DE60030333T2 - Einrichtung zur messung einer physikalischen grösse, verfahren zu ihrer herstellung und fahrzeugsteuersystem mit der einrichtung zur messung einer physikalischen grösse - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe zur Erfassung physikalischer Größen, wie etwa Strömungsrate bzw. -geschwindigkeit, Druck, Temperatur, Feuchtigkeit, Beschleunigung und Gaskonzentration, ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe und ein Motorfahrzeug-Steuersystem, das die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe verwendet, und insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe, ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe und ein Motorfahrzeug-Steuersystem, das die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe verwendet, das zur Verwendung eines Sensors von kleiner Größe geeignet ist.
  • Hintergrund der Technik
  • Als ein in einem Ansaugluftdurchgang eines Verbrennungsmotors oder dergleichen platzierter Luftströmungssensor zur Messung einer Luftmenge ging die Haupttendenz bisher in Richtung eines Wärmetyps zur direkten Erfassung einer Massenluftmenge. Seit kurzem konzentriert sich die Aufmerksamkeit besonders auf einen Luftströmungssensor von kleiner Größe, der durch die Verwendung der Halbleiter-Mikro-Materialbearbeitungstechnik hergestellt wird, wegen dessen hoher Ansprechung und seiner Fähigkeit zur Erfassung eines Gegenstroms unter Verwendung der hohen Ansprechung. Als Heizvorrichtungsmaterialien für den herkömmlichen Wärmetyp-Luftströmungssensor vom kleiner Größe, wie er in JP-A-8-54269 oder 11-233303 beispielhaft dargestellt ist, ist ein Halbleitermaterial wie etwa Polysilicium oder ein Metallmaterial wie Platin, Gold, Kupfer, Aluminium, Chrom, Nickel, Wolfram, Permalloy (FeNi) oder Titan verwendet worden. Wie in JP-A-11-233303 angegeben ist, ist ein solcher Sensor von kleiner Größe außerdem nicht nur auf den Strömungsratensensor, sondern auch auf einen Sensor zur Erfassung der relativen Feuchtigkeit oder einen Gaserfassungssensor anwendbar.
  • Es gibt jedoch ein Problem, das beim konventionellen Sensor von kleiner Größe dadurch entsteht, dass der Widerstandswert des Heizvorrichtungswiderstands selbst aufgrund der Erwärmung des auf einem dünnwandigen Bereich ausgebildeten Heizvorrichtungswiderstands oder dem Wärmeeinfluss der Umgebung schwankt. Aus diesem Grund ist, wie in JP-A-11-233303 beispielhaft ausgeführt ist, eine Technik bekannt, bei der ein leitender Film unabhängig von dem Heizvorrichtungswiderstand ausgebildet wird, um die Temperaturverteilung auf eine lokale Erwärmung zu verhindern, wodurch die Schwankungen mit der Zeit unterdrückt werden.
  • US-5 061 350 offenbart ein Erfassungselement mit gewünschten Werten für den elektrischen Widerstandswert und Widerstandswert-Temperaturkoeffizienten, die auf einfache Weise durch ein Verfahren ermittelt werden können, bei dem ein elektrisch leitendes Element auf einem Substrat angeordnet ist, ein Metallanschluss an dem Substrat befestigt ist, um das elektrisch leitende Element durch den Metallanschluss mit einer externen Schaltung zu verbinden, und das elektrisch leitende Element einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Ein elektrischer Strom wird durch das elektrisch leitende Element geführt, um das Erfassungselement vor der Vollendung auf eine vorgegebene Temperatur zu erwärmen und um durch die Wärmeerzeugung des Elements selbst einen Glasschutzfilm auszubilden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Jedoch schafft der Typ, der einen leitenden Film verwendet, die sich von dem Heizvorrichtungswiderstand unterscheidet, ein Problem durch die Komplizierung der Sensorstruktur.
  • Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe von einfacher Struktur, deren Widerstandswert ungeachtet des Einsatzes während langer Zeitdauern nicht schwankt, ein Verfahren zu deren Herstellung und ein Motorfahrzeug-Steuersystem bereitzustellen, das zur Verbesserung seiner Zuverlässigkeit den Sensor zur Erfassung der physikalischen Größe verwendet.
  • Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
  • Diese Anordnung kann eine einfache Struktur ohne irgendeine Schwankung im Widerstandswert ungeachtet der Verwendung während langer Zeitdauern zur Verfügung stellen.
  • Zusätzlich ist zur Lösung der vorstehenden Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung mehrerer Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe vorgesehen.
  • Diese Anordnung kann eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe von einfacher Struktur vorsehen, deren Widerstandswert ungeachtet einer Verwendung während langer Zeitdauern nicht schwankt.
  • Außerdem wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung noch ein Motorfahrzeug-Steuersystem zur Verfügung gestellt, das eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der Erfindung und eine Steuereinheit zum Steuern eines Motorfahrzeugs auf der Basis eines Zustands des Motorfahrzeugs umfasst, der durch die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe erfasst wird.
  • Diese Anordnung kann die Zuverlässigkeit bei der Steuerung verbessern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht, die einen Luftströmungssensor vom Wärmetyp zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 1.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht entlang B-B in 1.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Anbringungszustand eines Luftmengenmessgeräts unter Verwendung des Wärmetyp-Luftströmungssensors zeigt, der die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil in 4 zeigt.
  • 6 ist eine Draufsicht, die den die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe bildenden Wärmetyp-Luftströmungssensor bei seiner Herstellung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in 6 zeigt.
  • 8 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Wärmeerzeugungstemperatur und einem Energieverbrauch eines Temperaturmesswiderstands und eines Wärmeerzeugungswiderstands, die in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind.
  • 9 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung einer Widerstandswert-Änderungsrate eines Wärmeerzeugungswiderstands bei der Energiezuführungs-Erwärmung vor einer Härtungsbehandlung, der in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist.
  • 10 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung einer Änderungsrate des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Wärmeerzeugungswiderstands bei der Energiezuführungs-Erwärmung vor einer Härtungsbehandlung, der in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist.
  • 11 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Wärmeerzeugungswiderstands vor und nach einer Härtungsbehandlung zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Wärmeerzeugungswiderstands vor und nach einer Härtungsbehandlung zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 13 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung einer Änderungsrate des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Wärmeerzeugungswiderstands bei der Energiezuführungs-Erwärmung nach einer Härtungsbehandlung zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 14 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 15 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 16 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor bei seiner Herstellung zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 17 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in 16 zeigt.
  • 18 ist eine Draufsicht die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 19 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor bei seiner Härtungsbehandlung zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 20 ist eine Draufsicht, die den Wärmetyp-Luftströmungssensor nach der Härtungsbehandlung zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 21 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 22 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 21.
  • 23 ist eine Draufsicht, die einen Drucksensor vom Halbleitertyp zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 24 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 23.
  • 25 ist eine Draufsicht, die einen Beschleunigungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 26 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 25.
  • 27 ist eine Veranschaulichung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors, der einen Luftströmungssensor verwendet, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 28 ist eine Veranschaulichung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors, der einen Luftströmungssensor verwendet, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 29 ist eine Veranschaulichung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors, der einen Drucksensor verwendet, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • Beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 folgt nachstehend eine Beschreibung einer Konstruktion einer Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung wird als Beispiel ein Wärmetyp-Luftströmungssensor als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe genommen.
  • Zunächst folgt unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 eine Beschreibung der Gesamtkonstruktion des Wärmetyp-Luftströmungssensors, der die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet.
  • 1 ist eine Draufsicht, die den Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, 2 ist eine Schnittansicht entlang A-A in 1 und 3 ist eine Schnittansicht entlang B-B in 1.
  • Wie 1 zeigt, umfasst der Wärmetyp-Luftströmungssensor 10 einen Wärmeerzeugungswiderstand 12H und einen Temperaturmesswiderstand 12C, die beide auf einem Halbleitersubstrat 11 ausgebildet sind, wobei das Halbleitersubstrat 11 aus Silicium oder dergleichen hergestellt ist. Der Wärmeerzeugungswiderstand 12H und der Temperaturmesswiderstand 12C sind ein Widerstand, in dem ein Polysilicium oder ein Einkristall-Silicium mit Verunreinigungen wie P dotiert ist, alternativ sind sie aus Platin, Gold, Kupfer, Aluminium, Chrom, Nickel, Wolfram, Permalloy (FeNi), Titan oder dergleichen hergestellt. Der Wärmeerzeugungswiderstand 12H ist auf einem dünnwandigen Bereich 11A ausgebildet. Die detaillierte Beschreibung des dünnwandigen Bereichs 11A erfolgt später unter Bezugnahme auf 2. Beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12H sind durch erste Anschlussverbinder 13H1 und 13H2 mit Elektroden 14H1 bzw. 14H2 verbunden. Ein mit der Elektrode 14H1 verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H1 erstreckt sich zu einem Außenumfangsbereich des Luftströmungssensors 10. Zweite Anschlussverbinder 15H2 und 15H3, die mit der Elektrode 14H2 verbunden sind, erstrecken sich ebenfalls zu Außenumfangsbereichen des Luftströmungssensors 10, während dazwischen ein Trennungsbereich 16 vorhanden ist, um einen elektrischen nicht-leitenden Bereich zu erzeugen.
  • Das Halbleitersubstrat 11 hat eine Dimension von beispielsweise einer Tiefe W1 von 2,5 mm und einer Länge L1 von 6 mm. Die Größe des dünnwandigen Bereichs 11A ist so, dass zum Beispiel eine Breite W2 0,5 mm und eine Länge L21 mm ist. Der Wärmeerzeugungswiderstand 12H hat eine Breite W3 von beispielsweise 70 μm und jeder der ersten Anschlussverbinder 13H1 und 13H2 hat eine Breite W4 von beispielsweise 100 μm. Zusätzlich beträgt die Breite W5 von jedem der zweiten Anschlussverbinder 15H1 und 15H2 zum Beispiel 100 μm und die Breite W6 des Trennungsbereichs 16 beträgt zum Beispiel 2 μm.
  • Zweitens folgt unter Bezugnahme auf 2 eine Beschreibung einer Konstruktion in einem Querschnitt entlang A-A in 1. Dieselben Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen dieselben Teile.
  • Ein Unterschicht-Isolierfilm 16D ist auf dem Halbleitersubstrat 11 ausgebildet. Auf dem Unterschicht-Isolierfilm 16D sind der Wärmeerzeugungswiderstand 12H, der erste Anschlussverbinder 13H1, der zweite Anschlussverbinder 15H1 und die Elektrode 14H1 ausgebildet. Des Weiteren ist ein Oberschicht-Isolierfilm 16U auf dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H, dem ersten Anschlussverbinder 13H1 und dem zweiten Anschlussverbinder 15H1 und weiter auf einem Bereich der Elektrode 14H1 ausgebildet. Der Unterschicht-Isolierfilm 16D und der Oberschicht-Isolierfilm 16U bestehen aus SiO2 oder Si3N4. Das heißt, der Wärmeerzeugungswiderstand 12H und die Anschlussverbinder 13H1 und 15H1 liegen zwischen den Isolierfilmen. Ebenso wie der Wärmeerzeugungswiderstand 12H ist auch der Temperaturmesswiderstand 12C zwischen den Unterschicht-Isolierfilm 16D und den Oberschicht-Isolierfilm 16U gelegt.
  • Zusätzlich ist ein Hohlraum in einem Bereich des Halbleitersubstrats 11 und auf der Rückseite eines Bereichs der Ausbildung des Wärmeerzeugungswiderstands 12H ausgebildet. Dementsprechend existiert das Halbleitersubstrat nicht unter dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H, wobei der Wärmeerzeugungswiderstand 12H durch den dünnwandigen Bereich 11A des Unterschicht-Isolierfilms 16D getragen wird. Der Hohlraum 11B wird auf der Rückseite des Halbleitersubstrats 11 mittels anisotropem Ätzen unter Verwendung einer Ätzflüssigkeit wie etwa Kaliumhydroxid hergestellt.
  • Die Dicke D1 des Halbleitersubstrats 11 beträgt zum Beispiel 0,3 mm und die Dicke D2 des Unterschicht-Isolierfilms, der den dünnwandigen Bereich 11A vorsieht, beträgt zum Beispiel 0,0015 mm.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf 3 eine Beschreibung einer Konfiguration in einem Querschnitt entlang B-B in 1. Dieselben Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen dieselben Teile.
  • Der Unterschicht-Isolierfilm 16D ist in dem Halbleitersubstrat 11 hergestellt. Der zweite Anschlussverbinder 15H2 ist auf dem Unterschicht-Isolierfilm 16D ausgebildet. Der Oberschicht-Isolierfilm 16U ist auf dem zweiten Anschlussverbinder 15H2 ausgebildet. Der Trennungsbereich 16 ist in einem Bereich des zweiten Anschlussverbinders 15H2 hergestellt.
  • Zusätzlich folgt unter Bezugnahme auf die 4 und 5 nachstehend eine Beschreibung einer Konstruktion eines Luftmengenmessgeräts unter Verwendung eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Anbringungszustand des Wärmetyp-Luftströmungssensors zeigt, der die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet, und 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil von 4 zeigt. Dieselben Bezugszeichen wie in 1 und 2 bezeichnen dieselben Teile.
  • Wie 4 zeigt, wird der Spitzenbereich des Luftmengenmessgeräts 20 in das Innere einer Öffnung 31 in einer Wandoberfläche eines Ansaugrohrs 30 gesteckt, das einen Ansaugdurchgang P1 eines Verbrennungsmotors bildet. Das Luftmengenmessgerät 20 ist durch Schrauben N1 und N2 fest an dem Ansaugrohr 30 befestigt. Das Luftmengenmessgerät 20 ist mit einem unteren Gehäuse 21D und einem oberen Gehäuse 21U versehen. Ein Unterdurchgang P2 ist zwischen dem unteren Gehäuse 21D und dem oberen Gehäuse 21U definiert. Der Unterdurchgang P2 nimmt einen Teil der durch den Ansaugdurchgang P1 hindurchströmenden Luftströmung auf. Im Inneren des Unterdurchgangs P2 ist der durch ein Halteelement 22 gehaltene Wärmetyp-Luftströmungssensor 10 positioniert. Zusätzlich enthält das untere Gehäuse 21D eine Steuerschaltung 23. Die Steuerschaltung 23 und der Luftströmungssensor 10 sind durch einen Verbindungsdraht 24A elektrisch miteinander verbunden. Die Steuerschaltung 23 schließt eine Schaltung zum Steuern von Strömen, die in dem Wärmeerzeugungswiderstand des Luftströmungssensors 10 fließen, und eine Schaltung zum Ausgeben eines Signals ein, die eine durch den Luftströmungssensor 10 erfasste Luftströmungsrate angeben. Die Steuerschaltung 23 ist durch einen Verbindungsdraht 24B mit einem Metallanschluss 25 verbunden, so dass ein Luftströmungsratensignal von dem Metallanschluss 25 zu dem externen geholt wird. Die oberen Bereiche der Steuerschaltung 23 und die Verbindungsdrähte 24A, 24B sind mit einem Siliciumgel 26 bedeckt, das eine feuchtigkeitsabweisende Struktur für die Steuerschaltung 23 und die Verbindungsschaltungen 24A, 24B vorsieht. Außerdem ist noch eine Abdeckung 27 auf der Steuerschaltung 23 platziert.
  • Wie 5 zeigt, ist der Wärmetyp-Luftströmungssensor 10 weiterhin durch die Verwendung eines Sensorklebemittels 28 wie einer Silberpaste an einem in dem Halteelement 22 ausgebildeten Hohlraum fest angeklebt. Die Konstruktion des Luftströmungssensors 10 ist ähnlich jener, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 genannt ist. Der Anschluss 14H1 des Luftströmungssensors 10 ist durch einen Verbindungsdraht 24C mit einem Anschluss 22A des Halteelements 22 verbunden. Der Verbindungsdraht 24C ist mit einem Abdichtungsmaterial 26B, zum Beispiel einem Epoxyharz, bedeckt.
  • Außerdem folgt noch unter Bezugnahme auf die 6 und 7 nachstehend eine Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung des Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der vorliegenden Ausführungsform wirkt.
  • 6 ist eine Draufsicht, die den Wärmetyp-Luftströmungssensor, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wirkt, bei seiner Herstellung zeigt, und 7 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in 6 zeigt.
  • Wie 6 zeigt, werden auf einem Halbleiterwafer 40 mehrere Wärmetyp-Luftströmungssensoren 10 gleichzeitig durch die Halbleiter-Mikro-Materialbearbeitungstechnik hergestellt. In einem Fall, in dem der Halbleiterwafer 40 einen Durchmesser von ungefähr 12,5 cm (5 Zoll) aufweist, erreicht die Anzahl der Luftströmungssensoren 10, die gleichzeitig herstellbar sind, ungefähr 600. Die Luftströmungssenso ren 10 sind in einer Matrixanordnung positioniert und auf einer Seite davon wird ein Maximum von 40 Sensoren 10 hergestellt.
  • Die Konstruktion des Luftströmungssensors 10 ist ähnlich jener, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 genannt ist. In einem Zustand, in dem mehrere Luftströmungssensoren 10 auf dem Halbleiterwafer 40 ausgebildet werden, schaltet der Trennungsbereich 16 in 1 noch nicht in den Trennzustand um, sondern bleibt in einem leitenden Zustand. Zusätzlich sind die zweiten Anschlussverbinder 15H1, 16H2 und 15H3 in 1 durch den zweiten Anschlussverbinder 15H elektrisch in Reihe verbunden. Bezüglich der in einer Matrixform angeordneten Luftströmungssensoren 10 ist eine Elektrode 14HLm, 14HLn, ... an jedem Element auf der linken Seite der in Reihe verbundenen Luftströmungssensoren in jedem Element ausgebildet, während eine den jeweiligen Elementen gemeinsame Elektrode 14HR auf der rechten Seite der in Reihe verbundenen Luftströmungssensoren in jedem Element ausgebildet ist.
  • In diesem Fall wird der Wärmeerzeugungswiderstand 12H in 1 in einem erwärmten Zustand eingesetzt, um eine Temperatur anzunehmen, die um ungefähr 100°C bis 150°C höher als eine Umgebungstemperatur basierend auf dem Widerstandswert des Temperaturmesswiderstands 12L ist. Da die Umgebungstemperatur aufgrund der Ansaugluft des Motorfahrzeugs auf ungefähr 100°C ansteigt, wird der Wärmeerzeugungswiderstand 12H auf ungefähr 200°C bis 250°C erwärmt. Aus diesem Grund wurde festgestellt, dass, wenn der Luftströmungssensor während einer langen Zeit eingesetzt wird, seine Verschlechterung allmählich zunimmt, so dass sie Schwankungen im Widerstandswert verursacht. Als Reaktion auf die Schwankung im Widerstandswert schwankt die Strömungsrateneigenschaft des Wärmetyp-Luftströmungssensors 10, wobei seine Zuverlässigkeit vermindert ist. Daher wurde eine Studie über eine Härtungsbehandlung durchgeführt, um die Schwankung im Widerstandswert während des praktischen Einsatzes durch Energiezufuhr und Erwärmen des Wärmeerzeugungswiderstands 12H im Voraus vor dem Einsatz zu verhindern, um seine Verschlechterung zu bessern. Die Härtungsbehandlung ist zum Beispiel durch Zuführen eines vorgegebenen Stroms zwischen den in 1 gezeigten Elektroden 14H1 und 14H2 erreichbar. Jedoch wurde festgestellt, dass die Härtungsbehandlung bei jedem Luftströmungssensor das Problem einer niedrigen Arbeitseffizienz bewirkt, da die Größe des Luftströmungssensors 10 2,5 mm × 6 mm klein ist und jede der Elektroden 14H1 und 14H2 ebenfalls zu einem Quadrat geformt ist, dessen eine Seite 100 μm klein ist. Wie später unter Bezugnahme auf die 8 bis 13 beschrieben wird, ist es erforderlich, dass als Energiezuführungsbedingung die Energiezuführungszeit ungefähr 24 Stunden beträgt.
  • Wie 6 zeigt, sind demgemäß in der vorliegenden Ausführungsform von mehreren (mehreren hundert) Luftströmungssensoren 10, die in einer Matrixform auf dem Halbleiterwafer 40 hergestellt werden sollen, die Sensoren in jedem Element durch den zweiten Anschlussverbinder 15H verbunden, und für eine Härtungsbehandlung werden mehrere Wärmeerzeugungswiderstände 12H gleichzeitig auf eine Weise einer Energiezuführungs-Erwärmung unterzogen, dass eine Energiezuführung zwischen der Elektrode 14HLm, 14HLn und der Elektrode 14HR stattfindet. Beispielsweise ist es möglich, als den Halbleiterwafer 40 unter Verwendung eines Wafers mit einer Größe von 5 Zoll ungefähr 600 Halbleitersensorelemente 10 auszubilden und ferner deren gleichzeitige Energiezuführung auszuführen, was die benötigte Energiezuführungszeit auf 1/600 reduziert.
  • Wie 2 zeigt, ist es zusätzlich leicht, den dünnwandigen Bereich 11A des Halbleitersubstrats 11 beim anisotropen Ätzen im Herstellungsprozess zu zerbrechen. Insbesondere kann bei dem Wärmetyp- Luftströmungssensor 10, da der dünnwandige Bereich 11A eine Dicke hat, die 0,0015 mm dünn ist, schon dann, wenn mikroskopische Risse auf einer Oberfläche des dünnwandigen Bereichs 11A entstehen, der Luftströmungssensor 10 selbst zerbrechen. Da Schwierigkeiten beim einzelnen Überprüfen des Luftströmungssensors 10 auftreten, werden bei mikroskopischen Schäden Störungen nach der Verbindung mit der in 4 gezeigten Steuerschaltung 23 offensichtlich, was zu einer Abnahme der Herstellungsausbeute führt.
  • Andererseits ist es in der vorliegenden Ausführungsform durch Messen eines Widerstandswerts zwischen den in 6 gezeigten Elektroden 14HLm und 14HR möglich, die Inspektion, ob beschädigte Sensoren in mehreren (beispielsweise 40) zwischen den Elektroden 14HLm und 14HR verbundenen Luftströmungssensoren 10 vorliegen oder nicht, zu erleichtern. Gleichermaßen ist die Inspektion für mehrere Sensoren in den anderen Elementen möglich. Da die Wahrscheinlichkeit des Auftretens zerbrochener Sensoren nicht sehr hoch ist, erlaubt die Sammelinspektion nach der Abwesenheit zerbrochener Sensoren in den 40 Sensoren die Vollendung des Inspektionsvorgangs in kurzer Zeit. Wenn die Inspektion gezeigt hat, dass die 40 Sensoren einige zerbrochene Sensoren beinhalten, dann ist es möglich, jenen zerbrochenen Sensor in einer Weise zu spezifizieren, dass die Inspektion der Sensoren einzeln durchgeführt wird.
  • Weiterhin ist 7 eine vergrößerte Darstellung von Bereichen dreier Luftströmungssensoren 10A, 10B und 10C von mehreren auf dem in 6 gezeigten Halbleiterwafer 40 ausgebildeten Luftströmungssensoren 10. Die Konstruktion von jedem der Luftströmungssensoren 10A, 10B und 10C ist ähnlich jener, die in 1 gezeigt ist. Beispielsweise ist der Luftströmungssensor 10B mit einem Wärmeerzeugungswiderstand 12HB und einem Temperaturmesswiderstand 10CB ausgestattet.
  • Beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12HB sind durch erste Anschlussverbinder 13H1B und 13H2B mit Elektroden 14H1B bzw. 14H2B verbunden. Ein mit der Elektrode 14H1B verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H1B ist mit einer Elektrode 14H3A des Luftströmungssensors 10A verbunden. Ein mit einer Elektrode 14H2 verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H2 ist durch einen schmalen Bereich 16B' und einen zweiten Anschlussverbinder 15H3 mit einer Elektrode 14H3B verbunden. Ein Wärmeerzeugungswiderstand 12HA des Luftströmungssensors 10A ist durch einen ersten Anschlussverbinder 13H2A, eine Elektrode 14H2A, einen zweiten Anschlussverbinder 15H2A, einen schmalen Bereich 16A' und einen zweiten Anschlussverbinder 15H3A mit einer Elektrode 14H3A verbunden. Zusätzlich ist ein Wärmeerzeugungswiderstand 12HC des Luftströmungssensors 10C durch einen ersten Anschlussverbinder 13H1C, eine Elektrode 14H1C und einen zweiten Anschlussverbinder 15H1C mit dem Wärmeerzeugungswiderstand 12HB verbunden. Auf diese Weise sind die jeweiligen Wärmeerzeugungswiderstände 12HA, 12HB und 12HC in Reihe miteinander verbunden.
  • In diesem Fall, wenn die Breite von jedem der zweiten Anschlussverbinder 15H2B und 15H3B auf 100 μm gesetzt ist, wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, ist die Breite des schmalen Bereichs 16B' so gesetzt, dass sie ungefähr 2 μm schmal ist. Bei der Energiezuführung für das Härten ist der Energiezuführungsstrom nicht sehr hoch, so dass der schmale Bereich 16B' nicht schmilzt. Nach dem Abschluss der Härtungsbehandlung, beispielsweise, wenn ein großer Strom zwischen der Elektrode 14H2B und der Elektrode 14H3B fließt, wird der schmale Bereich 16B' so erhitzt, dass er wie eine Sicherung schmilzt. Diese Energiezuführungsbearbeitung mit großem Strom bewirkt eine elektrische Nicht-Leitung des schmalen Bereichs 16B, womit der in 1 gezeigte Trennungsbereich 16 eingerichtet wird. Wenn zum Beispiel der Energiezuführungsstrom bei der Härtungsbehandlung auf 10 mA für die Trennung gemäß dem Sicherungsverfahren unter Verwendung eines großen Stroms eingestellt ist, wird die Energiezuführung mit einem großen Strom von ungefähr 1 A durchgeführt.
  • Im Übrigen ist es auch möglich, zusätzlich zu dem Sicherungsverfahren unter Verwendung eines großen Stroms als Verfahren zur Platzierung des schmalen Bereichs 16B' in einen Trennzustand ein Verfahren zum Schmelzen eines schmalen Bereichs durch den Einsatz von Laserlicht zu verwenden, um ihn in einen Trennzustand zu platzieren.
  • In dem in 7 gezeigten Zustand stehen mit ausgezogenen Linien bezeichnete Bereiche für die Luftströmungssensoren 10A, 10B und 10C, und wenn die Bereiche mit ausgezogener Linie von dem Halbleiterwafer abgeschnitten werden, ist jeder Luftströmungssensor herstellbar. Andererseits werden die mit gestrichelten Linien bezeichneten Bereiche 17A, 17B und 17C aufgegeben, wenn der Halbleiterwafer 40 geschnitten wird, um die Luftströmungssensoren 10A, 10B und 10C herzustellen. Wie dargestellt, beinhalten die aufzugebenden Bereiche 17A, 17B und 17C die Elektroden 14H3A, 14H3B und 14H3C und weiterhin beinhalten sie Bereiche der zweiten Anschlussverbinder 15H1A, 15H1B, 15H1C, 15H3A, 15H3B und 15H3C.
  • In dem auf diese Weise hergestellten Luftströmungssensor 10 erstrecken sich die Endbereiche der zweiten Anschlussverbinder 15H1 und 15H3 zum Randbereich des Halbleitersubstrats 11, wie in 1 gezeigt. In diesem Fall müssen beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12H mit den Anschlussverbindern verbunden sein und dies wird wesentlich im Fall der Konstruktion, in dem, nach der Reihenverbindung mehrerer Wärmeerzeugungswiderstände, die unter Bezug auf 6 beschrieben wurden, die Trennung zwischen den mehreren Wärmeerzeugungswiderständen unter Verwendung der aufgegebenen Bereiche 17 durchgeführt wird, die unter Bezugnahme auf 7 beschrieben wurden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Anschlussverbinder 15H1 mit dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H verbunden, wogegen der zweite Anschlussverbinder 15H3 nicht mit dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H verbunden ist, da auf halbem Weg der Trennungsbereich 16 liegt.
  • Diese Konstruktion sieht die folgenden Vorteile vor. Der Luftströmungssensor 10 ist durch das Sensorklebemittel 28 fest am Halteelement 22 gesichert, wie in 4 gezeigt. Wenn zu diesem Zeitpunkt zwei Anschlussverbinder an den Endbereichen des Luftströmungssensors 10 vorhanden sind, kann das Sensorklebemittel 28 eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Anschlussverbindern herstellen. Die Verbindung zwischen den beiden Anschlussverbindern bedeutet die Verbindung zwischen den beiden Endbereichen des Wärmeerzeugungswiderstands 10, was die Sensorfunktion zerstört. Zusätzlich kann die Wirkung von Feuchtigkeit oder die Vermischung elektrisch leitender Fremdköper zu einem Leiten führen, obwohl ein elektrisch isolierendes Klebemittel als Sensorklebemittel verwendet wird, da die Halbleitersubstrate eine elektrische Leitfähigkeit zeigen, wenn sie nahe zueinander positioniert werden. Zusätzlich ist die Verwendung des würfelartigen Zerschneidens häufig, wenn der Sensor 11 von dem Halbleiterwafer 11 im Herstellungsprozess abgeschnitten wird, während elektrisch leitendes Silicium oder elektrisch leitende Leitermaterialien, die zu diesem Zeitpunkt als Chips erscheinen, an den geschnittenen Endflächen anhaften können, was einen Reinigungsvorgang erfordert, um die Anhaftungen zu entfernen.
  • Andererseits kann in der vorliegenden Ausführungsform die Sensorfunktion immer noch aufrechterhalten werden, selbst wenn das Sensorklebemittel die Verbindung zwischen dem zweiten Anschlussverbinder 15H1 und dem zweiten Anschlussverbinder 15H3 herstellt, da der zweite Anschlussverbinder 15H3 sich in der elektrischen Nichtleitungs-Beziehung zu dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H am Trennungsbereich 16 befindet.
  • Im Übrigen ist es in der in 1 gezeigten Konstruktion auch akzeptabel, dass die Elektroden 14H1 und 14H2 an der Endfläche des Halbleitersubstrats 11 ausgebildet werden, obwohl die zweiten Anschlussverbinder 15H1 und 15H3 an der Endfläche des Halbleitersubstrats 11 geschnitten werden.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf die 8 bis 13 nachstehend eine Beschreibung einer Härtungsbehandlung bei der Herstellung eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient.
  • Zuerst folgt unter Bezugnahme auf 8 eine Beschreibung der Beziehung zwischen dem Energieverbrauch und der Wärmeerzeugungstemperatur des Wärmeerzeugungswiderstands 12H und des Temperaturmesswiderstands 12C zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Energieverbrauch und der Wärmeerzeugungstemperatur des Wärmeerzeugungswiderstands und des Temperaturmesswiderstand, die in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden sollen. In der Veranschaulichung stellt die horizontale Achse die Wärmeerzeugungstemperatur (°C) der Widerstände 12H und 12C dar, während die vertikale Achse den Energieverbrauch (W) bezeichnet.
  • 8 zeigt die Beziehung zwischen dem Energieverbrauch und der Wärmeerzeugungstemperatur in dem Fall der Verwendung des Wärmeerzeugungswiderstands 12H, der auf dem dünnwandigen Bereich 11A des Wärmetyp-Luftströmungssensors 10 ausgebildet ist, und des Temperaturmesswiderstands 12C, der auf einem anderen Bereich als dem dünnwandigen Bereich ausgebildet ist, und der Schwankung der anzuwendenden Spannung bei der gewöhnlichen Temperatur und in windloser Atmosphäre. Der Energieverbrauch, für das Erwärmen des auf dem dünnwandigen Bereich 11A ausgebildeten Wärmeerzeugungswiderstands 12H auf beispielsweise 250°C genommen wird, ist 0,04 W klein. Dagegen beträgt der Energieverbrauch, der zum Erwärmen des Temperaturmesswiderstands 12C auf dieselbe Temperatur benötigt wird, 2,2 W. Daher erfordert dies selbst in einem Fall, in dem 600 Wärmeerzeugungswiderstände 12H vor der Energiezuführung kollektiv und gleichzeitig auf 250°C erwärmt werden, eine Energiezufuhr mit einer kleinen Zufuhrkapazität von lediglich 24 W.
  • Umgekehrt wird in dem Fall eines Widerstands, der ebenso wie der Temperaturmesswiderstand 12C auf einem anderen als dem dünnwandigen Bereich 11A ausgebildet ist, eine extrem große Energie notwendig, da sich die Wärme bei hoher Wärmeleitung über das gesamte Halbleitersubstrat 11 ausbreitet, was es schwierig macht, die tatsächlichen Einrichtungen zu entwerfen. Darüber hinaus erreicht der gesamte Halbleiterwafer 40 eine hohe Temperatur, die beispielsweise das die Elektrode 14 bildende Aluminium oder den organischen Isolierfilm, wie etwa auf einem Bereich der Oberfläche ausgebildetes Polyimid, verschlechtert. In der vorliegenden Ausführungsform wird durch die Energiezuführung zu lediglich dem auf dem dünnwandigen Bereich 11A ausgebildeten Widerstand 12H das ideale Härten von nur dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H möglich, da Wärme in anderen Bereichen als dem dünnwandigen Bereich 11A schwer weiterzuleiten ist.
  • Zuerst folgt unter Bezugnahme auf 9 eine Beschreibung einer Widerstandswert-Änderungsrate des Wärmeerzeugungswiderstands, bei der Energiezuführungs-Erwärmung vor einer Härtungsbehandlung, zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
  • 9 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung einer Widerstandswert-Änderungsrate eines Wärmeerzeugungswiderstands, bei der Energiezuführungs-Erwärmung vor einer Härtungsbehandlung, zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In der Darstellung stellt die horizontale Achse die Zeit mit einer logarithmischen Skale im Fall einer Energiezuführungs-Erwärmung bis 250°C dar, während die vertikale Achse eine Widerstandswert-Änderungsrate (%) des Wärmeerzeugungswiderstands 12H mit einer logarithmischen Skale bezeichnet.
  • In der Darstellung bezeichnet (X) den Übergang einer Widerstandswert-Änderungsrate in einem Fall, in dem ein Dünnfilmwiderstand aus Platin als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird. Zusätzlich stellt (Y) den Übergang einer Widerstandswert-Änderungsrate im Fall der Verwendung eines Widerstands dar, in dem ein Einkristall-Silicium, das mit Verunreinigungen bildendem P (Phosphor) dotiert ist, als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird, und (Z) gibt den Übergang einer Widerstandswert-Änderungsrate eines Widerstands an, in dem ein Polysilicium, das mit Verunreinigungen bildendem P (Phosphor) dotiert ist, als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird.
  • Im Übrigen wird ein Energiezuführungstest für das Erwärmen auf 250°C unter Berücksichtigung der Tatsache durchgeführt, dass die Temperatur eines Wärmeerzeugungswiderstands 200°C bis 250°C erreicht, wenn die Temperatur der Ansaugluft in ein Fahrzeug 100°C erreicht. Außerdem hängt die Widerstandswert-Änderungsrate von der Messung eines Widerstandswerts bei 0°C vor der Energiezuführung und eines Widerstandswerts von 0°C nach der Energiezuführung in einer thermostatische Kammer ab.
  • Die Widerstandswertänderung tritt je nach Widerstandsmaterial etwa unterschiedlich auf, und beispielsweise erreicht die Widerstandswertänderung nach dem Ablauf von 1000 Stunden 0,1% bis 0,7%. Andererseits beträgt in üblichen elektrischen Schaltungen in Abhängigkeit von Anordnung oder Schaltungsmodus die Toleranz der Widerstandswertänderung ungefähr 0,05% bis 0,3%. Daher macht es eine Änderung in der Höhe von 0,7% schwierig, sie intakt als Wärmeerzeugungswiderstand 12H zu verwenden.
  • Sowohl die vertikale als auch die horizontale Achse in der Darstellung ist als logarithmische Skale angegeben und alle drei Widerstandstypen (X), (Y) und (Z) zeigen im Verlauf der Zeit eine verringerte Widerstandswert-Änderungsrate. Das heißt, es wird angenommen, dass die Unterdrückung der Widerstandswertänderung in dem tatsächlich angewandten Zustand machbar ist, indem zuerst die Erwärmung durch Energiezuführung umgesetzt wird, um den Widerstandswert im Voraus zu ändern.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf 10 nachstehend eine Beschreibung einer Änderungsrate eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des Wärmeerzeugungswiderstands 12H, bei einer Energiezuführungs-Erwärmung vor einer Härtungsbehandlung, der in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der vorliegenden zu verwenden ist.
  • 10 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung einer Änderungsrate eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Wärmeerzeugungswiderstands, bei der Energiezuführungs-Erwärmung vor einer Härtungsbehandlung, zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In der Darstellung stellt die horizontale Achse die Zeit mit einer logarithmischen Skale im Fall einer Energiezuführungs-Erwärmung bis 250°C dar, während die vertikale Achse eine Änderungsrate (%) des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des Wärmeerzeugungswiderstands 12H mit einer logarithmischen Skale bezeichnet.
  • In der Darstellung bezeichnet (X) den Übergang einer Änderungsrate eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts in einem Fall, in dem ein Dünnfilmwiderstand aus Platin als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird. Zusätzlich stellt (Y) den Übergang einer Änderungsrate eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts im Fall der Verwendung eines Widerstands dar, in dem ein Einkristall-Silicium, das mit Verunreinigungen bildendem P (Phosphor) dotiert ist, als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird, und (Z) gibt den Übergang einer Änderungsrate eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Widerstands an, in dem ein Polysilicium, das mit Verunreinigungen bildendem P (Phosphor) dotiert ist, als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird.
  • Im Übrigen ist die Änderungsrate eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts als Funktion von Widerstandswerten bei 0°C und 100°C in einer thermostatische Kammer zu berechnen. Es wurde festgestellt, dass die Tendenz in dem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts auf eine Zunahme im Fall von (Y) gerichtet ist, in dem ein Einkristall-Silicium mit P dotiert ist, während sie im Fall der anderen Materialien (X) und (Z) auf eine Abnahme gerichtet ist.
  • Außerdem waren, wenn die Widerstandswert-Änderungsrate und die Änderungsrate des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts mit der diversen Änderung in der Energiezuführungs-Erwärmungstemperatur gemessen wurden, die Änderungstendenzen in den 9 und 10 dieselben, bis die Erwärmungstemperatur die Nähe von 500°C erreicht. Wenn die Energiezuführungs-Erwärmungstemperatur 500°C überschreitet, fällt umgekehrt der Widerstandswert extrem ab oder die Änderung des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts zeigt eine unterschiedliche Tendenz, so dass sie als Härtungsbedingung unerwünscht ist. Außerdem ist noch, wenn der Wärmeerzeugungswiderstand im Inneren einer thermostatische Kammer positioniert ist, um eine vorgegebene Temperatur statt einer Erwärmung durch Energiezuführung anzuwenden, die Widerstandswertänderung extrem gering, so dass sie als Härtungsbedingung ungeeignet ist. Da des Weiteren der Wärmeerzeugungswiderstand bis auf 200°C bis 250°C erwärmt ist, wenn der Temperaturmesswiderstand bei 100°C ist, ist die Härtungstemperatur aufgrund der Energiezuführungs-Erwärmung bevorzugt höher als die maximale Temperatur in dem tatsächlich verwendeten Zustand und befindet sich in einem Bereich von 250°C bis 500°C, der keine unregelmäßige Schwankung in der physikalischen Eigenschaft des Widerstands verursacht.
  • Noch weiter wird, wenn die Temperatur höher als 250°C wird, die für das Härten benötigte Zeit kürzer, und im praktischen Gebrauch zeig ten Temperaturen über 350° eine große Wirkung. Außerdem nimmt der Widerstandswert oder die Streuung im Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts zu, wenn die Energiezuführungs-Erwärmungstemperatur sich 500°C nähert. Beim Entwurf eines Wärmeerzeugungswiderstands ist der Widerstandswert vor dem Härten vorgeschrieben, so dass der Widerstandswert nach dem Härten einen vorgegebenen Wert annimmt, während eine große Streuung nach der Härtungsbehandlung einen schwierigen Entwurf bewirkt. Um die Streuung im Widerstandswert nach der Härtungsbehandlung im praktischen Bereich zu verringern, wird die Energiezuführungs-Erwärmungstemperatur vorzugsweise auf unter 400°C eingestellt. Das heißt, die Energiezuführungs-Erwärmungstemperatur ist optimalerweise in einem Bereich von 350°C bis 400°C eingestellt.
  • Des Weiteren folgt nachstehend unter Bezugnahme auf die 11 und 12 eine Beschreibung eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Wärmeerzeugungswiderstands, vor und nach einer Härtungsbehandlung, zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
  • 11 und 12 sind Veranschaulichungen zur Erläuterung eines Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines Wärmeerzeugungswiderstands, vor und nach einer Härtungsbehandlung, zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In dem Härtungszustand auf der Grundlage der Energiezuführungs-Erwärmung ist die Erwärmungstemperatur auf 350°C × 24 h eingestellt, und in den Veranschaulichungen stellt die horizontale Achse die Probennummer N = 16 dar. Aufgrund der großen Streuung wird die Änderung des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts unter Verwendung von N = 16 Proben gemessen. Die vertikale Achse stellt einen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts (ppm/°C) des Wärmeerzeugungswiderstands 12H dar.
  • In 11 bezeichnet (a) einen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts vor der Härtung in einem Fall, in dem ein Dünnfilm aus Platin als Wärmeerzeugungswiderstand verwendet wird, und (b) bezeichnet einen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des Dünnfilms aus Platin nach dem Härten. Außerdem bezeichnet (c) einen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines mit P dotierten Polysiliciums, der als Wärmeerzeugungswiderstand dient, vor dem Härten, und (d) bezeichnet einen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des mit P dotierten Polysiliciums, der als Wärmeerzeugungswiderstand dient, nach dem Härten. In 12 stellt (e) einen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts eines mit P dotierten und als Wärmeerzeugungswiderstand verwendeten Einkristall-Siliciums vor dem Härten dar, und (f) stellt einen Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des mit P dotierten und als Wärmeerzeugungswiderstand verwendeten Einkristall-Siliciums nach dem Härten dar.
  • In dem Dünnfilm aus Platin sinkt der Temperaturkoeffizient des Widerstandswerts aufgrund des Härtens von 2494 ppm/°C auf 2481 ppm/°C (d. h. ungefähr –0,52%), während er in dem mit P dotierten Polysilicium von 1380 ppm/°C auf 1376 ppm/°C (d. h. ungefähr –0,29%) sinkt, und selbst in dem mit P dotierten Einkristall-Silicium steigt er von 1982 ppm/°C auf 2013 ppm/°C (d. h. ungefähr 1,6%).
  • Dementsprechend zeigt, wenn die Wärmeerzeugungswiderstände 12H und die Temperaturmesswiderstände 12C aus demselben Material gemacht sind und die Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts der mehreren Wärmeerzeugungswiderstände 12H für die Umsetzung der Härtung durch Energiezuführungs-Erwärmung gemessen und gemittelt werden, der Wärmeerzeugungswiderstand 12H mit dem Dünnfilm aus Platin oder dem mit P dotierten Polysilicium einen niedrigeren Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts als der Temperaturmesswiderstand 12C, während der Wärmeerzeugungswiderstand 12H mit dem mit P dotierten Einkristall-Silicium einen höheren Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts zeigt als der Temperaturmesswiderstand 12C, wobei die Schwankung dazwischen über ungefähr ±0,25% liegt. Somit existiert mit dieser Ausführungsform kein Problem im praktischen Gebrauch, obwohl ein Unterschied im Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts zwischen dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H und dem Temperaturmesswiderstand 12C auftritt.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf 13 nachstehend eine Beschreibung einer Widerstandswert-Änderungsrate eines Wärmeerzeugungswiderstands, bei der Energiezuführungs-Erwärmung nach einer Härtungsbehandlung, zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
  • 13 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung einer Widerstandswert-Änderungsrate eines Wärmeerzeugungswiderstands bei der Energiezuführungs-Erwärmung, nach einer Härtungsbehandlung, zur Verwendung in dem Wärmetyp-Luftströmungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In der Darstellung stellt die horizontale Achse die Zeit mit einer logarithmischen Skale im Fall einer Energiezuführungs-Erwärmung bis 250°C dar, während die vertikale Achse eine Widerstandswert-Änderungsrate (%) des Wärmeerzeugungswiderstands 12H mit einer logarithmischen Skale bezeichnet.
  • In der Darstellung bezeichnet (X) den Übergang einer Widerstandswert-Änderungsrate in einem Fall, in dem ein Dünnfilmwiderstand aus Platin als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird. Zusätzlich stellt (Y) den Übergang einer Widerstandswert-Änderungsrate im Fall der Verwendung eines Widerstands dar, in dem ein Einkristall-Silicium, das mit Verunreinigungen bildendem P (Phosphor) dotiert ist, als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird, und (Z) gibt den Übergang einer Widerstandswert-Änderungsrate eines Widerstands an, in dem ein Polysilicium, das mit Verunreinigungen bildendem P (Phosphor) dotiert ist, als Material für den Wärmeerzeugungswiderstand 12H verwendet wird.
  • Die Energiezuführungs-Erwärmung von 350°C × 24 h ist als Härtungsbehandlungsbedingung ausgeführt und ein Energiezuführungs-Erwärmungstest wird bei 250°C nach der Härtungsbehandlung durchgeführt. Im Übrigen wird die Messung der Widerstandswert-Änderungsrate durch Messen eines Widerstandswerts bei 0°C vor der Energiezuführung und eines Widerstandswerts bei 0°C nach der Energiezuführung in einer thermostatischen Kammer durchgeführt.
  • Jedes Material zeigt eine verringerte Widerstandswertschwankung aufgrund der Umsetzung der Härtung, wodurch die Widerstandsfähigkeit beträchtlich verbessert wird. Zusätzlich kann eine ähnliche Wirkung erreicht werden, selbst wenn die anderen Widerstandsmaterialien, wie Gold, Kupfer, Aluminium, Chrom, Nickel, Wolfram, Permalloy (FeNi) oder Titan verwendet werden. Außerdem kann noch, obwohl die in 13 gezeigte Härtungsbedingung 350°C × 24 h ist, eine Verlängerung der Härtungszeit oder eine weitere Erhöhung der Energiezuführungs-Erwärmungstemperatur von 350°C auf zum Beispiel 500°C die Widerstandswertschwankung verringern. Jedoch übersteigt in diesem Fall die Schwankung des Temperaturkoeffizien ten des Widerstandswerts die oben angegebenen ±0,25, aber im praktischen Gebrauch tritt kein Problem auf.
  • Des Weiteren begegnet man in der vorliegenden Ausführungsform, angesichts der Einrichtungen und Arbeitszeit einer Schwierigkeit beim Durchführen ihrer Energiezuführungs-Härtung in einem einzeln aufgeteilten Zustand, obwohl das Härten so lange wie 24 h auch möglich ist, weil eine große Anzahl von Wärmeerzeugungswiderständen kollektiv für das Härten behandelt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, schwanken gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da Wärmeerzeugungswiderstände von mehreren auf einem Halbleiterwafer ausgebildeten Luftströmungssensoren durch zweite Anschlussverbinder miteinander verbunden sind und eine Härtungsbehandlung durch die Anwendung eines Energiezuführungs-Erwärmungsverfahrens durchgeführt wird, deren Widerstandswerte nicht, selbst wenn sie lange Zeit eingesetzt werden, und eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe von einfacher Struktur kann erzielt werden.
  • Da ein schmaler Bereich in der Mitte des zweiten Anschlussverbinders vorgesehen ist, um in diesem schmalen Bereich eine Trennung vorzunehmen, ist außerdem eine einfache Isolierung des Wärmeerzeugungswiderstands machbar.
  • Außerdem ist noch die Widerstandsfähigkeit beträchtlich verbesserbar. Daher kann, im Vergleich zu einem gewöhnlichen Wärmetyp-Luftströmungssensor 10, in dem eine Temperaturerhöhung eines Wärmeerzeugungswiderstands auf 100°C bis 150°C bezüglich der Umgebungstemperatur begrenzt ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur weiter bis zu einem Wert erhöht werden, der ungefähr 200°C höher als die Umgebungstemperatur ist. Zur Er höhung der Temperatur auf einen hohen Wert sind Substanzen mit einem hohen Siedepunkt, wie etwa in einer Flüssigkeit enthaltenes Öl, auch verdampfbar, was eine Verunreinigung vermeidet. Demgemäß ist es möglich, das Problem des Schwankens der Strömungsrateneigenschaften, das von dem Schmutz des Sensors herrührt, zu lösen. Des Weiteren bleiben an dem Wärmetyp-Luftströmungssensor 10, da sein Wärmeerzeugungswiderstand von extrem kleiner Größe ist, unter den tatsächlichen Motorfahrzeugumgebungen Wassertropfen oder dergleichen an ihm hängen, oder wenn der Wasserdampf kondensiert, dauert es bis zur Verdampfung eine lange Zeit. Da die Strömungsrateneigenschaft während der Verdampfung einen abnormen Wert erzeugt, ist es wünschenswert, die Verdampfung während einer möglichst kurzen Zeit abzuschließen. Aus diesem Grund ist mit der vorliegenden Ausführungsform die Widerstandsfähigkeit verbesserbar und die Temperatur des Wärmeerzeugungswiderstands kann auf einen hohen Wert erhöht werden, was die Wirkungen der Wassertropfen oder dergleichen verringert.
  • Weiterhin folgt unter Bezugnahme auf 14 nachstehend eine Beschreibung eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 14 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 14 steht im Gegensatz zu 7, und auch in der vorliegenden Ausführungsform werden, wie unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ist, mehrere Wärmetyp-Luftströmungssensoren 10 gleichzeitig auf einem Halbleiterwafer gemäß der Halbleiter-Mikro-Material bearbeitungstechnik hergestellt. Von diesen zeigt 14 drei Luftströmungssensoren 10D, 10E und 10F. Die Grundkonstruktion von jedem der Luftströmungssensoren 10D, 10E und 10F ist ähnlich jener, die in 1 gezeigt ist. Beispielsweise ist der Luftströmungssensor 10E mit einem Wärmeerzeugungswiderstand 12HE und einem Temperaturmesswiderstand 12CE ausgestattet.
  • Beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12HE sind durch erste Anschlussverbinder 13H1E und 13H2E mit Elektroden 14H1E bzw. 14H2E verbunden. Ein mit der Elektrode 14H1E verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H1E ist durch einen schmalen Bereich 16E'' und einen zweiten Anschlussverbinder 15H4E mit einer Elektrode 14H3D des Luftströmungssensors 10D verbunden. Ein mit dem ersten Anschlussverbinder 13H2E verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H2 ist durch einen schmalen Bereich 16E' und einen zweiten Anschlussverbinder 15H3 mit einer Elektrode 14H3E verbunden. Ein Wärmeerzeugungswiderstand 12HD des Luftströmungssensors 10D ist durch einen ersten Anschlussverbinder 13H2D, eine Elektrode 14H2D, einen zweiten Anschlussverbinder 15H2D, einem schmalen Bereich 16D' und einen zweiten Anschlussverbinder 15H3D mit einer Elektrode 14H3D verbunden. Zusätzlich ist ein Wärmeerzeugungswiderstand 12HF des Luftströmungssensors 10F durch einen ersten Anschlussverbinder 13H1F, eine Elektrode 14H1F, einen zweiten Anschlussverbinder 15H1F, einen schmalen Bereich 16F' und einen zweiten Anschlussverbinder 15H4F mit einem Wärmeerzeugungswiderstand 12HE verbunden. Auf diese Weise sind die Wärmeerzeugungswiderstände 12HD, 12HE und 12HF in Reihe verbunden, so dass die Energiezuführungs-Härtungsbehandlung wie bei der ersten Ausführungsform durchführbar ist.
  • Des Weiteren sind in der vorliegenden Ausführungsform zwei Trennungsbereiche 16E' und 16E'' bezüglich eines Luftströmungssensors 10E platziert, wodurch eine sicherere Isolierung des Wärmeerzeugungswiderstands 12E erreicht wird. Des noch Weiteren ist das in 5 gezeigte Substrathalteelement 22, selbst wenn es aus einem Metallmaterial besteht, auf das ein elektrisches Potenzial reagiert, dennoch verfügbar.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu den Wirkungen der ersten Ausführungsform eine sichere Isolierung des Wärmeerzeugungswiderstands möglich, da zwei schmale Bereiche in der Mitte eines zweiten Anschlussverbinders liegen, um eine Trennung herzustellen.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf 15 nachstehend eine Beschreibung eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 15 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient. Auch werden in dieser Ausführungsform, wie unter Bezugnahme auf 6 erwähnt wurde, mehrere Wärmetyp-Luftströmungssensoren 10 mittels der Halbleiter-Mikro-Materialbearbeitungstechnik gleichzeitig auf einem Halbleiterwafer hergestellt. Zusätzlich zeigt 15 von diesen, drei Luftströmungssensoren 10G, 10H und 10J. Die Grundkonstruktion von jedem der Luftströmungssensoren 10G, 10H und 10J ist ähnlich jener, die in 1 gezeigt ist. Beispielsweise ist der Luftströmungssensor 10H mit einem Wärmeerzeugungswiderstand 12HH und einem Temperaturmesswiderstand 12CH ausgestattet.
  • Beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12HH sind durch erste Anschlussverbinder 13H1H und 13H2H mit Elektroden 14H1H bzw. 14H2H verbunden. Zusätzlich sind beide Endbereiche des Temperaturmesswiderstands 12CH durch erste Anschlussverbinder 13C1H und 13C2H mit Elektroden 14C1H bzw. 14H1H verbunden. Ein mit der Elektrode 14C1H verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H3H ist durch einen schmalen Bereich 16E'' und einen zweiten Anschlussverbinder 15H4H mit einem ersten Anschlussverbinder 13H2G des Luftströmungssensors 10G verbunden. Ein mit dem ersten Anschlussverbinder 13H2H verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H2H ist durch einen schmalen Bereich 16J' und eine zweite Anschlusselektrode 15H3J mit einer Elektrode 14C1J verbunden. Das heißt, ein Wärmeerzeugungswiderstand 12HG des Luftströmungssensors 10G ist durch einen ersten Anschlussverbinder 13H2G, einen zweiten Anschlussverbinder 15H4H, einen schmalen Bereich 16H', eine Elektrode 14C1H und einen ersten Anschlussverbinder 13C1H mit dem Temperaturmesswiderstand 12CH verbunden. Der Temperaturmesswiderstand 12CH ist durch einen ersten Anschlussverbinder 13C2H und eine Elektrode 14H1H mit dem Wärmeerzeugungswiderstand 12HH verbunden. Auf diese Weise sind die Wärmeerzeugungswiderstände 12HG, 12HH und 12HJ und die Temperaturmesswiderstände 12CG, 12CH und 12CJ in Reihe verbunden.
  • In diesem Fall erfordert, wie unter Bezugnahme auf 8 angegeben ist, der Temperaturmesswiderstand 12J eine extrem große Leistung zum Erwärmen und erzeugt daher weniger Wärme, wenn dieselben Ströme in dem Wärmeerzeugungswiderstand 12CH und dem Wärmeerzeugungswiderstand 12HH fließen. Somit wird, sogar mit der in 15 gezeigten Konstruktion, das Härten der Wärmeerzeugungswiderstände 12HG, 12HH und 12HJ möglich. Dementsprechend kann, wenn die zweiten Anschlussverbinder nicht an beiden Endbereichen des Wärmeerzeugungswiderstands aus Gründen eines Problems bei der Verdrahtungsgestaltung oder dergleichen ausgebildet werden können, der Konstruktionsentwurf ebenfalls wie die vorliegende Ausführungsform ausgeführt werden.
  • Da der Wärmeerzeugungswiderstand 12H und der Temperaturmesswiderstand 12C miteinander verbunden sind, ist es außerdem möglich, nicht nur die Trennung des Wärmeerzeugungswiderstands 12H oder dergleichen, sondern auch die Trennung des Temperaturmesswiderstands 12C oder dergleichen gleichzeitig zu überprüfen.
  • Im Übrigen ist es anstatt der elektrischen Verbindung zwischen dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H und dem Temperaturmesswiderstand 12C beim Härten auch möglich, dass ein anderer Widerstand auf einem Halbleitersubstrat 11 ausgebildet wird und ein zweiter Anschlussverbinder für denselben Widerstand eingestellt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu den Wirkungen der ersten Ausführungsform auch die Inspektion des Temperaturmesswiderstands möglich.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf die 16 und 17 nachstehend eine Beschreibung einer Konstruktion eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 16 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor bei seiner Herstellung zeigt, der als eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und 17 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen wesentlichen Teil in 16 zeigt.
  • Wie 16 zeigt, werden mehrere Luftströmungssensoren 10 vom thermalen Typ gleichzeitig auf einem Halbleiterwafer 40' mittels der Halbleiter-Mikro-Materialbearbeitungstechnik hergestellt. In einem Fall, in dem der Halbleiter einen Durchmesser von ungefähr 12,5 cm (5 Zoll) hat, beträgt die Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Luftströmungssensoren 10 ungefähr 600. Während die Luftströmungssensoren 10 auf dem Halbleiterwafer 40' in einer Matrixform angeordnet sind, ist ein Maximum von ungefähr 40 Sensoren 10 in einem Element herstellbar.
  • Die Konstruktion des Luftströmungssensors 10 ist ähnlich jener, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben wurde. Zusätzlich sind mehrere Luftströmungssensoren 10 durch einen zweiten Anschlussverbinder 15H zwischen einer Elektrode 14HLm und einer Elektrode 14HR parallel verbunden. Da ein in einem Halbleitersubstrat 11 hergestellter dünnwandiger Bereich 11A leicht beschädigt werden kann, umspannt in dem Fall der Konstruktikon mehrerer in Reihe geschalteter Wärmeerzeugungswiderstände 12H, selbst wenn die Beschädigung des dünnwandigen Bereichs an zumindest einem Ort auftritt, die Härtungsschwierigkeit alle mehreren Orte. Andererseits wird in der vorliegenden Ausführungsform die Härtung durch die parallele Verbindung zwischen den Wärmeerzeugungswiderständen 12H möglich.
  • Wie 17 zeigt, sind in diesem Fall die Wärmeerzeugungswiderstände 12HK, 12HL und 12HM der Luftströmungssensoren 10K, 10L und 10M durch erste Anschlussverbinder 13H1K, 13H2K, 13H1L, 13H2L, 13H1M und 13H2M mit Elektroden 14H1K, 14H2K, 14H1L, 14H2L, 14H1M bzw. 14H2M verbunden. Die Elektroden 14H1K, 14H1L und 14H1M sind durch einen zweiten Anschlussverbinder 15H1 miteinander verbunden. Außerdem sind die Elektroden 14H2K, 14H2L und 14H2M durch einen zweiten Anschlussverbinder 15H2 durch zweite Anschlussverbinder 15H2K, 15H2L, 15H2M und schmale Bereiche 16K', 16L', 16M' miteinander verbunden. Somit sind die Wärmeerzeugungswiderstände 12HK, 12HL und 12HM der Luftströmungssensoren 10K, 10L und 10M durch einen zweiten Anschlussverbinder 15H1 und einen zweiten Anschlussverbinder 15H2 parallel verbunden, und selbst wenn eine Störung in einem Wärmeerzeugungswiderstand auftritt, ist die Härtungsbehandlung der anderen Wärmeerzeugungswiderstände möglich.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, zusätzlich zu den Wirkungen der ersten Ausführungsform, die Härtungsbehandlung der anderen Wärmeerzeugungswiderstände möglich, selbst wenn eine Störung in einem Wärmeerzeugungswiderstand auftritt.
  • Weiterhin folgt unter Bezugnahme auf 18 nachstehend eine Beschreibung einer Konstruktion eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 18 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient. Dieselben Bezugszeichen wie jene in 1 bezeichnen dieselben Teile.
  • Ein Wärmetyp-Luftströmungssensor 10N ist mit einem Wärmeerzeugungswiderstand 12H und einem Temperaturmesswiderstand 12C, ausgebildet auf einem Halbleitersubstrat 11, ausgestattet, wobei der Wärmeerzeugungswiderstand 12H in einem dünnwandigen Bereich 11A ausgebildet ist. Beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12H sind durch erste Anschlussverbinder 13H1 und 13H2 mit Elektroden 14H1 bzw. 14H2 verbunden. Ein mit der Elektrode 14H1 verbundener zweiter Anschlussverbinder 15H1 erstreckt sich zu einem zweiten Außenumfangsbereich des Luftströmungssensors 10. Mit der Elektrode 14H2 verbundene zweite Anschlussverbinder 15H2 und 15H3 erstrecken sich ebenfalls zu dem Außenumfangsbereich des Luftströmungssensors 10, aber dazwischen ist ein Trennungsbereich 16 hergestellt, um eine elektrische Nicht-Leitung einzurichten.
  • Zusätzlich ist ein stromaufwärtsseitiger Temperaturerfassungswiderstand 12SU auf der stromaufwärtigen Seite des Wärmeerzeugungswiderstands 12H platziert, während ein stromabwärtsseitiger Temperaturerfassungswiderstand 12SD an seiner stromabwärtigen Seite platziert ist. Ein Endbereich des stromaufwärtsseitigen Temperaturerfassungswiderstands 12SU ist durch eine erste Anschlusselektrode 13SU1 mit einer Elektrode 14SU verbunden. Ebenfalls ist ein Endbereich des stromabwärtsseitigen Temperaturerfassungswiderstands 12SD durch einen ersten Anschlussverbinder 13SD1 mit einer Elektrode 14SD verbunden. Weiterhin sind der andere Endbereich des stromaufwärtsseitigen Temperaturerfassungswiderstands 12SD und der andere Endbereich des stromabwärtsseitigen Temperaturerfassungswiderstands 12SD durch eine erste Anschlusselektrode 13S mit einer Elektrode 14S verbunden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind ebenfalls mehrere Wärmeerzeugungswiderstände durch einen zweiten Anschlussverbinder 15H in Reihe verbunden und in diesem Zustand wird die Energiezuführungs-Härtung an dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H durchgeführt, wodurch die Widerstandswert-Schwankung verhindert wird. Die Widerstandswerte des stromaufwärtsseitigen Temperaturerfassungswiderstands 12SU und des stromabwärtsseitigen Temperatur erfassungswiderstands 12SD schwanken leicht von dem Wärmeeinfluss des Wärmeerzeugungswiderstands 12H in dem tatsächlich angewendeten Zustand. Aus diesem Grund ist, wenn auch nicht veranschaulicht, die Zuverlässigkeit verbesserbar, wenn diesen Temperaturerfassungswiderständen 12SU und 12SD ebenfalls wie dem Wärmeerzeugungswiderstand 12H ein zweiter Anschlussverbinder zum Ausführen der Energiezuführungs-Härtung gegeben wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform neben den Wirkungen der ersten Ausführungsform die Zuverlässigkeit verbessert werden.
  • Weiterhin folgt unter Bezugnahme auf die 19 und 20 nachstehend eine Beschreibung einer Konstruktion eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 19 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor bei seiner Härtungsbehandlung zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und 20 ist eine Draufsicht, die den Wärmetyp-Luftströmungssensor nach der Härtungsbehandlung zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient. Wie unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ist, werden auch in dieser Ausführungsform mehrere Wärmetyp-Luftströmungssensoren 10 gleichzeitig auf einem Halbleiterwafer mittels der Halbleiter-Mikro-Materialbearbeitungstechnik hergestellt. Des Weiteren zeigen 19 und 20 von diesen drei Luftströmungssensoren 10P, 10Q und 10R. Die Grundkonstruktion von jedem dieser Luftströmungssensoren 10P, 10Q und 10R ist ähnlich jener, die in 1 gezeigt ist. Beispielsweise ist der Luftströmungssensor 10 mit einem Wärmeerzeugungswiderstand 12HQ und einem nicht gezeigten Temperaturmesswiderstand versehen.
  • Beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12HP sind durch erste Anschlussverbinder 13H1P und 13H2P mit Elektroden 14H1P und 14H2P verbunden. Zusätzlich sind beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12HQ durch erste Anschlussverbinder 13H1Q und 13H2Q mit Elektroden 14H1Q und 14H2Q verbunden. Außerdem sind noch beide Endbereiche des Wärmeerzeugungswiderstands 12HR durch erste Anschlussverbinder 13H1R und 13H2R mit Elektroden 14H1R und 14H2R verbunden.
  • Des Weiteren sind die Elektrode 14H2P und die Elektrode 14H1Q miteinander durch einen Metalldraht 18P, der dem zweiten Anschlussverbinder entspricht, verbunden. Noch weiterhin sind die Elektrode 14H2Q und die Elektrode 14H1R miteinander durch einen Metalldraht 18Q verbunden, der dem zweiten Anschlussverbinder entspricht. Auf diese Weise sind die Wärmeerzeugungswiderstände 12HP, 12HQ und 12HR in Reihe verbunden und daher können sie gleichzeitig der Härtungsbehandlung unterzogen werden.
  • Mit dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform wird der für den Anschlussverbinder benötigte Bereich überflüssig, was die Zahl der in einem Halbleiterwafer auszubildenden Wärmetyp-Luftströmungssensoren 10 erhöhen kann.
  • Nach Abschluss der Härtungsbehandlung werden die Metalldrähte 18P und 18Q durch eine Schneidvorrichtung oder dergleichen abgeschnitten. Dies beseitigt die Sorge um den Einfluss auf den Wärmetyp-Luftströmungssensor 10 im Gegensatz zum Sicherungsverfahren oder dem Laserverfahren und bietet daneben das sicherste Trennverfahren.
  • 20 veranschaulicht einen Zustand nach dem Abschneiden der Metalldrähte 18P und 18Q. Nach dem Abschneiden der Metalldrähte 18P und 18Q bleiben die abgetrennten Metalldrähte 18P2 und 18Q1 auf den Elektroden 14H1Q und 14H2Q zurück.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform neben den Wirkungen der ersten Ausführungsform die Anzahl der herzustellenden Sensoren erhöht werden und es kann für eine sichere Trennung gesorgt werden.
  • Weiterhin folgt unter Bezugnahme auf die 21 und 22 nachstehend eine Beschreibung einer Konstruktion eines Wärmetyp-Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 21 ist eine Draufsicht, die einen Wärmetyp-Luftströmungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und 22 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 21.
  • Obwohl in den Ausführungsformen, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 20 beschrieben sind, ein Halbleitersubstrat als Substrat für die Ausbildung der Wärmeerzeugungswiderstände verwendet wird, ist das Substratmaterial nicht auf den Halbleiter beschränkt, sondern es sind andere Substrate verwendbar. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Metall als Substratmaterial verwendet.
  • Wie 21 zeigt, werden mehrere Wärmetyp-Luftströmungssensoren 10S, 10T und 10U gleichzeitig auf einem Substrat 50 aus Metall hergestellt. Jeder der Luftströmungssensoren 10S, 10T und 10U hat eine Konstruktion, die ähnlich jener ist, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben ist, und ist mit Wärmeerzeugungswiderständen 12HS, 12HT und 12HU versehen. Obwohl nicht veranschaulicht, weist er außerdem auch einen Temperaturmesswiderstand auf. Die Wärmeerzeugungswiderstände 12HS, 12HT und 12HU sind durch einen zweiten Anschlussverbinder 15H zwischen einer Elektrode 14HL1 und einer Elektrode 14HR in Reihe verbunden und werden gleichzeitig der Härtungsbehandlung unterzogen. In einem Fall, in dem das Substrat 50 aus Metall eine Größe von 10 cm2 hat, erreicht die Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Luftströmungssensoren 10 ungefähr 400 bis 500.
  • Zweitens wird unter Bezugnahme auf 22 eine Querschnittskonstruktion davon beschrieben.
  • Ein Isolierfilm 52, der aus Polyimid oder dergleichen besteht, wird auf dem Substrat 50 aus Metall ausgebildet. Die Dicke D3 des Substrats 50 aus Metall beträgt zum Beispiel 200 μm. Die Dicke D4 des Isolierfilms 52 beträgt beispielsweise 6 bis 10 μm. Auf dem Isolierfilm 52 werden die Wärmeerzeugungswiderstände 12HS, 12HT und 12HU, der erste Anschlussverbinder und der zweite Anschlussverbinder 15H ausgebildet.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein anderes Substrat als ein Halbleitersubstrat ebenfalls die Wirkungen der ersten Ausführungsform erreichen.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf die 23 und 24 nachstehend eine Beschreibung eines Drucksensors vom Halbleitertyp, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 23 ist eine Draufsicht, die einen Drucksensor vom Halbleitertyp zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und 24 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 23.
  • Wie 23 zeigt, ist ein Drucksensor 60 mit Piezo-Widerständen 62A, 62B, 62C und 62D ausgestattet, die in einem dünnwandigen Bereich 61A eines Halbleitersubstrats 61 ausgebildet sind. Das Halbleitersubstrat 61 ist beispielsweise aus Silicium oder dergleichen hergestellt. Die Piezo-Widerstände 62 sind ein Widerstand, in dem das Halbleitersubstrat 62 mit Verunreinigungen dotiert ist. Die einen Endbereiche der Piezo-Widerstände 62A und 62B sind durch eine erste Anschlusselektrode 63AB mit einer Elektrode 64AB verbunden. Der andere Endbereich des Piezo-Widerstands 62B und der eine Endbereich des Piezo-Widerstands 62C sind durch eine erste Anschlusselektrode 63BC mit einer Elektrode 64BC verbunden. Der andere Endbereich des Piezo-Widerstands 62C und der eine Endbereich des Piezo-Widerstands 62D sind durch eine erste Anschlusselektrode 63CD mit einer Elektrode 64CD verbunden. Die anderen Endbereiche des Piezo-Widerstands 62D und des Piezo-Widerstands 62A sind durch eine erste Anschlusselektrode 63AD mit einer Elektrode 64AD verbunden.
  • Zusätzlich erstreckt sich in der vorliegenden Ausführungsform ein mit der Elektrode 64AD verbundener zweiter Anschlussverbinder 65AD zu einem Außenumfangsbereich des Drucksensors 60. Die mit dem ersten Anschlussverbinder 63BC verbundenen zweiten Anschlussverbinder 65BC1 und 65BC2 erstrecken sich ebenfalls zu dem Außenumfangsbereich des Drucksensors 60, aber dazwischen ist ein schmaler Bereich 66' hergestellt. Wie bei den in 6 gezeigten Luftströmungssensoren 10 werden mehrere Drucksensoren 60 gleichzeitig auf einem Halbleiterwafer hergestellt. Daher ist die zweite Anschlusselektrode 65AD mit einer Elektrode eines benachbarten Drucksensors verbunden, während die zweite Anschlusselektrode 65BC2 ebenfalls mit einer Elektrode eines anderen benachbarten Drucksensors verbunden ist, mit dem Ergebnis, dass die Piezo-Widerstände 62 mehrerer Drucksensoren in Reihe verbunden sind.
  • Außerdem wird noch, wie 24 zeigt, ein Schutzfilm 67 auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats 61 nach der Ausbildung der Piezo-Widerstände 62B, 62D, der ersten Anschlussverbinder 63AB, 63AD und anderer nicht gezeigter Piezo-Widerstände, erster Anschlussverbinder und zweiter Anschlussverbinder darauf ausgebildet. Darüber hinaus wird durch die Anwendung anisotropen Ätzens ein Vertiefungsbereich 61B in einem zentralen Bereich der Rückfläche des Halbleitersubstrats 61 bezüglich der Ausbildungsfläche der Piezo-Widerstände 62 ausgeführt, wodurch ein dünnwandiger Bereich 61A mit einer Dicke von ungefähr 0,02 mm begrenzt wird.
  • Anders als der Wärmetyp-Luftströmungssensor 10 verwendet der Drucksensor 60 selbst den Wärmeerzeugungswiderstand 12H nicht, und sein Widerstandswert schwankt nicht stark, wogegen der Widerstandwert aufgrund des Wärmeeinflusses in den tatsächlichen Motorfahrzeugumgebungen schwankt. Dementsprechend kann auch in diesem Fall die Zuverlässigkeit des Drucksensors 60 verbessert werden, wobei die Härtungsbehandlung durch Energiezuführung und Erwärmung der in Reihe geschalteten Piezo-Widerstände 62 ausgeführt wird. Insbesondere zeigt die vorliegende Ausführungsform einen Vorteil bei der Erfassung eines Drucks unter hoher Temperatur. Das Schneiden des schmalen Bereichs 66' nach dem Abschluss der Här tungsbehandlung kann Störungen von Sensoren nach dem Einbau beseitigen.
  • Wie vorstehend beschrieben, schwankt gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst für Vorrichtungen zur Erfassung einer physikalischen Größe, wie einem Drucksensor, der Widerstandswert selbst während einer langen Zeit nicht und die Konstruktion wird einfach.
  • Weiterhin folgt unter Bezugnahme auf die 25 und 26 nachstehend eine Beschreibung eines Beschleunigungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 25 ist eine Draufsicht, die einen Beschleunigungssensor zeigt, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, und 26 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 25.
  • Wie 25 zeigt, ist ein Beschleunigungssensor 70 mit einem in einem dünnwandigen Bereich 71A eines Halbleitersubstrats 71 ausgebildeten Piezo-Widerstand 72P und einem Temperaturmesswiderstand 72C ausgestattet. Ein Beschleunigungserfassungsbereich 71B ist gemäß einem freitragenden Verfahren durch den dünnwandigen Bereich 71A an dem Halbleitersubstrat 71 gehalten, und wenn der Beschleunigungserfassungsbereich 71B einer Beschleunigung ausgesetzt ist, wird der dünnwandige Bereich 71A so abgelenkt, dass der Piezo-Widerstand 72P die Beschleunigung erfassen kann. Beispielsweise besteht das Halbleitersubstrat 71 aus Silicium oder dergleichen. Von dem Piezo-Widerstand 72P und dem Temperaturmesswiderstand 72C ist jeder ein Widerstand, der mit dem Halbleitersubstrat 72, das mit Verunreinigungen dotiert ist, hergestellt ist. Beide Endbereiche des Piezo-Widerstands 72P sind durch erste Anschluss verbinder 73P1 und 73P2 mit Elektroden 74P1 und 74P2 verbunden. Beide Endbereiche des Temperaturmesswiderstands 72C sind durch erste Anschlusselektroden 73C1 und 73C2 mit Elektroden 74C1 und 74C2 verbunden.
  • Zusätzlich erstreckt sich in der vorliegenden Ausführungsform ein mit der Elektrode 74P1 verbundener zweiter Anschlussverbinder 75P1 zu einem Außenumfangsbereich des Beschleunigungssensors 70. Auch die zweiten Anschlussverbinder 75P1 und 75P3 erstrecken sich zu dem Außenumfangsbereich des Beschleunigungssensors 70, während dazwischen ein Trennungsbereich 76 besteht. Wie bei den in 6 gezeigten Luftströmungssensoren 10 werden mehrere Beschleunigungssensoren 70 gleichzeitig auf einem Halbleiterwafer hergestellt. Daher ist die zweite Anschlusselektrode 75P1 mit einer Elektrode eines benachbarten Beschleunigungssensors verbunden, während die zweite Anschlusselektrode 75P3 mit einer Elektrode eines anderen benachbarten Beschleunigungssensors verbunden ist; infolgedessen sind die Piezo-Widerstände 72 der mehreren Beschleunigungssensoren in Reihe verbunden. Der Trennungsbereich 76 ist vor der Härtungsbehandlung in einem Leitungszustand.
  • Außerdem wird noch, wie 26 zeigt, ein Schutzfilm 77 auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats 71 nach der Ausbildung des Piezo-Widerstands 72P, der ersten Anschlussverbinder 73P2 und eines nicht gezeigten Temperaturmesswiderstands, nicht gezeigter erster Anschlussverbinder und zweiter Anschlussverbinder darauf ausgebildet. Darüber hinaus wird durch die Anwendung anisotropen Ätzens ein Vertiefungsbereich 71C in einem zentralen Bereich der Rückfläche des Halbleitersubstrats 71 in Bezug auf die Ausbildungsfläche des Piezo-Widerstands 72P ausgeführt, wodurch ein dünnwandiger Bereich 71A mit einer Dicke von ungefähr 0,01 mm begrenzt wird.
  • Anders als der Wärmetyp-Luftströmungssensor 10 verwendet der Beschleunigungssensor 70 selbst den Wärmeerzeugungswiderstand 12H nicht, und sein Widerstandswert schwankt nicht stark, wogegen der Widerstandwert aufgrund des Wärmeeinflusses in den tatsächlichen Motorfahrzeugumgebungen schwankt. Dementsprechend kann auch in diesem Fall die Zuverlässigkeit des Beschleunigungssensors 60 verbessert werden, wobei die Härtungsbehandlung durch Energiezuführung und Erwärmung des in Reihe geschalteten Piezo-Widerstands 72 ausgeführt wird. Insbesondere zeigt die vorliegende Ausführungsform einen Vorteil bei der Erfassung einer Beschleunigung unter hoher Temperatur. Der schmale Bereich wird nach dem Abschluss der Härtungsbehandlung geschnitten, um den Trennungsbereich 76 herzustellen, wodurch Störungen von Sensoren nach dem Einbau umgangen werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, schwankt gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst für Vorrichtungen zur Erfassung einer physikalischen Größe, wie einem Beschleunigungssensor, der Widerstandswert selbst während einer langen Zeit nicht und die Konstruktion wird einfach.
  • Obwohl die Beschreibungen der vorstehenden Ausführungsformen als Beispiele einen Luftströmungssensor, einen Drucksensor und einen Beschleunigungssensor betreffen, ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Feuchtigkeitssensor, Gassensor, Temperatursensor oder dergleichen mit einer Konstruktion anwendbar, in der ein dünnwandiger Bereich in einem Halbleitersubstrat ausgebildet und eine Heizvorrichtung in dem dünnwandigen Bereich ausgebildet wird, wodurch eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe mit verbesserter Zuverlässigkeit bereitgestellt wird.
  • Außerdem ist es auch möglich, als Substrat für die Sensorelemente zusätzlich zu dem vorstehend angegebenen Substrat, in dem ein extrem dünner Isolierfilm an ein Halbleitersubstrat oder ein Metallsubstrat mit mehreren Löchern geklebt wird, beispielsweise ein Substrat zu verwenden, das so hergestellt wird, dass ein extrem dünner Isolierfilm auf ein Keramiksubstrat mit mehreren Löchern zur Ausbildung eines dünnwandigen Bereichs geklebt wird, und weiterhin ist es möglich, die Energiezuführungshärtung ebenso wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen oder das würfelartige Zerteilen nach dem Härten und dann die Teilung in die jeweiligen Sensorelemente durchzuführen.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf 27 nachstehend eine Beschreibung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 27 ist eine Veranschaulichung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist auf einen Verbrennungsmotor, insbesondere auf einen Benzinmotor, anwendbar. Ansaugluft 101 wird durch einen Luftfilter 102, einen Körper 105, eine Leitung 106, einen Drosselkörper 109 und ein Ansaugrohr 110 in einen Motorzylinder 114 eingeführt. Im Körper 105 sind ein Ansauglufttemperatursensor, beispielsweise ein Thermistor 103, und das vorstehend genannte Luftmengenmessgerät 20 platziert, um eine Ansauglufttempe ratur bzw. eine Luftströmungsrate zu erfassen, die wiederum in eine Motorsteuereinheit 111 eingegeben werden. Im Drosselkörper 109 ist ein Drosselwinkelsensor 107 zur Erfassung eines Grads der Öffnung eines Drosselventils eingesetzt, wobei das Signal des erfassten Drosselwinkels in die Motorsteuereinheit 111 eingegeben wird. Außerdem wird die Sauerstoffkonzentration in einem Gas 116, das aus einem Auspuffkrümmer 115 ausgestoßen wird, durch ein Sauerstoffkonzentrationsmessgerät 117 erfasst und dann in die Motorsteuereinheit 111 eingegeben. Die Motordrehzahl wird durch ein Tachometer 113 erfasst und dann an die Motorsteuereinheit 111 gegeben.
  • Auf der Grundlage dieser Eingabesignale berechnet die Motorsteuereinheit 111 eine Kraftstoffeinspritzmenge und spritzt den Kraftstoff durch Verwendung einer Einspritzdüse 112 den Kraftstoff in das Ansaugrohr 110 ein.
  • In diesem Fall zeigt das Luftmengenmessgerät 20 keine Schwankung des Widerstandswerts ungeachtet eines Einsatzes während einer langen Zeit und besitzt eine einfache Struktur, wie unter Bezugnahme auf die 1 bis 22 angegeben ist, was die Zuverlässigkeit der Steuerung des Verbrennungsmotors verbessert.
  • Im Übrigen ist die Grundanordnung auch für einen Dieselmotor im Wesentlichen die gleiche und ist auch wie bei der vorliegenden Ausführungsform anwendbar. Das heißt, die Luftströmungsrate wird durch ein Luftmengenmessgerät 20 erfasst, das zwischen einem Luftfilter 102 des Dieselmotors und einem Rohr 115 davon positioniert ist, wobei das Erfassungssignal in die Steuereinheit 111 eingegeben wird.
  • Des Weiteren ist sie zusätzlich zu einem System zur Kraftstoffsteuerung auch auf die Zündzeitsteuerung oder Motorfahrzeugsteuerung anwendbar, und gleichermaßen kann die Zuverlässigkeit des Steuerungssystems verbessert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Ausführungsform die Verbesserung der Zuverlässigkeit eines Motorfahrzeug-Steuersystems erreichen.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf 28 nachstehend eine Beschreibung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 28 ist eine Veranschaulichung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Luftströmungssensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist auf einen Verbrennungsmotor, insbesondere auf einen Benzinmotor, anwendbar. Ansaugluft 101 wird durch einen Luftfilter 102, einen Körper 105, eine Leitung 106, einen Drosselkörper 109 und ein Ansaugrohr 110 in einen Motorzylinder 114 eingeführt. Im Körper 105 sind ein Ansauglufttemperatursensor 103 und das vorstehend genannte Luftmengenmessgerät 20 platziert, um eine Ansauglufttemperatur bzw. eine Luftströmungsrate zu erfassen, die wiederum in eine Motorsteuereinheit 111 eingegeben werden. Im Drosselkörper 109 ist ein Drosselwinkelsensor 107 zur Erfassung eines Grads der Öffnung eines Drosselventils eingesetzt, wobei das Signal des erfassten Drosselwinkels in die Motorsteuereinheit 111 eingegeben wird. Außerdem wird die Sauerstoffkonzentrati on in einem Gas 116, das aus einem Auspuffkrümmer 115 ausgestoßen wird, durch ein Sauerstoffkonzentrationsmessgerät 117 erfasst und dann in die Motorsteuereinheit 111 eingegeben. Die Motordrehzahl wird durch ein Tachometer 113 erfasst und dann an die Motorsteuereinheit 111 gegeben. Außerdem wird noch die Strömungsrate eines Gases, das aus einem mit einem CNG (compressed natural gas – Druck-Erdgas) gefüllten Gastank 118 zugeführt wird, durch das vorstehend genannte Luftmengenmessgerät 20A erfasst und dann in die Motorsteuereinheit 111 eingegeben.
  • Beim Anlassen berechnet die Motorsteuereinheit 111 auf der Grundlage dieser Eingabesignale eine Gaseinspritzmenge aus einer Einspritzdüse 112 und spritzt den Kraftstoff durch Verwendung der Einspritzdüse 112 den Kraftstoff in das Ansaugrohr 110 ein. Zusätzlich erfasst die Motorsteuereinheit 111 nach dem Anlassen eine Gasströmungsrate unter Verwendung des Luftmengenmessgeräts 20A zur Steuerung des Öffnungsgrads eines Ventils 119, um eine vorgegebene Gasströmungsrate bereitzustellen.
  • In diesem Fall zeigen die Luftmengenmessgeräte 20 und 20A keine Schwankung des Widerstandswerts ungeachtet eines Einsatzes während einer langen Zeit und besitzen eine einfache Struktur, wie unter Bezugnahme auf die 1 bis 22 angegeben ist, was die Zuverlässigkeit der Steuerung des Verbrennungsmotors verbessert.
  • Des Weiteren ist dies zusätzlich zu einem System zur Kraftstoffsteuerung auch auf die Zündzeitsteuerung oder Motorfahrzeugsteuerung anwendbar, und gleichermaßen kann die Zuverlässigkeit des Steuerungssystems verbessert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Ausführungsform die Verbesserung der Zuverlässigkeit eines Motorfahrzeug-Steuersystems erreichen.
  • Des Weiteren folgt unter Bezugnahme auf 29 nachstehend eine Beschreibung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Drucksensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • 29 ist eine Veranschaulichung einer Konfiguration eines Kraftstoffsteuersystems eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Drucksensors, der als Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist auf einen Verbrennungsmotor, insbesondere auf einen Benzinmotor, anwendbar. Ansaugluft 101 wird durch einen Luftfilter 102, einen Körper 105, eine Leitung 106, einen Drosselkörper 109 und ein Ansaugrohr 110 in einen Motorzylinder 114 eingeführt. Im Körper 105 ist ein Ansauglufttemperatursensor 103 platziert, um eine Ansauglufttemperatur zu erfassen, die wiederum in eine Motorsteuereinheit 111 eingegeben wird. Im Drosselkörper 109 ist ein Drosselwinkelsensor 107 zur Erfassung eines Grads der Öffnung eines Drosselventils eingesetzt, wobei das Signal des erfassten Drosselwinkels in die Motorsteuereinheit 111 eingegeben wird. Im Ansaugrohr 110 ist der vorstehend genannte Drucksensor 60 zur Erfassung eines Ansaugdrucks platziert, wobei der erfasste Ansaugdruck an die Motorsteuereinheit 111 eingegeben wird. Außerdem wird die Sauerstoffkonzentration in einem Gas 116, das aus einem Auspuffkrümmer 115 ausgestoßen wird, durch ein Sauerstoffkonzentrationsmessgerät 117 erfasst und dann in die Motorsteuer einheit 111 eingegeben. Die Motordrehzahl wird durch ein Tachometer 113 erfasst und dann an die Motorsteuereinheit 111 gegeben.
  • Auf der Grundlage dieser Eingabesignale berechnet die Motorsteuereinheit 111 eine Kraftstoffeinspritzmenge aus einer Einspritzdüse 112 und spritzt den Kraftstoff durch Verwendung einer Einspritzdüse 112 den Kraftstoff in das Ansaugrohr 110 ein.
  • In diesem Fall zeigt der Drucksensor 60 keine Schwankung des Widerstandswerts ungeachtet eines Einsatzes während einer langen Zeit und besitzt eine einfache Struktur, wie unter Bezugnahme auf die 23 und 24 angegeben ist, was die Zuverlässigkeit der Steuerung des Verbrennungsmotors verbessert.
  • Des Weiteren ist er zusätzlich zu einem System zur Kraftstoffsteuerung auch auf die Zündzeitsteuerung oder Motorfahrzeugsteuerung anwendbar, und gleichermaßen kann die Zuverlässigkeit des Steuerungssystems verbessert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Ausführungsform die Verbesserung der Zuverlässigkeit eines Motorfahrzeug-Steuersystems erreichen.
  • Obwohl es nicht gezeigt ist, können die in den 27 bis 29 gezeigten Motorfahrzeug-Steuersysteme weiterhin, zusätzlich zu dem Strömungsratensensor und dem Drucksensor, Sensoren (Erfassungsvorrichtungen) aufweisen, wie zum Beispiel einen Gaskomponentensensor, einen Sauerstoffkonzentrationssensor, einen Beschleunigungssensor, einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor und weitere zur Erfassung anderer physikalischer Größen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe so entworfen werden, dass sie keine Schwankung im Widerstandswert ungeachtet eines Einsatzes während einer langen Zeit aufweist und eine einfache Konstruktion hat. Außerdem ist es möglich, die Zuverlässigkeit eines Motorfahrzeug-Steuersystems, das die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe verwendet, zu verbessern.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe mit einem auf einem dünnwandigen Bereich (11A) eines Substrats (11) ausgebildeten Widerstand (12H), Elektroden (14H1, 14H2), die jeweils durch erste Anschlussverbinder (13H1, 13H2) mit beiden Enden des Widerstands (12H) verbunden sind und unter Verwendung des Widerstands (12H) dazu eingerichtet sind, eine physikalische Größe zu erfassen, und zweiten Anschlussverbindern (15H1, 15H2, 15H3), die mit beiden Enden des Widerstands (12H) elektrisch verbunden und so ausgebildet sind, dass sie sich zu einem Außenumfangsende des Substrats (11) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der zweiten Anschlussverbinder (15H2, 15H3) in seiner Mitte einen Trennungsbereich (16) zur elektrischen Trennung aufweist.
  2. Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen zweiten Widerstand umfasst, der auf dem Substrat (11) ausgebildet und aus demselben Material wie dem des zuerst genannten Widerstands (12H) hergestellt ist, wobei die Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des zuerst genannten Widerstands (12H) und des zweiten Widerstands sich um mindestens mehr als ± 0,25% voneinander unterscheiden.
  3. Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Herstellung des Widerstands (12H) und des zweiten Widerstands aus mit Verunreinigungen dotiertem Platin oder Polysilicium hergestellt ist und dass der Temperaturkoeffizient des Wi derstandswerts des Widerstands (12H) um mehr als 0,25% unter demjenigen des zweiten Widerstands liegt.
  4. Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Herstellung des Widerstands (12H) und des zweiten Widerstands aus mit Verunreinigungen dotiertem Einkristall-Silicium hergestellt ist und dass der Temperaturkoeffizient des Widerstandswerts des Widerstands um mehr als 0,25% über demjenigen des zweiten Widerstands liegt.
  5. Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (11) ein Halbleitersubstrat ist.
  6. Verfahren zur Herstellung mehrerer Vorrichtungen zur Erfassung einer physikalischen Größe, jede mit einem auf einem dünnwandigen Bereich eines Substrats (11) ausgebildeten Widerstand (12H) und Elektroden (14H1, 14H2), die jeweils durch erste Anschlussverbinder (13H1, 13H2) mit beiden Enden des Widerstands (12H) so verbunden sind, dass eine physikalische Größe durch die Anwendung des Widerstands (12H) erfasst wird, wobei die mehreren Widerstände (12H) gleichzeitig auf dem Substrat (11) ausgebildet sind und, nachdem beide Enden von jedem der mehreren Widerstände (12) aufeinander folgend durch einen zweiten Anschlussverbinder (15H1, 15H2, 15H3) elektrisch verbunden sind, den mehreren Widerständen (12H) gleichzeitig Energie zugeführt wird, um sie zu erwärmen, und das Substrat (11) in Einheiten einzelner Widerstände unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Energiezuführungs-Erwärmung der zweite Anschlussverbinder (15H2, 15H3) zur Herstellung einer Verbindung unter den Widerständen (12H) elektrisch getrennt wird.
  7. Motorfahrzeug-Steuersystem mit einer Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einer Steuereinheit zum Steuern eines Motorfahrzeugs auf der Grundlage eines Zustands des Motorfahrzeugs, der durch die Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe erfasst wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011103454A1 (de) 2011-06-03 2012-03-01 Festo Ag & Co. Kg Strömungsmesseinrichtung
EP2485018A1 (de) 2011-02-03 2012-08-08 FESTO AG & Co. KG Strömungsmesseinrichtung

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1365216B1 (de) 2002-05-10 2018-01-17 Azbil Corporation Durchflusssensor und Verfahren zu dessen Herstellung
JP3686398B2 (ja) * 2002-08-23 2005-08-24 株式会社山武 フローセンサの製造方法
JP2005308503A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Toyoda Mach Works Ltd 半導体センサ
JP4515143B2 (ja) * 2004-05-10 2010-07-28 三菱電機株式会社 感熱式流量検出素子の製造方法
JP2006010426A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Denso Corp センサ装置およびその製造方法
US7368312B1 (en) * 2004-10-15 2008-05-06 Morgan Research Corporation MEMS sensor suite on a chip
JP2006258678A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Hitachi Ltd 熱式流量計測装置
DE102006010901B4 (de) 2006-03-09 2022-02-17 Robert Bosch Gmbh Fluidsensor mit Fehlerdetektionseinrichtung
JP4317556B2 (ja) * 2006-07-21 2009-08-19 株式会社日立製作所 熱式流量センサ
JP4479744B2 (ja) * 2007-04-27 2010-06-09 株式会社デンソー 流量測定装置
US8468887B2 (en) * 2008-04-14 2013-06-25 Freescale Semiconductor, Inc. Resonant accelerometer with low sensitivity to package stress
DE102008023718B4 (de) * 2008-05-15 2014-12-04 Hydac Electronic Gmbh Vorrichtung zum Messen eines Volumenstroms eines Fluids
EP2682720B1 (de) * 2011-03-02 2019-09-18 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Wärmedurchflussmesser
JP5857050B2 (ja) * 2011-07-13 2016-02-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量計
JP5680572B2 (ja) * 2012-01-16 2015-03-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 物理量検出装置
WO2014199726A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 シート接着剤、および、それを用いた半導体装置の製造方法、および、それを用いた熱式空気流量センサの製造方法、および、熱式空気流量センサ
JP6096070B2 (ja) * 2013-06-20 2017-03-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計の製造方法
JP6043248B2 (ja) * 2013-07-24 2016-12-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量計
US10352781B2 (en) * 2014-01-22 2019-07-16 Applied Nanostructures, Inc. Micro heater integrated with thermal sensing assembly
JP6912042B2 (ja) * 2017-02-03 2021-07-28 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター 熱伝導式センサ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7629727U1 (de) * 1976-09-23 1976-12-30 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Messwiderstand fuer widerstandsthermometer
DE3606851A1 (de) * 1986-03-03 1987-09-10 Vdo Schindling Anordnung zur messung der stroemungsgeschwindigkeit
JPH0687021B2 (ja) * 1988-10-29 1994-11-02 日本碍子株式会社 検出素子の製造法
JP3104177B2 (ja) 1989-05-01 2000-10-30 フィガロ技研株式会社 ガスセンサの製造方法
US5243858A (en) * 1991-08-12 1993-09-14 General Motors Corporation Fluid flow sensor with thermistor detector
JP2880651B2 (ja) 1994-08-12 1999-04-12 東京瓦斯株式会社 熱式マイクロフローセンサ及びその製造方法
JP3609148B2 (ja) * 1995-05-12 2005-01-12 株式会社日立製作所 発熱抵抗式空気流量計
JPH08313320A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Hitachi Ltd 熱式空気流量計用測定素子及びそれを含む熱式空気流量計
JPH1183580A (ja) 1997-09-11 1999-03-26 Hitachi Ltd 熱式空気流量センサ
JP4653265B2 (ja) 1998-02-18 2011-03-16 北陸電気工業株式会社 発熱型薄膜素子センサとその製造方法
JP3514666B2 (ja) * 1999-06-30 2004-03-31 株式会社日立製作所 熱式空気流量センサ
EP1128168A3 (de) * 2000-02-23 2002-07-03 Hitachi, Ltd. Messgerät zum Messen von physikalischer Grösse wie Flüssigkeitsströmung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2485018A1 (de) 2011-02-03 2012-08-08 FESTO AG & Co. KG Strömungsmesseinrichtung
DE102011103454A1 (de) 2011-06-03 2012-03-01 Festo Ag & Co. Kg Strömungsmesseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020080454A (ko) 2002-10-23
US6988399B1 (en) 2006-01-24
CN1268899C (zh) 2006-08-09
EP1310774A4 (de) 2005-05-25
JP4101518B2 (ja) 2008-06-18
EP1310774B1 (de) 2006-08-23
WO2001084088A1 (fr) 2001-11-08
EP1310774A1 (de) 2003-05-14
KR100499227B1 (ko) 2005-07-01
CN1433513A (zh) 2003-07-30
DE60030333D1 (de) 2006-10-05

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