JP2000283813A - Heat sensitive flow sensor - Google Patents

Heat sensitive flow sensor

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JP2000283813A
JP2000283813A JP11086766A JP8676699A JP2000283813A JP 2000283813 A JP2000283813 A JP 2000283813A JP 11086766 A JP11086766 A JP 11086766A JP 8676699 A JP8676699 A JP 8676699A JP 2000283813 A JP2000283813 A JP 2000283813A
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JP
Japan
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heater
heat
semiconductor substrate
temperature sensor
insulating layer
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Pending
Application number
JP11086766A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Fujiwara
剛史 藤原
Shuichi Wakabayashi
秀一 若林
Akira Sasaki
昌 佐々木
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve measuring sensitivity by providing an air gap opened at a semiconductor substrate side oppositely to a heater on an insulating layer on a surface of the substrate and temperature sensors disposed at upstream side, downstream side of the heater. SOLUTION: A thin film insulating layer 3 is formed on a surface of a semiconductor substrate 2, and a heater 11, an upstream side temperature measuring resistor 12 and a downstream side temperature measuring resistor 13 are formed on the layer 3. Lower portions of the heater 11, the resistors 12, 13 are removed by etching from their surface sides to form air gaps 4a, 4b, 4c. Thus, crosslinked bridges 5a, 5b, 5c are formed at the lower portions of the heater 11 and the resistors 12, 13 on the substrate 1. Thus, the substrate 11 is retained between the heater 11 and the resistor 12 and between the heater 11 and the resistor 13 to suppress transfers of the heat of the heater to the resistors 12, 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気体や液体などの
流体の流量や流速などを測定する、例えばガスメータな
どに好適な感熱式フローセンサに関し、とくにヒータ部
からの熱が絶縁層を通して温度センサ部に伝導されるの
を抑制することによって感度を高めた感熱式フローセン
サに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-sensitive flow sensor for measuring a flow rate and a flow rate of a fluid such as a gas or a liquid, which is suitable for a gas meter or the like. The present invention relates to a heat-sensitive flow sensor having increased sensitivity by suppressing conduction to a part.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、気体や液体などの流体の流量
や流速などを測定するために、ヒータ部を用いた感熱式
のフローセンサが提案されている。このフローセンサは
半導体基板上に形成した架橋構造のブリッジ部の表面
に、ヒータ部と2つの温度センサ部とを形成し、2つの
温度センサ部をヒータ部の両側に配置した構成となって
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heat-sensitive flow sensor using a heater has been proposed to measure the flow rate and flow rate of a fluid such as a gas or a liquid. This flow sensor has a configuration in which a heater portion and two temperature sensor portions are formed on the surface of a bridge portion having a bridge structure formed on a semiconductor substrate, and the two temperature sensor portions are arranged on both sides of the heater portion. .

【0003】このフローセンサは、ヒータ部に電流を流
すことで発生する熱の温度分布が、流体の流量や流速に
応じて変化することを利用し、その変化量をヒータ部の
両側に設けた温度センサ部によって検出するものであ
る。
This flow sensor utilizes the fact that the temperature distribution of heat generated by passing an electric current through the heater changes according to the flow rate and flow velocity of the fluid, and the amount of change is provided on both sides of the heater. It is detected by a temperature sensor unit.

【0004】図7は、このような従来の感熱式フローセ
ンサの一例を示す平面図(a)およびそのE−E線上の
概略的断面図(b)である。
FIG. 7 is a plan view (a) showing an example of such a conventional heat-sensitive flow sensor and a schematic cross-sectional view (b) thereof taken along line EE.

【0005】同図において、感熱式フローセンサ1は、
半導体基板2の表面に絶縁層3を薄膜形成し、さらに半
導体基板2の中央域を表面側からエッチングによって取
り除くことで空隙部4を形成し、これによって空隙部4
上の絶縁層3がブリッジ部5として架橋状に形成された
構成を有している。
In FIG. 1, a thermal flow sensor 1 is
The insulating layer 3 is formed as a thin film on the surface of the semiconductor substrate 2, and the central region of the semiconductor substrate 2 is removed by etching from the surface side to form the void portion 4.
The upper insulating layer 3 has a configuration in which the bridge portion 5 is formed in a cross-linked manner.

【0006】また、ブリッジ部5の表面上には、発熱体
を凹字状に形成することでヒータ部11を形成し、ヒー
タ部11に隣接して流体の流れ方向(図の左右方向)F
に対して上流側には上流側測温抵抗体12を形成し、下
流側には下流側測温抵抗体13を形成する。また、ヒー
タ部11を構成する発熱体の両端には、ブリッジ部5の
外側の半導体基板2上に形成されたワイヤパッド11
a,11bが接続されている。
A heater 11 is formed on the surface of the bridge 5 by forming a heating element in a concave shape, and a fluid flow direction (left-right direction in the drawing) F is formed adjacent to the heater 11.
An upstream temperature measuring resistor 12 is formed on the upstream side, and a downstream temperature measuring resistor 13 is formed on the downstream side. Further, wire pads 11 formed on the semiconductor substrate 2 outside the bridge portion 5 are provided at both ends of the heating element constituting the heater portion 11.
a and 11b are connected.

【0007】上流側測温抵抗体12および下流側測温抵
抗体13は、例えば白金薄膜抵抗体が流体の流れ方向F
に沿ってジグザグ状に形成され、その両端は、それぞれ
ブリッジ部5の外側の半導体基板2上に形成されたワイ
ヤパッド12a,12b、ワイヤパッド13a,13b
に接続されている。
[0007] The upstream resistance temperature detector 12 and the downstream resistance temperature detector 13 are formed, for example, by a platinum thin film resistor in a fluid flow direction F.
Are formed in a zigzag shape, and both ends thereof are formed on the semiconductor substrate 2 outside the bridge portion 5 by wire pads 12a and 12b and wire pads 13a and 13b, respectively.
It is connected to the.

【0008】この構成において、感熱式フローセンサ1
を、ヒータ部11の長手方向が流体の流れ方向Fと直交
する方向に配置し、ヒータ部11のワイヤパッド11
a,11b間に電流を流すと、ヒータ部11が発熱す
る。
In this configuration, the thermal flow sensor 1
Are arranged in a direction in which the longitudinal direction of the heater section 11 is orthogonal to the flow direction F of the fluid, and the wire pad 11 of the heater section 11
When a current flows between a and 11b, the heater unit 11 generates heat.

【0009】流体の流れが無い場合は、ヒータ部11か
ら発生する熱の温度分布はその両側で対称になるため、
ヒータ部11の両側に設けた2つの測温抵抗体12,1
3の抵抗値は同じになる。
When there is no fluid flow, the temperature distribution of the heat generated from the heater section 11 is symmetrical on both sides, so that
Two resistance temperature detectors 12, 1 provided on both sides of the heater section 11.
3 have the same resistance value.

【0010】流体が流動すると、上流側測温抵抗体12
は流体の流れによって冷やされ、下流側測温抵抗体13
はヒータ部11の熱で温められる。これにより上流側測
温抵抗体12の抵抗値と下流側測温抵抗体13の抵抗値
とに間に差が生じる。この抵抗値の差はワイヤパッド1
2a,12bとワイヤパッド13a,13bとの間の電
圧値の差として認識される。この差は流体の流速が大き
くなるほど増えるので、これによって流体の流速を測定
することができる。
When the fluid flows, the upstream temperature measuring resistor 12
Is cooled by the flow of the fluid, and the downstream resistance temperature detector 13
Is heated by the heat of the heater unit 11. This causes a difference between the resistance value of the upstream temperature measuring resistor 12 and the resistance value of the downstream temperature measuring resistor 13. The difference between the resistance values is represented by wire pad 1
It is recognized as a difference in voltage value between 2a, 12b and wire pads 13a, 13b. This difference increases as the flow velocity of the fluid increases, so that the flow velocity of the fluid can be measured.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、感熱式フロ
ーセンサは、測温抵抗体12,13が流体のみから熱の
影響を受け、それ以外からは影響を受けないほど感度が
向上する。ところが、前述した従来の感熱式フローセン
サの構造では、ブリッジ部5を構成する絶縁層3を通し
てヒータ部11から測温抵抗体12,13に熱が伝導さ
れるため、感度が低下するということがあった。
By the way, in the thermal type flow sensor, the sensitivity is improved so that the resistance temperature detectors 12 and 13 are affected by heat only from the fluid and are not affected by other components. However, in the structure of the conventional thermal flow sensor described above, since the heat is conducted from the heater section 11 to the temperature measuring resistors 12 and 13 through the insulating layer 3 forming the bridge section 5, the sensitivity may be reduced. there were.

【0012】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、ヒータ部から絶縁層を通して
温度センサ部に熱が伝導されるのを抑制することで、高
感度な感熱式フローセンサを得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and suppresses the conduction of heat from a heater section to a temperature sensor section through an insulating layer, thereby providing a highly sensitive thermosensitive type. The purpose is to obtain a flow sensor.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
感熱式フローセンサは、半導体基板の表面に薄膜状に形
成された絶縁層と、絶縁層の表面に配置されたヒータ部
と、ヒータ部を中央にして流体の上流側および下流側に
おける絶縁層の表面に配置された第1および第2の温度
センサ部と、ヒータ部ならびに第1および第2の温度セ
ンサ部に対向して半導体基板の表面側に開口するように
該半導体基板に形成された第1ないし第3の空隙部とを
備えるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a thermal flow sensor, comprising: an insulating layer formed in a thin film on a surface of a semiconductor substrate; a heater disposed on the surface of the insulating layer; A first and a second temperature sensor disposed on the surface of the insulating layer on the upstream and downstream sides of the fluid with the heater as a center, and a semiconductor facing the heater and the first and the second temperature sensor And first to third voids formed in the semiconductor substrate so as to open to the front side of the substrate.

【0014】本発明によると、半導体基板の表面側に第
1ないし第3の空隙部を設け、ヒータ部と第1の温度セ
ンサ部との間、およびヒータ部と第2の温度センサ部と
の間には半導体基板を残しておくので、ヒータ部で発生
し絶縁層を通して伝わってきた熱が半導体基板で吸収さ
れ、第1および第2の温度センサ部に伝導するのを抑制
するという作用を有する。
According to the present invention, the first to third voids are provided on the front surface side of the semiconductor substrate, and the gap between the heater and the first temperature sensor and between the heater and the second temperature sensor are provided. Since the semiconductor substrate is left in between, the heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is absorbed by the semiconductor substrate and has an effect of suppressing conduction to the first and second temperature sensor portions. .

【0015】本発明の請求項2記載の感熱式フローセン
サは、半導体基板の表面に薄膜状に形成された絶縁層
と、絶縁層の表面に配置されたヒータ部と、ヒータ部を
中央にして流体の上流側および下流側における絶縁層の
表面に配置された第1および第2の温度センサ部と、第
1の温度センサ部から第2の温度センサ部に至るまでの
領域に対向して半導体基板の表面側に開口するように該
半導体基板に形成された空隙部と、ヒータ部および第1
の温度センサ部間の領域に対向して空隙部内に設置され
た第1の熱吸収体と、ヒータ部および第2の温度センサ
部間の領域に対向して空隙部内に設置された第2の熱吸
収体とを備えるものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a heat-sensitive type flow sensor, comprising: an insulating layer formed in a thin film on a surface of a semiconductor substrate; a heater disposed on the surface of the insulating layer; A first and a second temperature sensor disposed on the surface of the insulating layer on the upstream and downstream sides of the fluid, and a semiconductor opposed to a region from the first temperature sensor to the second temperature sensor; A void portion formed in the semiconductor substrate so as to open to the front surface side of the substrate;
A first heat absorber disposed in the gap portion facing the region between the temperature sensor portions, and a second heat absorber disposed in the gap portion facing the region between the heater portion and the second temperature sensor portion. And a heat absorber.

【0016】本発明によると、半導体基板の表面側に設
けた空隙部内に、ヒータ部および第1の温度センサ部間
の領域の下部と、ヒータ部および第2の温度センサ部間
の領域の下部とに、それぞれ熱伝導率が高い熱吸収体を
設置するので、ヒータ部で発生し絶縁層を通して伝わっ
てきた熱が、この熱吸収体で吸収され、第1および第2
の温度センサ部に伝導するのを抑制するという作用を有
する。
According to the present invention, the lower portion of the region between the heater portion and the first temperature sensor portion and the lower portion of the region between the heater portion and the second temperature sensor portion are provided in the gap provided on the front surface side of the semiconductor substrate. Since heat absorbers having high thermal conductivity are installed, heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is absorbed by the heat absorber, and the first and second heat absorbers are absorbed.
Has the effect of suppressing conduction to the temperature sensor section.

【0017】本発明の請求項3記載の感熱式フローセン
サは、半導体基板の表面に薄膜状に形成された絶縁層
と、絶縁層の表面に配置されたヒータ部と、ヒータ部を
中央にして流体の上流側および下流側における絶縁層の
表面に配置された第1および第2の温度センサ部と、第
1の温度センサ部から第2の温度センサ部に至るまでの
領域に対向して半導体基板の表面側に開口するように該
半導体基板に形成された空隙部と、ヒータ部および第1
の温度センサ部間の領域に対向して空隙部内に設置され
た柱状の複数の第1の熱吸収体と、ヒータ部および第2
の温度センサ部間の領域に対向して空隙部内に設置され
た柱状の複数の第2の熱吸収体とを備えるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat-sensitive type flow sensor, comprising: an insulating layer formed in a thin film on a surface of a semiconductor substrate; a heater disposed on the surface of the insulating layer; A first and a second temperature sensor disposed on the surface of the insulating layer on the upstream and downstream sides of the fluid, and a semiconductor opposed to a region from the first temperature sensor to the second temperature sensor; A void portion formed in the semiconductor substrate so as to open to the front surface side of the substrate;
A plurality of columnar first heat absorbers installed in the gap portion facing the region between the temperature sensor portions, and a heater portion and a second portion.
And a plurality of columnar second heat absorbers installed in the gap portion facing the region between the temperature sensor portions.

【0018】本発明によると、半導体基板の表面に設け
た空隙部内に、ヒータ部および第1の温度センサ部間の
領域の下部と、ヒータ部および第2の温度センサ部間の
領域の下部とに、それぞれ熱伝導率が高い複数の柱状の
熱吸収体を設置するので、ヒータ部で発生し絶縁層を通
して伝わってきた熱が、この熱吸収体で吸収され、第1
および第2の温度センサ部に伝導するのを抑制するとい
う作用を有する。
According to the present invention, the lower portion of the region between the heater portion and the first temperature sensor portion and the lower portion of the region between the heater portion and the second temperature sensor portion are formed in the gap provided on the surface of the semiconductor substrate. In addition, since a plurality of columnar heat absorbers each having a high heat conductivity are installed, heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is absorbed by the heat absorber, and the first heat absorber is absorbed by the first heat absorber.
And an effect of suppressing conduction to the second temperature sensor unit.

【0019】本発明の請求項4記載の感熱式フローセン
サは、半導体基板の表面に薄膜状に形成された絶縁層
と、絶縁層の表面に配置されたヒータ部と、ヒータ部を
中央にして流体の上流側および下流側における絶縁層の
表面に配置された第1および第2の温度センサ部と、第
1の温度センサ部から第2の温度センサ部に至るまでの
領域に対向して半導体基板の表面側に開口するように該
半導体基板に形成された空隙部と、絶縁層の表面のヒー
タ部および第1の温度センサ部間に設置された第1の熱
吸収層と、絶縁層の表面のヒータ部および第2の温度セ
ンサ部間に設置された第2の熱吸収層とを備えるもので
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a heat-sensitive type flow sensor, comprising: an insulating layer formed in a thin film on a surface of a semiconductor substrate; a heater disposed on the surface of the insulating layer; A first and a second temperature sensor disposed on the surface of the insulating layer on the upstream and downstream sides of the fluid, and a semiconductor opposed to a region from the first temperature sensor to the second temperature sensor; A gap formed in the semiconductor substrate so as to open on the front surface side of the substrate, a first heat absorbing layer provided between the heater and the first temperature sensor on the surface of the insulating layer, A second heat absorbing layer provided between the heater part on the front surface and the second temperature sensor part.

【0020】本発明によると、ヒータ部で発生し絶縁層
を通して伝わってきた熱が、ヒータ部と第1および第2
の温度センサ部との間の絶縁層に配置された第1および
第2の熱吸収層で吸収されるので、第1および第2の温
度センサ部に伝導するのを抑制するという作用を有す
る。
According to the present invention, heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is transferred to the heater portion by the first and second heaters.
Is absorbed by the first and second heat absorbing layers disposed in the insulating layer between the first and second temperature sensor sections, and has an effect of suppressing conduction to the first and second temperature sensor sections.

【0021】本発明の請求項5記載の感熱式フローセン
サは、請求項4に記載の発明において、第1および第2
の熱吸収層は、半導体基板上にまで延長して設置したも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a thermo-sensitive flow sensor according to the fourth aspect of the present invention.
The heat absorbing layer is provided so as to extend over the semiconductor substrate.

【0022】本発明によると、半導体基板は熱伝導率が
高いため、ヒータ部で発生し絶縁層を通して伝わってき
た熱が、第1および第2の熱吸収層を通して半導体基板
に伝わり、第1および第2の温度センサに伝導するのを
抑制するという作用を有している。
According to the present invention, since the semiconductor substrate has a high thermal conductivity, heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is transmitted to the semiconductor substrate through the first and second heat absorbing layers, and the first and second heat absorbing layers are transferred. It has the effect of suppressing conduction to the second temperature sensor.

【0023】本発明の請求項6記載の感熱式フローセン
サは、請求項4または5に記載の発明において、第1お
よび第2の熱吸収層は、ヒータ部からの熱の温度分布の
等温曲線と逆に内側に反った弓形状に設置したものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the thermal flow sensor according to the fourth or fifth aspect, the first and second heat absorbing layers are provided with an isothermal curve of a temperature distribution of heat from the heater. On the contrary, it is installed in a bow shape that warps inward.

【0024】本発明によると、第1および第2の熱吸収
体の形状を、ヒータ部からの熱の温度分布の等温曲線と
逆に内側に反った弓形状に形成したので、ヒータ部から
絶縁層を通して伝わってきた熱が、温度分布に合わせて
均一に吸収され、第1および第2の温度センサ部に伝導
するのを抑制するという作用を有する。
According to the present invention, the shape of the first and second heat absorbers is formed in the shape of a bow that is curved inward, opposite to the isothermal curve of the temperature distribution of heat from the heater, so that it is insulated from the heater. Heat transmitted through the layer is uniformly absorbed in accordance with the temperature distribution, and has an effect of suppressing conduction to the first and second temperature sensor units.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図1ないし図6に基づいて説明する。なお、以下の
説明では、前述した図7に示す構成部分と同一部分には
同一符号を付して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same components as those shown in FIG.

【0026】(実施の形態1)図1は、本発明による感
熱式フローセンサの実施の形態1を示す平面図(a)お
よびそのA−A線上の概略的断面図(b)である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view (a) showing a first embodiment of a heat-sensitive flow sensor according to the present invention, and a schematic cross-sectional view (b) taken along line AA thereof.

【0027】本実施の形態による感熱式フローセンサ1
は、半導体基板2の表面に絶縁層3を薄膜形成し、その
上にヒータ部11、第1の温度センサ部である上流側測
温抵抗体12および第2の温度センサ部である下流側測
温抵抗体13を形成した構成を有している。
The thermal flow sensor 1 according to the present embodiment
A thin film of an insulating layer 3 is formed on the surface of a semiconductor substrate 2, and a heater 11, an upstream temperature measuring resistor 12 as a first temperature sensor and a downstream temperature measuring device as a second temperature sensor are formed thereon. It has a configuration in which the thermal resistor 13 is formed.

【0028】また、半導体基板2のヒータ部11の下部
を表面側からエッチングによって取り除くことで第1の
空隙部4aを形成し、上流側測温抵抗体12の下部を表
面側からエッチングによって取り除くことで第2の空隙
部4bを形成し、下流側測温抵抗体13の下部を表面側
からエッチングによって取り除くことで第3の空隙部4
cを形成した構成を有している。
Further, the lower portion of the heater portion 11 of the semiconductor substrate 2 is removed from the surface side by etching to form the first void portion 4a, and the lower portion of the upstream temperature measuring resistor 12 is removed from the surface side by etching. To form the second gap 4b, and remove the lower part of the downstream-side resistance thermometer 13 from the surface side by etching to thereby form the third gap 4b.
c is formed.

【0029】このため、ヒータ部11は絶縁層3の一部
が半導体基板2上に架橋状に形成されたブリッジ部5a
上に形成され、上流側測温抵抗体12は絶縁層3の一部
が半導体基板2上に架橋状に形成されたブリッジ部5b
上に形成され、下流側測温抵抗体13は絶縁層3の一部
が半導体基板2上に架橋状に形成されたブリッジ部5c
上に形成された構成を有している。
For this reason, the heater portion 11 includes a bridge portion 5 a in which a part of the insulating layer 3 is formed on the semiconductor substrate 2 in a cross-linked manner.
The upstream side resistance thermometer 12 is formed on the bridge portion 5 b in which a part of the insulating layer 3 is formed in a bridge on the semiconductor substrate 2.
The downstream temperature measuring resistor 13 is formed on a bridge portion 5c in which a part of the insulating layer 3 is formed in a bridge on the semiconductor substrate 2.
It has the configuration formed above.

【0030】この感熱式フローセンサ1の製造方法とし
ては、まず、熱伝導率が高いシリコン基板からなる半導
体基板2の表面に、例えば酸化シリコンSiO2 からな
る絶縁層3を薄膜形成する。次いで、後に半導体基板2
をエッチングするためのパターンを絶縁層3に形成す
る。
As a method of manufacturing the heat-sensitive flow sensor 1, first, a thin insulating layer 3 made of, for example, silicon oxide SiO2 is formed on a surface of a semiconductor substrate 2 made of a silicon substrate having a high thermal conductivity. Then, afterwards, the semiconductor substrate 2
Is formed on the insulating layer 3.

【0031】次いで、絶縁層3上にヒータ部11と、上
流側測温抵抗体12および下流側測温抵抗体13とを形
成する。そして、ヒータ部11、上流側測温抵抗体12
および下流側測温抵抗体13上に例えば酸化シリコンS
iO2 からなる保護膜を形成する。
Next, a heater 11, an upstream temperature measuring resistor 12 and a downstream temperature measuring resistor 13 are formed on the insulating layer 3. Then, the heater unit 11 and the upstream-side resistance temperature detector 12
And the silicon oxide S
A protective film made of iO2 is formed.

【0032】次いで、この保護膜にワイヤパッド11
a,11b等のコンタクトホールおよび半導体基板2の
エッチングのためのパターンを形成し、半導体基板2を
エッチングして空隙部4a〜4cを形成する。
Next, a wire pad 11 is formed on the protective film.
A contact hole such as a and 11b and a pattern for etching the semiconductor substrate 2 are formed, and the semiconductor substrate 2 is etched to form voids 4a to 4c.

【0033】この構成において、ワイヤパッド11a,
11b間に電流を流しヒータ部11を発熱させると、ヒ
ータ部11から発生した熱の一部がブリッジ部5aを構
成する絶縁層3を通して上流側測温抵抗体12側に伝導
する。しかし、空隙部4aと空隙部4bとの間に残る半
導体基板2が熱伝導率の高いシリコン基板で構成されて
いるのでヒートシンクの機能を果し、ヒータ部11から
の熱が上流側測温抵抗体12に伝導するのを防いでい
る。
In this configuration, the wire pads 11a,
When a current is passed between the heater portions 11b to cause the heater portion 11 to generate heat, part of the heat generated from the heater portion 11 is transmitted to the upstream temperature measuring resistor 12 through the insulating layer 3 constituting the bridge portion 5a. However, since the semiconductor substrate 2 remaining between the gaps 4a and 4b is formed of a silicon substrate having a high thermal conductivity, the semiconductor substrate 2 functions as a heat sink, and the heat from the heater 11 is transferred to the upstream temperature measuring resistor. It prevents conduction to the body 12.

【0034】同様にヒータ部11から発生した熱の一部
がブリッジ部5aを構成する絶縁層3を通して下流側測
温抵抗体13側に伝導するが、空隙部4aと空隙部4c
との間に残る半導体基板2がヒートシンクの機能を果
し、ヒータ部11からの熱が下流側測温抵抗体13に伝
導するのを防いでいる。
Similarly, a part of the heat generated from the heater portion 11 is conducted to the downstream temperature measuring resistor 13 side through the insulating layer 3 constituting the bridge portion 5a, but the gap portion 4a and the gap portion 4c are formed.
The semiconductor substrate 2 remaining between the two functions as a heat sink to prevent heat from the heater 11 from being conducted to the downstream temperature measuring resistor 13.

【0035】このようにヒータ部11および上流側測温
抵抗体12間と、ヒータ部11および下流側測温抵抗体
13間にそれぞれ熱伝導率の高い半導体基板2をエッチ
ングせずに残しておくことで、ヒータ部11で発生した
熱を半導体基板2で吸収し、上流側測温抵抗体12およ
び下流側測温抵抗体13に熱が伝導されるのを抑制する
ことができ、高感度な感熱式フローセンサを提供するこ
とができる。
As described above, the semiconductor substrate 2 having a high thermal conductivity is left without being etched between the heater portion 11 and the upstream temperature measuring resistor 12 and between the heater portion 11 and the downstream temperature measuring resistor 13. Thereby, the heat generated in the heater section 11 is absorbed by the semiconductor substrate 2, and the conduction of the heat to the upstream-side resistance temperature detector 12 and the downstream-side resistance temperature detector 13 can be suppressed. A heat-sensitive flow sensor can be provided.

【0036】(実施の形態2)図2は、本発明による感
熱式フローセンサの実施の形態2を示す平面図(a)お
よびそのB−B線上の概略的断面図(b)である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a plan view (a) showing a heat-sensitive flow sensor according to Embodiment 2 of the present invention, and a schematic cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【0037】本実施の形態による感熱式フローセンサ1
は、半導体基板2の表面に薄膜形成した絶縁層3上に、
ヒータ部11、上流側測温抵抗体12、下流側測温抵抗
体13を形成した構成を有し、半導体基板2の上流側測
温抵抗体12の下部から下流側測温抵抗体13の下部に
至るまでの領域を、表面側からエッチングで取り除くこ
とで空隙部4を形成し、この空隙部4内に熱伝導率の高
い金属を第1および第2の熱吸収体6a,6bとして設
置した構成を有している。
The thermal flow sensor 1 according to the present embodiment
Is placed on the insulating layer 3 formed on the surface of the semiconductor substrate 2 as a thin film.
It has a configuration in which a heater section 11, an upstream temperature measuring resistor 12, and a downstream temperature measuring resistor 13 are formed, and a portion below the upstream temperature measuring resistor 12 and below the downstream temperature measuring resistor 13 of the semiconductor substrate 2. Is removed from the surface side by etching to form a void portion 4, and a metal having a high thermal conductivity is provided as the first and second heat absorbers 6 a and 6 b in the void portion 4. It has a configuration.

【0038】第1の熱吸収体6aはヒータ部11と上流
側測温抵抗体12との間に設置し、第2の熱吸収体6b
はヒータ部11と下流側測温抵抗体13との間に設置す
る。この構成のため、ヒータ部11は絶縁層3の一部が
熱吸収体6aと熱吸収体6bとの間に架橋状に形成され
たブリッジ部5a上に形成され、上流側測温抵抗体12
は絶縁層3の一部が半導体基板2と熱吸収体6aとの間
に架橋状に形成されたブリッジ部5b上に形成され、下
流側測温抵抗体13は絶縁層3の一部が半導体基板2と
熱吸収体6bとの間に架橋状に形成されたブリッジ部5
c上に形成されている。
The first heat absorber 6a is installed between the heater section 11 and the upstream resistance temperature detector 12, and the second heat absorber 6b
Is installed between the heater section 11 and the downstream-side resistance thermometer 13. Due to this configuration, the heater section 11 is formed on the bridge section 5a in which a part of the insulating layer 3 is formed in a bridge between the heat absorber 6a and the heat absorber 6b.
Is formed on a bridge portion 5b in which a part of the insulating layer 3 is formed in a bridge between the semiconductor substrate 2 and the heat absorber 6a. Bridge portion 5 formed in a cross-linking manner between substrate 2 and heat absorber 6b
c.

【0039】この構成において、ワイヤパッド11a,
11b間に電流を流しヒータ部11を発熱させると、ヒ
ータ部11から発生した熱の一部がブリッジ部5aを構
成する絶縁層3を通して上流側測温抵抗体12側に伝導
する。しかし、ヒータ部11と上流側測温抵抗体12と
の間に設置した熱吸収体6aがヒートシンクの機能を果
し、ヒータ部11からの熱が上流側測温抵抗体12に伝
導するのを防ぐ。
In this configuration, the wire pads 11a,
When a current is passed between the heater portions 11b to cause the heater portion 11 to generate heat, part of the heat generated from the heater portion 11 is transmitted to the upstream temperature measuring resistor 12 through the insulating layer 3 constituting the bridge portion 5a. However, the heat absorber 6a provided between the heater unit 11 and the upstream resistance temperature detector 12 functions as a heat sink, and the heat from the heater unit 11 is conducted to the upstream resistance temperature detector 12. prevent.

【0040】また、ヒータ部11から発生した熱の一部
がブリッジ部5aを構成する絶縁層3を通して下流側測
温抵抗体13側に伝導するが、ヒータ部11と下流側測
温抵抗体13との間に設置した熱吸収体6bがヒートシ
ンクの機能を果し、ヒータ部11からの熱が下流側測温
抵抗体13に伝導されるのを防ぐ。
A part of the heat generated from the heater 11 is conducted to the downstream temperature measuring resistor 13 through the insulating layer 3 constituting the bridge portion 5a. The heat absorber 6b provided between them serves as a heat sink, preventing heat from the heater 11 from being conducted to the downstream temperature measuring resistor 13.

【0041】このように空隙部4内に熱伝導率が高い熱
吸収体6a,6bを設置することでヒータ部11で発生
した熱をこの熱吸収体6a,6bで吸収し、上流側測温
抵抗体12および下流側測温抵抗体13に伝導するのを
抑制することができ、高感度な感熱式フローセンサを提
供することができる。
By providing the heat absorbers 6a and 6b having a high thermal conductivity in the space 4, the heat generated in the heater 11 is absorbed by the heat absorbers 6a and 6b, and the upstream side temperature measurement is performed. Conduction to the resistor 12 and the downstream temperature measuring resistor 13 can be suppressed, and a highly sensitive thermosensitive flow sensor can be provided.

【0042】(実施の形態3)図3は、本発明による感
熱式フローセンサの実施の形態3を示す平面図(a)お
よびそのC−C線上の概略的断面図(b)である。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a plan view (a) showing a heat-sensitive flow sensor according to Embodiment 3 of the present invention, and a schematic cross-sectional view taken along line CC of FIG.

【0043】本実施の形態による感熱式フローセンサ1
は、半導体基板2の表面に薄膜形成した絶縁層3上に、
ヒータ部11、上流側測温抵抗体12、下流側測温抵抗
体13を形成し、さらに半導体基板2の上流側測温抵抗
体12から下流側測温抵抗体13に至るまでの領域を、
表面側からエッチングで取り除くことで空隙部4を形成
し、しかしながら空隙部4内に半導体基板2の一部をエ
ッチングせずに柱状体群2a,2bとして残した構成を
有している。
The thermal flow sensor 1 according to the present embodiment
Is placed on the insulating layer 3 formed on the surface of the semiconductor substrate 2 as a thin film.
The area from the heater 11, the upstream resistance thermometer 12, and the downstream resistance thermometer 13 to the upstream resistance thermometer 12 of the semiconductor substrate 2 to the downstream resistance thermometer 13 is defined by:
The space portion 4 is formed by removing the surface of the semiconductor substrate 2 by etching, but a portion of the semiconductor substrate 2 is left in the space portion 4 without being etched as the columnar groups 2a and 2b.

【0044】この構成のため、ヒータ部11、上流側測
温抵抗体12、下流側測温抵抗体13は絶縁層3の一部
が架橋状に形成されたブリッジ部5上に形成されてい
る。柱状体群2aはヒータ部11と上流側測温抵抗体1
2との間に残された半導体基板2からなる複数の柱状体
からなり、柱状体群2bはヒータ部11と下流側測温抵
抗体13との間に残された半導体基板2からなる複数の
柱状体からなる。
With this configuration, the heater section 11, the upstream temperature measuring resistor 12, and the downstream temperature measuring resistor 13 are formed on the bridge section 5 in which a part of the insulating layer 3 is formed in a cross-linked shape. . The column group 2a includes the heater 11 and the upstream-side resistance thermometer 1.
2 and a plurality of columnar bodies formed of the semiconductor substrate 2 left between the heaters 11 and the plurality of semiconductor substrates 2 left between the heater unit 11 and the downstream temperature measuring resistor 13. It consists of pillars.

【0045】この構成において、ワイヤパッド11a,
11b間に電流を流しヒータ部11を発熱させると、ヒ
ータ部11から発生した熱の一部がブリッジ部5を構成
する絶縁層3を通して上流側測温抵抗体12側に伝導す
る。しかし、ヒータ部11と上流側測温抵抗体12との
間に設置した柱状体群2aがヒートシンクの機能を果
し、ヒータ部11からの熱を吸収して上流側測温抵抗体
12に伝導されるのを防いでいる。
In this configuration, the wire pads 11a,
When an electric current is passed between 11b and the heater unit 11 generates heat, a part of the heat generated from the heater unit 11 is transmitted to the upstream temperature measuring resistor 12 side through the insulating layer 3 constituting the bridge unit 5. However, the column group 2a provided between the heater 11 and the upstream resistance temperature detector 12 functions as a heat sink, absorbs heat from the heater 11 and conducts the heat to the upstream resistance temperature detector 12. It is prevented from being done.

【0046】また、ヒータ部11から発生した熱の一部
がブリッジ部5を構成する絶縁層3を通して下流側測温
抵抗体13側に伝導するが、ヒータ部11と下流側測温
抵抗体13との間に設置した柱状体群2bがヒートシン
クの機能を果し、ヒータ部11からの熱を吸収して下流
側測温抵抗体13に伝導されるのを防いでいる。
A part of the heat generated from the heater portion 11 is conducted to the downstream temperature measuring resistor 13 through the insulating layer 3 constituting the bridge portion 5. The column group 2b installed between the two serves as a heat sink, preventing heat from the heater section 11 from being conducted to the downstream temperature measuring resistor 13.

【0047】このように空隙部4内に熱伝導率の高い半
導体基板2の一部を柱状体群2a,2bとして設置する
ことで、ヒータ部11で発生した熱を柱状体群2a,2
bで吸収し、上流側測温抵抗体12および下流側測温抵
抗体13に伝導されるのを抑制することができ、高感度
な感熱式フローセンサを提供することができる。
By disposing a part of the semiconductor substrate 2 having a high thermal conductivity in the gap 4 as the column groups 2a and 2b, the heat generated by the heater 11 can be removed from the column groups 2a and 2b.
b, and can be prevented from being transmitted to the upstream-side resistance temperature detector 12 and the downstream-side resistance temperature detector 13, thereby providing a highly sensitive thermosensitive flow sensor.

【0048】なお、柱状体群2a,2bとしては、半導
体基板2を構成するシリコン基板に限らず、例えば実施
の形態2で示した熱伝導率の高い金属を熱吸収体2a,
2bとして用いるようにしてもよい。
The column groups 2a and 2b are not limited to the silicon substrate constituting the semiconductor substrate 2, but may be made of, for example, the metal having high thermal conductivity described in the second embodiment.
2b may be used.

【0049】(実施の形態4〜6)図4は、本発明によ
る感熱式フローセンサの実施の形態4を示す平面図
(a)およびそのD−D線上の概略的断面図(b)であ
る。
(Embodiments 4 to 6) FIGS. 4A and 4B are a plan view and a schematic cross-sectional view taken along a line DD of a heat-sensitive flow sensor according to a fourth embodiment of the present invention. .

【0050】本実施の形態による感熱式フローセンサ1
は、半導体基板2の表面に薄膜形成した絶縁層3上に、
ヒータ部11、上流側測温抵抗体12、下流側測温抵抗
体13を形成し、半導体基板2の上流側測温抵抗体12
から下流側測温抵抗体13に至るまでの領域を、表面側
からエッチングで取り除くことで空隙部4を形成し、空
隙部4上の絶縁層3がブリッジ部5として架橋状に形成
された構成を有している。
The thermal flow sensor 1 according to the present embodiment
Is placed on the insulating layer 3 formed on the surface of the semiconductor substrate 2 as a thin film.
A heater section 11, an upstream temperature measuring resistor 12, and a downstream temperature measuring resistor 13 are formed, and the upstream temperature measuring resistor 12 of the semiconductor substrate 2 is formed.
From the surface to the downstream-side resistance thermometer 13 by etching away from the surface side to form the gap portion 4, and the insulating layer 3 on the gap portion 4 is formed in a bridge-like shape as the bridge portion 5. have.

【0051】また、ブリッジ部5上のヒータ部11と上
流側測温抵抗体12との間には、熱容量の高い金属を蒸
着することで熱吸収層14aを形成し、ヒータ部11と
下流側測温抵抗体13との間には、熱容量の高い金属を
蒸着することで熱吸収層14bを形成した構成を有して
いる。
A heat absorbing layer 14a is formed between the heater section 11 on the bridge section 5 and the upstream temperature measuring resistor 12 by vapor deposition of a metal having a high heat capacity. A heat absorbing layer 14b is formed between the temperature measuring resistor 13 and a metal having a high heat capacity by vapor deposition.

【0052】この構成において、ワイヤパッド11a,
11b間に電流を流しヒータ部11を発熱させると、ヒ
ータ部11から発生した熱の一部がブリッジ部5を構成
する絶縁層3を通して上流側測温抵抗体12側に伝導す
る。しかし、ヒータ部11と上流側測温抵抗体12との
間に設置した熱吸収層14aがヒートシンクの機能を果
し、ヒータ部11からの熱を吸収して上流側測温抵抗体
12に伝導するのを抑制している。
In this configuration, the wire pads 11a,
When an electric current is passed between 11b and the heater unit 11 generates heat, a part of the heat generated from the heater unit 11 is transmitted to the upstream temperature measuring resistor 12 side through the insulating layer 3 constituting the bridge unit 5. However, the heat absorbing layer 14a provided between the heater 11 and the upstream resistance temperature detector 12 functions as a heat sink, and absorbs heat from the heater 11 and conducts the heat to the upstream resistance temperature detector 12. Is restrained.

【0053】また、ヒータ部11から発生した熱の一部
がブリッジ部5を構成する絶縁層3を通して下流側測温
抵抗体13側に伝導するが、ヒータ部11と下流側測温
抵抗体13との間に設置した熱吸収層14bがヒートシ
ンクの機能を果し、ヒータ部11からの熱を吸収して下
流側測温抵抗体13に伝導されるのを防いでいる。
A part of the heat generated from the heater portion 11 is conducted to the downstream temperature measuring resistor 13 through the insulating layer 3 constituting the bridge portion 5. The heat absorbing layer 14b provided between the two functions as a heat sink to prevent the heat from the heater 11 from being transmitted to the downstream temperature measuring resistor 13.

【0054】このようにブリッジ部5上のヒータ部11
および上流側測温抵抗体12間に熱伝導率の高い熱吸収
層14aを蒸着し、ヒータ部11および下流側測温抵抗
体13間に同じく熱伝導率の高い熱吸収層14bを蒸着
することで、ヒータ部11で発生した熱を熱吸収層14
a,14bで吸収し、上流側測温抵抗体12および下流
側測温抵抗体13に伝導するのを抑制することができ
る。
As described above, the heater section 11 on the bridge section 5
And vapor-depositing a heat-absorbing layer 14a having high thermal conductivity between the upstream resistance thermometer 12 and vapor-depositing a heat-absorbing layer 14b having high thermal conductivity between the heater 11 and the downstream resistance thermometer 13. The heat generated by the heater 11 is transferred to the heat absorbing layer 14.
a, 14b, and can be prevented from being transmitted to the upstream temperature measuring resistor 12 and the downstream temperature measuring resistor 13.

【0055】また、実施の形態5として図5に示すよう
に、熱吸収層14a,14bをブリッジ部5の外側の半
導体基板2上にまで延長して蒸着すれば、シリコン基板
で構成された半導体基板2は熱伝導率が高いため、ヒー
タ部11からブリッジ部5を構成する絶縁層3を通して
伝わってきた熱が、熱吸収層14a,14bを通して半
導体基板2に伝わり、ヒータ部11から上流側測温抵抗
体12および下流側測温抵抗体13へ流入する熱をさら
に抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the heat absorbing layers 14a and 14b are extended and deposited on the semiconductor substrate 2 outside the bridge portion 5 as the fifth embodiment, so that a semiconductor constituted by a silicon substrate is formed. Since the substrate 2 has a high thermal conductivity, heat transmitted from the heater section 11 through the insulating layer 3 forming the bridge section 5 is transmitted to the semiconductor substrate 2 through the heat absorbing layers 14a and 14b, and measured upstream from the heater section 11. The heat flowing into the temperature resistor 12 and the downstream temperature sensor 13 can be further suppressed.

【0056】また、実施の形態6として図6に示すよう
に、熱吸収層14a,14bの形状を、ヒータ部11か
らの温度分布の等温曲線と逆に内側に反った弓形状に蒸
着すれば、ヒータ部11からの温度分布に合わせて上流
側測温抵抗体12および下流側測温抵抗体13への熱の
流入を抑制することができる。
As shown in FIG. 6 according to the sixth embodiment, if the shape of the heat absorbing layers 14a and 14b is vapor-deposited in a bow shape which is curved inward, contrary to the isothermal curve of the temperature distribution from the heater section 11. In addition, the flow of heat into the upstream temperature measuring resistor 12 and the downstream temperature measuring resistor 13 can be suppressed in accordance with the temperature distribution from the heater section 11.

【0057】すなわち、ヒータ部11からの温度分布の
等温曲線は楕円形となるので、ヒータ部11の中央部は
温度が高く周辺部は低くなる。そこで、熱吸収層14
a,14bの形状を、温度が高いヒータ部11の中央部
に近付くように内側に反った弓形状に形成することで、
中央部の熱を多く吸収し、楕円形の等温曲線を直線状に
補正するようにしている。
That is, since the isothermal curve of the temperature distribution from the heater section 11 has an elliptical shape, the temperature is high in the central portion of the heater portion 11 and low in the peripheral portion. Therefore, the heat absorbing layer 14
By forming the shapes of a and 14b in an arcuate shape warped inward so as to approach the center of the heater portion 11 having a high temperature,
It absorbs a lot of heat in the center and corrects the elliptical isothermal curve to a straight line.

【0058】なお、この例の場合も熱吸収層14a,1
4bを、破線で示すようにブリッジ部5の外側の半導体
基板2上にまで延長すれば、ヒータ部11で発生した熱
が熱吸収層14a,14bを通して半導体基板2に伝わ
り、上流側測温抵抗体12および下流側測温抵抗体13
へ流入する熱をさらに抑制することができる。
Incidentally, also in this example, the heat absorbing layers 14a, 1
4b is extended over the semiconductor substrate 2 outside the bridge portion 5 as shown by a broken line, the heat generated in the heater portion 11 is transmitted to the semiconductor substrate 2 through the heat absorbing layers 14a and 14b, and the upstream temperature measuring resistor Body 12 and downstream resistance temperature detector 13
Can further be suppressed.

【0059】[0059]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、半導体基
板の表面に第1ないし第3の空隙部を設け、ヒータ部と
第1の温度センサ部との間、およびヒータ部と第2の温
度センサ部との間に半導体基板を残しておくことで、ヒ
ータ部で発生し、絶縁層を通して伝わってきた熱が半導
体基板で吸収され、第1および第2の温度センサ部に伝
導されるのを抑制することができるという有利な効果が
得られる。
According to the first aspect of the present invention, the first to third gaps are provided on the surface of the semiconductor substrate, and the gap is provided between the heater and the first temperature sensor, and between the heater and the second temperature sensor. By leaving the semiconductor substrate between the first and second temperature sensor portions, heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is absorbed by the semiconductor substrate and is transmitted to the first and second temperature sensor portions. This has an advantageous effect of suppressing the occurrence of the above.

【0060】請求項2記載の発明によれば、半導体基板
の表面に設けた空隙部内に、ヒータ部と第1の温度セン
サ部との間の下部、およびヒータ部と第2の温度センサ
部との間の下部に、それぞれ熱伝導率が高い熱吸収体を
設置することで、ヒータ部で発生し、絶縁層を通して伝
わってきた熱が、この熱吸収体で吸収され、第1および
第2の温度センサ部に伝導するのを抑制することができ
るという有利な効果が得られる。
According to the second aspect of the present invention, the lower portion between the heater portion and the first temperature sensor portion and the lower portion between the heater portion and the second temperature sensor portion are formed in the gap provided on the surface of the semiconductor substrate. By installing a heat absorber having a high thermal conductivity at the lower portion between the first and second heat absorbers, heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is absorbed by the heat absorber, and the first and second heat absorbers are absorbed. An advantageous effect that conduction to the temperature sensor section can be suppressed can be obtained.

【0061】請求項3記載の発明によれば、半導体基板
の表面に設けた空隙部内に、ヒータ部と第1の温度セン
サ部との間の下部、およびヒータ部と第2の温度センサ
部との間の下部に、それぞれ熱伝導率が高い複数の柱状
の熱吸収体を設置することで、ヒータ部で発生し、絶縁
層を通して伝わってきた熱が、この熱吸収体で吸収さ
れ、第1および第2の温度センサ部に伝導するのを抑制
することができるという有利な効果が得られる。
According to the third aspect of the present invention, the lower portion between the heater portion and the first temperature sensor portion and the lower portion between the heater portion and the second temperature sensor portion are formed in the gap provided on the surface of the semiconductor substrate. By installing a plurality of columnar heat absorbers each having a high thermal conductivity in the lower part between the first and second heat absorbers, the heat generated in the heater portion and transmitted through the insulating layer is absorbed by the heat absorbers, and Further, the advantageous effect that conduction to the second temperature sensor unit can be suppressed can be obtained.

【0062】請求項4記載の発明によれば、ヒータ部と
第1および第2の温度センサ部間の絶縁層上にそれぞれ
第1および第2の熱吸収層を配置し、ヒータ部で発生
し、絶縁層を通して伝わってきた熱が、第1および第2
の熱吸収層で吸収され、第1および第2の温度センサ部
に伝導するのを抑制することができるという有利な効果
が得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, the first and second heat absorbing layers are disposed on the insulating layer between the heater and the first and second temperature sensors, respectively. The heat transmitted through the insulating layer is applied to the first and second
This has the advantageous effect of suppressing absorption by the heat absorbing layer and conduction to the first and second temperature sensor portions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による感熱式フローセンサの実施の形態
1を示す平面図(a)およびそそのA−A線上の概略的
断面図(b)である。
FIG. 1A is a plan view showing a first embodiment of a thermal flow sensor according to the present invention, and FIG. 1B is a schematic sectional view taken along line AA.

【図2】本発明による感熱式フローセンサの実施の形態
2を示す平面図(a)およびそそのB−B線上の概略的
断面図(b)である。
FIGS. 2A and 2B are a plan view and a schematic cross-sectional view taken along line BB of a second embodiment of a thermal flow sensor according to the present invention. FIGS.

【図3】本発明による感熱式フローセンサの実施の形態
3を示す平面図(a)およびそそのC−C線上の概略的
断面図(b)である。
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a schematic cross-sectional view taken along line CC of a heat-sensitive flow sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明による感熱式フローセンサの実施の形態
4を示す平面図(a)およびそそのD−D線上の概略的
断面図(b)である。
FIG. 4 is a plan view (a) showing a fourth embodiment of a thermal flow sensor according to the present invention, and a schematic cross-sectional view thereof along line DD (b).

【図5】本発明による感熱式フローセンサの実施の形態
5を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a heat-sensitive flow sensor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明による感熱式フローセンサの実施の形態
6を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a sixth embodiment of a thermal flow sensor according to the present invention.

【図7】従来の感熱式フローセンサを示す平面図(a)
およびそのE−E線上の概略的断面図(b)である。
FIG. 7A is a plan view showing a conventional heat-sensitive flow sensor.
FIG. 4B is a schematic cross-sectional view (b) of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感熱式フローセンサ 2 半導体基板 2a,2b 熱吸収体 3 絶縁層 4,4a〜4c 空隙部 5,5a〜5c ブリッジ部 6a,6b 熱吸収体 11 ヒータ部 11a,11b ワイヤパッド 12 上流側測温抵抗体 12a,12b ワイヤパッド 13 下流側測温抵抗体 13a,13b ワイヤパッド 14a,14b 熱吸収層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal-sensitive flow sensor 2 Semiconductor substrate 2a, 2b Heat absorber 3 Insulating layer 4, 4a-4c Air gap 5, 5a-5c Bridge part 6a, 6b Heat absorber 11 Heater part 11a, 11b Wire pad 12 Upstream temperature measurement Resistor 12a, 12b Wire pad 13 Downstream temperature measuring resistor 13a, 13b Wire pad 14a, 14b Heat absorbing layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 昌 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 Fターム(参考) 2F035 EA04 EA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Masaaki Sasaki 10F, Hanazono Todocho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture F-term (reference) 2F035 EA04 EA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面に薄膜状に形成された
絶縁層と、 前記絶縁層の表面に配置されたヒータ部と、 前記ヒータ部を中央にして流体の上流側および下流側に
おける前記絶縁層の表面に配置された第1および第2の
温度センサ部と、 前記ヒータ部ならびに前記第1および第2の温度センサ
部に対向して前記半導体基板の表面側に開口するように
該半導体基板に形成された第1ないし第3の空隙部と、
を備えることを特徴とする感熱式フロ−センサ。
An insulating layer formed in a thin film on the surface of a semiconductor substrate; a heater disposed on the surface of the insulating layer; and an insulating layer on the upstream and downstream sides of the fluid centered on the heater. First and second temperature sensor portions disposed on the surface of the layer; and the semiconductor substrate facing the heater portion and the first and second temperature sensor portions so as to open to the front surface side of the semiconductor substrate. First to third voids formed in
A thermo-sensitive flow sensor comprising:
【請求項2】 半導体基板の表面に薄膜状に形成された
絶縁層と、 前記絶縁層の表面に配置されたヒータ部と、 前記ヒータ部を中央にして流体の上流側および下流側に
おける前記絶縁層の表面に配置された第1および第2の
温度センサ部と、 前記第1の温度センサ部から前記第2の温度センサ部に
至るまでの領域に対向して前記半導体基板の表面側に開
口するように該半導体基板に形成された空隙部と、 前記ヒータ部および前記第1の温度センサ部間の領域に
対向して前記空隙部内に設置された第1の熱吸収体と、 前記ヒータ部および前記第2の温度センサ部間の領域に
対向して前記空隙部内に設置された第2の熱吸収体と、
を備えることを特徴とする感熱式フロ−センサ。
2. An insulating layer formed in a thin film on the surface of a semiconductor substrate; a heater disposed on the surface of the insulating layer; and the insulation on the upstream and downstream sides of the fluid centered on the heater. First and second temperature sensor portions disposed on the surface of the layer; and an opening on the front surface side of the semiconductor substrate facing a region from the first temperature sensor portion to the second temperature sensor portion. A gap formed in the semiconductor substrate, a first heat absorber disposed in the gap so as to face a region between the heater and the first temperature sensor, and the heater. And a second heat absorber disposed in the gap portion facing the region between the second temperature sensor portions,
A thermo-sensitive flow sensor comprising:
【請求項3】 半導体基板の表面に薄膜状に形成された
絶縁層と、 前記絶縁層の表面に配置されたヒータ部と、 前記ヒータ部を中央にして流体の上流側および下流側に
おける前記絶縁層の表面に配置された第1および第2の
温度センサ部と、 前記第1の温度センサ部から前記第2の温度センサ部に
至るまでの領域に対向して前記半導体基板の表面側に開
口するように該半導体基板に形成された空隙部と、 前記ヒータ部および前記第1の温度センサ部間の領域に
対向して前記空隙部内に設置された柱状の複数の第1の
熱吸収体と、 前記ヒータ部および前記第2の温度センサ部間の領域に
対向して前記空隙部内に設置された柱状の複数の第2の
熱吸収体と、を備えることを特徴とする感熱式フロ−セ
ンサ。
3. An insulating layer formed in a thin film on the surface of a semiconductor substrate, a heater disposed on the surface of the insulating layer, and the insulation on the upstream and downstream sides of the fluid with the heater as a center. First and second temperature sensor portions disposed on the surface of the layer; and an opening on the front surface side of the semiconductor substrate facing a region from the first temperature sensor portion to the second temperature sensor portion. A gap formed in the semiconductor substrate, and a plurality of columnar first heat absorbers installed in the gap facing the region between the heater and the first temperature sensor. A plurality of columnar second heat absorbers installed in the gap portion facing the region between the heater portion and the second temperature sensor portion. .
【請求項4】 半導体基板の表面に薄膜状に形成された
絶縁層と、 前記絶縁層の表面に配置されたヒータ部と、 前記ヒータ部を中央にして流体の上流側および下流側に
おける前記絶縁層の表面に配置された第1および第2の
温度センサ部と、 前記第1の温度センサ部から前記第2の温度センサ部に
至るまでの領域に対向して前記半導体基板の表面側に開
口するように該半導体基板に形成された空隙部と、 前記絶縁層の表面の前記ヒータ部および前記第1の温度
センサ部間に設置された第1の熱吸収層と、 前記絶縁層の表面の前記ヒータ部および前記第2の温度
センサ部間に設置された第2の熱吸収層と、を備えるこ
とを特徴とする感熱式フロ−センサ。
4. An insulating layer formed in a thin film on the surface of a semiconductor substrate, a heater disposed on the surface of the insulating layer, and the insulation on the upstream and downstream sides of the fluid centered on the heater. First and second temperature sensor portions disposed on the surface of the layer; and an opening on the front surface side of the semiconductor substrate facing a region from the first temperature sensor portion to the second temperature sensor portion. A void formed in the semiconductor substrate, a first heat absorbing layer disposed between the heater and the first temperature sensor on the surface of the insulating layer, A second heat absorbing layer disposed between the heater section and the second temperature sensor section.
【請求項5】 請求項4に記載の感熱式フロ−センサに
おいて、前記第1および第2の熱吸収層は、前記半導体
基板上にまで延長して設置されたことを特徴とする感熱
式フロ−センサ。
5. The heat-sensitive flow sensor according to claim 4, wherein said first and second heat absorbing layers are provided to extend over said semiconductor substrate. -Sensors.
【請求項6】 請求項4または5に記載の感熱式フロ−
センサにおいて、前記第1および第2の熱吸収層は、前
記ヒータ部からの熱の温度分布の等温曲線と逆に内側に
反った弓形状に設置されたことを特徴とする感熱式フロ
−センサ。
6. The heat-sensitive flow according to claim 4 or 5.
In the sensor, the first and second heat-absorbing layers are installed in a bow shape that is curved inward in an opposite direction to an isothermal curve of a temperature distribution of heat from the heater. .
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