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JP7659380B2 - Manufacturing method of laminated film and strain sensor - Google Patents
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JP7659380B2 - Manufacturing method of laminated film and strain sensor - Google Patents

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Description

本発明は、積層フィルムおよび歪みセンサの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated film and a strain sensor.

従来、ポリイミドからなる基材と、その上に形成された窒化クロムからなる抵抗体とを備えるひずみゲージが知られている(例えば、下記特許文献1参照。)。 Conventionally, a strain gauge has been known that has a substrate made of polyimide and a resistor made of chromium nitride formed on the substrate (see, for example, Patent Document 1 below).

特開2019-66312号公報JP 2019-66312 A

しかるに、ひずみゲージには、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動を抑制することが要求される。しかし、特許文献1に記載のひずみゲージは、上記した要求を十分に満足できないという不具合がある。 Therefore, strain gauges are required to suppress the variation in temperature resistance coefficient caused by storage in a hot and humid environment. However, the strain gauge described in Patent Document 1 has the disadvantage of not being able to fully satisfy the above requirements.

また、歪みゲージの抵抗体がクラックを生じれば、被検体の歪みをセンシングできないという不具合がある。 In addition, if a crack occurs in the resistor of the strain gauge, it will be impossible to sense the strain of the test object.

本発明は、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制され、クラックの生成が抑制された積層フィルムおよび歪みセンサの製造方法を提供する。 The present invention provides a laminated film and a method for manufacturing a strain sensor in which the variation in temperature resistance coefficient caused by storage in a humid and hot environment is suppressed and the generation of cracks is suppressed.

本発明(1)は、絶縁性の基材フィルムと、抵抗層とを厚み方向に順に備える積層フィルムであり、前記抵抗層の厚みが、150nm以下であり、前記積層フィルムを、前記厚み方向に直交し、かつ、互いに直交する第1方向および第2方向のそれぞれの長さが15mmおよび5mmとなるようにカットし、85℃、85%RHの雰囲気下で、4時間、前記サンプルの第1方向両端部を49mN/5mmの力で引っ張った後における、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおける寸法変化率の絶対値は、いずれも、0.025%以下である、積層フィルムを含む。 The present invention (1) is a laminated film having an insulating base film and a resistive layer in that order in the thickness direction, the resistive layer having a thickness of 150 nm or less, the laminated film being cut to have lengths of 15 mm and 5 mm in a first direction and a second direction perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other, and the absolute values of the dimensional change rates in each of the first direction and the second direction after pulling both ends of the sample in the first direction with a force of 49 mN/5 mm for 4 hours in an atmosphere of 85°C and 85% RH are both 0.025% or less.

本発明の積層フィルムでは、第1方向および第2方向のそれぞれの積層フィルムの寸法変化率の絶対値が、いずれも、0.025%以下であるので、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制される。また、本発明の積層フィルムでは、抵抗層の厚みが150nm以下であるので、クラックの生成を抑制できる。 In the laminate film of the present invention, the absolute values of the dimensional change rates of the laminate film in both the first and second directions are 0.025% or less, so that the fluctuation of the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment is suppressed. In addition, in the laminate film of the present invention, the thickness of the resistance layer is 150 nm or less, so that the generation of cracks can be suppressed.

本発明(2)は、絶縁性の基材フィルムと、抵抗層とを厚み方向に順に備え、前記抵抗層の厚みが、150nm以下であり、前記基材フィルムを、前記厚み方向に直交し、かつ、互いに直交する第1方向および第2方向のそれぞれの長さが15mmおよび5mmとなるようにカットし、85℃、85%RHの雰囲気下で、4時間、前記サンプルの第1方向両端部を49mN/5mmの力で引っ張った後における、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおける寸法変化率の絶対値は、いずれも、0.040%以下である、積層フィルムを含む。 The present invention (2) includes a laminated film having an insulating base film and a resistive layer in that order in the thickness direction, the resistive layer having a thickness of 150 nm or less, the base film being cut so that the lengths in a first direction and a second direction perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other are 15 mm and 5 mm, respectively, and after both ends of the sample in the first direction are pulled with a force of 49 mN/5 mm for 4 hours in an atmosphere of 85°C and 85% RH, the absolute values of the dimensional change rates in each of the first direction and the second direction are both 0.040% or less.

本発明の積層フィルムでは、第1方向および第2方向のそれぞれにおける基材フィルムの寸法変化率の絶対値が、いずれも、0.040%以下であるので、積層フィルムは、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制される。また、本発明の積層フィルムでは、抵抗層の厚みが150nm以下であるので、クラックの生成を抑制できる。 In the laminated film of the present invention, the absolute values of the dimensional change rate of the base film in each of the first and second directions are 0.040% or less, so that the laminated film is prevented from varying in temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment. In addition, in the laminated film of the present invention, the thickness of the resistive layer is 150 nm or less, so that the generation of cracks can be prevented.

本発明(3)は、前記抵抗層が、窒化クロムを含む、(1)または(2)に記載の積層フィルムを含むを含む。 The present invention (3) includes the laminate film according to (1) or (2), in which the resistive layer contains chromium nitride.

本発明(4)は、前記基材フィルムが、ポリイミドまたはポリエチレンナフタレートである、(1)~(3)に記載の積層フィルムを含む。 The present invention (4) includes the laminate film according to any one of (1) to (3), in which the base film is polyimide or polyethylene naphthalate.

本発明(5)は、(1)また(2)に記載の積層フィルムにおける前記抵抗層をパターンニングして歪みセンサ部を形成する、歪みセンサの製造方法を含む。 The present invention (5) includes a method for manufacturing a strain sensor, which comprises patterning the resistive layer in the laminate film described in (1) or (2) to form a strain sensor portion.

本発明の製造方法によれば、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制され、クラックの生成が抑制された歪みセンサを製造できる。 The manufacturing method of the present invention makes it possible to manufacture a strain sensor in which the variation in temperature resistance coefficient caused by storage in a humid and hot environment is suppressed and the generation of cracks is suppressed.

本発明の積層フィルム、および、歪みセンサの製造方法により製造される歪みセンサは、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制され、クラックの生成が抑制されている。 The laminated film and strain sensor manufactured by the strain sensor manufacturing method of the present invention suppress the variation in temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment, and suppress the formation of cracks.

図1は、本発明の一実施形態の積層フィルムの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a laminated film according to one embodiment of the present invention. 図2A~図2Bは、図1に示す抵抗層をパターニングした歪みセンサであり、図2Aが、断面図、図2Bが、平面図である。2A and 2B show a strain sensor in which the resistive layer shown in FIG. 1 is patterned, with FIG. 2A being a cross-sectional view and FIG. 2B being a plan view. 図3は、寸法変化率の測定対象となる基材フィルムの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a substrate film that is the subject of measurement of the dimensional change rate.

<第1実施形態>
本発明の積層フィルムの第1実施形態を、図1を参照して説明する。
First Embodiment
A first embodiment of the laminated film of the present invention will be described with reference to FIG.

<積層フィルム>
積層フィルム1は、後で説明する歪みセンサ15(図2A~図2B参照)の製造に用いられる歪みセンサ用フィルムである。つまり、積層フィルム1は、歪みセンサ15を作製するための中間部材である。ただし、積層フィルム1は、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。この積層フィルム1は、厚み方向に直交する面方向に延びる。具体的には、積層フィルム1は、基材フィルム2と、抵抗層3とを厚み方向一方側に向かって順に備える。
<Laminated film>
The laminated film 1 is a film for a strain sensor used in manufacturing a strain sensor 15 (see FIGS. 2A to 2B) described later. In other words, the laminated film 1 is an intermediate member for producing the strain sensor 15. However, the laminated film 1 is a device that can be distributed as a single component and is industrially applicable. The laminated film 1 extends in a planar direction perpendicular to the thickness direction. Specifically, the laminated film 1 includes a base film 2 and a resistive layer 3 in this order toward one side in the thickness direction.

<基材フィルム>
基材フィルム2は、絶縁性である。基材フィルム2は、積層フィルム1の厚み方向他方面を形成する。基材フィルム2は、面方向に延びる。
<Base film>
The base film 2 is insulating. The base film 2 forms the other surface in the thickness direction of the laminate film 1. The base film 2 extends in the planar direction.

基材フィルム2の25℃~155℃における熱膨張係数は、厚み方向に直交し、かつ、互いに直交する第1方向および第2方向のいずれの方向においても、例えば、28ppm/℃以下、好ましくは、20ppm/℃以下、より好ましくは、17ppm/℃以下であり、また、例えば、1ppm/℃以上である。基材フィルム2の熱膨張係数が上記した上限以下であれば、積層フィルム1の寸法変化率の絶対値(後述)を所定範囲にできる。熱膨張係数の測定方法は、後の実施例では、例えば、JIS K 7197(1991)の記載に従って測定される。 The thermal expansion coefficient of the base film 2 at 25°C to 155°C is, for example, 28 ppm/°C or less, preferably 20 ppm/°C or less, more preferably 17 ppm/°C or less, and for example, 1 ppm/°C or more, in both the first direction and the second direction perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other. If the thermal expansion coefficient of the base film 2 is equal to or less than the upper limit mentioned above, the absolute value of the dimensional change rate of the laminate film 1 (described later) can be kept within a predetermined range. In the examples described later, the thermal expansion coefficient is measured, for example, according to the description of JIS K 7197 (1991).

また、基材フィルム2の200℃における熱収縮率は、例えば、0.05%以下、好ましくは、0.04%以下、より好ましくは、0.03%以下、とりわけ好ましくは、0.02%以下であり、また、例えば、0%超過である。基材フィルム2の熱収縮率が上記した上限以下であれば、積層フィルム1の寸法変化率の絶対値(後述)を所定範囲にできる。熱膨張係数は、JIS K 7133(1999)の記載に従って測定される。 The thermal shrinkage rate of the base film 2 at 200°C is, for example, 0.05% or less, preferably 0.04% or less, more preferably 0.03% or less, particularly preferably 0.02% or less, and is, for example, more than 0%. If the thermal shrinkage rate of the base film 2 is equal to or less than the upper limit described above, the absolute value of the dimensional change rate of the laminate film 1 (described later) can be kept within a specified range. The thermal expansion coefficient is measured according to the description of JIS K 7133 (1999).

基材フィルム2の材料は、特に限定されず、具体的には、上記した熱膨張係数および/または熱収縮率の範囲を有する材料が選択される。基材フィルム2の材料としては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などの樹脂が挙げられる。これらは、単独使用または併用することができる。好ましくは、低い熱膨張係数および低い熱収縮率を得る観点から、PI、PENが挙げられる。基材フィルム2は、市販品を用いることができ、例えば、カプトン200V、カプトン200EN、カプトン150EN(以上、東レ・デュポン社製のポリイミドフィルム)、テオネックスシリーズ(帝人社製のポリエチレンナフタレートフィルム)などが用いられる。 The material of the base film 2 is not particularly limited, and specifically, a material having the above-mentioned range of thermal expansion coefficient and/or thermal shrinkage rate is selected. Examples of the material of the base film 2 include resins such as polyimide (PI) and polyethylene naphthalate (PEN). These can be used alone or in combination. From the viewpoint of obtaining a low thermal expansion coefficient and a low thermal shrinkage rate, PI and PEN are preferable. The base film 2 can be a commercially available product, such as Kapton 200V, Kapton 200EN, Kapton 150EN (all polyimide films manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.), and the Teonex series (polyethylene naphthalate films manufactured by Teijin Limited).

基材フィルム2の厚みは、特に限定されず、例えば、2μm以上、好ましくは、10μm以上、より好ましくは、20μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、300μm以下、より好ましくは、100μm以下である。 The thickness of the base film 2 is not particularly limited, and is, for example, 2 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, and is, for example, 500 μm or less, preferably 300 μm or less, more preferably 100 μm or less.

基材フィルム2の厚み方向一方面には、抵抗層3との密着性向上のため、例えば、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、スパッタエッチング処理などの処理を施すことができる。 One side of the base film 2 in the thickness direction can be subjected to treatments such as corona discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, plasma treatment, and sputter etching treatment to improve adhesion with the resistive layer 3.

<抵抗層>
抵抗層3は、積層フィルム1から歪みセンサ15(図2A~図2B参照)が製造されるときに、パターニングされる層である。抵抗層3は、基材フィルム2の厚み方向一方面に配置されている。抵抗層3は、積層フィルム1の厚み方向一方面を形成する。具体的には、抵抗層3は、基材フィルム2の厚み方向一方面の全部に接触している。
<Resistance layer>
The resistive layer 3 is a layer that is patterned when the strain sensor 15 (see FIGS. 2A and 2B) is manufactured from the laminated film 1. The resistive layer 3 is disposed on one surface in the thickness direction of the base film 2. The resistive layer 3 forms one surface in the thickness direction of the laminated film 1. Specifically, the resistive layer 3 is in contact with the entire one surface in the thickness direction of the base film 2.

抵抗層3は、窒化クロムを含む。具体的には、抵抗層3の材料は、窒化クロムを主成分として含有する。一方、抵抗層3の材料には、例えば、不可避不純物の混入が許容される。抵抗層3における不可避不純物の割合は、例えば、1原子%以下、好ましくは、0.1原子%以下、より好ましくは、0.05原子%以下である。好ましくは、抵抗層3は、窒化クロムからなる。 The resistive layer 3 contains chromium nitride. Specifically, the material of the resistive layer 3 contains chromium nitride as a main component. On the other hand, the material of the resistive layer 3 is allowed to contain, for example, unavoidable impurities. The proportion of unavoidable impurities in the resistive layer 3 is, for example, 1 atomic % or less, preferably 0.1 atomic % or less, and more preferably 0.05 atomic % or less. Preferably, the resistive layer 3 is made of chromium nitride.

窒化クロムでは、クロム原子100モル部に対する窒素原子のモル部は、例えば、1.0モル部以上であり、また、例えば、例えば、10.0モル部以下である。クロム原子100モル部に対する窒素原子のモル部は、ラザフォード後方散乱分析法(RBS)により測定される。 In chromium nitride, the molar parts of nitrogen atoms per 100 molar parts of chromium atoms is, for example, 1.0 molar part or more, and, for example, 10.0 molar parts or less. The molar parts of nitrogen atoms per 100 molar parts of chromium atoms are measured by Rutherford backscattering spectrometry (RBS).

抵抗層3の厚みは、150nm以下である。他方、抵抗層3の厚みが150nmを越えると、抵抗層3におけるクラックを生じ易い。 The thickness of the resistive layer 3 is 150 nm or less. On the other hand, if the thickness of the resistive layer 3 exceeds 150 nm, cracks are likely to occur in the resistive layer 3.

抵抗層3の厚みは、好ましくは、100nm以下、より好ましくは、90nm以下、さらに好ましくは、80nm以下であり、また、例えば、10nm以上、好ましくは、20nm以上である。抵抗層3の厚みが上記した下限以上であれば、高いゲージ率を確保できる。 The thickness of the resistive layer 3 is preferably 100 nm or less, more preferably 90 nm or less, and even more preferably 80 nm or less, and is, for example, 10 nm or more, preferably 20 nm or more. If the thickness of the resistive layer 3 is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, a high gauge factor can be ensured.

<積層フィルムの製造方法>
積層フィルム1の製造方法では、例えば、ロール-トゥ-ロール方式で積層フィルム1を形成する。
<Method of manufacturing laminated film>
In the method for producing the laminated film 1, for example, the laminated film 1 is formed by a roll-to-roll method.

まず、この方法では、例えば、長尺の基材フィルム2を準備する。この場合において、長尺方向を第1方向とし、長尺方向および厚み方向に直交する幅方向を第2方向とすれば、基材フィルム2の第1方向における50~200℃の熱膨張係数の絶対値は、例えば、28ppm/℃以下、好ましくは、20ppm/℃以下、より好ましくは、15ppm/℃以下であり、また、例えば、1ppm/℃以上である。基材フィルム2の第2方向における50~200℃の熱膨張係数の絶対値は、例えば、28ppm/℃以下、好ましくは、15ppm/℃以下、より好ましくは、10ppm/℃以下であり、また、例えば、0.5ppm/℃以上である。 First, in this method, for example, a long base film 2 is prepared. In this case, if the long direction is the first direction and the width direction perpendicular to the long direction and the thickness direction is the second direction, the absolute value of the thermal expansion coefficient of the base film 2 from 50 to 200°C in the first direction is, for example, 28 ppm/°C or less, preferably 20 ppm/°C or less, more preferably 15 ppm/°C or less, and for example, 1 ppm/°C or more. The absolute value of the thermal expansion coefficient of the base film 2 from 50 to 200°C in the second direction is, for example, 28 ppm/°C or less, preferably 15 ppm/°C or less, more preferably 10 ppm/°C or less, and for example, 0.5 ppm/°C or more.

次いで、この方法では、長尺の基材フィルム2を搬送しながら、抵抗層3を基材フィルム2の厚み方向一方面に成膜する。成膜方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などが挙げられる。好ましくは、スパッタリング法、より好ましくは、反応性スパッタリングが挙げられる。 Next, in this method, the resistive layer 3 is formed on one side of the substrate film 2 in the thickness direction while the long substrate film 2 is being transported. Examples of the film formation method include sputtering, vacuum deposition, and ion plating. Sputtering is preferred, and reactive sputtering is more preferred.

反応性スパッタリングでは、ターゲットは、クロムからなり、スパッタリングガスとして、アルゴンなどの不活性ガスと、窒素との混合ガスが用いられる。不活性ガス100体積部に対する窒素の体積部数は、例えば、0.5~15体積部である。 In reactive sputtering, the target is made of chromium, and the sputtering gas is a mixture of an inert gas such as argon and nitrogen. The volume ratio of nitrogen to 100 volume parts of inert gas is, for example, 0.5 to 15 volume parts.

これにより、基材フィルム2および抵抗層3を備える積層フィルム1を作製する。 This produces a laminate film 1 having a base film 2 and a resistive layer 3.

その後、必要により、抵抗層3の結晶性を高めて安定性を向上させるために、積層フィルム1を加熱する。加熱温度は、特に限定されず、例えば、100℃以上、好ましくは、125℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、180℃以下である。加熱時間は、例えば、1分以上、好ましくは、5分以上であり、また、例えば、3時間以下、好ましくは、2時間以下である。 Then, if necessary, the laminated film 1 is heated to increase the crystallinity of the resistance layer 3 and improve its stability. The heating temperature is not particularly limited, and is, for example, 100°C or higher, preferably 125°C or higher, and is, for example, 200°C or lower, preferably 180°C or lower. The heating time is, for example, 1 minute or longer, preferably 5 minutes or longer, and is, for example, 3 hours or shorter, preferably 2 hours or shorter.

これにより、基材フィルム2と、抵抗層3とを備える積層フィルム1とを得る。 This results in a laminated film 1 having a base film 2 and a resistive layer 3.

そして、積層フィルム1の第1方向および第2方向のそれぞれにおける寸法変化率の絶対値は、いずれも、0.025%以下である。積層フィルム1の第1方向および第2方向のそれぞれにおける寸法変化率の絶対値は、いずれも、0.025%以下であるので、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制される。 The absolute values of the dimensional change rate in each of the first and second directions of the laminated film 1 are both 0.025% or less. Since the absolute values of the dimensional change rate in each of the first and second directions of the laminated film 1 are both 0.025% or less, fluctuations in the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment are suppressed.

第1方向および第2方向のそれぞれにおける積層フィルム1の寸法変化率の絶対値は、いずれも、好ましくは、0.020%以下、より好ましくは、0.010%以下、さらに好ましくは、0.005%以下、とりわけ好ましくは、0.003%以下であり、また、例えば、0.000%超過である。 The absolute value of the dimensional change rate of the laminated film 1 in each of the first and second directions is preferably 0.020% or less, more preferably 0.010% or less, even more preferably 0.005% or less, and particularly preferably 0.003% or less, and is, for example, greater than 0.000%.

第1方向および第2方向のそれぞれにおける積層フィルム1の寸法変化率を求めるには、まず、積層フィルム1を第1方向および第2方向のそれぞれの長さが18mmおよび5mmとなるようにカットしてサンプルを作製する。次いで、サンプルの第1方向両端部をチャック治具を用いてその間隔が15mmとなるように固定し、85℃、85%RHの雰囲気下で、4時間、49mN/5mmの力で引っ張る。引っ張った後のサンプルの第1方向の長さを測定する。その後、下記式により、第1方向の寸法変化率を求める。同様の手法を用いて,第2方向の寸法変化率も測定する. To determine the dimensional change rate of the laminated film 1 in each of the first and second directions, first prepare a sample by cutting the laminated film 1 to lengths of 18 mm and 5 mm in the first and second directions, respectively. Next, fix both ends of the sample in the first direction using a chuck jig so that the distance between them is 15 mm, and pull with a force of 49 mN/5 mm for 4 hours in an atmosphere of 85°C and 85% RH. Measure the length of the sample in the first direction after pulling. Then, calculate the dimensional change rate in the first direction using the following formula. Using a similar method, measure the dimensional change rate in the second direction.

第1方向長さの寸法変化率[%]=(引っ張った後のサンプルの第1方向長さ-引っ張る前のサンプルの第1方向長さ)/引っ張る前のサンプルの第1方向長さ×100 Dimensional change rate in the first direction length [%] = (first direction length of sample after pulling - first direction length of sample before pulling) / first direction length of sample before pulling x 100

第2方向長さの寸法変化率[%]=(引っ張った後のサンプルの第2方向長さ-引っ張る前のサンプルの第2方向長さ)/引っ張る前のサンプルの第2方向長さ×100 Dimensional change rate in the second direction length [%] = (second direction length of sample after pulling - second direction length of sample before pulling) / second direction length of sample before pulling x 100

抵抗層3の85℃、85%RHでの240時間保管前後の抵抗温度係数の差は、例えば、100ppm/℃以下、好ましくは、55ppm/℃以下、より好ましくは、50ppm/℃以下、さらに好ましくは、35ppm/℃以下、とりわけ好ましくは、30ppm/℃以下であり、また、例えば、1ppm/℃以上である。保管前後の抵抗温度係数の差が上記した上限以下であれば、歪みセンサ15の測定精度が向上する。 The difference in the temperature coefficient of resistance of the resistive layer 3 before and after storage for 240 hours at 85°C and 85% RH is, for example, 100 ppm/°C or less, preferably 55 ppm/°C or less, more preferably 50 ppm/°C or less, even more preferably 35 ppm/°C or less, particularly preferably 30 ppm/°C or less, and for example, 1 ppm/°C or more. If the difference in the temperature coefficient of resistance before and after storage is equal to or less than the above-mentioned upper limit, the measurement accuracy of the strain sensor 15 is improved.

保管前後の抵抗温度係数の差を求めるには、抵抗層3をパターンニングした後、積層フィルム1の厚み方向一方面および他方面をガラス板で固定し、それらを85℃、85%RHの雰囲気下で240時間保管する。保管前後の抵抗温度係数の差を求める。保管前後の抵抗温度係数の差の求め方の詳細は、後の実施例で記載する。 To determine the difference in the resistance temperature coefficient before and after storage, after patterning the resistive layer 3, one side and the other side in the thickness direction of the laminated film 1 are fixed with glass plates, and they are stored in an atmosphere of 85°C and 85% RH for 240 hours. The difference in the resistance temperature coefficient before and after storage is determined. Details of how to determine the difference in the resistance temperature coefficient before and after storage will be described in the examples below.

<歪みセンサの製造方法>
次に、歪みセンサ15の製造方法を図2A~図2Bを参照して説明する。
<Method of manufacturing strain sensor>
Next, a method for manufacturing the strain sensor 15 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.

図2A~図2Bに示すように、この製造方法では、上記した積層フィルム1における抵抗層3をパターニングして、抵抗パターン4を形成する。抵抗層3をパターニングする方法としては、例えば、エッチングが挙げられ、具体的には、ドライエッチング、ウエットエッチング、好ましくは、ドライエッチング、より好ましくは、レーザエッチングが挙げられる。 As shown in Figures 2A and 2B, in this manufacturing method, the resistive layer 3 in the laminated film 1 described above is patterned to form a resistive pattern 4. Methods for patterning the resistive layer 3 include, for example, etching, specifically dry etching and wet etching, preferably dry etching, and more preferably laser etching.

抵抗パターン4は、歪みセンサ部5と、端子6と、配線7とを一体的に含む。 The resistor pattern 4 integrally includes a strain sensor section 5, a terminal 6, and wiring 7.

図2Bに示すように、歪みセンサ部5は、平面視略葛折り形状を有する。具体的には、歪みセンサ部5は、複数の第1線8と、複数の第1接続線9と、複数の第2接続線10とを有する。 As shown in FIG. 2B, the strain sensor unit 5 has a generally zigzag shape in a plan view. Specifically, the strain sensor unit 5 has a plurality of first wires 8, a plurality of first connection wires 9, and a plurality of second connection wires 10.

複数の第1線8のそれぞれは、第1方向に沿って延びる。複数の第1線8は、第2方向に間隔を隔てて整列配置されている。 Each of the multiple first lines 8 extends along a first direction. The multiple first lines 8 are aligned and spaced apart in the second direction.

複数の第1接続線9は、第2方向に隣り合う第1線8の第1方向一端部を連絡する。 The multiple first connection lines 9 connect the first-direction ends of adjacent first lines 8 in the second direction.

複数の第2接続線10は、第2方向に隣り合う第1線8の第1方向他端部を連絡する。第1方向に投影したときには、第1接続線9および第2接続線10は、交互に配置される。 The multiple second connection lines 10 connect the other ends in the first direction of the first lines 8 adjacent in the second direction. When projected in the first direction, the first connection lines 9 and the second connection lines 10 are arranged alternately.

端子6は、歪みセンサ部5と面方向に間隔を隔てられる。端子6は、例えば、平面視略矩形のランド形状を有する。端子6は、間隔を隔てて2つ設けられる。 The terminal 6 is spaced apart from the strain sensor unit 5 in the planar direction. The terminal 6 has, for example, a land shape that is generally rectangular in plan view. Two terminals 6 are provided with a gap between them.

配線7は、2つの端子6と、歪みセンサ部5の両端とを連絡する。 The wiring 7 connects the two terminals 6 to both ends of the strain sensor unit 5.

歪みセンサ部5では、一の端子6から、一の配線7、歪みセンサ部5および他の配線7を通過して、他の端子6に至る1本の導電パスが形成されている。 In the strain sensor section 5, a single conductive path is formed that runs from one terminal 6 through one wiring 7, the strain sensor section 5 and another wiring 7 to the other terminal 6.

歪みセンサ部5の寸法は、用途および目的に応じて適宜設定される。第1線8、第1接続線9および第2接続線10の幅は、例えば、1μm以上、好ましくは、5μm以上、より好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、150μm以下、好ましくは、100μm以下、より好ましくは、70μm以下である。 The dimensions of the strain sensor section 5 are set appropriately depending on the application and purpose. The widths of the first line 8, the first connection line 9, and the second connection line 10 are, for example, 1 μm or more, preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more, and, for example, 150 μm or less, preferably 100 μm or less, and more preferably 70 μm or less.

また、基材フィルム2の形状も、歪みセンサ15の用途および目的に応じて、適宜設定され、例えば、外形加工により所望の寸法となる。 The shape of the base film 2 is also set appropriately depending on the application and purpose of the strain sensor 15, and is formed to the desired dimensions, for example, by external processing.

<歪みセンサにより歪み量の測定>
次に、歪みセンサ15を被検体20に配置して、被検体20の歪み量(変形量)を測定する方法を説明する。
<Measurement of strain using a strain sensor>
Next, a method of placing the strain sensor 15 on the test object 20 and measuring the amount of strain (amount of deformation) of the test object 20 will be described.

図2Aに示すように、被検体20の表面に、接着層21を介して、歪みセンサ15の積層フィルム1を貼着する。また、2つの端子6には、導電性接着層22を介して、リード線23を接続する。リード線23は、外部の抵抗測定回路(図示せず)と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2A, the laminated film 1 of the strain sensor 15 is attached to the surface of the specimen 20 via an adhesive layer 21. Lead wires 23 are connected to the two terminals 6 via a conductive adhesive layer 22. The lead wires 23 are electrically connected to an external resistance measurement circuit (not shown).

そして、被検体20が歪むと、歪みセンサ部5の抵抗値が変化する。これに基づいて、抵抗測定回路において、歪量が算出される。 When the specimen 20 is distorted, the resistance value of the strain sensor unit 5 changes. Based on this, the amount of strain is calculated in the resistance measurement circuit.

具体的には、被検体20が第1方向に伸張すると、第1線8に引張歪が付与され、第1線8の断面積が減少し、歪みセンサ部5の抵抗が大きくなる。一方、被検体20が収縮すると、第1線8に圧縮歪が付与され、第1線8の断面積が増大し、歪みセンサ部5の抵抗が小さくなる。このような抵抗変化量から、被検体20の歪量が算出される。 Specifically, when the specimen 20 expands in the first direction, a tensile strain is applied to the first wire 8, the cross-sectional area of the first wire 8 decreases, and the resistance of the strain sensor unit 5 increases. On the other hand, when the specimen 20 contracts, a compressive strain is applied to the first wire 8, the cross-sectional area of the first wire 8 increases, and the resistance of the strain sensor unit 5 decreases. The amount of strain in the specimen 20 is calculated from the amount of change in resistance.

<第1実施形態の作用効果>
そして、この積層フィルム1では、第1方向および第2方向のそれぞれの積層フィルム1の寸法変化率の絶対値が、いずれも、0.025%以下であるので、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制される。また、積層フィルム1では、抵抗層3の厚みが150nm以下であるので、クラックの生成を抑制できる。
<Effects of the First Embodiment>
In the laminated film 1, the absolute values of the dimensional change rates of the laminated film 1 in both the first and second directions are 0.025% or less, so that the fluctuation of the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment is suppressed. Also, in the laminated film 1, the thickness of the resistance layer 3 is 150 nm or less, so that the generation of cracks can be suppressed.

また、第1実施形態の製造方法によれば、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制され、クラックの生成が抑制された歪みセンサ15を製造できる。 In addition, according to the manufacturing method of the first embodiment, it is possible to manufacture a strain sensor 15 in which the variation in the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment is suppressed and the generation of cracks is suppressed.

<第1実施形態の変形例>
第1実施形態では、ロール-トゥ-ロール方式で製造される長尺方向(MD方向)を第1方向とし、幅方向(TD方向)を第2方向として、第1方向および第2方向における寸法変化率を求めているが、これに限定されない。具体的には、積層フィルム1の製造方式によらず、厚み方向に直交するいずれか一の方向を第1方向とし、それに直交する方向を第2方向として、それらの方向における寸法変化率を求めることができる。そのような第1方向および第2方向のそれぞれにおける積層フィルム1の寸法変化率の絶対値も、いずれも、0.025%以下である。
<Modification of the First Embodiment>
In the first embodiment, the longitudinal direction (MD direction) produced by the roll-to-roll method is defined as the first direction, and the width direction (TD direction) is defined as the second direction, and the dimensional change rates in the first and second directions are obtained, but this is not limited thereto. Specifically, regardless of the production method of the laminated film 1, any one direction perpendicular to the thickness direction can be defined as the first direction, and the direction perpendicular thereto can be defined as the second direction, and the dimensional change rates in these directions can be obtained. The absolute values of the dimensional change rates of the laminated film 1 in each of such first and second directions are also 0.025% or less.

<第2実施形態>
以下の第2実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第2実施形態は、特記する以外、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第1実施形態および第2実施形態を適宜組み合わせることができる。
Second Embodiment
In the second embodiment described below, the same reference numerals are used for the same components and steps as those in the first embodiment described above, and detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, the second embodiment can achieve the same effects as the first embodiment, unless otherwise specified. Furthermore, the first embodiment and the second embodiment can be appropriately combined.

第1実施形態では、積層フィルム1の寸法変化率を規定しているが、これに限定されず、図3に示すように、第2実施形態では、基材フィルム2の寸法変化率を規定することができる。 In the first embodiment, the dimensional change rate of the laminate film 1 is specified, but this is not limited thereto. As shown in FIG. 3, in the second embodiment, the dimensional change rate of the base film 2 can be specified.

寸法変化率の対象となる基材フィルム2は、図3に示すように、具体的には、最初に準備する長尺の基材フィルム2である。 The base film 2 that is the subject of the dimensional change rate is, specifically, the long base film 2 that is prepared first, as shown in Figure 3.

この基材フィルム2を、85℃、85%RHの雰囲気下で4時間保管した後における第1方向および第2方向における寸法変化率の絶対値は、いずれも、0.040%以下である。他方、第1方向および第2方向のうち、少なくとも一方の寸法変化率の絶対値が0.040%を超過すれば、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制されない。 After storing this base film 2 in an atmosphere of 85°C and 85% RH for 4 hours, the absolute values of the dimensional change rates in both the first and second directions are 0.040% or less. On the other hand, if the absolute value of the dimensional change rate in at least one of the first and second directions exceeds 0.040%, the fluctuation of the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment is not suppressed.

第1方向および第2方向のそれぞれにおける基材フィルム2の寸法変化率の絶対値は、いずれも、好ましくは、0.020%以下、より好ましくは、0.010%以下、さらに好ましくは、0.005%以下、とりわけ好ましくは、0.004%以下であり、また、例えば、0.000%超過である。基材フィルム2の寸法変化率の求め方は、積層フィルム1のそれと同様である。 The absolute value of the dimensional change rate of the base film 2 in each of the first and second directions is preferably 0.020% or less, more preferably 0.010% or less, even more preferably 0.005% or less, and particularly preferably 0.004% or less, and is, for example, more than 0.000%. The method for determining the dimensional change rate of the base film 2 is the same as that of the laminate film 1.

基材フィルム2を長尺の基材フィルム2として準備する場合には、基材フィルム2の長尺方向を第1方向とし、幅方向を第2方向とする。基材フィルム2の第1方向における寸法変化率は、例えば、0.025%以下、より好ましくは、0.010%以下、さらに好ましくは、0.005%以下、とりわけ好ましくは、0.004%以下であり、また、例えば、0.000%超過である。基材フィルム2の第2方向における寸法変化率は、例えば、0.040%以下、より好ましくは、0.010%以下、さらに好ましくは、0.007%以下、とりわけ好ましくは、0.005%以下であり、また、例えば、0.000%超過である。 When the base film 2 is prepared as a long base film 2, the long direction of the base film 2 is the first direction, and the width direction is the second direction. The dimensional change rate of the base film 2 in the first direction is, for example, 0.025% or less, more preferably 0.010% or less, even more preferably 0.005% or less, particularly preferably 0.004% or less, and for example, exceeds 0.000%. The dimensional change rate of the base film 2 in the second direction is, for example, 0.040% or less, more preferably 0.010% or less, even more preferably 0.007% or less, particularly preferably 0.005% or less, and for example, exceeds 0.000%.

積層フィルム1の製造のために準備される基材フィルム2は、85℃、85%RHの雰囲気下での4時間引っ張り(高温高湿引張試験)後の基材フィルム2ではなく、上記した湿熱変形(高温高湿引張試験)の履歴を有さない(いわゆる未処理)の基材フィルム2である。つまり、上記した高温高湿引張試験は、寸法変化率を求めるための測定に必要な工程であって、基材フィルム2の製造工程ではない。 The base film 2 prepared for the production of the laminated film 1 is not the base film 2 after 4-hour stretching in an atmosphere of 85°C and 85% RH (high-temperature, high-humidity tensile test), but a base film 2 that does not have a history of the above-mentioned wet heat deformation (high-temperature, high-humidity tensile test) (so-called untreated). In other words, the above-mentioned high-temperature, high-humidity tensile test is a process necessary for the measurement to determine the dimensional change rate, and is not a manufacturing process for the base film 2.

積層フィルム1の製造方法では、上記した特定の寸法変化率を有する基材フィルム2の厚み方向一方面に、一実施形態と同様にして、抵抗層3を形成し、必要によって、加熱し、これによって、積層フィルム1を得る。 In the method for manufacturing the laminated film 1, a resistive layer 3 is formed on one side in the thickness direction of the base film 2 having the above-mentioned specific dimensional change rate in the same manner as in one embodiment, and heated as necessary, thereby obtaining the laminated film 1.

その後、積層フィルム1の抵抗層3をパターンニングして歪みセンサ部5を形成する。 Then, the resistive layer 3 of the laminated film 1 is patterned to form the strain sensor section 5.

<第2実施形態の作用効果>
そして、この積層フィルム1では、第1方向および第2方向のそれぞれにおける基材フィルム2の寸法変化率の絶対値が、いずれも、0.040%以下であるので、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制される。また、積層フィルム1では、抵抗層3の厚みが150nm以下であるので、クラックの生成を抑制できる。
<Effects of the Second Embodiment>
In the laminated film 1, the absolute values of the dimensional change rates of the base film 2 in both the first and second directions are 0.040% or less, so that the fluctuation of the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment is suppressed. Also, in the laminated film 1, the thickness of the resistance layer 3 is 150 nm or less, so that the generation of cracks can be suppressed.

また、第2実施形態の製造方法によれば、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動が抑制され、クラックの生成が抑制された歪みセンサ15を製造できる。 In addition, according to the manufacturing method of the second embodiment, it is possible to manufacture a strain sensor 15 in which the variation in the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment is suppressed and the generation of cracks is suppressed.

<第2実施形態の変形例>
第2実施形態では、積層フィルム1を製造する前の基材フィルム2の寸法変化率を規定しているが、積層フィルム1を製造した後であって、積層フィルム1における抵抗層3を除去した後の基材フィルム2の寸法変化率が、上記範囲であってもよい。
<Modification of the second embodiment>
In the second embodiment, the dimensional change rate of the base film 2 before the laminate film 1 is manufactured is specified, but the dimensional change rate of the base film 2 after the laminate film 1 is manufactured and the resistance layer 3 in the laminate film 1 is removed may be within the above range.

<第1実施形態および第2実施形態の変形例>
積層フィルム1は、その寸法変化率が第1実施形態の範囲(0.025%以下)を満足し、かつ、基材フィルム2の寸法変化率が第2実施形態の範囲(0.040%以下)を満足してもよい。
<Modifications of the First and Second Embodiments>
The laminate film 1 may have a dimensional change rate that satisfies the range of the first embodiment (0.025% or less), and the base film 2 may have a dimensional change rate that satisfies the range of the second embodiment (0.040% or less).

好ましくは、積層フィルム1は、その寸法変化率が第1実施形態の範囲を満足し、かつ、基材フィルム2の寸法変化率が第2実施形態の範囲を満足する。これによって、湿熱環境保管による温度抵抗係数の変動がより一層抑制される。 Preferably, the dimensional change rate of the laminate film 1 satisfies the range of the first embodiment, and the dimensional change rate of the base film 2 satisfies the range of the second embodiment. This further suppresses the fluctuation of the temperature resistance coefficient due to storage in a humid and hot environment.

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples. Note that the present invention is in no way limited to the examples and comparative examples. In addition, the specific numerical values of the blending ratio (content ratio), physical property values, parameters, etc. used in the following description can be replaced with the upper limit values (numerical values defined as "equal to or less than") or lower limit values (numerical values defined as "equal to or more than" or "exceeding") of the corresponding blending ratio (content ratio), physical property values, parameters, etc. described in the above "Form for carrying out the invention".

実施例1
東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム(カプトン200V)からなる厚み50μmの基材フィルム2を準備した。
Example 1
A base film 2 having a thickness of 50 μm and made of a polyimide film (Kapton 200V) manufactured by DuPont-Toray Co., Ltd. was prepared.

基材フィルム2をスパッタ装置にセットした。スパッタ装置内を真空度が1×10-3Pa以下となるまで排気した後、下記の条件で、反応性パルスDCスパッタ(パルス幅:1μs、周波数:100kHz)により、窒化クロムからなる抵抗層3を成膜した。 The base film 2 was set in a sputtering device. The inside of the sputtering device was evacuated to a vacuum of 1×10 −3 Pa or less, and then a resistive layer 3 made of chromium nitride was formed by reactive pulse DC sputtering (pulse width: 1 μs, frequency: 100 kHz) under the following conditions.

ターゲット:クロム、500mm×150mmの平板形状
電力:5kW(電力密度:6.7W/cm
磁束密度(ターゲット表面):30mT
基板温度:150℃
スパッタリングガス:アルゴンおよび窒素の混合ガス
成膜圧力:0.085Pa
Target: Chromium, 500 mm x 150 mm flat plate shape Power: 5 kW (power density: 6.7 W/cm 2 )
Magnetic flux density (target surface): 30 mT
Substrate temperature: 150° C.
Sputtering gas: mixed gas of argon and nitrogen Film formation pressure: 0.085 Pa

スパッタ装置に導入されるアルゴンガス100体積部に対する、スパッタ装置に導入される窒素ガスの体積部数を、表1の通りになるように、調整した。 The number of parts by volume of nitrogen gas introduced into the sputtering device per 100 parts by volume of argon gas introduced into the sputtering device was adjusted to be as shown in Table 1.

これによって、基材フィルム2と、抵抗層3とを備える長尺の積層フィルム1を製造した。 This resulted in the production of a long laminated film 1 comprising a base film 2 and a resistive layer 3.

次いで、積層フィルム1を、155℃で、60分、加熱(アニール)した The laminated film 1 was then heated (annealed) at 155°C for 60 minutes.

実施例2~比較例2
基材フィルム2の種類、基材フィルム2の厚み、スパッタリング時における窒素導入量等、抵抗層3の厚み等を、表1の記載に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理して、積層フィルム1を製造した。
Example 2 to Comparative Example 2
A laminate film 1 was produced in the same manner as in Example 1, except that the type of base film 2, the thickness of base film 2, the amount of nitrogen introduced during sputtering, the thickness of resistive layer 3, etc. were changed according to the descriptions in Table 1.

<評価>
各実施例~各比較例の積層フィルム1について、以下の事項を測定した。それらの結果を表1に示す。
<Evaluation>
The laminated film 1 of each of the Examples and Comparative Examples was measured for the following items. The results are shown in Table 1.

<抵抗層の観察>
抵抗層3を目視により観察して、クラックの有無を観察した。
Observation of the Resistive Layer
The resistance layer 3 was visually observed to check for the presence or absence of cracks.

<抵抗層の厚み>
FIBマイクロサンプリング法により、積層フィルム1を断面が露出するように処理した後、断面のFE-TEM観察を実施した。
<Thickness of Resistive Layer>
The laminated film 1 was treated by FIB microsampling so as to expose a cross section, and then the cross section was observed by FE-TEM.

FIB装置: Hitachi製 FB2200、 加速電圧: 40kV
FE-TEM 装置: JEOL製 JEM-2800、加速電圧: 200kV
FIB device: Hitachi FB2200, Acceleration voltage: 40 kV
FE-TEM equipment: JEOL JEM-2800, accelerating voltage: 200 kV

<抵抗層の85℃、85%RHでの240時間保管前後の抵抗温度係数の差>
積層フィルム1を、10mm×200mmのサイズにカットし、レーザーパターニングにより、抵抗層3を幅30μmの葛折り形状にパターンニングして、歪みセンサ15を作製した。これに際し、配線7の抵抗が約10kΩ、歪みセンサ部5の抵抗が配線7の抵抗の30倍となるように、パターンニングを調整した。
<Difference in temperature coefficient of resistance before and after storage of resistive layer at 85° C. and 85% RH for 240 hours>
The laminated film 1 was cut to a size of 10 mm × 200 mm, and the resistive layer 3 was patterned by laser patterning into a zigzag shape with a width of 30 μm to produce the strain sensor 15. In this case, the patterning was adjusted so that the resistance of the wiring 7 was about 10 kΩ, and the resistance of the strain sensor part 5 was 30 times the resistance of the wiring 7.

歪みセンサ15の両面に,接着剤を介してガラス板を貼り合せて、サンプルを作製した。 A sample was created by attaching glass plates to both sides of the strain sensor 15 using an adhesive.

サンプルの歪みセンサ部5の温度を5℃にした。2つの端子6のそれぞれにテスタを接続し、定電流を流し電圧を読み取ることにより、5℃における2端子抵抗を測定した。同様にして、25℃および45℃の2端子抵抗を測定した。 The temperature of the strain sensor part 5 of the sample was set to 5°C. A tester was connected to each of the two terminals 6, and the two-terminal resistance at 5°C was measured by passing a constant current and reading the voltage. In the same manner, the two-terminal resistance was measured at 25°C and 45°C.

そして、5℃および25℃の抵抗値から計算した抵抗温度係数と、25℃および45℃の抵抗値から計算したと抵抗温度係数の平均値を、歪みセンサ部5(抵抗層3)の抵抗温度係数として求めた。 The resistance temperature coefficient of the strain sensor section 5 (resistance layer 3) was calculated by taking the average of the resistance temperature coefficient calculated from the resistance values at 5°C and 25°C and the resistance temperature coefficient calculated from the resistance values at 25°C and 45°C.

別途、上記したサンプルを85℃、85%RHで240時間保管した。保管後のサンプルにおける歪みセンサ部5の抵抗温度係数を求めた。 Separately, the above sample was stored at 85°C and 85% RH for 240 hours. The resistance temperature coefficient of the strain sensor part 5 of the sample after storage was determined.

そして、歪みセンサ部5の保管前後の抵抗温度係数の差を求めた。 Then, the difference in the resistance temperature coefficient of the strain sensor unit 5 before and after storage was determined.

<積層フィルムおよび基材フィルムの寸法変化率>
A. 積層フィルムの寸法変化率
長尺の積層フィルム1のサイズを15mm×5mmのサイズにカットして、サンプルを作製した。なお、サンプルの長さ15mmは、積層フィルム1の長尺方向(第1方向)(MD方向)の長さに相当した。サンプルの幅5mmは、積層フィルム1の幅方向(第2方向)(TD方向)の長さに相当した。
<Dimensional change rate of laminated film and base film>
A. Dimensional change rate of laminated film A sample was prepared by cutting the long laminated film 1 to a size of 15 mm x 5 mm. The length of the sample, 15 mm, corresponded to the length of the laminated film 1 in the longitudinal direction (first direction) (MD direction). The width of the sample, 5 mm, corresponded to the length of the laminated film 1 in the width direction (second direction) (TD direction).

サンプルを、熱機械分析装置(TMA 4000SE、ネッチジャパン社製)にセットした。具体的には、チャックで、サンプルの長さ方向の一端部および他端部を把持した。測定室を85℃、85%RHにセットした。サンプルを、4時間、49mN/5mmの力で引っ張った。 The sample was placed in a thermomechanical analyzer (TMA 4000SE, manufactured by Netsch Japan). Specifically, one end and the other end of the sample in the longitudinal direction were held with a chuck. The measurement chamber was set to 85°C and 85% RH. The sample was pulled with a force of 49 mN/5 mm for 4 hours.

その後、引っ張り前後における積層フィルム1の長さ方向および幅方向のそれぞれの寸法変化率を求めた。 Then, the dimensional change rate of the laminated film 1 in both the length direction and width direction before and after tension was determined.

B. 基材フィルムの寸法変化率
抵抗層3を形成する前の基材フィルム2についても、上記と同様にし、保管前後における基材フィルム2の長さ方向および幅方向のそれぞれの寸法変化率を求めた。
B. Dimensional Change Rate of Base Film The dimensional change rate of the base film 2 before the formation of the resistive layer 3 was determined in the same manner as above in both the length direction and width direction of the base film 2 before and after storage.

<基材フィルムの熱膨張係数>
基材フィルム2の熱膨張係数を、JIS K 7197(1991)に基づき、下記の装置および条件で測定した。
<Thermal expansion coefficient of base film>
The thermal expansion coefficient of the base film 2 was measured in accordance with JIS K 7197 (1991) using the following device and conditions.

装置:エスアイアイ・ナノテクノロジー社製 TMA/SS7100
測定モード:引張法
測定荷重:19.6mN
温度範囲:25℃~155℃
昇温速度:10℃/min
測定雰囲気:大気(空気)
Equipment: SII NanoTechnology TMA/SS7100
Measurement mode: Tensile method Measurement load: 19.6 mN
Temperature range: 25℃ to 155℃
Heating rate: 10° C./min
Measurement atmosphere: Atmosphere (air)

<基材フィルムの熱収縮率>
基材フィルム2の200℃における熱収縮率を、JIS K 7133(1999)の記載に従って測定した。
<Thermal shrinkage rate of base film>
The heat shrinkage rate of the base film 2 at 200° C. was measured according to the description in JIS K 7133 (1999).

Figure 0007659380000001
Figure 0007659380000001

1 積層フィルム
2 基材フィルム
3 抵抗層
5 センサ部
15 歪みセンサ
1 Laminated film 2 Base film 3 Resistance layer 5 Sensor portion 15 Strain sensor

Claims (3)

絶縁性の基材フィルムと、抵抗層とを厚み方向に順に備える積層フィルムであり、
前記基材フィルムが、ポリイミドまたはポリエチレンナフタレートであり、
前記抵抗層が、窒化クロムからなり、または、窒化クロムと不可避的不純物とからなり、
前記抵抗層の厚みが、150nm以下であり、
前記積層フィルムを、前記厚み方向に直交し、かつ、互いに直交する第1方向および第2方向のそれぞれの長さが15mmおよび5mmとなるようにカットしてサンプルを作製し、85℃、85%RHの雰囲気下で、4時間、前記サンプルの第1方向両端部を49mN/5mmの力で引っ張った後における、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおける寸法変化率の絶対値は、いずれも、0.025%以下であることを特徴とする、積層フィルム。
A laminated film including an insulating base film and a resistive layer in that order in a thickness direction,
the base film is polyimide or polyethylene naphthalate,
the resistive layer is made of chromium nitride or made of chromium nitride and unavoidable impurities;
The thickness of the resistive layer is 150 nm or less,
The laminated film is cut to prepare a sample so that the lengths in a first direction and a second direction which are perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other are 15 mm and 5 mm, respectively, and after pulling both ends of the sample in the first direction with a force of 49 mN/5 mm for 4 hours in an atmosphere of 85°C and 85% RH, the absolute values of the dimensional change rates in each of the first direction and the second direction are both 0.025% or less.
絶縁性の基材フィルムと、抵抗層とを厚み方向に順に備え、
前記基材フィルムが、ポリイミドまたはポリエチレンナフタレートであり、
前記抵抗層が、窒化クロムからなり、または、窒化クロムと不可避的不純物とからなり、
前記抵抗層の厚みが、150nm以下であり、
前記基材フィルムを、前記厚み方向に直交し、かつ、互いに直交する第1方向および第2方向のそれぞれの長さが15mmおよび5mmとなるようにカットしてサンプルを作製し、85℃、85%RHの雰囲気下で、4時間、前記サンプルの第1方向両端部を49mN/5mmの力で引っ張った後における、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおける寸法変化率の絶対値は、いずれも、0.040%以下であることを特徴とする、積層フィルム。
The insulating base film and the resistive layer are provided in that order in the thickness direction.
the base film is polyimide or polyethylene naphthalate,
the resistive layer is made of chromium nitride or made of chromium nitride and unavoidable impurities;
The thickness of the resistive layer is 150 nm or less,
A laminated film, characterized in that a sample is prepared by cutting the base film to have lengths of 15 mm and 5 mm in a first direction and a second direction that are perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other, and after pulling both ends of the sample in the first direction with a force of 49 mN/5 mm for 4 hours in an atmosphere of 85°C and 85% RH, the absolute values of the dimensional change rates in each of the first direction and the second direction are both 0.040% or less.
請求項1または2に記載の積層フィルムにおける前記抵抗層をパターンニングして歪みセンサ部を形成することを特徴とする、歪みセンサの製造方法。 A method for producing a strain sensor, comprising patterning the resistive layer in the laminated film according to claim 1 or 2 to form a strain sensor portion.
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