JP2001050787A - Thermal type air flowmeter - Google Patents
Thermal type air flowmeterInfo
- Publication number
- JP2001050787A JP2001050787A JP11225961A JP22596199A JP2001050787A JP 2001050787 A JP2001050787 A JP 2001050787A JP 11225961 A JP11225961 A JP 11225961A JP 22596199 A JP22596199 A JP 22596199A JP 2001050787 A JP2001050787 A JP 2001050787A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- film
- resistor
- electric insulating
- protective film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空気流量計に係
り、特に、熱式の空気流量計に関する。The present invention relates to an air flow meter, and more particularly to a thermal air flow meter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】空気流量計として、質量空気量を直接検
知できることから熱式の空気流量計が主流となってきて
いる。特に、半導体マイクロマシニング技術により製造
された測定素子を備えた熱式空気流量計が、コストが低
減できることや、低電力で駆動できることなどから注目
されてきている。このような熱式空気流量計としては、
特開平１０−３１１７５０号公報などに提案されている
ものがある。特開平１０−３１１７５０号公報などに提
案されている熱式空気流量計の測定素子では、半導体基
板上に電気絶縁膜が形成され、この電気絶縁膜上に平行
に延材する複数の抵抗体が形成されており、電気絶縁膜
の抵抗体が形成された領域に対応する半導体基板の部分
が除去されて空洞が形成されている。2. Description of the Related Art As an air flow meter, a thermal air flow meter has become mainstream because it can directly detect a mass air flow. In particular, a thermal air flow meter provided with a measuring element manufactured by semiconductor micromachining technology has attracted attention because it can be reduced in cost and can be driven with low power. As such a thermal air flow meter,
There is one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-31750. In a measuring element of a thermal air flow meter proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-31750, an electric insulating film is formed on a semiconductor substrate, and a plurality of resistors extending in parallel on the electric insulating film are provided. The portion of the semiconductor substrate corresponding to the region of the electrical insulating film where the resistor is formed is removed to form a cavity.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】特開平１０−３１１７
５０号公報などに提案されているような熱式空気流量計
の測定素子では、抵抗体が形成されている領域に対応す
る半導体基板の部分が除去され空洞が形成されているた
め、この空洞に対応する電気絶縁膜の部分は、ダイヤフ
ラム状になっており、両面が直接環境に曝されている。
さらに、電気絶縁膜は、脆性の無機材料、例えば二酸化
ケイ素（ＳｉＯ2）などで形成されている。したがっ
て、流量の測定対象となる空気中に砂、塩、そしてその
他の塵埃などの個体粒子が含まれ、このような粒子が電
気絶縁膜のダイヤフラム部に衝突すると、電気絶縁膜、
すなわち測定素子が破壊されてしまい、空気流量の計測
ができなくなってしまう場合があり、信頼性に欠ける。SUMMARY OF THE INVENTION Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-3117
In a measuring element of a thermal air flow meter as proposed in Japanese Patent Publication No. 50 and the like, a portion of a semiconductor substrate corresponding to a region where a resistor is formed is removed and a cavity is formed. The corresponding portion of the electrical insulating film is in the shape of a diaphragm, and both surfaces are directly exposed to the environment.
Further, the electric insulating film is formed of a brittle inorganic material, for example, silicon dioxide (SiO 2 ). Therefore, solid particles such as sand, salt, and other dust are contained in the air whose flow rate is to be measured, and when such particles collide with the diaphragm portion of the electric insulating film, the electric insulating film,
That is, the measurement element may be destroyed, and the measurement of the air flow rate may not be performed.
【０００４】本発明の課題は、熱式空気流量計の測定素
子の信頼性を向上することにある。An object of the present invention is to improve the reliability of a measuring element of a thermal air flow meter.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の熱式空気流量計
は、以下の手段により上記課題を解決する。半導体基板
と、該半導体基板上に形成された電気絶縁膜と、この電
気絶縁膜上に形成された抵抗体とを備え、抵抗体の本体
部が形成された領域に対応する部分の半導体基板を除去
して空洞が形成されてなる熱式空気流量計において、電
気絶縁膜上の少なくとも空洞の周縁部に対応する領域に
有機材料からなる保護膜を形成する。The thermal air flow meter of the present invention solves the above problems by the following means. A semiconductor substrate, an electric insulating film formed on the semiconductor substrate, and a resistor formed on the electric insulating film, wherein a part of the semiconductor substrate corresponding to a region where a main body of the resistor is formed is formed. In the thermal air flowmeter in which the cavity is formed by removing the protective film, a protective film made of an organic material is formed on at least a region corresponding to a peripheral portion of the cavity on the electric insulating film.
【０００６】このような構成とすれば、有機材料からな
る膜は一般に軟質であるため、粒子の衝突エネルギの吸
収能が無機材料からなる膜よりも高く、粒子の衝突によ
る電気絶縁膜の破壊を防ぐことができる。さらに、電気
絶縁膜のダイヤフラム部の中央部では、ダイヤフラム部
の撓み、つまり変形により粒子の衝突エネルギの吸収能
が大きいが、半導体基板で拘束されているダイヤフラム
部の周縁部では、粒子の衝突エネルギの吸収能が小さ
い。このため、膜の破壊は、電気絶縁膜のダイヤフラム
部の周縁部で起こり易い。したがって、電気絶縁膜上の
少なくとも空洞の周縁部に対応する領域に有機材料から
なる保護膜を形成し、さらに、保護膜を形成した領域
が、少なくとも、粒子の衝突エネルギよりも電気絶縁膜
の変形エネルギが小さい領域を含んでいれば電気絶縁膜
の破壊を防ぐことができる。すなわち、熱式空気流量計
の測定素子の信頼性を向上することができる。With such a structure, since the film made of an organic material is generally soft, the ability to absorb the collision energy of particles is higher than that of a film made of an inorganic material. Can be prevented. Further, in the central portion of the diaphragm portion of the electric insulating film, the deflection of the diaphragm portion, that is, the deformation, has a large ability to absorb the collision energy of the particles. Has low absorption capacity. For this reason, the destruction of the film is likely to occur at the periphery of the diaphragm portion of the electric insulating film. Therefore, a protective film made of an organic material is formed at least on a region corresponding to the peripheral portion of the cavity on the electric insulating film, and the region where the protective film is formed is at least deformed more than the collision energy of the particles. If the region including the small energy is included, the breakdown of the electric insulating film can be prevented. That is, the reliability of the measuring element of the thermal air flow meter can be improved.
【０００７】なお、有機材料は、より軟質のものを用い
た方が、粒子の衝突エネルギの吸収能が大きいので好ま
しい。さらに、有機材料は、高分子材料であることが好
ましい。また、有機材料は、抵抗体の発熱により保護膜
を形成する領域が達する最高温度以上の耐熱性を有する
材料を選択すれば、保護膜の熱による劣化を防げるので
好ましい。It is preferable to use a softer organic material because the organic material has a higher ability to absorb the collision energy of particles. Further, the organic material is preferably a polymer material. Further, as the organic material, it is preferable to select a material having heat resistance higher than a maximum temperature at which a region where the protective film is formed by heat generation of the resistor can prevent deterioration of the protective film by heat.
【０００８】また、保護膜を通して侵入する水分により
電気絶縁膜表面の微細な傷、すなわちマイクロクラック
が広がり、粒子の衝突によるマイククラックを起点とし
て第１の電気絶縁膜の破壊が起こるような場合には、電
気絶縁膜が、抵抗体が形成された第１の電気絶縁膜と、
この第１の電気絶縁膜上に抵抗体を覆って形成された第
２の電気絶縁膜とからなり、第２の電気絶縁膜上の少な
くとも空洞の周縁部に対応する領域に有機材料からなる
保護膜を形成する。このように電気絶縁膜を２層にすれ
ば、有機材料として水分の透過性の高いものを使用した
場合でも、第２の電気絶縁膜が、水分の透過を妨げ、第
１の電気絶縁膜表面のマイクロクラックが広がるのを抑
えるため、粒子の衝突によるマイククラックを起点とす
る電気絶縁膜の破壊を防ぐことができる。Further, in the case where fine scratches on the surface of the electric insulating film, that is, microcracks are spread due to moisture penetrating through the protective film, and the first electric insulating film is broken starting from the microcracks due to collision of particles. Is a first electrical insulating film on which a resistor is formed,
A second electric insulating film formed on the first electric insulating film so as to cover the resistor; and a protection made of an organic material at least in a region on the second electric insulating film corresponding to a peripheral portion of the cavity. Form a film. When the electric insulating film has two layers in this manner, even when an organic material having a high moisture permeability is used, the second electric insulating film prevents the permeation of moisture, and the first electric insulating film surface In order to prevent the microcracks from spreading, it is possible to prevent the destruction of the electric insulating film originating from the microcracks due to the collision of particles.
【０００９】また、電気絶縁膜のダイヤフラム部の中央
部で粒子の衝突による破壊が発生する場合には、保護膜
が、空洞の周縁部に対応する領域から内側全体に抵抗体
を覆って形成されていれば、電気絶縁膜の破壊を防ぐこ
とができる。In the case where destruction occurs due to collision of particles at the center of the diaphragm portion of the electric insulating film, the protective film is formed so as to cover the resistor entirely from the region corresponding to the peripheral portion of the cavity. If it is, the destruction of the electric insulating film can be prevented.
【００１０】また、前記有機材料がポリイミドであれば
耐熱性が高いため、抵抗体の発熱による保護膜の劣化を
防ぐことがことができるので好ましい。さらに、ポリイ
ミドの連続使用温度が２５０℃付近であることから、保
護膜が形成された領域が、抵抗体の発熱により達する温
度が２５０℃以下の領域であることが好ましい。[0010] If the organic material is polyimide, it is preferable because the heat resistance is high and the deterioration of the protective film due to the heat generated by the resistor can be prevented. Furthermore, since the continuous use temperature of the polyimide is around 250 ° C., it is preferable that the region where the protective film is formed is a region where the temperature reached by heat generation of the resistor is 250 ° C. or less.
【００１１】また、保護膜の膜厚が１０μｍ以下であれ
ば、抵抗体が周囲から十分に熱絶縁され、感度の高い流
量測定が行えるので好ましい。It is preferable that the thickness of the protective film is 10 μm or less, since the resistor is sufficiently thermally insulated from the surroundings and the flow rate measurement with high sensitivity can be performed.
【００１２】また、ポリイミドが、酸無水物にビフェニ
ルテトラカルボン酸を有していれば、耐水性が得られる
ため、水分による保護膜の剥離を防ぐことができるので
好ましい。[0012] It is preferable that the polyimide has biphenyltetracarboxylic acid as an acid anhydride, since water resistance can be obtained and peeling of the protective film due to moisture can be prevented.
【００１３】また、電気絶縁膜が二酸化ケイ素（ＳｉＯ
2）で形成され、ポリイミドが、ジアミン成分にシロキ
サン化合物を含んでいれば、保護膜と電気絶縁膜との密
着性が向上するため、水分による保護膜の剥離を防ぐで
きるので好ましい。The electric insulating film is made of silicon dioxide (SiO 2).
It is preferable that the polyimide formed in 2 ) contains a siloxane compound in the diamine component, since the adhesion between the protective film and the electric insulating film is improved, and peeling of the protective film due to moisture can be prevented.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用してなる熱式
空気流量計の一実施形態を、図１乃至図７を参照して説
明する。図１（ａ）は、熱式空気流量計の測定素子の概
略平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａでの拡大断面図で
ある。図２は、熱式空気流量計の概略構成を示す断面図
である。図３は、電気絶縁膜の粒子の衝突による破壊の
メカニズムを示す図である。図４は、ポリイミド膜と二
酸化ケイ素膜との圧縮試験の結果を示す図である。図５
は、粒子の運動エネルギとダイヤフラム部の変形エネル
ギとの関係を示す図である。図６は、粒子衝突時のダイ
ヤフラム部に発生する最大曲げ応力を示す図である。図
７は、発熱抵抗体の発熱によるダイヤフラム部表面の温
度分布を示す図である。なお、本実施形態の熱式空気流
量計は、自動車などの内燃機関の電子制御燃料噴射装置
に設けられ、吸入空気量を測定するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a thermal air flow meter according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1A is a schematic plan view of a measuring element of a thermal air flow meter, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the thermal air flow meter. FIG. 3 is a diagram showing a mechanism of destruction of the electrical insulating film due to collision of particles. FIG. 4 is a diagram showing the results of a compression test of a polyimide film and a silicon dioxide film. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between kinetic energy of particles and deformation energy of a diaphragm. FIG. 6 is a diagram showing the maximum bending stress generated in the diaphragm at the time of particle collision. FIG. 7 is a diagram showing a temperature distribution on the surface of the diaphragm due to heat generated by the heat generating resistor. The thermal air flow meter according to the present embodiment is provided in an electronically controlled fuel injection device of an internal combustion engine such as an automobile, and measures an intake air amount.
【００１５】本実施形態の熱式空気流量計に備えられた
測定素子１は、図１に示すように、半導体基板３、電気
絶縁膜５、２本の発熱抵抗体７、９、発熱抵抗体７、９
の温度を計測するための測温抵抗体１１、空気温度を計
測するための空気温度測温抵抗体１３、そして電気絶縁
膜５を保護する保護膜１５などで構成されている。シリ
コンなどからなる半導体基板３上に形成された電気絶縁
膜５は、半導体基板３上に形成された電気絶縁性と熱絶
縁性を有する膜、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜
や窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）膜で補強された二酸化シリ
コン（ＳｉＯ2）膜などであり、電気絶縁膜５上には、
半導体材料、例えば多結晶シリコン、ゲルマニウム、ガ
リウム砒素などからなる２本の発熱抵抗体７、９、測温
抵抗体１１、そして空気温度測温抵抗体１３などが形成
されている。As shown in FIG. 1, the measuring element 1 provided in the thermal air flow meter of this embodiment includes a semiconductor substrate 3, an electric insulating film 5, two heating resistors 7, 9, a heating resistor, 7, 9
, An air temperature measuring resistor 13 for measuring the air temperature, a protective film 15 for protecting the electric insulating film 5, and the like. The electrical insulating film 5 formed on the semiconductor substrate 3 made of silicon or the like is a film having electrical and thermal insulation properties formed on the semiconductor substrate 3, for example, a silicon dioxide (SiO 2 ) film or a silicon nitride (Si). A silicon dioxide (SiO 2 ) film reinforced with a 3 N 4 ) film.
Two heating resistors 7 and 9 made of a semiconductor material, for example, polycrystalline silicon, germanium, gallium arsenide, and the like, a temperature measuring resistor 11, an air temperature measuring resistor 13, and the like are formed.
【００１６】空気流１７に対して上流側に形成された発
熱抵抗体７、下流側に形成された発熱抵抗対９、そして
測温抵抗体１１は、互いに平行に延在させて形成されて
おり、測定素子１のほぼ中央部に、２本の発熱抵抗体
７、９が測温抵抗体１１を挟んで対称に形成されてい
る。また、発熱抵抗体７、９、そして測温抵抗体１１
は、各々複数回折り返して形成されている。２本の発熱
抵抗体７、９は、発熱抵抗体７、９の一方の端部を電気
的に接続する配線１９により直列に接続されており、発
熱抵抗体７、９の他方の端部は、各々、測定素子１の縁
部に形成された端子電極２０ａ、２０ｂに配線２１ａ、
２１ｂで電気的に接続されている。配線１９の中間部か
らは配線２３が引き出され、配線２３は、測定素子１の
端子電極２０ａ、２０ｂが形成されている側の縁部に形
成された端子電極２０ｃに接続されている。測温抵抗体
１１には、測定素子１の端子電極２０ａ、２０ｂなどが
形成されている側の縁部に形成された２つの端子電極２
５ａ、２５ｂが、各々配線２７ａ、２７ｂにより直列に
接続されている。なお、発熱抵抗体７、９、そして測温
抵抗体１１は、各々、端子電極２０ａ、２０ｂ、２５
ａ、２５ｂと配線２１ａ、２１ｂ、２７ａ、２７ｂなど
を含む発熱抵抗体と測温抵抗体の本体部を意味してい
る。The heating resistor 7 formed on the upstream side with respect to the air flow 17, the heating resistor pair 9 formed on the downstream side, and the temperature measuring resistor 11 are formed to extend in parallel with each other. The two heating resistors 7 and 9 are formed symmetrically with the temperature measuring resistor 11 interposed therebetween substantially at the center of the measuring element 1. Also, the heating resistors 7 and 9 and the resistance temperature detector 11
Are formed by bending a plurality of times. The two heating resistors 7 and 9 are connected in series by a wiring 19 that electrically connects one end of the heating resistors 7 and 9, and the other ends of the heating resistors 7 and 9 are connected to each other. , A wiring 21a, a terminal electrode 20a, 20b formed on the edge of the measuring element 1, respectively.
21b, they are electrically connected. The wiring 23 is drawn out from the intermediate portion of the wiring 19, and the wiring 23 is connected to the terminal electrode 20c formed on the edge of the measuring element 1 on the side where the terminal electrodes 20a and 20b are formed. The temperature measuring resistor 11 has two terminal electrodes 2 formed on the edge of the measuring element 1 on the side where the terminal electrodes 20a and 20b are formed.
5a and 25b are connected in series by wires 27a and 27b, respectively. The heating resistors 7 and 9 and the temperature measuring resistor 11 are respectively connected to the terminal electrodes 20a, 20b and 25.
a, 25b and the main body of the heating resistor and the temperature measuring resistor including the wirings 21a, 21b, 27a, 27b and the like.
【００１７】電気絶縁膜５の２本の発熱抵抗体７、９と
測温抵抗体１１が形成されている領域に対応する半導体
基板３の部分は、異方性エッチングにより電気絶縁膜５
との境界面まで除去されて空洞２９となっており、発熱
抵抗体７、９を熱絶縁している。したがって、電気絶縁
膜５の空洞２９に対応する部分であるダイヤフラム部３
０は、両面が直接環境に曝されている。空気温度測温抵
抗体１３は、測定素子１の端子電極２０ａ、２０ｂなど
が形成されている側の縁部と反対側の縁部に形成されて
おり、測定素子１の端子電極２０ａ、２０ｂなどが形成
されている側の縁部に形成された２つの端子電極３１
ａ、３１ｂと、各々配線３３ａ、３３ｂにより直列に接
続されている。なお各端子電極２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２５ａ、２５ｂ、３１ａ、３１ｂと各配線１９、２
１ａ、２１ｂ、２３、２７ａ、２７ｂ、３３ａ、３３ｂ
は、金やアルミニウムなどの導電性材料の鍍金や蒸着な
どにより形成されている。The portion of the semiconductor substrate 3 corresponding to the region where the two heat generating resistors 7 and 9 and the temperature measuring resistor 11 of the electric insulating film 5 are formed is anisotropically etched.
Is removed to form a cavity 29, and the heat-generating resistors 7, 9 are thermally insulated. Therefore, the diaphragm portion 3 which is a portion corresponding to the cavity 29 of the electric insulating film 5 is formed.
0 indicates that both sides are directly exposed to the environment. The air temperature measuring resistor 13 is formed on the edge of the measuring element 1 opposite to the side on which the terminal electrodes 20a, 20b, etc. are formed, and is connected to the terminal electrodes 20a, 20b, etc. of the measuring element 1. Terminal electrodes 31 formed on the edge on the side where
a, 31b and are connected in series by wires 33a, 33b, respectively. Each terminal electrode 20a, 20b, 20
c, 25a, 25b, 31a, 31b and each wiring 19, 2
1a, 21b, 23, 27a, 27b, 33a, 33b
Is formed by plating or vapor deposition of a conductive material such as gold or aluminum.
【００１８】保護膜１５は、電気絶縁性を有しかつ軟質
な有機材料からなる膜であり、電気絶縁膜５上の空洞２
９の周縁部に対応する領域から外側部分を覆うように形
成されている。また、半導体素子１の各端子電極２０
ａ、２０ｂ、２０ｃ、２５ａ、２５ｂ、３１ａ、３１ｂ
が形成されている縁部側の電気絶縁膜５上には、電気的
接続を行うため、保護膜１５は形成されていない。すな
わち、保護膜１５は、空洞２９の周縁部よりも内側の２
本の発熱抵抗体７、９と測温抵抗体１１が形成されてい
る部分と、端子電極２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２５ａ、
２５ｂ、３１ａ、３１ｂとが形成されている部分とを除
いた電気絶縁膜５上を覆うように形成されている。The protective film 15 is a film made of a soft organic material having an electrical insulation property.
9 is formed so as to cover an outer portion from a region corresponding to the peripheral portion of the ninth. In addition, each terminal electrode 20 of the semiconductor element 1
a, 20b, 20c, 25a, 25b, 31a, 31b
The protective film 15 is not formed on the electrical insulating film 5 on the edge side where is formed, for electrical connection. That is, the protective film 15 is formed on the inner side of the peripheral portion of the cavity 29.
A portion where the heating resistors 7 and 9 and the temperature measuring resistor 11 are formed, and terminal electrodes 20a, 20b, 20c, 25a,
It is formed so as to cover the electrical insulating film 5 except for the portions where 25b, 31a and 31b are formed.
【００１９】本実施形態の熱式空気流量計は、図２に示
すように、測定素子１を支持する支持体３７、そして外
部回路３９などを備えている。測定素子１と外部回路３
９とは、測定素子１の各端子電極２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２５ａ、２５ｂ、３１ａ、３１と外部回路３９との
間の、支持体３７により保護された図示していない配線
により電気的に接続されている。測定素子１は、電子制
御燃料噴射装置の吸気通路４１内部にある副通路４３内
に配置され、外部回路３９は、吸気通路４１の外壁面に
設置されている。As shown in FIG. 2, the thermal air flow meter of this embodiment includes a support 37 for supporting the measuring element 1, an external circuit 39, and the like. Measuring element 1 and external circuit 3
Reference numeral 9 denotes each terminal electrode 20a, 20b, 20 of the measuring element 1.
Electrical connection is established between the wirings c, 25a, 25b, 31a, 31 and the external circuit 39 by wiring (not shown) protected by the support 37. The measuring element 1 is disposed in a sub-passage 43 inside the intake passage 41 of the electronically controlled fuel injection device, and the external circuit 39 is provided on an outer wall surface of the intake passage 41.
【００２０】本実施形態の熱式空気流量計の流量計測に
おいて、発熱抵抗体７、９には、発熱抵抗体７、９の温
度を計測する測温抵抗体１１の温度が空気流１７の温度
を計測する空気温度測温抵抗体１３の温度より一定温度
高くなるような加熱電流、すなわち傍熱電流が流されて
いる。このとき、測温抵抗体１１に対して対称に形成さ
れた発熱抵抗体７、９の各々の温度、すなわち、温度に
対応した各々の抵抗値を比較することにより空気流の方
向を検知することができる。例えば、空気流がゼロなら
ば、発熱抵抗体７、９は、測温抵抗体１１の温度とほぼ
同じ温度を示す。発熱抵抗体７、９は直列接続であり、
同じ加熱電流が流れているため、発熱抵抗体７、９の発
熱量はほぼ一定である。このため、図１に示す空気流１
７の方向、すなわち、順流では、主に発熱抵抗体７の方
が、発熱抵抗体９よりも空気流１７による冷却効果が大
きく、発熱抵抗体７の温度が発熱抵抗体９の温度より低
い値となり、空気流１７と逆方向、すなわち、逆流で
は、発熱抵抗体９の温度の方が発熱抵抗体７の温度より
低い値となる。このように、発熱抵抗体７、９の温度、
すなわち、温度に対応する抵抗値を比較することによ
り、空気流１７の方向を検知できる。なお、発熱抵抗体
７、９の抵抗値は、各々、端子電極２０ａと２０ｃ、端
子電極２０ｂと２０ｃの端子間電圧から求められる。空
気流量は、測温抵抗体１１での測定温度を空気温度測温
抵抗体１３での測定温度より一定温度高く制御するため
に、発熱抵抗体７、９に流す加熱電流の値から算出され
る。In the flow measurement of the thermal air flow meter according to the present embodiment, the temperature of the temperature measuring resistor 11 for measuring the temperature of the heating resistors 7 and 9 is changed to the temperature of the air flow 17. , A heating current that is higher than the temperature of the air temperature measuring resistor 13 by a certain temperature, that is, an indirect heating current is passed. At this time, the direction of the air flow is detected by comparing the temperatures of the heating resistors 7 and 9 formed symmetrically with respect to the temperature measuring resistor 11, that is, the respective resistance values corresponding to the temperatures. Can be. For example, if the airflow is zero, the heating resistors 7 and 9 show a temperature substantially equal to the temperature of the resistance temperature detector 11. The heating resistors 7 and 9 are connected in series,
Since the same heating current flows, the amount of heat generated by the heating resistors 7 and 9 is substantially constant. Therefore, the air flow 1 shown in FIG.
In the direction of 7, that is, in the forward flow, the heating effect of the heating resistor 7 is mainly larger than that of the heating resistor 9 by the airflow 17, and the temperature of the heating resistor 7 is lower than the temperature of the heating resistor 9. In the direction opposite to the airflow 17, that is, in the reverse flow, the temperature of the heating resistor 9 is lower than the temperature of the heating resistor 7. Thus, the temperature of the heating resistors 7 and 9
That is, the direction of the airflow 17 can be detected by comparing the resistance value corresponding to the temperature. The resistance values of the heating resistors 7 and 9 are obtained from the terminal voltages of the terminal electrodes 20a and 20c and the terminal electrodes 20b and 20c, respectively. The air flow rate is calculated from the value of the heating current flowing through the heating resistors 7 and 9 in order to control the temperature measured by the temperature measuring resistor 11 higher than the temperature measured by the air temperature measuring resistor 13 by a certain temperature. .
【００２１】ここで、電気絶縁膜５上に形成された一対
の発熱抵抗体７、９には、上記のように、加熱電流が流
されているため、発熱抵抗体７、９は２００〜３００℃
に加熱されており、発熱抵抗体７、９に加えて電気絶縁
膜５や測温抵抗体１１なども高温に曝されている。した
がって、保護膜１５を構成する有機材料としては、熱変
形温度や熱変性温度と連続使用温度とが共に高く、かつ
半導体マイクロマシニング技術による製造工程で採用で
きる材料を選択することが好ましい。このような性質を
有する樹脂として熱硬化性樹脂のポリイミドが知られて
いる（プラスチック、１９９９年４月号別冊、８６ペー
ジ）。さらに、保護膜１５は、２本の発熱抵抗体７、９
と測温抵抗体１１が形成されている領域の空洞２９の周
縁部よりも内側の部分と、端子電極２０ａ、２０ｂ、２
０ｃ、２５ａ、２５ｂ、３１ａ、３１ｂとが形成されて
いる部分を除いた電気絶縁膜５上を覆うように形成する
ため、半導体マイクロマシニング技術による製造工程に
よる保護膜１５の形成においては、部分的なエッチング
ができる材料、すなわち感光性レジスト材料であること
が好ましい。Since the heating current is applied to the pair of heating resistors 7 and 9 formed on the electric insulating film 5 as described above, the heating resistors 7 and 9 are 200 to 300. ° C
In addition to the heating resistors 7 and 9, the electric insulating film 5 and the temperature measuring resistor 11 are also exposed to a high temperature. Therefore, as the organic material forming the protective film 15, it is preferable to select a material that has a high heat deformation temperature, a heat denaturation temperature, and a continuous use temperature, and can be adopted in a manufacturing process using semiconductor micromachining technology. A thermosetting resin polyimide is known as a resin having such properties (plastic, April 1999, separate volume, page 86). Further, the protective film 15 includes two heating resistors 7 and 9.
And a portion inside the peripheral edge of the cavity 29 in the region where the resistance temperature detector 11 is formed, and the terminal electrodes 20a, 20b, 2
Since the protective film 15 is formed so as to cover the electrical insulating film 5 excluding the portions where the conductive films 0c, 25a, 25b, 31a, and 31b are formed, the protective film 15 is partially formed in the manufacturing process by the semiconductor micromachining technology. It is preferable that the material be a material which can be easily etched, that is, a photosensitive resist material.
【００２２】このため、本実施形態では、保護膜１５を
形成する有機材料として、次の構造式（１）で表される
ポリイミド、For this reason, in the present embodiment, as the organic material forming the protective film 15, polyimide represented by the following structural formula (1):
【００２３】[0023]
【化６】 Embedded image
【００２４】すなわち、２つのベンゼン環を繋げた構造
にその特徴を有し、酸無水物としてビフェニルテトラカ
ルボン酸を有するポリイミドを用いている。ただし、構
造式（１）において、Ｒ１は炭素（C）の数が２つ以上
の２価の有機基、例えば、本実施形態では次の構造式
（５）の有機基、nは１より大きい整数である。That is, a polyimide having biphenyltetracarboxylic acid as an acid anhydride is used, which has a feature in a structure in which two benzene rings are connected. However, in the structural formula (1), R1 is a divalent organic group having two or more carbons (C), for example, in the present embodiment, an organic group of the following structural formula (5), and n is larger than 1. It is an integer.
【００２５】[0025]
【化７】 Embedded image
【００２６】さらに、保護膜１５を形成するポリイミド
は、ジアミン化合物として、構造式（２）のシロキサン
成分を含んでいる。Further, the polyimide forming the protective film 15 contains a siloxane component of the structural formula (2) as a diamine compound.
【００２７】[0027]
【化８】 Embedded image
【００２８】ただし、構造式（２）において、Ｒ２は１
価の有機基、またpは１より大きい整数である。さら
に、シロキサン化合物として、具体的には、次の構造式
（３）、または（４）のジアミンシロキサンを含有して
いる。However, in the structural formula (2), R2 is 1
A valent organic group and p is an integer greater than 1. Further, specifically, the siloxane compound contains a diamine siloxane represented by the following structural formula (3) or (4).
【００２９】[0029]
【化９】 Embedded image
【００３０】[0030]
【化１０】 Embedded image
【００３１】ただし、構造式（３）、（４）において、
Ｒ３とＲ５とは２価の有機基、Ｒ４とＲ６とは１価の有
機基、またqとrは１より大きい整数である。なお、構造
式（１）のポリイミドは、原料段階では、アクリル系の
感光基、例えばオキシエチルメタクリレート基などが導
入された感光性ポリイミドである。However, in the structural formulas (3) and (4),
R3 and R5 are divalent organic groups, R4 and R6 are monovalent organic groups, and q and r are integers greater than 1. Note that the polyimide of the structural formula (1) is a photosensitive polyimide into which an acrylic photosensitive group, for example, an oxyethyl methacrylate group, has been introduced at the raw material stage.
【００３２】測定素子１の製造は、まず、ＣＶＤ、フォ
トエッチング法などを用いる半導体マイクロマシニング
技術により半導体基板３上に電気絶縁膜５を、電気絶縁
膜５上に発熱抵抗体７、９、測温抵抗体１１、そして空
気温度測温抵抗体１３などを形成する。次に、ポリイミ
ドの原料となるポリアミド酸溶液をスピンコータにより
電気絶縁膜５上に塗布した後、保護膜１５を形成しない
領域、すなわち発熱抵抗体７、９と測温抵抗体１１が形
成されている領域の空洞２９の周縁部よりも内側の部分
と、端子電極２０ａ、２０ｂなどが形成されている部分
とをマスクして露光し、現像を行う。その後、溶剤を気
化させ、イミド化反応を促進させ、そして感光基をアル
コールとして蒸発させるのに必要な温度に設定された加
熱炉中で一定時間、例えば２７０℃で３０分、次いで４
００℃で３０分熱処理することにより、構造式（１）の
ポリイミドからなる保護膜１５を有する測定素子１が１
つの半導体基板上に複数個の形成される。最終的に、こ
れを個々の測定素子１にダイシングにより切断する。こ
のとき、保護膜１５の厚さは、ポリアミド酸溶液の濃度
と粘度に依存するが、通常１０μｍ程度である。これよ
りも薄い膜が必要な場合には粘度を低く、厚い膜が必要
な場合には粘度を高くするように溶剤を調整する。特に
厚手の膜が必要な場合には、ポリアミド酸溶液の塗布と
熱処理をくり返し、多層膜にすればよい。The measurement element 1 is manufactured by firstly forming the electric insulating film 5 on the semiconductor substrate 3 and the heating resistors 7 and 9 on the electric insulating film 5 by a semiconductor micromachining technique using a CVD, photoetching method or the like. The temperature resistor 11 and the air temperature measuring resistor 13 are formed. Next, after a polyamic acid solution as a raw material of polyimide is applied onto the electric insulating film 5 by a spin coater, regions where the protective film 15 is not formed, that is, the heating resistors 7 and 9 and the temperature measuring resistor 11 are formed. Exposure is performed by masking a portion inside the peripheral edge of the cavity 29 in the region and a portion where the terminal electrodes 20a and 20b are formed, and development is performed. Thereafter, the solvent is vaporized, the imidization reaction is promoted, and the photosensitive group is heated in a heating furnace set at a temperature necessary for evaporating the photosensitive group as alcohol for a certain period of time, for example, 270 ° C. for 30 minutes, and then 4 hours
By performing a heat treatment at 00 ° C. for 30 minutes, the measuring element 1 having the protective film 15 made of the polyimide of the structural formula (1) becomes 1
A plurality of semiconductor substrates are formed on one semiconductor substrate. Finally, this is cut into individual measuring elements 1 by dicing. At this time, the thickness of the protective film 15 depends on the concentration and viscosity of the polyamic acid solution, but is usually about 10 μm. The solvent is adjusted so as to lower the viscosity when a thinner film is required and to increase the viscosity when a thicker film is required. In particular, when a thick film is required, the application of the polyamic acid solution and the heat treatment may be repeated to form a multilayer film.
【００３３】ところで、自動車などの内燃機関の電子制
御燃料噴射装置では、外気を吸入するため、流量の測定
対象となる空気には、砂や塩、その他の塵埃などの固体
粒子が含まれている。自動車などの内燃機関などでは、
吸入された外気中のこのような粒子を除去するため、通
常、メッシュサイズ１５μｍのエアーフィルタが備えら
れている。しかし、粒径がほぼ１５μｍよりも大きい粒
子はエアーフィルタによって除去されるが、粒径がほぼ
１５μｍ以下の粒子はエアーフィルタを通過してしま
い、熱式空気流量計の測定素子１に直接衝突する場合が
ある。したがって、脆性な無機材料である二酸化ケイ素
などからなる電気絶縁膜５のみでは、粒子の衝突時の運
動エネルギをダイヤフラム部３０の変形では吸収しきれ
ずに、衝突位置に局所的な応力が発生し、電気絶縁膜５
が破壊されてしまう場合がある。すなわち、粒子の運動
エネルギが、電気絶縁膜５のダイヤフラム部３０の変形
エネルギ、つまりダイヤフラム部３０が吸収できるエネ
ルギよりも大きい場合、図３に示すように、粒子の衝突
位置の荷重が増大して行き、粒子の衝突の応力がダイヤ
フラム部３０で吸収できるエネルギの限界を超えると、
ダイヤフラム部３０の粒子の衝突位置から亀裂が発生し
て膜が破壊されてしまう。In an electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine of an automobile or the like, since the outside air is sucked, the air whose flow rate is to be measured contains solid particles such as sand, salt, and other dust. . In internal combustion engines such as automobiles,
An air filter having a mesh size of 15 μm is usually provided in order to remove such particles in the inhaled outside air. However, particles having a particle size larger than approximately 15 μm are removed by the air filter, but particles having a particle size smaller than approximately 15 μm pass through the air filter and directly collide with the measuring element 1 of the thermal air flow meter. There are cases. Therefore, only the electrical insulating film 5 made of a brittle inorganic material such as silicon dioxide cannot absorb the kinetic energy at the time of collision of the particles by the deformation of the diaphragm portion 30 and generates local stress at the collision position, Electric insulating film 5
May be destroyed. That is, when the kinetic energy of the particles is larger than the deformation energy of the diaphragm 30 of the electric insulating film 5, that is, the energy that can be absorbed by the diaphragm 30, the load at the collision position of the particles increases as shown in FIG. When the stress of the particle collision exceeds the limit of the energy that can be absorbed by the diaphragm 30,
A crack is generated from the collision position of the particles of the diaphragm portion 30 and the film is broken.
【００３４】しかし、保護膜１５を構成する構造式
（１）のようなポリイミド、すなわち軟質な有機材料で
あるポリイミドからなる膜は、図４の直径１００μmの
圧子による二酸化ケイ素膜とポリイミド膜の圧縮試験の
結果に示すように、二酸化ケイ素膜に比べて膜自体のエ
ネルギ吸収能が４〜５倍大きい。このため、ポリイミド
からなる保護膜１５を備えた測定素子１では、ダイヤフ
ラム部３０の変形だけでなく、保護膜１５自体が粒子の
衝突エネルギーを吸収するため、粒子の衝突による電気
絶縁膜５、すなわち測定素子１の破壊を防ぐことができ
る。本実施形態の場合、エアーフィルタを通過するほぼ
１５μｍのダストが、想定される最大流速５０ｍ／ｓで
衝突した場合、粒子の衝突位置の最大変形量は、二酸化
ケイ素膜で０.４μｍ、ポリイミド膜で１.１μｍとなる
ので、保護膜１５は、粒子の運動エネルギを吸収するた
めに、２μｍ以上の膜厚が必要となる。However, the polyimide of the structural formula (1) constituting the protective film 15, that is, the film made of polyimide, which is a soft organic material, is obtained by compressing the silicon dioxide film and the polyimide film with an indenter having a diameter of 100 μm in FIG. As shown in the test results, the energy absorption capacity of the film itself is 4 to 5 times larger than that of the silicon dioxide film. For this reason, in the measuring element 1 provided with the protective film 15 made of polyimide, not only the deformation of the diaphragm 30 but also the protective film 15 itself absorbs the collision energy of the particles. The destruction of the measuring element 1 can be prevented. In the case of this embodiment, when approximately 15 μm of dust passing through the air filter collides at an assumed maximum flow velocity of 50 m / s, the maximum deformation amount of the collision position of the particles is 0.4 μm for the silicon dioxide film, and the polyimide film. Therefore, the protective film 15 needs to have a thickness of 2 μm or more in order to absorb the kinetic energy of the particles.
【００３５】ここで、測定素子１への粒子４５の衝突位
置には、図１に示すように、衝突位置Ａ、Ｂ、Ｃの３種
類がある。衝突位置Ａは、半導体基板３に対応する電気
絶縁膜５上の部分に、衝突位置Ｂは、空洞２９の周縁部
に対応する電気絶縁膜５上の部分、つまりダイヤフラム
部３０の周縁部上に、そして衝突位置Ｃは、空洞２９の
中央部に対応する電気絶縁膜５上の部分、つまりダイヤ
フラム部３０の中央部上にある。なお、粒子４５は、本
実施形態における測定素子１に衝突する可能性がある最
大の粒径、つまりほぼ１５μｍの粒子である。測定素子
１が保護膜１５を備えていない場合、電気絶縁膜５のダ
イヤフラム部３０に粒子４５が衝突したときのダイヤフ
ラム部３０の変形エネルギ、つまり衝突エネルギ吸収能
は、図５に示すように、粒子４５の衝突位置がダイヤフ
ラム部３０の周縁部、すなわち電気絶縁膜と空洞２の境
界部に近いほど小さくなっている。また、電気絶縁膜５
が本実施形態のような二酸化ケイ素膜よりも弾性の高い
材料で形成されている場合でも、粒子４５の衝突時のダ
イヤフラム部３０の最大曲げ応力は、図６に示すよう
に、粒子４５の衝突位置がダイヤフラム部３０の周縁部
に近いほど大きくなっている。これらのことから、電気
絶縁膜５の弾性に関わらず、半導体基板３によって拘束
されているダイヤフラム部３０の周縁部、すなわち衝突
位置Ｂ近傍の方が、衝突位置Ｃ近傍、つまりダイヤフラ
ム部３０の中央部に比べて粒子４５の衝突による破壊が
起こり易いことがわかる。Here, as shown in FIG. 1, there are three types of collision positions A, B and C at which the particles 45 collide with the measuring element 1. The collision position A is on a portion on the electric insulating film 5 corresponding to the semiconductor substrate 3, and the collision position B is on a portion on the electric insulating film 5 corresponding to the peripheral portion of the cavity 29, that is, on the peripheral portion of the diaphragm portion 30. The collision position C is located on the portion of the electrical insulating film 5 corresponding to the center of the cavity 29, that is, on the center of the diaphragm 30. The particles 45 are particles having a maximum particle size that may collide with the measuring element 1 in the present embodiment, that is, particles having a size of approximately 15 μm. When the measuring element 1 does not include the protective film 15, the deformation energy of the diaphragm portion 30 when the particle 45 collides with the diaphragm portion 30 of the electric insulating film 5, that is, the collision energy absorbing ability is as shown in FIG. The closer the collision position of the particles 45 is to the periphery of the diaphragm 30, that is, the boundary between the electric insulating film and the cavity 2, the smaller. In addition, the electric insulating film 5
Is formed of a material having higher elasticity than the silicon dioxide film as in the present embodiment, the maximum bending stress of the diaphragm portion 30 at the time of collision of the particles 45 is, as shown in FIG. The larger the position is, the closer it is to the peripheral edge of the diaphragm part 30. For these reasons, regardless of the elasticity of the electrical insulating film 5, the periphery of the diaphragm portion 30 restrained by the semiconductor substrate 3, that is, the vicinity of the collision position B is closer to the collision position C, that is, the center of the diaphragm portion 30. It can be seen that the particles 45 are more likely to be broken by collision than the parts.
【００３６】本実施形態では、図５に示すように、ダイ
ヤフラム部３０の中央部での変形エネルギが粒子４５の
運動エネルギよりも大きいため、ダイヤフラム部３０の
中央部に保護膜１５を形成しなくても、衝突位置Ｃ近傍
への粒子４５の衝突によるダイヤフラム部３０の破壊は
起こり難い。したがって、ダイヤフラム部３０の周縁部
の、粒子４５の運動エネルギよりもダイヤフラム部３０
の変形エネルギの方が小さい領域から外側の電気絶縁膜
５を覆うようにポリイミドからなる保護膜１５を形成す
ることで、粒子４５の衝突による電気絶縁膜５のダイヤ
フラム部３０の破壊を防いでいる。実際に直径２０μm
の圧子により、窒化ケイ素で補強された二酸化ケイ素膜
と、ポリイミドの保護膜を表面に形成した二酸化ケイ素
膜とで曲げ試験を行った結果、保護膜を形成した二酸化
ケイ素膜は、保護膜のない窒化ケイ素で補強された二酸
化ケイ素膜に比べて破壊に対する強度が約２倍程度大き
いことがわかった。In this embodiment, as shown in FIG. 5, since the deformation energy at the center of the diaphragm 30 is larger than the kinetic energy of the particles 45, the protective film 15 is not formed at the center of the diaphragm 30. However, the breakdown of the diaphragm portion 30 due to the collision of the particles 45 near the collision position C is unlikely to occur. Therefore, the kinetic energy of the particles 45 at the periphery of the diaphragm 30 is smaller than the kinetic energy of the particles 45.
By forming the protective film 15 made of polyimide so as to cover the outer electric insulating film 5 from the region where the deformation energy is smaller, the breakdown of the diaphragm portion 30 of the electric insulating film 5 due to the collision of the particles 45 is prevented. . Actually 20μm in diameter
By the indenter, a silicon dioxide film reinforced with silicon nitride and a silicon dioxide film formed on the surface of a polyimide protective film were subjected to a bending test, and as a result, the silicon dioxide film formed with the protective film had no protective film. It was found that the strength against fracture was about twice as large as that of the silicon dioxide film reinforced with silicon nitride.
【００３７】一方、保護膜１５となる有機材料の連続使
用温度よりも高温で使用すると保護膜１５が劣化し、粒
子４５の衝突による測定素子１の破壊を防げなくなる場
合がある。このような場合、保護膜１５の材質に応じ、
その材質の連続使用温度以下の領域に保護膜１５を形成
することが好ましい。発熱抵抗体７、９の発熱により、
電気絶縁膜５のダイヤフラム部３０の発熱抵抗体７、９
近傍や測温抵抗体１１が形成された部分は、図７に示す
ように、高温状態になっている。しかし、電気絶縁膜５
は、発熱抵抗体７、９に比べて薄く、熱伝導性が低いた
め、ダイヤフラム部３０の温度は、ダイヤフラム部３０
の端部に向かうにしたがって環境温度程度にまで低下し
ている。また、ポリイミドの連続使用温度は２５０℃以
下である。したがって、温度が２５０℃以下になるダイ
ヤフラム部３０の周縁部から外側の電気絶縁膜５を覆う
ように保護膜１５を形成すれば保護膜１５の熱による劣
化を防ぐことができる。On the other hand, if the organic material used as the protective film 15 is used at a temperature higher than the continuous use temperature, the protective film 15 may be deteriorated, and it may not be possible to prevent the measurement element 1 from being broken by the collision of the particles 45. In such a case, depending on the material of the protective film 15,
It is preferable to form the protective film 15 in a region of the material at a continuous use temperature or lower. Due to the heat generated by the heating resistors 7 and 9,
Heating resistors 7 and 9 of diaphragm portion 30 of electrical insulating film 5
The vicinity and the portion where the resistance temperature detector 11 is formed are in a high temperature state as shown in FIG. However, the electric insulating film 5
Is thinner than the heating resistors 7 and 9 and has low thermal conductivity, so that the temperature of the diaphragm 30 is
Toward the end, the temperature decreases to about the ambient temperature. The continuous use temperature of the polyimide is 250 ° C. or less. Therefore, if the protective film 15 is formed so as to cover the electrical insulating film 5 outside the peripheral portion of the diaphragm portion 30 where the temperature becomes 250 ° C. or less, deterioration of the protective film 15 due to heat can be prevented.
【００３８】本実施形態では、上記のような電気絶縁膜
５のエネルギ吸収能と保護膜１５の熱劣化との観点か
ら、ダイヤフラム部３０上の保護膜１５の形成幅の適正
値について検討した結果、ダイヤフラム部３０上の保護
膜１５の形成幅が、ダイヤフラム部３０の端部から発熱
抵抗体までの距離の０.３から０.８の比率になるように
形成している。In the present embodiment, from the viewpoint of the energy absorption capability of the electric insulating film 5 and the thermal deterioration of the protective film 15 as described above, a result of examining an appropriate value of the width of the protective film 15 formed on the diaphragm 30 is examined. The width of the protective film 15 formed on the diaphragm 30 is in a range of 0.3 to 0.8 of the distance from the end of the diaphragm 30 to the heating resistor.
【００３９】このように、本実施形態の熱式空気流量計
では、測定素子１が軟質な有機材料からなる保護膜１５
を備えており、測定素子１の表面に粒子４５が衝突して
も、粒子４５の運動エネルギを保護膜１５が吸収するた
め、測定素子１の破壊を抑制することができる。すなわ
ち、測定素子１の信頼性を向上することができる。As described above, in the thermal air flow meter of this embodiment, the measuring element 1 is made of the protective film 15 made of a soft organic material.
The protective film 15 absorbs the kinetic energy of the particles 45 even if the particles 45 collide with the surface of the measuring element 1, so that the destruction of the measuring element 1 can be suppressed. That is, the reliability of the measuring element 1 can be improved.
【００４０】さらに、保護膜１５が他の有機材料に比べ
耐熱性に優れたポリイミドで形成されているため、発熱
抵抗体７、９などの発熱による材質の劣化を抑え、長期
にわたり固体粒子の衝突による測定素子１の破壊を防ぐ
ことができる。加えて、本実施形態では、保護膜１５
は、酸無水物が２つのベンゼン環を繋げた構造のビフェ
ニルテトラカルボン酸からなる構造式（１）のポリイミ
ドで形成されているため、保護膜１５が耐水性を有して
いる。また、保護膜１５は、構造式（２）、具体的には
構造式（３）または（４）で表されるシロキサン化合物
を含有するポリイミドで形成されているため、保護膜１
５のシロキサン化合物のケイ素と二酸化ケイ素膜である
電気絶縁膜５のケイ素とが酸素を介して結合し、保護膜
１５と電気絶縁膜５との密着性を向上している。これに
より、熱式空気流量計の製造時や使用時に測定素子１が
曝される水分が保護膜１５と電気絶縁膜５との境界部な
どに侵入し保護膜１５の腐食や剥離を防ぐことができ
る。したがって、本実施形態の測定素子１は、保護膜１
５の劣化や、環境中の水分による保護膜１５の腐食や剥
離などを抑えることができ、長期の使用において粒子の
衝突による測定素子１の破壊を防ぐことができる。Further, since the protective film 15 is formed of polyimide having higher heat resistance than other organic materials, deterioration of the material due to heat generation of the heat generating resistors 7 and 9 is suppressed, and collision of solid particles for a long time is prevented. Of the measuring element 1 can be prevented. In addition, in the present embodiment, the protective film 15
Is formed of polyimide of the structural formula (1) composed of biphenyltetracarboxylic acid having a structure in which an acid anhydride connects two benzene rings, so that the protective film 15 has water resistance. Further, since the protective film 15 is formed of a polyimide containing a siloxane compound represented by the structural formula (2), specifically, the structural formula (3) or (4), the protective film 1
The silicon of the siloxane compound No. 5 and the silicon of the electrical insulating film 5 which is a silicon dioxide film are bonded via oxygen, and the adhesion between the protective film 15 and the electrical insulating film 5 is improved. This prevents moisture to which the measuring element 1 is exposed at the time of manufacturing or using the thermal air flow meter from entering the boundary between the protective film 15 and the electric insulating film 5 and preventing corrosion and peeling of the protective film 15. it can. Therefore, the measuring element 1 of the present embodiment includes the protective film 1
5 and corrosion or peeling of the protective film 15 due to moisture in the environment can be suppressed, and the measurement element 1 can be prevented from being broken due to collision of particles during long-term use.
【００４１】また、測定素子１のダイシング工程では、
半導体基板３の発熱を抑えるために冷却水により測定素
子１が冷却されるが、この冷却水の水圧により、電気絶
縁膜５のダイヤフラム部３０の表面に存在する微細な
傷、すなわちマイクロクラックを起点として電気絶縁膜
５が破壊する場合がある。しかし、本実施形態の測定素
子１では、電気絶縁膜５のダイヤフラム部３０表面のマ
イクロクラックは保護膜１５により埋められるため、ダ
イシング工程における冷却水の水圧による電気絶縁膜５
の破壊を抑制できる。In the dicing step of the measuring element 1,
The measuring element 1 is cooled by cooling water in order to suppress heat generation of the semiconductor substrate 3. Due to the water pressure of the cooling water, fine scratches existing on the surface of the diaphragm portion 30 of the electric insulating film 5, that is, microcracks are generated. As a result, the electric insulating film 5 may be broken. However, in the measuring element 1 of the present embodiment, since the microcracks on the surface of the diaphragm portion 30 of the electric insulating film 5 are filled with the protective film 15, the electric insulating film 5 due to the water pressure of the cooling water in the dicing step is used.
Can be suppressed.
【００４２】さらに、電気絶縁膜５、発熱抵抗体７、
９、測熱対抗体１１を形成する場合、形成温度や熱処理
などにより電気絶縁膜５に内部応力が発生する。二酸化
ケイ素からなる電気絶縁膜５では、成膜時に圧縮の内部
応力が発生するため、電気絶縁膜５のダイヤフラム部３
０に撓みが発生し、しわが寄り易い。ダイヤフラム部３
０でのしわの発生は、外観の問題と共に測定素子１の流
量計測特性に悪影響を及ぼす。しかし、本実施形態で
は、有機材料であるポリイミドからなる保護膜１５が形
成されており、有機材料からなる膜は無機材料からなる
膜に比べて成膜時に発生する圧縮の内部応力が小さいた
め、電気絶縁膜５の撓みを抑え、しわの発生を抑えるこ
とができる。Further, the electric insulating film 5, the heating resistor 7,
9. In the case of forming the thermometry antibody 11, an internal stress is generated in the electric insulating film 5 due to a forming temperature, heat treatment and the like. In the electric insulating film 5 made of silicon dioxide, a compressive internal stress is generated at the time of film formation.
0 is bent and wrinkles are likely to occur. Diaphragm part 3
The occurrence of wrinkles at 0 adversely affects the flow measurement characteristics of the measuring element 1 as well as appearance problems. However, in the present embodiment, the protective film 15 made of polyimide, which is an organic material, is formed, and a film made of an organic material has a smaller internal stress of compression generated at the time of film formation than a film made of an inorganic material. The bending of the electric insulating film 5 can be suppressed, and the occurrence of wrinkles can be suppressed.
【００４３】また、本実施形態では、保護膜１５が電気
絶縁膜５上の、空洞２９の周縁部に対応する部分から外
側を覆うように形成されているが、電気絶縁膜５のダイ
ヤフラム部３０の中央部のエネルギ吸収能よりも衝突す
る粒子４５の運動エネルギが大きい場合や、発熱抵抗体
７、９、測温抵抗体１１近傍にしわが発生し易い場合な
どは、図８に示すように、発熱抵抗体７、９、測温抵抗
体１１、そして空気温度測温抵抗体１３を覆うように、
端子電極２０ａ、２０ｂが形成されている部分を除き、
電気絶縁膜５上全体に保護膜１５を形成してもよい。こ
の場合、二酸化ケイ素からなる電気絶縁膜５のダイヤフ
ラム部３０は、発熱抵抗体７、９を周囲から熱絶縁する
役割があるため、保護膜１５の膜厚が厚くなると熱絶縁
性が低下してしまう。従来の熱式空気流量計の測定素子
では、電気絶縁膜５を、発熱抵抗体を形成した第１の電
気絶縁膜と、第１の電気絶縁膜上に抵抗体を覆うように
形成した第２の電気絶縁膜とで形成する場合があるが、
第２の電気絶縁膜となる二酸化ケイ素膜の膜厚は、熱絶
縁性を考慮し１μｍ程度にしている。この第２の電気絶
縁膜をポリイミド膜に置き換えたと考えると、ポリイミ
ドの熱伝導率が二酸化ケイ素の約１／１０程度であるこ
とから、ポリイミドからなる保護膜１５の膜厚は、１０
μｍ以下であればよい。したがって、保護膜１５は、２
μｍ以上、１０μｍ以下の所定の膜厚で形成すればよ
い。In the present embodiment, the protective film 15 is formed so as to cover the outer side from the portion corresponding to the peripheral portion of the cavity 29 on the electric insulating film 5, but the diaphragm portion 30 of the electric insulating film 5 is formed. In the case where the kinetic energy of the colliding particles 45 is larger than the energy absorption capacity of the central part of the above, or the case where wrinkles are easily generated in the vicinity of the heating resistors 7, 9 and the temperature measuring resistor 11, as shown in FIG. In order to cover the heating resistors 7 and 9, the temperature measuring resistor 11, and the air temperature measuring resistor 13,
Except for the portion where the terminal electrodes 20a and 20b are formed,
The protective film 15 may be formed on the entire electric insulating film 5. In this case, since the diaphragm portion 30 of the electrical insulating film 5 made of silicon dioxide has a role of thermally insulating the heating resistors 7 and 9 from the surroundings, if the thickness of the protective film 15 is increased, the thermal insulating property is reduced. I will. In the measuring element of the conventional thermal air flow meter, the electric insulating film 5 is formed of a first electric insulating film on which a heating resistor is formed, and a second electric insulating film formed on the first electric insulating film so as to cover the resistor. May be formed with the electric insulating film of
The thickness of the silicon dioxide film serving as the second electric insulating film is set to about 1 μm in consideration of thermal insulation. Assuming that the second electric insulating film is replaced with a polyimide film, since the thermal conductivity of the polyimide is about 1/10 of that of silicon dioxide, the thickness of the protective film 15 made of polyimide is 10
It is sufficient if it is not more than μm. Therefore, the protective film 15
What is necessary is just to form it with a predetermined film thickness of 10 micrometers or more and 10 micrometers or more.
【００４４】さらに、本実施形態では、保護膜１５が電
気絶縁膜５上の空洞２９の周縁部に対応する部分から外
側部分全体に形成されているが、保護膜１５は、電気絶
縁膜５のダイヤフラム部３０を保護することを目的とす
るため、半導体基板３に対応する電気絶縁膜５上の部分
全体に保護膜１５が形成されている必要はない。したが
って、保護膜１５は、少なくとも電気絶縁膜５上の空洞
２９の周縁部に対応する領域、すなわち半導体基板３と
空洞２９との境界部に対応する領域に形成されていれば
よい。Further, in the present embodiment, the protective film 15 is formed from the portion corresponding to the peripheral portion of the cavity 29 on the electric insulating film 5 to the entire outer portion. Since the purpose is to protect the diaphragm 30, the protective film 15 does not need to be formed over the entire portion of the electric insulating film 5 corresponding to the semiconductor substrate 3. Therefore, the protective film 15 may be formed at least in a region corresponding to the peripheral portion of the cavity 29 on the electrical insulating film 5, that is, a region corresponding to the boundary between the semiconductor substrate 3 and the cavity 29.
【００４５】また、本実施形態では保護膜１５を形成す
る有機材料としてポリイミドを用いたが、本発明はこれ
に限らず様々な有機材料、例えばポリアミドイミド、ポ
リフェニレンサルファイド、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ポリスルフォン、ポリアミド、ポリプロピレンな
どにより保護膜１５を形成しても同様の効果を得ること
ができる。ただし、保護膜１５として用いる有機材料
は、測定素子１が曝される環境条件や抵抗体などの発熱
温度、また保護膜１５の製造方法や必要な膜厚などを考
慮して適宜選択すればよい。保護膜１５を半導体マイク
ロマシニング技術により膜厚が数μｍの膜として形成
し、保護膜１５を形成する領域の最高温度が約１５０℃
程度である場合には、感光性レジスト材料であるフェノ
ール樹脂や環化イソプレン樹脂などを用いてもよい。予
め形成した膜を電気絶縁膜５上に張ることで保護膜１５
を形成する場合や、膜厚が数十μｍ程度でもよい場合な
どでは、保護膜１５を形成する領域の最高温度が約２０
０℃程度であればポリフェニレンサルファイドなどを、
最高温度が約１５０℃程度であればエポキシ樹脂、ポリ
スルフォンなどを用いてもよい。さらに、本実施形態の
保護膜１５は、シロキサン化合物を含むポリイミドによ
り形成されているが、電気絶縁膜５がケイ素を含まない
材料で形成されている場合には、保護膜１５は、シロキ
サン化合物を含有していなくてもよい。In this embodiment, polyimide is used as the organic material for forming the protective film 15. However, the present invention is not limited to this, and various organic materials such as polyamide imide, polyphenylene sulfide, phenol resin, epoxy resin, poly The same effect can be obtained even if the protective film 15 is formed of sulfone, polyamide, polypropylene, or the like. However, the organic material used as the protective film 15 may be appropriately selected in consideration of the environmental conditions to which the measuring element 1 is exposed, the heat generation temperature of the resistor and the like, the method of manufacturing the protective film 15 and the necessary film thickness. . The protective film 15 is formed as a film having a thickness of several μm by semiconductor micromachining technology, and the maximum temperature of the region where the protective film 15 is formed is about 150 ° C.
In the case of about the same, a phenol resin or a cyclized isoprene resin, which is a photosensitive resist material, may be used. A protective film 15 is formed by stretching a previously formed film on the electrical insulating film 5.
Is formed, or when the film thickness may be about several tens of μm, the maximum temperature of the region where the protective film 15 is formed is about 20 μm.
If it is about 0 ° C, use polyphenylene sulfide, etc.
If the maximum temperature is about 150 ° C., an epoxy resin, polysulfone, or the like may be used. Further, the protective film 15 of the present embodiment is formed of a polyimide containing a siloxane compound. However, when the electrical insulating film 5 is formed of a material containing no silicon, the protective film 15 is formed of a siloxane compound. It may not be contained.
【００４６】ところで、保護膜１５を形成する有機材料
として水分の透過性の高いものを使用した場合、保護膜
１５を通して侵入する水分により、電気絶縁膜５表面の
マイクロクラックが進展して広がり、粒子４５の衝突時
にマイククラックを起点として電気絶縁膜５が破壊され
易くなる場合がある。このような場合には、図９、１０
に示すように、電気絶縁膜５を表面に発熱抵抗体７、９
などが形成された二酸化ケイ素などの無機材料からなる
第１の電気絶縁膜５ａと、第１の電気絶縁膜５ａ上に発
熱抵抗体７、９など覆うように形成された第１の電気絶
縁膜５ａと同様の材料からなる第２の電気絶縁膜５ｂと
で構成し、第２の電気絶縁膜５ｂ上に保護膜１５を形成
するようにしてもよい。このとき、保護膜１５は、測定
素子１を構成する材料の性質や、測定素子１が曝される
環境条件などに応じて、図９に示すように、電気絶縁膜
５ｂの空洞２９の周縁部に対応する領域から外側の部分
を覆うように形成してもよいし、図１０に示すように、
電気絶縁膜５ｂ全体を覆うように形成してもよい。この
ように測定素子１を形成すれば、有機材料として水分の
透過性の高いものを使用した場合でも、水分の侵入を第
２の電気絶縁膜５が抑えるため、第１の電気絶縁膜５ａ
表面のマイクロクラックの進展による、粒子４５の衝突
によるマイククラックを起点とする第１の電気絶縁膜５
ａの破壊などを防ぐことができる。When an organic material having high moisture permeability is used as the organic material for forming the protective film 15, the micro-cracks on the surface of the electric insulating film 5 are spread and spread due to the moisture penetrating through the protective film 15, and the particles are spread. At the time of collision of 45, the electrical insulating film 5 may be easily broken starting from a microphone crack. In such a case, FIGS.
As shown in FIG.
A first electric insulating film 5a made of an inorganic material such as silicon dioxide formed with silicon dioxide and the like, and a first electric insulating film formed on the first electric insulating film 5a so as to cover the heating resistors 7, 9 and the like. The protective film 15 may be formed on the second electric insulating film 5b by using the second electric insulating film 5b made of the same material as that of the second electric insulating film 5b. At this time, as shown in FIG. 9, the protective film 15 is formed on the periphery of the cavity 29 of the electric insulating film 5b according to the properties of the material constituting the measuring element 1 and the environmental conditions to which the measuring element 1 is exposed. May be formed so as to cover an outer portion from a region corresponding to.
It may be formed so as to cover the entire electric insulating film 5b. When the measuring element 1 is formed in this manner, even when an organic material having a high moisture permeability is used, the second electric insulating film 5 suppresses the invasion of water, so that the first electric insulating film 5 a
First electrical insulating film 5 originating from a microcrack caused by collision of particles 45 due to the propagation of microcracks on the surface
a can be prevented from being destroyed.
【００４７】また、本実施形態では、測定素子１は、複
数回折り返して形成した発熱抵抗体７、９と測温抵抗体
１１などを備えているが、本発明はこれに限らず様々な
構成、例えば、発熱抵抗体が測温抵抗体を兼ねているた
め測温抵抗体を備えていない測定素子や、発熱抵抗体な
どが複数回折り返して形成されておらず１本の直線状に
形成された測定素子などにも適用できる。In the present embodiment, the measuring element 1 includes the heating resistors 7 and 9 formed by bending a plurality of times, the temperature measuring resistor 11, and the like. However, the present invention is not limited to this, and various configurations may be adopted. For example, since the heating resistor also serves as a temperature measuring resistor, a measuring element having no temperature measuring resistor, a heating resistor, and the like are not formed by bending a plurality of times, but are formed in one straight line. The present invention can also be applied to a measuring element or the like.
【００４８】さらに、本実施形態では、自動車などの内
燃機関の電子制御燃料噴射装置に設けられ吸入空気量を
測定するための熱式空気流量計に関して説明したが、本
発明はこれに限らず、様々な用途の熱式空気流量計に適
用できる。Furthermore, in the present embodiment, the description has been given of the thermal air flow meter provided in the electronically controlled fuel injection device of the internal combustion engine such as an automobile for measuring the amount of intake air. However, the present invention is not limited to this. It can be applied to thermal air flow meters for various uses.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明によれば、熱式空気流量計の測定
素子の信頼性を向上することができる。According to the present invention, the reliability of the measuring element of the thermal air flow meter can be improved.
【図１】本発明を適用してなる熱式空気流量計に設けら
れた測定素子の一実施形態の（ａ）は、概略平面図、
（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａでの拡大断面図及び粒子の動
作を示す図である。FIG. 1A is a schematic plan view of one embodiment of a measuring element provided in a thermal air flow meter to which the present invention is applied.
(B) is an enlarged sectional view along AA of (a) and a diagram showing the operation of particles.
【図２】本発明を適用してなる熱式空気流量計の一実施
形態の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a thermal air flow meter to which the present invention is applied.
【図３】電気絶縁膜の粒子の衝突による破壊のメカニズ
ムを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a mechanism of destruction of an electrical insulating film due to collision of particles.
【図４】ポリイミド膜と二酸化ケイ素膜との圧縮試験の
結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of a compression test of a polyimide film and a silicon dioxide film.
【図５】粒子の運動エネルギとダイヤフラム部の変形エ
ネルギとの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between kinetic energy of particles and deformation energy of a diaphragm.
【図６】粒子衝突時のダイヤフラム部に発生する最大曲
げ応力を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a maximum bending stress generated in a diaphragm at the time of particle collision.
【図７】発熱抵抗体によるダイヤフラム部表面の温度分
布を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a temperature distribution on the surface of a diaphragm portion by a heating resistor.
【図８】本発明を適用してなる熱式空気流量計の別の実
施形態の（ａ）は、概略平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ
−Ｂでの拡大断面図である。8A is a schematic plan view of another embodiment of the thermal air flow meter to which the present invention is applied, and FIG.
It is an expanded sectional view in -B.
【図９】本発明を適用してなる熱式空気流量計の別の実
施形態の拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged sectional view of another embodiment of the thermal air flow meter to which the present invention is applied.
【図１０】本発明を適用してなる熱式空気流量計の別の
実施形態の拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged sectional view of another embodiment of the thermal air flow meter to which the present invention is applied.
１ 測定素子 ３ 半導体基板 ５ 電気絶縁膜 ７，９ 発熱抵抗体 １１ 測温抵抗体 １５ 保護膜 ２９ 空洞 ３０ ダイヤフラム部 ４５ 固体粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measuring element 3 Semiconductor substrate 5 Electric insulating film 7, 9 Heating resistor 11 Temperature measuring resistor 15 Protective film 29 Cavity 30 Diaphragm part 45 Solid particles
フロントページの続き (72)発明者 保川 彰夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 五十嵐 信弥 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 小町谷 昌宏 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 2F035 EA04 EA08 Continuing from the front page (72) Inventor Akio Hogawa 502, Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 72) Inventor Masahiro Komachiya 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture F-term in Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. 2F035 EA04 EA08
Claims (10)
れた電気絶縁膜と、該電気絶縁膜上に形成された抵抗体
とを備え、前記抵抗体の本体部が形成された領域に対応
する部分の前記半導体基板を除去して空洞が形成されて
なる熱式空気流量計において、 前記電気絶縁膜上の少なくとも前記空洞の周縁部に対応
する領域に有機材料からなる保護膜が形成されてなるこ
とを特徴とする熱式空気流量計。A semiconductor substrate; an electric insulating film formed on the semiconductor substrate; and a resistor formed on the electric insulating film, the semiconductor substrate corresponding to a region where a main body of the resistor is formed. A thermal air flowmeter in which a cavity is formed by removing a portion of the semiconductor substrate, wherein a protective film made of an organic material is formed on at least a region on the electric insulating film corresponding to a peripheral portion of the cavity. A thermal air flow meter, characterized in that:
れた電気絶縁膜と、該電気絶縁膜上に形成された抵抗体
とを備え、前記抵抗体の本体部が形成された領域に対応
する部分の前記半導体基板を除去して空洞が形成されて
なる熱式空気流量計において、 前記電気絶縁膜が、前記抵抗体が形成された第１の電気
絶縁膜と、該第１の電気絶縁膜上に前記抵抗体を覆って
形成された第２の電気絶縁膜とからなり、前記第２の電
気絶縁膜上の少なくとも前記空洞の周縁部に対応する領
域に有機材料からなる保護膜が形成されてなることを特
徴とする熱式空気流量計。2. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; an electrical insulating film formed on the semiconductor substrate; and a resistor formed on the electrical insulating film, the resistor corresponding to a region where a main body of the resistor is formed. A thermal air flowmeter in which a cavity is formed by removing a portion of the semiconductor substrate, wherein the electrical insulating film is formed of a first electrical insulating film on which the resistor is formed and the first electrical insulating film. A second electric insulating film formed on the film so as to cover the resistor; and a protection film made of an organic material is formed on at least a region corresponding to a peripheral portion of the cavity on the second electric insulating film. A thermal air flow meter characterized by being made.
する領域から内側全体に前記抵抗体を覆って形成されて
なることを特徴とする請求項１または２に記載の熱式空
気流量計。3. The thermal air flow rate according to claim 1, wherein the protective film is formed so as to cover the resistor entirely from a region corresponding to a peripheral portion of the cavity. Total.
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱式空気
流量計。4. The thermal air flow meter according to claim 1, wherein said organic material is polyimide.
抗体の発熱により達する温度が２５０℃以下の領域であ
ることを特徴とする請求項４に記載の熱式空気流量計。5. The thermal air flow meter according to claim 4, wherein the region where the protective film is formed is a region where the temperature reached by heat generation of the resistor is 250 ° C. or less.
ことを特徴とする請求項４または５に記載の熱式空気流
量計。6. The thermal air flow meter according to claim 4, wherein the thickness of the protective film is 10 μm or less.
は１より大きい整数である）で表されることを特徴とす
る請求項４乃至６のいずれかに記載の熱式空気流量計。7. The polyimide according to the formula (1) (Where R1 is a divalent organic group having 2 or more carbon atoms, n
The thermal air flowmeter according to any one of claims 4 to 6, wherein is an integer greater than 1.
れ、前記ポリイミドが、化式（２） 【化２】 （但し、式中Ｒ２は１価の有機基、pは１より大きい整
数である）で表されるシロキサン化合物を含むことを特
徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の熱式空気流
量計。8. The electric insulating film is formed of silicon dioxide, and the polyimide is represented by the following formula (2). The thermal air flow rate according to any one of claims 4 to 7, further comprising a siloxane compound represented by the formula (wherein, R2 is a monovalent organic group, and p is an integer greater than 1). Total.
とは１価の有機基、qとrは１より大きい整数である）で
表されることを特徴とする請求項８に記載の熱式空気流
量計。9. The siloxane compound represented by the formula (3): Or, the chemical formula (4) (Where R3 and R5 are divalent organic groups, R4 and R6
Is a monovalent organic group, and q and r are integers greater than 1.) 9. The thermal air flowmeter according to claim 8, wherein
に記載の熱式空気流量計。10. The organic group wherein R1 is represented by the following formula (5). The thermal air flowmeter according to any one of claims 7 to 9, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22596199A JP3610484B2 (en) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Thermal air flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22596199A JP3610484B2 (en) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Thermal air flow meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001050787A true JP2001050787A (en) | 2001-02-23 |
| JP3610484B2 JP3610484B2 (en) | 2005-01-12 |
Family
ID=16837606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22596199A Expired - Lifetime JP3610484B2 (en) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Thermal air flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3610484B2 (en) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6644113B2 (en) | 2001-04-27 | 2003-11-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Flow-rate detecting device for heat-sensitive type flow sensor |
| JP2005308676A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Kuramoto Seisakusho Co Ltd | Heater device, and gas sensor unit using the same |
| EP1746393A1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-24 | Hitachi, Ltd. | Thermal type gas flow measuring apparatus comprising a diaphragm |
| US7211873B2 (en) | 2003-09-24 | 2007-05-01 | Denso Corporation | Sensor device having thin membrane and method of manufacturing the same |
| JP2008026206A (en) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Hitachi Ltd | Thermal gas flow sensor and apparatus for controlling internal combustion engine using the same |
| JP2010197319A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Measurement element |
| JP2011075354A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Air flowmeter |
| US7992435B2 (en) * | 2008-09-30 | 2011-08-09 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Air flow meter |
| WO2013008273A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flowmeter |
| JP2014009974A (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Flow rate measurement device |
| JP2014109538A (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Denso Corp | Physical quantity sensor |
| JP2015227892A (en) * | 2015-09-16 | 2015-12-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flow measuring device |
| EP2629065A4 (en) * | 2010-10-13 | 2017-12-13 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Flow sensor and production method therefor, and flow sensor module and production method therefor |
| JP2020016465A (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | ミネベアミツミ株式会社 | Fluid sensor |
| WO2023145568A1 (en) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | ミネベアミツミ株式会社 | Fluid sensor |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5675716B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-02-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Thermal air flow sensor |
| JP6182657B2 (en) * | 2016-10-24 | 2017-08-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flow measuring device |
| JP6231241B2 (en) * | 2017-07-20 | 2017-11-15 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flow measuring device |
-
1999
- 1999-08-10 JP JP22596199A patent/JP3610484B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6644113B2 (en) | 2001-04-27 | 2003-11-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Flow-rate detecting device for heat-sensitive type flow sensor |
| US7211873B2 (en) | 2003-09-24 | 2007-05-01 | Denso Corporation | Sensor device having thin membrane and method of manufacturing the same |
| JP2005308676A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Kuramoto Seisakusho Co Ltd | Heater device, and gas sensor unit using the same |
| EP1746393A1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-24 | Hitachi, Ltd. | Thermal type gas flow measuring apparatus comprising a diaphragm |
| JP2008026206A (en) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Hitachi Ltd | Thermal gas flow sensor and apparatus for controlling internal combustion engine using the same |
| US7992435B2 (en) * | 2008-09-30 | 2011-08-09 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Air flow meter |
| JP2010197319A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Measurement element |
| US8104355B2 (en) | 2009-02-27 | 2012-01-31 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Thermal humidity sensor |
| JP2011075354A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Air flowmeter |
| EP2629065A4 (en) * | 2010-10-13 | 2017-12-13 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Flow sensor and production method therefor, and flow sensor module and production method therefor |
| US9134153B2 (en) | 2011-07-13 | 2015-09-15 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Flowmeter |
| CN103649694A (en) * | 2011-07-13 | 2014-03-19 | 日立汽车系统株式会社 | Flowmeter |
| US20140159174A1 (en) * | 2011-07-13 | 2014-06-12 | Hitachi Aautomotive Systems, Ltd. | Flowmeter |
| JPWO2013008273A1 (en) * | 2011-07-13 | 2015-02-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flowmeter |
| WO2013008273A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flowmeter |
| JP2014009974A (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Flow rate measurement device |
| JP2014109538A (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Denso Corp | Physical quantity sensor |
| JP2015227892A (en) * | 2015-09-16 | 2015-12-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flow measuring device |
| JP2020016465A (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | ミネベアミツミ株式会社 | Fluid sensor |
| WO2023145568A1 (en) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | ミネベアミツミ株式会社 | Fluid sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3610484B2 (en) | 2005-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3610484B2 (en) | Thermal air flow meter | |
| US7992435B2 (en) | Air flow meter | |
| JP3709373B2 (en) | Flow measuring device | |
| EP1452838B1 (en) | Thermal flow rate sensor | |
| JP2003279394A (en) | Gas flowmeter and its manufacturing method | |
| JP4292026B2 (en) | Thermal flow sensor | |
| CN1896697A (en) | Gas flow measuring apparatus | |
| EP1291622A2 (en) | Thermal mass flow meter with particle protection | |
| JP2001027558A (en) | Thermal type flowrate sensor | |
| JP2010101887A (en) | Mass flow sensor, and automobile including the same | |
| CN107949783B (en) | Gas sensor device | |
| CN108027267B (en) | Flow sensor | |
| JP4474308B2 (en) | Flow sensor | |
| JP5857050B2 (en) | Flowmeter | |
| US7721599B2 (en) | Reduced resistance thermal flow measurement device | |
| US6644113B2 (en) | Flow-rate detecting device for heat-sensitive type flow sensor | |
| JP2002071415A (en) | Thermal air flow rate sensor and method for forming it | |
| JP2001012985A (en) | Thermal air flow rate sensor and controller for internal combustion engine | |
| JP5315196B2 (en) | Air flow meter | |
| JP2004294207A (en) | Sensor device | |
| JP4254476B2 (en) | Semiconductor sensor | |
| JP4062083B2 (en) | Flow sensor and manufacturing method thereof | |
| JPWO2003102974A1 (en) | Platinum thin film and thermal sensor | |
| JPH11201792A (en) | Flow detecting element and flow sensor | |
| KR20110062217A (en) | Environmental measurement sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040311 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040513 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040817 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040914 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041006 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3610484 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071029 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121029 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121029 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |