CN106461471A

CN106461471A - 热流分布测定装置

Info

Publication number: CN106461471A
Application number: CN201580029215.9A
Authority: CN
Inventors: 白石芳彦; 坂井田敦资; 乡古伦央; 谷口敏尚; 冈本圭司
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2035-06-01
Also published as: CN106461471B; WO2015186330A1; TWI583944B; KR101833278B1; US10261034B2; TW201602570A; EP3153832A1; EP3153832B1; EP3153832A4; JP6485206B2; KR20160143851A; US20170082564A1; JP2016011950A

Abstract

热流分布测定装置具备传感器模块(2)，该传感器模块(2)具有层叠有多个由热塑性树脂构成的绝缘层(100、110、120)且具有一面(2a)与其相反一侧的另一面(2b)的一个多层基板以及形成于多层基板的内部的多个热流传感器部(10)。多个热流传感器部(10)分别由热电转换元件构成，且热电独立。运算部(3)基于由多个热流传感器部(10)分别产生的电动势运算热流分布。多个热电转换元件形成于一个多层基板的内部，因此能够在制造多层基板的同一制造工序中制造。因此，能够将热电转换元件的性能个体差异抑制为较小，从而能够高精度地测定热流分布。

Description

热流分布测定装置

本申请主张于2014年6月3日申请的日本申请编号2014－114827号以及于2015年5月14日申请的日本申请编号2015－99314号的优先权，并再此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及热流分布测定装置。

背景技术

作为检测热流的热流传感器，存在专利文献1所记载的热流传感器。该热流传感器使用热电转换元件。具体而言，在绝缘基材形成有多个贯通孔，并且在多个贯通孔埋入有不同种类的金属材料的第一、第二导电性金属，第一导电性金属、第二导电性金属交替地串联连接。

专利文献1：日本特开2012－255717号公报

例如，存在欲知晓某板状加热器以怎样的热能(热流)分布进行加热的情况。另外，存在欲知晓设置于印刷布线基板等的散热板的散热分布的情况。

在欲测定加热器、散热板等测定对象物的热流分布的情况下，考虑使用多个上述的热流传感器来测定热流分布。例如，考虑在从测定对象物分离的被加热体的表面设置多个热流传感器、在测定对象物粘贴多个热流传感器，来进行测定。

但是，作为被分体制造的多个热流传感器在性能上存在个体差异，因此难以高精度地测定热流分布。

此外，虽存在使用热成像装置来测定热分布的方法，但能够由热成像测定的是根据红外线波长明确的表面温度的分布。表面温度的分布不是热流分布，因此为了将表面温度的分布转换成热流分布，需要将各种要素放入计算来进行解析。因此，即便是该方法，也难以高精度地测定热流分布。

发明内容

本公开的目的在于提供一种能够高精度地测定热流分布的热流分布测定装置。

根据本公开的第一方式，热流分布测定装置具备传感器模块，该传感器模块具有层叠有多个由热塑性树脂构成的绝缘层且具有一面与其相反一侧的另一面的一个多层基板以及形成于多层基板的内部的多个热流传感器部。多个热流传感器部分别由电气独立的热电转换元件构成，在以使一面与热流分布的计测对象物对置的方式配置传感器模块时，通过各个热电转换元件，产生与在垂直于一面的方向上通过多层基板的内部的热流对应的电气输出。

根据本公开的第二方式，在第一方式的热流分布测定装置中，进一步具备基于由多个热流传感器部分别产生的电气输出运算热流分布的运算部。

在上述第一方式、第二方式的热流分布测定装置中，构成各热流传感器部的热电转换元件形成于一个多层基板的内部，因此能够在制造多层基板的同一制造工序中被制造。因此，与多个热流传感器被作为分体制造的情况相比，能够将各热电转换元件的性能个体差异抑制为较小。

因此，与使用被作为分体制造的多个热流传感器测定热流分布的情况相比，能够高精度地测定热流分布。

根据本公开的第三方式，热流分布测定装置具备传感器模块，该传感器模块具有层叠有多个绝缘层且具有一面与其相反一侧的另一面的一个多层基板以及形成于多层基板的内部的多个热流传感器部。多个热流传感器部分别由电气独立的热电转换元件构成，在以使一面与热流分布的计测对象物对置的方式配置传感器模块时，通过各个热电转换元件，产生与在从一面与另一面的一方朝向另一方的方向上通过多层基板的内部的热流对应的电气输出。

在第三方式的热流分布测定装置中，基于与第一方式、第二方式的热流分布测定装置相同的理由，与使用被作为分体制造的多个热流传感器来测定热流分布的情况相比，也能够高精度地测定热流分布。

附图说明

本公开的上述目的以及其他的目的、特征、优点通过参照附图以及下述的详细的叙述，能够更加明确。其中，

图1是表示第一实施方式的热流分布测定装置的结构的示意图。

图2是第一实施方式的热流分布测定装置的俯视图。

图3是从图2中的热流分布测定装置的箭头III方向观察的侧视图。

图4是图1中的传感器模块的一个热流传感器部的俯视图。

图5是图4中的V-V线箭头方向的剖视图。

图6是图4中的VI-VI线箭头方向的剖视图。

图7是省略图1中的传感器模块的表面保护部件的俯视图。

图8是图7中的区域VIII的放大图。

图9(a)～图9(h)是用于对第一实施方式的传感器模块的制造工序进行说明的剖视图。

图10是表示显示于第一实施方式的热流分布测定装置的显示装置的热流分布图像的一个例子的图。

图11是第二实施方式的传感器模块的俯视图。

图12是第二实施方式的热流分布测定装置的俯视图。

图13是从图12中的热流分布测定装置的箭头XIII方向观察的侧视图。

图14是第三实施方式的传感器模块的俯视图。

图15是第四实施方式的传感器模块的俯视图。

图16是第五实施方式的热流分布测定装置的侧视图。

图17是第六实施方式的热流分布测定装置的侧视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式中，对相互相同或均等的部分标注相同的附图标记来进行说明。

(第一实施方式)

如图1所示，本实施方式的热流分布测定装置1具备传感器模块2、电子控制装置3以及显示装置4。

传感器模块2是将测定热流的多个热流传感器部10一体化后的部件。传感器模块2呈具有一面2a(第一面)与其相反一侧的另一面2b(第二面)(参照图3)的平板形状。在本实施方式中，在与一面2a平行的方向，呈矩阵状排列有热流传感器部10。图1中的虚线所示的一个四角表示一个作为热流传感器部10发挥功能的部分。如图1所示，多个热流传感器部10的一个方向与同该方向垂直的另一个方向的长度分别相同。多个热流传感器部10沿一个方向与另一个方向整齐地排列，且相邻列中对置的热流传感器部10彼此的位置一致。

多个热流传感器部10分别电气独立，分别经由布线与电子控制装置3连接。此外，如后所述，热流传感器部10是在一个多层基板形成有串联地连接的热电转换元件的区域。

电子控制装置3作为运算热流分布的运算部发挥功能。电子控制装置3例如由微型计算机、作为存储机构的存储器、其周边电路构成，根据预先设定的程序进行规定的运算处理。电子控制装置3基于多个热流传感器部10的热流的检测结果，运算测定对象物的热流分布，进行图像处理，从而将热流分布作为二维图像显示于显示装置4。

显示装置4显示热流分布的二维图像。作为显示装置4，能够使用通常的图像显示装置。

另外，如图2、图3所示，热流分布测定装置1具备供传感器模块2设置的传感器头21、支承传感器头21的支柱22以及供测定对象物31设置的工作台23。

在传感器头21的下表面设置有传感器模块2。因此，传感器模块2的另一面2b被固定于传感器头21，传感器模块2的一面2a与测定对象物31对置。支柱22具有能够进行高度调整的机构，从而能够调整传感器模块2与测定对象物31的距离。

接下来，对传感器模块2的具体的构造进行说明。传感器模块2在一个多层基板形成有多个具有相同的内部构造的热流传感器部10。因此，以下，对一个热流传感器部10的构造进行说明。

如图4～图6所示，一个热流传感器部10将绝缘基材100、绝缘层110、表面保护部件115、背面保护部件120层叠并一体化，在该一体化的部件的内部以串联的方式交替连接有第一层间连接部件130、第二层间连接部件140。此外，图4是一个热流传感器部10的俯视图，但为便于理解，省略表面保护部件115、绝缘层110示出。另外，图4不是剖视图，但为便于理解，对第一层间连接部件130、第二层间连接部件140标注阴影线。

绝缘基材100由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的热塑性树脂薄膜构成。而且，沿厚度方向贯通的多个第一导通孔101、第二导通孔102以彼此交替的方式形成为交错图案。第一导通孔101、第二导通孔102是从绝缘基材100的一面100a贯通至另一面100b的贯通孔。

此外，本实施方式的第一导通孔101、第二导通孔102形成直径从表面100a朝向背面100b恒定的圆筒状，但也可以形成直径从表面100a朝向背面100b变小的锥状。另外，可以形成直径从背面100b朝向表面100a变小的锥状，也可以形成棱筒状。

而且，在第一导通孔101配置有第一层间连接部件130，在第二导通孔102配置有第二层间连接部件140。换句话说，在绝缘基材100以彼此交替的方式配置有第一层间连接部件130、第二层间连接部件140。

如上，在第一导通孔101、第二导通孔102内配置第一层间连接部件130、第二层间连接部件140，因此通过适当地变更第一导通孔101、第二导通孔102的个数、直径、间隔等，能够实现第一层间连接部件130、第二层间连接部件140的高密度化。由此，能够增大交替地串联连接的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140所产生的电动势，即电压，从而能够实现热流传感器部10的高灵敏度化。

第一层间连接部件130、第二层间连接部件140是为了发挥塞贝克效应，而由相互不同的导电体构成的第一导电体、第二导电体。导电体是金属或半导体。例如，第一层间连接部件130由构成P型的Bi－Sb－Te合金的粉末以维持烧结前的多个金属原子的结晶构造的方式被固相烧结的金属化合物构成。另外，第二层间连接部件140由构成N型的Bi－Te合金的粉末以维持烧结前的多个金属原子的结晶构造的方式被固相烧结的金属化合物构成。如上，形成第一层间连接部件130、第二层间连接部件140的金属是多个金属原子在维持该金属原子的结晶构造的状态下被烧结的烧结合金。由此，能够增大交替地串联连接的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140所产生的电动势，从而能够实现热流传感器部10的高灵敏度化。

在绝缘基材100的表面100a配置有绝缘层110。绝缘层110由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的热塑性树脂薄膜构成。该绝缘层110形成为铜箔等被图案形成于与绝缘基材100对置的一面110a侧的多个表面图案111相互分离。而且，各表面图案111分别与第一层间连接部件130、第二层间连接部件140适当地电连接。

具体而言，如图5所示，在将相邻的一个第一层间连接部件130与一个第二层间连接部件140形成一个组150时，各组150的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140与相同的表面图案111连接。换句话说，各组150的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140经由表面图案111被电连接。此外，在本实施方式中，沿着一个方向(在图5中为纸面左右方向)相邻的一个第一层间连接部件130与一个第二层间连接部件140被形成一个组150。

在绝缘基材100的背面100b配置有背面保护部件120。背面保护部件120由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的热塑性树脂薄膜构成。在背面保护部件120形成有铜箔等被图案形成于与绝缘基材100对置的一面120a侧的多个相互分离的背面图案121。而且，各背面图案121分别与第一层间连接部件130、第二层间连接部件140适当地电连接。

具体而言，如图5所示，在一个方向相邻的两个组150中，一方的组150的第一层间连接部件130及另一方的组150的第二层间连接部件140与相同的背面图案121连接。换句话说，跨组150的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140经由相同的背面图案121被电连接。

另外，如图6所示，在一个热流传感器部10的缘部，沿着与一个方向正交的另一个方向(在图4中为纸面左右方向，在图6中为纸面左右方向)相邻的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140与相同的背面图案121连接。

这样，各组150以串联的方式被连接，并且沿一个方向(在图4中为纸面上下方向)连接的结构以反复折返的方式配置于多层基板内。此外，一组被相互连接的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140构成一个热电转换元件。因此，一个热流传感器部10具备以串联的方式被连接的多个热电转换元件。此外，多个热流传感器部10分别电气独立，针对每个热流传感器部10而与电子控制装置3电连接。在本说明书中，将构成一个热流传感器部10的以串联的方式被电连接的多个热电转换元件称为电气独立的热电转换元件。

另外，在绝缘层110的另一面110b配置有表面保护部件115。表面保护部件115由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的热塑性树脂薄膜构成。如图6所示，表面保护部件115形成有铜箔等被图案形成于与绝缘层110侧对置的一面115a侧的多个布线图案116。该布线图案116在一个热流传感器部10内，经由形成于绝缘层110的层间连接部件117与如上述那样以串联的方式被连接的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140的端部电连接。

如图7、图8所示，多个布线图案116从各热流传感器部10的位置延伸至传感器模块2的缘部。由此，从一个热流传感器部10至传感器模块2的缘部形成有两根布线。此外，图7是省略了表面保护部件115的传感器模块2的俯视图，为了便于理解，对布线图案116中的作为连接部发挥功能的部分标注阴影线。在传感器模块2的缘部，如图6所示，布线图案116的一部分露出。该布线图案116的露出的部分构成用于将各热流传感器部10与电子控制装置3连接的连接端子。

如上，在本实施方式中，将连接于各热流传感器部10的布线图案116形成为与第一层间连接部件130、第二层间连接部件140、形成有表面图案111以及背面图案121的层不同的层(参照图7)。在使用多个分体的热流传感器的情况下，当在计测对象物粘贴多个热流传感器时，需要在相邻的热流传感器彼此之间配置布线的空间。与此相对，根据本实施方式，不需要在相邻的热流传感器之间配置布线的空间，因此能够紧密地配置多个热流传感器部10。

以上是本实施方式的热流传感器部10的基本的结构。如上所述，构成一个热流传感器部10的热电转换元件中，埋入多个第一导通孔101、第二导通孔102的第一层间连接部件130、第一层间连接部件140被交替地串联连接。而且，构成多个热流传感器部10的每一个的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140被形成于相同的绝缘基材100。

多个热流传感器部10分别将与多层基板的两面的温度差对应的传感器信号(电动势)输出至电子控制装置3。若两面的温度差变化，则交替地串联连接的第一层间连接部件130、第二层间连接部件140所产生的电动势变化。因此，能够根据热流传感器部10所产生的电动势计算通过热流传感器部10的热流或者热流束。

参照图9(a)～图9(h)对上述传感器模块2的制造方法进行说明。在图9(a)～图9(h)中，示出了一个热流传感器部10，且与图5对应。

首先，如图9(a)所示，准备绝缘基材100，通过钻头、激光等形成多个第一导通孔101。

接下来，如图9(b)所示，向各第一导通孔101填充第一导电浆131。此外，作为向第一导通孔101填充第一导电浆131的方法(装置)也可以采用本申请人的日本特愿2010－50356号(日本特开2011－187619号公报)所记载的方法(装置)。

若简单地进行说明，则经由吸附纸160在未图示的保持台上以背面100b与吸附纸160对置的方式配置绝缘基材100。然后，使第一导电浆131熔融，并且向第一导通孔101内填充第一导电浆131。由此，第一导电浆131的有机溶剂的大部分被吸附纸160吸附，从而在第一导通孔101以紧密接触的方式配置有合金的粉末。

此外，吸附纸160只要是能够吸收第一导电浆131的有机溶剂的材质即可，能够使用通常的高质量的纸等。另外，第一导电浆131使用向金属原子维持规定的结晶构造的Bi－Sb－Te合金的粉末添加熔点为43℃的石蜡等有机溶剂从而浆化的材料。因此，在填充第一导电浆131时，在绝缘基材100的表面100a被加热至约43℃的状态下进行。

接着，如图9(c)所示，在绝缘基材100通过钻头、激光等形成多个第二导通孔102。该第二导通孔102如上述那样与第一导通孔101交替，从而形成为与第一导通孔101一同构成交错图案。

接下来，如图9(d)所示，向各第二导通孔102填充第二导电浆141。此外，该工序能够在与上述图9(b)相同的工序中进行。

即，再次，在经由吸附纸160在未图示的保持台上以背面100b与吸附纸160对置的方式配置绝缘基材100后，向第二导通孔102内填充第二导电浆141。由此，第二导电浆141的有机溶剂的大部分被吸附纸160吸附，从而在第二导通孔102以紧密接触的方式配置有合金的粉末。

第二导电浆141使用向与构成第一导电浆131的金属原子不同的金属原子维持规定的结晶构造的Bi－Te合金的粉末添加熔点为常温的松油(Terpineol)等有机溶剂从而浆化的材料。换句话说，构成第二导电浆141的有机溶剂能够使用熔点比构成第一导电浆131的有机溶剂低的溶剂。而且，在填充第二导电浆141时，在绝缘基材100的表面100a被保持为常温的状态下进行。换言之，在第一导电浆131所包含的有机溶剂被固化的状态下，进行第二导电浆141的填充。由此，能够抑制第二导电浆141混入第一导通孔101。

此外，第一导电浆131所包含的有机溶剂被固化的状态是指在上述图9(b)的工序中，未被吸附纸160吸附而残存于第一导通孔101的有机溶剂被固化的状态。

然后，在与上述各工序不同的工序中，如图9(e)以及图9(f)所示，在绝缘层110以及背面保护部件120中的与绝缘基材100对置的一面110a、120a形成铜箔等。然后，适当地图案形成该铜箔，从而准备出形成有相互分离的多个表面图案111的绝缘层110、形成有相互分离的多个背面图案121的背面保护部件120。另外，如图7所示，准备出形成有多个布线图案116的表面保护部件115。

然后，如图9(g)所示，按顺序层叠背面保护部件120、绝缘基材100、绝缘层110、表面保护部件115而构成层叠体170。

接着，如图9(h)所示，将该层叠体170配置于未图示的一对冲压板之间，从层叠方向的上下两面以真空状态边加热边加压，从而使层叠体170一体化。具体而言，第一导电浆131、第二导电浆141被固相烧结而形成第一层间连接部件130、第二层间连接部件140，并且以第一层间连接部件130、第二层间连接部件140与表面图案111以及背面图案121被连接的方式边加热边加压而使层叠体170一体化。

此外，不特别地限定，但在使层叠体170一体化时，也可以在层叠体170与冲压板之间配置岩棉纸等缓冲材料。如上，制造上述传感器模块2。

接下来，对使用了本实施方式的热流分布测定装置1的热流分布的测定方法进行说明。

如图2、图3所示，在工作台23载置测定对象物31，使测定对象物31与传感器模块2的一面2a对置。调整传感器头21的高度，使传感器模块2形成与测定对象物31接触或非接触的状态。

然后，来自测定对象物31的热流或朝向测定对象物31的热流在与传感器模块2的一面2a以及另一面2b垂直的方向通过传感器模块2，由此从各热流传感器部10向电子控制装置3输出电动势。

电子控制装置3基于各热流传感器部10的电动势，运算热流分布，从而能够获得测定对象物31的热流分布。进而，电子控制装置3进行图像处理，使热流分布的二维图像显示于显示装置4，从而能够通过二维图像确认测定对象物31的热流分布。例如，如图10所示，表示来自与测定对象物31对应的区域的热流的大小的热流分布图像4a被显示于显示装置4。此外，在本实施方式中，一个热流传感器部10与作为热流分布图像4a的最小单位的一像素(图10中的一个四角)对应。

如以上的说明的那样，本实施方式的热流分布测定装置1使用在一个多层基板的内部形成有多个热流传感器部10的传感器模块2。构成各热流传感器部10的热电转换元件，即，第一层间连接部件130、第二层间连接部件140形成于一个多层基板的内部，因此能够在制造多层基板的同一制造工序中被制造。因此，与多个热流传感器被作为分体制造的情况相比，能够将各热电转换元件的性能个体差异抑制为较小。

因此，根据本实施方式的热流分布测定装置1，与使用被作为分体制造的多个热流传感器测定热流分布的情况相比，能够高精度地测定热流分布。

另外，本实施方式的热流分布测定装置1能够在使传感器模块2与测定对象物31接触的状态或非接触的状态下测定热流分布。

此处，当在使被作为分体制造的多个热流传感器与测定对象物31接触的状态下进行测定的情况下，需要使多个热流传感器的接触状态变得均匀。但是，若通过手动作业使多个热流传感器分别粘贴于测定对象物，则在接触状态产生差别，因此难以使多个热流传感器的接触状态变得均匀。

与此相对，在本实施方式中，当在使传感器模块2与测定对象物31接触的状态下进行测定的情况下，使一个传感器模块2与测定对象物31接触，因此能够实现各热流传感器部10的接触状态的均匀化。

此外，在本实施方式中，求得通过一个热流传感器部10的热流，作为热流分布，测定一个热流传感器部10的单位面积的热流的分布，但作为热流分布，也可以测定每个热流传感器部10的热流束的分布。而且，热流是在单位时间内流过的热能的量，单位使用W。热流束是在单位时间横切单位面积的热量，单位使用W/m²。

(第二实施方式)

如图11所示，在本实施方式的热流分布测定装置1中，使用多个热流传感器部10沿一个方向D1配置为一列，且沿一个方向D1较长地延伸的形状的传感器模块200。该传感器模块200相对于第一实施方式的传感器模块2，变更了多个热流传感器部10的个数。传感器模块200的内部构造以及制造方法与第一实施方式相同。另外，传感器模块200的各热流传感器部10与第一实施方式相同，经由布线与电子控制装置3连接。

如图12、图13所示，本实施方式的热流分布测定装置1具备传感器头21、一个轴向移动单元24以及工作台23。

本实施方式的传感器头21呈沿一个方向D1较长地延伸的形状。使传感器头21的长边方向与传感器模块2的长边方向D1一致，将传感器模块200设置于传感器头21的下表面。因此，传感器模块200的另一面200b被固定于传感器头21，从而传感器模块200的一面200a与测定对象物31对置。

一个轴向移动单元24是使传感器头21沿一个轴向移动的移动装置。传感器头21的移动方向D2是与传感器模块2的长边方向D1垂直的方向。作为一个轴向移动单元24，能够采用公知的机构。一个轴向移动单元24的移动被电子控制装置3控制。另外，电子控制装置3能够取得传感器头21的位置信息。例如，在一个轴向移动单元24安装有用于取得传感器头21的位置信息的未图示的传感器，电子控制装置3基于来自该传感器的传感器信号，取得传感器头21的位置信息。

如图12、图13所示，在工作台23载置测定对象物31，并使测定对象物31与传感器模块200的一面200a对置。调整传感器头21的高度，将传感器模块200形成与测定对象物31非接触的状态。

然后，在热流分布的测定时，使传感器头21移动。由此，传感器模块200在测定对象物31的表面上移动。此时，来自测定对象物31的热流或朝向测定对象物31的热流在与传感器模块200的一面200a以及另一面200b垂直的方向，通过传感器模块200，由此将多个热流传感器部10所产生的电动势输出至电子控制装置3。

因此，电子控制装置3基于各热流传感器部10的电动势与输出该电动势时的传感器头21的位置信息，运算热流分布。由此，能够与第一实施方式相同地，获得测定对象物31的热流分布。

(第三实施方式)

在第二实施方式中，虽使用多个热流传感器部10配置为一列的传感器模块200，但在本实施方式中，如图14所示，使用多个热流传感器部10配置为2列的传感器模块201。

另外，在该传感器模块201中，使相邻列中对置的热流传感器部10彼此的位置在作为一个列的多个热流传感器部10的排列方向的一个方向D1错开规定距离。在本实施方式中，将该规定距离设为一个热流传感器部10的宽度的1/2的长度L1。

在本实施方式中，与第二实施方式相同，也一边沿相对于一个方向D1垂直的方向移动一边测定热流分布。

如上，通过使用相邻列错开规定距离地配置的传感器模块201，能够与将一个热流传感器部10的宽度设为规定距离L1时相同地测定热流分布。因此，根据本实施方式，即使不缩小一个热流传感器部10的面积，也能够提高热流分布测定的分辨率。即，能够缩小显示于显示装置4的热流分布图像4a的一像素。

(第四实施方式)

如图15所示，本实施方式使用多个热流传感器部10配置为3列的传感器模块202。该传感器模块202与第二实施方式相同，也配置为相邻列错开规定距离。在本实施方式中，将该规定距离设为一个热流传感器部10的宽度的1/3的长度L2。如上，增加列的个数，并且缩小规定距离，从而能够进一步提高分辨率。

(第五实施方式)

如图16所示，本实施方式相对于在第一实施方式中说明的图3的热流分布测定装置1追加热介质流路25。

在本实施方式中，在传感器头21的内部设置有热介质流路25。热介质流路25供对传感器模块2进行冷却的冷却用热介质26流过。作为冷却用热介质，能够使用通常的防冻液等冷却液。在本实施方式中，热介质流路25与未图示的散热器、泵等连接。由此，构成供规定温度的冷却液循环的冷却液循环回路。

此处，与本实施方式不同，当在传感器头21未设置热介质流路25的情况下，在测定从作为发热体的测定对象物31释放的热流的热流分布时，传感器模块2被测定对象物31加热，传感器模块2的温度上升。因此，随着时间流逝，通过各热流传感器部10的热流变化，各热流传感器部10的热流测定值变化。即，各热流传感器部10的热流测定值漂动。

与此相对，在本实施方式中，在传感器头21、即传感器模块2的另一面2b侧设置有供对传感器模块2进行冷却的冷却用热介质26流过的热介质流路25。因此，在测定从作为发热体的测定对象物31释放的热流的热流分布时，使冷却液向热介质流路25流过，从而能够通过冷却液对传感器模块2的另一面2b进行冷却。

由此，即使通过测定对象物31加热传感器模块2，也能够使传感器模块2的温度接近恒定，从而能够使通过各热流传感器部10的热流稳定化。其结果，能够抑制各热流传感器部10的热流测定值的漂动。

此外，在本实施方式中，优选通过未图示的温度传感器，对传感器模块2的温度进行测定，电子控制装置3基于测定出的传感器模块2的温度对在热介质流路25流过的冷却用热介质26的流量进行控制，以将传感器模块2的温度维持为恒定的方式进行调整。

另外，在本实施方式中，在传感器头21的内部设置供冷却用热介质26流过的热介质流路25，但也可以代替热介质流路25转而设置散热板、导热管等其他的冷却体。

另外，在本实施方式中，对测定对象物31为发热体的情况进行了说明，但在测定对象物31为吸热体的情况下，代替冷却用热介质26，转而使用对测定对象物31进行加热的加热用热介质。由此，与本实施方式相同，即使传感器模块2被测定对象物31冷却，也能够使传感器模块2的温度接近恒定，从而能够使通过各热流传感器部10的热流稳定化。其结果，能够抑制各热流传感器部10的热流测定值的漂动。此外，即使在该情况下，也可以代替供加热用热介质流过的热介质流路25，转而设置电气加热器等加热体。

(第六实施方式)

如图17所示，本实施方式在第五实施方式中说明的图16的热流分布测定装置1中，将工作台23变更成加热体27。

在本实施方式中，在测定对象物31的与传感器模块2侧的面相反一侧的面配置加热体27。加热体27对测定对象物31进行加热，并由电气加热器等构成。

然后，在使用了热流分布测定装置1的热流分布的测定中，在通过加热体27对测定对象物31进行加热的状态下，与第五实施方式相同地进行测定。

根据本实施方式，能够对从加热体27释放且通过测定对象物31的热流的热流分布进行测定。因此，能够正确地测定测定对象物31的隔热性的分布，从而能够评价测定对象物31的隔热性能。

(其他的实施方式)

本公开不限定于上述的实施方式，能够如下所述适当地变更。

(1)在上述的各实施方式中，基于热流传感器部所产生的电动势(电压值)，计算热流，但也可以代替电压值，转而基于电流值进行计算。总之，能够基于热流传感器部所产生的电压、电流之类的电气输出，计算热流。

(2)在上述各实施方式中，形成第一层间连接部件130、第二层间连接部件140的金属分别是Bi－Sb－Te合金、Bi－Te合金，但也可以是其他的合金。在上述各实施方式中，形成第一层间连接部件130、第二层间连接部件140的金属的双方是被固相烧结的烧结合金，但只要是至少一方被固相烧结的烧结合金即可。由此，与形成第一层间连接部件130、第二层间连接部件140的金属的双方不是被固相烧结的烧结金属的情况相比，能够增大电动势。

(3)在上述各实施方式中，构成传感器模块的多层基板层叠有多个由热塑性树脂构成的绝缘层，但也可以层叠有多个热塑性树脂以外的绝缘层。作为热塑性树脂以外的绝缘层能够列举热固化性树脂等。

(4)在上述各实施方式中，多层基板是层叠有绝缘基材100、绝缘层110、表面保护部件115、背面保护部件120的结构，但若层叠有多个绝缘层，则也可以将多层基板形成其他的结构。即，多层基板作为多个绝缘层之一，只要具有形成有多个贯通孔101、102的绝缘基材100即可。配置于绝缘基材100的两侧的绝缘层的个数能够任意地变更。

(5)在第一实施方式中，对由于热流在与传感器模块2的一面2a以及另一面2b垂直的方向通过传感器模块2而从各热流传感器部10输出电动势的情况进行了说明，但从各热流传感器部10输出电动势的情况不限定于热流在与传感器模块2的一面2a以及另一面2b垂直的方向通过传感器模块2的情况。当热流在从传感器模块2的一面2a与另一面2b的一方朝向另一方的方向通过传感器模块2的情况下，从各热流传感器部10输出电动势。在第一实施方式以外的上述各实施方式中均可同样设置。例如，即使在第二实施方式中，当热流在从传感器模块200的一面200a与另一面200b的一方朝向另一方的方向通过传感器模块200的情况下，也从各热流传感器部10输出电动势。

(6)对于第一实施方式的传感器模块2而言，多个热流传感器部10在与一面2a平行的方向呈矩阵状排列，但多个热流传感器部10的排列方向可以不是与一面2a完全平行的方向，而是相对于一面2a倾斜的方向。总之，只要在沿着一面2a的方向排列多个热流传感器部10即可。此外，沿着一面2a的方向是指包含与一面2a完全平行的方向或相对于一面2a接近平行的方向的意思。在第二～第四实施方式的传感器模块200、201、202等中，也同样如此。

(7)在第二实施方式～第四实施方式中，一个轴向移动单元24的移动方向是相对于多个热流传感器部10所排列的一个方向D1垂直的方向，但也可以不是相对于一个方向D1垂直的方向。一个轴向移动单元24的移动方向只要是相对于一个方向D1交叉的方向即可。

(8)上述各实施方式并非互无关系，除了明确不能组合的情况之外，能够适当地进行组合。另外，在上述各实施方式中，构成实施方式的要素除了明示为必须的情况以及考虑作为原理上必不可少的情况等之外，显然并非不可或缺。

本公开虽基于实施方式进行了叙述，但本公开应理解为不限定于该实施方式、构造。本公开也包含各种变形例、均等范围内的变形。此外，各种组合、方式、甚至在其中增减一个要素、增减多个要素的其他的组合、方式也落入本公开的范畴、思想范围内。

Claims

1.一种热流分布测定装置，其特征在于，

具备传感器模块(2、200、201、202)，该传感器模块具有一个多层基板以及形成于所述多层基板的内部的多个热流传感器部(10)，所述一个多层基板层叠有多个由热塑性树脂构成的绝缘层(100、110、120)，并且具有一面(2a、200a)和其相反一侧的另一面(2b、200b)，

所述多个热流传感器部分别由电气独立的热电转换元件构成，在以使所述一面与热流分布的计测对象物(31)对置的方式配置所述传感器模块时，通过各个所述热电转换元件，产生与在垂直于所述一面的方向上通过所述多层基板的内部的热流对应的电气输出。

2.根据权利要求1所述的热流分布测定装置，其特征在于，

进一步具备运算部(3)，该运算部基于由所述多个热流传感器部分别产生的所述输出运算热流分布。

3.根据权利要求2所述的热流分布测定装置，其特征在于，

在与所述一面平行的方向上，所述多个热流传感器部沿一个方向呈一列或多列地排列配置，

所述热流分布测定装置具备移动装置(24)，该移动装置使所述传感器模块向相对于所述一个方向垂直的方向移动，

在使所述传感器模块移动时，所述运算部基于由所述多个热流传感器部分别产生的所述输出以及产生所述输出时的所述传感器模块的位置，运算热流分布。

4.根据权利要求3所述的热流分布测定装置，其特征在于，

所述多个热流传感器部沿一个方向呈多列排列配置，并且相邻列中对置的所述热流传感器部彼此在所述一个方向上错开规定距离(L1、L2)地配置。

5.根据权利要求1或2所述的热流分布测定装置，其特征在于，

在与所述一面平行的方向上，所述多个热流传感器部呈矩阵状排列。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的热流分布测定装置，其特征在于，

具备设置于所述传感器模块的所述另一面侧，并且对所述传感器模块进行冷却的冷却体(26)或者对所述传感器模块进行加热的加热体。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的热流分布测定装置，其特征在于，

所述多层基板具有作为多个所述绝缘层之一的形成有多个贯通孔(101、102)的绝缘基材(100)以及埋入所述多个贯通孔且由不同的导电体构成的第一、第二导电体(130、140)，

所述热电转换元件将所述第一、第二导电体(130、140)交替地串联连接，

构成所述多个热流传感器部的每一传感器部的所述第一、第二导电体形成于相同的所述绝缘基材。

8.一种热流分布测定装置，其特征在于，

具备传感器模块(2、200、201、202)，该传感器模块具有一个多层基板以及形成于所述多层基板的内部的多个热流传感器部(10)，所述一个多层基板层叠有多个绝缘层(100、110、120)，并且具有一面(2a、200a)和其相反一侧的另一面(2b、200b)，

所述多个热流传感器部分别由电气独立的热电转换元件构成，在以使所述一面与热流分布的计测对象物(31)对置的方式配置所述传感器模块时，通过各个所述热电转换元件，产生与在从所述一面和所述另一面的一方朝向另一方的方向上通过所述多层基板的内部的热流对应的电气输出。

9.根据权利要求8所述的热流分布测定装置，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的热流分布测定装置，其特征在于，

在沿着所述一面的方向上，所述多个热流传感器部沿一个方向呈一列或多列地排列配置，

具备移动装置(24)，该移动装置使所述传感器模块向相对于所述一个方向交叉的方向移动，

在使所述传感器模块移动时，所述运算部基于由所述多个热流传感器部分别产生的所述输出以及产生所述输出时的所述传感器模块的位置运算热流分布。

11.根据权利要求8或9所述的热流分布测定装置，其特征在于，

在沿着所述一面的方向上，所述多个热流传感器部呈矩阵状排列。