CN101627286A - 传感器、传感器的温度控制方法和异常恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器、传感器的温度控制方法和异常恢复方法，在构成组件的基板中，至少一片基板上设有加热器(23)，根据组件内的传感器芯片(5)的周围温度变化，通过调节对加热器(23)的通电量，对组件内的温度进行控制。

Description

传感器、传感器的温度控制方法和异常恢复方法

技术领域

本发明涉及一种用于流量计的流量传感器等的传感器及其温度控制方法和异常恢复方法。

背景技术

专利文献1所公开的具有组件构造的流速传感器，在将平板状的基础构件粘合的组件内部，安装有传感器芯片。在基础构件上，设有与该基础构件的传感器芯片的安装面平行的槽状流路，该流路的出入口形成在组件的相对的端面上。而且，传感器芯片的电极，通过引线焊接或焊料凸起与一体形成在基础构件上的电极电连接。

专利文献2所公开的热流量计，使安装有传感器芯片的基板紧贴在管状的主体的内壁上而构成。在该传感器芯片或基板上，形成有与安装面平行的槽，在主体的内部形成有主流路和由所述槽构成的传感器流路。

而且，专利文献3所公开的流量传感器，在底座的方孔中配置传感器芯片，配置设有切口的配线基板，或设置间隙、相对配置2片配线基板并设置盖，由此在传感器芯片的传感器面上形成流路。

此外，在专利文献4中，公开了一种具有陶瓷加热器构造体的气体传感器。专利文献4的气体传感器，具有将加热部配设在陶瓷基板内部而构成的陶瓷加热器构造体，该加热部在绝缘陶瓷体的内部内置有加热器，通过该陶瓷加热器构造体对传感器检测部进行加热。

专利文献1：日本特开昭60-220864号公报

专利文献2：日本特开2002-168669号公报

专利文献3：日本特开2006-118929号公报

专利文献4：日本特开2004-327255号公报

在以往的传感器中，存在如下问题：当测量对象的气体不流动而滞留在流路内时，在传感器芯片的表面产生结露或水分附着，传感器输出变得不稳定。

而且，专利文献4的传感器，通过陶瓷加热器构造体，将传感器检测部加热到在传感器构造上的测定所必需的温度(300℃以上)，不能进行对于结露或水分附着的温度控制。

发明内容

本发明为了解决上述问题而做成，目的在于得到一种传感器及其温度控制方法和异常恢复方法，即使测量对象的气体不流动而在流路内产生滞留，也能够防止对于传感器表面的结露或水分附着，而且，通过将传感器周围温度控制为一定，能够提高传感器精度。

本发明的传感器，包括：对测量对象的气体的物理量进行检测的传感器芯片；以及将多片基板层叠而构成的组件，该组件具有使测量对象的气体暴露于该组件所收纳的传感器芯片的传感器面的组件内流路，在基板中的至少一片基板上，设有加热器。

本发明的传感器，其通过层叠以下平板基板而构成组件：第一平板基板，其形成有收纳传感器芯片的孔部，第二平板基板，其形成有作为向传感器芯片导入测量对象的气体用的组件内流路的孔部，以及第三平板基板，其形成有与组件内流路连通、并作为组件的同一端面上的测量对象的气体的出入口的孔部。

本发明的传感器，通过在第四平板基板上层叠第五平板基板以及第六平板基板而构成组件，所述第五平板基板，其形成有作为向传感器芯片导入测量对象的气体用的组件内流路的孔部，所述第六平板基板，其在开口部具有台阶，将所述传感器芯片与台阶嵌合，并使检测面位于所述组件内流路侧，由此使传感器芯片的背面和组件端面成为同一平面，并且没被传感器芯片覆盖的开口部，形成为作为与组件内流路连通的测量对象的气体的出入口的孔部。

在上述传感器中，本发明的传感器的温度控制方法，包括：对组件内的传感器芯片的周围温度进行检测的步骤；以及根据传感器芯片的周围温度控制对加热器的通电量，从而对组件内的温度进行控制的步骤。

在上述传感器中，本发明的传感器的异常恢复方法，包括：根据从组件内的传感器芯片获得的输出值，对传感器表面的结露进行判断的步骤；当判断在传感器表面产生了结露时，控制对加热器的通电量，进行加热，以使组件在规定时间内比通常的设定温度高的步骤；以及经过规定时间后，根据从返回到设定温度的传感器芯片获得的输出值，确认结露消除的步骤。

采用本发明，在基板中的至少一片基板上，设有加热器，因此具有能够将组件内部设定到所需温度的效果。

采用本发明，对组件内的传感器芯片的周围温度进行检测，根据传感器芯片的周围温度，控制对加热器的通电量，从而对组件内的温度进行控制，因此具有通过将传感器周围控制为规定温度、能够提高传感器精度的效果。

采用本发明，包括：根据从组件内的传感器芯片获得的输出值，对传感器表面的结露进行判断的步骤；当判断在传感器表面产生了结露时，控制对加热器的通电量，进行加热，以使组件在规定时间内比通常的设定温度高的步骤；以及经过规定时间后，根据从返回到设定温度的传感器芯片获得的输出值，确认结露消除的步骤。因此具有即使在传感器表面产生结露、也能通过简易的方法从结露异常恢复的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施形态1的传感器的立体图。

图2是表示图1中的流量传感器的组装工序的立体图。

图3是沿图2中的A-A线剖开的剖面图。

图4是表示实施形态1的流量传感器和以往的传感器的结构的图。

图5是表示实施形态1的流量传感器的安装例的图。

图6是沿图5中的B-B线剖开的剖面图。

图7是用于说明以往的流量传感器的密封状态的图。

图8是表示实施形态1的流量传感器的其它的结构的图。

图9是用于说明图8中的流量传感器的结构的图。

图10是表示实施形态1的流量传感器的其它的结构的图。

图11是表示实施形态1的流量传感器的组件内流路的结构例的俯视图。

图12是表示实施形态1的流量传感器的组件内流路的其它的结构例的图。

图13是用于说明图12中的流路的除尘效果的图。

图14是表示实施形态1的流量传感器的安装结构的一例的图。

图15是表示实施形态1的流量传感器的结构的其它的例子的图。

图16是表示实施形态1的流量传感器的其它的结构例的图。

图17是用于说明图15中的流量传感器的使用状态的图。

图18是表示实施形态1的流量传感器的传感器设置构造的剖面图。

图19是表示实施形态1的流量传感器的间隔部的一结构的图。

图20是表示实施形态1的流量传感器的间隔部的其它的结构的图。

图21是表示采用实施了加热器的基板的流量传感器的组装工序的图。

图22是表示具有加热器的流量传感器的剖面图。

图23是表示流量传感器的传感器芯片的立体图。

图24是表示对具有加热器的流量传感器进行控制的温度控制装置和流量传感器控制装置的结构的图。

具体实施方式

下面，为了更详细地对本发明进行说明，参照附图，对用于实施本发明的最佳形态进行说明。

实施形态1

图1是表示本发明的实施形态1的传感器的立体图，表示将传感器芯片收纳在组件中而构成的流量传感器，该组件由3片基板接合而成。如图1所示，在实施形态1的流量传感器1中，在将陶瓷基板2a、2b、2c烧成接合而构成的矩形的组件内部装有传感器芯片，在该组件的平坦的同一端面(基板2c面)上，设有流过测量对象气体的组件内流路的入口3a和出口3b这两者。

另外，构成流量传感器1的组件的基板2a～2c，是没有形成当层叠上下层的基板时、在上下层的基板间卡合的凹凸部的平板基板，只要具有平坦得能使各基板保持原状地重合的端面就可以。而且，当采用陶瓷基板的情况下，本发明所谓的基板的平坦的端面，不限于完全平坦的端面，也包括由于生片的烧成而多少产生了表面粗糙度的端面。

而且，该流量传感器1通过将分别配置于组件内流路的入口3a和出口3b的密封圈4夹入该组件面(基板2c面)和安装侧的安装面之间，由此能够保持流路的密闭性地进行安装。

这里，通过将构成组件的平板基板做成陶瓷基板2a、2b、2c，能够获得如下(A)～(C)的效果。

(A)电绝缘性

即使由于某种原因，传感器芯片的传感器面(检测面)上的电连接脱开，也能在组件内保持电绝缘性。例如，在热式流量传感器中，使用与传感器面电连接的接线，接线露出到组件内流路中。因此，当接线由于某种原因脱开时，在组件由不锈钢等金属制成的情况下，在组件内短路而不能保持电绝缘性。与此相对，在实施形态1的流量传感器1中，将具有电绝缘性的陶瓷基板层叠而构成组件。因此，即使传感器面的接线脱开也能够保持电绝缘性，能够防止因短路而再次产生的不良状况的发生。另外，即使用树脂构成平板基板，也能够获得相同的效果。

(B)热膨胀系数

通过将构成组件的平板基板做成陶瓷基板，能够提高其与传感器芯片的热适应性。例如，热式流量传感器的传感器芯片由硅的单结晶构成。因此，在组件由不锈钢等金属制成的情况下，当施加热载荷时，由于热膨胀系数不同，存在传感器芯片破裂、或传感器特性变化的可能性。与此相对，在实施形态1的流量传感器1中，将热膨胀系数与传感器芯片接近的陶瓷应用于组件的平板基板，因此能够抑制由热膨胀系数的不同所引起的不良状况的发生。另外，不限于陶瓷基板，即使由树脂构成平板基板，只要是与传感器芯片接近的热膨胀系数，也能获得相同的效果。

(C)量产性

通过用陶瓷基板构成组件，能够实现量产性的提高。例如，在由不锈钢等金属做成组件的情况下，需要通过金属的切削加工和腐蚀等来制作组件的各部件。与此相对，本发明能够通过如下方法进行制造：将多片陶瓷生片层叠并一并烧成，插入传感器芯片后，分割成一个一个的组件。因此，与由不锈钢等金属制作组件的情况相比，能够显著地提高量产性。而且，即使在将构成组件的平板基板做成树脂基板的情况下，也能同样地通过一并成型而进行制造，提高量产性。

图2是表示上述图1中的流量传感器的组装工序的立体图，图3是沿图2中的A-A线切开的剖面图。如图2(a)所示，在作为传感器芯片设置层的基板2a的中央部上，设有与传感器芯片5的形状相对应的开口(例如菱形)的矩形孔5a。将传感器芯片5插入该矩形孔5a(参考图2(b))。而且，在作为流路层的基板2b上，形成有如图2(c)所示的槽6，该槽6的一部分形成组件内流路，从而传感器芯片5的传感器面暴露在测量对象的气体中。

而且，如图3所示，传感器芯片5的传感器面上的电极和基板2b的电极通过导电接合材料20电连接。可以使用例如熔点比焊锡高的材料金(熔点在1000度以上)的凸块等作为导电接合材料20。这时，通过对金凸块进行并用热压力、热超声波的加压，能够将传感器芯片5和基板2b电连接。另外，对于凸块的形成，使用金丝的柱头凸块形成法(スタッドバンプ形成法)和电镀法等。

如果使用熔点比焊锡和导电粘合剂高的金作为导电接合材料20的话，例如在将组件与其它基板连接时以及将电气元件安装在组件端面上时，通过在组件内施加与焊锡和导电性粘结剂的熔点、玻化温度接近的温度，能够抑制组件内的连接部的寿命缩短。另外，作为本发明的导电接合材料20，不限于上述高熔点的材料，也可以使用以往那样的焊锡等。

如图2(d)所示，在基板2b上所放置的基板2c上，与槽6的端部的位置相对应地分别形成有作为流路的入口3a和出口3b的孔部。这样由基板2a～2c构成组件，从而在组件内部形成有曲折的流路。另外，在图2中表示了在基板2c面上设有流路的出入口的例子，但不限于只在该组件面上。即，在不脱离本发明的宗旨的范围内也可以在组件的其它端面，例如将出入口设在基板2a面上。

(1)组件端面的有效利用

图4是表示实施形态1的流量传感器和以往的传感器的结构的图。图4(a)和图4(b)表示以往的传感器，图4(c)表示实施形态1的传感器。如上所述，在实施形态1的流量传感器中，在组件的平坦的同一个面(基板2c面)上设有流路的入口3a和出口3b这两者，因此能够有效地使用其它的组件面。

例如，如图4(a)所示，在以往的传感器100A中，在与传感器芯片101分体设置的基础基板102上安装有在传感器结构上所必需的电路，在该基础基板102上所设有的底座103上收纳传感器芯片101，设有间隙地相对配置有2片配线基板104A、104B。传感器芯片101的电极P1～P6通过导电接合材料与配线基板104A、104B的未图示的配线图形连接。而且，配线基板104A、104B的配线图形，通过露出到底座103的上下面的导通路即通孔与基础基板102的电极垫PD1～PD6电连接。

而且，在图4(b)所示的以往的传感器100B中，在端板部105上所设有的突部110上搭载有传感器芯片101。而且，与图4(a)相同，传感器芯片101的电极P1～P6通过导电接合材料与配线基板104A、104B的未图示的配线图形连接。这些配线基板104A、104B的配线图形，通过露出到底座103的上下面的通孔与端板部105上的电极针T1～T6电连接。

这样，为了构成以往的传感器，需要将基础基板102、端板部105等与传感器芯片101连接的工序，必须设有用于在基础基板102、端板部105和传感器芯片101之间交换电信号的特殊的结构，因此不能实现传感器的小型化。

相反，在本实施形态1的流量传感器1中，仅通过将设有流路的入口3a和出口3b的面密封就能够安装，因此能够在其它的组件面上形成在传感器结构上所必需的电路。例如，图4(c)所示，在与设有流路的入口3a和出口3b的面相对的组件面(基板2a面)上，安装所有以往从基础基板和端板进一步引出而安装在电连接的基板等上的电路的电气元件，如电信号的外部引出用端子7a和其它的电气单元8等。

这样通过将电路集中到组件的一个端面上，能够显著地使传感器尺寸小型化。而且，不需要基础基板和端板等，因此能够减少部件的件数，在成本上也是有利的。

另外，在图4(c)中，表示了与设有流路的入口3a和出口3b的面相对的组件面(基板2a面)上安装有电路的例子，但也可以是安装在其它的组件面上的结构。例如，可以想到将图4(c)所示的外部引出用的端子7a安装在组件的侧面(与基板2a、2c面垂直的组件面)上的结构等。

图5是表示实施形态1的流量传感器的安装例的图，表示安装在流有测量对象的气体的管道13上的情况。在图5(a)中，管道13的传感器安装部上，设有用于使流体流入流量传感器1的贯通孔11a、11b，在该贯通孔11a、11b的周围，形成有嵌有密封圈4的槽部。

流量传感器1，夹着密封圈4将组件内流路的出入口和贯通孔11a、11b对齐而配置，盖上作为盖的固定用托架10并通过固定螺钉9与设在管道13的安装部上的螺纹孔12螺合。由此，密封圈4在所述槽部压塌，确保组件内流路和管道13的密封性。这样一来，如图5(b)所示，流量传感器1安装在管道13的安装部上。

从图5可以看出，在实施形态1的流量传感器1中，在组件的同一端面上设有组件内流路的出入口，因此只要仅通过该组件端面安装在管道13上就可以。因此，不需要像以往那样对传感器整体进行密封、在传感器周围填充填充材料，即使是狭小的设置空间也能充分应对。

而且，如沿图5中的B-B线剖开的剖面图即图6所示，在如上所述安装的流量传感器1中，在基板2a上所设置的传感器芯片收纳用孔部的内壁、和由其收纳的传感器芯片5的侧壁之间所形成的间隙中，填充树脂密封材料14而密封，组件内流路的入口3a和出口3b、与管道13的贯通孔11a、11b的连接通过密封圈4被密封。这样，流量传感器1与外部隔断，因此流过管道13的测量对象的气体通过贯通孔11a和流路入口3a流入组件内流路，通过流路出口3b和贯通孔11b向管道13流出。

下面，对实施形态1的流量传感器的密封状态进行说明。

首先，为了比较，以专利文献2所公开的以往的流量传感器为例对密封状态进行说明。图7是用于说明专利文献2所公开的以往的流量传感器的密封状态的图，图7(a)是表示以往的流量传感器的立体图(参考专利文献2的图4)，图7(b)是表示密封图7(a)中的流量传感器的状态的立体图，图7(c)是沿图7(b)中的B1-B1线剖开的剖面放大图。如图7(a)所示，在专利文献2所公开的以往的流量传感器中，传感器芯片5横跨作为流路的槽6而安装在基板面上，在传感器芯片5的两侧所形成的开口部分别作为流路的入口3a和出口3b。测量对象的气体按图7(a)中的箭头方向从入口3a流入，通过组件内流路并从出口3b流出。

而且，在专利文献2所公开的以往的流量传感器中，在形成有槽6的基板面上配置有传感器芯片5，形成有槽6的基板面和传感器芯片5不在同一个平面上。因此，如果以形成有槽6的基板面为基准，则从基板面突出传感器芯片5的高度的量。这样，当形成槽6的基板面和传感器芯片5不在同一个平面上时，如图7(c)所示，在传感器芯片5的侧面和上述基板面之间形成有转角部分14a。

如图7(b)所示，对于以往的流量传感器，当采用膏状的密封材料14进行密封时，存在密封材料14不能充分遍布上述转角部分14a、密封材料从转角部分14a破裂而使液体泄露的可能性。而且，将弹性构件等作为密封材料而进行配置时，还可以想到因转角部分14a的台阶差而不能密封，或因转角部分14a使密封材料14弯曲而进行密封时，由于经年变化成为流体泄漏的原因。这样一来，以往的流量传感器具有密封实施困难的结构。

与此相对，在实施形态1的流量传感器1中，形成有组件内流路的出入口的端面是平坦的面，因此例如通过密封圈4对组件内流路的出入口进行密封，也不会形成引起泄露的部位。这样，在实施形态1的流量传感器1中，由于容易密封而且能够降低密封泄漏，因此能够使传感器的压力和流量特性稳定。

而且，实施形态1的流量传感器1也可以具有如下的结构。

图8是表示实施形态1的流量传感器的其它的结构的图，以立体图表示流量传感器和构成其组件的各基板。图8所示的流量传感器，和上述结构相同，在将陶瓷基板2a、2b、2c烧成接合而构成的矩形的组件内部安装有传感器芯片，但将传感器芯片5从设有组件内流路的入口3a和出口3b的端面侧嵌入，形成平坦的端面(基板2c面)。

图8所示的流量传感器的组件，通过在作为底板的基板2a上，层叠形成有作为组件内流路的槽6的基板2b，在其上层叠基板2c而接合构成，该基板2c在形状与槽6相同的槽内形成有台阶部5b，该台阶部5b用于嵌入传感器芯片5。通过将传感器芯片5嵌入基板2c的台阶部5b，使传感器芯片5的两侧的开口部成为组件内流路的入口3a和出口3b。另外，台阶部5b形成为，通过嵌入传感器芯片5使基板2c面和传感器芯片5的背面在同一平面上的深度。

采用这样的结构，也能获得与图1所示的结构相同的效果。

图9是用于说明图8中的流量传感器的结构的图，图9(a)是立体图，图9(b)是沿着图9(a)的B2-B2线剖开的剖面图，图9(c)表示密封状态。如图9(a)所示，在该流量传感器1中，传感器芯片5的背面与形成有组件内流路的入口3a和出口3b的基板面为同一个平面。而且，为了具有传感器芯片5的定位的自由度，台阶部5b形成为比传感器芯片5的宽度大一些。

而且，在该组件中，如图9(c)所示，通过在传感器芯片5的侧面和台阶部5b之间填充具有触融性(日文：チクソ性)的密封材料14，同时进行组件内流路的密封和位置固定。这样一来，密封材料14被收纳在传感器芯片5的侧面和台阶部5b之间，能够防止向组件内流路流入。由此，能够获得一定的流路剖面，因此能够使传感器特性稳定化。另外，即使密封材料14溢出到基板面侧，也能通过研磨使其平坦。

此外，在该结构中，与图1等所示的结构同样地在平坦的同一端面上也形成有组件内流路的入口3a和出口3b，因此能够进行不会引起泄露的可靠的密封，此外，如图9(c)所示，能够通过密封圈4分别将入口3a和出口3b分体密封。

而且，作为传感器芯片5，在能够获得和流路宽度相同的宽度情况下，也可以如下那样构成组件。

图10是表示实施形态1的流量传感器的其它的结构的图，图10(a)是立体图，图10(b)是沿着图10(a)的B3-B3线剖开的剖面图，图10(c)表示密封状态。如图10(b)所示，在该流量传感器中，向流路侧突出地设有定位部6A，嵌入基板2c上所设有的槽内的传感器芯片5配置在定位部6A上。由此，构成传感器芯片5的背面和形成有组件内流路的入口3a和出口3b的基板面为同一平面的组件。

而且，如图10(c)所示，在该组件上，也通过在传感器芯片5的侧面和由定位部6A挡住流路侧的槽内壁之间填充具有触融性(日文：チクソ性)的密封材料14，同时进行组件内流路的密封和位置固定。这样一来，密封材料14被收纳在传感器芯片5的侧面和槽内壁之间，能够防止向组件内流路流入。由此，能够获得一定的流路剖面，因此能够使传感器特性稳定化。

此外，在该结构中，也在平坦的同一端面上形成有组件内流路的入口3a和出口3b，因此能够进行不会引起泄露的可靠的密封，此外，如图10(c)所示，能够通过密封圈4分别将入口3a和出口3b分体密封。

(2)组件内流路的改良

图11是表示实施形态1的流量传感器的组件内流路的构成例的俯视图，为了使流路能够识别，将上部结构做成透明来进行描述。在以往的流量传感器中，为了获得测量对象的气体的平均流速，一般采取如图11(a)所示的直线流路。在该结构中，当测量对象的气体中含有粉尘时，粉尘不受任何阻碍地到达传感器芯片5的传感器面(流体检测部)，会使测量所必需的温度分布歪曲，成为产生电腐蚀的主要原因。

在实施形态1的流量传感器1中，例如如图11(b)所示，作为在组件的同一端面上具有流入口3a和流出口3b的组件内流路6A，构成与基板2b面平行地弯弯曲曲的流路。采用这样的结构，使组件内流路6A具有通过惯性除尘将空气悬浮微粒去除的功能。

采用这样的结构，当测量对象的气体转过组件内流路6A的角部15而流动时，该气体中所含有的粉尘中不能转过角部15的部分，与流路6A的内壁冲撞而滞留在角部15的周围。另外，在组件内流路6A中，通过将角部15的角度做成直角或小于直角的锐角，能够进一步提高惯性除尘的效果。

而且，除了仅使流路与基板2b面平行地弯弯曲曲，如图11(c)所示作为组件内流路6B，也可以是以下结构：设置将流路中分支的一方做成短的死路的T字形流路、并设置将进入该T字形流路前的流路的宽度收窄的收窄部16，或在转角设置台阶。

采用图11(c)所示的结构，流过组件内流路6B的测量对象的气体中所含有的粉尘，不能通过收窄部16而滞留在其入口部分，此外即使通过收窄部16也附着在T字形流路的死路的内壁上而被收集。这里，测量对象的气体的空气悬浮微粒中具有规定直径以上的空气动力学粒径的粒子，与在流路内附着有粉尘粒子的部分即集尘用冲击器冲撞，只要不再飞散或在重力作用下下落等，粉尘粒子就保持附着在该冲击器上的状态。

另外，在以往的流量传感器中，有时在组件内流路的入口的上游设有网眼或过滤器而进行除尘，但在实施形态1中的流量传感器1中，采用上述那样组件内流路的结构，即使不设置网眼或过滤器，也能够确保除尘效果。

图12是表示实施形态1的流量传感器的组件内流路的其它的结构例的图，对使流路在垂直于基板面的方向(纵向)弯曲的结构进行表示。图12(a)表示具有该流路结构的流量传感器的组装工序，图12(b)表示沿图12中的C-C线剖开的流量传感器的剖面图。另外，在图12(a)的上段的立体图中，为了使基板的层叠状态易于识别，放大基板的厚度而进行描述。

如图12(a)所示，在基板2a-1上形成有嵌合传感器芯片5的矩形孔5a。而且，在基板2a-2上，除了矩形孔5a还形成有作为流路中用于集尘的冲击器的孔部6a。此外，在基板2a-3上，除了矩形孔5a，还形成有孔部6b，该孔部6b构成将测量对象的气体向集尘用冲击器引导的流路、以及将测量对象的气体从集尘用冲击器向下游引导的流路。另外，这里，对如下构成的例子进行表示：在基板2a-3上以矩形孔5a为中心对称地设置孔6b，从而对于逆流气体也具有集尘功能。通过层叠这3片基板2a-1～2a-3，构成作为传感器设置层的基板2a。

在作为流路层的基板2b上，形成有用于将测量对象的气体暴露在传感器芯片5的传感器面上的槽6d，和作为使测量对象的气体出入所述集尘用冲击器的路径的孔部6c。该基板2b，如图12(a)所示层叠在基板2a上。而且，在基板2c-1上，形成有与基板2b的孔部6c连通的孔部6e，在基板2c-2上，形成有与基板2c-1的孔部6e、6e连通的组件内流路的入口3a和出口3b。

如图12(b)所示，通过将这些基板2c-1、2c-2依次层叠在基板2b上并烧成等，将各基板接合，从而具有拐向垂直于基板面的方向(纵向)的流路的组件被构成。另外，在图12的例子中，表示了在形成有孔部6e的基板2c-1上层叠基板2c-2的情况，但也可以在基板2c-1上形成流路的入口3a和出口3b，减少在流路层上层叠的基板的数量。

图13是用于说明具有图12所示的流路结构的流量传感器的除尘效果的图。虽然在图13中没有特别图示，但是在该流量传感器上，也在组件基板上所设置的传感器芯片收纳用孔部的内壁、和由其收纳的传感器芯片5的侧壁之间所形成的间隙中，填充树脂密封材料而进行密封。如图13(a)所示，拐向垂直于基板面的方向的流路的折返部分17，与上述使流路拐弯至平行于基板面时相同，具有集尘用冲击器的功能。而且，在该结构中，同样，当流路的转角为钝角时，粉尘的捕获效果变小(参考图13(b))。相反，如图13(c)所示，当流路的转角为锐角时，粉尘的捕获效果变大。

做成如上所述使组件内流路拐向垂直于基板面的方向的流路的结构，与上述使流路在平行于基板面的方向弯曲的结构相比，用于构成组件内流路的冲裁形状不复杂，因此易于做出尺寸精度，制造容易。而且，与使流路在平行于基板面的方向弯曲时相比，也能够使组件的宽度方向的尺寸变小。

另外，作为组件内流路的构成，分别对在平行于基板面的方向弯曲的情况和在垂直于基板面的方向弯曲的情况进行了说明，但是也可以做成在平行于基板面的方向弯曲并在垂直于基板面的方向弯曲的流路。而且，也可以将能够成为集尘用冲击器的结构设置在垂直于基板面的方向上。

(3)组件安装结构的改良

图14是表示实施形态1的流量传感器的安装结构例的图。在图14(a)所示的安装结构中，夹着密封圈4配置流量传感器1的组件内流路的出入口和安装侧的测量对象的气体的取出用孔(在与流路的入口和出口连通的两端存在压差)，盖上固定用托架10，将固定螺钉9与安装侧的螺纹孔螺合而进行固定。

而且，在图14(b)所示的安装结构中，采用结构简单的固定用托架10a，该固定用托架10a，在使平板弯曲成剖面呈U字形的构件上设有与组件内流路的出入口连通的孔部、和固定用螺钉的通孔9a。流量传感器1通过填充材料18安装在该固定用托架10a上，成为一体的构造体。为了安装流量传感器1，夹着密封圈4配置与组件内流路的出入口连通的固定用托架10a的孔部、和安装侧的测量对象气体的取出/返还用孔部，通过通孔9a将固定螺钉与安装侧的螺纹孔螺合。

由此，沿图14(b)中的D-D线剖开的剖面图所示的密封圈4，堵在固定用托架10a的底面与安装侧的安装面之间，保持组件内流路的密闭性。另外，图14(b)所示的固定用托架10a，能够通过冲压加工而廉价地制成，与图14(a)所示的安装结构相比，能够提供一种更简单且在成本上有利的传感器。

图15是表示实施形态1的流量传感器的其它的结构例的图，图15(a)是流量传感器1的剖面图，图15(b)表示用树脂覆盖组件外部的结构的剖面图，图15(c)是安装时图15(b)中的D部分的放大图。在图15所示的结构中，除了安装有与外部取出电缆7c连接的端子7b的部分、以及组件内流路的入口3a和出口3b的部分以外，将图15(a)所示的流量传感器1的组件用树脂19覆盖。另外，虽然在图15(a)中没有特别图示，但是在该流量传感器上，也在组件基板上所设有的传感器芯片收纳用孔部的内壁、和由其所收纳的传感器芯片5的侧壁之间所形成的间隙中，填充树脂密封材料而进行密封。

这种采用树脂19的覆盖，能够通过使熔融的树脂19按照模具流入组件的周围而固定的一体成型来进行。另外，在采用耐纶、ABS等以往的注塑成型中，射出压强达到几百kgf～1吨/cm²以上，电子元件可能受到压力损坏。相反，当采用具有热可塑性的热熔粘合剂时，能够在几kgf～50kgf/em²左右的低射出压强下进行成型。因此，在图15所示的传感器中，采用具有热塑性的热熔粘合剂作为树脂19而进行一体成型。另外，只要是不使传感器组件损坏的低压可形成的材料，采用热熔粘合剂以外的材料也可以。

而且，在组件内流路的入口3a和出口3b周围部分上，如图15(b)所示，采用树脂19形成轴套状的凸部19a。树脂19是硬度低的树脂，因此安装时，凸部19a具有与密封圈相同的功能，图15(c)所示在安装部的槽部压塌，从而使流路密闭而与外部气体隔离。这样，采用图15所示的结构，即使不使用密封圈也能进行安装，对于将传感器安装在不能稳定地配置密封圈的地方的情况(例如，对于垂直面的设置)是有效的。

图16是表示实施形态1的流量传感器的其它的结构例的图，图16(a)表示从传感器的下方看的立体图，图16(b)表示从传感器的上方看的立体图。另外，图16(b)用虚线表示树脂19内的结构，以使流量传感器1A的内部能够识别。图17是用于说明图16中的流量传感器的使用状态的图，图17(a)表示侧视图，图17(b)表示俯视图，图17(c)表示沿图17(b)中的D1-D1线剖开的剖面图。虽然在图17(c)中没有特别图示，但是在该流量传感器1A上，也在组件基板上所设有的传感器芯片收纳用孔部的内壁、和由其所收纳的传感器芯片5的侧壁之间所形成的间隙中，填充树脂密封材料而进行密封。

如图16(b)所示，流量传感器1A，其构成是，用树脂19覆盖流量传感器1的组件，并使外部引出用端子7a露出，采用树脂19形成有如图16(a)所示的向下方突出的管状的管式插入部3A、3B。而且，如图16(a)和图17(c)所示，在管式插入部3A、3B上，分别形成有与组件内流路的入口3a连通的流入孔3a-1和与出口3b连通的流出口3b-1。这些采用树脂19的外部结构，与图15相同，可以通过使熔融的树脂19按照模具流入组件的周围而固定的一体成型来制成。

如图17(a)所示，在管式插入部3A上，插入有测量对象气体的导入用管3A1，在管式插入部3B上，插入有测量对象气体的流出用管3B1。通过管3A1导入的测量对象的气体，经过管式插入部3A的流入孔3a-1和与其连通的入口3a而流入组件内流路，经过组件内流路的出口3b和与其连通的流出孔3b-1而向管3B1流出。由此，通过传感器芯片5对组件内流路的气体流动进行检测。

这样，只要是通过管3A1、3B1能够进行测量对象气体的取出和返还的设置对象，就能够安装流量传感器1A，不需要固定螺钉的螺纹固定，在测量现场的安装也是容易的。而且，即使在测量对象气体的管道等上没有设置流量传感器1A的空间时，也能够拖着管3A1、3B1而安装在能够获得空间的地方。这样，流量传感器1A，设置自由度高，对于在更复杂的现场的测量操作也能应对。

(4)对于流量计的应用例

实施形态1的流量传感器1，例如能够良好地安装在参考文献1所公开的流量计上。在参考文献1所公开的流量计中，采用如专利文献3所示的以往的流量传感器，但该传感器不能通过插装机等自动机械安装，而通过粘合剂安装在流量计内的电路基板上。而且，如专利文献3所示的以往的传感器，传感器芯片通过芯片焊接、引线焊接等安装在基板上，因此传感器的尺寸变大而成为流量计的大型化的主要原因。

(参考文献1)国际公开号WO2005/121718(参考图1)

通过将实施形态1的流量传感器1代替以往的流量传感器安装在流量计上，能够使流量计的制造容易化，而且也能够实现流量计的小型化。即，流量传感器1如上述那样作为将基板接合而成的组件芯片而构成，与安装在流量计内的电路基板上的其它电气元件相同，能够通过芯片插装机等自动机械进行安装。而且，流量传感器1在电连接上不使用引线焊接，因此即使在设置空间狭小的情况下也能够安装。由此，能够缩减设置流量传感器1所必需的空间，能够实现流量计自身的小型化。

(5)传感器设置结构的改良1

在流量传感器1中，例如如图2所示将基板2a～2c层叠并接合而构成组件后，采用导电接合材料，将基板2b的电极和传感器芯片5的传感器面上的电极电连接，并将传感器芯片5倒装在矩形孔5a中，然后涂上树脂密封材料。

图18是用于说明对于组件的传感器的安装例的图，图18(a)和图18(b)表示以往的传感器芯片安装用矩形孔，图18(c)表示作为具有台阶的孔构成传感器芯片安装用的矩形孔的情况。如图18(a)所示，当由于矩形孔5a比传感器芯片5的厚度深，或导电接合材料的高度方向的尺寸不足，使传感器芯片5沉在矩形孔5a中时，变得难于抓住传感器芯片5，插入并嵌合到矩形孔5a后的传感器芯片5的安装位置的调整困难。

而且，如图18(b)所示，当将矩形孔5a做成比传感器芯片5的厚度浅，或增加导电接合材料的高度方向的尺寸等，使嵌合在矩形孔5a中的传感器芯片5从基板2a面突出时，能够从上方抓住传感器芯片5，安装位置的调整容易。然而，由于从基板2a面突出，可能直接的机械冲击会施加到传感器芯片5，或树脂密封材料向基板2a面的部件安装部扩散。这样，无论传感器芯片5从矩形孔5a突出或不突出，在各自的状态中，都存在固有的问题。

在实施形态1中，将如图18(c)所示的具有台阶21的孔部作为传感器芯片安装用矩形孔5A。当将传感器芯片5倒装在该矩形孔5A中时，传感器芯片5从台阶21突出，但不从基板2a面突出。采用这样的结构，能够抓住传感器芯片5的从台阶21突出的部分，从而进行传感器芯片5的安装位置的调整。而且，即使添加将传感器芯片5封住在组件内所必需的量的树脂密封材料14，也会向矩形孔5A的台阶21上扩散而不会扩散到基板2a面上的电气元件上。

而且，采用具有触融性(日文：チクソ性)的材料作为树脂密封材料14，在将传感器芯片5嵌合到矩形孔5A(这时，也可以是没有台阶的通常的矩形孔)时的传感器芯片5的侧面、和矩形孔5A的内壁的间隙中填充密封材料14。由此，能够同时实现传感器芯片5的密封和流路剖面面积的一定化。这时，密封材料14的填充量预先决定能够在流路内进行不引起散落的合适的注入的分配器的注入压力和注入时间等注入条件，据此进行注入量管理。

另外，在上述说明中，表示了将图18(c)所示的传感器设置结构应用于流量传感器1的情况，但只要是将传感器芯片安装在组件开口上的传感器，也可以是流量传感器1以外的结构的传感器。

(6)传感器设置结构的改良2

当将倒装在矩形孔5a中的传感器芯片5的电极和基板2b的电极电连接时，由于将传感器芯片5押到基板2b的强度、导电接合材料的压塌量(熔化量)的偏差等，有时会在传感器芯片5的高度方向的尺寸上产生偏差。这样，当传感器芯片5的高度方向的尺寸偏差时，由流路和暴露在其中的传感器面所规定的流路剖面面积变得不均匀，使传感器特性偏差。

在实施形态1的流量传感器1中，在基板2b上设有用于将传感器芯片5的高度方向的位置(矩形孔5a的深度方向的位置)保持一定的间隔部。图19是表示实施形态1的流量传感器的间隔部的一结构的图，图19(a)表示俯视图，图19(b)表示沿图19(a)中的E-E线剖开的剖面图。另外，在图19(a)中，为了能够识别在组件的同一端面上具有流入口3a和流出口3b的流路、与传感器芯片5的关系，将上部结构做成透明的而进行描述，在图19(b)中，省略传感器芯片5的描述。

如图19(b)所示，间隔部22具有一定的高度尺寸(沿着矩形孔5a的深度方向的尺寸一定)，如图19(a)所示，对应于传感器芯片5的各边而设置。另外，间隔部22与基板2b一起由陶瓷材料一体成型。当将倒装在矩形孔5a中的传感器芯片5的电极和基板2b的电极电连接时，即使将传感器芯片5押入图19(b)所示的矩形孔5a，间隔部22起到挡块的作用，传感器芯片5不会过度押到基板2b。

而且，间隔部22具有一定的高度尺寸，因此安装到矩形孔5a中的传感器芯片5的高度方向的尺寸不会偏差，能够将流路剖面面积保持一定。由此，能够获得均一的传感器特性。另外，上述图15所述的结构，只要是将传感器芯片安装到组件的安装用孔部中的传感器，也可以应用于流量传感器1以外的结构的传感器。

图20是表示实施形态1的流量传感器的间隔部的其它的结构的图，图20(a)表示俯视图，图20(b)表示沿图20(a)中的F-F线剖开的剖面图。另外，在图20(a)中，为了识别在组件的同一端面上具有流入口3a和流出口3b的流路、与传感器芯片5的关系，将上部结构做成透明的而进行描述，在图20(b)中，省略传感器芯片5的描述。

如图20(b)所示，间隔部22a具有一定的高度尺寸(沿着矩形孔5a的深度方向的尺寸一定)，如图20(a)所示，沿着流路，形成为槽6的堤坝状。另外，间隔部22a也与基板2b一起由陶瓷材料一体成型。

当将倒装在矩形孔5a中的传感器芯片5的电极和基板2b的电极电连接时，即使将传感器芯片5押入图20(b)所示的矩形孔5a，间隔部22a起到挡块的作用，传感器芯片5押到基板2b的强度不会达到允许强度以上。

而且，间隔部22a也具有一定的高度尺寸，因此插入矩形孔5a的传感器芯片5的高度方向的位置不会偏差，流路剖面面积被保持一定。由此，能够获得均一的传感器特性。此外，形成为槽6的堤坝状的间隔部22a，具有防波堤的功能，该防波堤防止保护导电接合材料的连接部的绝缘树脂材料扩散到流路。

另外，在上述说明中，表示了将图19和图20所示的传感器设置构造应用于流量传感器1的情况，只要是将传感器芯片插入设在组件上的开口部、在传感器芯片的传感器面和与之相对的组件内的基板面之间形成有流有测量对象的气体的组件内流路的传感器，也可以应用于流量传感器1以外的传感器。

(7)温度控制机构

在热式流量传感器中，当测量对象的气体的流动停止、气体滞留在组件内流路的情况下，有时在传感器的表面发生结露或水分附着，传感器面上的测量对象的气体的热的关系被破坏，传感器对于气体流量的精度恶化，传感器输出变得不正确。在实施形态1的流量传感器1中，在构成组件的基板上形成有加热用的加热器，根据由传感器芯片上的温度检测部所检测的周围温度进行温度控制。

图21是表示采用实施加热器的基板的流量传感器的组装工序的图，按照陶瓷基板2a-1A、2a-2A、2b-1A、2b-2A的顺序层叠而构成组件。在基板2a-1A上，形成有用于插入传感器芯片5的矩形孔5a。而且，在基板2a-2A上，除了矩形孔5a，在该矩形孔5a的周围还形成有加热器23。

基板2b-1A是设有作为组件内流路的槽6的陶瓷基板，在该槽6的长度方向的两侧，加热器23形成为锯齿状。而且，基板2b-2A是没有加热器23的陶瓷基板，在中央设有作为组件内流路的槽6。

将这些基板2a-1A、2a-2A、2b-1A、2b-2A依次层叠，将相当于图12中的基板2c-2的、设有组件内流路的流入口3a和流出口3b的未图示的陶瓷基板层叠在基板2b-2A上并烧成接合，由此构成在组件壁内具有加热器23的传感器用组件。另外，当加热器23向组件内流路露出时，会产生电腐蚀而引起故障，因此，加热器23不形成在基板组装时形成流路的部分上。

图22是表示具有加热器的流量传感器的剖面图，表示与图1相同在组件的同一端面上设有流路的出入口的传感器。虽然在图22上没有特别图示，在该流量传感器上，也在组件基板上设有的传感器芯片收纳用孔部的内壁、和其所收纳的传感器芯片5的侧壁之间所形成的间隙中，填充树脂密封材料而进行密封。而且，图23是表示实施形态1的流量传感器的传感器芯片的立体图。在图22中，基板2a-2A、2b-1A与图21相同，具有加热器23。流入组件内流路的入口3a的测量对象的气体，经过由槽6构成的流路，从出口3b流出。另外，流入组件内流路的测量对象的气体，由传感器面上的温度检测部进行温度检测。

而且，图22所示的传感器芯片5，例如像图23那样构成，具有由金属薄膜的加热器23a、加热器23a的两侧所形成的金属薄膜的感热电阻构成的温度传感器24a、24b，由金属薄膜的感热电阻构成的周围温度传感器25，以及信号取出用电极垫P1～P6。另外，传感器部26由加热器23a和温度传感器24a、24b构成。

将传感器部26应用于气体流速测量时，加热器23a被驱动成与周围温度传感器25所测量的周围温度相比高出一定的温度，温度传感器24a、24b由固定电流或固定电压驱动。当测量对象的气体的流速为零时，温度传感器24a、24b的温度变得相同，温度传感器24a、24b的电阻值没有差异。

当测量对象气体流动时，位于上游的温度传感器24a，由于向加热器23a方向的气体流动而热量被送走，因此被冷却。相反，位于下游的温度传感器24b，由于来自加热器23a方向的气体流动而被加热。

由此，在上游侧温度传感器24a和下游侧温度传感器24b的电阻值上产生差异，通过将该电阻值的差作为电压值的差进行检测，由此求出测量对象的气体的流速v。通过将该流速v乘以流路的剖面面积S，求出测量对象的气体的流量Q。

而且，将传感器部26应用于气体导热系数测量时，加热器23a被驱动成与周围温度传感器25所测量的周围温度相比高出一定的温度，根据此时的加热器电压和电流，求出由加热器23a所消耗的加热器电功率Ph。加热器电功率Ph根据传感器部26所暴露的气体的导热系数变化，因此能够根据加热器电功率Ph求出导热系数。另外，在气体的导热系数测量中，当流速不为零时产生误差，因此能够根据在加热器23a两侧的温度传感器24a、24b的电阻值上有没有产生差异，对是否是流速为零的状态进行确认。

图24是表示对具有加热器的流量传感器进行控制的温度控制装置和流量传感器控制装置的结构的图。图24所示的温度控制装置27和流量传感器控制装置31可以作为可通信的分体装置构成，也可以作为同一装置上的一个功能模块构成。

在图24中，温度控制装置27具有温度传感器输入部28、加热器输出控制部29和运算处理部30。温度传感器输入部28，通过流量传感器1的外部引出用端子7b，对捕捉流路内温度的温度传感器24c所检测的周围温度进行输入。图24所示的温度传感器24c采用安装在流量传感器1的组件端面的热敏电阻。另外，作为温度传感器24c，可以采用热电偶来代替热敏电阻，而且也可以是能够安装在组件端面的其它的温度检测器。

而且，作为温度传感器24c，除了采用上述安装在流量传感器1的组件端面上的热敏电阻的结构以外，可以图形形成在传感器芯片5的面向流路的传感器表面而进行安装，也可以安装在作为面向流路侧的背面的基板侧的传感器表面上。另外，当安装在基板侧的传感器表面上时，温度传感器24c，通过传感器芯片5，捕捉从流路内传递的热量，将测量到的温度作为流路内温度进行输出。

加热器输出控制部29控制对加热器23的通电量。运算处理部30根据温度传感器输入部28所输入的周围温度，对加热器输出控制部29进行控制。另外，温度控制装置27能够通过采用微控制的通常的温度调节器等实现。而且，也可以使温度控制装置27的全部或其一部分构成在流量传感器1内。

而且，流量传感器控制装置31具有加热器驱动部32和温度传感器输入部33。加热器驱动部32对传感器部26的加热器23a的驱动进行控制，同时具有对流入该加热器23a的电流值进行监控的功能。温度传感器输入部33根据传感器部26的温度传感器24a、24b的输出对气体流量进行检测。另外，流量传感器控制装置31能够通过采用微控制的控制设备等实现。而且，也可以使流量传感器控制装置31的全部或其一部分构成在流量传感器1内。

下面，对动作进行说明。

首先，对由温度控制装置27进行的温度控制进行说明。

温度控制装置27的温度传感器输入部28通过外部引出用端子7b，对温度传感器24c所检测的流量传感器1的流路内温度(基板内温度)进行输入。当从温度传感器输入部28输入流路内温度(基板内温度)时，运算处理部30将其与存储在内部存储器中的规定的使用温度进行比较，根据比较结果对加热器输出控制部29进行控制，以使基板内温度变为所述使用温度。

加热器输出控制部29，按照来自运算处理部30的控制信号，控制对流量传感器1的加热器23的通电量。由此，将流量传感器1内的基板内温度保持为规定的使用温度。考虑对于表面温度比相邻气体低的物体产生结露，将该使用温度设定为比测量对象的气体的温度高的值。

通过这样的控制，防止在传感器芯片5的表面上结露，而且将周围温度保持为一定，因此能够降低由周围温度的变动带来的影响，提高传感器精度。

而且，作为运算处理器30的温度控制方法，可以根据从温度传感器输入部28输入的温度对使用温度进行常时控制，或者根据气体或流路的温度有选择地进行温度控制，而且也可以是连续加热驱动或间歇加热驱动。

此外，由于温热的地方难于附着粉尘，也可以经常加热流量传感器1，并进行温度控制以防止对于流路内壁的粉尘附着。

接下来，对采用流量传感器控制装置31的从结露状态的恢复处理进行说明。

当流入传感器部26的加热器23a的电流值增加并超过规定的阈值时，流量传感器控制装置31的加热驱动部32判断在传感器芯片5的传感器部26产生结露。由此，开始从结露状态的恢复处理。另外，结露的判断方法，除了上述监控加热器23a的电流值而进行判断以外，也可以采用其它的关于结露判断的公知技术，例如根据露出的梳形电极间的阻抗变化来判断结露的方法等。

当判断产生结露时，加热器驱动部32，将该消息通知温度控制装置27的运算处理部30。当运算处理部30收到产生结露的通知时，将加热器输出控制部29的动作切换为加热器的高温程序。在该高温程序处理中，加热器输出控制部29控制对加热器23的通电量而进行加热，以使在规定的时间内温度比通常的加热状态的温度高，该通常的加热状态用于使流量传感器1的组件内温度保持一定。

经过上述规定时间后，运算处理部30对加热器输出控制部29进行控制，以使对加热器23的通电量恢复为通常时的值，成为通常的设定温度。这时，运算处理部30，对从进行处理开始起的经过时间进行计时，该处理使组件内温度恢复为通常的设定温度，当经过一定时间后，将该消息通知流量传感器控制装置31。

流量传感器控制装置31的加热驱动部32，当收到上述通知时，对流入传感器部26的加热器23a的电流值进行监控，对是否超过上述阈值进行确认。这时，如果流入加热器23a的电流值为阈值以下，则判断已从结露恢复，如果仍然超过阈值，则重复上述恢复处理。通过这样的控制，即使在传感器表面产生结露，也能通过加热使附着的水分蒸发而试着使传感器特性恢复。

如上所述，采用该实施形态1，在组件的平坦的同一端面上具有测量对象的气体的入口3a和出口3b，具备向传感器芯片5导入测量对象的气体的组件内流路，因此安装时，只要密封组件的一端面就可以，并且由于是平坦的面而容易密封。而且，能够利用组件的其它的端面，因此在设置结构上具有自由度，并且能够实现小型化。

而且，采用该实施形态1，在与安装在组件的矩形孔5a中的传感器芯片5的传感器面相对的组件内的基板26面上，设有在矩形孔5a的深度方向上规定传感器芯片5的位置的间隔部22a、22a，因此，能够抑制传感器芯片5的高度方向的尺寸偏差，能够获得均一的传感器特性。

此外，采用该实施形态1，设有矩形孔5A，该矩形孔5A具有使所安装的传感器芯片5从台阶面突出、但不从组件外表面突出的深度尺寸，因此传感器芯片5的安装位置的调整操作容易，并且能够防止树脂密封材料14露出到基板2a面上。而且，采用具有触融性(日文：チクソ性)的材料作为树脂密封材料14，在将传感器芯片5嵌合到矩形孔5A中时的传感器芯片5的侧面和矩形孔5A的内壁的间隙中填充密封材料14，由此能够同时实现传感器芯片5的密封和流路剖面面积的一定化。

此外，采用该实施形态1，在构成组件的基板中的至少一片上设置加热器23，根据组件内的传感器芯片5的周围温度控制对加热器23的通电量，从而对组件内的温度进行控制，因此，即使测量对象的气体不流动而滞留在流路内，也能防止对于传感器表面的结露或水分附着，而且，即使在传感器上产生结露，也能通过加热使附着的水分蒸发而试着使传感器特性恢复，而且，通过将传感器周围温度控制成一定，能够提高传感器精度。

另外，在上述实施形态1中，表示了采用陶瓷基板作为构成组件的基板的例子，但只要是能够接合多片基板而构成传感器组件的材料就可以，也可以使用树脂基板。

另外，在上述实施形态1中，作为传感器芯片5，列举了图23所示的结构，但只要不脱离本发明的宗旨，也可以使用其它结构的传感器芯片。

工业实用性

本发明的传感器，能够对组件内的温度进行控制而实现高传感器精度，因此能够适用于流量计等对气体的物理量进行测量的各种测量器。

Claims (5)

1.一种传感器，包括：对测量对象的气体的物理量进行检测的传感器芯片；以及将多片基板层叠而构成的组件，该组件具有使所述测量对象的气体暴露于该组件所收纳的所述传感器芯片的传感器面的组件内流路，其特征在于，

在所述基板中的至少一片基板上，设有加热器。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，

通过层叠以下平板基板而构成组件：

第一平板基板，其具有收纳传感器芯片的孔部，

第二平板基板，其具有作为向所述传感器芯片导入测量对象气体的组件内流路的孔部，以及

第三平板基板，其具有与所述组件内流路连通、并与所述组件在同一端面上，构成所述测量对象的气体的出入口的孔部。

3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，

通过在第四平板基板上层叠第五平板基板以及第六平板基板而构成组件，

所述第五平板基板，其形成有作为向传感器芯片导入测量对象气体的组件内流路的孔部，

所述第六平板基板，其在开口部具有台阶，将所述传感器芯片与所述台阶嵌合，并使检测面位于所述组件内流路侧，由此使所述传感器芯片的背面和所述组件端面成为同一平面，并且没被所述传感器芯片覆盖的开口部，形成为作为与所述组件内流路连通的所述测量对象的气体的出入口的孔部。

4.一种权利要求1所述的传感器的温度控制方法，其特征在于，包括：

对组件内的传感器芯片的周围温度进行检测的步骤；以及

根据所述传感器芯片的周围温度变化，调节对加热器的通电量，从而对所述组件内的温度进行控制的步骤。

5.一种权利要求1所述的传感器的异常恢复方法，其特征在于，包括：

根据从组件内的传感器芯片获得的输出值，对传感器表面的结露进行判断的步骤；

当判断在所述传感器表面产生了结露时，控制对加热器的通电量，以使所述组件在规定时间内比通常的设定温度高的加热步骤；以及

经过所述规定时间后，根据从返回到所述设定温度的传感器芯片获得的输出值，确认结露消除的步骤。

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