JP2006118929A - マイクロフローセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】流速検出部の物理的大きさを小さくし、安価な構成で、微小流量を計測できるようにする。
【解決手段】センサ部９と信号取り出し用の電極パッドＰ１〜Ｐ６とをセンサチップ１０の上面に形成する。信号取り出し用の電極パッドＰ１〜Ｐ６と外部回路との接続は、ボンディングワイヤではなく、配線基板１８を介して行う。配線基板１８には、信号取り出し用の電極パッドＰ１〜Ｐ６に接続されるコンタクトパッドと、ヘッダ部１２の電極ピンＴ１〜Ｔ６に接続される外部回路接続用の電極パッドと、コンタクトパッドと外部回路接続用の電極パッドとを接続する配線パターンを形成する。配線基板１８に矩形状の開口１８−１を設け、センサ部９を覆わないようにし、計測対象の流体の流通路とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、熱式流速センサなどのマイクロフローセンサに関するものである。

従来より、この種のマイクロフローセンサとして、熱式流速センサが用いられている。例えば、流量計では、熱式流速センサを用いて流体の流速を検出し、この検出した流速に流路の断面積を乗じて流体の流量を求める。

図１９に熱式流速センサのセンサチップの一例を示す。図２０にこのセンサチップにおけるダイアフラム部の概略断面構造を示す。図１９および図２０において、１はシリコンチップ（基台）、２は基台１の上面に空間３を設けて薄肉状に形成されたダイアフラム部、４はダイアフラム部２上に形成された金属薄膜の発熱体（ヒータ）、５Ｕおよび５Ｄはヒータ４の両側に形成された金属薄膜の感熱抵抗体（温度センサ）、６はダイアフラムを貫通するスリット、７は周囲温度センサ（金属薄膜の感熱抵抗体）、Ｐ１〜Ｐ６は信号取り出し用の電極パッドである。なお、ヒータ２や温度センサ５Ｕ，５Ｄは例えば窒化シリコンからなる薄膜の絶縁層８により覆われている。また、ダイアフラム部２上に形成されたヒータ４と温度センサ５Ｕ，５Ｄとによって、センサ部９が構成されている。

このセンサチップ１０は、図２１に示されるように、センサパッケージ１１のヘッダ部１２に搭載される。すなわち、ヘッダ部１２上にセンサチップ１０をダイボンド接合（機械的接合）し、センサチップ１０上の電極パッドＰ１〜Ｐ６とヘッダ部１２上の電極ピンＴ１〜Ｔ６との間をワイヤボンド接合（電気的接合）する。そして、このセンサチップ１０を搭載したセンサパッケージ１１を熱式流速センサ１３とし、図２２に示すように、Ｏリング１４を介して管路１５にセットする。この際、熱式流速センサ１３のセンサチップ１０は、すなわちセンサ部９を中心とする流速検出部は、計測対象の流体に晒されるように、管路１５における流路１６の内部に突き出すようにして配置する。

この熱式流速センサ１３を用いた流量計１７の原理を述べる。センサ部９において、ヒータ４は周囲温度より一定の温度高くなるように駆動され、温度センサ５Ｕ，５Ｄは定電流または定電圧で駆動される。計測対象の流体の流速が零の時には温度センサ５Ｕ，５Ｄの温度は同一になり、温度センサ５Ｕ，５Ｄの抵抗値に差は生じない。計測対象の流体の流れがある時には、上流に位置する温度センサ（上流側温度センサ）５Ｕは、ヒータ４の方向へ向かう流体の流れにより熱が運び去られるので冷却される。一方、下流に位置する温度センサ（下流側温度センサ）５Ｄは、ヒータ４の方向からの流体の流れによって熱せられる。これによって、上流側温度センサ５Ｕと下流側温度センサ５Ｄの抵抗値に差が生じ、この抵抗値の差を電圧値の差として検出することにより、計測対象の流体の流速ｖが求められる。この流速ｖに流路１６の断面積Ｓを乗じることによって計測対象の流体の流量Ｑが求められる。

この流量計１７では、流速検出部における流路１６の断面積を小さくし、センサ部９を通過する流体の流速を高めることによって、低流量の計測が可能である。すなわち、図２３に示すように、流路１６を途中で絞り、この絞り部１６−２を流れる流体にセンサ部９が晒されるように、熱式流速センサ１３を管路１５にセットすることによって、低流量の計測が可能となる（例えば、特許文献１，２参照）。図２４に図２３におけるＩ−Ｉ線断面図を示す。なお、図２３および図２４では、簡略化のために、熱式流速センサ１３は断面としては示していない。この場合、絞り部１６−２では流体の流速が高まり、すなわち入口部１６−１の流速ｖよりもセンサ部９を通過する流体の流速ｖ１が大きくなり、この高められた流体の流速ｖ１と絞り部１６−２の流路の断面積Ｓ１とから計測対象の流体の流量Ｑが求められる。

特開平２−２６３１１７号公報 特開平３−０５３１２５号公報 特開平７−０１２６１０号公報

しかしながら、図２３に示した流量計１７では、絞り部１６−２の流路の断面積Ｓ１が流速検出部の物理的な大きさによって規制される。すなわち、センサチップ１０はヘッダ部１２にワイヤボンド接合されており、ボンディングワイヤなどを含めた流速検出部の物理的大きさにより、絞り部１６−２の幅や高さが規制される。このため、絞り部１６−２の流路の断面積Ｓ１を流速検出部の物理的大きさによって規制される断面積Ｓ０（図２５参照）以上に小さくすることができず、微小流量を計測する際の支障となっていた。

なお、基台１のセンサ部９とは反対側の面（裏面）に信号取り出し用の電極を形成することによって、センサ部９の面（表面）側のワイヤボンディングを省略したものもあるが（特許文献３参照）、基台１の裏面に電極を形成するのは、製造工程が複雑となり、製造コストがアップするという問題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、流速検出部の物理的大きさを小さくし、安価な構成で、微小流量を計測することが可能なマイクロフローセンサを提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、計測対象の流体の速度を検出するセンサ部と，このセンサ部からの信号取り出し用の電極パッドとが同一面上に形成されたセンサチップと、信号取り出し用の電極パッドと接続されたコンタクトパッドと，外部回路と接続される外部回路接続用の電極パッドと，コンタクトパッドと外部回路接続用の電極パッドとを接続する配線パターンとを有する配線基板とを設けたものであり、センサチップのセンサ部の上面は配線基板により覆われていないことを特徴とする。
この発明において、センサ部と信号取り出し用の電極パッドとはセンサチップの同一面上に形成され、信号取り出し用の電極パッドと外部回路との接続は、ボンディングワイヤではなく、配線基板を介して行われる。すなわち、センサチップの信号取り出し用の電極パッドは、配線基板のコンタクトパッド，配線パターン，外部回路接続用の電極パッドの経路で、外部回路と接続される。また、センサチップのセンサ部の上面は、配線基板により覆われず、計測対象の流体の流通路とされる。

なお、本発明において、配線基板をフレキシブルな基板とすると、配線基板を折り曲げて、外部回路接続用の電極パッドと外部回路との接続を柔軟に行うことが可能となる。
また、本発明において、コンタクトパッドと外部回路接続用の電極パッドとは、必ずしも配線基板の同一面に形成しなくてもよく、一方の面にコンタクトパッドを、他方の面に外部回路接続用の電極パッドを形成し、一方の面と他方の面とを横断する配線パターンで接続するようにしてもよい。例えば、配線基板をフレキシブルな基板とし、一方の面にコンタクトパッドを、他方の面に外部回路接続用の電極パッドを形成すれば、センサチップを配線基板で包むようにして設け、センサ部が形成されていないセンサチップの裏面側に外部回路接続用の電極パッドを位置させ、外部回路との接続を行うことが可能となる。

また、本発明において、センサチップのセンサ部の上面は、配線基板により覆われていなければよく、配線基板の一部をくり抜いた空間（開口）としたり、配線基板を分割して設け、この分割した配線基板の端面を対向させた空間（流体の流れ方向に貫通したスリット）としたりしてもよい。なお、スリットとして設ける場合、このスリットの上面にカバーを設けるようにしてもよい。

また、スルーホールと、このスルーホール内に形成され配線基板の外部回路接続用の電極パッドと接続される導通路とを有する台座を設け、この台座に配線基板を搭載するようにしてもよい。また、この台座と配線基板とで作られる空間にセンサチップを収容するようにしてもよい。

本発明によれば、センサ部と信号取り出し用の電極パッドとをセンサチップの同一面上に形成し、信号取り出し用の電極パッドと外部回路との接続を配線基板を介して行うようにしたので、流速検出部からボンディングワイヤがなくなり、すなわち流速検出部の物理的大きさが小さくなり、安価な構成で、微小流量を計測することができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明の一実施の形態を示す熱式流速センサの要部の斜視図である。この熱式流速センサでは、ヘッダ部１２にセンサチップ１０をダイアボンド接合し、センサチップ１０上の電極パッドＰ１〜Ｐ６とヘッダ部１２上の電極ピンＴ１〜Ｔ６との間をワイヤボンド接続ではなく、配線基板１８を介して接続している。

図２（ａ）に配線基板１８の平面図を、図２（ｂ）に図２（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図を、図２（ｃ）に図２（ａ）におけるｃ−ｃ線断面図を示す。配線基板１８には、その中央部に、矩形状の開口１８−１が形成されている。開口１８−１の短辺１８ａ，１８ｂは、配線基板１８の下面（裏面）１８ｄから上面（表面）１８ｃへ向かって拡がる傾斜面とされている。

また、配線基板１８の下面１８ｄには、コンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６と外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６が形成されている。コンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ３と外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ３とは配線パターンＰＣ１〜ＰＣ３によって接続されており、コンタクトパッドＰＡ４〜ＰＡ６と外部回路接続用の電極パッドＰＢ４〜ＰＢ６とは配線パターンＰＣ４〜ＰＣ６によって接続されている。

図１では、図２に示した配線基板１８をセンサチップ１０上に載置し、センサチップ１０の信号取り出し用の電極パッドＰ１〜Ｐ６と配線基板１８のコンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６との間、および外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６とヘッダ部１２上の電極ピンＴ１〜Ｔ６との間を導電性接合材（半田や接着剤）で接続している。この状態において、配線基板１８の開口１８−１は、センサチップ１０のセンサ部９の上面に位置する。このセンサチップ１０および配線基板１８が取り付けられたヘッダ部１２は、図３に示すようにセンサパッケージ１１のブラケット１９に接合され、熱式流速センサ１３Ａとされる。

図４にこの熱式流速センサ１３Ａの管路１５へのセット状況を示す。この図は熱式流速センサ１３Ａの流速検出部を流体の流れ方向の上流側から見た断面図である。センサチップ１０のセンサ部９の上面には配線基板１８の開口１８−１が位置している。すなわち、センサ部９の上面は、配線基板１８で覆われない空間とされている。また、配線基板１８の上面１８ｃ側には、高さ方向に僅かな隙間Ｈ１が設けられている。

流路１６を流れる流体は、配線基板１８の上面１８ｃ側の通路１６ａと、下面１８ｄ側の通路１６ｂを通り、下流へと流れて行く。配線基板１８の上面１８ｃ側の通路１６ａを流れる流体は、配線基板１８の開口１８−１を流通路として、センサチップ１０のセンサ部９上を流れる。この際、流体の流れに直交する開口１８−１の短辺１８ａ，１８ｂは傾斜面とされているので、センサ部９への流体の流れをスムーズとする。

この熱式流速センサ１３Ａでは、配線基板１８を介してセンサチップ１０上の電極パッドＰ１〜Ｐ６とヘッダ部１２上の電極ピンＴ１〜Ｔ６とを接続しているので、流速検出部からボンディングワイヤがなくなり、配線基板１８の上面１８ｃ側の通路１６ａの断面積を小さくすることができ、センサ部９を通過する流体の速度を増大させて、微小流量を計測することができるようになる。

また、この熱式流速センサ１３Ａでは、センサ部９と信号取り出し用の電極パッドＰ１〜Ｐ６とをセンサチップ１０の同一面上に形成しているので、すなわちセンサチップ１０の裏面に外部回路との接続用の電極を形成するという構造をとっていないので、製造工程が簡単であり、安価な構成とすることができる。

また、この熱式流速センサ１３Ａでは、配線基板１８を取り付けたセンサチップ１０をセンサアセンブリとし、このセンサアセンブリのヘッダ部１２への搭載の時期を、ヘッダ部１２のブラケット１９への接合後やセンサチップ１０の制御基板（図示せず）への接続時というように、ヘッダ部１２のブラケット１９への接合工程よりも後の工程にずらすことが可能であるので、途中工程に起因する不良発生のための仕損を防止することができ、生産コストを低減させることが可能となる。

すなわち、従来のワイヤボンド工程は、ヘッダ部１２をブラケット１９へ接合する前の段階でなければ実施できない。熱式流速センサを得るまでは、その後、いくつかの工程を経るが、その間で何か不良が発生すると、ヘッダ部１２やセンサチップ１０の方に問題がなくても部品の取り外しができないため、救済することができず、仕損となっていた。これに対し、本実施の形態の熱式流速センサ１３Ａでは、上述したように、センサアセンブリのヘッダ部１２への搭載の時期をヘッダ部１２のブラケット１９への接合工程よりも後の工程にずらすことができるので、仕損を防止することが可能となる。

〔実施の形態２〕
実施の形態１では、配線基板１８の中央部をくり抜く形で開口１８−１を形成したが、図５（ａ）に示すように、流体の流れに対しその上流側を開いた開口１８−２とし、センサ部９を通過する流体の量を多くするようにしてもよい。

〔実施の形態３〕
また、図５（ｂ）に示すように、配線基板１８を２分割し、一方の配線基板１８Ａの端面１８Ａ１と他方の配線基板１８Ｂの端面１８Ｂ１とを隙間を設けて対向配置するようにしてもよい。これにより、センサ部９の上部に位置する空間が、流体の流れ方向に貫通したスリット１８−３とされる。センサ部９の上部に位置する空間をスリット１８−３とすることにより、図６に示すように図４で必要としていた配線基板１８の上面１８ｃ側の通路１６ａをなくし、センサ部９を通過する流体の速度をさらに高めることが可能となる。

〔実施の形態４〕
実施の形態３（図４）では、配線基板１８の下面１８ｄ側に通路１６ｂが生じており、これが流速検出部における流路の断面積を広げている。そこで、実施の形態４では、センサチップ１０と同程度の厚みの台座２０（図７参照）を設け、この台座２０を配線基板１８の下面１８ｄ側に配置することによって（図８参照）、通路１６ｂを塞ぐようにする。すなわち、台座２０にセンサチップ１０が入る角穴２０−１と、電極ピンＴ１〜Ｔ６が入るスルーホール２０ａ〜２０ｆを設け、配線基板１８Ａ，１８Ｂとヘッダ部１２との間に台座２０を位置させる。これにより、配線基板１８の下面１８ｄ側の通路１６ｂが塞がれ、流速検出部における流路の断面積がほゞスリット８−３の断面積のみとなり、センサ部９を通過する流体の速度をさらに高めることが可能となる。

〔実施の形態５〕
実施の形態１〜４では、配線基板１８としてフレキシブル性のない基板を使用しているが、以下に例示するようにフレキシブル性のある基板を使用してもよい。なお、ここでは、センサチップをヘッダ部ではなく基板に搭載する基板搭載型を例にとって説明するが、ヘッダ搭載型でも同様にして構成することができることは言うまでもない。

〔実施の形態５の第１例〕
図９（ａ）に実施の形態５の第１例の要部の平面図を、図９（ｂ）に図９（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図を示す。このように、配線基板２１をその中央部に開口２１−１を形成したフレキシブルな基板とし、この配線基板２１の長手方向（流体の流れ方向）の前縁および後縁を下方に湾曲させて、配線基板２１の下面２１ａに形成されている外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６をベース基板２２上に形成されている電極パッドＰＤ１〜ＰＤ６に導電性接合材を用いて接続するようにしてもよい。

〔実施の形態５の第２例〕
図１０（ａ）に実施の形態５の第２例の要部の平面図を、図１０（ｂ）に図１０（ａ）におけるＡ方向から見た側面図を、図１０（ｃ）に図１０（ａ）におけるＢ方向から見た側面図を示す。このように、配線基板２３をベース部２３Ａと折り曲げ部２３Ｂ，２３Ｃとを有するフレキシブルな基板とし、ベース部２３Ａにシリコンチップ１０を載せ、シリコンチップ１０を包むように折り曲げ部２３Ｂ，２３Ｃを湾曲させ、折り曲げ部２３Ｂ，２３Ｃの下面（湾曲させる前の状態では上面）に形成されているコンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６をシリコンチップ１０上の電極パッドＰ１〜Ｐ６に導電性接合材を用いて接続するようにし、ベース部２３Ａの下面（コンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６が形成されている面とは反対側の面）に形成されている外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６をベース基板２４上に形成されている電極パッドＰＤ１〜ＰＤ６に導電性接合材を用いて接続するようにしてもよい。なお、図示してはいなが、コンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６と外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６とは、配線基板２３の表裏面を横断する配線パターンで接続されている。

〔実施の形態６〕
図１１（ｃ）に複合基板を用いた熱式流速センサ１３Ｂの斜視図を示す。この熱式流速センサ１３Ｂは、複数の基板の接合体とされており、ベース基板２５と、このベース基板２５上に設けられる台座（多層基板）２６と、この台座２６上に設けられる配線基板２７Ａ，２７Ｂとから構成され、台座２６に設けられた角穴２６−１にセンサチップ１０を配置している。すなわち、台座２６と配線基板２７Ａ，２７Ｂとベース基板２５とで作られる空間にセンサチップ１０を収容している。また、配線基板２７Ａと２７Ｂとは、その端面２７Ａ１と２７Ｂ１とを隙間を設けて対向配置し、これによりセンサ部９の上部に流体の流れ方向に貫通するスリット２７−１を形成している。

台座２６には、図１１（ａ）に示すように、その上下面に貫通して導通路ＰＥ１〜ＰＥ６が設けられている。すなわち、台座２６にはスルーホールが設けられ、このスルーホール内に導通路ＰＥ１〜ＰＥ６が設けられている。ベース基板２５には、図１１（ｂ）に示すように、台座２６の下面２６ｂに露出する導通路ＰＥ１〜ＰＥ６に対応して、電極パッドＰＤ１〜ＰＤ６が形成されている。

配線基板２７Ａの下面２７Ａ２には、台座２６の上面２６ａに露出する導通路ＰＥ１〜ＰＥ３に対応して、外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ３が設けられている。また、配線基板２７Ａの下面２７Ａ２には、台座２６の角穴２６−１にセットされるセンサチップ１０上の信号取り出し用の電極パッドＰ１〜Ｐ３に対応して、コンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ３が設けられている。配線基板２７Ａの下面２７Ａ２において、外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ３とコンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ３とは、図１２（ａ）に配線基板２７Ａの裏面図を示すように、配線パターンＰＣ１〜ＰＣ３によって接続されている。配線基板２７Ｂの下面２７Ｂ２にも、配線基板２７Ａと同様にして、コンタクトパッドＰＡ４〜ＰＡ６と、外部回路接続用の電極パッドＰＢ４〜ＰＢ６と、配線パターンＰＣ４〜ＰＣ６が形成されている（図１２（ｂ）参照）。

〔熱式流速センサ１３Ｂの組立〕
先ず、台座２６の上面２６ａに配線基板２７Ａ，２７Ｂを載せ、台座２６の上面２６ａに露出する導通路ＰＥ１〜ＰＥ６と配線基板２７Ａ，２７Ｂの下面２７Ａ２，２７Ｂ２に位置する外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６とを導電性接合材で接続する。図１３に台座２６と配線基板２７Ａ，２７Ｂとの接合体を裏面側から見た図を示す。これにより、配線基板２７Ａ，２７ＢのコンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６と台座２６の導通路ＰＥ１〜ＰＥ６とが、配線パターンＰＣ１〜ＰＣ３、外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６を介して接続された状態となる。

次に、この接合体の角穴２６−１にセンサチップ１０を入れ、センサチップ１０上の電極パッドＰ１〜Ｐ６と配線基板２７Ａ，２７Ｂの下面２７Ａ２，２７Ｂ２に位置するコンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６とを導電性接合材で接続する。この際、加圧しながら電極パッドＰ１〜Ｐ６とコンタクトパッドＰＡ１〜ＰＡ６との接続を図ることにより、強固な接合を得る。そして、この台座２６と配線基板２７Ａ，２７Ｂとセンサチップ１０との接合体をベース基板２５に載せ、台座２６の下面２６ｂに露出する導通路ＰＥ１〜ＰＥ６とベース基板２５上の電極パッドＰＤ１〜ＰＤ６とを導電性接合材で接続し、熱式流速センサ１３Ｂとする。

図１４にこの熱式流速センサ１３Ｂの管路１５へのセット状況を示す。この図は熱式流速センサ１３Ｂの流速検出部を流体の流れ方向の上流側から見た断面図である。センサチップ１０のセンサ部９の上面には配線基板２７Ａと２７Ｂとの対向空間として作られるスリット２７−１が位置している。配線基板２７Ａ，２７Ｂの上面側の通路１６ａを流れる流体は、配線基板２７Ａと２７Ｂとの間のスリット２７−１を流通路として、センサチップ１０のセンサ部９上を流れる。

なお、図１５に示すように、配線基板２７Ａ，２７Ｂの上面にカバー２８を接合し、スリット２７−１をトンネル状の流路とするようにしてもよい。また、このカバー２８は基材素材で作っておき、他の基板と始めから一体となっていてもよい。また、図１６に示すように、カバー２８にシールド材２９をつけて、熱式流速センサ１３Ｂを管路１５にセットするようにしてもよい。これにより、カバー２８の上面側の通路１６ａが塞がれ、流速検出部における流路の断面積がほゞスリット２７−１の断面積のみとなり、センサ部９を通過する流体の速度をさらに高めることが可能となる。また、熱式流速センサ１３Ｂの取り付け精度にセンサ特性があまり左右されなくなる。

また、図１７に示すように、ベース基板２５に段差２５−１を設け、この段差２５−１に台座２６と配線基板２７Ａ，２７Ｂとセンサチップ１０との接合体をセットするようにしてもよい。この例では、スリット２７−１の底面の位置をベース基板２５の上面２５ａとほゞ同一とし、配線基板２７Ａ，２７Ｂの上面にはカバー２８を接合するようにしている。

また、図１８にその一例を示すように、ヘッダ部１２に配線基板２７Ａ，２７Ｂとセンサチップ１０との接合体をセットするようにしてもよい。この例では、ヘッダ部１２に突部１２−１を設け、この突部１２−１にセンサチップ１０を載せている。また、台座２６には、ヘッダ部１２上の電極ピンＴ１〜Ｔ６用のスルーホールを設け、このスルーホールから露出する電極ピンＴ１〜Ｔ６に配線基板２７Ａ，２７Ｂの下面に位置する外部回路接続用の電極パッドＰＢ１〜ＰＢ６を接続するようにしている。

本発明の一実施の形態を示す熱式流速センサの要部の斜視図である。 この熱式流速センサのセンサチップ上に搭載する配線基板の平面図および側断面図である。 センサチップをセンサパッケージのヘッダ部に搭載した熱式流速センサを示す側面図である。 この熱式流速センサの管路へのセット状況を示す断面図である。 配線基板に形成する開口の別の例を示す図である。 配線基板に形成する開口をスリットとした場合の熱式流速センサの管路へのセット状況を示す断面図である。 この熱式流速センサに用いる台座を例示する斜視図である。 台座を用いた場合の熱式流速センサの管路へのセット状況を示す断面図である。 配線基板をフレキシブルな基板とした場合の第１例を示す平面図および側断面図である。 配線基板をフレキシブルな基板とした場合の第２例を示す平面図および側面図である。 複合基板を用いた熱式流速センサの組み立て工程を示す斜視図である。 配線基板の下面（裏面）に形成されたコンタクトバッド、外部回路接続用の電極パッドおよび配線パターンを示す図である。 台座と配線基板との接合体を裏面側から見た図である。 複合基板を用いた熱式流速センサの管路へのセット状況を示す断面図である。 配線基板の上面にカバーを接合する例を示す斜視図である。 カバーにシールド材をつけて熱式流速センサを管路にセットした状態を示す断面図である。 ベース基板に段差を設けた例を示す斜視図である。 ヘッダ部に配線基板とセンサチップとの接合体をセットするようにした例を示す斜視図である。 熱式流速センサのセンサチップの一例を示す斜視図である。 このセンサチップにおけるダイアフラム部の概略断面構造を示す図である。 このセンサチップをセンサパッケージのヘッダ部に搭載した熱式流速センサを示す側面図である。 この熱式流速センサを管路にセットした状態を示す断面図である。 管路の途中を絞りその絞り部に熱式流速センサをセットした状態を示す側断面図である。 図２３におけるＩ−Ｉ線断面図である。 熱式流速センサの流速検出部の物理的大きさによって規制される流路の断面積Ｓ０を示す図である。

符号の説明

１…基台、２…ダイアフラム部、３…空間、４…ヒータ、 ５Ｕ，５Ｄ…温度センサ、６…スリット、Ｐ１〜Ｐ６…信号取り出し用の電極パッド、９…センサ部、１０…センサチップ、１１…センサパッケージ、１２…ヘッダ部、Ｔ１〜Ｔ６…電極ピン、１８…配線基板、１８−１…開口、ＰＡ１〜ＰＡ６…コンタクトバッド、ＰＢ１〜ＰＢ６…外部回路接続用の電極パッド、ＰＣ１〜ＰＣ６…配線パターン、１８−２…開口、１８−３…スリット、２０…台座、２０−１…角穴、２０ａ〜２０ｆ…スルーホール、１８Ａ，１８Ｂ…配線基板、２１…配線基板、２２，２４，２５…ベース基板、２３…配線基板、２３Ａ…ベース部、２３Ｂ，２３Ｂ…折り曲げ部、２６…台座（多層基板）、２７Ａ，２７Ｂ…配線基板、２７−１…スリット、ＰＥ１〜ＰＥ６…導通路、２８…カバー、１３Ａ，１３Ｂ…熱式流速センサ。

Claims (7)

1. 計測対象の流体の速度を検出するセンサ部と，このセンサ部からの信号取り出し用の電極パッドとが同一面上に形成されたセンサチップと、
   前記信号取り出し用の電極パッドと接続されたコンタクトパッドと，外部回路と接続される外部回路接続用の電極パッドと，前記コンタクトパッドと前記外部回路接続用の電極パッドとを接続する配線パターンとを有する配線基板とを備え、
   前記センサチップのセンサ部の上面は前記配線基板により覆われていないことを特徴とするマイクロフローセンサ。
2. 請求項１に記載されたマイクロフローセンサにおいて、
   前記配線基板は、フレキシブルな基板であることを特徴とするマイクロフローセンサ。
3. 請求項１に記載されたマイクロフローセンサにおいて、
   前記配線基板は、一方の面に前記コンタクトパッドが形成され、他方の面に前記外部回路接続用の電極パッドが形成されていることを特徴とするマイクロフローセンサ。
4. 請求項１に記載されたマイクロフローセンサにおいて、
   前記センサチップのセンサ部の上面は、前記配線基板の端面が対向する空間とされ、この空間は前記流体の流れ方向に貫通したスリットとされていることを特徴とするマイクロフローセンサ。
5. 請求項４に記載されたマイクロフローセンサにおいて、
   前記スリットの上面にカバーが設けられていることを特徴とするマイクロフローセンサ。
6. 請求項１に記載されたマイクロフローセンサにおいて、
   前記配線基板が搭載される台座を備え、
   前記台座は、スルーホールと、このスルーホール内に形成され前記配線基板の外部回路接続用の電極パッドと接続される導通路とを有する
   ことを特徴とするマイクロフローセンサ。
7. 請求項６に記載されたマイクロフローセンサにおいて、
   前記センサチップは、前記台座と前記配線基板とで作られる空間に収容されていることを特徴とするマイクロフローセンサ。
   

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