JP2006090989A - ガスフローセンサ装置およびそれに用いるガスフローセンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持基板たる半導体基板11の一表面側に形成されたヒータ13と半導体基板11との間に介在する熱絶縁層12を有するガスフローセンサ10と、ガスフローセンサ10のヒータ13へ電気的な入力を与える駆動手段と、ガスの流れに起因したガスフローセンサ10のヒータ13の抵抗値の変化からガスの流量を求める信号処理手段とを備える。ガスフローセンサ10は、熱絶縁層12の熱伝導率をαi、熱容量をCiとし、半導体基板11の熱伝導率をαs、熱容量をCsとするとき、〔αi×Ci〕<〔αs×Cs〕の関係を満足し、駆動手段は、ヒータ13へ電気的な入力を間欠的に与える。
【選択図】 図1
Description
〔αi×Ci〕<〔αs×Cs〕
の関係を満足し、
駆動手段は、ガスフローセンサのヒータへ電気的な入力を間欠的に与えることを特徴とする。ここにおいて、電気的な入力とは、ヒータへ印加する電圧またはヒータへ供給する電流を意味している。
本実施形態のガスフローセンサ装置は、図1(a),(b)に示す構成のガスフローセンサ(以下、センサ素子と称す)10を備えている。
〔αi×Ci〕<〔αs×Cs〕
の関係を満足している。
本実施形態のガスフローセンサ装置の基本構成は実施形態1と略同じであり、実施形態1にて説明した信号処理手段40の構成が相違するだけなので図示を省略する。なお、センサ素子10および他の構成については実施形態1と同じである。
本実施形態のガスフローセンサ装置は、ガスフローセンサ(センサ素子)10の構成が実施形態1とは相違している。
本実施形態のガスフローセンサ装置は、図8に示す構成のセンサ素子10を備えている。
12 熱絶縁層
13 ヒータ
14 パッド
Claims (8)
- 支持基板の一表面側に形成されたヒータと支持基板との間に介在する熱絶縁層を有するガスフローセンサと、ガスフローセンサのヒータへ電気的な入力を与える駆動手段と、ガスの流れに起因したガスフローセンサのヒータの電気的特性の変化からガスの流量を求める信号処理手段とを備え、ガスフローセンサは、熱絶縁層の熱伝導率をαi、熱容量をCiとし、支持基板の熱伝導率をαs、熱容量をCsとするとき、
〔αi×Ci〕<〔αs×Cs〕
の関係を満足し、
駆動手段は、ガスフローセンサのヒータへ電気的な入力を間欠的に与えることを特徴とするガスフローセンサ装置。 - 前記信号処理手段は、前記駆動手段により前記ヒータへ間欠的に電気的な入力が与えられているときの前記ヒータの電圧と電流とに基づいて前記ヒータの抵抗値を演算し、前記ヒータの電気的特性である抵抗値の変化からガスの流量を求めることを特徴とする請求項1記載のガスフローセンサ装置。
- 前記信号処理手段は、演算により求めた前記ヒータの抵抗値が規定抵抗値に近づくように前記駆動手段から前記ヒータへ与える電気的な入力の大きさを変化させた後、前記ヒータの電気的特性である抵抗値の変化からガスの流量を求めることを特徴とする請求項2記載のガスフローセンサ装置。
- 前記ガスフローセンサは、前記ヒータが複数並設されており、前記信号処理手段は、前記各ヒータそれぞれの抵抗値の変化量に基づいてガスの流量およびガスの流れている方向を求めることを特徴とする請求項2または請求項3記載のガスフローセンサ装置。
- 前記ガスフローセンサは、前記ヒータからなる抵抗を4つ備えて当該4つの抵抗がブリッジ回路を構成するように接続されており、前記駆動手段は、ブリッジ回路の対角位置の一方の端子間に前記電気的な入力として電圧を印加し、前記信号処理手段は、ブリッジ回路の対向位置の他方の端子間の電圧の変化からガスの流量を求めることを特徴とする請求項1記載のガスフローセンサ装置。
- 前記ガスフローセンサは、前記熱絶縁層が多孔質層からなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のガスフローセンサ装置。
- 前記ガスフローセンサは、前記支持基板がシリコン基板からなり、前記熱絶縁層である前記多孔質層が多孔質シリコン層からなることを特徴とする請求項6記載のガスフローセンサ装置。
- 請求項7記載のガスフローセンサ装置に用いるガスフローセンサの製造方法であって、シリコン基板の一表面側の一部を陽極酸化することにより多孔質シリコン層からなる熱絶縁層を形成する熱絶縁層形成工程と、熱絶縁層上にヒータを形成するヒータ形成工程とを備えることを特徴とするガスフローセンサの製造方法。
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