜視図である。 本実施形態に係る歪みセンサの構成を例示する断面図である。 センサ基板を例示する分解斜視図である。 歪みセンサの起歪体への取り付け状態を例示する断面図である。 変位部とピエゾ抵抗素子との位置関係を例示する模式断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、ピエゾ抵抗素子のレイアウトを例示する模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、ピエゾ抵抗素子のレイアウトを例示する模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、ピエゾ抵抗素子のレイアウトを例示する模式図である。 歪みセンサにおけるセンサ基板の露出高さとセンサ歪み量との関係を示す図である。 （ａ）から（ｅ）は、センサ基板の露出状態を例示する模式図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（歪みセンサの構成）
図１は、本実施形態に係る歪みセンサの構成を例示する斜視図である。
図２は、本実施形態に係る歪みセンサの構成を例示する断面図である。
図３は、センサ基板を例示する分解斜視図である。
なお、図１では、モールド樹脂４０を透視した状態が示される。また、図２では、図１に示すＡ－Ａ断面が示される。また、図３（ａ）にはセンサ基板３０の表面側からの分解斜視図が示され、図３（ｂ）にはセンサ基板３０の裏面側からの分解斜視図が示される。

本実施形態は、起歪体の歪みを検知する歪みセンサ１であって、パッケージ基板１０と、ベース基板２０と、センサ基板３０と、モールド樹脂４０とを備える。なお、実施形態の説明では、パッケージ基板１０の基板実装面１０ａの法線方向をＺ方向、法線方向（Ｚ方向）に直交する方向の１つをＸ方向、他の１つをＹ方向とする。

パッケージ基板１０は、モールド樹脂４０とともに歪みセンサ１の外観を構成する部分であり、歪みセンサ１における底面側に設けられる基板である。Ｚ方向にみた平面視におけるパッケージ基板１０の大きさは、縦約２ミリメートル（ｍｍ）×横約２ｍｍ程度である。

パッケージ基板１０は、ベース基板２０を実装する基板実装面１０ａと、基板実装面１０ａとは反対側に設けられるパッド面１０ｂと、を有する。パッケージ基板１０における基板実装面１０ａの延長面上にはパッド部１６が設けられる。パッケージ基板１０のパッド面１０ｂには、外部と導通を得るために複数の電極端子１１が設けられる。この電極端子１１によって外部（例えば、フレキシブル基板Ｆ（後述の図４参照））との接続および導通が行われる。

ベース基板２０は、パッケージ基板１０の上に配置される（Ｚ方向に積層される）。ベース基板２０は、センサ基板３０を実装するセンサ実装面２０ａを有する。また、ベース基板２０は、センサ基板３０に設けられた複数のピエゾ抵抗素子３５のそれぞれと電気的に接続する電気配線部２５を有する。

センサ基板３０は、ベース基板２０の上に配置される（Ｚ方向に積層される）。センサ基板３０は、変位部３１およびピエゾ抵抗素子３５を有する。センサ基板３０は、Ｚ方向にみた平面視において略長方形となっており、中央部分に変位部３１が設けられる。変位部３１は、起歪体１００の歪みを受けて変位する部分であり、センサ基板３０のベース基板２０側の面に設けられる。ピエゾ抵抗素子３５は、変位部３１の変位量を電気的に検出する素子である。

パッケージ基板１０とベース基板２０との間には回路基板５０が設けられていてもよい。回路基板５０は、センサ基板３０から出力された信号を処理する信号処理回路（信号処理用ＩＣ）を有する。回路基板５０が設けられている場合、ベース基板２０と回路基板５０とが第１ボンディングワイヤ６１によって導通し、回路基板５０とパッケージ基板１０とが第２ボンディングワイヤ６２によって導通する状態となる。

モールド樹脂４０は、パッケージ基板１０上のベース基板２０およびセンサ基板３０を覆う封止樹脂である。モールド樹脂４０は、樹脂のみから構成されていてもよいし、無機材料などからなるフィラー成分を有していてもよい。モールド樹脂４０は、パッケージ基板１０とともに歪みセンサ１の外観を構成する部分である。回路基板５０が設けられている場合には、ベース基板２０およびセンサ基板３０とともに回路基板５０もモールド樹脂４０によって覆われる。

このような構成を備えた本実施形態に係る歪みセンサ１では、センサ基板３０の表面３０ａがモールド樹脂４０の表面４０ａよりも突出し、モールド樹脂４０の表面４０ａおよびセンサ基板３０の表面３０ａが起歪体１００（後述の図４参照）との取り付け面となる。このように、センサ基板３０の表面３０ａがモールド樹脂４０の表面４０ａよりも突出し、モールド樹脂４０の表面４０ａとセンサ基板３０の表面３０ａが起歪体１００との取り付け面となることによって、センサ基板３０の周辺でしっかり起歪体１００に固定しつつ、起歪体１００からの歪みを検知しやすくする。

また、本実施形態に係る歪みセンサ１において、センサ基板３０はモールド樹脂４０と別体に設けられていることが好ましい。これにより、センサ基板３０の変形とモールド樹脂４０の変形とが干渉しにくくなるため、モールド樹脂４０で覆われている部分が固定されていても、センサ基板３０は歪みを検知しやすくする。

また、センサ基板３０のヤング率は、モールド樹脂４０のヤング率よりも高いことが好ましい。センサ基板３０のヤング率の方がモールド樹脂４０のヤング率よりも高くなることで、モールド樹脂４０の方が柔らかいことになり、起歪体１００が歪んだときにモールド樹脂４０が一緒に動いて歪みやすくなり、センサ基板３０で歪みを検知しやすくなる。また、センサ基板３０が起歪体１００の歪みに応じて変形する際に、モールド樹脂４０が変形抵抗となることも生じにくくなる。ここで、センサ基板３０がシリコンなどの半導体から構成されている場合には、そのヤング率は１００ＧＰａ以上であることから、モールド樹脂４０のヤング率は、２０ＧＰａ以下であることが好ましく、１０ＧＰａ以下であることがより好ましい。換言すれば、センサ基板３０のヤング率に対して、モールド樹脂４０のヤング率は、２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。

（歪みセンサの起歪体への取り付け状態）
図４は、歪みセンサの起歪体への取り付け状態を例示する断面図である。
本実施形態に係る歪みセンサ１は、起歪体１００の表面に例えば接着剤層８０によって取り付けられる。接着剤層８０は例えば樹脂系材料からなり、モールド樹脂４０の表面４０ａと起歪体１００との間に設けられる。モールド樹脂４０の表面４０ａの面積は、センサ基板３０の表面３０ａの面積よりも広いため、この表面４０ａで接着剤層８０によって起歪体１００と接着されることで、歪みセンサ１を起歪体１００へしっかり固定できるようになる。

本実施形態に係る歪みセンサ１において、センサ基板３０の長手方向（例えば、Ｘ方向）は、起歪体１００の歪み方向ＳＤと略平行であることが好ましい。これにより、センサ基板３０によって起歪体１００の歪みを受けやすくなり、歪みセンサ１での歪み検知が行いやすくなる。

また、接着剤層８０は、モールド樹脂４０の表面４０ａから突出するセンサ基板３０の表面３０ａと起歪体１００との間に設けられていてもよい。接着剤層８０におけるセンサ基板３０の表面３０ａと起歪体１００との間の部分を第１部分８０ａ、モールド樹脂４０の表面４０ａと起歪体１００との間の部分を第２部分８０ｂとして、第１部分８０ａの厚さｔ１（センサ基板３０の表面３０ａから起歪体１００までの接着剤層８０の厚さｔ１）は、第２部分８０ｂの厚さｔ２（モールド樹脂４０の表面４０ａから起歪体１００までの接着剤層８０の厚さｔ２）よりも薄くなる。

これにより、接着剤層８０によって歪みセンサ１を起歪体１００に取り付ける際に、接着剤層８０の機能を分けることができる。すなわち、モールド樹脂４０の表面４０ａと起歪体１００の表面との間に位置する接着剤層８０の第２部分８０ｂは相対的に厚いため、歪みセンサ１を起歪体１００に対して確実に固定することができる。起歪体１００が歪んだ場合には、この相対的に厚い第２部分８０ｂにより歪みを吸収し、第２部分８０ｂとモールド樹脂４０との間での剥離を抑制することができる。また、モールド樹脂４０はセンサ基板３０よりもヤング率が低いため、起歪体１００からの歪みがモールド樹脂４０に伝達されても、モールド樹脂４０においてこの歪みを吸収することが可能である。

一方、センサ基板３０の表面３０ａと起歪体１００の表面との間に位置する接着剤層８０の第１部分８０ａは相対的に薄いため、起歪体１００の歪みがセンサ基板３０に伝わる際に第１部分８０ａにおいて減衰しにくく、センサ基板３０のピエゾ抵抗素子３５で歪みを検知しやすくなる。また、センサ基板３０よりもその周囲に位置するモールド樹脂４０の方がヤング率が低いため、センサ基板３０が起歪体１００の歪みに応じて変形することに対して、モールド樹脂４０は変形抵抗となりにくい。このように、接着剤層８０の第１部分８０ａの厚さと第２部分８０ｂの厚さと異ならせることにより、歪みセンサ１が小型化してその起歪体１００への取付面積が小さくなっても、起歪体１００が歪んだ際に歪みセンサ１が脱落しにくく、かつ、センサ基板３０において起歪体１００のその歪みを適切に検出することが実現されている。

なお、第１部分８０ａと第２部分８０ｂとで互いに接着剤層８０の硬さを変えてもよい。この場合、第２部分８０ｂの接着剤層８０の硬さに比べ、第１部分８０ａの接着剤層８０の硬さを固くするとよい。これにより、固い接着剤層８０を介して起歪体１００の歪みをセンサ基板３０で検知しやすくなる。接着剤層８０の硬さは、その成分を変更する、例えば樹脂成分に加えて硬質なフィラー成分を含有させることによって、適宜調整することが可能である。

一方、製造上の観点からは、第１部分８０ａと第２部分８０ｂとで同じ接着剤層８０を用いるほうが好ましい。この場合、第１部分８０ａと第２部分８０ｂとで接着剤層８０の硬さは同じになる。本実施形態では、第１部分８０ａの接着剤層８０の厚さｔ１が、第２部分８０ｂの接着剤層８０の厚さｔ２よりも薄くなることから、第１部分８０ａおよび第２部分８０ｂの両部分の接着剤層８０の硬さが同じであっても、起歪体１００からの歪みがセンサ基板３０に伝わるまでの間で接着剤層８０による緩衝作用が弱く、歪みを検知しやすくなる。

特に、本実施形態に係る歪みセンサ１は、平面視サイズ（パッケージ基板１０サイズ）として縦横それぞれ２ｍｍ程度の微小なものであるため、歪みセンサ１を起歪体１００にボルトのような締結部材によって固定することが困難であり、接着剤層８０による接着固定が有利となる。接着剤層８０による歪みセンサ１の起歪体１００への固定では、十分な接着面積が必要となる。本実施形態に係る歪みセンサ１では、製造上有利となる一種類の接着剤層８０によって歪みセンサ１を起歪体１００に固定する場合でも、歪みセンサ１の起歪体１００への確実な固定と、歪みセンサ１による高感度の歪み検知との両立を図ることができる。

（ピエゾ抵抗素子のレイアウト例）
次に、本実施形態に係る歪みセンサ１で適用されるピエゾ抵抗素子３５のレイアウト例について説明する。
図５は、変位部とピエゾ抵抗素子との位置関係を例示する模式断面図である。
ベース基板２０とセンサ基板３０との間にはシール２６が設けられる。シール２６は金や銀などの金属によって形成されており、センサ基板３０をベース基板２０上に支持するとともに電気的な接続を行う役目を果たす。センサ基板３０におけるベース基板２０側の面でシール２６の内側の領域に変位部３１が設けられる。歪みセンサ１では、複数のピエゾ抵抗素子３５は変位部３１の内側に配置される。

図６から図８はピエゾ抵抗素子のレイアウトを例示する模式図である。
なお、図６から図８において、それぞれの（ａ）にはピエゾ抵抗素子３５の平面視のレイアウトが示される、（ｂ）にはピエゾ抵抗素子３５の回路図が示される。

センサ基板３０は、平面視において略長方形となっており、中央部分に変位部３１が配置される。図示する矢印は歪み方向ＳＤを示している。センサ基板３０が略長方形の場合、長手方向（例えば、Ｘ方向）を歪み方向ＳＤと略平行にすることで歪みを検知しやすくなる。

図６（ａ）および（ｂ）には、複数のピエゾ抵抗素子３５によってフルブリッジを構成する例が示される。また、図７（ａ）および（ｂ）、図８（ａ）および（ｂ）には複数のピエゾ抵抗素子３５によってハーフブリッジを構成する例が示される。

それぞれの例において、ピエゾ抵抗素子３５によって４つの素子群３５Ｇ（第１素子群３５Ｇ１、第２素子群３５Ｇ２、第３素子群３５Ｇ３および第４素子群３５Ｇ４）が構成される。１つの素子群３５Ｇには３つのピエゾ抵抗素子３５が設けられ、それぞれが同一方向に平行に配置され、電気的に直列に接続される。例えば、図６において、第１素子群３５Ｇ１は、Ｙ方向に延びる３つのピエゾ抵抗素子３５が直列に接続されてなる。４つの素子群３５Ｇのセンサ基板３０上の相対配置は次のとおりである。すなわち、第１素子群３５Ｇ１は左上に配置され、第２素子群３５Ｇ２は右上に配置され、第３素子群３５Ｇ３は左下に配置され、第４素子群３５Ｇ４は右下に配置される。

図６（ａ）に示す例では、第１素子群３５Ｇ１および第４素子群３５Ｇ４のピエゾ抵抗素子３５が歪み方向ＳＤと直交する方向に配置され、第２素子群３５Ｇ２および第３素子群３５Ｇ３のピエゾ抵抗素子３５が歪み方向ＳＤに配置される。

図６（ｂ）に示すように、フルブリッジを構成するため、第１素子群３５Ｇ１と第３素子群３５Ｇ３とが直列に導通し、第２素子群３５Ｇ２と第４素子群３５Ｇ４とが直列に導通する。第１素子群３５Ｇ１および第３素子群３５Ｇ３と、第２素子群３５Ｇ２および第４素子群３５Ｇ４とは並列に導通する。第１素子群３５Ｇ１と第２素子群３５Ｇ２との間が電源電圧ＶＤＤ、第３素子群３５Ｇ３と第４素子群３５Ｇ４との間が接地電位ＧＮＤとなる。また、第１素子群３５Ｇ１と第３素子群３５Ｇ３との間が出力電位Ｖ１、第２素子群３５Ｇ２と第４素子群３５Ｇ４との間が出力電位Ｖ２となる。

図７（ａ）に示す例では、第１素子群３５Ｇ１のピエゾ抵抗素子３５が歪み方向ＳＤと直交する方向に配置され、第２素子群３５Ｇ２、第３素子群３５Ｇ３および第４素子群３５Ｇ４のピエゾ抵抗素子３５が歪み方向ＳＤに配置される。

図７（ｂ）に示すように、ハーフブリッジを構成するため、第１素子群３５Ｇ１と第２素子群３５Ｇ２とが直列に導通し、第３素子群３５Ｇ３と第４素子群３５Ｇ４とが直列に導通する。第１素子群３５Ｇ１と第２素子群３５Ｇ２との直列接続のうち第２素子群３５Ｇ２側が電源電圧ＶＤＤ、第１素子群３５Ｇ１が出力電位Ｖ１となる。また、第３素子群３５Ｇ３と第４素子群３５Ｇ４との直列接続のうち第４素子群３５Ｇ４側が接地電位ＧＮＤとなる。このハーフブリッジ構成では、第１素子群３５Ｇ１および第２素子群３５Ｇ２がリファレンス抵抗であり、第３素子群３５Ｇ３および第４素子群３５Ｇ４がセンサ抵抗である。

図８（ａ）に示す例では、第１素子群３５Ｇ１および第２素子群３５Ｇ２のピエゾ抵抗素子３５が歪み方向ＳＤと直交する方向に配置され、第３素子群３５Ｇ３および第４素子群３５Ｇ４のピエゾ抵抗素子３５が歪み方向ＳＤに配置される。

図８（ｂ）に示すように、ハーフブリッジを構成するため、第１素子群３５Ｇ１と第２素子群３５Ｇ２とが直列に導通し、第３素子群３５Ｇ３と第４素子群３５Ｇ４とが直列に導通する。第１素子群３５Ｇ１と第２素子群３５Ｇ２との直列接続のうち第２素子群３５Ｇ２側が電源電圧ＶＤＤ、第１素子群３５Ｇ１が出力電位Ｖ１となる。また、第３素子群３５Ｇ３と第４素子群３５Ｇ４との直列接続のうち第４素子群３５Ｇ４側が接地電位ＧＮＤとなる。このハーフブリッジ構成では、歪みに対して第１素子群３５Ｇ１および第２素子群３５Ｇ２の抵抗値が下がり、第３素子群３５Ｇ３および第４素子群３５Ｇ４の抵抗値が上がる。このため、図８に示すハーフブリッジ構成では、図７に示すハーフブリッジ構成よりも出力値が大きくなる。

（歪みセンサの特性）
次に、本実施形態に係る歪みセンサの特性について説明する。
図９は、歪みセンサにおけるセンサ基板の露出高さとセンサ歪み量との関係を示す図である。
図９における横軸はセンサ基板３０の表面３０ａのモールド樹脂４０の表面４０ａからの露出高さ（マイクロメートル：μｍ）を示し、縦軸は歪み量（マイクロストレイン：μｓｔ）を示している。縦軸の歪み量は、起歪体１００にＸ方向に１４．３キロニュートン（ｋＮ）を加えたときのセンサ基板３０の歪み量のシミュレーション結果である。
図１０（ａ）から（ｅ）は、センサ基板の露出状態を例示する模式図である。
図１０（ａ）から（ｅ）に示すセンサ基板３０の露出状態は、図９（ａ）から（ｅ）に示すプロット位置での露出高さに対応している。

ここで、センサ基板３０の露出高さについては、センサ基板３０の厚さを変えず、モールド樹脂４０の厚さを変えることによって設定している。また、モールド樹脂４０の表面４０ａと起歪体１００との間の接着剤層８０の厚さは０．１１ミリメートル（ｍｍ）で一定としている。

シミュレーションの結果、図９（ａ）および図１０（ａ）に示す露出高さ－１００μｍでは歪み量が３４．０μｓｔ、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示す露出高さ－５０μｍでは歪み量が３６．９μｓｔ、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示す露出高さ０μｍでは歪み量が３９．２μｓｔである。

また、図９（ｄ）および図１０（ｄ）に示す露出高さ＋５０μｍでは歪み量が４２．０μｓｔ、図９（ｅ）および図１０（ｅ）に示す露出高さ＋１００μｍでは歪み量が５３．０μｓｔである。

このように、センサ基板３０の表面３０ａのモールド樹脂４０の表面４０ａからの露出高さが増加するほど歪み量が増加し（検知感度が高まる）、露出高さ＋５０μｍを越えるとより歪み量が増加する（検知感度がより高まる）ことが分かる。

なお、センサ基板３０の露出高さを増やすためにモールド樹脂４０の厚さを薄くし過ぎると、第１ボンディングワイヤ６１のループ部分などがモールド樹脂４０から露出する可能性がある。したがって、モールド樹脂４０の厚さは、第１ボンディングワイヤ６１が露出しない厚さにおいてセンサ基板３０の露出高さを高くすることが望ましい。

このように、本実施形態によれば、センサ基板３０の表面３０ａがモールド樹脂４０の表面４０ａよりも突出し、モールド樹脂４０の表面４０ａとセンサ基板３０の表面３０ａが起歪体１００との取り付け面となることによって、センサ基板３０の周辺でしっかり起歪体１００に固定しつつ、起歪体１００からの歪みをセンサ基板３０によって検知しやすくなる。したがって、起歪体１００の歪みを検知しやすい構成の歪みセンサ１を提供することが可能となる。

なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の構成例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

１…歪みセンサ
１０…パッケージ基板
１０ａ…基板実装面
１０ｂ…パッド面
１１…電極端子
１６…パッド部
２０…ベース基板
２０ａ…センサ実装面
２５…電気配線部
２６…シール
３０…センサ基板
３０ａ…表面
３１…変位部
３５…ピエゾ抵抗素子
３５Ｇ…素子群
３５Ｇ１…第１素子群
３５Ｇ２…第２素子群
３５Ｇ３…第３素子群
３５Ｇ４…第４素子群
４０…モールド樹脂
４０ａ…表面
５０…回路基板
６１…第１ボンディングワイヤ
６２…第２ボンディングワイヤ
８０…接着剤層
８０ａ…第１部分
８０ｂ…第２部分
１００…起歪体
Ｆ…フレキシブル基板
ＧＮＤ…接地電位
ＳＤ…歪み方向
Ｖ１…出力電位
Ｖ２…出力電位
ＶＤＤ…電源電圧
ｔ１…第１部分の厚さ
ｔ２…第２部分の厚さ

Claims (7)

1. 起歪体の歪みを検知する歪みセンサであって、
   パッケージ基板と、
   前記パッケージ基板の上に配置され、電気配線部を有するベース基板と、
   前記ベース基板の上に配置され、複数のピエゾ抵抗素子を有するセンサ基板と、
   前記パッケージ基板上の前記ベース基板および前記センサ基板を覆うモールド樹脂と、
   を備え、
   前記センサ基板の表面が前記モールド樹脂の表面よりも突出し、前記モールド樹脂の表面および前記センサ基板の表面が前記起歪体との取り付け面となる、ことを特徴とする歪みセンサ。
2. 前記センサ基板は前記モールド樹脂と別体に設けられた、請求項１記載の歪みセンサ。
3. 前記センサ基板のヤング率は、前記モールド樹脂のヤング率よりも高い、請求項１または請求項２に記載の歪みセンサ。
4. 前記センサ基板の長手方向は、前記起歪体の歪み方向と略平行である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の歪みセンサ。
5. 前記モールド樹脂の表面と前記起歪体との間に接着剤層が設けられた、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の歪みセンサ。
6. 前記モールド樹脂の表面と前記起歪体との間、および前記センサ基板の表面と前記起歪体との間に接着剤層が設けられ、
   前記センサ基板の表面から前記起歪体までの前記接着剤層の厚さは、前記モールド樹脂の表面から前記起歪体までの前記接着剤層の厚さよりも薄い、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の歪みセンサ。
7. 前記パッケージ基板と前記ベース基板との間に、前記センサ基板から出力された信号を処理する信号処理回路を有する回路基板が設けられた、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の歪みセンサ。