ホーム > 特許ランキング > アルプスアルパイン株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024175598
(43)【公開日】2024-12-18
(54)【発明の名称】フォースセンサおよびフォースセンサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01L 1/18 20060101AFI20241211BHJP
【ＦＩ】
G01L1/18 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023093505
(22)【出願日】2023-06-06
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100135183
【弁理士】
【氏名又は名称】大窪 克之
(74)【代理人】
【識別番号】100085453
【弁理士】
【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫
(74)【代理人】
【識別番号】100108006
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 昌弘
(72)【発明者】
【氏名】矢澤 久幸
(72)【発明者】
【氏名】土屋 大輔
(72)【発明者】
【氏名】大川 尚信
(72)【発明者】
【氏名】大塚 彩子
(72)【発明者】
【氏名】尾花 雅之
(57)【要約】
【課題】耐荷重性および歪検知特性に優れたフォースセンサおよびフォースセンサの製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係るフォースセンサは、被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、伝圧部材の第１方向の他方側に配置され、伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備えるフォースセンサであって、センサ基板は、伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有し、伝圧部材は、相対的に剛性が低い第１領域と、第１方向に見て第１領域に隣接し相対的に剛性が高い領域であって、センサ基板に接触する接触部を有する第２領域と、を有し、歪検知素子は、第１領域における第２領域との境界近傍に位置することを特徴とする。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の一態様に係るフォースセンサは、被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、伝圧部材の第１方向の他方側に配置され、伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備えるフォースセンサであって、センサ基板は、伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有し、伝圧部材は、相対的に剛性が低い第１領域と、第１方向に見て第１領域に隣接し相対的に剛性が高い領域であって、センサ基板に接触する接触部を有する第２領域と、を有し、歪検知素子は、第１領域における第２領域との境界近傍に位置することを特徴とする。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、
前記伝圧部材の前記第１方向の他方側に配置され、前記伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、
を備えるフォースセンサであって、
前記センサ基板は、前記伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有し、
前記伝圧部材は、相対的に剛性が低い第１領域と、前記第１方向に見て前記第１領域に隣接し相対的に剛性が高い領域であって、前記センサ基板に接触する接触部を有する第２領域と、を有し、
前記歪検知素子は、前記第１領域における前記第２領域との境界近傍に位置することを特徴とするフォースセンサ。
前記伝圧部材の前記第１方向の他方側に配置され、前記伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、
を備えるフォースセンサであって、
前記センサ基板は、前記伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有し、
前記伝圧部材は、相対的に剛性が低い第１領域と、前記第１方向に見て前記第１領域に隣接し相対的に剛性が高い領域であって、前記センサ基板に接触する接触部を有する第２領域と、を有し、
前記歪検知素子は、前記第１領域における前記第２領域との境界近傍に位置することを特徴とするフォースセンサ。
【請求項2】
前記第１領域は前記センサ基板に接するように配置される、請求項１に記載のフォースセンサ。
【請求項3】
前記第１方向に見て、前記受圧部の少なくとも一部は、前記第１領域および前記センサ基板と重複する、請求項１に記載のフォースセンサ。
【請求項4】
前記第２領域よりも剛性が高い受圧部材を、前記伝圧部材の前記第１方向の前記一方側に、前記第１方向に見て前記受圧部と重なる部分を有するように、さらに備える、請求項１に記載のフォースセンサ。
【請求項5】
前記受圧部は、前記第１方向の前記一方側に突出する突出部を有する、請求項１に記載のフォースセンサ。
【請求項6】
前記第１領域は、前記第２領域とは異なる材料から構成される、請求項１に記載のフォースセンサ。
【請求項7】
前記第１領域は、少なくとも一部が空間から構成される、請求項１に記載のフォースセンサ。
【請求項8】
前記歪検知素子はピエゾ抵抗素子を有する、請求項１に記載のフォースセンサ。
【請求項9】
前記歪検知素子は、前記センサ基板における前記境界近傍に対向するように位置する、請求項８に記載のフォースセンサ。
【請求項10】
前記ピエゾ抵抗素子は、前記第１方向に見て、前記受圧部の周囲に４つ設けられ、４つの前記ピエゾ抵抗素子を含むフルブリッジ回路における２つの中点電位の差を出力値とする、請求項９に記載のフォースセンサ。
【請求項11】
被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、
前記伝圧部材の前記第１方向の他方側に配置され、前記伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備え、前記センサ基板は前記伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有するフォースセンサの製造方法であって、
前記センサ基板において前記歪検知素子が設けられた側の面である第１面に第１部材を付設する付設ステップと、
樹脂を含む材料からなり前記第１部材よりも剛性が高く前記センサ基板の剛性よりも低い第２部材を、前記センサ基板の前記第１面側に、前記第１部材を覆うように配置する配置ステップと、
を備え、
前記付設ステップでは、前記第１方向に見て前記第１部材の外縁近傍と重なる重複部分を前記歪検知素子が有するように、前記第１部材は前記第１面に付設され、
前記付設ステップおよび前記配置ステップにより、前記第１部材からなる第１領域と、前記第１方向に見て前記第２部材からなり前記第１領域に隣接する第２領域と、を備える前記伝圧部材が形成されることを特徴とするフォースセンサの製造方法。
前記伝圧部材の前記第１方向の他方側に配置され、前記伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備え、前記センサ基板は前記伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有するフォースセンサの製造方法であって、
前記センサ基板において前記歪検知素子が設けられた側の面である第１面に第１部材を付設する付設ステップと、
樹脂を含む材料からなり前記第１部材よりも剛性が高く前記センサ基板の剛性よりも低い第２部材を、前記センサ基板の前記第１面側に、前記第１部材を覆うように配置する配置ステップと、
を備え、
前記付設ステップでは、前記第１方向に見て前記第１部材の外縁近傍と重なる重複部分を前記歪検知素子が有するように、前記第１部材は前記第１面に付設され、
前記付設ステップおよび前記配置ステップにより、前記第１部材からなる第１領域と、前記第１方向に見て前記第２部材からなり前記第１領域に隣接する第２領域と、を備える前記伝圧部材が形成されることを特徴とするフォースセンサの製造方法。
【請求項12】
被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、
前記伝圧部材の前記第１方向の他方側に配置され、前記伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備え、前記センサ基板は前記伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有するフォースセンサの製造方法であって、
前記センサ基板において前記歪検知素子が設けられた側の面である第１面側に、樹脂を含む材料からなり前記センサ基板より剛性が低い第２部材を配置する配置ステップを備え、
前記配置ステップにより、前記第２部材と空隙部とからなる第１領域と、前記第２部材からなり前記第１領域に隣接する第２領域と、を備える前記伝圧部材が形成され、
前記配置ステップでは、前記第１領域における前記第２領域との境界近傍に前記歪検知素子が対向するように、前記第２部材は配置されることを特徴とするフォースセンサの製造方法。
前記伝圧部材の前記第１方向の他方側に配置され、前記伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備え、前記センサ基板は前記伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有するフォースセンサの製造方法であって、
前記センサ基板において前記歪検知素子が設けられた側の面である第１面側に、樹脂を含む材料からなり前記センサ基板より剛性が低い第２部材を配置する配置ステップを備え、
前記配置ステップにより、前記第２部材と空隙部とからなる第１領域と、前記第２部材からなり前記第１領域に隣接する第２領域と、を備える前記伝圧部材が形成され、
前記配置ステップでは、前記第１領域における前記第２領域との境界近傍に前記歪検知素子が対向するように、前記第２部材は配置されることを特徴とするフォースセンサの製造方法。
【請求項13】
前記配置ステップでは、成形プロセスにより前記第２部材は配置される、請求項１１または請求項１２に記載のフォースセンサの製造方法。
【請求項14】
前記配置ステップでは、前記第２領域よりも剛性が高い受圧部材を前記第１面から離間して対向するように配置した状態で、前記樹脂を含む材料をインサート成形する、請求項１３に記載のフォースセンサの製造方法。
【請求項15】
前記伝圧部材の前記第１方向の前記一方側に、前記第１方向に見て前記受圧部と重なる部分を有するように、前記第２領域よりも剛性が高い受圧部材を付着する付着ステップをさらに備える、請求項１１または請求項１２に記載のフォースセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フォースセンサおよびフォースセンサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、基板接合後の残留応力による基板歪みを低減でき、歩留まりを改善できるフォースセンサ及びその製造方法が開示される。このフォースセンサでは、受圧部を介して外部からの荷重を受けたときに変位部が変位し、該変位量に応じて電気抵抗が変化する複数のピエゾ抵抗素子を備えたセンサ基板及び該センサ基板を支持するベース基板に、変位部を変位自在に支持する支持部と複数のピエゾ抵抗素子と電気的に接続する複数の電気接続部とをそれぞれ設け、互いの支持部同士及び複数の電気接続部同士を接合した構成となっている。
【0003】
特許文献２には、簡単な構造で、容易に組み立てることができ、小型化が容易なフォースセンサユニットが開示される。このフォースセンサユニットは、筒体と、筒体の一端を塞ぐ基板と、基板上に支持されたフォースセンサと、筒体の内部空間の中に配置されてフォースセンサに力を伝える、接触部材、コイルバネ及び被操作部材からなる力伝達機構とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１１／０７８０４３号
【特許文献2】国際公開第２０１６／１１４２４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
フォースセンサにおいては、衝撃による過荷重で受圧部が破壊されないようにしつつ、歪検知素子が形成されている部分を効果的に撓ませることが望まれる。
【0006】
本発明は、耐荷重性および歪検知特性に優れたフォースセンサおよびフォースセンサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係るフォースセンサは、被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、伝圧部材の第１方向の他方側に配置され、伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備えるフォースセンサであって、センサ基板は、伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有し、伝圧部材は、相対的に剛性が低い第１領域と、第１方向に見て第１領域に隣接し相対的に剛性が高い領域であって、センサ基板に接触する接触部を有する第２領域と、を有し、歪検知素子は、第１領域における第２領域との境界近傍に位置することを特徴とする。
【0008】
このような構成によれば、第１領域は他の領域よりも剛性が低いため、受圧部に外力が印加されたときに、第１領域が優先的に圧縮される。第１領域の優先的な圧縮によって耐荷重性が高まる。また、この圧縮に起因して、第１領域に隣接する第２領域を構成する部材が変形する。この変形により、第２領域においてセンサ基板に接触する接触部に応力集中が生じ、歪検知素子で効率的な歪検知が行われる。
【0009】
上記フォースセンサにおいて、第１領域はセンサ基板に接するように配置されていてもよい。第１領域がセンサ基板に接触している場合には、第２領域の接触部の応力集中に起因してセンサ基板において引張変形が生じるときに、相対的に剛性が低い第１領域を構成する部材がセンサ基板に接触しているため、引張変形が生じやすい。それゆえ、引張変形が生じる部分に第２領域を構成する部材が接触している場合に比べて、歪検知素子の検知感度が高くなる。
【0010】
上記フォースセンサにおいて、第１方向に見て、受圧部の少なくとも一部は、第１領域およびセンサ基板と重複する構成でもよい。これにより、受圧部に加えられた外力の付与中心（外力を付与する部材と受圧部との接触領域の重心）から第１方向に沿って、第１領域とセンサ基板とが配置されるため、第１領域を構成する部材の圧縮変形が生じやすい。これにより、第２領域の変形が生じやすくなり、外力に基づく応力歪を効率的に歪検知素子に加えることができる。
【0011】
上記フォースセンサにおいて、第２領域よりも剛性が高い受圧部材を、伝圧部材の第１方向の一方側に、第１方向に見て受圧部と重なる部分を有するように、さらに備えていてもよい。これにより、外力が受圧部に効果的に印加され、受圧部の破損が抑制される。
【0012】
上記フォースセンサにおいて、受圧部は、第１方向の一方側に突出する突出部を有していてもよい。これにより、突起部が外力を受けるターゲットとなり、外力が受圧部へ効果的に伝わる。
【0013】
上記フォースセンサにおいて、第１領域は、第２領域とは異なる材料から構成されていてもよい。これにより、材料選択によって第１領域と第２領域との剛性のバランスが設定される。
【0014】
上記フォースセンサにおいて、第１領域は、少なくとも一部が空間から構成されていてもよい。これにより、第１領域の少なくとも一部の空間によって第１領域の剛性が設定される。
【0015】
上記フォースセンサにおいて、歪検知素子はピエゾ抵抗素子を有していてもよい。これにより、ピエゾ抵抗効果によって歪検知が行われる。
【0016】
上記フォースセンサにおいて、歪検知素子は、センサ基板における境界近傍に対向するように位置していてもよい。これにより、外力による応力歪が、第１領域と第２領域との境界近傍からセンサ基板の対向する位置に配置された歪検知素子へ効率的に伝えられる。
【0017】
上記フォースセンサにおいて、ピエゾ抵抗素子は、第１方向に見て、受圧部の周囲に４つ設けられ、４つのピエゾ抵抗素子を含むフルブリッジ回路における２つの中点電位の差を出力値とする構成でもよい。これにより、４つのピエゾ抵抗素子を含むフルブリッジ回路によって歪検知が行われる。
【0018】
本発明の一態様に係るフォースセンサの製造方法は、被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、伝圧部材の第１方向の他方側に配置され、伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備え、センサ基板は伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有するフォースセンサの製造方法であって、センサ基板において歪検知素子が設けられた側の面である第１面に第１部材を付設する付設ステップと、樹脂を含む材料からなり第１部材よりも剛性が高くセンサ基板の剛性よりも低い第２部材を、センサ基板の第１面側に、第１部材を覆うように配置する配置ステップと、を備え、付設ステップでは、第１方向に見て第１部材の外縁近傍と重なる重複部分を歪検知素子が有するように、第１部材は第１面に付設され、付設ステップおよび配置ステップにより、第１部材からなる第１領域と、第１方向に見て第２部材からなり第１領域に隣接する第２領域と、を備える伝圧部材が形成されることを特徴とする。
【0019】
本発明の一態様に係るフォースセンサの製造方法は、被検知力を受ける受圧部を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材と、伝圧部材の第１方向の他方側に配置され、伝圧部材よりも剛性が高いセンサ基板と、を備え、センサ基板は伝圧部材に対向する側に歪検知素子を有するフォースセンサの製造方法であって、センサ基板において歪検知素子が設けられた側の面である第１面側に、樹脂を含む材料からなりセンサ基板より剛性が低い第２部材を配置する配置ステップを備え、配置ステップにより、第２部材と空隙部とからなる第１領域と、第２部材からなり第１領域に隣接する第２領域と、を備える伝圧部材が形成され、配置ステップでは、第１領域における第２領域との境界近傍に歪検知素子が対向するように、第２部材は配置されることを特徴とする。
【0020】
上記フォースセンサの製造方法において、配置ステップでは、成形プロセスにより第２部材は配置される構成でもよい。
【0021】
上記フォースセンサの製造方法において、配置ステップでは、第２領域よりも剛性が高い受圧部材を第１面から離間して対向するように配置した状態で、樹脂を含む材料をインサート成形してもよい。
【0022】
上記フォースセンサの製造方法において、伝圧部材の第１方向の一方側に、第１方向に見て受圧部と重なる部分を有するように、第２領域よりも剛性が高い受圧部材を付着する付着ステップをさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、耐荷重性および歪検知特性に優れたフォースセンサおよびフォースセンサの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す外観斜視図である。
【図2】本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す分解斜視図である。
【図3】本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す断面図である。
【図4】歪検知素子の配置例を示す平面図である。
【図5】センサ基板の構成を例示する斜視図である。
【図6】センサ基板の構成を例示する平面図である。
【図7】センサ基板と伝圧部材との関係を説明する模式断面図である。
【図8】本実施形態に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【図9】本実施形態に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【図10】本実施形態に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【図11】突出部の他の例について示す斜視図である。
【図12】突出部の他の例について示す断面図である。
【図13】突出部の他の例を備えたフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【図14】突出部の他の例を備えたフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【図15】突出部の他の例を備えたフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【図16A】比較例に係るフォースセンサの構成を例示するＸＺ断面図である。
【図16B】比較例に係るフォースセンサの構成を例示するＸＹ断面図である。
【図17】比較例に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【図18A】本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その１）を例示する模式断面図である。
【図18B】本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その１）を例示する模式断面図である。
【図18C】本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その１）を例示する模式断面図である。
【図19A】本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その２）を例示する模式断面図である。
【図19B】本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その２）を例示する模式断面図である。
【図19C】本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その２）を例示する模式断面図である。
【図20A】フォースセンサ１ａを例示する平面図である。
【図20B】フォースセンサ１ｂを例示する平面図である。
【図20C】フォースセンサ１ｃを例示する平面図である。
【図20D】フォースセンサ１ｄを例示する平面図である。
【図20E】フォースセンサ１ｅを例示する平面図である。
【図20F】フォースセンサ１ｆを例示する平面図である。
【図21】フォースセンサ１ａ～１ｆおよび比較フォースセンサ２の出力値をグラフ化した図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
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。
【0026】
（フォースセンサの概要）
図１は、本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す外観斜視図である。
図２は、本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す分解斜視図である。
図３は、本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す断面図である。図３には、図１に示すＡ－Ａ’線の断面図が示される。
図１は、本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す外観斜視図である。
図２は、本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す分解斜視図である。
図３は、本実施形態に係るフォースセンサの一例を示す断面図である。図３には、図１に示すＡ－Ａ’線の断面図が示される。
【0027】
本実施形態に係るフォースセンサ１は、外部からの荷重を受けて、その荷重に応じた信号を出力する装置である。フォースセンサ１は、被検知力を受ける受圧部１１を第１方向の一方側の端部に有する伝圧部材１０と、伝圧部材１０の第１方向の他方側に配置され、伝圧部材１０よりも剛性が高いセンサ基板２０と、を備える。ここで、本実施形態では、第１方向をＺ１－Ｚ２方向、第１方向の一方側をＺ１側、第１方向の他方側をＺ２側ということにする。したがって、受圧部１１は、伝圧部材１０のＺ１側の端部に設けられ、センサ基板２０は伝圧部材１０のＺ２側に配置される。
【0028】
伝圧部材１０は、センサ基板２０の周囲およびＺ１側を覆うように設けられる。伝圧部材１０は樹脂材料を含む材料からなり、相対的に剛性が低い第１領域１０１と、Ｚ１－Ｚ２方向に見て第１領域１０１に隣接し相対的に剛性が高い第２領域１０２とを有する。第２領域１０２は、センサ基板２０に接触する接触部１０２ａを有する。第２領域１０２には例えばシリカ充填エポキシが用いられる。第１領域１０１には第２領域１０２の材料よりもヤング率の低い例えばレジスト樹脂が用いられる。
【0029】
伝圧部材１０のＺ１側には、Ｚ１－Ｚ２方向に見て受圧部１１と重なる部分を有する受圧部材１２がさらに設けられていてもよい。受圧部材１２は伝圧部材１０のＺ１側の表面に設けられていてもよいし、伝圧部材１０のＺ１側に埋設されていてもよい。
【0030】
受圧部材１２は、剛性および弾性（押圧解除後の形状回復性）の観点から金属が好ましい。受圧部材１２は、例えば伝圧部材１０よりも剛性の高い材料、好ましくはセンサ基板２０よりも剛性の高い材料（ステンレスなど）によって形成される。受圧部材１２が設けられることで、外力を受圧部１１に効果的に印加することができるとともに、受圧部１１を破損から保護する効果を高めることができる。
【0031】
受圧部材１２の略中央にはＺ１側に突出する突出部１２ａが設けられていてもよい。なお、受圧部材１２が設けられていない場合、伝圧部材１０の受圧部１１に突出部１２ａが設けられていてもよい。突出部１２ａが設けられていることで、突出部１２ａが外力を受けるターゲットとなり、外力を受圧部１１へ効果的に伝えることができる。
【0032】
センサ基板２０は配線基板３０に実装される。配線基板３０にはパッド３１が設けられており、センサ基板２０のパッド２２と配線基板３０のパッド３１とがボンディングワイヤ３２によって接続される。伝圧部材１０は、配線基板３０におけるセンサ基板２０が実装された側（Ｚ１側）に設けられ、センサ基板２０とともにボンディングワイヤ３２を覆うように形成される。
【0033】
センサ基板２０は伝圧部材１０よりも剛性の高い材料によって形成される。センサ基板２０には、例えばシリコンやシリコン化合物が用いられる。センサ基板２０は、伝圧部材１０に対向する側に歪検知素子２１を有する。歪検知素子は、例えばピエゾ抵抗素子である。歪検知素子２１は、センサ基板２０の伝圧部材１０に対向する側の面に設けられていてもよいし、この面から内側に埋設されていてもよい。
【0034】
図４は、歪検知素子の配置例を示す平面図である。
歪検知素子２１は、センサ基板２０のＺ１側の面または部分に形成される。歪検知素子２１は変位量を電気的に検出する素子である。センサ基板２０には、複数（例えば４つ）の歪検知素子２１が設けられる。複数の歪検知素子２１はセンサ基板２０のＺ１側の面に沿って、隣り合う素子どうしが９０°異なる位相（互いに直交する位置関係）で配置されている。受圧部１１で受けた荷重によりセンサ基板２０が変位すると、その変位量に応じて複数の歪検知素子２１の電気抵抗が変化し、この複数の歪検知素子２１によって構成されたフルブリッジ回路の中点電位が変化し、この中点電位がセンサ出力となる。
歪検知素子２１は、センサ基板２０のＺ１側の面または部分に形成される。歪検知素子２１は変位量を電気的に検出する素子である。センサ基板２０には、複数（例えば４つ）の歪検知素子２１が設けられる。複数の歪検知素子２１はセンサ基板２０のＺ１側の面に沿って、隣り合う素子どうしが９０°異なる位相（互いに直交する位置関係）で配置されている。受圧部１１で受けた荷重によりセンサ基板２０が変位すると、その変位量に応じて複数の歪検知素子２１の電気抵抗が変化し、この複数の歪検知素子２１によって構成されたフルブリッジ回路の中点電位が変化し、この中点電位がセンサ出力となる。
【0035】
図５は、センサ基板の構成を例示する斜視図である。
図６は、センサ基板の構成を例示する平面図である。
説明の便宜上、図５および図６にはセンサ基板２０のＺ１側に設けられる伝圧部材１０の第１領域１０１が示されている。図６では、第１領域１０１は二点鎖線で示される。
図７は、センサ基板と伝圧部材との関係を説明する模式断面図である。
図６は、センサ基板の構成を例示する平面図である。
説明の便宜上、図５および図６にはセンサ基板２０のＺ１側に設けられる伝圧部材１０の第１領域１０１が示されている。図６では、第１領域１０１は二点鎖線で示される。
図７は、センサ基板と伝圧部材との関係を説明する模式断面図である。
【0036】
センサ基板２０に設けられた歪検知素子２１は、伝圧部材１０の第１領域１０１における第２領域１０２との境界近傍に対向するように位置する。例えば、Ｚ１－Ｚ２方向に見て、第１領域１０１は略四角形に設けられる。この第１領域１０１における第２領域１０２との境界１０１ａのうち略四角形の辺に相当する部分のそれぞれは、４つの歪検知素子２１の近傍（例えば、歪検知素子２１の僅かに外側）に位置する。なお、第１領域１０１の境界１０１ａの略四角形の辺に相当する部分のそれぞれは、４つの歪検知素子２１の僅かに内側に位置していてもよい。
【0037】
フォースセンサ１において、剛性は、センサ基板２０、第２領域１０２、第１領域１０１の順に低くなる。第１領域１０１は第２領域１０２よりも剛性が低いため、図７に示すように受圧部１１に外力Ｐ１が印加されたときに、第１領域１０１は優先的に圧縮される。この圧縮に起因して、第１領域１０１に隣接する第２領域１０２を構成する部材が変形する。この変形により、第２領域１０２においてセンサ基板２０に接触する接触部１０２ａに応力集中（矢印Ｐ２参照）が生じ、センサ基板２０への接触面圧が高くなる。
【0038】
この応力集中が生じた接触部１０２ａの周囲に位置するセンサ基板には、引張変形が生じやすくなる。そこで、センサ基板２０において、Ｚ１－Ｚ２方向に見たときに第１領域１０１における第２領域１０２との境界近傍に対向する部分を含むように歪検知素子２１を配置することにより、受圧部１１で受けた外力Ｐ１を歪検知素子２１で効率的に検知することが可能となる。すなわち、第１領域１０１は、受圧部１１に加えられた外力Ｐ１により伝圧部材１０の内部に生じた応力を、歪検知素子２１の周囲に誘導する応力誘導部として機能する。
【0039】
このように、第１領域１０１によって伝圧部材１０の応力分布を制御するため、センサ基板２０にはダイヤフラムのような易変形部を作る必要がない。それゆえ、センサ基板２０の構造や製造方法をシンプルにすることができる（例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）加工が不要となる。）。また、センサ基板２０の任意の位置に応力を誘導できることから、歪検知素子２１のレイアウトなどフォースセンサ１の設計自由度を高めることができる。例えば、外力印加に基づく第１領域１０１の圧縮に異方性を付与すれば、センサ基板２０へと伝搬する応力を特定の方向に誘導することも可能となる。
【0040】
ここで、第１領域１０１は空洞でもよい。また、第１領域１０１はセンサ基板２０に接していてもよいし、接していなくてもよい。第１領域１０１がセンサ基板２０に接している場合には、第２領域１０２の接触部１０２ａの応力集中に起因してセンサ基板２０において引張変形が生じるときに、相対的に剛性が低い第１領域１０１を構成する部材がセンサ基板２０に接触していることで、引張変形が生じやすくなる。それゆえ、引張変形が生じる部分に第１領域１０１を構成する部材が接触していない場合に比べて、歪検知素子２１の検知感度が高くなる。
【0041】
また、Ｚ１－Ｚ２方向に見て、受圧部１１の少なくとも一部は、第１領域１０１およびセンサ基板２０と重複するように構成される。これにより、受圧部１１に加えられた外力Ｐ１の付与中心（外力Ｐ１を付与する部材と受圧部１１との接触領域の重心）からＺ１－Ｚ２方向に沿って、第１領域１０１とセンサ基板２０とが配置されるため、第１領域１０１を構成する部材の圧縮変形が生じやすい。これにより、第２領域１０２の変形が生じやすくなり、外力Ｐ１に基づく応力歪を効率的に歪検知素子２１に加えることができる。
【0042】
第１領域１０１と第２領域１０２とを互いに異なる材料にすることで、材料選択によって第１領域１０１と第２領域１０２との剛性のバランスが設定され、第１領域１０１による応力誘導機能と、第２領域１０２による応力集中機能とを任意に設定できるようになる。
【0043】
（荷重印加の応力分布）
図８から図１０は、本実施形態に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
図８には、本実施形態に係るフォースセンサ１に荷重が印加された際の断面応力分布が示される。
図９には、本実施形態に係るフォースセンサ１に荷重が印加された際のセンサ基板２０のＺ１側表面の応力分布が示される。
図１０には、本実施形態に係るフォースセンサ１に荷重が印加された際のセンサ基板２０の歪検知素子２１が存在する深さ（Ｚ１－Ｚ２方向の位置）におけるＸ１－Ｘ２方向の応力分布が示される。
図８から図１０は、本実施形態に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
図８には、本実施形態に係るフォースセンサ１に荷重が印加された際の断面応力分布が示される。
図９には、本実施形態に係るフォースセンサ１に荷重が印加された際のセンサ基板２０のＺ１側表面の応力分布が示される。
図１０には、本実施形態に係るフォースセンサ１に荷重が印加された際のセンサ基板２０の歪検知素子２１が存在する深さ（Ｚ１－Ｚ２方向の位置）におけるＸ１－Ｘ２方向の応力分布が示される。
【0044】
本実施形態に係るフォースセンサ１においては、Ｚ１－Ｚ２方向に見て第１領域１０１よりも狭い突出部１２ａが設けられている。この突出部１２ａに荷重を印加すると、突出部１２ａを有する受圧部材１２から伝圧部材１０へ応力が伝わった際、第２領域１０２に比べて第１領域１０１が優先的に圧縮される。これにより、伝圧部材１０へ伝わった応力は第１領域１０１と第２領域１０２との境界部分に集中していることが分かる。したがって、第１領域１０１と第２領域１０２との境界近傍のセンサ基板２０に歪検知素子２１を設けることで、受圧部１１で受けた荷重を歪検知素子２１で効率的に検知することが可能となる。
【0045】
（突出部の他の例）
図１１は、他の例に係る突出部を備えたフォースセンサを示す斜視図である。
図１２は、他の例に係る突出部を備えたフォースセンサを示す断面図である。
図１３から図１５は、突出部の他の例を備えたフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
図１２には、図１１に示すＢ－Ｂ’線の断面図が示される。
図１３には、他の例に係る突出部（他の突出部１２ｂ）を備えたフォースセンサ１Ａに荷重が印加された際の断面応力分布が示される。
図１４には、他の突出部１２ｂを備えたフォースセンサ１Ａに荷重が印加された際のセンサ基板２０のＺ１側表面の応力分布が示される。
図１５には、他の突出部１２ｂを備えたフォースセンサ１Ａに荷重が印加された際のセンサ基板２０の歪検知素子２１が存在する深さ（Ｚ１－Ｚ２方向の位置）におけるＸ１－Ｘ２方向の応力分布が示される。
図１１は、他の例に係る突出部を備えたフォースセンサを示す斜視図である。
図１２は、他の例に係る突出部を備えたフォースセンサを示す断面図である。
図１３から図１５は、突出部の他の例を備えたフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
図１２には、図１１に示すＢ－Ｂ’線の断面図が示される。
図１３には、他の例に係る突出部（他の突出部１２ｂ）を備えたフォースセンサ１Ａに荷重が印加された際の断面応力分布が示される。
図１４には、他の突出部１２ｂを備えたフォースセンサ１Ａに荷重が印加された際のセンサ基板２０のＺ１側表面の応力分布が示される。
図１５には、他の突出部１２ｂを備えたフォースセンサ１Ａに荷重が印加された際のセンサ基板２０の歪検知素子２１が存在する深さ（Ｚ１－Ｚ２方向の位置）におけるＸ１－Ｘ２方向の応力分布が示される。
【0046】
図１１および図１２に示すように、フォースセンサ１Ａにおいて、他の突出部１２ｂは、Ｚ１－Ｚ２方向に見て第１領域１０１と重なる位置であって第１領域１０１よりも大きく設けられる。他の突出部１２ｂは、図８に示す突出部１２ａよりも大きい。受圧部材１２における突出部１２ｂとは反対側には対向突出部１２ｃが設けられていてもよい。対向突出部１２ｃはＺ１－Ｚ２方向に見て突出部１２ｂと重なる位置であって突出部１２ｂよりも小さく設けられることが好ましい。
【0047】
突出部１２ｂが大きいと、突出部１２ｂに接触させる部材を安定して突出部１２ｂに当てることができる。また、対向突出部１２ｃを突出部１２ｂよりも小さくすることで、大きな突出部１２ｂで安定して受けた荷重を対向突出部１２ｃに集中させて歪検知素子２１へ与えることができる。
【0048】
この突出部１２ｂに荷重を印加すると、突出部１２ｂを有する受圧部材１２から伝圧部材１０へ応力が伝わった際、応力が第１領域１０１と第２領域１０２との境界部分により多く集中していることが分かる。したがって、第１領域１０１と第２領域１０２との境界近傍のセンサ基板２０に歪検知素子２１を設けることで、受圧部１１で受けた荷重を歪検知素子２１で効率的に検知することが可能となる。
【0049】
（比較例）
図１６Ａは、比較例に係るフォースセンサの構成を例示するＸＺ断面図である。図１６Ｂは、比較例に係るフォースセンサの構成を例示するＸＹ断面図であり、図１６ＡのＣ－Ｃ’線での断面図である。
図１７は、比較例に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
図１６Ａは、比較例に係るフォースセンサの構成を例示するＸＺ断面図である。図１６Ｂは、比較例に係るフォースセンサの構成を例示するＸＹ断面図であり、図１６ＡのＣ－Ｃ’線での断面図である。
図１７は、比較例に係るフォースセンサに荷重が印加された際の応力分布図である。
【0050】
図１６Ａに示されるように、比較例に係るフォースセンサ（比較フォースセンサ２）では、単結晶シリコンを用いたＭＥＭＳ加工によるセンサ素子２５’がセンサ基板２９上に積層された構造を備える。センサ素子２５’のＺ２側には変位部２６と歪検知素子２１とが形成される。センサ素子２５’のＺ１側には受圧部２７が設けられる。センサ素子２５’は封止樹脂２８によって覆われ、受圧部２７の一部は封止樹脂２８のＺ１側から突出している。図１６Ｂに示されるように、変位部２６は、正方形に近い形状を有するダイヤフラムからなり、センサ素子２５’の他の部分とは、Ｘ１－Ｘ２方向の２カ所およびＹ１－Ｙ２方向の２カ所に設けられた連結部により連結されている。この４つの連結部のそれぞれに歪検知素子２１が設けられている。
【0051】
比較フォースセンサ２の受圧部２７に荷重を印加すると、図１７に示されるように、センサ素子２５’に荷重に起因してたわみ変形が発生してＺ２側のセンサ基板２９へと応力が伝わる。この際、ダイヤフラムからなる変位部２６と連結部との相対位置が変化し、この変化を歪検知素子２１が検出して信号が出力される。ここで、比較フォースセンサ２では、受圧部２７はセンサ素子２５’とともに靭性の低い単結晶シリコンで形成される。このため、比較フォースセンサ２に強い荷重（衝撃荷重）が印加されると、その荷重は単結晶シリコンからなる部材（受圧部２７、センサ素子２５’）を介してセンサ基板２９へと伝搬する。このため、比較フォースセンサ２は荷重の影響を受けやすく、例えば、過大な荷重が印加されると受圧部２７やセンサ素子２５’が破損する可能性が高くなる場合がある。
【0052】
これに対し、本実施形態に係るフォースセンサ１では、受圧部１１に印加された荷重によって第１領域１０１は優先的に圧縮され、第２領域１０２へ応力を誘導することができる。したがって、衝撃荷重が印加されても第１領域１０１で吸収しながら第２領域１０２へ応力を誘導でき、耐衝撃性が高くなる。また、第１領域１０１と第２領域１０２との境界近傍のセンサ基板２０に歪検知素子２１を設けることで、第２領域１０２へ誘導された応力を効果的に歪検知素子２１へ伝えることができ、歪検知素子２１の検知感度を高めることができる。
【0053】
（フォースセンサの製造方法）
図１８Ａから１８Ｃは、本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その１）を例示する模式断面図である。
先ず、図１８Ａに示すように、センサ基板２０を形成する。例えば、シリコン基板２００を用意し、シリコン基板２００に歪検知素子２１を形成する。シリコン基板２００には、シリコンのほか、シリコン化合物も含まれる。歪検知素子２１は、例えばピエゾ抵抗素子である。次いで、シリコン基板２００の歪検知素子２１が設けられた側の面に第１部材２１０を付設する（付設ステップ）。第１部材２１０には、例えばフォトレジストの硬化物が用いられる。第１部材２１０はシリコン基板２００の歪検知素子２１が設けられた側の面の一部を覆うように設けられる。第１部材２１０の縁部２１０ａの位置は、歪検知素子２１の近傍である。これにより、前記歪検知素子２１は、第１部材２１０の外縁近傍と重なる重複部分を有する。その後、歪検知素子２１が形成されてシリコン基板２００を所定のサイズにダイシングすることでセンサ基板２０が形成される。
図１８Ａから１８Ｃは、本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その１）を例示する模式断面図である。
先ず、図１８Ａに示すように、センサ基板２０を形成する。例えば、シリコン基板２００を用意し、シリコン基板２００に歪検知素子２１を形成する。シリコン基板２００には、シリコンのほか、シリコン化合物も含まれる。歪検知素子２１は、例えばピエゾ抵抗素子である。次いで、シリコン基板２００の歪検知素子２１が設けられた側の面に第１部材２１０を付設する（付設ステップ）。第１部材２１０には、例えばフォトレジストの硬化物が用いられる。第１部材２１０はシリコン基板２００の歪検知素子２１が設けられた側の面の一部を覆うように設けられる。第１部材２１０の縁部２１０ａの位置は、歪検知素子２１の近傍である。これにより、前記歪検知素子２１は、第１部材２１０の外縁近傍と重なる重複部分を有する。その後、歪検知素子２１が形成されてシリコン基板２００を所定のサイズにダイシングすることでセンサ基板２０が形成される。
【0054】
次に、図１８Ｂに示すように、センサ基板２０を配線基板３０に実装し、ボンディングワイヤ３２によってセンサ基板２０と配線基板３０のパッド３１とを接続する。
【0055】
次に、図１８Ｃに示すように、センサ基板２０の第１面２０ａ側に第２部材２２０を配置する（配置ステップ）。第２部材２２０は、配線基板３０におけるセンサ基板２０が実装された側（Ｚ１側）にて、センサ基板２０とともにボンディングワイヤ３２を覆うように形成される。
【0056】
第２部材２２０は、例えば射出成形やトランスファーモールド法などの成形プロセスによって配置される。第２部材２２０には、第１部材２１０よりも剛性の高い（ヤング率の高い）材料が用いられる。第２部材２２０には、例えばシリカ充填エポキシ樹脂が用いられる。また、第２部材２２０を配置する際、インサート成形によって受圧部材１２を第２部材に一体的に形成してもよい（付着ステップ）。これにより、フォースセンサ１が製造される。
【0057】
このように製造されたフォースセンサ１では、第１部材２１０および第２部材２２０によって伝圧部材１０が構成される。このうち第１部材２１０が第１領域１０１となり、第１部材２１０と隣接する第２部材２２０が第２領域１０２となる。
【0058】
次に、本実施形態に係るフォースセンサ１の別の製造方法について説明する。
図１９Ａから１９Ｃは、本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その２）を例示する模式断面図である。
先ず、図１９Ａに示すように、先に説明した製造方法（図１８Ａおよび図１８Ｂ参照）と同様に、センサ基板２０を形成し、センサ基板２０を配線基板３０に実装する。次いで、ボンディングワイヤ３２によってセンサ基板２０と配線基板３０のパッド３１とを接続する。
図１９Ａから１９Ｃは、本実施形態に係るフォースセンサの製造方法（その２）を例示する模式断面図である。
先ず、図１９Ａに示すように、先に説明した製造方法（図１８Ａおよび図１８Ｂ参照）と同様に、センサ基板２０を形成し、センサ基板２０を配線基板３０に実装する。次いで、ボンディングワイヤ３２によってセンサ基板２０と配線基板３０のパッド３１とを接続する。
【0059】
次に、図１９Ｂに示すように、伝圧部材１０を用意する。伝圧部材１０には、例えばシリカ充填エポキシ樹脂が用いられる。伝圧部材１０のＺ２側の略中央部には空洞１５が設けられる。空洞１５は、Ｚ２側に開口した第１空洞部分１５ａと、第１空洞部分１５ａのＺ１側に設けられ、第１空洞部分１５ａと連通する第２空洞部分１５ｂとを有する。第１空洞部分１５ａの大きさはセンサ基板２０の大きさとほぼ等しい。Ｚ１－Ｚ２方向に見た第２空洞部分１５ｂの大きさは第１空洞部分１５ａの大きさよりも小さい。なお、伝圧部材１０のＺ１側には受圧部材１２が設けられていてもよい（付着ステップ）。
【0060】
次に、図１９Ｃに示すように、センサ基板２０の第１面２０ａ側に伝圧部材１０を配置する（配置ステップ）。この配置によって、センサ基板２０は伝圧部材１０の第１空洞部分１５ａに嵌め込まれる。なお、伝圧部材１０を配置する際、ボンディングワイヤ３２が伝圧部材１０に干渉しないように伝圧部材１０にはボンディングワイヤ３２の逃げの空間（図示せず）が設けられる。
【0061】
伝圧部材１０の第１空洞部分１５ａの内部にセンサ基板２０を配置・固定すると、センサ基板２０の第１面２０ａの中央部分に第２空洞部分１５ｂが位置する。また、第２空洞部分１５ｂに隣接する伝圧部材１０（第１空洞部分１５ａのＺ１側）はセンサ基板２０の第１面２０ａに接する。これにより、フォースセンサ１が製造される。なお、伝圧部材１０とセンサ基板２０とを接着材料を用いて固定する場合には、伝圧部材１０は第１面２０ａに接着材料の硬化物を介して接触することになるが、接着材料の硬化物は伝圧部材１０の一部と位置づけられ、突出部１２ａに印加された荷重は、伝圧部材１０からセンサ基板２０へと適切に伝達される。
【0062】
このように製造されたフォースセンサ１では、伝圧部材１０の第２空洞部分１５ｂからなる空隙部が第１領域１０１となり、伝圧部材１０において第２空洞部分１５ｂと隣接しセンサ基板２０の第１面２０ａと接する部分が第２領域１０２となる。
【0063】
このように、本実施形態によれば、耐荷重性および歪検知特性に優れたフォースセンサ１およびフォースセンサ１の製造方法を提供することが可能となる。
【0064】
本実施形態に係るフォースセンサ１および比較フォースセンサ２がそれぞれ備える４つの歪検知素子２１を有するフルブリッジ回路の出力値（相対値）を、シミュレーションにより求めた。
【0065】
具体的には、フォースセンサ１として、Ｚ１－Ｚ２方向に見た第１領域１０１の大きさが異なり、第１領域１０１と第２領域１０２との境界ＢＬと、歪検知素子２１との位置関係が異なるものを６種類（フォースセンサ１ａ～１ｆ）設定した。これらのフォースセンサ１ａ～１ｆを図２０Ａ～図２０Ｆに示した。
【0066】
図２０Ａに示されるように、フォースセンサ１ａでは、歪検知素子２１は境界ＢＬよりも外側（第２領域１０２側）に位置する。図２０Ｂに示されるように、フォースセンサ１ｂでは、歪検知素子２１は境界ＢＬ上に位置する。図２０Ｃから図２０Ｆに示されるように、フォースセンサ１ｃ～１ｆでは、歪検知素子２１は境界ＢＬよりも内側（第１領域１０１側）に位置し、フォースセンサ１ｃからフォースセンサ１ｆの順番で、歪検知素子２１と境界ＢＬとの距離は大きくなり、歪検知素子２１は相対的に第１領域１０１の内側に位置する。
【0067】
これらのフォースセンサ１ａ～１ｆおよび比較フォースセンサ２のそれぞれに等しい荷重を印加したときのフルブリッジ回路からの出力値を、比較フォースセンサ２からの出力値を１として、相対比較した。その結果を表１に示す。また、表１に示される結果をグラフ化したものを図２１に示す。
【0068】
【表1】
【0069】
表１および図２１に示されるように、比較フォースセンサ２の出力を１とすると、Ｚ１－Ｚ２方向に見て歪検知素子２１が第１領域１０１と重複しないフォースセンサ１ａでは、出力は正の値となったが、Ｚ１－Ｚ２方向に見て歪検知素子２１が第１領域１０１と重複するフォースセンサ１ｂ～１ｆでは、出力の値は負となった。すなわち、比較フォースセンサ２およびフォースセンサ１ａでは、歪検知素子２１は圧縮変形するが、フォースセンサ１ｂ～１ｆでは、歪検知素子２１は引張変形することが示された。
【0070】
歪検知素子２１が引張変形したフォースセンサ１ｂ～１ｆで出力値を対比すると、Ｚ１－Ｚ２方向に見て歪検知素子２１が第１領域１０１における第２領域１０２との境界ＢＬに最も近く配置されたフォースセンサ１ｃが最も出力値の絶対値が大きく、Ｚ１－Ｚ２方向に見て歪検知素子２１が境界ＢＬから離れるほど、出力値の絶対値が低くなる傾向が示された。出力値が最大となったフォースセンサ１ｃでは、出力値の絶対値は比較フォースセンサ２と同等であった。
【0071】
表１に示される結果から、本実施形態に係るフォースセンサ１ｂ～１ｆでは、荷重が印加された際の歪検知素子２１の変形を引張方向にすることができる。その結果、センサ基板２０にかかる圧縮方向の応力を低減でき、センサ基板２０の耐荷重性を向上させることができる。これにより、受圧部１１の破損を効果的に防止することができる。
【0072】
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。
【符号の説明】
【0073】
１，１Ａ，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…フォースセンサ
２…比較フォースセンサ
１０…伝圧部材
１１…受圧部
１２…受圧部材
１２ａ，１２ｂ…突出部
１２ｃ…対向突出部
１５…空洞
１５ａ…第１空洞部分
１５ｂ…第２空洞部分
２０，２９…センサ基板
２０ａ…第１面
２１…歪検知素子
２２…パッド
２５’…センサ素子
２６…変位部
２７…受圧部
２８…封止樹脂
３０…配線基板
３１…パッド
３２…ボンディングワイヤ
１０１…第１領域
１０１ａ…境界
１０２…第２領域
１０２ａ…接触部
２００…シリコン基板
２１０…第１部材
２１０ａ…縁部
２２０…第２部材
ＢＬ…境界
Ｐ１…外力
Ｐ２…矢印
２…比較フォースセンサ
１０…伝圧部材
１１…受圧部
１２…受圧部材
１２ａ，１２ｂ…突出部
１２ｃ…対向突出部
１５…空洞
１５ａ…第１空洞部分
１５ｂ…第２空洞部分
２０，２９…センサ基板
２０ａ…第１面
２１…歪検知素子
２２…パッド
２５’…センサ素子
２６…変位部
２７…受圧部
２８…封止樹脂
３０…配線基板
３１…パッド
３２…ボンディングワイヤ
１０１…第１領域
１０１ａ…境界
１０２…第２領域
１０２ａ…接触部
２００…シリコン基板
２１０…第１部材
２１０ａ…縁部
２２０…第２部材
ＢＬ…境界
Ｐ１…外力
Ｐ２…矢印
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【図20E】
【図20F】
【図21】
