JP2006017723A - 基板に凹部を備えた熱式流量センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱式流量センサであって、第1の面及び反対側の第2の面を有する第1の基板、第2の基板、及び第3の基板を含む。第1の基板は第2の基板に結合され、第3の基板は第2の基板に結合されている。第2の基板は内部に形成された溝を有し、その第2の基板、第1の基板の第2の面、及び第3の基板の第1の面によって画定された導管が形成されている。ヒーターが導管の反対側の第1の基板の第1の面に配置され、第1の温度センサが導管の反対側の第1の基板の第1の面に配置され、第2の温度センサが導管の反対側の第1の基板の第1の面に配置されている。第1の凹部が、ヒーターと第1及び第2の温度センサの一方との間の前記第1の基板の第1及び第2の面の少なくとも一方に形成されている。
【選択図】図1
Description
1.体液が生体適合性ガラスとしか接触しない。
2.Ti/Ptセンサ、ヒーター、及びセンサの電子素子が同じ基板に配置されるため製造コストを削減できる。
3.センサ電子素子は、フリップチップ技術によって製造できるASICを利用して劇的に小型化することができる。
(1)熱式流量センサであって、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第1の基板と、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第2の基板であって、前記第1の基板の前記第2の面が前記第2の基板の前記第1の面に当接するように前記第1の基板に結合された、前記第2の基板と、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第3の基板であって、前記第2の基板の前記第2の面が前記第3の基板の前記第1の面に当接するように前記第2の基板に結合された、前記第3の基板と、
前記第2の基板が内部に形成された溝を有し、これにより、前記第2の基板、前記第1の基板の前記第2の面、及び前記第3の基板の前記第1の面によって画定された導管が形成されており、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置されたヒーターと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第1の温度センサと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第2の温度センサとを含み、
第1の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサの一方との間の前記第1の基板の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする熱式流量センサ。
(2)前記第2の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサの他方との間の前記第1の基板の前記第1の面に形成されていることを特徴とする実施態様(1)に記載の熱式流量センサ。
(3)前記第1の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする実施態様(1)に記載の熱式流量センサ。
(4)前記第2の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサの他方との間の前記第1の基板の前記第1の面に形成されており、前記第2の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする実施態様(2)に記載の熱式流量センサ。
(5)前記第1の凹部が、前記ヒーターに直接隣接して配置されていることを特徴とする実施態様(1)に記載の熱式流量センサ。
(7)前記第1の凹部が、前記第1の基板の前記第1の面に配置されていることを特徴とする実施態様(1)に記載の熱式流量センサ。
(8)前記第1の凹部が、前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする実施態様(1)に記載の熱式流量センサ。
(9)前記第1の凹部が第1の凹部と第2の凹部とから構成され、その第1の凹部が前記第1の基板の前記第1の面に配置され、前記第2の凹部が前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする実施態様(1)に記載の熱式流量センサ。
(10)熱式流量センサであって、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第1の基板と、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第2の基板であって、前記第1の基板の前記第2の面が前記第2の基板の前記第1の面に当接するように前記第1の基板に結合された、前記第2の基板と、
前記第1の基板及び前記第2の基板の少なくとも一方の内部に溝が形成され、これにより前記第1の基板及び前記第2の基板によって画定された導管が形成されており、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置されたヒーターと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第1の温度センサとを含み、
第1の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする熱式流量センサ。
(12)更に、前記ヒーターと前記第2の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面に形成された第2の凹部を含むことを特徴とする実施態様(11)に記載の熱式流量センサ。
(13)前記第1の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする実施態様(10)に記載の熱式流量センサ。
(14)前記第2の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする実施態様(12)に記載の熱式流量センサ。
(15)前記第1の凹部が前記ヒーターに直接隣接して配置されていることを特徴とする実施態様(10)に記載の熱式流量センサ。
(17)前記第1の凹部が前記第1の基板の前記第1の面に配置されていることを特徴とする実施態様(10)に記載の熱式流量センサ。
(18)前記第1の凹部が前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする実施態様(10)に記載の熱式流量センサ。
(19)前記第1の凹部が第1の凹部及び第2の凹部から構成され、その第1の凹部が前記第1の基板の前記第1の面に配置されており、前記第2の凹部が前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする実施態様(10)に記載の熱式流量センサ。
(20)熱式流量センサであって、
第1の上面、反対側の第2の下面、前記第1の上面と前記第2の下面との間に延在する少なくとも1つの側端部、及び入口開口及び出口開口を有する内部形成された導管を含み、前記各開口が少なくとも1つの側端部にそれぞれ形成されている、第1の基板と、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置されたヒーターと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第1の温度センサとを含み、
第1の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする熱式流量センサ。
(22)更に、前記ヒーターと前記第2の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面に形成された第2の凹部を含むことを特徴とする実施態様(21)に記載の熱式流量センサ。
(23)前記第1の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする実施態様(20)に記載の熱式流量センサ。
(24)前記第2の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする実施態様(22)に記載の熱式流量センサ。
(25)前記第1の凹部が前記ヒーターに直接隣接して配置されていることを特徴とする実施態様(20)に記載の熱式流量センサ。
(27)本体内の導管内を流れる流体の流速を決定する方法であって、
前記本体が、第1の上面、反対側の第2の下面、前記第1の上面と前記第2の下面との間に延在する少なくとも1つの側端部、及び入口開口及び出口開口を有する本体内に形成された導管を含み、前記各開口が前記少なくとも1つの側端部に形成されており、前記方法が、
前記導管の前記入口開口内に流体が流れるようにするステップと、
前記導管から離れた反対側の前記本体の前記第1の面に配置されたヒーターで前記流体を加熱するステップと、
前記導管から離れた反対側の前記本体の前記第1の面に配置された第1の温度センサで前記流体の温度を検出するステップと、
前記ヒーターと前記第1の温度センサとの間の前記本体の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に第1の凹部を形成するステップと、
前記検出した温度に基づいて前記流体の流速を決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
(28)前記本体が、第1の面及び反対側の第2の面を有する第1の基板と、第1の面及び反対側の第2の面を有する少なくとも第2の基板を含み、前記第1の基板が、その第2の面が前記第2の基板の前記第1の面に当接するように前記第2の基板に結合され、前記第2の基板が内部に形成された溝を有し、これにより前記第2の基板及び前記第1の基板の前記第2の面によって画定された導管が形成されており、
前記形成するステップで、前記第1の凹部を前記第1の基板の前記第1の面に形成することを特徴とする実施態様(27)に記載の方法。
(29)更に、前記導管から離れた反対側の前記本体の前記第1の面に配置された第2の温度センサで前記流体の温度を検出するステップと、
第2の凹部を、前記ヒーターと前記第2の温度センサとの間の前記本体の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成するステップを含むことを特徴とする実施態様(27)に記載の方法。
(30)前記形成するステップで、前記第1の凹部及び前記第2の凹部を前記第1の基板の約半分の厚みまで延びるように前記第1の基板内に形成することを特徴とする実施態様(29)に記載の方法。
12 第1の基板
14 第2の基板
16 第3の基板
18 第1の基板の第1の面
20 第1の基板の第2の面
22 第2の基板の第1の面
24 第2の基板の第2の面
26 第3の基板の第1の面
28 第3の基板の第2の面
30、30’ 溝
32、32’、32’’ 導管
34 ヒーター
36 第1の温度センサ
38 第2の温度センサ
40 キャップ
42 内部区画
44 電子素子
46、46’’ 側端部
48、48’’ 入口開口
50、50’’ 出口開口
52、54 凹部
100 シャント
Claims (30)
- 熱式流量センサであって、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第1の基板と、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第2の基板であって、前記第1の基板の前記第2の面が前記第2の基板の前記第1の面に当接するように前記第1の基板に結合された、前記第2の基板と、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第3の基板であって、前記第2の基板の前記第2の面が前記第3の基板の前記第1の面に当接するように前記第2の基板に結合された、前記第3の基板と、
前記第2の基板が内部に形成された溝を有し、これにより、前記第2の基板、前記第1の基板の前記第2の面、及び前記第3の基板の前記第1の面によって画定された導管が形成されており、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置されたヒーターと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第1の温度センサと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第2の温度センサとを含み、
第1の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサの一方との間の前記第1の基板の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする熱式流量センサ。 - 前記第2の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサの他方との間の前記第1の基板の前記第1の面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量センサ。
- 前記第2の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサの他方との間の前記第1の基板の前記第1の面に形成されており、前記第2の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする請求項2に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が、前記ヒーターに直接隣接して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が、前記ヒーターに直接隣接して配置されており、第2の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサの他方との間の前記第1の基板の前記第1の面に形成されており、前記第2の凹部が、前記ヒーターに直接隣接して前記第1の凹部の反対側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が、前記第1の基板の前記第1の面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が、前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が第1の凹部と第2の凹部とから構成され、その第1の凹部が前記第1の基板の前記第1の面に配置され、前記第2の凹部が前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱式流量センサ。
- 熱式流量センサであって、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第1の基板と、
第1の面及び反対側の第2の面を有する第2の基板であって、前記第1の基板の前記第2の面が前記第2の基板の前記第1の面に当接するように前記第1の基板に結合された、前記第2の基板と、
前記第1の基板及び前記第2の基板の少なくとも一方の内部に溝が形成され、これにより前記第1の基板及び前記第2の基板によって画定された導管が形成されており、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置されたヒーターと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第1の温度センサとを含み、
第1の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする熱式流量センサ。 - 更に、前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第1の温度センサを含むことを特徴とする請求項10に記載の熱式流量センサ。
- 更に、前記ヒーターと前記第2の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面に形成された第2の凹部を含むことを特徴とする請求項11に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする請求項10に記載の熱式流量センサ。
- 前記第2の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする請求項12に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が前記ヒーターに直接隣接して配置されていることを特徴とする請求項10に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が前記ヒーターに直接隣接して配置されており、前記第2の凹部が、前記ヒーターに直接隣接して前記第1の凹部の反対側に配置されていることを特徴とする請求項12に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が前記第1の基板の前記第1の面に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が第1の凹部及び第2の凹部から構成され、その第1の凹部が前記第1の基板の前記第1の面に配置されており、前記第2の凹部が前記第1の基板の前記第2の面に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の熱式流量センサ。
- 熱式流量センサであって、
第1の上面、反対側の第2の下面、前記第1の上面と前記第2の下面との間に延在する少なくとも1つの側端部、及び入口開口及び出口開口を有する内部形成された導管を含み、前記各開口が少なくとも1つの側端部にそれぞれ形成されている、第1の基板と、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置されたヒーターと、
前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第1の温度センサとを含み、
第1の凹部が、前記ヒーターと前記第1の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする熱式流量センサ。 - 更に、前記導管の反対側の前記第1の基板の前記第1の面に配置された第2の温度センサを含むことを特徴とする請求項20に記載の熱式流量センサ。
- 更に、前記ヒーターと前記第2の温度センサとの間の前記第1の基板の前記第1の面に形成された第2の凹部を含むことを特徴とする請求項21に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする請求項20に記載の熱式流量センサ。
- 前記第2の凹部が、前記第1の基板の厚みの約半分まで前記第1の基板内に延びていることを特徴とする請求項22に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が前記ヒーターに直接隣接して配置されていることを特徴とする請求項20に記載の熱式流量センサ。
- 前記第1の凹部が前記ヒーターに直接隣接して配置されており、前記第2の凹部が、前記ヒーターに直接隣接して前記第1の凹部の反対側に配置されていることを特徴とする請求項22に記載の熱式流量センサ。
- 本体内の導管内を流れる流体の流速を決定する方法であって、
前記本体が、第1の上面、反対側の第2の下面、前記第1の上面と前記第2の下面との間に延在する少なくとも1つの側端部、及び入口開口及び出口開口を有する本体内に形成された導管を含み、前記各開口が前記少なくとも1つの側端部に形成されており、前記方法が、
前記導管の前記入口開口内に流体が流れるようにするステップと、
前記導管から離れた反対側の前記本体の前記第1の面に配置されたヒーターで前記流体を加熱するステップと、
前記導管から離れた反対側の前記本体の前記第1の面に配置された第1の温度センサで前記流体の温度を検出するステップと、
前記ヒーターと前記第1の温度センサとの間の前記本体の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に第1の凹部を形成するステップと、
前記検出した温度に基づいて前記流体の流速を決定するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記本体が、第1の面及び反対側の第2の面を有する第1の基板と、第1の面及び反対側の第2の面を有する少なくとも第2の基板を含み、前記第1の基板が、その第2の面が前記第2の基板の前記第1の面に当接するように前記第2の基板に結合され、前記第2の基板が内部に形成された溝を有し、これにより前記第2の基板及び前記第1の基板の前記第2の面によって画定された導管が形成されており、
前記形成するステップで、前記第1の凹部を前記第1の基板の前記第1の面に形成することを特徴とする請求項27に記載の方法。 - 更に、前記導管から離れた反対側の前記本体の前記第1の面に配置された第2の温度センサで前記流体の温度を検出するステップと、
第2の凹部を、前記ヒーターと前記第2の温度センサとの間の前記本体の前記第1の面及び前記第2の面の少なくとも一方に形成するステップを含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。 - 前記形成するステップで、前記第1の凹部及び前記第2の凹部を前記第1の基板の約半分の厚みまで延びるように前記第1の基板内に形成することを特徴とする請求項29に記載の方法。
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