研究開発された技術紹介

自動車業界では、燃費効率改善や排ガスのクリーン化のため、より高圧測定可能で低コストな圧力トランスミッターが要望されている。また、建設機械業界では高耐電圧の要望も多い。本開発では、従来の低コストが難しい半導体バルクや金属・半導体薄膜を用いず、低コストだが精度や安定性に問題がある厚膜印刷技術を高度化することにより、「高性能低コスト」な圧力トランスミッターを開発し、この用途における川下産業の要望に応える

・圧力センサー素子の要求仕様を満たした厚膜印刷材料を見いだし、併せてその材料を用いた高精度印刷技術を開発し、厚膜印刷抵抗を応用するデバイスに対して、設備投資や工程数・リードタイムを削減できる応用範囲が広い要素技術を確立した
・セラミックセンサー素子が金属起歪体に対して亀裂や剥離を生じない接合強度と圧力で発生した起歪体の歪みをセラミックセンサー素子に外乱なく伝達する、信頼性の高い接合技術を確立した
・厚膜印刷による歪ゲージの特性に最適化した補正回路の開発と、合わせてそれらに組み込む補償プログラムのアルゴリズム開発を行い、目標に対して満足する結果が得られ、製品コストの低減の見込みも得られた

US 2017/5/9 特許査定　　　　US 9,702,777 B2　センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法
日本 2018/1/26 特許査定　　2015-005021　センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法
EPC 2018/5/9 特許査定　　　16151172.0　センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法

高耐電圧化を図った圧力トランスミッター
・継手と起歪体を一体化(溶接構造をなくす)
・セラミック基板に厚膜でパターン形成を行ったセンサー素子を、低融点ガラスを用いて接合

高精細な厚膜印刷技術を確立し、厚膜歪ゲージを形成したセラミック基板を金属起歪体に接合した高耐電圧仕様の製品のほかに、
金属基板(起歪体)に厚膜歪ゲージを直接印刷形成することで、従来の蒸着型歪ゲージが形成できない様な起歪体形状の製品開発も推進中。

・継手と起歪体の一体構造による超高耐圧化
・組み込みソフトウェアによる補正等を含め高精度化
・耐電圧仕様1,200VAC(基材がセラミックス、低融点ガラスによる絶縁)
・使用温度範囲－40～140℃において精度±1.5%F.S以内
・低コスト(工程が少なく、安価な装置で製造でき、従来品と比較して30%ダウン)

・油圧ポンプの制御圧力センサー・圧力スイッチの製品開発および建設機械用途の次期モデル搭載等を目指している
・「厚膜印刷による歪ゲージ形成技術」や「セラミック基板を用いた厚膜センサー素子の接合技術」の確立により、従来対応できなかった製品形状・形態に対して圧力センサー素子を形成することや、その他の要素技術や構造を組み合わせることで、新たな製品開発や用途開拓などの展開が期待できる
・金属基板(起歪体)に厚膜歪ゲージを直接印刷形成することで、従来の蒸着型歪ゲージが形成できない様な起歪体形状の製品開発も推進中。