JP2000241277A - 静電容量型マイクロフローセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサ内部における流体中の気泡の停滞を回
避できるようにする。 【解決手段】 第１の基板１には、検出電極１６が設け
られる一方、第２の基板２においては、検出電極１６と
対向する部位にボス部４が設けられ、ボス部４の周囲に
は、計測凹部３が凹設されている。さらに、第２の基板
２には、計測凹部３と外部とを連通する連通路６ａ,６
ｂが形成され、連通路６ａ,６ｂを介して計測凹部３へ
流体が流入されるようになっている一方、連通路６ａ,
６ｂが設けられた部位と略反対側の部位には、計測凹部
３に連通する気泡排出用通路１０ａ,１０ｂが形成され
ており、計測凹部３内に生じた気泡が気泡排出用通路１
０ａ,１０ｂを介して外部へ排出できるようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体等の流体の速
度を検出するセンサに係り、特に、流速を静電容量の変
化として検出可能とした半導体技術を用いてなる静電容
量型マイクロフローセンサの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、いわゆる流体センサとしては、例
えば、流体中に半導体部材からなる感知作動部を流体の
流れに対して正対するように配設し、この感知作動部の
流速に応じた撓みに起因して生ずる抵抗値の変化を検出
することで、流速の測定を可能としたものや、また、熱
線を用いてなるもの等種々の形態のものが提案されてい
る（特開平８−１１４６１７号公報、特開平７−１８１
０６７号公報等参照）。

【０００３】しかしながら、例えば、特開平８−１１４
６１７号公報に示されたセンサに代表されるような流体
中における半導体の撓みに起因する抵抗素子の抵抗値変
化によって、流速検出を行うように構成されたものにあ
っては、その半導体部分を流速を測定しようとする流体
の流れに直接晒すような構造であるため、半導体中に大
きな応力が生じる。そのため、破断の可能性が高いた
め、強度対策を施す必要があるが、そのような強度対策
は、逆にセンサの感度を低下させる畏れがあり、要求さ
れる感度と強度との妥協点を見出さなければならないと
いう問題がある。また、上述したような従来のセンサ
は、その検出原理等に起因して、検出可能な流体の方向
は、一方向に限定されるものが殆どであり、二方向の流
速検出を可能とするものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願出願人
は、かかる従来センサの問題点を解決すべく、半導体部
材によるダイヤフラム構造を有してなる静電容量型マイ
クロフローセンサを既に提案したが（特願平９−２６２
９２４号）、その後、さらなる検討、実験等を行い、従
来センサの問題点を解決すると共に、本願出願人の提案
に係る上述の発明をより改良した発明をするに至った。
すなわち、本発明は、検出感度が良好で、信頼性の高い
静電容量型マイクロフローセンサを提供するものであ
る。本発明の他の目的は、センサ内部における流体中の
気泡の停滞が少なく、計測精度の高い静電容量型マイク
ロフローセンサを提供することにある。本発明の他の目
的は、寄生容量の少ない静電容量型マイクロフローセン
サを提供することにある。本発明の他の目的は、比較的
簡素な構成でニ方向の流体の検出が可能な静電容量型マ
イクロフローセンサを提供することにある。本発明の他
の目的は、製造工程が比較的簡素な静電容量型マイクロ
フローセンサを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る静電容量型マイクロフローセンサは、
絶縁性部材からなる第１の基板と、半導体部材からなる
第２の基板とが接合されてなり、前記第１の基板の前記
第２の基板との接合面側には、導電性部材からなる検出
電極が配設される一方、前記第２の基板の前記第１の基
板との接合面側には、前記検出電極と所定間隙を介して
対向するボス部が設けられると共に、前記ボス部の周囲
には、底部がダイヤフラムとなるように凹部が形成さ
れ、当該凹部と外部とを連通する連通路が形成されてな
り、前記検出電極と前記ボス部とにより構成される検出
用コンデンサの静電容量の、前記凹部における圧力と外
部との圧力差に応じて生ずる変化が検出可能に構成され
てなる静電容量型マイクロフローセンサであって、前記
第２の基板には前記凹部と外部とを連通せしめる気泡排
出用通路が、前記連通路が設けられた部位と略反対側の
部位に形成され、前記凹部の周囲の平面部分の一部に
は、前記第１の基板との間に所定の間隙が生ずるよう対
向用段部が形成されてなる一方、当該対向用段部に対向
する前記第１の基板の部位には、前記検出電極と同一面
積を有してなる参照電極が配設されると共に、前記参照
電極と並行するようにして前記対向用段部に対向する前
記第１の基板の部位に、ガードリング電極が配設され、
前記第１の基板には、一端が前記検出電極に接続され、
前記検出電極を第１の基板端部で外部回路と接続可能と
するための導電性部材からなる検出電極用引出配線と、
一端が前記参照電極に接続され、前記参照電極を第１の
基板端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材
からなる参照電極用引出配線と、一端が前記ガードリン
グ電極に接続され、前記ガードリング電極を第１の基板
端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材から
なるガードリング電極用引出配線とが、それぞれ配設さ
れ、これら検出電極用引出配線、参照電極用引出配線及
びガードリング電極用引出配線は、少なくともその一部
が前記第１の基板の縁近傍において、当該縁に沿って直
線状に配設され、前記第２の基板には、前記検出電極用
引出配線、参照電極用引出配線及びガードリング電極用
引出配線が前記第１の基板の縁に沿って直線状に配設さ
れた部位に対向する部位に前記第１の基板と所定の間隙
を生ずるよう容量抑圧用段部が形成されてなるものであ
る。

【０００６】かかる構成においては、特に、凹部に連通
する気泡排出用通路が、連通路が設けられた位置と略対
向する位置に設けられたことで、凹部に流体が流れ込ん
で気泡が生じても、気泡排出用通路から外部へ排出され
ることとなるため、流速計測への影響を極力抑圧するこ
とが可能となるものである。また、容量抑圧用段部の形
成により、第１の基板に配設された検出電極用引出配
線、参照電極用引出配線及びガードリング電極用引出配
線と第２の基板との間に間隙を設けることができるの
で、これら検出電極用引出配線、参照電極用引出配線及
びガードリング電極用引出配線と第２の基板との間に生
ずる寄生容量を極力小さくすることが可能となる。

【０００７】また、上記発明の目的を達成するため、静
電容量型マイクロフローセンサは、絶縁性部材からなる
第１の基板と、半導体部材からなる第２及び第３の基板
とを具備し、前記第１の基板を中央にして、前記第２及
び第３の基板により前記第１の基板が挟持されるように
これら第１乃至第３の基板が相互に接合されてなり、前
記第１及び第２の基板により請求項１記載の静電容量型
マイクロフローセンサが、前記第１及び第３の基板によ
り請求項１記載の静電容量型マイクロフローセンサが、
それぞれ形成されてなり、前記第２の基板に形成された
第１の連通路と、前記第３の基板に形成された第２の連
通路とは、互いに逆方向を望むように設けられてなるも
のであってもよい。

【０００８】かかる構成における静電容量型マイクロフ
ローセンサは、先の発明に係る静電容量型マイクロフロ
ーセンサを積層状に２組設けたもので、しかも、連通路
が互いに逆方向を向いたものとなっているために、二方
向の流速計測が可能となるものである。

【０００９】さらに、上記発明の目的を達成するため、
静電容量型マイクロフローセンサは、絶縁性部材からな
る第１の基板と、半導体部材からなる第２の基板とが接
合されてなり、前記第１の基板の前記第２の基板との接
合面側には、導電性部材からなる第１及び第２の検出電
極が離間してそれぞれ配設される一方、前記第２の基板
の前記第１の基板との接合面側には、前記第１の検出電
極と所定間隙を介して対向する第１のボス部と、前記第
２の検出電極と所定間隙を介して対向する第２のボス部
とが、それぞれ設けられると共に、前記第１のボス部の
周囲には、底部がダイヤフラムとなるよう第１の凹部
が、前記第２のボス部の周囲には、底部がダイヤフラム
となるよう第２の凹部が、それぞれ形成され、前記第２
の基板には、前記第１の凹部と外部とを連通する第１の
連通路及び前記第２の凹部と外部とを連通する第２の連
通路が、それぞれ形成されてなり、前記第１の検出電極
と前記第１のボス部とにより構成される第１の検出用コ
ンデンサの静電容量の、前記第１の凹部における圧力と
外部との圧力差に応じて生ずる変化と、前記第２の検出
電極と前記第２のボス部とにより構成される第２の検出
用コンデンサの静電容量の、前記第２の凹部における圧
力と外部との圧力差に応じて生ずる変化が、それぞれ検
出可能とされてなる静電容量型マイクロフローセンサで
あって、前記第２の基板には前記第１の凹部と外部とを
連通せしめる第１の気泡排出用通路が、前記第１の連通
路が設けられた部位と略反対側の部位に形成されると共
に、前記第２の凹部と外部とを連通せしめる第２の気泡
排出用通路が、前記第２の連通路が設けられた部位と略
反対側の部位に形成され、前記第１の凹部の周囲の平面
部分の一部には、前記第１の基板との間に所定の間隙が
生ずるよう第１の対向用段部が形成されてなる一方、当
該第１の対向用段部に対向する前記第１の基板の部位に
は、前記第１の検出電極と同一面積を有してなる第１の
参照電極が配設されると共に、前記第１の参照電極と並
行するようにして前記第１の対向用段部に対向する前記
第１の基板の部位に、第１のガードリング電極が配設さ
れ、前記第２の凹部の周囲の平面部分の一部には、前記
第１の基板との間に所定の間隙が生ずるよう第２の対向
用段部が形成されてなる一方、当該第２の対向用段部に
対向する前記第１の基板の部位には、前記第２の検出電
極と同一面積を有してなる第２の参照電極が配設される
と共に、前記第２の参照電極と並行するようにして前記
第２の対向用段部に対向する前記第１の基板の部位に、
第２のガードリング電極が配設され、前記第１の基板に
は、一端が前記第１の検出電極に接続され、前記第１の
検出電極を第１の基板端部で外部回路と接続可能とする
ための導電性部材からなる第１の検出電極用引出配線
と、一端が前記第１の参照電極に接続され、前記第１の
参照電極を第１の基板端部で外部回路と接続可能とする
ための導電性部材からなる第１の参照電極用引出配線
と、一端が前記第１のガードリング電極に接続され、前
記第１のガードリング電極を第１の基板端部で外部回路
と接続可能とするための導電性部材からなる第１のガー
ドリング電極用引出配線と、一端が前記第２の検出電極
に接続され、前記第２の検出電極を第１の基板端部で外
部回路と接続可能とするための導電性部材からなる第２
の検出電極用引出配線と、一端が前記第２の参照電極に
接続され、前記第２の参照電極を第１の基板端部で外部
回路と接続可能とするための導電性部材からなる第２の
参照電極用引出配線と、一端が前記第２のガードリング
電極に接続され、前記第２のガードリング電極を第１の
基板端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材
からなる第２のガードリング電極用引出配線とが、それ
ぞれ配設され、これら第１の検出電極用引出配線、第１
の参照電極用引出配線及び第１のガードリング電極用引
出配線並びに第２の検出電極用引出配線、第２の参照電
極用引出配線及び第２のガードリング電極用引出配線
は、少なくともその一部が前記第１の基板の縁近傍にお
いて、当該縁に沿って直線状に配設され、前記第２の基
板には、前記第１の検出電極用引出配線、第１の参照電
極用引出配線及び第１のガードリング電極用引出配線が
前記第１の基板の縁に沿って直線状に配設された部位に
対向する部位に前記第１の基板と所定の間隙を生ずるよ
う第１の容量抑圧用段部が形成されると共に、前記第２
の検出電極用引出配線、第２の参照電極用引出配線及び
第２のガードリング電極用引出配線が前記第１の基板の
縁に沿って直線状に配設された部位に対向する部位に前
記第１の基板と所定の間隙を生ずるよう第２の容量抑圧
用段部が形成されてなるよう構成されたものであっても
よい。

【００１０】かかる構成における静電容量型マイクロフ
ローセンサは、同一平面内に静電容量型マイクロフロー
センサを２組設けたもので、しかも、連通路が互いに逆
方向を向いたものとなっているために、二方向の流速計
測が可能となるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図６を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。最初に第１の発明の実施の形態における静
電容量型マイクロフローセンサＳ1について図１を参照
しつつ説明する。まず、図１に示された静電容量型マイ
クロフローセンサＳ1は、一方向の流速計測に適するも
のである。この静電容量型マイクロフローセンサＳ1
は、絶縁性部材、例えばガラスからなる第１の基板１
と、半導体部材、例えばシリコンからなる第２の基板２
とが接合されて構成されたものとなっている。なお、説
明の便宜上、図１に示されたように、Ｘ，Ｙ，Ｚの互い
に直交する３軸による３次元座標を定義することとす
る。ここで、Ｘ軸は、第１及び第２の基板１，２の短手
軸方向に沿い、Ｙ軸は、第１及び第２の基板１，２の長
手軸方向に沿い、Ｚ軸は、第１及び第２の基板１，２の
厚み方向（紙面上下方向）に沿うものとする。

【００１２】まず、第２の基板２は、その全体外形形状
が略矩形状に形成されてなり、その略中央付近に次述す
る計測凹部３等が形成されたものとなっているものであ
る。すなわち、第２の基板２には、第１の基板１との接
合面側において、その略中央には、ＸＹ平面における外
周形状が枠状の計測凹部３が凹設され、この計測凹部３
に囲まれるようにしてボス部４が形成されている。計測
凹部３は、この第２の基板２がシリコンを用いてなる場
合には、シリコンエッチングを施すことで形成されるも
のである。そして、この計測凹部３の底部は、そのエッ
チングによる形成の際に、所定の膜厚を有する薄膜に形
成されてダイヤフラム５となっている。

【００１３】さらに、この枠状に形成された計測凹部３
のＸ軸方向の一方の端部と、第２の基板２の端面との間
には、２つの連通路６ａ，６ｂが凹設されている。すな
わち、２つの連通路６ａ，６ｂは、それぞれ、計測凹部
３のＸ軸方向に沿うそれぞれの側路３ａ，３ｂの一方の
端部から延設されて、第２の基板２の長手軸方向（Ｙ軸
方向）の一方の端面にそれぞれ開口するように形成され
たものとなっている。そのため、第２の基板２の端面に
位置するそれぞれの連通路６ａ，６ｂの開口部分から、
計測凹部３を望んだ場合、その途中において開口部の形
状と異なる部位がなく、Ｘ軸方向に直線状に連通路６
ａ，６ｂと計測凹部３の側路３ａ，３ｂとが連続する状
態となる。

【００１４】一方、ボス部４は、そのＸＹ平面形状が矩
形状に形成されたものとなっており、しかも、そのＺ軸
方向の厚みは、第１の基板１と第２の基板２とが接合さ
れた状態において、後述する第１の基板１の検出電極１
６と所定の間隙を介して対向するように設定されたもの
となっている。そして、ボス部４と検出電極１６とによ
り検出用コンデンサ８が構成されるようになっている。
なお、所定の間隙は、例えば数十ミクロン程度の大きさ
である。また、このボス部４の平面部分、すなわち、検
出電極１６と対向する対向面の面積と検出電極１６の面
積とは略同一に設定されている。

【００１５】また一方、計測凹部３の周囲において、連
通路６ａ，６ｂが形成される側を除く周囲三方には、い
わゆる「コ」字状に対向用段部７が形成されており、第
１及び第２の基板１，２が接合された状態において、こ
の対向用段部７と、後述する第１の基板１の参照電極１
７及びガードリング電極１８との間に所定の間隙が生ず
るようになっている。対向用段部７の周辺の平面部分Ａ
は、第１の基板１との接合面となっており、その表面に
は、酸化シリコン膜（図示せず）が形成されて絶縁処理
が施されたものとなっている。

【００１６】また、対向用段部７の周囲の平面部分Ａの
内、先の連通路６ａ，６ｂが形成された部位と反対側の
部位においては、対向用段部７に連通するように２つの
気泡排出用通路１０ａ，１０ｂがＹ軸方向で適宜な間隔
を隔てて凹設されており、これら２つの気泡排出用通路
１０ａ，１０ｂの他端側（対向用段部７に連通する側と
反対側の端部）は、外部に開口するものとなっている。
このため、計測凹部３は、この気泡排出用通路１０ａ，
１０ｂを介して外部と連通するようになっている。さら
に、連通路６ａ，６ｂが設けられた側の第２の基板２の
縁付近においては、一方の連通路６ａの側部に隣接して
Ｙ軸方向の一方の端部近傍まで容量抑圧用段部１１がＹ
軸方向に沿って形成されると共に、他方の連通路６ｂの
側部にも隣接してＹ軸方向の一方の端部まで、均衡用段
部１５が形成されている。そして、容量抑圧用段部１１
は、後述する第２の基板２の検出電極用引出配線１９、
参照電極用引出配線２０及びガードリング電極用引出配
線２１が第１の基板１のＹ軸方向に沿って直線状に配設
される部位と所定間隙を介して対向するようになってい
る。また、均衡用段部１５も同様に、同一の所定間隙を
介して第１の基板１と対向するようになっている。

【００１７】またさらに、第２の基板２には、Ｙ軸方向
の一方の端部近傍が切り欠かれて外部接続用切り欠き部
１２が形成されている。また、第２の基板２の裏面、す
なわち、第１の基板１との接合面と反対側の面において
は、丁度先のボス部４の略中央部分に対応する位置に導
電性部材からなる矩形状のボス部用電極１３が形成され
る一方、外部接続部用切り欠き部１２の近傍の部位に
は、導電性部材からなる矩形状の第４の外部接続用電極
２５が形成されている。そして、このボス部用電極１３
と第４の外部接続用電極２５との間は、両者の間に適宜
に配設された導電性部材からなるボス部用引出配線１４
により接続されており、ボス部４が外部回路と接続でき
るようになっている。

【００１８】一方、第１の基板１は、ガラス基板を用い
て、その全体外形形状が矩形状に形成されてなり、第２
の基板２との接合面側には、導電性部材、例えば、ＩＴ
Ｏ(Indium Tin Oxide)からなる検出電極１６が、第２の
基板２のボス部４の平面部分に対応する位置に形成され
ている。また、検出電極１６が配設された第１の基板１
の平面部分には、検出電極１６を外部回路と接続可能に
するために、導電性部材、例えばアルミニウムからなる
短冊状の検出電極用引出配線１９が形成されており、そ
の一端は、検出電極１６と接続され、他端は、第１の基
板１の一方の側部に形成された導電性部材からなる第１
の外部接続用電極２２に接続されたものとなっている。

【００１９】この例の場合、検出電極用引出配線１９
は、その一端が検出電極１６の一つの角に接合されてお
り、この角から直線状に引き出されて、直近の長手軸方
向（Ｙ軸方向）に沿う一方の縁まで延びて、そこで第１
乃至第３の外部接続用電極２２〜２４が位置する短手軸
方向に沿う一方の縁へ向かって直角に折曲されている。
そして、検出電極用引出配線１９は、その直角に折曲さ
れた部位から直線状に延び、短手軸方向に沿う一方の縁
のやや手前側で再び内側へ直角に折曲されて、第１の外
部接続用電極２２の近傍まで直線状に配設されている。
そして、検出電極用引出配線１９は、第１の外部接続用
電極２２の近傍で第１の外部接続用電極２２側へ直角に
折曲されて、その一端が第１の外部接続用電極２２に接
合されたものとなっている。

【００２０】また、第１の基板１には、第２の基板２と
の接合面側において、先の第２の基板２の外部接続用切
り欠き部１２に対応する部位に、導電性部材からなり、
そのＸＹ平面形状が矩形状に形成されてなる第１乃至第
３の外部接続用電極２２〜２４がＸ軸方向で適宜な間隔
を隔てて配設されている。一方、検出電極１６の周囲、
より具体的には、連通路６ａ，６ｂ側に位置する部位を
除く周囲三方には、導電性部材からなる参照電極１７と
ガードリング電極１８が、先の第２の基板２の対向用段
部７に対向する部位に相互に適宜な間隔を隔てて配設さ
れている。この発明の実施の形態においては、参照電極
１７が検出電極１６側に、ガードリング電極１８が参照
電極１７の外側となるように配設されており、ガードリ
ング電極１８は、参照電極１７と並行するように設けら
れている。

【００２１】ここで、参照電極１７は、対向用段部７と
対向するその合計面積が、検出電極１６の面積と同一と
なるように、その幅、長さ等が設定されている。すなわ
ち、参照電極１７と対向用段部７の平面部分とにより参
照用コンデンサ９が形成されるようになっており、しか
も、その静電容量Ｃ_ＲＥＦは、検出電極１６とボス部４
とで形成される検出用コンデンサ８の静電容量Ｃ_ＤＥＴ
と同一となるようにしてある。なお、参照用コンデンサ
９の静電容量をこのように設定するのは、後述するよう
に外部の検出回路による流速検出精度の向上を図るため
である。また、ガードリング電極１８は、参照電極１７
の外側に、参照電極１７と略同様な配置形状に配設され
たものとなっている。このガードリング電極１８は、参
照電極１７の端部における電気力線の分布に起因するい
わゆる浮遊容量の発生を抑圧するためのものとなってい
る。

【００２２】すなわち、このガードリング電極１８は、
図示されない外部回路へ接続され、所定の電圧が印加さ
れるようになっており、それにより、参照電極１７と対
向用段部７との間に生ずる電気力線を直線状とし、従来
のように参照電極１７の端部で、電気力線が外部へ湾曲
して、外部との間でいわゆる浮遊容量が発生することに
より、静電容量値が不安定となるようなことが抑圧され
るようになっている。

【００２３】そして、参照電極１７は、参照電極用引出
配線２０を介して第２の外部接続用電極２３へ、ガード
リング電極１８は、ガードリング電極用引出配線２１を
介して第３の外部接続用電極２４へ、それぞれ接続され
ている。すなわち、導電性部材からなる参照電極用引出
配線２０は、その一端が、検出電極１６と検出電極用引
出配線１９とが接続された部位近傍に位置する参照電極
１７の一端側と接続されており、他端が、第２の外部接
続用電極２３に接続されている。そして、参照電極用引
出配線２０は、先の検出電極用引出配線１９と同様に配
置されたものとなっている。すなわち、参照電極用引出
配線２０のＸＹ平面におけるその配置形状は、先の検出
電極用引出配線１９のそれと略相似形となっている。

【００２４】また、導電性部材からなるガードリング電
極用引出配線２１は、その一端が、検出電極１６と検出
電極用引出配線１９とが接続された部位近傍に位置する
ガードリング電極１８の一端側と接続されており、他端
が、第３の外部接続用電極２４に接続されている。そし
て、ガードリング電極用引出配線２１は、先の検出電極
用引出配線１９と同様に配置されたものとなっている。
すなわち、ガードリング電極用引出配線２１のＸＹ平面
におけるその配置形状は、先の検出電極用引出配線１９
のそれと略相似形となっている。なお、この発明の実施
の形態においては、先の検出電極用引出配線１９が第１
の基板１のＹ軸方向に沿う一方の縁に最も近く配設さ
れ、次に、参照電極用引出配線２０が、次に、ガードリ
ング電極用引出配線２１が、それぞれ順に第１の基板１
のＹ軸方向に沿う一方の縁近傍に配設されたものとなっ
ている。

【００２５】ここで、検出電極用引出配線１９、参照電
極用引出配線２０及びガードリング電極用引出配線２１
が、第１の基板１の長手軸方向（Ｙ軸方向）に沿って直
線状に配設された部位は、既に述べたように第２の基板
２に形成された容量抑圧用段部１１と所定間隙を介して
対向している。このため、容量抑圧用段部１１がなく、
検出電極用引出配線１９、参照電極用引出配線２０及び
ガードリング電極用引出配線２１が、第２の基板２の平
面部分に当接される（但し、この場合、第２の基板２の
表面には、シリコン酸化膜が形成されて電気的な絶縁が
施される）場合に比して、これら検出電極用引出配線１
９、参照電極用引出配線２０及びガードリング電極用引
出配線２１と第２の基板２との間に生ずる寄生容量が極
めて小さなものとなる。したがって、検出用コンデンサ
８及び参照用コンデンサ９の実際の静電容量が設計値か
ら大きくずれることが回避されることとなる。

【００２６】なお、容量抑圧用段部１１は、上述のよう
な目的で設けられたものであり、この目的のみを考える
のであれば、均衡用段部１５は、特に必要とされない。
しかしながら、容量抑圧用段部１１を設けたことによ
り、連通路６ａ，６ｂの開口付近を望んだ場合、連通路
６ａ側における流体の流れの状態と、連通路６ｂ側にお
ける流体の流れの状態とでは、仮に、均衡用段部１５が
設けられていないとすると、それぞれ同様ではなく、流
体の流れに乱れが生ずると予想され、これを抑圧するた
め、均衡用段部１５が設けられたものとなっている。

【００２７】上記構成を有してなる静電型マイクロフロ
ーセンサＳ1の製造は、半導体製造技術と機械加工技術
との融合であるいわゆるマイクロマシニング技術を用い
て行うことができるものである。第１の基板１と第２の
基板２は、それぞれ別個にマイクロマシニング技術によ
り製造し、最後に相互の接合を行う。この第１の基板１
と第２の基板２との接合は、例えばいわゆる陽極接合法
を用いて行うことができる。

【００２８】次に、上記構成における静電型マイクロフ
ローセンサＳ1の使用方法、動作等について説明する。
まず、この静電容量型マイクロフローセンサＳ1は、流
体の流れに対して連通路６ａ，６ｂの外部への開口部分
が正対するように配置して用いられる。その結果、連通
路６ａ，６ｂの開口近傍には、いわゆるよどみ点が生
じ、この点の圧力は、いわゆる全圧Ｐtotとなる。同時
に、計測凹部３内の圧力も同じく全圧Ｐtotとなる一
方、この静電容量型マイクロフローセンサＳ1の外部で
は、ダイヤフラム５の付近で、静圧Ｐstatが生ずること
となる。

【００２９】そのため、ダイヤフラム５には、全圧Ｐto
tと静圧Ｐstatとの差である差圧Ｐdynが作用し、ダイヤ
フラム５は、計測凹部３の内側から外部へ向かって差圧
Ｐdynの大きさに応じて撓むこととなる。このダイヤフ
ラム５の撓みにより、ボス部４がＺ軸方向で変位するこ
ととなり、その変位は、差圧Ｐdynに応じたものである
ため、ボス部４の変位に伴う静電容量Ｃ_ＤＥＴ変化は、
差圧Ｐdynに応じたものとなる。換言すれば、差圧Ｐdyn
が静電容量Ｃ_ＤＥＴの変化として検出されることとな
る。

【００３０】ここで、計測凹部３には、流体の流れ込み
により気泡が生じる場合がある。計測凹部３におけるこ
のような気泡の発生は、計測凹部３内の圧力に影響を及
ぼし、結局、計測誤差の原因となるため、極力取り除か
れる必要がある。この発明の実施の形態における静電型
マイクロフローセンサＳ1においては、気泡排出用通路
１０ａ，１０ｂが、計測凹部３に連通するように設けら
れているため、内部に生じた気泡は、気泡排出用通路１
０ａ，１０ｂを介して外部へ排出されるため、気泡によ
る計測誤差の発生が抑圧されるようになっている。

【００３１】ところで、差圧Ｐdyn（＝Ｐtot−Ｐstat）
と流速Ｖfとの間には、Ｖf＝α×（Ｐtot−Ｐstat）
^１／２という公知・周知の関係が成立することから、予
め流速Ｖf、差圧Ｐdyn及び静電容量Ｃ_ＤＥＴの関係を調
べておくことで静電容量Ｃ_{ＤＥ Ｔ}の大きさから流速Ｖf
を知ることができる。ここで、検出用コンデンサ８の静
電容量Ｃ_ＤＥＴは、実際には、図５に示されたような検
出回路によって、電圧に変換されて、静電容量Ｃ_ＤＥＴ
の変化は、電圧変化として検出されることとなるので、
結局、その電圧値から流速を知ることができることとな
る。

【００３２】次に、上述した静電容量型マイクロフロー
センサＳ1の静電容量による流速検出に用いられる検出
回路例について図５を参照しつつ説明する。この検出回
路は、第１乃至第４のダイオード３１ａ〜３１ｄによる
いわゆるダイオードブリッジ３０を有しており、このダ
イオードブリッジ３０に対して静電容量型マイクロフロ
ーセンサＳ1における検出用コンデンサ８及び参照用コ
ンデンサ９並びに外部第１及び第２のコンデンサ３２
ａ，３２ｂによる静電容量を介して交流信号（Ｅsinω
t）が印加されるようになっている。すなわち、図５に
おいて二点鎖線で囲まれた部分は、静電容量型マイクロ
フローセンサＳ1による検出用コンデンサ８及び参照用
コンデンサ９の部分であり、まず、検出用コンデンサ８
の一端、すなわち、第１の外部接続用電極２２は、第１
及び第２のダイオード３１ａ，３１ｂの接続点に、ま
た、他端、すなわち、第４の外部接続用電極２５は、ア
ースに接続されている。一方、参照用コンデンサ９の一
端、すなわち、第２の外部接続用電極２３は、第３及び
第４のダイオード３１ｃ，３１ｄの接続点に接続されて
いる。

【００３３】また、外部第１及び外部第２のコンデンサ
３２ａ，３２ｂが直列接続されて、第１及び第２のダイ
オード３１ａ，３１ｂに対して並列接続されると共に、
外部第１のコンデンサ３２ａと外部第２のコンデンサ３
２ｂの接続点とアースとの間に交流信号（Ｅsinωt）が
印加されるようになっている。そして、ダイオードブリ
ッジ３０の後段側には、演算増幅器３４を中心に構成さ
れたいわゆる差動増幅回路３３が設けられており、後述
するようにダイオードブリッジ３０を介した静電容量型
マイクロフローセンサＳ1の静電容量Ｃ_ＤＥＴと静電容
量Ｃ_ＲＥＦとの比に応じた電圧信号が差動増幅されて出
力されるようになっている。

【００３４】すなわち、第３のダイオード３１ｃのカソ
ードは、第５及び第１の抵抗器３５ｅ，３５ａを介して
演算増幅器３４の反転入力端子に、第４のダイオード３
１ｄのアノードは、第６及び第３の抵抗器３５ｆ，３５
ｃを介して演算増幅器３４の非反転入力端子に、それぞ
れ接続されている。なお、第５及び第１の抵抗器３５
ｅ，３５ａの相互の接続点とアース間並びに第６及び第
３の抵抗器３５ｆ，３５ｃの相互の接続点とアース間に
は、いわゆるノイズ除去のための第１のノイズ除去用コ
ンデンサ３６ａ，第２のノイズ除去用コンデンサ３６ｂ
がそれぞれ接続されている。そして、演算増幅器３４の
出力端子と反転入力端子との間には、いわゆる帰還抵抗
器としての第２の抵抗器３５ｂが接続されており、ま
た、演算増幅器３４の非反転入力端子とアースとの間に
は、第４の抵抗器３５ｄが接続されている。

【００３５】次に、かかる構成における動作を説明すれ
ば、まず、参照用コンデンサ９の静電容量値Ｃ
_ＲＥＦは、流速が零の場合の検出用コンデンサ８の静電
容量値Ｃ_{ＤＥ Ｔ}と等しく設定されているとする。また、
第１及び第３の抵抗器３５ａ，３５ｃの抵抗値は共に等
しく、さらに、第２及び第４の抵抗器３５ｂ，３５ｄの
抵抗値は共に等しいとする。またさらに、ガードリング
電極１８には、第３の外部接続用電極２４を介して、外
部から所定の直流電圧が印加されているものとする。か
かる前提条件の下、流速が零の場合には、第３のダイオ
ード３１ｃのカソード側の電圧と、第４のダイオード３
１ｄのアノード側の電圧とが等しくなるため、演算増幅
器３４からの差動出力は零となる。

【００３６】一方、ある大きさの流速が生ずると、静電
容量Ｃ_ＤＥＴは、その流速の大きさに応じた値に変化す
るため、静電容量Ｃ_ＲＥＦとの比が変化することとな
る。そのため、第３のダイオード３１ｃのカソードと第
４のダイオード３１ｄのアノード間の電圧が変化し、演
算増幅器３４により所定増幅度で差動増幅される結果、
演算増幅器３４からは、流速の大きさに応じた差動出力
電圧が得られることとなる。したがって、予め流速と演
算増幅器３４の出力電圧との関係を調べておけば、演算
増幅器３４の出力電圧を基に、静電容量型マイクロフロ
ーセンサＳ1により検出された流速を直ちに知ることが
可能となる。

【００３７】ここで、参照用コンデンサ９は、演算増幅
器３４により得られる出力電圧、換言すれば流速の計測
精度を向上させる働きをなしている。すなわち、従来
は、静電容量型マイクロフローセンサに形成された参照
用コンデンサ９ではなく、上述した検出回路側に設けら
れた、通常、電子回路で用いられるコンデンサであっ
た。したがって、その電気的特性は、当然の事ながら、
検出用コンデンサ８の電気的特性と異なるものであり、
そのため、温度等によりその値が変動した場合、その検
出回路に設けられたコンデンサの静電容量の変動の仕方
と、検出用コンデンサ８の静電容量Ｃ_ＤＥＴのそれとは
異なるものであった。そのため、それら二つの静電容量
比が変化することとなり、差圧Ｐdynに対応した本来の
出力電圧が演算増幅器３４から得られなくなり、測定結
果としての流速値の精度が低下するという欠点があっ
た。

【００３８】このため、流速の所望の測定精度を確保す
るには、上述のような２つの静電容量の比の変化に起因
する出力電圧の誤差を補償するようないわゆる補償回路
を必要とするものであった。ところが、参照用コンデン
サ９は、検出用コンデンサ８と基本的に同一の電気的特
性を有するものであるため、その容量値の変動も静電容
量Ｃ_ＤＥＴのそれと略同一となり、例え温度等により検
出用コンデンサ８及び参照用コンデンサ９の静電容量の
温度変化が生じても、両者の比は略一定となり、上述し
たような欠点が解消されることとなる。

【００３９】一方、ガードリング電極１８には、外部か
らの所定の電圧を印加することによって、参照電極１７
の端部での電気力線の外側への漏洩をなくし、いわゆる
浮遊容量の発生を抑圧して参照用コンデンサ９の容量値
が所定値に保持されるようになっている。

【００４０】次に、第２の発明の実施の形態における静
電容量型マイクロフローセンサＳ2について図２及び図
３を参照しつつ説明する。この静電容量型マイクロフロ
ーセンサＳ2は、ニ方向の流速、流量の計測を可能とし
たもので、基本的には、先の図１に示された構成をＺ軸
方向で２組設けるようにしてなるものである。以下、具
体的に説明すれば、まず、この静電容量型マイクロフロ
ーセンサＳ2は、板状の３枚の部材を積層したいわゆる
三層構造を有するものとなっている。なお、説明の便宜
上、図２に示されたように、Ｘ，Ｙ，Ｚの互いに直交す
る３軸による３次元座標を定義することとする。ここ
で、Ｘ軸は、第１乃至第３の基板１Ａ，２Ａ，２Ｂの短
手軸方向に沿い、Ｙ軸は、第１乃至第３の基板１Ａ，２
Ａ，２Ｂの長手軸方向に沿い、Ｚ軸は、第１乃至第３の
基板１Ａ，２Ａ，２Ｂの厚み方向（紙面上下方向）に沿
うものとする。

【００４１】すなわち、この静電容量型マイクロフロー
センサＳ2は、半導体部材、例えばシリコンからなる第
２及び第３の基板２Ａ，２Ｂによって、絶縁性部材、例
えばガラスからなる第１の基板１Ａが挟持されるように
して相互に接合されて、三層に積層されたものとなって
いるものである（図２参照）。そして、第１及び第２の
基板１Ａ，２Ａにより第１のセンサ部４１が、第１及び
第３の基板１Ａ，２Ｂにより第２のセンサ部４２が、そ
れぞれ構成されたものとなっている。

【００４２】第２及び第３の基板２Ａ，２Ｂは、以下、
述べるように基本的には、先の第２の基板２の構成と略
同一の構成を有するものとなっている。まず、第２の基
板２Ａは、一部の構成を除いて先の図１に示された第２
の基板２の構成と、基本的に同一のものである。すなわ
ち、この例における第２の基板２Ａが、先の第２の基板
２の構成と異なる点は、均衡用段部１５（図１参照）が
設けられていない点にある。なお、他の構成部分につい
ては、先の第２の基板２と同一であるので、図１におい
て示された符号と同一の符号を付してその詳細な説明は
省略することとする。また、第３の基板２Ｂは、第１の
基板１Ａに対する位置が、第２の基板２Ａと異なること
に起因して、図２に示されたように第１の基板１Ａと接
合される面側で見た場合に、外部接続用切り欠き部１２
Ａ等の各々の部位の位置が、先の図１に示された第２の
基板２における対応する各々の部位に対していわゆる線
対称となっている点、及び均衡用段部１５が設けられて
いない点が異なるだけで、基本的な構成は第２の基板２
と変わるところがないものである。すなわち、第３の基
板２Ｂの各々の部位の位置は、例えば図１に示された第
２の基板２の中心を通り、Ｘ軸方向に沿う仮想的な中心
線を想定した場合、その仮想的な中心線に対して第２の
基板２の各々の部位を線対称の位置に移した位置に設け
られたものとなっている。

【００４３】第３の基板２Ｂは、その全体外形形状が略
矩形状に形成されてなり、その略中央付近に次述する計
測凹部３Ａ等が形成されたものとなっているものである
（図３参照）。すなわち、第３の基板２Ｂには、第１の
基板１Ａとの接合面側において、その略中央には、ＸＹ
平面における外周形状が枠状の計測凹部３Ａが凹設さ
れ、この計測凹部３Ａに囲まれるようにしてボス部４Ａ
が形成されている（図３参照）。計測凹部３Ａは、この
第３の基板２Ｂがシリコンを用いてなる場合には、シリ
コンエッチングを施すことで形成されるものである。そ
して、この計測凹部３Ａの底部は、そのエッチングによ
る形成の際に、所定の膜厚を有する薄膜に形成されてダ
イヤフラム５Ａとなっている。

【００４４】さらに、この枠状に形成された計測凹部３
ＡのＸ軸方向の一方の端部と、第３の基板２Ｂの端面と
の間には、２つの連通路６ｃ，６ｄが凹設されている。
すなわち、２つの連通路６ｃ，６ｄは、それぞれ、計測
凹部３ＡのＸ軸方向に沿うそれぞれの側路３ｃ，３ｄの
一方の端部から延設されて、第３の基板２Ｂの長手軸方
向（Ｙ軸方向）の一方の端面にそれぞれ開口するように
形成されたものとなっている。そのため、第３の基板２
Ｂの端面に位置するそれぞれの連通路６ｃ，６ｄの開口
部分から、計測凹部３Ａを望んだ場合、その途中におい
て開口部の形状と異なる部位がなく、Ｘ軸方向に直線状
に連通路６ｃ，６ｄと計測凹部３Ａの側路３ｃ，３ｄと
が連続する状態となる。

【００４５】一方、ボス部４Ａは、そのＸＹ平面形状が
矩形状に形成されたものとなっており、しかも、そのＺ
軸方向の厚みは、第１の基板１Ａと第３の基板２Ｂとが
接合された状態において、後述する第１の基板１Ａの第
３の基板用検出電極１６Ａと所定の間隙を介して対向す
るように設定されたものとなっている。そして、ボス部
４Ａと第３の基板用検出電極１６Ａとにより第３の基板
側検出用コンデンサ８Ａが構成されるようになってい
る。なお、所定の間隙は、例えば数十ミクロン程度の大
きさである。また、このボス部４Ａの平面部分、すなわ
ち、第３の基板用検出電極１６Ａと対向する対向面の面
積と第３の基板用検出電極１６Ａの面積とは略同一に設
定されている。

【００４６】また一方、計測凹部３Ａの周囲において、
連通路６ｃ，６ｄが形成される側を除く周囲三方には、
いわゆる「コ」字状に対向用段部７Ａが形成されてお
り、第１及び第３の基板１Ａ，２Ｂが接合された状態に
おいて、この対向用段部７Ａと、後述する第１の基板１
Ａの第３の基板用参照電極１７Ａ及び第３の基板用ガー
ドリング電極１８Ａとの間に所定の間隙が生ずるように
なっている。そして、この対向用段部７Ａと第３の基板
用参照電極１７Ａとにより第３の基板側参照用コンデン
サ９Ａが構成されるようになっている。対向用段部７Ａ
の周辺の平面部分Ａは、第１の基板１Ａとの接合面とな
っており、その表面には、酸化シリコン膜（図示せず）
が形成されて絶縁処理が施されたものとなっている。

【００４７】また、対向用段部７Ａの周囲の平面部分Ａ
の内、先の連通路６ｃ，６ｄが形成された部位と反対側
の部位においては、対向用段部７Ａに連通するように２
つの気泡排出用通路１０ｃ，１０ｄがＹ軸方向で適宜な
間隔を隔てて凹設されており、これら２つの気泡排出用
通路１０ｃ，１０ｄの他端側（対向用段部７Ａに連通す
る側と反対側の端部）は、外部に開口するものとなって
いる。このため、計測凹部３Ａは、この気泡排出用通路
１０ｃ，１０ｄを介して外部と連通するようになってい
る。さらに、連通路６ｃ，６ｄが設けられた側の縁付近
においては、一方の連通路６ｄの側部に隣接してＹ軸方
向の一方の端部近傍まで容量抑圧用段部１１ＡがＹ軸方
向に沿って形成されている。そして、この容量抑圧用段
部１１Ａは、後述する第１の基板１Ａの第３の基板側検
出電極用引出配線１９Ａ、第３の基板側参照電極用引出
配線２０Ａ及び第３の基板側ガードリング電極用引出配
線２１Ａが第１の基板１ＡのＹ軸方向に沿って直線状に
配設される部位と所定間隙を介して対向するようになっ
ている。

【００４８】またさらに、第３の基板２Ｂには、Ｙ軸方
向の一方の端部近傍が切り欠かれて外部接続用切り欠き
部１２Ａが形成されている。また、第３の基板２Ｂの裏
面、すなわち、第１の基板１Ａとの接合面と反対側の面
においては、丁度先のボス部４Ａの略中央部分に対応す
る位置に導電性部材からなる矩形状の第３の基板側ボス
部用電極１３Ａが形成される一方、外部接続部用切り欠
き部１２Ａの近傍の部位には、導電性部材からなる矩形
状の第３の基板側第４の外部接続用電極２５Ａが形成さ
れている。そして、この第３の基板側ボス部用電極１３
Ａと第３の基板側第４の外部接続用電極２５Ａとの間
は、両者の間に適宜に配設された導電性部材からなる第
３の基板側ボス部用引出配線１４Ａにより接続されてお
り、ボス部４Ａが外部回路と接続できるようになってい
る。かかる構成を有してなる第３の基板２Ｂは、その連
通路６ｃ，６ｄが、第２の基板２Ａの連通路６ａ，６ｄ
と、Ｘ軸方向において、丁度正対するようにして第１の
基板１Ａと接合されるものとなっている（図２参照）。

【００４９】一方、第１の基板１Ａは、ガラス基板を用
いて、その全体外形形状が矩形状に形成されてなり、第
２の基板２Ａとの接合面側と、第３の基板２Ｂとの接合
面側のそれぞれにおいて、先の図１に示された第１の基
板１の第２の基板２との接合面側の構成と同一となって
いるものである（図２参照）。なお、図２においては、
第１の基板１Ａがガラス基板であるため、本来は、第２
の基板２Ａとの接合面側に配置される検出電極等が、図
示されたような位置からも視認できるが、ここでは、図
を見易くする観点から、第２の基板２Ａと接合される第
１の基板１Ａの平面部分の各種電極等の配置は省略して
ある。第２の基板２Ａと接合される第１の基板１Ａの平
面部分に配設される各種の電極等の配置等は、図１に示
されたと同一であるので、以下の説明においては、必要
がある場合には、図１に示された符号を引用することと
し、その詳細な説明は省略することとする。

【００５０】第１の基板１Ａの第３の基板２Ｂとの接合
面側における構成も基本的には図１に示された第１の基
板１のそれと同様である。すなわち、第１の基板１Ａに
おいて、第３の基板２Ｂとの接合面側には、導電性部
材、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる第３の
基板用検出電極１６Ａが、第３の基板２Ｂのボス部４の
平面部分に対応する位置に形成されている（図２参
照）。また、第３の基板用検出電極１６Ａが配設された
第１の基板１Ａの平面部分には、第３の基板用検出電極
１６Ａを外部回路と接続可能にするために、導電性部
材、例えばアルミニウムからなる短冊状の第３の基板側
検出電極用引出配線１９Ａが形成されており、その一端
は、第３の基板用検出電極１６Ａと接続され、他端は、
第１の基板１Ａの一方の側部に形成された導電性部材か
らなる第３の基板側第１の外部接続用電極２２Ａに接続
されたものとなっている。

【００５１】この例の場合、第３の基板側検出電極用引
出配線１９Ａは、その一端が第３の基板用検出電極１６
Ａの一つの角に接合されており、この角から直線状に引
き出されて、直近の長手軸方向（Ｙ軸方向）に沿う一方
の縁まで延びて、そこで第３の基板側第１乃至第３の外
部接続用電極２２Ａ〜２４Ａが位置する短手軸方向に沿
う一方の縁へ向かって直角に折曲されている。そして、
第３の基板側検出電極用引出配線１９Ａは、その直角に
折曲された部位から直線状に延び、短手軸方向に沿う一
方の縁のやや手前側で再び内側へ直角に折曲されて、第
３の基板側第１の外部接続用電極２２Ａの近傍まで直線
状に配設されている。そして、第３の基板側検出電極用
引出配線１９Ａは、第３の基板側第１の外部接続用電極
２２Ａの近傍で第３の基板側第１の外部接続用電極２２
Ａ側へ直角に折曲されて、その一端が第３の基板側第１
の外部接続用電極２２Ａに接合されたものとなってい
る。

【００５２】また、第１の基板１Ａには、第３の基板２
Ｂとの接合面側において、先の第３の基板２Ｂの外部接
続用切り欠き部１２Ａに対応する部位に、導電性部材か
らなり、そのＸＹ平面形状が矩形状に形成されてなる第
３の基板側第１乃至第３の外部接続用電極２２Ａ〜２４
ＡがＸ軸方向で適宜な間隔を隔てて配設されている。一
方、第３の基板用検出電極１６Ａの周囲、より具体的に
は、連通路６ｃ，６ｄ側に位置する部位を除く周囲三方
には、導電性部材からなる第３の基板用参照電極１７Ａ
と第３の基板用ガードリング電極１８Ａが、先の第３の
基板２Ｂの対向用段部７Ａに対向する部位に相互に適宜
な間隔を隔てて配設されている。この発明の実施の形態
においては、第３の基板用参照電極１７Ａが第３の基板
用検出電極１６Ａ側に、第３の基板用ガードリング電極
１８Ａが第３の基板用参照電極１７Ａの外側となるよう
に配設されており、第３の基板用ガードリング電極１８
Ａは、第３の基板用参照電極１７Ａと並行するように設
けられている。

【００５３】ここで、第３の基板用参照電極１７Ａは、
対向用段部７Ａと対向するその合計面積が、第３の基板
用検出電極１６Ａの面積と同一となるように、その幅、
長さ等が設定されている。すなわち、第３の基板用参照
電極１７Ａと対向用段部７Ａの平面部分とにより第３の
基板側参照用コンデンサ９Ａが形成されるようになって
おり、しかも、その静電容量Ｃ_ＲＥＦは、第３の基板用
検出電極１６Ａとボス部４Ａとで形成される第３の基板
側検出用コンデンサ８Ａの静電容量Ｃ_ＤＥＴと同一とな
るようにしてある。なお、第３の基板側参照用コンデン
サ９Ａの静電容量をこのように設定するのは、図５の説
明で述べたと同様に外部の検出回路による流速検出精度
の向上を図るためである。また、第３の基板用ガードリ
ング電極１８Ａは、第３の基板用参照電極１７Ａの外側
に、第３の基板用参照電極１７Ａと略同様な配置形状に
配設されたものとなっている。この第３の基板用ガード
リング電極１８Ａは、第３の基板用参照電極１７Ａの端
部における電気力線の分布に起因するいわゆる浮遊容量
の発生を抑圧するためのものとなっている。

【００５４】すなわち、この第３の基板用ガードリング
電極１８Ａは、図示されない外部回路へ接続され、所定
の電圧が印加されるようになっており、それにより、第
３の基板用参照電極１７Ａと対向用段部７Ａとの間に生
ずる電気力線を直線状とし、従来のように第３の基板用
参照電極１７Ａの端部で、電気力線が外部へ湾曲して、
外部との間でいわゆる浮遊容量が発生することにより、
静電容量値が不安定となるようなことが抑圧されるよう
になっている。

【００５５】そして、第３の基板用参照電極１７Ａは、
第３の基板側参照電極用引出配線２０Ａを介して第３の
基板側第２の外部接続用電極２３Ａへ、第３の基板用ガ
ードリング電極１８Ａは、第３の基板側ガードリング電
極用引出配線２１Ａを介して第３の基板側第３の外部接
続用電極２４Ａへ、それぞれ接続されている。すなわ
ち、導電性部材からなる第３の基板側参照電極用引出配
線２０Ａは、その一端が、第３の基板用検出電極１６Ａ
と第３の基板側検出電極用引出配線１９Ａとが接続され
た部位近傍に位置する第３の基板用参照電極１７Ａの一
端側と接続されており、他端が、第３の基板側第２の外
部接続用電極２３Ａに接続されている。そして、第３の
基板側参照電極用引出配線２０Ａは、先の第３の基板側
検出電極用引出配線１９Ａと同様に配置されたものとな
っている。すなわち、第３の基板側参照電極用引出配線
２０ＡのＸＹ平面におけるその配置形状は、先の第３の
基板側検出電極用引出配線１９Ａのそれと略相似形とな
っている。

【００５６】また、導電性部材からなる第３の基板側ガ
ードリング電極用引出配線２１Ａは、その一端が、第３
の基板用検出電極１６Ａと第３の基板側検出電極用引出
配線１９Ａとが接続された部位近傍に位置する第３の基
板用ガードリング電極１８Ａの一端側と接続されてお
り、他端が、第３の基板側第３の外部接続用電極２４Ａ
に接続されている。そして、第３の基板側ガードリング
電極用引出配線２１Ａは、先の第３の基板側検出電極用
引出配線１９Ａと同様に配置されたものとなっている。
すなわち、第３の基板側ガードリング電極用引出配線２
１ＡのＸＹ平面におけるその配置形状は、先の第３の基
板側検出電極用引出配線１９Ａのそれと略相似形となっ
ている。なお、この発明の実施の形態においては、先の
第３の基板側検出電極用引出配線１９Ａが第１の基板１
ＡのＹ軸方向に沿う一方の縁に最も近く配設され、次
に、第３の基板側参照電極用引出配線２０Ａが、次に、
第３の基板側ガードリング電極用引出配線２１Ａが、そ
れぞれ順に第１の基板１ＡのＹ軸方向に沿う一方の縁近
傍に配設されたものとなっている。

【００５７】ここで、第３の基板側検出電極用引出配線
１９Ａ、第３の基板側参照電極用引出配線２０Ａ及び第
３の基板側ガードリング電極用引出配線２１Ａが、第１
の基板１Ａの長手軸方向（Ｙ軸方向）に沿って直線状に
配設された部位は、既に述べたように第３の基板２Ｂに
形成された容量抑圧用段部１１Ａと所定間隙を介して対
向している。このため、容量抑圧用段部１１Ａがなく、
第３の基板側検出電極用引出配線１９Ａ、第３の基板側
参照電極用引出配線２０Ａ及び第３の基板側ガードリン
グ電極用引出配線２１Ａが、第３の基板２Ｂの平面部分
に当接される（但し、この場合、第３の基板２Ｂの表面
には、シリコン酸化膜が形成されて電気的な絶縁が施さ
れる）場合に比して、これら第３の基板側検出電極用引
出配線１９Ａ、第３の基板側参照電極用引出配線２０Ａ
及び第３の基板側ガードリング電極用引出配線２１Ａと
第３の基板２Ｂとの間に生ずる寄生容量が極めて小さな
ものとなる。したがって、第３の基板側検出用コンデン
サ８Ａ及び第３の基板側参照用コンデンサ９Ａの実際の
静電容量が設計値から大きくずれることが回避されるこ
ととなる。

【００５８】次に、上述した静電容量型マイクロフロー
センサＳ2の使用法、動作等について説明する。まず、
この静電容量型マイクロフローセンサＳ2を用いる際に
は、先に図５に例示された検出回路は、第１のセンサ部
４１に対するものと、第２のセンサ部４２に対するもの
と、２組必要となる。それぞれのセンサ部４１，４２
と、検出回路との接続は、先の図５において説明したも
のと基本的に同様であるので、ここでの再度の詳細な説
明は省略する。また、流体の流れが仮にＸ軸方向にある
とすると、第１のセンサ部４１の連通路６ａ，６ｂ及び
第２のセンサ部４２の連通路６ｃ，６ｄが、Ｘ軸方向に
沿うようにして、静電容量型マイクロフローセンサＳ2
を流体中に配置する。そして、流体の流れが、例えば、
図２において実線矢印Ｘ１で示された方向である場合に
は、第１のセンサ部４１により、また、流体の流れが図
２において実線矢印Ｘ２で示された方向である場合に
は、第２のセンサ部４２により、それぞれ流速の計測が
可能となる。なお、第１及び第２のセンサ部４１，４２
のそれぞれにおける流速計測の際の動作原理は、先に図
１に示された静電容量型マイクロフローセンサＳ1で説
明したのと同様であるので、ここでの再度の詳細な説明
は省略することとする。

【００５９】次に、第３の発明の実施の形態における静
電容量型マイクロフローセンサＳ3について、図４を参
照しつつ説明する。この静電容量型マイクロフローセン
サＳ3は、同一平面内に基本的に先の図１に示された構
成を有してなる２つのセンサ部４３，４４が設けられ、
しかも、互いに逆方向の流速計測を可能としてなるもの
である。この静電容量型マイクロフローセンサＳ3は、
絶縁性部材、例えばガラスからなる第１の基板１Ｂと、
半導体部材、例えばシリコンからなる第２の基板２Ｃと
が接合されて構成されたものとなっている。なお、説明
の便宜上、図４に示されたように、Ｘ，Ｙ，Ｚの互いに
直交する３軸による３次元座標を定義することとする。
ここで、Ｘ軸は、第１及び第２の基板１Ｂ，２Ｃの短手
軸方向に沿い、Ｙ軸は、第１及び第２の基板１Ｂ，２Ｃ
の長手軸方向に沿い、Ｚ軸は、第１及び第２の基板１
Ｂ，２Ｃの厚み方向（紙面上下方向）に沿うものとす
る。

【００６０】まず、第２の基板２Ｃは、その全体外形形
状が略矩形状に形成されてなり、次述するように第１及
び第２の計測凹部３Ｂ，３Ｃ等が形成されたものとなっ
ている。すなわち、第２の基板２Ｃの長手軸方向（Ｙ軸
方向）において、その中央部分を境として、一方側が第
１の基板１Ｂとの対応部分とで第１のセンサ部４３を形
成し、他方側が第１の基板１Ｂとの対応部分とで第２の
センサ部４４を形成するものとなっている。第２の基板
２Ｃの中央部分を境として、第２の基板２Ｃの一方側
（図４において第２の基板２Ｃの長手軸方向奥側）にお
いて、その略中央部分には、ＸＹ平面における外周形状
が枠状の第１の計測凹部３Ｂが凹設され、この第１の計
測凹部３Ｂに囲まれるようにして第１のボス部４Ｂが形
成されている。

【００６１】第１の計測凹部３Ｂは、この第２の基板２
Ｃがシリコンを用いてなる場合には、シリコンエッチン
グを施すことで形成されるものである。そして、この第
１の計測凹部３Ｂの底部は、そのエッチングによる形成
の際に、所定の膜厚を有する薄膜に形成されて第１のダ
イヤフラム５Ｂとなっている。

【００６２】さらに、この枠状に形成された第１の計測
凹部３ＢのＸ軸方向の一方の端部と、第２の基板２Ｃの
端面との間には、２つの第１の連通路６ｅ，６ｆが凹設
されている。すなわち、２つの第１の連通路６ｅ，６ｆ
は、それぞれ、第１の計測凹部３ＢのＸ軸方向に沿うそ
れぞれの側路３ｅ，３ｆの一方の端部から延設されて、
第２の基板２Ｃの長手軸方向（Ｙ軸方向）の一方の端面
にそれぞれ開口するように形成されたものとなってい
る。そのため、第２の基板２Ｃの端面に位置するそれぞ
れの第１の連通路６ｅ，６ｆの開口部から、第１の計測
凹部３Ｂを望んだ場合、その途中において開口部の形状
と異なる部位がなく、Ｘ軸方向に直線状に第１の連通路
６ｅ，６ｆと第１の計測凹部３Ｂの側路３ｅ，３ｆとが
連続する状態となる。

【００６３】一方、第１のボス部４Ｂは、そのＸＹ平面
形状が矩形状に形成されたものとなっており、しかも、
そのＺ軸方向の厚みは、第１の基板１Ｂと第２の基板２
Ｃとが接合された状態において、後述する第１の基板１
Ｂの第１の検出電極１６Ｂと所定の間隙を介して対向す
るように設定されたものとなっている。そして、第１の
ボス部４Ｂと第１の検出電極１６Ｂとにより第１の検出
用コンデンサ８Ｂが構成されるようになっている。な
お、所定の間隙は、例えば数十ミクロン程度の大きさで
ある。また、この第１のボス部４Ｂの平面部分、すなわ
ち、第１の検出電極１６Ｂと対向する対向面の面積と第
１の検出電極１６Ｂの面積とは略同一に設定されてい
る。

【００６４】また一方、第１の計測凹部３Ｂの周囲にお
いて、第１の連通路６ｅ，６ｆが形成される側を除く周
囲三方には、いわゆる「コ」字状に第１の対向用段部７
Ｂが形成されており、第１及び第２の基板１Ｂ，２Ｃが
接合された状態において、この第１の対向用段部７Ｂ
と、後述する第１の基板１Ｂの第１の参照電極１７Ｂ及
び第１のガードリング電極１８Ｂとの間に所定の間隙が
生ずるようになっている。第１の対向用段部７Ｂの周辺
の平面部分Ａは、第１の基板１Ｂとの接合面となってお
り、その表面には、酸化シリコン膜（図示せず）が形成
されて絶縁処理が施されたものとなっている。

【００６５】また、第１の対向用段部７Ｂの周囲の平面
部分Ａの内、先の第１の連通路６ｅ，６ｆが形成された
部位と反対側の部位においては、第１の対向用段部７Ｂ
に連通するように２つの第１の気泡排出用通路１０ｅ，
１０ｆがＹ軸方向で適宜な間隔を隔てて凹設されてお
り、第１の気泡排出用通路１０ｅ，１０ｆの他端側（第
１の対向用段部７Ｂに連通する側と反対側の端部）は、
外部に開口するものとなっている。このため、第１の計
測凹部３Ｂは、この第１の気泡排出用通路１０ｅ，１０
ｆを介して外部と連通するようになっている。さらに、
第１の連通路６ｅ，６ｆが設けられた側の第２の基板２
Ｃの縁付近においては、一方の第１の連通路６ｅの側部
に隣接してＹ軸方向の一方の端部近傍まで第１の容量抑
圧用段部１１ＢがＹ軸方向に沿って形成されている。そ
して、第１の容量抑圧用段部１１Ｂは、後述する第１の
検出電極用引出配線１９Ｂ、第１の参照電極用引出配線
２０Ｂ及び第１のガードリング電極用引出配線２１Ｂが
第１の基板１ＢのＹ軸方向に沿って直線状に配設される
部位と所定間隙を介して対向するようになっている。

【００６６】またさらに、第２の基板２Ｃには、Ｙ軸方
向の一方の端部近傍が切り欠かれて第１の外部接続用切
り欠き部１２Ｂが形成されている。また、第２の基板２
Ｃの裏面、すなわち、第１の基板１Ｂとの接合面と反対
側の面においては、丁度先の第１のボス部４Ｂの略中央
部分に対応する位置に導電性部材からなる矩形状の第１
のボス部用電極１３Ｂが形成される一方、第１の外部接
続部用切り欠き部１２Ｂの近傍の部位には、導電性部材
からなる矩形状の第４の外部接続用電極２５Ｂが形成さ
れている。そして、この第１のボス部用電極１３Ｂと第
４の外部接続用電極２５Ｂとの間は、両者の間に適宜に
配設された導電性部材からなる第１のボス部用引出配線
１４Ｂにより接続されており、第１のボス部４Ｂが外部
回路と接続できるようになっている。

【００６７】一方、第２の基板２Ｃの中央部を境とし
て、第２の基板２Ｃの他方側（図４において第２の基板
２Ｃの長手軸方向手前側）において、その略中央部分に
は、ＸＹ平面における外周形状が枠状の第２の計測凹部
３Ｃが凹設され、この第２の計測凹部３Ｃに囲まれるよ
うにして第２のボス部４Ｃが形成されている。第２の計
測凹部３Ｃは、この第２の基板２Ｃがシリコンを用いて
なる場合には、シリコンエッチングを施すことで形成さ
れるものである。そして、この第２の計測凹部３Ｃの底
部は、そのエッチングによる形成の際に、所定の膜厚を
有する薄膜に形成されて第２のダイヤフラム５Ｃとなっ
ている。

【００６８】さらに、この枠状に形成された第２の計測
凹部３ＣのＸ軸方向の一方の端部と、第２の基板２Ｃの
端面との間には、２つの第２の連通路６ｇ，６ｈが凹設
されている。すなわち、２つの第２の連通路６ｇ，６ｈ
は、それぞれ、第２の計測凹部３ＣのＸ軸方向に沿うそ
れぞれの側路３ｇ，３ｈの一方の端部から延設されて、
第２の基板２Ｃの長手軸方向（Ｙ軸方向）の一方の端面
にそれぞれ開口するように形成されたものとなってい
る。そのため、第２の基板２Ｃの端面に位置するそれぞ
れの第２の連通路６ｇ，６ｈの開口部から、第２の計測
凹部３Ｃを望んだ場合、その途中において開口部の形状
と異なる部位がなく、Ｘ軸方向に直線状に第２の連通路
６ｇ，６ｈと第２の計測凹部３Ｃの側路３ｇ，３ｈとが
連続する状態となる。

【００６９】一方、第２のボス部４Ｃは、そのＸＹ平面
形状が矩形状に形成されたものとなっており、しかも、
そのＺ軸方向の厚みは、第１の基板１Ｂと第２の基板２
Ｃとが接合された状態において、後述する第１の基板１
Ｂの第２の検出電極１６Ｃと所定の間隙を介して対向す
るように設定されたものとなっている。そして、第２の
ボス部４Ｃと第２の検出電極１６Ｃとにより第２の検出
用コンデンサ８Ｃが構成されるようになっている。な
お、所定の間隙は、例えば数十ミクロン程度の大きさで
ある。また、この第２のボス部４Ｃの平面部分、すなわ
ち、第２の検出電極１６Ｃと対向する対向面の面積と第
２の検出電極１６Ｃの面積とは略同一に設定されてい
る。

【００７０】また一方、第２の計測凹部３Ｃの周囲にお
いて、第２の連通路６ｇ，６ｈが形成される側を除く周
囲三方には、いわゆる「コ」字状に第２の対向用段部７
Ｃが形成されており、第１及び第２の基板１Ｂ，２Ｃが
接合された状態において、この第２の対向用段部７Ｃ
と、後述する第１の基板１Ｂの第２の参照電極１７Ｃ及
び第２のガードリング電極１８Ｃとの間に所定の間隙が
生ずるようになっている。第２の対向用段部７Ｃの周辺
の平面部分Ａは、第１の基板１Ｂとの接合面となってお
り、その表面には、酸化シリコン膜（図示せず）が形成
されて絶縁処理が施されたものとなっている。

【００７１】また、第２の対向用段部７Ｃの周囲の平面
部分Ａの内、先の第２の連通路６ｇ，６ｈが形成された
部位と反対側の部位においては、第２の対向用段部７Ｃ
に連通するように２つの第２の気泡排出用通路１０ｇ，
１０ｈがＹ軸方向で適宜な間隔を隔てて凹設されてお
り、第２の気泡排出用通路１０ｇ，１０ｈの他端側（第
２の対向用段部７Ｃに連通する側と反対側の端部）は、
外部に開口するものとなっている。このため、第２の計
測凹部３Ｃは、第２の気泡排出用通路１０ｇ，１０ｈを
介して外部と連通するようになっている。さらに、第２
の連通路６ｇ，６ｈが設けられた側の第２の基板２Ｃの
縁付近においては、一方の第２の連通路６ｇの側部に隣
接してＹ軸方向の一方の端部近傍まで第２の容量抑圧用
段部１１ＣがＹ軸方向に沿って形成されている。そし
て、第２の容量抑圧用段部１１Ｃは、後述する第２の検
出電極用引出配線１９Ｃ、第２の参照電極用引出配線２
０Ｃ及び第２のガードリング電極用引出配線２１Ｃが第
１の基板１ＢのＹ軸方向に沿って直線状に配設される部
位と所定間隙を介して対向するようになっている。

【００７２】またさらに、第２の基板２Ｃには、Ｙ軸方
向の一方の端部近傍が切り欠かれて第２の外部接続用切
り欠き部１２Ｃが形成されている。また、第２の基板２
Ｃの裏面、すなわち、第１の基板１Ｂとの接合面と反対
側の面においては、丁度先の第２のボス部４Ｃの略中央
部分に対応する位置に導電性部材からなる矩形状の第２
のボス部用電極１３Ｃが形成される一方、第２の外部接
続部用切り欠き部１２Ｃの近傍の部位には、導電性部材
からなる矩形状の第４の外部接続用電極２５Ｃが形成さ
れている。そして、この第２のボス部用電極１３Ｃと第
４の外部接続用電極２５Ｃとの間は、両者の間に適宜に
配設された導電性部材からなる第２のボス部用引出配線
１４Ｃにより接続されており、第２のボス部４Ｃが外部
回路と接続できるようになっている。

【００７３】一方、第１の基板１Ｂは、ガラス基板を用
いて、その全体外形形状が矩形状に形成されてなり、第
２の基板２Ｃとの接合面側には、先の図１に示された第
１の基板１と基本的に同様にして、検出電極１６Ｂ，１
６Ｃ等がそれぞれ２組ずつ設けられている。すなわち、
まず、第１の基板１Ｂの長手軸方向（Ｙ軸方向）の中央
部を境にして、一方の側（図４において第１の基板１Ｂ
の長手軸方向奥側）においては、導電性部材、例えば、
ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる第１の検出電極１６
Ｂが、第２の基板２Ｃの第１のボス部４Ｂの平面部分に
対応する位置に形成されている。また、第１の検出電極
１６Ｂが配設された第１の基板１Ｂの平面部分には、第
１の検出電極１６Ｂを外部回路と接続可能にするため
に、導電性部材、例えばアルミニウムからなる短冊状の
第１の検出電極用引出配線１９Ｂが形成されており、そ
の一端は、第１の検出電極１６Ｂと接続され、他端は、
第１の基板１Ｂの一方の側部に形成された導電性部材か
らなる第１の外部接続用電極２２Ｂに接続されたものと
なっている。

【００７４】この例の場合、第１の検出電極用引出配線
１９Ｂは、その一端が第１の検出電極１６Ｂの一つの角
に接合されており、この角から直線状に引き出されて、
直近の長手軸方向（Ｙ軸方向）に沿う一方の縁まで延び
て、そこで第１乃至第３の外部接続用電極２２Ｂ，２３
Ｂ，２４Ｂが位置する短手軸方向に沿う一方の縁へ向か
って直角に折曲されている。そして、第１の検出電極用
引出配線１９Ｂは、その直角に折曲された部位から直線
状に延び、短手軸方向に沿う一方の縁のやや手前側で再
び内側へ直角に折曲されて、第１の外部接続用電極２２
Ｂの近傍まで直線状に配設されている。そして、第１の
検出電極用引出配線１９Ｂは、第１の外部接続用電極２
２Ｂの近傍で第１の外部接続用電極２２Ｂ側へ直角に折
曲されて、その一端が第１の外部接続用電極２２Ｂに接
合されたものとなっている。

【００７５】また、第１の基板１Ｂには、第２の基板２
Ｃとの接合面側において、先の第２の基板２Ｂの第１の
外部接続用切り欠き部１２Ｂに対応する部位に、導電性
部材からなり、そのＸＹ平面形状が矩形状に形成されて
なる第１乃至第３の外部接続用電極２２Ｂ，２３Ｂ，２
４ＢがＸ軸方向で適宜な間隔を隔てて配設されている。
一方、第１の検出電極１６Ｂの周囲、より具体的には、
第１の連通路６ｅ，６ｆ側に位置する部位を除く周囲三
方には、導電性部材からなる第１の参照電極１７Ｂと第
１のガードリング電極１８Ｂが、先の第２の基板２Ｃの
第１の対向用段部７Ｂに対向する部位に相互に適宜な間
隔を隔てて配設されている。この発明の実施の形態にお
いては、第１の参照電極１７Ｂが第１の検出電極１６Ｂ
側に、第１のガードリング電極１８Ｂが第１の参照電極
１７Ｂの外側となるように配設されており、第１のガー
ドリング電極１８Ｂは、第１の参照電極１７Ｂと並行す
るように設けられている。

【００７６】ここで、第１の参照電極１７Ｂは、第１の
対向用段部７Ｂと対向するその合計面積が、第１の検出
電極１６Ｂの面積と同一となるように、その幅、長さ等
が設定されている。すなわち、第１の参照電極１７Ｂと
第１の対向用段部７Ｂの平面部分とにより第１の参照用
コンデンサ９Ｂが形成されるようになっており、しか
も、その静電容量Ｃ_ＲＥＦは、第１の検出電極１６Ｂと
第１のボス部４Ｂとで形成される第１の検出用コンデン
サ８Ｂの静電容量Ｃ_ＤＥＴと同一となるようにしてあ
る。なお、第１の参照用コンデンサ９Ｂの静電容量をこ
のように設定するのは、既に、図５の説明で述べたと同
様に外部の検出回路による流速検出精度の向上を図るた
めである。また、第１のガードリング電極１８Ｂは、第
１の参照電極１７Ｂの外側に、第１の参照電極１７Ｂと
略同様な配置形状に配設されたものとなっている。この
第１のガードリング電極１８Ｂは、第１の参照電極１７
Ｂの端部における電気力線の分布に起因するいわゆる浮
遊容量の発生を抑圧するためのものとなっている。

【００７７】すなわち、この第１のガードリング電極１
８Ｂは、図示されない外部回路へ接続され、所定の電圧
が印加されるようになっており、それにより、第１の参
照電極１７Ｂと第１の対向用段部７Ｂとの間に生ずる電
気力線を直線状とし、従来のように第１の参照電極１７
Ｂの端部で、電気力線が外部へ湾曲して、外部との間で
いわゆる浮遊容量が発生することにより、静電容量値が
不安定となるようなことが抑圧されるようになってい
る。

【００７８】そして、第１の参照電極１７Ｂは、第１の
参照電極用引出配線２０Ｂを介して第２の外部接続用電
極２３Ｂへ、第１のガードリング電極１８Ｂは、第１の
ガードリング電極用引出配線２１Ｂを介して第３の外部
接続用電極２４Ｂへ、それぞれ接続されている。すなわ
ち、導電性部材からなる第１の参照電極用引出配線２０
Ｂは、その一端が、第１の検出電極１６Ｂと第１の検出
電極用引出配線１９Ｂとが接続された部位近傍に位置す
る第１の参照電極１７Ｂの一端側と接続されており、他
端が、第２の外部接続用電極２３Ｂに接続されている。
そして、第１の参照電極用引出配線２０Ｂは、先の第１
の検出電極用引出配線１９Ｂと同様に配置されたものと
なっている。すなわち、第１の参照電極用引出配線２０
ＢのＸＹ平面におけるその配置形状は、先の第１の検出
電極用引出配線１９Ｂのそれと略相似形となっている。

【００７９】また、導電性部材からなる第１のガードリ
ング電極用引出配線２１Ｂは、その一端が、第１の検出
電極１６Ｂと第１の検出電極用引出配線１９Ｂとが接続
された部位近傍に位置する第１のガードリング電極１８
Ｂの一端側と接続されており、他端が、第３の外部接続
用電極２４Ｂに接続されている。そして、第１のガード
リング電極用引出配線２１Ｂは、先の第１の検出電極用
引出配線１９Ｂと同様に配置されたものとなっている。
すなわち、第１のガードリング電極用引出配線２１Ｂの
ＸＹ平面におけるその配置形状は、先の第１の検出電極
用引出配線１９Ｂのそれと略相似形となっている。な
お、この発明の実施の形態においては、先の第１の検出
電極用引出配線１９Ｂが第１の基板１ＢのＹ軸方向に沿
う一方の縁に最も近く配設され、次に、第１の参照電極
用引出配線２０Ｂが、次に、第１のガードリング電極用
引出配線２１Ｂが、それぞれ順に第１の基板１ＢのＹ軸
方向に沿う一方の縁近傍に配設されたものとなってい
る。

【００８０】ここで、第１の検出電極用引出配線１９
Ｂ、第１の参照電極用引出配線２０Ｂ及び第１のガード
リング電極用引出配線２１Ｂが、第１の基板１Ｂの長手
軸方向（Ｙ軸方向）に沿って直線状に配設された部位
は、既に述べたように第２の基板２Ｃに形成された第１
の容量抑圧用段部１１Ｂと所定間隙を介して対向してい
る。このため、第１の容量抑圧用段部１１Ｂがなく、第
１の検出電極用引出配線１９Ｂ、第１の参照電極用引出
配線２０Ｂ及び第１のガードリング電極用引出配線２１
Ｂが、第２の基板２Ｃの平面部分に当接される（但し、
この場合、第２の基板２Ｃの表面には、シリコン酸化膜
が形成されて電気的な絶縁が施される）場合に比して、
これら第１の検出電極用引出配線１９Ｂ、第１の参照電
極用引出配線２０Ｂ及び第１のガードリング電極用引出
配線２１Ｂと第２の基板２Ｃとの間に生ずる寄生容量が
極めて小さなものとなる。したがって、第１の検出用コ
ンデンサ８Ｂ及び第１の参照用コンデンサ９Ｂの実際の
静電容量が設計値から大きくずれることが回避されるこ
ととなる。

【００８１】一方、第１の基板１Ｂの長手軸方向（Ｙ軸
方向）の中央部を境にして、他方の側（図４において第
１の基板１Ｂの長手軸方向手前側）においては、導電性
部材、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる第２
の検出電極１６Ｃが、第２の基板２Ｃの第２のボス部４
Ｃの平面部分に対応する位置に形成されている。また、
第２の検出電極１６Ｃが配設された第１の基板１Ｂの平
面部分には、第２の検出電極１６Ｃを外部回路と接続可
能にするために、導電性部材、例えばアルミニウムから
なる短冊状の第２の検出電極用引出配線１９Ｃが形成さ
れており、その一端は、第２の検出電極１６Ｃと接続さ
れ、他端は、第１の基板１Ｂの一方の側部に形成された
導電性部材からなる第１の外部接続用電極２２Ｃに接続
されたものとなっている。

【００８２】この例の場合、第２の検出電極用引出配線
１９Ｃは、その一端が第２の検出電極１６Ｃの一つの角
に接合されており、この角から直線状に引き出されて、
直近の長手軸方向（Ｙ軸方向）に沿う一方の縁まで延び
て、そこで第１乃至第３の外部接続用電極２２Ｃ，２３
Ｃ，２４Ｃが位置する短手軸方向に沿う一方の縁へ向か
って直角に折曲されている。そして、第２の検出電極用
引出配線１９Ｃは、その直角に折曲された部位から直線
状に延び、短手軸方向に沿う一方の縁のやや手前側で再
び内側へ直角に折曲されて、第１の外部接続用電極２２
Ｃの近傍まで直線状に配設されている。そして、第２の
検出電極用引出配線１９Ｃは、第１の外部接続用電極２
２Ｃの近傍で第１の外部接続用電極２２Ｃ側へ直角に折
曲されて、その一端が第１の外部接続用電極２２Ｃに接
合されたものとなっている。

【００８３】また、第１の基板１Ｂには、第２の基板２
Ｃとの接合面側において、先の第２の基板２Ｃの第２の
外部接続用切り欠き部１２Ｃに対応する部位に、導電性
部材からなり、そのＸＹ平面形状が矩形状に形成されて
なる第１乃至第３の外部接続用電極２２Ｃ，２３Ｃ，２
４ＣがＸ軸方向で適宜な間隔を隔てて配設されている。
一方、第２の検出電極１６Ｃの周囲、より具体的には、
第２の連通路６ｇ，６ｈ側に位置する部位を除く周囲三
方には、導電性部材からなる第２の参照電極１７Ｃと第
１のガードリング電極１８Ｂが、先の第２の基板２Ｃの
第１の対向用段部７Ｂに対向する部位に相互に適宜な間
隔を隔てて配設されている。この発明の実施の形態にお
いては、第２の参照電極１７Ｃが第２の検出電極１６Ｃ
側に、第２のガードリング電極１８Ｃが第２の参照電極
１７Ｃの外側となるように配設されており、第２のガー
ドリング電極１８Ｃは、第２の参照電極１７Ｃと並行す
るように設けられている。

【００８４】ここで、第２の参照電極１７Ｃは、第２の
対向用段部７Ｃと対向するその合計面積が、第２の検出
電極１６Ｃの面積と同一となるように、その幅、長さ等
が設定されている。すなわち、第２の参照電極１７Ｃと
第２の対向用段部７Ｃの平面部分とにより第２の参照用
コンデンサ９Ｃが形成されるようになっており、しか
も、その静電容量Ｃ_ＲＥＦは、第２の検出電極１６Ｃと
第２のボス部４Ｃとで形成される第２の検出用コンデン
サ８Ｃの静電容量Ｃ_ＤＥＴと同一となるようにしてあ
る。なお、第２の参照用コンデンサ９Ｃの静電容量をこ
のように設定するのは、既に、図１に示された例で述べ
たと同様に外部の検出回路による流速検出精度の向上を
図るためである。また、第２のガードリング電極１８Ｃ
は、第２の参照電極１７Ｃの外側に、第２の参照電極１
７Ｃと略同様な配置形状に配設されたものとなってい
る。この第２のガードリング電極１８Ｃは、第２の参照
電極１７Ｃの端部における電気力線の分布に起因するい
わゆる浮遊容量の発生を抑圧するためのものとなってい
る。

【００８５】すなわち、この第２のガードリング電極１
８Ｃは、図示されない外部回路へ接続され、所定の電圧
が印加されるようになっており、それにより、第２の参
照電極１７Ｃと第２の対向用段部７Ｃとの間に生ずる電
気力線を直線状とし、従来のように第２の参照電極１７
Ｃの端部で、電気力線が外部へ湾曲して、外部との間で
いわゆる浮遊容量が発生することにより、静電容量値が
不安定となるようなことが抑圧されるようになってい
る。

【００８６】そして、第２の参照電極１７Ｃは、第２の
参照電極用引出配線２０Ｃを介して第２の外部接続用電
極２３Ｃへ、第２のガードリング電極１８Ｃは、第２の
ガードリング電極用引出配線２１Ｃを介して第３の外部
接続用電極２４Ｃへ、それぞれ接続されている。すなわ
ち、導電性部材からなる第２の参照電極用引出配線２０
Ｃは、その一端が、第２の検出電極１６Ｃと第２の検出
電極用引出配線１９Ｃとが接続された部位近傍に位置す
る第２の参照電極１７Ｃの一端側と接続されており、他
端が、第２の外部接続用電極２３Ｃに接続されている。
そして、第２の参照電極用引出配線２０Ｃは、先の第２
の検出電極用引出配線１９Ｃと同様に配置されたものと
なっている。すなわち、第２の参照電極用引出配線２０
ＣのＸＹ平面におけるその配置形状は、先の第２の検出
電極用引出配線１９Ｃのそれと略相似形となっている。

【００８７】また、導電性部材からなる第２のガードリ
ング電極用引出配線２１Ｃは、その一端が、第２の検出
電極１６Ｃと第２の検出電極用引出配線１９Ｃとが接続
された部位近傍に位置する第２のガードリング電極１８
Ｃの一端側と接続されており、他端が、第３の外部接続
用電極２４Ｃに接続されている。そして、第２のガード
リング電極用引出配線２１Ｃは、先の第２の検出電極用
引出配線１９Ｃと同様に配置されたものとなっている。
すなわち、第２のガードリング電極用引出配線２１Ｃの
ＸＹ平面におけるその配置形状は、先の第２の検出電極
用引出配線１９Ｃのそれと略相似形となっている。な
お、この発明の実施の形態においては、先の第２の検出
電極用引出配線１９Ｃが第１の基板１ＢのＹ軸方向に沿
う一方の縁に最も近く配設され、次に、第２の参照電極
用引出配線２０Ｃが、次に、第２のガードリング電極用
引出配線２１Ｃが、それぞれ順に第１の基板１ＢのＹ軸
方向に沿う一方の縁近傍に配設されたものとなってい
る。

【００８８】ここで、第２の検出電極用引出配線１９
Ｃ、第２の参照電極用引出配線２０Ｃ及び第２のガード
リング電極用引出配線２１Ｃが、第１の基板１Ｂの長手
軸方向（Ｙ軸方向）に沿って直線状に配設された部位
は、既に述べたように第２の基板２Ｃに形成された第２
の容量抑圧用段部１１Ｃと所定間隙を介して対向してい
る。このため、第２の容量抑圧用段部１１Ｃがなく、第
２の検出電極用引出配線１９Ｃ、第２の参照電極用引出
配線２０Ｃ及び第２のガードリング電極用引出配線２１
Ｃが、第２の基板２Ｃの平面部分に当接される（但し、
この場合、第２の基板２Ｃの表面には、シリコン酸化膜
が形成されて電気的な絶縁が施される）場合に比して、
これら第２の検出電極用引出配線１９Ｃ、第２の参照電
極用引出配線２０Ｃ及び第２のガードリング電極用引出
配線２１Ｃと第２の基板２Ｃとの間に生ずる寄生容量が
極めて小さなものとなる。したがって、第２の検出用コ
ンデンサ８Ｃ及び第２の参照用コンデンサ９Ｃの実際の
静電容量が設計値から大きくずれることが回避されるこ
ととなる。

【００８９】次に、上述した構成を有してなる静電容量
型マイクロフローセンサＳ3の使用法、動作等について
説明する。まず、この静電容量型マイクロフローセンサ
Ｓ3を用いる際には、先に図５に例示された検出回路
は、第１のセンサ部４３に対するものと、第２のセンサ
部４４に対するものと、２組必要となる。それぞれのセ
ンサ部４３，４４と、検出回路との接続は、先の図５に
おいて説明したものと基本的に同様であるので、ここで
の再度の詳細な説明は省略する。また、流体の流れが仮
にＸ軸方向にあるとすると、第１のセンサ部４３の第１
の連通路６ｅ，６ｆ及び第２のセンサ部４４の第２の連
通路６ｇ，６ｈが、Ｘ軸方向に沿うようにして、静電容
量型マイクロフローセンサＳ3を流体中に配置する。そ
して、流体の流れが、例えば、図４において実線矢印Ｘ
１で示された方向である場合には、第１のセンサ部４３
により、また、流体の流れが図４において実線矢印Ｘ２
で示された方向である場合には、第２のセンサ部４４に
より、それぞれ流速の計測が可能となる。なお、第１及
び第２のセンサ部４３，４４のそれぞれにおける流速計
測の際の動作原理は、先に図１に示された静電容量型マ
イクロフローセンサＳ1で説明したのと同様であるの
で、ここでの再度の詳細な説明は省略することとする。

【００９０】次に、上述したような構成を有してなる静
電容量型マイクロフローセンサの応用例について図６を
参照しつつ説明する。この応用例は、計測対象の流体が
流通する流体通路５１内に複数の静電容量型マイクロフ
ローセンサを配するようにした例である。すなわち、ま
ず、中空円筒状に形成されてなる流体通路５１内は、図
６において実線矢印Ｘ1又はＸ2で示された方向、換言す
れば、流体通路５１の長手軸方向に沿って流体（図示せ
ず）が流通するようになっている。そして、この流体通
路５１内の適宜な位置において、複数のセンサ複合体５
０が、流体通路５１の長手軸に対して直交する方向にお
いて適宜な間隔を隔てて配設されている。

【００９１】センサ複合体５０は、複数の静電容量型マ
イクロフローセンサが形成されてなるものである。すな
わち、少なくとも２つの静電容量型マイクロフローセン
サが形成されてなり、少なくも一つの静電容量型マイク
ロフローセンサにより実線矢印Ｘ1方向の流速の計測
が、少なくとも一つの静電容量型マイクロフローセンサ
により実線矢印Ｘ2方向の流速の計測が、それぞれ可能
となるようにされてなるものである。このようなセンサ
複合体５０のより具体的な構成としては、例えば図４に
示されたような構成のものが好適である。なお、より好
適なセンサ複合体５０の構成としては、図４に示された
構成を基本として、２つ以上の静電容量型マイクロフロ
ーセンサが設けられた構成としたものが望ましい。この
ようにして、流体の流れ方向に直行する面に複数の静電
容量型マイクロフローセンサを配することで、流体通路
５１の経方向の断面における個々の点での流速分布を詳
細に計測することが可能となる。

【００９２】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
流体の流れ込みによりセンサ内部に生ずる気泡を排出で
きるような構成とすることで、動圧の計測値に影響を与
える気泡を外部へ排出することができるので、従来に比
してより精度の高い計測が可能となり、信頼性の高いセ
ンサを提供することができる。また、第１の基板に配さ
れる電極とシリコンからなる第２の基板との間に間隔を
設けるようにしたので、第２の基板の表面に形成された
絶縁膜を介して第１の基板の電極が当接する場合に比し
て寄生容量の発生を抑圧でき、製造後の電気的特性と設
計値とのずれが極めて小さなセンサを提供することがで
きる。さらに、流体を計測凹部へ導くための連通路が計
測凹部へ直線状に連続するように設けられることで、シ
リコンエッチングのためのパターン形成が比較的簡素な
ものとなり、製造が容易となり、ひいては比較的安価な
センサを提供することができる。またさらに、２組のセ
ンサを、それそれの連通路が互いに逆方向を向くように
して積層状に又は同一平面内に設けることで、二方向の
流速計測が可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における静電容量型
マイクロフローセンサＳ1の分解状態における全体斜視
図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態における静電容量型
マイクロフローセンサＳ2の分解状態における全体斜視
図である。

【図３】図２に示された静電容量型マイクロフローセン
サＳ2における第３の基板の第１の基板との接合面側を
示す全体斜視図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態における静電容量型
マイクロフローセンサＳ3の分解状態における全体斜視
図である。

【図５】検出回路の一回路構成例を示す回路図である。

【図６】流体通路内に複数の静電容量型マイクロフロー
センサを配設する場合の配設例を示す一部断面を有する
全体斜視図である。

【符号の説明】

１…第１の基板（第１の実施の形態） ２…第２の基板（第１の実施の形態） ３…計測凹部（第１の実施の形態） ４…ボス部（第１の実施の形態） ６ａ，６ｂ…連通路（第１の実施の形態） ７…対向用段部（第１の実施の形態） １０ａ，１０ｂ…気泡排出用通路（第１の実施の形態） １１…容量抑圧用段部（第１の実施の形態） １５…均衡用段部（第１の実施の形態） １６…検出電極（第１の実施の形態） １７…参照電極（第１の実施の形態） １８…ガードリング電極（第１の実施の形態）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オリバー ベルベリッヒ ドイツ国 ハノーヴァー 30449 イーメ パッサーゲ ４ ゼクセルコーポレーショ ン内 (72)発明者 カイ ノットマイヤー ドイツ国 ハノーヴァー 30449 イーメ パッサーゲ ４ ゼクセルコーポレーショ ン内 Ｆターム(参考） 2F055 AA39 BB05 CC02 DD05 EE25 FF01 FF11 FF43 FF49 GG11 GG12 GG32 GG44 HH05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性部材からなる第１の基板と、半導
   体部材からなる第２の基板とが接合されてなり、 前記第１の基板の前記第２の基板との接合面側には、導
   電性部材からなる検出電極が配設される一方、 前記第２の基板の前記第１の基板との接合面側には、前
   記検出電極と所定間隙を介して対向するボス部が設けら
   れると共に、 前記ボス部の周囲には、底部がダイヤフラムとなるよう
   に凹部が形成され、当該凹部と外部とを連通する連通路
   が形成されてなり、 前記検出電極と前記ボス部とにより構成される検出用コ
   ンデンサの静電容量の、前記凹部における圧力と外部と
   の圧力差に応じて生ずる変化が検出可能に構成されてな
   る静電容量型マイクロフローセンサであって、 前記第２の基板には前記凹部と外部とを連通せしめる気
   泡排出用通路が、前記連通路が設けられた部位と略反対
   側の部位に形成され、 前記凹部の周囲の平面部分の一部には、前記第１の基板
   との間に所定の間隙が生ずるよう対向用段部が形成され
   てなる一方、当該対向用段部に対向する前記第１の基板
   の部位には、前記検出電極と同一面積を有してなる参照
   電極が配設されると共に、前記参照電極と並行するよう
   にして前記対向用段部に対向する前記第１の基板の部位
   に、ガードリング電極が配設され、 前記第１の基板には、一端が前記検出電極に接続され、
   前記検出電極を第１の基板端部で外部回路と接続可能と
   するための導電性部材からなる検出電極用引出配線と、
   一端が前記参照電極に接続され、前記参照電極を第１の
   基板端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材
   からなる参照電極用引出配線と、一端が前記ガードリン
   グ電極に接続され、前記ガードリング電極を第１の基板
   端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材から
   なるガードリング電極用引出配線とが、それぞれ配設さ
   れ、 これら検出電極用引出配線、参照電極用引出配線及びガ
   ードリング電極用引出配線は、少なくともその一部が前
   記第１の基板の縁近傍において、当該縁に沿って直線状
   に配設され、 前記第２の基板には、前記検出電極用引出配線、参照電
   極用引出配線及びガードリング電極用引出配線が前記第
   １の基板の縁に沿って直線状に配設された部位に対向す
   る部位に前記第１の基板と所定の間隙を生ずるよう容量
   抑圧用段部が形成されてなることを特徴とする静電容量
   型マイクロフローセンサ。
2. 【請求項２】 連通路は、第２の基板に形成された凹部
   の直線状に形成された部位と直線状に連続するように形
   成されてなることを特徴とする請求項１記載の静電容量
   型マイクロフローセンサ。
3. 【請求項３】 第２の基板において、容量抑圧用段部と
   略同一の形状寸法を有してなる段部を、前記容量抑圧用
   段部と線対称となる位置に設けてなることを特徴とする
   請求項１または請求項２記載の静電容量型マイクロフロ
   ーセンサ。
4. 【請求項４】 絶縁性部材からなる第１の基板と、半導
   体部材からなる第２及び第３の基板とを具備し、 前記第１の基板を中央にして、前記第２及び第３の基板
   により前記第１の基板が挟持されるようにこれら第１乃
   至第３の基板が相互に接合されてなり、 前記第１及び第２の基板により請求項１記載の静電容量
   型マイクロフローセンサが、 前記第１及び第３の基板により請求項１記載の静電容量
   型マイクロフローセンサが、それぞれ形成されてなり、 前記第２の基板に形成された第１の連通路と、前記第３
   の基板に形成された第２の連通路とは、互いに逆方向を
   望むように設けられてなることを特徴とする静電容量型
   マイクロフローセンサ。
5. 【請求項５】絶縁性部材からなる第１の基板と、半導体
   部材からなる第２及び第３の基板とを具備し、 前記第１の基板を中央にして、前記第２及び第３の基板
   により前記第１の基板が挟持されるようにこれら第１乃
   至第３の基板が相互に接合されてなり、 前記第１の基板の前記第２の基板との接合面側には、導
   電性部材からなる検出電極が配設される一方、 前記第２の基板の前記第１の基板との接合面側には、前
   記検出電極と所定間隙を介して対向するボス部が設けら
   れると共に、 前記ボス部の周囲には、底部がダイヤフラムとなるよう
   に凹部が形成され、当該凹部と外部とを連通する連通路
   が形成されてなり、 前記検出電極と前記ボス部とにより構成される検出用コ
   ンデンサの静電容量の、前記凹部における圧力と外部と
   の圧力差に応じて生ずる変化が検出可能とされ、 前記第２の基板には前記凹部と外部とを連通せしめる気
   泡排出用通路が、前記連通路が設けられた位置と略反対
   側の位置に形成され、 前記凹部の周囲の平面部分の一部には、前記第１の基板
   との間に所定の間隙が生ずるよう対向用段部が形成され
   てなる一方、当該対向用段部に対向する前記第１の基板
   の部位には、前記検出電極と同一面積を有してなる参照
   電極が配設されると共に、前記参照電極と並行するよう
   にして前記対向用段部に対向する前記第１の基板の部位
   に、ガードリング電極が配設され、 前記第１の基板には、一端が前記検出電極に接続され、
   前記検出電極を第１の基板端部で外部回路と接続可能と
   するための導電性部材からなる検出電極用引出配線と、
   一端が前記参照電極に接続され、前記参照電極を第１の
   基板端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材
   からなる参照電極用引出配線と、一端が前記ガードリン
   グ電極に接続され、前記ガードリング電極を第１の基板
   端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材から
   なるガードリング電極用引出配線とが、それぞれ配設さ
   れ、 これら検出電極用引出配線、参照電極用引出配線及びガ
   ードリング電極用引出配線は、少なくともその一部が前
   記第１の基板の縁近傍において、当該縁に沿って直線状
   に配設され、 前記第２の基板には、前記検出電極用引出配線、参照電
   極用引出配線及びガードリング電極用引出配線が前記第
   １の基板の縁に沿って直線状に配設された部位に対向す
   る部位に前記第１の基板と所定の間隙を生ずるよう容量
   抑圧用段部が形成されてなる一方、 前記第１の基板の前記第３の基板との接合面側には、導
   電性部材からなる第３の基板用検出電極が配設される一
   方、 前記第３の基板の前記第１の基板との接合面側には、前
   記第３の基板用検出電極と所定間隙を介して対向するボ
   ス部が設けられると共に、 前記ボス部の周囲には、底部がダイヤフラムとなるよう
   に凹部が形成され、当該凹部と外部とを連通する連通路
   が形成されてなり、 前記第３の基板用検出電極と前記ボス部とにより構成さ
   れる検出用コンデンサの静電容量の、前記凹部における
   圧力と外部との圧力差に応じて生ずる変化が検出可能と
   され、 前記第３の基板には前記凹部と外部とを連通せしめる気
   泡排出用通路が、前記連通路が設けられた位置と略反対
   側の位置に形成され、 前記凹部の周囲の平面部分の一部には、前記第１の基板
   との間に所定の間隙が生ずるよう対向用段部が形成され
   てなる一方、当該対向用段部に対向する前記第１の基板
   の部位には、前記第３の基板用検出電極と同一面積を有
   してなる第３の基板用参照電極が配設されると共に、前
   記第３の基板用参照電極と並行するようにして前記対向
   用段部に対向する前記第１の基板の部位に、第３の基板
   用ガードリング電極が配設され、 前記第１の基板には、一端が前記第３の基板用検出電極
   に接続され、前記第３の基板用検出電極を第１の基板端
   部で外部回路と接続可能とするための導電性部材からな
   る第３の基板側検出電極用引出配線と、一端が前記第３
   の基板用参照電極に接続され、前記第３の基板用参照電
   極を第１の基板端部で外部回路と接続可能とするための
   導電性部材からなる第３の基板側参照電極用引出配線
   と、一端が前記第３の基板用ガードリング電極に接続さ
   れ、前記第３の基板用ガードリング電極を第１の基板端
   部で外部回路と接続可能とするための導電性部材からな
   る第３の基板側ガードリング電極用引出配線とが、それ
   ぞれ配設され、 これら第３の基板側検出電極用引出配線、第３の基板側
   参照電極用引出配線及び第３の基板側ガードリング電極
   用引出配線は、少なくともその一部が前記第１の基板の
   縁近傍において、当該縁に沿って直線状に配設され、 前記第３の基板には、前記第３の基板側検出電極用引出
   配線、第３の基板側参照電極用引出配線及び第３の基板
   側ガードリング電極用引出配線が前記第１の基板の縁に
   沿って直線状に配設された部位に対向する部位に前記第
   １の基板と所定の間隙を生ずるよう容量抑圧用段部が形
   成されてなることを特徴とする静電容量型マイクロフロ
   ーセンサ。
6. 【請求項６】 第２の基板に形成された連通路は、前記
   第２の基板に形成された凹部の直線状に形成された部位
   と直線状に連続するように形成されてなり、 第３の基板に形成された連通路は、前記第３の基板に形
   成された凹部の直線状に形成された部位と直線状に連続
   するように形成されてなることを特徴とする請求項１記
   載の静電容量型マイクロフローセンサ。
7. 【請求項７】 絶縁性部材からなる第１の基板と、半導
   体部材からなる第２の基板とが接合されてなり、 前記第１の基板の前記第２の基板との接合面側には、導
   電性部材からなる第１及び第２の検出電極が離間してそ
   れぞれ配設される一方、 前記第２の基板の前記第１の基板との接合面側には、前
   記第１の検出電極と所定間隙を介して対向する第１のボ
   ス部と、前記第２の検出電極と所定間隙を介して対向す
   る第２のボス部とが、それぞれ設けられると共に、 前記第１のボス部の周囲には、底部がダイヤフラムとな
   るよう第１の凹部が、前記第２のボス部の周囲には、底
   部がダイヤフラムとなるよう第２の凹部が、それぞれ形
   成され、 前記第２の基板には、前記第１の凹部と外部とを連通す
   る第１の連通路及び前記第２の凹部と外部とを連通する
   第２の連通路が、それぞれ形成されてなり、 前記第１の検出電極と前記第１のボス部とにより構成さ
   れる第１の検出用コンデンサの静電容量の、前記第１の
   凹部における圧力と外部との圧力差に応じて生ずる変化
   と、前記第２の検出電極と前記第２のボス部とにより構
   成される第２の検出用コンデンサの静電容量の、前記第
   ２の凹部における圧力と外部との圧力差に応じて生ずる
   変化が、それぞれ検出可能とされてなる静電容量型マイ
   クロフローセンサであって、 前記第２の基板には前記第１の凹部と外部とを連通せし
   める第１の気泡排出用通路が、前記第１の連通路が設け
   られた部位と略反対側の部位に形成されると共に、前記
   第２の凹部と外部とを連通せしめる第２の気泡排出用通
   路が、前記第２の連通路が設けられた部位と略反対側の
   部位に形成され、 前記第１の凹部の周囲の平面部分の一部には、前記第１
   の基板との間に所定の間隙が生ずるよう第１の対向用段
   部が形成されてなる一方、当該第１の対向用段部に対向
   する前記第１の基板の部位には、前記第１の検出電極と
   同一面積を有してなる第１の参照電極が配設されると共
   に、前記第１の参照電極と並行するようにして前記第１
   の対向用段部に対向する前記第１の基板の部位に、第１
   のガードリング電極が配設され、 前記第２の凹部の周囲の平面部分の一部には、前記第１
   の基板との間に所定の間隙が生ずるよう第２の対向用段
   部が形成されてなる一方、当該第２の対向用段部に対向
   する前記第１の基板の部位には、前記第２の検出電極と
   同一面積を有してなる第２の参照電極が配設されると共
   に、前記第２の参照電極と並行するようにして前記第２
   の対向用段部に対向する前記第１の基板の部位に、第２
   のガードリング電極が配設され、 前記第１の基板には、一端が前記第１の検出電極に接続
   され、前記第１の検出電極を第１の基板端部で外部回路
   と接続可能とするための導電性部材からなる第１の検出
   電極用引出配線と、一端が前記第１の参照電極に接続さ
   れ、前記第１の参照電極を第１の基板端部で外部回路と
   接続可能とするための導電性部材からなる第１の参照電
   極用引出配線と、一端が前記第１のガードリング電極に
   接続され、前記第１のガードリング電極を第１の基板端
   部で外部回路と接続可能とするための導電性部材からな
   る第１のガードリング電極用引出配線と、一端が前記第
   ２の検出電極に接続され、前記第２の検出電極を第１の
   基板端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材
   からなる第２の検出電極用引出配線と、一端が前記第２
   の参照電極に接続され、前記第２の参照電極を第１の基
   板端部で外部回路と接続可能とするための導電性部材か
   らなる第２の参照電極用引出配線と、一端が前記第２の
   ガードリング電極に接続され、前記第２のガードリング
   電極を第１の基板端部で外部回路と接続可能とするため
   の導電性部材からなる第２のガードリング電極用引出配
   線とが、それぞれ配設され、 これら第１の検出電極用引出配線、第１の参照電極用引
   出配線及び第１のガードリング電極用引出配線並びに第
   ２の検出電極用引出配線、第２の参照電極用引出配線及
   び第２のガードリング電極用引出配線は、少なくともそ
   の一部が前記第１の基板の縁近傍において、当該縁に沿
   って直線状に配設され、 前記第２の基板には、前記第１の検出電極用引出配線、
   第１の参照電極用引出配線及び第１のガードリング電極
   用引出配線が前記第１の基板の縁に沿って直線状に配設
   された部位に対向する部位に前記第１の基板と所定の間
   隙を生ずるよう第１の容量抑圧用段部が形成されると共
   に、前記第２の検出電極用引出配線、第２の参照電極用
   引出配線及び第２のガードリング電極用引出配線が前記
   第１の基板の縁に沿って直線状に配設された部位に対向
   する部位に前記第１の基板と所定の間隙を生ずるよう第
   ２の容量抑圧用段部が形成されてなることを特徴とする
   静電容量型マイクロフローセンサ。
8. 【請求項８】 第１の連通路は、第１の凹部の直線状に
   形成された部位と直線状に連続するように形成されてな
   り、第２の連通路は、第２の凹部の直線状に形成された
   部位と直線状に連続するように形成されてなることを特
   徴とする請求項７記載の静電容量型マイクロフローセン
   サ。