CN1573301A - 热式空气流量计 - Google Patents

Abstract

一种热式空气流量计，在平板状基板(硅基板)(1)上形成的矩形状空间的热绝缘区域(2)的绝缘膜(6)上形成发热电阻体(4)，在发热电阻体(4)的上游侧与下游侧形成两个测温电阻体。矩形状空间的热绝缘区域(2)具有与空气流轴线平行的边的长度比与空气流轴线垂直的边的长度要长的结构。利用本发明，提供能够提高空气流量测定的灵敏度、减低发热体的消耗电力、同时扩大测定范围的热式空气流量计。

Description

热式空气流量计

技术领域

本发明是涉及由加热受控制的发热体的上游侧与下游侧的温度差而测量内燃机的吸入空气等空气流量的热式空气流量计。

背景技术

专利文献1：特开2002-202168号公报

专利文献2：特许第3366818号公报

一般地，作为测量汽车等的内燃机的吸入空气量的空气流量计，有由加热受控制的发热体(发热电阻体)的放热量而测量流量的装置，由发热体的上游侧与下游侧的温度差而测量流量的热式空气流量计等。由温度差测量流量的热式空气流量计称为温差方式。

温差方式的热式空气流量计是在平板状基板(硅基板等半导体基板)的表面(上面)设置电绝缘膜(支撑膜)，在该绝缘膜上形成发热体(发热电阻体)，在发热体的两侧(空气流的上游侧与下游侧)形成测温体(测温电阻体、热电偶等)。平板状基板被覆盖发热体及测温体的保护膜所覆盖。

然而，为了达到发热体与形成发热体的平板状基板的热绝缘，由边缘穿设空洞而构成空间的热绝缘区域。历来，空间的热绝缘区域略呈正方形而形成。这在上述专利文献1、2中有记载。

历来的技术是使在平板状基板上形成的热绝缘区域略呈正方形。由于形成了热绝缘区域的平板状基板的热绝缘部是由厚度为数微米的薄膜的电绝缘膜(隔板)所构成，所以略呈正方形时，从强度的观点热绝缘部的面积大小受到限制。例如，在空气中混入灰尘等粒子时，该粒子与热绝缘膜冲突，破坏厚度为数微米的薄膜。热绝缘区域的大小受限使得不能提高空气流量测定的灵敏度，而且还存在有不能减低发热体的消费电力，同时不能增大测定范围等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够提高空气流量测定的灵敏度、减低发热体的消费电力、同时扩大测定范围的热式空气流量计。

本发明的特征在于，在平板状基板上构成的矩形状空间的热绝缘区域的绝缘膜上形成发热体以及在发热体的上游侧与下游侧形成两个测温电阻体，矩形状空间的热绝缘区域具有与空气流轴线平行的边的长度比与空气流轴线垂直的边的长度要长的结构。

换言之，本发明是在平板状基板的空气流轴线方向上构成热绝缘区域，在该长方形热绝缘区域的绝缘膜上形成发热体与两个测温体的结构。

本发明希望热绝缘区域具有与空气流轴线方向平行的边的长度是与空气流轴线方向垂直的边的长度的1.5倍以上的结构。

本发明的热绝缘区域中与空气流轴线方向平行的边的长度比垂直边的长度要大，由于能够使发热体与热绝缘区域中与空气流轴线方向垂直的边的间隔(距离)增大，所以能够提高流量测定灵敏度。而且，由于能够缩短发热体的与空气流轴线方向垂直方向的长度，所以能够减低消费电力，由于能够增大发热体的与空气流轴线方向平行方向的宽度，所以能够扩大测定范围。

附图说明

图1是表示本发明第一实施形式的平面图。

图2是图1的A-A截面图。

图3是用于说明本发明的特性图。

图4是用于说明本发明的特性图。

图5是用于说明本发明的特性图。

图6是用于说明本发明的特性图。

图7是为用于说明本发明的特性图。

图8是表示本发明第二实施形式的平面图。

图9是使第二实施形式工作的驱动电路的一例构成图。

图10是表示本发明第三实施形式的平面图。

图11是表示本发明第四实施形式的平面图。

图12是使第四实施形式工作的驱动电路的一例构成图。

图13是用于说明本发明第四实施形式的特性图。

图14是用于说明本发明第四实施形式的特性图。

图15是用于说明本发明第五实施形式的平面图。

图16是用于说明本发明第六实施形式的截面图。

图17是用于说明本发明第七实施形式的平面图。

图18是图17的B-B截面图。

图19是表示本发明第八实施形式的平面图。

图20是表示本发明第九实施形式的平面图。

图中：1-平板状基板，2-热绝缘区域(热绝缘部)，3、5-测温电阻体，4-发热电阻体，6-绝缘膜，7-端子电极，48-硅部件，50、51-铝板，54、55、56-屏蔽板

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式加以说明。

图1和图2是表示本发明的第一实施形式，图1是第一实施形式的平面图。图2是图1的A-A截面图。在图1和图2中，保护膜的图示省略，而且，为了容易观察，图2中表示截面的剖面线也省略。在图1和图2中，在以硅作为材料的平板状基板1的表面(上面)上形成配置电绝缘膜(支撑膜)6。平板状基板1从背面(下面)构成侵蚀的空间(空洞)的热绝缘区域(热绝缘部)2。空间热绝缘区域2从平板状基板1的下面形成至电绝缘膜6的边界，热绝缘区域2的绝缘膜6的下部成为空间。

如图1中虚线所示，热绝缘区域2为矩形，与涂黑的箭头所示的空气流轴线方向平行的边的长度大于与该方向垂直的边的长度。换言之，平板状基板1在空气流的轴线方向上构成长方形的热绝缘区域2。

在长方形热绝缘区域2的绝缘膜6的长度方向的略中央部形成“コ”型的发热电阻体4。发热电阻体4被加热至与测定空气流的温度有一定的温度差，由多晶硅薄膜或白金薄膜所制作。在发热电阻体4的两侧(空气流的上游侧与下游侧)形成测温电阻体3、5。测温电阻体3、5多次弯折成矩形而构成，由多晶硅薄膜或白金薄膜所制作。

发热电阻体4与测温电阻体3、5的两端与连接于外部电路的电极端子7相连接。多个电极端子7配置在对于平板状基板1的空气流轴线方向垂直的方向的一端。

在这样的结构中，将发热电阻体4加热到与空气温度具有一定的温度差，利用空气流动时发热电阻体4上游侧的温度低，下游侧的温度高，由测温电阻体3、5检测出该温度变化，测定空气的流量。由于这样的空气流量的测定已为人共知，所以其详细说明予以省略。

那么，在本发明中热绝缘区域2具有与空气流的轴线方向平行的边的长度大于与该方向垂直的边的长度的结构。即，构成空气流的轴线方向上的矩形。发热电阻体4的与空气流方向轴线方向垂直方向的长度(垂直方向长)Wh与使发热电阻体4到既定温度发热所需要的电力(发热电力)如图3所示。

从图3可知，发热电阻体4的垂直方向长Wh越短，发热电阻体4所需要的电力也越减低。这是由于由发热电阻体4所加热空气的量，即，在发热电阻体4上所通过的空气的量与垂直方向长Wh成比例。

本发明中热绝缘区域2的与空气流的轴线方向平行的边(长边)的长度大于与该方向垂直的边(短边)的长度。所以，本发明能够在确保发热电阻体4的容量的基础上减小垂直方向长Wh，能够减低发热电阻体4所必要的电力。还有，切片的部分是由向发热电阻体4的布线的发热及从发热电阻体4向平板状基板1的放热等所产生。

而且，发热电阻体4的与空气流的轴线方向平行方向的长度(平行方向长)Lh与空气流量的测定范围表示于图4。由图4可知，通过增大发热电阻体4的平行方向长Lh，能够扩大测定范围。

空气流量测定范围的限制，是由于伴随着测定空气流量的增加，测定空气流速增加，测定的空气流的空气在发热电阻体4上通过的时间减少，不使测定的空气流的空气超过既定温度的过热而产生的。

具体地说明，通过发热电阻体4上方的空气被发热电阻体4所加热，使下游侧的测温电阻体5的温度上升。如果由发热电阻体4不能使空气过热到既定的温度，则通过发热电阻体4后的空气流的温度降低。为使下游侧的测温电阻体5的温度上升的效果减小，根据空气流量而变化的测温电阻体3、5的温度差变小。因此，空气量多时，输出成为饱和或减小，限制测定范围。

本发明中热绝缘区域2的与空气流的轴线方向平行的边(长边)的长度大于垂直的边(短边)的长度，能够使发热电阻体4的水平方向长度Lh增大。所以，即使是流速伴随着空气流量的增加而增加，也能够确保通过发热电阻体4上方的空气的通过时间，能够扩大测定范围。

接着，流量测定灵敏度与发热电阻体4到热绝缘区域2的空气流轴线方向的垂直边(短边)的间隔Ld之间的关系如图5所示。从图5可知，通过增大间隔Ld，能够增大对于空气量的流量测定输出(测温电阻体3、5的温度差)。这是由于通过热绝缘区域2上方的空气的时间延长，使热绝缘区域2与空气之间的热交换的总量增加所产生的。

本发明中使热绝缘区域2的与空气流轴线平行的边大于垂直边，能够使发热电阻体4与热绝缘区域2的垂直边的间隔Ld变长。所以，能够增大对于空气量的流量测定输出，提高流量测定灵敏度。

而且，在热绝缘区域2中将绝缘膜6的周围固定于平板状基板1的热式空气流量计中，如图6所示，热绝缘区域(热绝缘部)2的断裂强度由热绝缘部2的空气流轴线垂直边(短边)的长度W所决定。从图6可知，热绝缘部2的短边减少时，热绝缘部2的断裂强度增大。

本发明中热绝缘区域2为长方形，与空气流轴线垂直的边为短边，其长度W减小，能够增大热绝缘部2的断裂强度。

这样，由于在本发明的热绝缘区域中，与空气流轴线方向平行的边大于垂直边，能够增大发热电阻体到热绝缘区域中与空气流轴线方向垂直的边的间隔(距离)，所以能够提高流量测定灵敏度。而且，由于能够缩短发热电阻体的与空气流轴线方向垂直方向的边的长度，所以能够减低消费电力，由于能够增大发热体的与空气流轴线方向平行方向的宽度，所以能够扩大测定范围。

此外，由于将热绝缘区域中与空气流轴线方向垂直的边作为短边并减少其长度，所以能够增加热绝缘区域的断裂强度。

基于以上的说明，研究了能够减少使发热电阻体发热的电力、增大测定范围、提高灵敏度、且热绝缘区域的断裂强度高的热式空气流量计。

为此，求出了测定范围、灵敏度、及断裂强度的积被发热电力所除而得到的值(指标值)与热绝缘区域2的平行于空气流轴线方向的长度(平行边、长边)L及垂直方向长度(垂直边、短边)W之比L/W的关系。还有，设平行方向的长度L与垂直方向长度W的积，即热绝缘部2的面积为一定，使发热电阻体4的平行方向的长度(宽)Lh和从发热电阻体4到热绝缘部2的垂直边的距离(间隔)Ld，与热绝缘部2的平行方向的长度L成比例。

由这样的条件所计算的结果示于图7。如图7所示，长短比L/W超过1时，测定范围、灵敏度、及断裂强度的积被所需电力所除而得到的值急剧增加。即，可知为了得到使发热电阻体4发热的电力小、空气流量的测定范围宽、对于空气流量的灵敏度高、热绝缘部2的断裂强度高的热式空气流量计，热绝缘部2的平行水平方向长L与垂直方向长W的长短比L/W应为1以上，希望为1.5以上，是非常有效的。

而且，该关系还可以由从发热电阻体4到热绝缘部2的垂直边的距离Ld与热绝缘部2的垂直方向长度W的关系来书写表示，在这种情况下，使Ld/W为1以上时非常有效。

图8表示本发明的第二实施形式。图8是表示本发明第二实施形式的热式空气流量计的平面图。

图8中与图1相同的符号表示相当的物件，在发热电阻体4的两侧分别形成一对的测温电阻体3a、3b与，测温电阻体5a、5b。而且，在平板状基板(硅基板)1上，形成串联连接于发热电阻体4的电阻体10，测量空气温度的电阻体11，串联连接于电阻体11的电阻体12。电阻体11、12露出在测定空气流而形成于平板状基板1，使其电阻值随测定空气流的空气温度而变化。

发热电阻体4与电阻体10形成同一的线宽，其比电阻不随图案形成及侵蚀等变化。同样地，电阻体11与电阻体12也形成同一的线宽，其比电阻不随图案形成及侵蚀等变化。发热电阻体4，测温电阻体3a、3b、5a、5b，以及电阻体10、11、12分别与和外部电路连接的电极端子7相连接。

在这样的结构中，测温电阻体3a、3b、5a、5b为测量温度被施加电压而发热。由测温电阻体3a、3b、5a、5b的发热，特别会使低电流侧的特性恶化。

在图8所示的实施形式中为了防止这一恶化，使测温电阻体3a、3b、5a、5b的线宽(厚度)形成得比发热电阻体4要薄，提高比电阻，使其成为高电阻。

还有，为了使测温电阻体3a、3b、5a、5b为高电阻，由多晶硅薄膜构成测温电阻体3a、3b、5a、5b与发热电阻体4，即使是测温电阻体3a、3b、5a、5b的剂量比发热电阻体4的剂量少，也能够进行。在这种情况下，由于通过减少构成测温电阻体3a、3b、5a、5b的多晶硅薄膜的剂量，能够增加测温电阻体3a、3b、5a、5b的温度系数，所以能够进一步提高温度检测的灵敏度。

图8所示的热式空气流量计的驱动电路的一例示于图9。

在图9中热式空气流量计14的电气电路由发热电阻体4，测温电阻体3a、3b、5a、5b，电阻体10、11、12所构成。由发热电阻体4与电阻体10、11、12构成电桥电路15，而且，由测温电阻体3a、3b、5a、5b构成电桥电路16。

直流电源17向电桥电路15的发热电阻体4供给电力。比较器18检测出电桥电路15的输出电压，加至演算器19。演算器19将比较器18的输出信号进行比例积分演算，给予PWM电路20。PWM电路20发生对应于演算器19的输出的PWM信号，控制晶体管21的ON、OFF。由晶体管21的ON、OFF而控制发热电阻体4的电流。

脉冲发生电路22是发生脉冲信号，将切换电路23转换为a侧与b侧。切换电路23切换电阻体11、12的连接场所。切换电路23的b侧连接着具有与电阻体11、15不同温度系数的电阻体25。电阻体11、15与电阻体25构成半电桥。

电阻体11、15与电阻体25所构成的半电桥的电压由增辐器24增辐，输入到取样保持电路26。取样保持电路26由脉冲发生电路22的脉冲信号将增辐器24的输出取样。

由测温电阻体3a、3b、5a、5b构成的电桥电路16从脉冲发生电路28供给电力。电桥电路16的电桥电压由增辐器24增辐，取入取样保持电路30。取样保持电路30由脉冲发生电路28的脉冲信号将增辐器24的输出取样。

图9的驱动电路进行发热电阻体4的温度控制，测定空气流的温度检测，以及由感温电阻体3a、3b、5a、5b温度差检测出空气流量。

发热电阻体4的温度控制是，关闭切换电路23的a侧，由比较器18根据电桥电路15的电桥电压检测出发热电阻体4的温度。由演算器19对比较器18检测出的发热电阻体4的温度信号进行比例积分补偿，从PWM电路20得到PWM信号，控制晶体管21的ON、OFF。由晶体管21的ON、OFF控制发热电阻体4的电流，从而控制温度。

还有，由于控制了控制晶体管21的ON、OFF，所以能够减低晶体管21自身的发热。

接着，测定空气流的空气温度检测，是关闭切换电路23的b侧，露出在测定空气流而在平板状基板1上形成的电阻体11、12与作为基准电阻的电阻体25所构成的半电桥的输出电压由增辐器24增辐，由取样保持电路26取样。作为取样保持电路26的输出检测空气温度。

这样，通过使用切换电路23来检测空气温度，就没有必要在平板状基板1特别设置用于检测空气流的空气温度的电路元件，也能够检测出空气流的空气温度。

接着，感温电阻体3a、3b、5a、5b的温度差的检测是从脉冲发生电路28向电桥电路16施加脉冲电压，电桥电路16的电桥电压由增辐器29增辐，由取样保持电路30取样。作为取样保持电路30的输出，检测温度差即空气流量。

这样，通过脉冲驱动由感温电阻体3a、3b、5a、5b所构成的电桥电路16的电源，能够减低感温电阻体3a、3b、5a、5b的自身发热。感温电阻体3a、3b、5a、5b的自身发热，在施加直流电压时，能够防止热绝缘部2的温度增加20℃以上，而对流量测定特性有大的影响。

图8、图9所示的第二实施形式中，也使热绝缘部的与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够取得与图1和图2所示的第一实施形式同样的效果。

图10表示本发明的第三实施形式。图10是表示第三实施形式的平面图。

图10中与图1相同的符号表示相当的物件，与图1的实施形式不同之处在于，热绝缘区域2的形成发热电阻体4的区域2a在与空气流轴线方向垂直的方向(图中上下方向)上较大。换言之，热绝缘区域2具有十字型的结构。

在图10的实施形式中，能够减低从发热电阻体4向与空气流轴线方向垂直的方向传递到平板状基板1的热量。而且，通过使热绝缘部(热绝缘区域)2为十字型，能够使垂直边(短边)减小，不损失热绝缘部2的强度，减低从发热电阻体4向平板状基板1的放热。还有，将热绝缘部2的结构设为十字型以外的“T”字型，也能够得到同样的效果。

图10所示的第三实施形式的热绝缘部中，也是与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够得到与图1、图2所示的第一实施形式同样的效果。

图11表示本发明的第四实施形式。图11是表示第四实施形式的平面图。

图11中与图1相同的符号表示相当的物件，与图1的实施形式不同之处在于，设置有与空气流轴线方向相垂直方向的长度不同的两个发热电阻体4a、4b。测温电阻体3、5中也形成有与空气流轴线方向相垂直方向的长度不同的部分。测温电阻体3、5的长度大的部分的长度与发热电阻体4a大体相等，长度小的部分的长度与发热电阻体4b大体相等。

图11所示的热式空气流量计的驱动电路的一例示于图12。

图12(a)由发热电阻体(短发热电阻体)4b与电阻32～34构成电桥电路31，电桥电路31的电桥电压由增辐器35增辐，作为电源电压供给到电桥电路31。

图12(b)由发热电阻体(长发热电阻体)4a与电阻37～39构成电桥电路36，电桥电路36的电桥电压由增辐器40增辐，经限制电路41作为电源电压供给到电桥电路36。

图12(c)由感温电阻体3、5与电阻43、44构成电桥电路42，由直流电源45向电桥电路42供电。电桥电路42的电桥电压由增辐器46增辐，作为空气流量而输出。

由图13对使用图12的驱动电路驱动图11所示的第四实施形式的热式空气流量计的情况下的动作特性加以说明。

在仅有图12(b)所示的与空气流轴线方向相垂直方向的长度大的发热电阻体4a工作的情况下，如图13的特性a所示，在低流量侧表示出高的灵敏度，高流量侧饱和。这是由于发热电阻体4a的与空气流轴线方向相垂直方向的长度大，从而给予配置于两侧的感热电阻体3、5的影响也大的缘故。另一方面，在高流量侧由于有限制电路42，所以发热电阻体4a的温度下降，输出电压饱和。

在仅有图12(a)所示的与空气流轴线方向相垂直方向的长度小的发热电阻体4b工作的情况下，如特性b所示，虽然低流量的灵敏度低，但能够得到大的测定范围的输出电压(流量测定电压)。而且，在发热电阻体4a、4b同时工作的情况下，如特性c所示，能够得到低流量侧的灵敏度增大，高流量侧不饱和的输出电压。

这样的低流量侧的灵敏度高、高流量侧的灵敏度低、测定范围宽的特性，作为发动机的空气吸入量的测量等中所使用的热式空气流量计是最佳的特性。

而且，关于消耗电力，如图14所示，在仅有发热电阻体4b工作的情况下为特性b，在仅有发热电阻体4a工作的情况下为特性a。在仅有发热电阻体4a工作的情况下由限制电路41所限制，能够减低高流量下发热电阻体4a的消耗电力。还有，图11所示的第四实施形式的热绝缘部中，也是与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够得到与图1、图2所示的第一实施形式同样的效果。

图15表示本发明的第五实施形式。图15是表示第五实施形式的平面图。

图15中与图1相同的符号表示相当的物件，与图1的实施形式不同之处在于，由3个电阻体形成发热电阻体4c，该3个电阻体并联连接。在第一实施形式的图1所示的发热电阻体4中，有发热电阻体4在与空气流轴线方向相垂直方向上产生温度不均匀(温度不整齐)，中央部分的温度高，周边部分的温度低的情况。在图15的实施形式中，由于发热电阻体4c是并联结构，所以当周边部分的温度下降时，通过周边部分的电阻的下降而使电流增大。这样，由于能够使周边部分的温度上升，所以发热电阻体4c就不容易在与空气流轴线方向相垂直方向上产生大的温度不均匀。

这样，通过减低发热电阻体4c在与空气流轴线方向相垂直方向上产生的温度不均匀，能够使发热电阻体4c的峰值温度下降。虽然发热电阻体4c是由白金电阻及多晶硅等所构成，但是在峰值温度高时，其电阻值容易发生随时间的变化。在图15的实施形式中，通过采用发热电阻体4c的并联结构，能够减低温度不均匀，将峰值温度抑制得较低。

而且，图15所示的第五实施形式的热绝缘部中，也是与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够得到与图1、图2所示的第一实施形式同样的效果。

图16表示本发明的第六实施形式。图16是表示第六实施形式中热式空气流量计的截面图。还有，为了容易观察，图16还省略了表示截面的剖面线。

图16中与图1相同的符号表示相当的物件，与图1的实施形式不同之处在于，在发热电阻体4的下部设置有截面为三角形的硅部件48。

这样设置了硅部件48时，能够提高发热电阻体4的部分的热传导性，减低与空气流轴线方向相垂直方向上的温度不均匀。

还有，图16所示的第六实施形式的热绝缘部中，也是与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够得到与图1、图2所示的第一实施形式同样的效果。

图17、图18表示本发明的第七实施形式。图17是表示第七实施形式的平面图，图18是表示图17的B-B截面图。还有，在图17、图18中省略了保护膜的图示，而且，为了容易观察，图18还省略了表示截面的剖面线。

图17、图18中与图1、2相同的符号表示相当的物件，与图1的实施形式不同之处在于，在“コ”字型的发热电阻体4的上游侧片4A与下游侧片4B的上部分别设置有铝板50、51。

这样在发热电阻体4的上部设置有铝板50、51，能够提高发热电阻体4的与空气流轴线方向相垂直方向的热传导性，减低垂直方向上的温度不均匀。而且，由于在“コ”字型的发热电阻体4的上游侧片4A与下游侧片4B上分别设置铝板50、51，所以发热电阻体4的上游侧与下游侧的温度容易随空气的流量而发生大的变化，能够扩大测定范围。

而且，图17、图18所示的第七实施形式的热绝缘部2中，也是与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够得到与图1、图2所示的第一实施形式同样的效果。

图19表示本发明的第八实施形式。图19是表示第八实施形式的平面图。

图19中与图1、图8相同的符号表示相当的物件，在发热电阻体4的两侧分别形成一对的测温电阻体3a、3b与测温电阻体5a、5b。而且，在发热电阻体4与测温电阻体3a、3b之间配置有屏蔽板(屏蔽图案)54，在测温电阻体5a、5b的周围之间配置有屏蔽板(屏蔽图案)55、56。

图19中，本发明的第八实施形式在发热电阻体4与测温电阻体3a、3b之间以及在测温电阻体5a、5b之间分别配置屏蔽板54、55，在测温电阻体5a、5b的下游侧配置屏蔽板56。

根据这样的结构，在脉冲驱动发热电阻体4时，能够减低由发热电阻体4与测温电阻体3a、3b、5a、5b的静电结合所产生、在测温电阻体3a、3b、5a、5b的两端所表现出的须状的噪音电压。

而且，图19所示的第八实施形式的热绝缘部中，也是与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够得到与图1、图2所示的第一实施形式同样的效果。

图20表示本发明的第九实施形式。图20是表示第九实施形式的空气流量计的平面图。

图20中与图1相同的符号表示相当的物件，与图1的实施形式不同之处在于，测温电阻体3、5的电阻图案在空气流轴线方向上弯折，使与空气流轴线方向相平行方向的距离增大。

测温电阻体3、5是由多晶硅薄膜及白金薄膜等所构成，其厚度为1μm左右。该1μm的厚度给予流过热绝缘部2表面的空气流量微妙的影响，使空气流从层流变化为湍流。

由于图20所示的第九实施形式的测温电阻体3、5的电阻图案形成得与空气流轴线方向平行方向的距离要长，所以能够减低测温电阻体3、5的厚度的影响。

而且，图20所示的第九实施形式的热绝缘部2中，也是与空气流轴线方向平行的边比垂直的边要大，能够得到与图1、图2所示的第一实施形式同样的效果。

如以上的说明，由于本发明的热绝缘区域是与空气流轴线方向相平行的边比垂直边的长度长的长方形，能够增大发热体与热绝缘区域中到与空气流轴线方向相垂直的边的间隔(距离)，所以能够提高流量测定灵敏度。而且，由于能够缩短发热体的与空气流轴线方向垂直方向的长度，所以能够减低消耗电力，由于能够增大发热体的与空气流轴线方向平行方向的宽度，所以能够扩大测定范围。

而且，上述实施形式能够使热绝缘区域的与空气流轴线方向相垂直的边设为短边，使其长度减小，从而能够增加热绝缘区域的断裂强度。

还有，从上述各实施形式能够把握、但权利要求书中未记载的技术思想(发明)如下。

发明1

一种热式空气流量计，其特征在于具有两种发热电阻体，第一种发热电阻体是相对于空气流轴线方向，垂直方向的长度长的发热电阻体，第二种发热电阻体是相对于空气流，垂直方向的长度比第一种发热电阻体短的发热电阻体。

发明2

一种热式空气流量计，其特征在于发热电阻体并联形成。

发明3

一种热式空气流量计，其特征在于热绝缘部中将热传导性部件与发热电阻体对置。

发明4

一种热式空气流量计，其特征在于对于空气流的方向分割热传导性物体。

发明5

一种热式空气流量计，其特征在于在测温电阻体或测温电阻体的引出配线周围配置保持一定电位的配线图案。

发明6

一种热式空气流量计，其特征在于测温电阻体为温度依存性的电阻体，在空气流轴线方向上平行配置。

发明7

一种热式空气流量计，其特征在于在测温电阻体上施加的电压为脉冲状。

发明8

一种热式空气流量计，其特征在于由多晶硅膜形成发热电阻体与测温电阻体，发热电阻体的多晶硅膜的电阻率比测温电阻体的多晶硅膜的电阻率要低。

发明9

一种热式空气流量计，其特征在于由多晶硅膜形成发热电阻体与测温电阻体，发热电阻体的多晶硅膜的厚度比测温电阻体的多晶硅膜的厚度要厚。

发明效果

本发明使热绝缘区域中与空气流轴线方向的平行边比垂直边长，由于能够增大发热体与到热绝缘区域中与空气流轴线方向垂直的边的间隔(距离)，所以能够提高流量测定灵敏度。而且，由于能够缩短发热电阻体的与空气流轴线方向垂直方向的长度，所以能够减低消耗电力。另外，由于能够增大发热体的与空气流轴线方向平行方向的长度，所以能够扩大测定范围。

Claims (6)

1.一种热式空气流量计，其特征在于设置有在表面配置有绝缘膜、构成矩形状空间的热绝缘区域的平板状基板，在所述热绝缘区域的绝缘膜上形成的发热体，在所述热绝缘区域的绝缘膜上沿着空气的流动方向在所述发热体的两侧形成的两个测温体，所述矩形状空间的热绝缘区域具有与空气流轴线方向平行的边的长度比与所述空气流轴线方向垂直的边的长度要长的结构。

2.一种热式空气流量计，其特征在于设置有形成有矩形状空间的热绝缘区域的半导体基板，在所述热绝缘区域的绝缘膜上形成的发热电阻体，在所述热绝缘区域的绝缘膜上、于所述发热电阻体的上游侧与下游侧形成的两个测温电阻体，所述矩形状空间的热绝缘区域具有与空气流轴线方向平行的边的长度比与所述空气流轴线方向垂直的边的长度要长的结构。

3.一种热式空气流量计，其特征在于设置有形成有矩形状空间的热绝缘区域的硅基板，在所述热绝缘区域的绝缘膜上形成的发热电阻体，在所述热绝缘区域的绝缘膜上、于所述发热电阻体的上游侧与下游侧形成的两个测温电阻体，所述矩形状空间的热绝缘区域沿空气流轴线方向构成长方形形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的热式空气流量计，其特征在于：所述热绝缘区域具有与空气流轴线方向平行的边的长度比与空气流轴线方向垂直的边的长度大1.5倍以上的结构。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的热式空气流量计，其特征在于：所述热绝缘区域，具有自所述发热电阻体的端部到与空气流轴线方向垂直的边的平行方向的长度比所述垂直边的长度大的结构。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的热式空气流量计，其特征在于：所述绝缘区域，具有形成所述发热体或所述发热电阻体的区域比形成所述测温体或所述测温电阻体的区域要大的结构。

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