JP2007315763A - Electromagnetic flow measuring apparatus - Google Patents

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Yoshitaka Amada
Kazuhisa Mori
Fumitoshi Yasui
義孝 天田
文敏 安井
森  和久
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Aichi Tokei Denki Co Ltd
愛知時計電機株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic flow measuring apparatus capable of highly accurately measuring a very small quantity of flow of a fluid to be measured and being efficiently mass-produced at low costs.
SOLUTION: The electromagnetic flow measuring apparatus is provided with an exciting device 30 including an exciting coil 32 for generating a magnetic field to a fluid to be measured flowing through a channel; a sensing part 10 comprising a pair of detection electrodes 16 and 18 arranged in contact with the fluid to be measured in a channel; and a measurement processing circuit for computing the quantity of flow of the fluid to be measured on the basis of detection signals output from the detection electrodes of the sensing part 10. The sensing part 10 is provided with a channel chip 11 in which a fine channel 11a is formed inside. The channel chip 11 is formed by overlaying a silicon substrate 12 and a glass substrate 13 on each other, and the detection electrodes 16 and 18 made of an electrically conductive material are formed in inner walls of the fine channel 11a by deposition.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被計測流体の流量を計測する電磁式流量計測装置に関し、特に微少流量を高精度で計測可能な電磁式流量計測装置に関する。 The present invention relates to an electromagnetic flow rate measuring device for measuring the flow rate of the fluid to be measured, an electromagnetic type flow measuring device capable of measuring particularly high precision minute flow rates.

従来、被計測流体の流れ方向に対し垂直に磁場を発生させ、被計測流体に接触して配置した1対の検出電極間に発生する起電力を検出し、その検出信号に基づき、被計測流体の流量を計測する電磁式流量計測装置が、下記特許文献1などで知られている。 Conventionally, to generate a magnetic field perpendicular to the flow direction of the fluid to be measured, it detects the electromotive force generated between the detecting electrode pair placed in contact with the fluid to be measured, based on the detection signal, a fluid to be measured electromagnetic flow rate measuring apparatus for measuring a flow rate are known in such Patent Document 1.
特開2003−42821号公報 JP 2003-42821 JP

この種の電磁式流量計測装置のセンシング部は、被計測流体が流通する流路内の内壁面近傍に1対の検出電極が配設され、被計測流体の流れを阻害せずに、比較的高い精度で液体の流量を計測できるが、高精度で計測可能な被計測流体の最小流速のフルスケールは、約0.3m/秒程度である。 Sensing unit of this type of electromagnetic flow rate measuring apparatus, the detection electrode pair near the inner wall surface in the flow path of a fluid to be measured flows is disposed, without inhibiting the flow of the fluid to be measured, a relatively can measure the flow rate of the liquid with high accuracy, full scale of the minimum flow rate of the measurable fluid to be measured with high accuracy, is about 0.3 m / sec.

このため、フルスケールが0.3m/秒のときに、微少流量(例えば10mL/分程度)の被計測流体を流す流路を製作する場合、流路が極めて細くなり、検出電極の取付け作業などが困難となる課題があった。 Therefore, when the full scale of 0.3 m / sec, when fabricating a flow path for flowing a fluid to be measured in the minute flow rate (e.g., 10 mL / min approximately), the channel is extremely thin, the mounting of the detection electrodes work like there is a problem that is difficult.

すなわち、例えば被計測流体の流量が10mL/分程度の微少流量の流体を計測する場合、被計測流体を通す流路の内径をd(m)とし、その流路に0.3m/秒の流速の被計測流体を流す場合、 That is, for example, when the flow rate of the fluid being measured to measure 10 mL / min about a minute flow rate of the fluid, the inner diameter of the flow path through which the fluid to be measured and d (m), of 0.3 m / sec to the flow path flow rate when passing a fluid to be measured of,
10×10 −6 /60=3.14×(d/2) 2 ×0.3 10 × 10 -6 /60=3.14×(d/2) 2 × 0.3
の式が成立するから、流路の内径dは、約0.84mmとなる。 Since expression is satisfied, the inner diameter d of the channel is about 0.84 mm.

したがって、このような微少流量の被計測流体を計測する電磁式流量計測装置においては、被計測流体を流すセンシング部の流路は、その内径が、約0.84mmという微小細管となり、このような微小細管内に絶縁性のライニングを取着し、且つ細管の壁面には1対の検出電極を取り付ける必要がある。 Accordingly, in the electromagnetic flow rate measuring device for measuring the fluid to be measured in such a small flow rate, the flow path of the sensing portion to flow a fluid to be measured, the inner diameter becomes a micro capillary of about 0.84 mm, like this and attaching an insulating lining into the fine capillary and the wall of the tubule is necessary to attach the detection electrode of the pair.

しかしながら、検出電極を取り付けるために、微小細管の壁面に微細な電極孔を穿設することになるが、精密加工用の工作機械を使用しても、このような微細な孔を精度良く穿設し、そこに細管の気密性を保持して検出電極を取り付ける作業は非常に難しく、効率良くセンシング部を製造することが困難である。 However, in order to mount the detection electrodes, it will be drilled fine electrode apertures on the wall of micro tubules, the use of machine tools for precision machining, precisely such fine pores drilled and, work for attaching a sensing electrode therein and holds the airtightness of the tubules are very difficult, difficult to produce efficiently sensing unit. このため、微少流量計測用の電磁式流量計測装置は、量産が難しく、製造コストが増大するという課題があった。 Therefore, electromagnetic flow measurement device for minute flow rate measurement, mass production is difficult, there is a problem that manufacturing cost is increased.

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、被計測流体の微少流量を高精度に計測することができ、低コストで効率よく量産することができる電磁式流量計測装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, it aims to provide an electromagnetic flow rate measuring apparatus capable of can measure a minute flow rate of the fluid to be measured with high precision, mass-produced efficiently at low cost to.

上記目的を達成するために、本発明の電磁式流量計測装置は、流路を流れる被計測流体に対し磁場を発生させる励磁コイルを含む励磁装置と、該流路内の被計測流体に接触して配設された1対の検出電極を有したセンシング部と、該センシング部の検出電極から出力される検出信号に基づき、被計測流体の流量を算出する計測処理回路とを備えた電磁式流量計測装置において、該センシング部には内部に微細流路を形成した流路チップが設けられ、該流路チップは、シリコン基板とガラス基板、ガラス基板同士、シリコン基板同士、或いはシリコン基板とセラミック基板を重ね合わせて形成され、該微細流路の内壁に導電性材料の検出電極が取着形成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, the electromagnetic flow rate measuring apparatus of the present invention, the exciter comprising an excitation coil for generating a magnetic field to the fluid to be measured flowing through the flow passage, in contact with the fluid to be measured within the flow path a sensing unit having a sensing electrode pair disposed Te, based on a detection signal output from the detection electrode of the sensing unit, electromagnetic flow rate and a measurement processing circuit for calculating the flow rate of the fluid to be measured the measuring device, the said sensing unit channel chip forming the micro channel therein is provided, the flow path chip includes a silicon substrate and a glass substrate, a glass substrate to each other, the silicon substrate to each other, or a silicon substrate and the ceramic substrate It was formed by superimposing, wherein the detection electrodes of conductive material on the inner wall of the fine trickle passage is attached form.

ここで、上記流路チップの微細流路は、上記シリコン基板上にマスキング工程、リソグラフィー工程及びエッチング工程を用いて溝部を形成し、或はガラス基板上にリソグラフィー工程とサンドブラスト工程を用いて形成することができる。 Here, the micro-channel of the channel chip, masking on the silicon substrate, to form a groove by using a lithography process and an etching process, or formed using a lithography process and sandblasting the glass substrate be able to.

また、上記流路チップの検出電極は、上記シリコン基板またはガラス基板上に、リソグラフィー工程、薄膜形成工程、及びエッチング工程を用いて成膜形成することができる。 The detection electrodes of the channel chip, on the silicon substrate or glass substrate, can be deposited formed by a lithography process, a thin film forming process, and an etching process.

また、上記流路チップのシリコン基板とガラス基板、ガラス基板同士、シリコン基板同士、或いはシリコン基板とセラミック基板は、陽極接合により接合することができる。 Further, the silicon substrate and the glass substrate of the channel chip, glass substrates together, a silicon substrate to each other, or a silicon substrate and the ceramic substrate can be bonded by anodic bonding.

また、上記流路チップ内の微細流路は、一方のシリコン基板またはガラス基板に両端を閉じた形状の溝部を形成すると共に、他方のシリコン基板、ガラス基板、或いはセラミック基板に該溝部と連通する流路孔を穿設して形成することができる。 Further, the fine flow path of the flow path chip, to form a groove having a shape closed at both ends to one silicon substrate or a glass substrate, the other silicon substrate, a glass substrate, or communicating with the groove portion to the ceramic substrate it can be formed by drilling a passage hole.

また、上記流路チップ内の微細流路は、一方のシリコン基板またはガラス基板に両端を両側縁部に開口した形状の溝部を設けて形成することができる。 Further, the fine flow path of the flow path chip can be formed by providing a groove opening shape on both side edges of the two ends on one of the silicon substrate or a glass substrate.

また、上記流路チップ内の微細流路は、一方のシリコン基板またはガラス基板に両端を一方の縁部に開口した略コ字状の溝部を設けて形成することができる。 Further, the fine flow path of the flow path chip can be formed by providing a substantially U-shaped groove which is open at both ends one edge on one of the silicon substrate or a glass substrate.

また、上記流路チップの一方のシリコン基板またはガラス基板の上面にランド部がリソグラフィー工程と薄膜形成工程を用いて成膜形成され、該ランド部は導電部を介して上記微細流路内の検出電極に接続されるように構成することができる。 Further, the land portion on the upper surface of one silicon substrate or a glass substrate of the channel chip is formed deposited using lithography process and a thin film forming process, the land portion detected in the fine flow path via the conductive portion it can be configured to be connected to the electrode.

また、上記構成の電磁式流量計測装置において、ケース内に被計測流体の流路体が形成され、該流路体の一部に、上記センシング部の流路チップを挿入するための挿入凹部が形成され、該流路チップが該挿入凹部にシール材を介して水密状に嵌着され、該流路体の流路と該流路チップ内の微細流路とが連通接続され、該流路チップ内の微細流路に磁場を形成するための励磁装置が該ケース内に配設された構成とすることができる。 Further, in the electromagnetic flow rate measuring apparatus having the above structure, the flow path of the fluid to be measured is formed in the casing, a portion of the flow path body, the insertion recess for inserting a channel chip of the sensing section is formed, the flow path chip is fitted in a watertight form through the sealing member into the insertion recess, and a micro-channel of the flow path and the flow path within the chip flow passage member is connected in communication, the flow path exciter for forming a magnetic field in the micro-channel in the chip can be configured arranged within the case.

上記構成の電磁式流量計測装置によれば、シリコン基板とガラス基板、シリコン基板同士、ガラス基板同士、或いはシリコン基板とセラミック基板を重ね合わせて形成された流路チップ内に、微細流路を設けると共に、微細流路の内壁に導電性材料を成膜して検出電極を形成するように、センシング部を構成したから、微細流路は、シリコン基板またはガラス基板内に、リソグラフィー工程、エッチング工程、或はサンドブラスト工程を用いて高精度に形成することができ、また、検出電極は導電性材料の薄膜形成工程により形成することができる。 According to the electromagnetic type flow measuring device having the above structure, the silicon substrate and a glass substrate, a silicon substrate to each other, a glass substrate to each other, or the silicon substrate and the ceramic substrate superimposed flow path chip formed, providing a micro-channel together, so as to form a detection electrode by forming a conductive material on the inner wall of the micro channel, because you configure the sensing portion, microchannels, a silicon substrate or a glass substrate, a lithography process, an etching process, or can be formed with high accuracy by using a sandblasting process, also, the detection electrodes can be formed by a thin film forming process of the conductive material.

したがって、横断面積が例えば約0.55mm 2程度の微細流路を、効率良く簡単に且つ高精度に製作することができ、また、そのような微細流路内に微細な検出電極を効率良く簡単に成膜形成することができる。 Thus, a fine flow path of about the cross-sectional area, for example, about 0.55 mm 2, efficiently can easily be and fabricated with high accuracy, also efficiently simple microscopic detection electrodes in such microchannel it can be formed as film. そして、このように形成されたセンシング部を有する電磁式流量計測装置は、例えば約0.3m/秒程度の微小流速の被計測流体を正確に計測することが可能となる。 Then, the electromagnetic flow rate measuring apparatus having formed the sensing unit as is able to accurately measure, for example, about 0.3 m / sec about the fluid to be measured in very small flow velocity.

また、リソグラフィー工程、エッチング工程、或はサンドブラスト工程を用いてシリコン基板またはガラス基板内に微細流路を高精度に形成でき、流路寸法のバラツキを低減し、且つ導電性材料の薄膜形成工程により1対の検出電極を高精度に形成できるから、1対の電極の非対称性に起因した計測誤差や製品毎の計測感度のばらつきを低減して、被計測流体の流量計測の精度を向上させることができる。 Further, lithography process, etching process, or a micro-channel in a silicon substrate or a glass substrate using sandblasting can be formed with high accuracy, and reduce the variation of the channel dimensions, and by a thin film forming process of the conductive material since a pair of the detection electrodes can be formed with high accuracy, by reducing variations in measurement sensitivity of each measurement errors or products due to the asymmetry of the pair of electrodes, to improve the accuracy of flow rate measurement of the fluid to be measured can.

さらに、微細流路をリソグラフィー・エッチング工程により形成する場合、流路の断面積の変更は、その深さをエッチング時間の変更により、他の寸法もフォトマスクの変更で容易に行うことができるから、計測可能な流量範囲の異なるセンシング部を容易に製作することができる。 Further, when formed by a lithography etching process microchannels, change of the cross sectional area of ​​the flow path by changing the depth etching time, because other dimensions can be easily performed by changing a photomask , different sensing portions of measurable flow rate range can be easily manufactured.

さらに、流路チップの微細流路内には検出電極を薄膜形成工程により成膜することができるため、流路チップは、低コストで且つ大量生産が可能となる。 Furthermore, since the detection electrodes on the channel chip of the micro flow path can be formed by a thin film formation process, the channel chip, and to enable mass production at low cost. このため、流路チップは、使い捨ての製品とすることができ、例えば、本電磁式流量計測装置を、医療機器における輸液(点滴液)や透析液などの流量計測に使用した場合、その流路を含むセンシング部は使い捨ての器具として、感染などに対し安全に使用することができる。 Accordingly, the channel chip may be a disposable product, for example, when the present electromagnetic flow rate measuring apparatus was used to flow measurement, such as an infusion (intravenous fluid) and the dialysate in the medical device, the flow path sensing unit containing as disposable instruments can be safely used to such infections.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1は電磁式流量計測装置のケース1からカバーを外した状態の斜視図を示し、図2はそのII-II断面図を示し、図3はそのIII-III拡大断面図を示している。 Figure 1 shows a perspective view of a state where a cover is removed from the case 1 of the electromagnetic flow rate measuring apparatus, Figure 2 shows the sectional view taken along line II-II, FIG. 3 shows the III-III enlarged sectional view. この電磁式流量計測装置は、概略的には、ケース1内に、流路チップ11の微細流路11aを流れる被計測流体に対し磁場を発生させる励磁コイル32を含む励磁装置30と、流路チップ11の微細流路11a内に1対の検出電極16、18を設けたセンシング部10と、被計測流体の流量を算出する計測処理回路を実装した回路基板31と、を備えて構成される。 The electromagnetic flow rate measuring apparatus is schematically within the case 1, the exciter 30 that includes an excitation coil 32 for generating a magnetic field to the fluid to be measured flowing through the fine channel 11a of the channel chip 11, the flow path configured with a sensing unit 10 provided with the detection electrodes 16, 18 of the pair to the micro flow channel 11a of the chip 11, a circuit board 31 mounted with the measurement processing circuit for calculating the flow rate of the fluid to be measured, the .

ケース1は、略直方体の箱形に形成され、2面が開口し、開口した2面には図示しないカバー板が被せられ、固定される。 Case 1 is formed in a substantially rectangular parallelepiped box-shaped, two surfaces are opened, the cover plate (not shown) to a second surface being opened is put and fixed. 或いは、1つの開口部をカバー体で閉鎖した状態で、ケース内部を充填材でモールドして固定される。 Alternatively, in a state of closing the one opening in the cover member, which is fixed by molding with a filling material inside the case. ケース1内には、パイプ状の流路体2が横方向に形成され、流路体2の両端は、接続口5,6として開口している。 The case 1, a pipe-shaped flow path member 2 is formed in a lateral direction, both ends of the channel member 2 is opened as a connection port 5,6. また、流路体2の略中央部分には、後述するセンシング部10の流路チップ11と励磁装置30のコア延設部34aを挿入するために、挿入凹部4が形成されている。 Further, a substantially central portion of the flow path body 2, in order to insert the core extension portion 34a of the channel chip 11 and the exciter 30 of the sensing unit 10 to be described later, the insertion recess 4 is formed. この挿入凹部4の両側に壁部が形成され、その両側の壁部の下部に、後述の流路チップ11の流路孔15,17に連通する連通孔7,9が下方に向けて穿設されている。 The walls on both sides of the insertion recess 4 is formed, the lower portion of the wall on both sides, a communication hole 7 and 9 communicating with the passage hole 15, 17 of the channel chip 11 described later downward bored It is. この連通孔7,9が開口した挿入凹部4の下部に、流路チップ11を挿入して嵌め込むための板状のチップ用凹部4aが形成される。 The bottom of the insertion recess 4 the communication hole 7 and 9 is open, plate-shaped chip recesses 4a for fitting by inserting the channel chip 11 is formed.

センシング部10の流路チップ11は、シリコンウエハー、ガラス基板などを素材とし、リソグラフィー工程、エッチング工程、或はサンドブラスト工程などを経て、シリコン基板12とガラス基板13内に、微細流路11aを形成すると共に、1対の検出電極16,18を薄膜形成工程により微細流路11a内に成膜形成し、シリコン基板12とガラス基板13を接合して製作される。 Channel chip 11 of the sensing unit 10, a silicon wafer, a glass substrate was used as a raw material, lithography process, etching process, or through sand blasting process, the silicon substrate 12 and the glass substrate 13, forming a micro-channel 11a while, the detection electrodes 16 and 18 of the pair formed form a fine flow path 11a by the thin film formation process, is fabricated by bonding a silicon substrate 12 and the glass substrate 13.

流路チップ11を製作する場合、先ず、素材となるシリコンウエハー上の各シリコン基板12の上面に溝部14を形成する。 When fabricating the channel chip 11, first, forming the groove 14 on the upper surface of the silicon substrate 12 on a silicon wafer as a material. 1個のシリコン基板12は、図4に示すように、例えば厚さ約0.5mm、約10mm角の方形のシリコン基板上に、幅約3mm、長さ約8mm、深さ約0.3mmの溝部14を設けて形成されるが、通常、量産される場合は、図6のように、厚さ約0.5mmのシリコンウエハー上に多数のシリコン基板12を形成し、最終的にそれらを裁断して使用することになる。 One silicon substrate 12, as shown in FIG. 4, for example, a thickness of about 0.5 mm, on a square silicon substrate of approximately 10mm square, a width of about 3 mm, about 8 mm, a depth of about 0.3mm long are formed by providing a groove 14, usually, when mass-produced, as in Figure 6, to form a plurality of silicon substrate 12 on a silicon wafer having a thickness of about 0.5 mm, and finally cut them to become to be used.

シリコンウエハーは、先ず、前処理として有機溶剤などにより洗浄され、ウエハーの表面の有機物や酸化膜などが除去される。 Silicon wafer is first washed with an organic solvent as a pretreatment, such as organic substances and oxide film on the surface of the wafer is removed. 次に、洗浄したシリコンウエハーを酸化炉に入れ、約1000℃程度の温度の酸化雰囲気中にシリコンウエハーを所定時間置いて熱処理し、ウエハーの上面に酸化膜を形成する。 Then, the cleaned silicon wafer placed in an oxidation furnace, a silicon wafer at a predetermined time to heat treatment in an oxidizing atmosphere at a temperature of about 1000 ° C., to form an oxide film on the upper surface of the wafer. この酸化膜はマスキングのために形成され、後のエッチング工程における保護膜として使用される。 The oxide film is formed for masking, it is used as a protective film after the etching process. 次に、リソグラフィー法とエッチング法による加工を行なって、シリコンウエハー上の各シリコン基板12に所定形状で所定深さの溝部14を形成する。 Then, by performing processing by lithography and etching to form a groove 14 of predetermined depth in a predetermined shape on the silicon substrate 12 on the silicon wafer.

リソグラフィー工程では、先ず、シリコンウエハーの表面を加熱乾燥して密着性を良くした状態で、その上にホトレジスト(感光性樹脂)を塗布する。 The lithography process, first, in a state of good adhesion the surface of the silicon wafer and dried by heating, applying a photoresist (photosensitive resin) thereon. 塗布はスピンコートにより行なわれ、ホトレジストを着けたウエハーを高速回転させてそれを展延させる。 Coating is performed by spin coating, the wafer was put photoresist is rotated at a high speed to spread it.

次に、露光装置によりシリコンウエハー上に紫外線を照射してパターン露光を行なう。 Next, pattern exposure is carried out by irradiating ultraviolet rays on a silicon wafer by the exposure apparatus. ポジホトレジストの場合には、基板上に形成する溝部を露光するようにし、現像処理を行なうことにより、その露光部分のホトレジストを溶解させ、除去する。 In the case of positive photoresists, so as to expose the groove to be formed on a substrate, by performing a development process to dissolve the photoresist of the exposure portion is removed. この後、エッチング工程に入る。 Thereafter, into the etching process.

エッチング工程では、シリコンウエハーをエッチング液(例えばフッ化水素溶液)中に所定時間浸漬させ、エッチング処理を行ない、ホトレジストをマスクとして、シリコンウエハーの表面をエッチングする。 In the etching step, the silicon wafer etchant (e.g. hydrogen fluoride solution) was immersed a predetermined time during the etching is performed processing, the photoresist as a mask, etching the surface of the silicon wafer. これにより、シリコン基板上の溝部14に対応した表面(シリコン酸化膜)がエッチングされる。 Thus, the corresponding surface in the groove 14 on the silicon substrate (silicon oxide film) is etched.

この後、ホトレジスト除去工程に入り、シリコン基板12上に残ったホトレジストが剥離液(アルカリ有機溶剤)により除去され、その後、異方性エッチングでのエッチング時間コントロールによって深さを制御された溝部14が、シリコン基板12上に形成される。 Thereafter, enters the photoresist removing step, the photoresist remaining on the silicon substrate 12 is removed by a stripping solution (alkaline organic solvent), then the groove 14 which is controlled depth by the etching time control in anisotropic etching , it is formed on the silicon substrate 12. この溝部14は、図4に示すように、両端を閉じた状態に形成される。 The groove portion 14, as shown in FIG. 4 thus formed is closed at both ends.

リソグラフィー法では、溝部14の寸法が露光装置による露光パターンにより高精度で決定され、その寸法精度は、約0.1μmの誤差範囲とすることができるため、製作する際の溝部14の寸法精度を、極めて高精度に保つことができる。 In lithography, the dimensions of the groove 14 is determined with high precision by the exposure pattern by the exposure device, the dimensional accuracy, because it can be an error range of about 0.1 [mu] m, a groove 14 dimensional accuracy in fabricating it can be kept highly accurate. また、溝部14の深さは、エッチング時の浸漬処理時間によりコントロールされるが、単位時間当たりのエッチング量を求めて、浸漬処理時間をコントロールすることにより、溝部の深さの精度は、約1μmの誤差範囲とすることができる。 The depth of the groove 14 is being controlled by the immersion time in the etching, seeking etching amount per unit time, by controlling the immersion treatment time, the depth accuracy of the groove is about 1μm it can be an error range. したがって、例えば、シリコン基板12上に、幅2.5mm、長さ8mm、深さ0.3mmの溝部14を形成する場合、最大でも1μmの誤差範囲で、高精度に溝部14を形成することができる。 Thus, for example, on the silicon substrate 12, width 2.5 mm, length 8 mm, when forming a groove 14 of depth 0.3 mm, with an error range of 1μm at most, to form a groove 14 with high precision it can.

次に、上記の如く、シリコンウエハーの各シリコン基板12上に溝部14を形成した状態のシリコン基板12の表面に、酸化膜を形成する。 Then, as described above, the silicon substrate 12 surface in a state in which a groove 14 is formed on the silicon substrate 12 of a silicon wafer to form an oxide film. この酸化膜は、熱処理により形成することができ、シリコンウエハーを酸化炉に入れ、約1000℃程度の温度の酸化雰囲気中にシリコンウエハーを所定時間置き、ウエハー上の各シリコン基板12の表面に酸化膜を形成する。 The oxide film may be formed by heat treatment, putting a silicon wafer to an oxidizing furnace, place the silicon wafer predetermined time in an oxidizing atmosphere at a temperature of about 1000 ° C., oxidation on the surface of each silicon substrate 12 on the wafer to form a film. このとき、表面に形成される酸化膜の厚さは、単位時間当たりの酸化膜の成膜量を求め、酸化時間をコントロールする。 The thickness of the oxide film formed on the surface determines the amount of deposition of oxide film per unit time, to control the oxidation time. これにより、約0.1μmの誤差範囲で酸化膜の厚さを決定することができる。 This makes it possible to determine the thickness of the oxide film in the error range of about 0.1 [mu] m. 流量計測に必要な電極間抵抗は、この高精度で形成される酸化膜の厚さによって、所定の値に設定される。 Flow measuring the interelectrode resistance required is the thickness of the oxide film formed in this high precision is set to a predetermined value.

次に、絶縁性の酸化膜を表面に形成したシリコンウエハーの各シリコン基板12の上面に、1対の検出電極16,18を薄膜形成する。 Next, the upper surface of the silicon substrate 12 of a silicon wafer having an insulating oxide film is formed on the surface, the detection electrodes 16 and 18 of the pair form a thin film. 1対の検出電極16,18は、図4に示すように、各シリコン基板12の上面から溝部14内の側壁にかけて形成される。 Detection electrodes 16 and 18 of the pair, as shown in FIG. 4, is formed over the sidewalls of the groove 14 from the upper surface of the silicon substrate 12.

検出電極の薄膜形成に際し、上記シリコン基板12を有したシリコンウエハーは、上記と同様に、前処理として有機溶剤などにより洗浄され、基板の表面の有機物を除去した後、乾燥処理される。 Upon film formation of the detection electrode, the silicon wafer having the silicon substrate 12, similarly to the above, is washed with an organic solvent as a pretreatment, after removing the organic substance on the surface of the substrate is dried.

その後、薄膜形成工程に入り、上記のシリコン基板12を例えば真空蒸着装置に入れ、シリコン基板12上に電極材料(例えば、Cr,Ni,Au,Ptなどの耐腐食性の良好な導電性金属)を蒸着させる。 Then, enter the thin film formation process, placed in a vacuum deposition apparatus such as a silicon substrate 12 of the electrode material on the silicon substrate 12 (e.g., Cr, Ni, Au, corrosion of the good conductivity metal such as Pt) the deposit.

次に、シリコンウエハー上の各シリコン基板12の上面に、リソグラフィー法とエッチング法による加工を行なって、所定形状の検出電極16,18を形成する。 Next, the upper surface of the silicon substrate 12 on a silicon wafer, by performing processing by lithography and etching to form the detection electrode 16 having a predetermined shape. リソグラフィー工程では、上記と同様に、シリコンウエハーを加熱乾燥した状態で、その上にホトレジストをスピンコートにより塗布する。 The lithography process, similarly to the above, while heating and drying the silicon wafer, applying a photoresist by spin coating thereon.

次に、露光装置により紫外線照射を行なって、各シリコン基板12上にパターン露光を行なう。 Next, by performing UV irradiation by the exposure device, performing pattern exposure on each silicon substrate 12. ポジホトレジストの場合、基板上に形成する検出電極16、18の部分を露光しないようにし、現像処理を行なうことにより、その露光部分のホトレジストを溶解させ、不必要な電極材料を暴露する。 For positive photoresist, portions of the detection electrodes 16 and 18 formed on the substrate so as not to exposure, by performing development processing, to dissolve the photoresist of the exposure portion to expose the unnecessary electrode material. この後、エッチング工程に入る。 Thereafter, into the etching process.

エッチング工程では、シリコン基板12をエッチング液中に所定時間浸漬させ、エッチング処理を行ない、ホトレジストをマスクとして、シリコン基板上の電極材料をエッチングする。 In the etching step, the silicon substrate 12 a predetermined time immersed in the etching solution, subjected to etching treatment, the photoresist as a mask, to etch the electrode material on the silicon substrate. これによりシリコン基板12上の検出電極16,18以外の電極材料がエッチングにより除去される。 This electrode material other than the detection electrodes 16 and 18 on the silicon substrate 12 is removed by etching by. そしてこの後、ホトレジストが約90℃の剥離液(アルカリ有機溶剤)により除去される。 And after this, the photoresist is removed by a stripping solution to about 90 ° C. (alkaline organic solvent).

上記と同様に、この薄膜形成工程では、リソグラフィー・エッチング法を使用するため、検出電極16,18の寸法は露光装置による露光パターンにより高精度に設定され、その寸法精度は、約0.1μmの誤差範囲とすることができるため、検出電極16,18の位置及び寸法精度を、極めて高精度に形成することができる。 As above, in the thin film forming process, for using lithographic etching process, the dimensions of the detection electrodes 16 and 18 is set with high precision by the exposure pattern by the exposure device, the dimensional accuracy of approximately 0.1μm it is possible to error range, the position and dimensional accuracy of the detection electrodes 16 and 18 can be formed with extremely high accuracy. なお、薄膜形成工程では、真空蒸着の他、スパッタリング、イオンプレーティングなどPVDにより検出電極を成膜することができる。 In the thin film formation process, other vacuum deposition, sputtering, it is possible to form the detection electrode by PVD such as ion plating.

一方、流路チップ11の蓋部となるように、上記シリコン基板12の上に被せられるガラス基板13には、微細流路11aの出入口となる流路孔15,17がサンドブラストにより所定位置に形成されると共に、検出電極16,18に接続されるランド部19,21と導電部23,25が、薄膜形成技術により形成される。 On the other hand, so that the lid portion of the channel chip 11, a glass substrate 13 which is placed over the silicon substrate 12 is formed in a predetermined position the flow path hole 15, 17 serving as a doorway of the micro channel 11a is by sandblasting with the land portion 19, 21 and the conductive portion 23, 25 which are connected to the detection electrodes 16 and 18 is formed by a thin film forming technique.

素材となるガラス基板は、先ず、前処理として有機溶剤などにより洗浄され、基板の表面の有機物などが除去される。 Glass substrate is made of a material, first, is washed with an organic solvent as a pretreatment, such as organic matter on the surface of the substrate is removed. 次に、洗浄した素材ガラス基板を、リソグラフィー法とサンドブラスト法による加工を行なって、各ガラス基板13の上面の所定位置に、所定形状の流路孔15,17を形成する。 Then, the washed material glass substrate, by performing processing by lithography and sand blast method, a predetermined position on the upper surface of each glass substrate 13, to form a flow path hole 15, 17 of a predetermined shape. さらに、上記シリコン基板12の検出電極16,18に対応した位置に、導電孔(コンタクトホール)を形成する。 Further, at positions corresponding to the detection electrodes 16 and 18 of the silicon substrate 12 to form a Shirubeden'ana (contact hole). リソグラフィー工程では、先ず、素材ガラス基板を過熱乾燥して密着性を向上させた状態で、その上にホトレジストをスピンコートにより塗布する。 The lithography process, first, in a state with improved adhesion to overheat drying the material glass substrate is coated with a photoresist by spin coating thereon.

次に、露光装置により、素材ガラス基板上のホトレジストに紫外線を照射して、パターン露光を行なう。 Then, the exposure device, by irradiating ultraviolet rays to the photoresist on the material glass substrate, subjected to pattern exposure. ポジホトレジストの場合、基板上に形成する流路孔と導電孔を露光するようにし、現像処理を行なうことにより、その露光部分のホトレジストを溶解させ、除去する。 For positive photoresist, so as to expose the flow path hole and a conductive hole formed on the substrate, by performing a development process to dissolve the photoresist of the exposure portion is removed. この後、サンドブラスト工程に入る。 After this, enter the sandblasting process.

サンドブラスト工程では、素材ガラス基板の各ガラス基板13の表面にサンドを吹き付け、ホトレジストをマスクとして、各ガラス基板13の表面をブラスト加工する。 In sandblasting, spraying sand on the surface of each glass substrate 13 of the material glass substrate, the photoresist as a mask, to blasting the surface of each glass substrate 13. このブラスト加工により、各ガラス基板13上に流路孔15,17と、ランド部の位置に導電孔が穿設される。 This blasting, the flow path holes 15, 17 on each of the glass substrate 13, a conductive hole is formed in the position of the land portion.

次に、素材ガラス基板の各ガラス基板13上に1対のランド部19,21と導電部23,25を薄膜形成する。 Next, the lands 19 and 21 and the conductive portion 23, 25 of the pair on each glass substrate 13 of the material glass substrate a thin film formation. ランド部19,21とその底部に接続された導電部23,25は一度の真空蒸着により一体的に形成することができる。 Land portions 19 and 21 and the bottom conductive section connected to the part 23 and 25 can be integrally formed by a single vacuum deposition.

ランド部19,21と導電部23,25の薄膜形成に際し、ガラス基板13は、上記と同様に、前処理として有機溶剤などにより洗浄され、基板の表面の有機物などが除去される。 Upon film formation of the land portion 19, 21 and the conductive portion 23 and 25, the glass substrate 13, as above, it is washed with an organic solvent as a pretreatment, such as organic matter on the surface of the substrate is removed. 薄膜形成工程では、上記のガラス基板13を真空蒸着装置に入れ、ガラス基板13に導電性金属(例えばAu)を一面に蒸着させる。 The thin film formation process, put the glass substrate 13 of the vacuum evaporation apparatus, depositing on one surface a conductive metal (e.g., Au) on the glass substrate 13.

次に、ガラス基板13を、リソグラフィー法、エッチング法による処理を行なって、ガラス基板13の上面に所定形状のランド部19,21及び導電部23,25を形成する。 Then, the glass substrate 13, a lithography method, by performing processing by etching to form the land portions 19, 21 and the conductive portion 23 and 25 having a predetermined shape on the upper surface of the glass substrate 13. リソグラフィー工程では、上記と同様に、素材ガラス基板を加熱乾燥して密着性を向上させた状態で、その上にホトレジストを塗布する。 The lithography process, similarly to the above, in a state with improved adhesion dried by heating the material glass substrate, coating a photoresist thereon.

次に、露光装置により、素材ガラス基板の各ガラス基板13上に紫外線を照射してパターン露光を行なう。 Next, the exposure apparatus performs pattern exposure by irradiating ultraviolet rays on the glass substrate 13 of the material glass substrate. ポジホトレジストの場合、基板上に形成するランド部19,21以外の部分を露光するようにし、現像処理を行なうことにより、その露光部分のホトレジストを溶解させて除去し、ランド部形成に不必要な導電性金属を暴露させる。 For positive photoresist, so as to expose a portion other than the land portion 19, 21 formed on the substrate, by carrying out a developing process to dissolve away photoresist of the exposure portion, unnecessary to the land portion formed exposing the conductive metal. この後、エッチング工程に入る。 Thereafter, into the etching process.

エッチング工程では、ガラス基板13をエッチング液中に所定時間浸漬させ、エッチング処理を行い、ホトレジストをマスクとして、ガラス基板上の導電性金属をエッチングする。 In the etching step, the glass substrate 13 in the etching solution is immersed a predetermined time, etching process, the photoresist as a mask, to etch the conductive metal on the glass substrate. これにより、ガラス基板13上のランド部19,21と導電部23,25以外の導電性金属がエッチングにより除去される。 Thereby, a conductive metal other than the land portion 19, 21 and the conductive portion 23, 25 on the glass substrate 13 is removed by etching. そしてこの後、ホトレジストが約90℃に加熱した剥離液により除去される。 And after this, is removed by photoresist was heated to about 90 ° C. stripping solution.

上記のように製作処理されたシリコン基板12とガラス基板13は、この後、図4、図5に示すように、ガラス基板13をシリコン基板12の上に正確に重ね合わせた状態で、陽極接合装置にかけられ、ガラス基板13とシリコン基板12の接合面が陽極接合される。 Silicon substrate 12 and the glass substrate 13 fabricated processed as described above, after this, as shown in FIGS. 4 and 5, the glass substrate 13 in a state in which exactly superimposed on the silicon substrate 12, anodic bonding subjected to the apparatus, the bonding surfaces of the glass substrate 13 and the silicon substrate 12 is anodically bonded. なお、シリコン基板12の接合面の酸化膜などは、除去した状態で、陽極接合することになる。 Incidentally, such as an oxide film of the bonding surface of the silicon substrate 12 is in the removed state, so that the anodic bonding.

その後、導電性の樹脂等をガラス基板13の導電部23,25に埋め込むことにより、シリコン基板12の検出電極16,18とガラス基板13のランド部19,21を電気的に接続する。 Then, by embedding a conductive resin or the like to the conductive portion 23 and 25 of the glass substrate 13 to electrically connect the lands 19 and 21 of the detecting electrodes 16, 18 and the glass substrate 13 of the silicon substrate 12. このとき、導電性の樹脂等の代わりに、薄膜形成工程により検出電極16,18とランド部19,21を電気的に接続することもできる。 In this case, instead of such conductive resin, the detection electrodes 16 and 18 and the land portion 19 and 21 by a thin film forming process may also be electrically connected. そして、裁断装置にかけられ、各々の部分に裁断され、分離される。 Then, subjected to the cutting device, cut into each part are separated.

ガラス基板13とシリコン基板12の陽極接合は、約300〜400℃の加熱下で、ガラス基板側に500V程度の負電圧を印加して実施され、ガラス基板13とシリコン基板12は、固相状態で電気的二重層を発生させることにより、両基板間で強力な静電引力が生じ、その界面で化学接合する。 Anodic bonding of the glass substrate 13 and the silicon substrate 12, under heating at about 300 to 400 ° C., is performed by applying a negative voltage of about 500V to the glass substrate side, a glass substrate 13 and the silicon substrate 12, solid state in by generating an electrical double layer, strong electrostatic attraction between the substrates occurs, chemically bonding at the interface. このため、寸法変化を殆ど生じずに、ガラス基板13とシリコン基板12は高い寸法精度で接合される。 Therefore, without causing almost dimensional changes, the glass substrate 13 and the silicon substrate 12 is bonded with high dimensional accuracy.

そして、上記の如く、シリコン基板12とガラス基板13を接合した流路チップ11内には、模式的に図示する図7に示すように、流路孔15,17と溝部14が連通して、微細流路11aが形成される。 Then, as described above, in the channel chip 11 bonding the silicon substrate 12 and the glass substrate 13, as shown in FIG. 7 which illustrates schematically, channel hole 15, 17 and the groove 14 is communicated, micro-channel 11a is formed. この微細流路11aは、上記のように、例えば幅2.75mm、長さ8mm、深さ0.2mmで形成され、流路の断面積は、約0.55mm 2となり、流路チップ11の微細流路11aには、流量約10mL/分、流速約0.3m/秒という微少流量の被計測流体を流し、その流量を計測することができる。 The micro-channel 11a, as described above, for example, a width of 2.75 mm, length 8 mm, are formed at a depth 0.2 mm, the cross-sectional area of the channel is about 0.55 mm 2, and the flow path chip 11 the micro-channel 11a, a flow rate of about 10 mL / min, flowing the fluid to be measured in the minute flow rate of a flow rate of about 0.3 m / sec, it is possible to measure the flow rate.

このように構成された流路チップ11は、その上面のランド部19,21に、リード線36が半田付けされ、図8、図9に示すように、ケース1内の流路体2のチップ用凹部4aに、シール材を介して水密状態で嵌め込まれる。 Channel chip 11 thus configured is the land portion 19 and 21 of the upper surface, the lead wire 36 is soldered, as shown in FIGS. 8 and 9, of the channel member 2 in the case 1 chip to use the recess 4a, it is fitted in a watertight state via a sealing member. この状態で、流路体2側の連通孔7は流路チップ11の流路孔15に、連通孔9は流路チップ11の流路孔17に正確に連通接続されて取り付けられる。 In this state, the communication hole 7 of the flow path body 2 side in the flow path hole 15 of the channel chip 11, the communication hole 9 is mounted is precisely communicated with the flow path hole 17 of the channel chip 11.

一方、励磁装置30は、図8、図9に示すように、ケース1内の流路体2の上部に収納可能に構成され、矩形形状の取付フレーム35の上部に回路基板31が装着され、取付フレーム35の下部には、励磁コイル32を巻装したボビン33が取り付けられる。 On the other hand, the excitation device 30, as shown in FIG. 8, FIG. 9, the retractable configured in the flow path member 2 in the upper portion of the case 1, the circuit board 31 on top of the mounting frame 35 of a rectangular shape is mounted, At the bottom of the mounting frame 35, the bobbin 33 is attached to the wound an exciting coil 32. ボビン33の軸心位置に、コア34が挿入され、コア34の両端から略L字状のコア延設部34a、34bが側方に突き出し、コア延設部34a、34bの先端部がスリットを介して対峙するように配設される。 The axis position of the bobbin 33, the core 34 is inserted, a substantially L-shaped core extension portion 34a from both ends of the core 34, 34b protrude laterally, core extension portion 34a, the tip portion of 34b is a slit It is arranged so as to face through.

両コア延設部34a、34bの先端部間つまりスリット内に、流路チップ11の微細流路11aが位置するように、流路チップ11は装着される。 Both cores extending portions 34a, and 34b of the tip portion between the clogging in the slit, as micro-channel 11a of the channel chip 11 is positioned, the channel chip 11 is mounted. これにより、コア延設部34a、34bの先端部が微細流路11aの上部と下部に、対峙して位置することになる。 Thus, the top and bottom of the core extending portions 34a, 34b of the tip micro-channel 11a, will be located to face. コア延設部34a、34bの先端部の間隙、つまり磁気ギャップとなるスリットは、極力小さくなるように形成され、その部分での磁気抵抗が最小となるようにしている。 Core extending portions 34a, 34b of the front end portion of the gap, i.e. a slit which is a magnetic gap is formed as small as possible, so that the magnetic resistance at that portion is minimized.

また、図3の上部に位置するコア延設部34aは、リード線36を通すために、間にスペースを有した2層構造とし、例えば2枚の金属板を、図3の下部に位置するコア延設部34bの両側に重ねて固定する構造となっている。 The core extending portion 34a located on the upper part of FIG. 3, in order to pass the lead wire 36, a two-layer structure having a space between, for example two metal plates, positioned in the lower part of FIG. 3 and it has a structure for fixing overlaid on both sides of the core extending portion 34b. このように、コア延設部34aを2層構造、コア延設部34bを1層構造とすることにより、加工工数を少なくし、低コストで磁気回路を製造することができる。 Thus, a two-layer structure of the core extending portions 34a, by a single-layer structure of the core extending portion 34b, the number of processing steps is reduced, it is possible to manufacture a magnetic circuit at a low cost.

流路チップ11のランド部19,21に接続されたリード線36は、励磁装置30のコア延設部34aの内部空間を通り、回路基板31に実装される流量の計測処理回路の入力側に接続される。 Lead connected to the land portions 19, 21 of the channel chip 11 line 36 passes through the inner space of the core extending portion 34a of the exciter 30, the input side of the measurement processing circuits of the flow rate to be mounted on a circuit board 31 It is connected. この励磁装置30では、励磁コイル32により発生した磁場が、コア延設部34aの先端部で、微細流路11aの流れ方向に対し垂直方向に発生するように励磁が行なわれる。 In the exciter 30, the magnetic field generated by the exciting coil 32, the tip portion of the core extending portion 34a, the excitation is performed so as to generate in a direction perpendicular to the flow direction of the micro-channel 11a.

なお、リード線36を計測処理回路の入力端子に着脱可能に接続する構造とすれば、使用後に、励磁装置30をケース1から外すことにより、ケース1を含む流路体2と流路チップ11は使い捨ての器具として、後述のように、医療機器などに安全に使用することができる。 Incidentally, if the structure for connecting detachably the lead 36 to an input terminal of the measurement processing circuit, after use, by removing the exciter 30 from the case 1, the flow channel member 2 and the channel chip 11 includes a case 1 as disposable instrument, as described below, it can be safely used, such as medical equipment.

計測処理回路は、励磁コイル32に対し例えば30Hz程度の交番電流(矩形電流)を供給する励磁用電源回路、入力側にリード線36が接続され、検出電極16,18間で発生した起電力を増幅して検出信号を出力する増幅器、増幅器からの検出信号を所定のタイミングでサンプリングし、サンプリングされた電圧値をデジタル値に変換するAD変換器、及びデジタル値に変換された計測データに基づき、被計測流体の流量を演算する演算処理回路などの回路から構成される。 Measurement processing circuit, the exciting power supply circuit for supplying an alternating current (rectangular current) to the excitation coil 32, for example, about 30 Hz, the lead line 36 is connected to the input side, the electromotive force generated between the detecting electrodes 16 and 18 amplifier that outputs a detection signal amplification to, sampling the detection signal from the amplifier at a predetermined timing, based on the sampled voltage value AD converter for converting the digital value, and the converted measured data into a digital value, composed of circuits such as arithmetic processing circuit for computing the flow rate of the fluid to be measured.

このように構成された電磁式流量計測装置は、例えば、医療分野における輸液(点滴液)、透析液、農業分野における薬液など、微少流量の被計測流体の流量計測に使用され、ケース1の両側に設けた接続口5,6がその微少流量の被計測流体を流す流路となるチューブなどに接続される。 Thus constituted electromagnetic flow rate measuring apparatus, for example, an infusion in the medical field (infusion liquid), dialysate, such as chemical in the agricultural sector, used in the flow rate measurement of the measurement fluid minute flow rate, both sides of the case 1 connection port 5, 6 provided in that is connected to a tube of a flow path for flowing a fluid to be measured in the minute flow rate. 被計測流体は、接続口5または6からケース1内の流路体2に入り、流路体2の連通孔7または9から、センシング部10の流路チップ11の流路孔15または17に流入し、微細流路11a内を流れる。 The fluid to be measured from the connection port 5 or 6 enters the flow path body 2 of the case 1, the communication hole 7 or 9 of the channel member 2, the flow path hole 15 or 17 of the channel chip 11 of the sensor 10 inflow, through the micro flow channel 11a.

この状態で、回路基板31上の計測処理回路及び励磁装置30が動作し、励磁コイル32に励磁用電源回路から30Hz程度の交番電流(矩形電流)が供給され、微細流路11aの流れ方向と垂直に磁界が発生する。 In this state, operating the measurement processing circuit and the excitation device 30 on the circuit board 31, an alternating current (rectangular current) of about 30Hz from the exciting power supply circuit to the excitation coil 32 is supplied, the flow direction of the micro-channel 11a a magnetic field is generated vertically. このとき、導電性のある被計測流体が微細流路11aを流れると、その流量に応じた起電力が検出電極16,18間に発生し、その起電力は流量計測の検出信号として計測処理回路に取り込まれる。 At this time, the electrically conductive is a fluid to be measured flows through the micro-channel 11a, the flow rate electromotive force corresponding to the generated between the detection electrodes 16 and 18, the measurement processing circuit the electromotive force as a detection signal of the flow rate measurement It is incorporated into. 計測処理回路では、増幅器により検出信号を増幅した後、所定のタイミングでサンプリングを行なって、その電圧値をデジタル値に変換し、このデジタル値に変換された計測データに基づき、被計測流体の流量が算出される。 In the measurement processing circuit, after amplifying the detected signal by an amplifier, it performs a sampling at a predetermined timing, converts the voltage value into a digital value, based on the converted measured data to the digital value, of the measured fluid flow There is calculated.

このように、電磁式流量計測装置のセンシング部10は、シリコン基板12とガラス基板13から形成された流路チップ11内に、微細流路11aを設けると共に、微細流路11aの内壁に、導電性材料を成膜して検出電極16,18を形成しているから、微細流路11aは、シリコン基板12とガラス基板13内に、リソグラフィー工程、エッチング工程、或はサンドブラスト工程を用いて、微細流路を高精度に形成することができ、検出電極16,18は導電性材料の薄膜形成工程により形成することができる。 Thus, the sensing unit 10 of the electromagnetic flow rate measuring apparatus, the silicon substrate 12 and the glass substrate 13 channel chip 11 formed from, provided with a micro-channel 11a, the inner wall of the micro-channel 11a, conductive since a film of sexual material forming the detection electrodes 16, 18, micro-channel 11a is a silicon substrate 12 and the glass substrate 13, a lithography process using an etching process, or sandblasting, fine it is possible to form a flow path with high accuracy, the detection electrodes 16 and 18 can be formed by a thin film forming process of the conductive material.

したがって、横断面積が例えば0.55mm 2程度の微細流路を、流路チップ11内に効率良く簡単に且つ高精度に製作することができ、また、そのような微細流路内に微細な検出電極を効率良く簡単に成膜形成することができる。 Therefore, the cross-sectional area, for example, 0.55 mm 2 approximately of the micro channel, can be efficiently manufactured easily and accurately in the channel chip 11, also fine detection such microchannel the electrode can be efficiently easily formed as film. よって、このような流路チップ11を有するセンシング部10を設けた電磁式流量計測装置は、約0.3m/秒程度の微小流速の被計測流体を計測することが可能となる。 Therefore, electromagnetic flow measurement device having a sensing portion 10 having such a channel chip 11, it is possible to measure the fluid to be measured of the small flow rate of about 0.3 m / sec.

また、リソグラフィー工程、エッチング工程を用いてシリコン基板12に微細流路を形成し、或はサンドブラスト工程を用いてガラス基板13に微細流路を高精度に形成することができ、且つ導電性材料の薄膜形成工程により1対の検出電極16,18を微細流路内に高精度に形成できるから、1対の検出電極の非対称性に起因した計測誤差や製品毎の計測精度のばらつきを低減して、被計測流体の流量を正確に計測することができる。 Further, lithography process using an etching process to form the micro channel to the silicon substrate 12, or by using a sandblasting can be formed fine flow path on the glass substrate 13 with high accuracy, and the conductive material since the detection electrodes 16, 18 of the pair by a thin film formation process can be formed with high accuracy micro flow channel, and reduce a variation in measurement accuracy of each measurement errors or products due to asymmetry of a pair of sensing electrodes , it is possible to accurately measure the flow rate of the fluid to be measured.

さらに、微細流路11aをリソグラフィー・エッチング工程により形成する場合、微細流路11aの断面積の変更は、エッチング時間の変更やフォトマスクの変更により簡単に行うことができるから、計測可能な流量範囲の異なるセンシング部10の流路チップ11を容易に製作することができる。 Furthermore, when forming a micro-channel 11a by lithography etching process, changing the cross-sectional area of ​​the micro-channel 11a, since it can easily be done by changing the etching time of the change or the photomask, measurable flow range the channel chip 11 different sensing portion 10 of it can be easily manufactured. また、この流路チップ11を交換するだけで、流路チップ11以外の部品はそのまま使用して、流量範囲の異なる流量計を容易に製作することができる。 Also, simply by replacing the channel chip 11, the channel chip 11 other than the part as it is used, the different flow meter of flow rate range can be easily manufactured.

さらに、流路チップ11に検出電極16,18を薄膜形成した電磁式流量計測装置のセンシング部10は、非常に小型で、低コスト、且つ大量生産が可能となるため、使い捨ての製品とすることができる。 Furthermore, the sensing unit 10 of the electromagnetic flow rate measuring apparatus into a thin film form a detection electrode 16, 18 in the channel chip 11 is very small, since it becomes possible to reduce the cost, and mass production, be disposable products can. 例えば、本電磁式流量計測装置を、医療機器における輸液(点滴液)や透析液などの流量計測に使用した場合、その微細流路11aを含むセンシング部10は、励磁装置30から分離し、使い捨ての器具として使用する。 For example, this electromagnetic flow rate measuring apparatus, when used in flow measurement, such as an infusion (intravenous fluid) and the dialysate in the medical device, the sensing unit 10 including the micro-channel 11a is separated from the excitation device 30, disposable to use as instruments. これにより、感染などに対し安全な流量計測装置を提供することが可能となる。 Thus, it is possible to provide a safe flow measuring apparatus with respect to such infection.

図10〜図12は他の実施形態の流路チップ41を示している。 10 to 12 show the channel chip 41 of another embodiment. この流路チップ41は、図10に示す如く、上記と同様に、シリコン基板42の上にガラス基板43を重ね合わせて接合し、構成されるが、そのシリコン基板42の上面に形成される溝部44は、両端を基板の両側縁部にそのまま開口して形成され、ガラス基板43には上記のような流路孔は穿設されていない。 The channel chip 41, as shown in FIG. 10, similarly to the above, a groove by overlapping glass substrate 43 is bonded on the silicon substrate 42, is formed, it is formed on the upper surface of the silicon substrate 42 44, it is formed open at both ends on either side edge of the substrate, the glass substrate 43 is a flow path hole as described above has not been drilled. シリコン基板42上の溝部44は、上記と同様に、リソグラフィー工程とエッチング工程を用いて高精度に形成される。 Groove 44 on the silicon substrate 42, similarly to the above, is formed with high precision using lithography and etching steps.

そして、シリコン基板42の上面から溝部44にかけてその両側に、1対の検出電極46,48が、薄膜形成工程において、例えば真空蒸着を用いて、導電性材料のAuなどで成膜形成される。 Then, on both sides from the upper surface of the silicon substrate 42 toward the groove 44, the detection electrodes 46, 48 of a pair, in the thin film formation process, for example using a vacuum evaporation, is like in film formation Au conductive material. ガラス基板43には、上記と同様に、ランド部の位置に導電孔がサンドブラストによって形成され、その後、薄膜形成工程の例えば真空蒸着により、ガラス基板43の導電孔内からランド部領域にかけてAuなどの導電性材料が成膜形成され、ランド部49と51とそれに続く導電部が形成される。 The glass substrate 43, as above, is formed by a conductive hole is sandblasting the position of the land portion, then, for example, by vacuum deposition of a thin film forming process, such as Au from the conductive holes of the glass substrate 43 toward the land area conductive material is deposited forming a conductive portion followed by a land portion 49 and 51 is formed.

この後、シリコン基板42とガラス基板43は、図11に示す如く、上記と同様に、ガラス基板43をシリコン基板42の上に正確に重ね合わせた状態で、陽極接合装置にかけられ、ガラス基板43とシリコン基板42の接合面が陽極接合される。 Thereafter, the silicon substrate 42 and the glass substrate 43, as shown in FIG. 11, in the same manner as described above, the glass substrate 43 in a state in which exactly superimposed on the silicon substrate 42, subjected to anodic bonding apparatus, the glass substrate 43 bonding surface of the silicon substrate 42 is anodically bonded with. この後、ガラス基板43の導電孔に導電性樹脂を埋め込み、シリコン基板42の電極46,48とガラス基板43のランド部49,51を電気的に接続する。 Thereafter, embedding a conductive resin in the conductive holes of the glass substrate 43, electrically connecting the land portions 49, 51 of the electrodes 46, 48 and the glass substrate 43 of the silicon substrate 42. 或は、薄膜形成工程により電気的に接続する。 Alternatively, electrically connected by a thin film formation process. このように、ガラス基板43とシリコン基板42が接合されて流路チップ41が形成され、溝部44の上面がガラス基板43により蓋をした状態となり、そこに微細流路41aが形成される。 Thus, the glass substrate 43 and the silicon substrate 42 is bonded is formed a channel chip 41, the upper surface of the groove portion 44 in a state where the lid by a glass substrate 43, there micro-channel 41a to is formed. この流路チップ41の微細流路41aは、図11に示すように、その端部がその両側面に開口した形状となる。 Micro channel 41a of the channel chip 41, as shown in FIG. 11, the end portion is open shape on both sides thereof.

一方、この流路チップ41が装着される流路体52は、図12に示すように、中央部分から左右に分離して形成され、左右の流路体52の先端部分に、挿入凹部が軸方向に形成される。 On the other hand, flow path body 52 which the channel chip 41 is mounted, as shown in FIG. 12, formed separately from the central portion to the left and right, the front end portion of the left and right of the channel member 52, the insertion recess axis It is formed in the direction. この挿入凹部と流路体52内の流路53とは、連通孔57,59を通して連通接続される。 The flow channel 53 of the insertion concave portion and the flow path body 52, is communicatively connected through the communication hole 57, 59. 流路チップ41は、図12に示す如く、左右の流路体52の先端部分の挿入凹部内に、シール材を介して水密状態で嵌め込まれ、この状態で、流路体52の連通孔57、59は、流路チップ41内に形成された微細流路41aに連通接続される。 Channel chip 41, as shown in FIG. 12, in the insertion recess of the tip portion of the left and right of the channel member 52 is fitted in a watertight state via a sealing member, in this state, the communication hole 57 of the flow path body 52 , 59 is communicatively connected to formed within the channel chip 41 micro-channel 41a.

図示は省略されているが、流路チップ41を装着した流路体52においても、上記と同様な構成の励磁装置が、そのコア先端部の先端スリットに流路チップ41の微細流路41aを上下から挟むように位置させて装着される。 Illustration is omitted, but in the flow path body 52 equipped with a channel chip 41, exciter of same construction as described above, the micro-channel 41a of the channel chip 41 to the distal end slits of the core tip is mounted position is allowed so as to sandwich from above and below. また、流路チップ41上のランド部49,51に接続されたリード線は、上記と同様に、励磁装置の回路基板上に実装した計測処理回路の入力側に接続される。 Further, lead wires connected to the land portions 49 and 51 on the channel chip 41 is, as described above, is connected to the input side of the measurement processing circuit mounted on the circuit board of the exciter.

このように、両端を開口して微細流路41aを形成し、その内側に検出電極46,48を成膜形成した流路チップ41であっても、流路体52の挿入凹部に嵌着して、流量計測装置に使用することができる。 Thus, open at both ends to form a micro-channel 41a, even channel chip 41 which was formed form a detection electrode 46, 48 on its inside, is fitted into the insertion concave portion of the flow path body 52 Te, it can be used for flow measurement apparatus.

図13は、励磁装置30Aを構成するコア34Aの別の実施形態を示している。 Figure 13 shows another embodiment of a core 34A which constitute the exciter 30A. コア34Aは略E字状に形成され、コア34Aの中央部に励磁コイル32Aが巻装される。 The core 34A is formed in a substantially E-shaped exciting coil 32A in the central portion of the core 34A is wound. 本励磁装置30Aでは、コア34Aの中央部と外周部間で発生する磁力線が、流路チップ41の中央を横断するように生じて、励磁される。 In the exciter 30A, magnetic force lines generated between the central portion of the core 34A and the outer peripheral portion is generated so as to traverse the center of the channel chip 41, it is energized. このようなコア34Aを有する励磁装置30Aは、流路チップ41の上側または下側に取り付けて使用することができ、流路チップ41の挿入方向と同じ方向から、本励磁装置30Aを装着する構造とすれば、流量計測装置のケースの開口部は1箇所のみとすることができ、励磁装置30Aを容易に取り付けることができる。 Structure such excitation device 30A having the a core 34A, mounted above or below the channel chip 41 can be used, from the same direction as the insertion direction of the channel chip 41, for mounting the present exciter 30A if the opening of the case of the flow rate measuring device can be only one place, it is possible to mount the exciter 30A easily.

図14、図15はさらの別の実施形態の流路チップ61を示している。 14, FIG. 15 shows the channel chip 61 of another embodiment of the further. この流路チップ61は、図14に示すように、上記と同様に、シリコン基板62の上にガラス基板63を重ね合わせて接合し、構成される。 The channel chip 61, as shown in FIG. 14, in the same manner as described above, by overlapping the glass substrate 63 is bonded on the silicon substrate 62, and. ここでは、シリコン基板62の上に重ね合わせられるガラス基板63の幅は、シリコン基板62の幅より短く形成される。 Here, the width of the glass substrate 63 is superposed on the silicon substrate 62 is formed smaller than the width of the silicon substrate 62. また、そのシリコン基板62の上面に形成される溝部64は、両端を基板の両側縁部にそのまま開口して形成される。 Further, the grooves 64 formed on the upper surface of the silicon substrate 62 is directly formed opening at both ends on either side edge of the substrate. シリコン基板62上の溝部64は、上記と同様に、リソグラフィー工程とエッチング工程を用いて高精度に形成される。 Groove 64 on the silicon substrate 62, similarly to the above, is formed with high precision using lithography and etching steps.

さらに、シリコン基板62の上面から溝部64にかけてその両側に、1対の検出電極66,68が、薄膜形成工程において、例えば真空蒸着を用いて、Auなどで成膜形成される。 Further, on both sides from the upper surface of the silicon substrate 62 toward the groove 64, the detection electrodes 66 and 68 of a pair, in the thin film formation process, for example using a vacuum evaporation, are film forming or the like Au. 検出電極66,68をAuで成膜形成する場合、下地としてCrを成膜した後、その上にAuを成膜形成することになる。 When forming form a detection electrode 66 and 68 in Au, after forming a Cr as a base, it will be deposited forming a Au thereon. 一方、ガラス基板63にランド部は形成されず、ガラス基板63は加工せずにそのまま使用することができる。 On the other hand, the land portion on the glass substrate 63 is not formed, the glass substrate 63 can be directly used without processing.

この後、シリコン基板62とガラス基板63は、図15に示すように、上記と同様に、ガラス基板63をシリコン基板62の上に正確に重ね合わせた状態で、陽極接合装置にかけられ、ガラス基板63とシリコン基板62の接合面が陽極接合される。 Thereafter, the silicon substrate 62 and the glass substrate 63, as shown in FIG. 15, in the same manner as described above, the glass substrate 63 in a state in which exactly superimposed on the silicon substrate 62, subjected to anodic bonding apparatus, a glass substrate 63 and the bonding surface of the silicon substrate 62 is anodically bonded. ガラス基板63とシリコン基板62の接合面を陽極接合して形成された流路チップ61は、図15のようにガラス基板63の幅がシリコン基板62の幅より短いため、シリコン基板62上の検出電極66,68が両側から露出した状態となる。 Channel chip 61 to the bonding surface is formed by anodic bonding of the glass substrate 63 and the silicon substrate 62, the width of the glass substrate 63 as shown in FIG. 15 is shorter than the width of the silicon substrate 62, the detection on the silicon substrate 62 a state in which electrodes 66 and 68 is exposed from both sides.

そこで、検出信号を取り出すためのリード線は、この検出電極66,68の露出部分に直接半田付けして接続される。 Therefore, the lead wire for extracting a detection signal is connected directly soldered to the exposed part of the detection electrodes 66 and 68. このような構成とすることにより、リード線が検出電極66,68の露出部分に直接半田付けされるため、ガラス基板63上にランド部を成膜形成する工程が不要となり、より少ない工程で流路チップ61を製作することができる。 With such a configuration, since the lead wire is soldered directly to the exposed portions of the detection electrodes 66 and 68, becomes unnecessary step of forming forms a land portion on the glass substrate 63, the flow in fewer steps it is possible to manufacture a road chip 61.

流路チップ61が装着される流路体は、上記と同様に、中央部分から左右に分離して形成され、左右の流路体の先端部分に、挿入凹部が軸方向に形成され、挿入凹部と流路体内の流路とは、連通孔を通して連通接続される。 Channel body channel chip 61 is mounted, as above, is formed separately from the central portion to the left and right, the front end portion of the left and right of the channel member, the insertion recess is formed in the axial direction, the insertion recess and the flow path body flow passage is communicatively connected through the communication hole. 流路チップ61は、上記と同様に、左右の流路体の先端部分の挿入凹部内に、シール材を介して水密状態で嵌め込まれ、流路体の連通孔は、流路チップ61内に形成された微細流路に連通接続されることとなる。 Channel chip 61, in the same manner as mentioned above, into the insertion recess of the tip portion of the left and right of the channel body is fitted in a watertight state via a sealing member, the communication hole of the flow path body, the channel chip 61 to It will be connected communicated to the formed micro channel.

図16はさらの別の実施形態の流路チップ71を示している。 Figure 16 shows the channel chip 71 of another embodiment of the further. この流路チップ71は、図16に示す如く、シリコン基板72の上にガラス基板73を重ね合わせて接合し、構成されるが、そのシリコン基板72の上面に形成される溝部74は、略コ字状に形成され、溝部74の両端は基板の縁部に開口して形成されている。 The channel chip 71, as shown in FIG. 16, by superposing the glass substrate 73 is bonded on the silicon substrate 72, is a groove 74 formed on the upper surface of the silicon substrate 72 is composed, substantially U is formed in a shape, both ends of the groove 74 is formed open to the edge of the substrate. シリコン基板72上の溝部74は、上記と同様に、リソグラフィー工程とエッチング工程を用いて高精度に形成される。 Groove 74 on the silicon substrate 72, similarly to the above, is formed with high precision using lithography and etching steps.

そして、シリコン基板72の上面から溝部74の中央部にかけてその両側に、1対の検出電極76,78が、薄膜形成工程において、例えば真空蒸着を用いて、導電性材料のAuなどで成膜形成される。 Then, on both sides from the upper surface of the silicon substrate 72 toward the center portion of the groove 74, the detection electrodes 76, 78 of a pair, in the thin film formation process, for example using a vacuum evaporation, film formation or the like Au conductive material It is. ガラス基板73には、上記と同様に、ランド部の位置に導電孔がサンドブラストによって形成され、その後、薄膜形成工程の例えば真空蒸着により、ガラス基板73の導電孔内からランド部領域にかけてAuなどの導電性材料が成膜形成され、ランド部79と81とそれに続く導電部が形成される。 The glass substrate 73, as above, is formed by a conductive hole is sandblasting the position of the land portion, then, for example, by vacuum deposition of a thin film forming process, such as Au from the conductive holes of the glass substrate 73 toward the land area conductive material is deposited forming a conductive portion followed by a land portion 79 and 81 is formed.

この後、シリコン基板72とガラス基板73は、ガラス基板73をシリコン基板72の上に正確に重ね合わせた状態で、陽極接合装置にかけられ、ガラス基板73とシリコン基板72の接合面が陽極接合される。 Thereafter, the silicon substrate 72 and the glass substrate 73, a glass substrate 73 in a state in which exactly superimposed on the silicon substrate 72, subjected to anodic bonding apparatus, the bonding surfaces of the glass substrate 73 and the silicon substrate 72 is anodically bonded that. その後、導電性樹脂等によりシリコン基板72の検出電極76,78とガラス基板73のランド部79,81を電気的に接続する。 Then, to electrically connect the land portions 79, 81 of the detecting electrodes 76, 78 and the glass substrate 73 of the silicon substrate 72 by a conductive resin. このように、ガラス基板73とシリコン基板72が接合されて流路チップ71が形成され、溝部74の上面がガラス基板73により蓋をした状態となり、そこに微細流路が形成される。 Thus, the glass substrate 73 and the silicon substrate 72 is bonded is formed a channel chip 71, a state in which the upper surface of the groove 74 has a lid with a glass substrate 73, there micro-channel is formed. この流路チップ71の微細流路は、その両側の端部が流路チップ71の一方の縁部に開口した形状となる。 Micro-channel of the channel chip 71 has a shape in which the end portion of both sides are open on one edge of the channel chip 71. そして、このような流路チップ71は、図示しない流路体内に組み付けられ、流路体内の流路の連通口が流路チップ71の縁部に開口した微細流路の開口端に連通接続される。 Then, such channel chip 71 is assembled in a flow path body, not shown, communicating port of the flow path within the flow path is communicatively connected to the open end of the micro channel which opens to the edge of the channel chip 71 that.

なお、上記図4に示す実施形態では、検出電極16,18のみを溝部14内に形成したが、図17に示すように、検出電極16,18と共に溝部14の両側に、1対のアース電極20a,20bを形成することもできる。 In the embodiment shown in FIG. 4, although only the detection electrodes 16 and 18 formed in the groove portion 14, as shown in FIG. 17, on both sides along with the detection electrodes 16 and 18 the groove 14, a pair of grounding electrodes 20a, it is also possible to form the 20b.

また、上記実施形態では、シリコン基板に溝部を形成すると共に、溝部内に検出電極を成膜形成し、そのシリコン基板の上にガラス基板を被せるように、陽極接合により接合して流路チップを形成したが、シリコン基板に溝部を形成すると共に、溝部内に検出電極を成膜形成し、そのシリコン基板上に表面と電極孔に絶縁膜を付けたシリコン基板を被せ、接合部にガラス薄膜を介して陽極接合または融接により接合して、流路チップを形成することもできる。 In the above embodiment, the forming the groove in a silicon substrate, a detection electrode is formed as film in the groove, so as to cover the glass substrate over the silicon substrate, a channel chip by joining by anodic bonding was formed, thereby forming a groove in a silicon substrate, a detection electrode formed formed in the groove, covered with a silicon substrate on which the surface and the electrode holes in the insulating film on the silicon substrate, a glass film at the junction are joined by anodic bonding or fusion welding through, it is also possible to form the channel chip. また、ガラス基板に代えてセラミック基板を用いて流路チップを形成することもできる。 It is also possible to form a channel chip by using a ceramic substrate instead of the glass substrate. さらに、ガラス基板に溝部を形成すると共に、溝部内に検出電極を成膜形成し、そのガラス基板の上にガラス基板を被せ、融接或は接着する。 Further, the forming the groove on the glass substrate, a detection electrode is formed as film in the trench, covered with a glass substrate on the glass substrate, fusion welding or bonding. 若しくは、シリコンまたはアルミニウムの薄膜を形成し、この薄膜を介してガラス同士を陽極接合して流路チップを形成することもできる。 Or to form a thin film of silicon or aluminum, a glass together can also form a channel chip by anodic bonding via the thin film.

本発明の一実施形態を示し、ケースからカバーを外した状態の電磁式流量計測装置の斜視図である。 Shows an embodiment of the present invention, is a perspective view of an electromagnetic type flow measuring device with the cover removed from the case. 図1のII-II断面図である。 It is a sectional view taken along line II-II of Figure 1. 図1のIII-III拡大断面図である。 Is a III-III enlarged sectional view of FIG. シリコン基板とガラス基板の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a silicon substrate and the glass substrate. シリコン基板とガラス基板を接合して形成した流路チップの斜視図である。 The silicon substrate and the glass substrate is a perspective view of a channel chip formed by bonding. シリコンウエハー上に形成されたシリコン基板の斜視図である。 It is a perspective view of a silicon substrate formed on a silicon wafer. 流路チップの模式図的な拡大断面図である。 Is a schematic diagram enlarged cross-sectional view of a channel chip. ケース内に励磁装置と流路チップを装着する状態の下方からの分解斜視図である。 The exciter and the channel chip within the case is an exploded perspective view from below of a state of mounting. ケース内に励磁装置と流路チップを装着する状態の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view showing a state of mounting the exciter and the channel chip in the case. 他の実施形態のシリコン基板とガラス基板の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a silicon substrate and a glass substrate of another embodiment. 同シリコン基板とガラス基板を接合した流路チップの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a channel chip bonding the same silicon substrate and the glass substrate. 同流路体に流路チップを装着した状態の拡大断面図である。 The same style path body is an enlarged sectional view of a state in which the channel chip is mounted. 同流路体に励磁装置を取り付けた状態の拡大断面図である。 The same style path body is an enlarged sectional view of a state of attaching the exciter. 他の実施形態のシリコン基板とガラス基板の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a silicon substrate and a glass substrate of another embodiment. 同流路チップの模式図的な拡大断面図である。 Common origin path is a schematic diagram enlarged cross-sectional view of a chip. 別の実施形態のシリコン基板とガラス基板の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a silicon substrate and a glass substrate of another embodiment. さらに別の実施形態のシリコン基板とガラス基板の分解斜視図である。 Furthermore is an exploded perspective view of a silicon substrate and a glass substrate of another embodiment.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ケース 2 流路体 10 センシング部 11 流路チップ 11a 微細流路 12 シリコン基板 13 ガラス基板 14 溝部 15、17 流路孔 16、18 検出電極 19、21 ランド部 30 励磁装置 31 回路基板 32 励磁コイル 1 Case 2 flow path body 10 sensing unit 11 channel chip 11a the micro channel 12 silicon substrate 13 glass substrate 14 grooves 15 and 17 channel hole 16, 18 the detection electrodes 19 and 21 land part 30 exciter 31 circuit board 32 excitation coil

Claims (9)

  1. 流路を流れる被計測流体に対し磁場を発生させる励磁コイルを含む励磁装置と、該流路内の被計測流体に接触して配設された1対の検出電極を有したセンシング部と、該センシング部の検出電極から出力される検出信号に基づき、被計測流体の流量を算出する計測処理回路とを備えた電磁式流量計測装置において、 An excitation device which includes an excitation coil for generating a magnetic field to the fluid to be measured flowing through the flow path, and a sensing unit having a sensing electrode pair disposed in contact with the fluid to be measured within the flow channel, said based on the detection signal output from the detection electrode of the sensing unit, the electromagnetic flow rate measuring apparatus and a measurement processing circuit for calculating the flow rate of the fluid to be measured,
    該センシング部には内部に微細流路を形成した流路チップが設けられ、該流路チップは、シリコン基板とガラス基板、ガラス基板同士、シリコン基板同士、或いはシリコン基板とセラミック基板を重ね合わせて形成され、該微細流路の内壁に導電性材料の検出電極が取着形成されていることを特徴とする電磁式流量計測装置。 Channel chip forming the micro channel therein is provided on the sensing portion, the flow path chip includes a silicon substrate and a glass substrate, a glass substrate to each other, the silicon substrate to each other, or by superimposing the silicon substrate and the ceramic substrate is formed, the electromagnetic flow rate measuring apparatus characterized by sensing electrodes of conductive material is attached formed on the inner wall of the fine narrow flow paths.
  2. 前記流路チップの微細流路は、前記シリコン基板上にマスキング工程、リソグラフィー工程及びエッチング工程を用いて溝部を形成し、或はガラス基板上にリソグラフィー工程とサンドブラスト工程を用いて形成されたことを特徴とする請求項1記載の電磁式流量計測装置。 Micro flow path of the flow path chip masking step on the silicon substrate, to form a groove by using a lithography process and an etching process, or that it is formed by using a lithography process and sandblasting the glass substrate electromagnetic flow rate measuring apparatus according to claim 1, wherein.
  3. 前記流路チップの検出電極は、前記シリコン基板またはガラス基板上に、リソグラフィー工程、薄膜形成工程、及びエッチング工程を用いて成膜形成されたことを特徴とする請求項1記載の電磁式流量計測装置。 Detection electrodes of the channel chip, the silicon substrate or a glass substrate, a lithography process, a thin film forming step, and an electromagnetic type flow measuring according to claim 1, characterized in that it is formed as film by using an etching process apparatus.
  4. 前記流路チップのシリコン基板とガラス基板、ガラス基板同士、シリコン基板同士、或いはシリコン基板とセラミック基板は、陽極接合により接合されたことを特徴とする請求項1記載の電磁式流量計測装置。 Silicon substrate and the glass substrate of the channel chip, glass substrates together, a silicon substrate to each other, or a silicon substrate and the ceramic substrate is an electromagnetic type flow measuring device according to claim 1, characterized in that it is joined by anodic bonding.
  5. 前記流路チップ内の微細流路は、一方のシリコン基板またはガラス基板に両端を閉じた形状の溝部を形成すると共に、他方のシリコン基板、ガラス基板、或いはセラミック基板に該溝部と連通する流路孔を穿設して形成されたことを特徴とする請求項2記載の電磁式流量計測装置。 Fine channel in the channel chip, to form a groove having a shape closed at both ends to one silicon substrate or a glass substrate, the other silicon substrate, a glass substrate, or the flow path communicating with the groove portion to the ceramic substrate electromagnetic flow rate measuring apparatus according to claim 2, characterized in that it is formed by drilled holes.
  6. 前記流路チップ内の微細流路は、一方のシリコン基板またはガラス基板に両端を両側縁部に開口した形状の溝部を設けて形成されたことを特徴とする請求項2記載の電磁式流量計測装置。 Fine channel in the channel chip, electromagnetic flow measurement according to claim 2, characterized in that it is formed by providing a groove opening shape on both side edges of the two ends on one of the silicon substrate or a glass substrate apparatus.
  7. 前記流路チップ内の微細流路は、一方のシリコン基板またはガラス基板に両端を一方の縁部に開口した略コ字状の溝部を設けて形成されたことを特徴とする請求項2記載の電磁式流量計測装置。 Fine channel in the channel chip according to claim 2, characterized by being formed by providing a substantially U-shaped groove which is open at both ends one edge on one of the silicon substrate or a glass substrate electromagnetic flow rate measuring device.
  8. 前記流路チップの一方のシリコン基板またはガラス基板の上面にランド部がリソグラフィー工程と薄膜形成工程を用いて成膜形成され、該ランド部は導電部を介して上記微細流路内の検出電極に接続されることを特徴とする請求項2または3記載の電磁式流量計測装置。 Land portions on the upper surface of one silicon substrate or a glass substrate of the channel chip is formed deposited using lithography process and a thin film forming process, the land portion through the conductive portion to the detection electrode of the microchannel electromagnetic flow rate measuring apparatus according to claim 2 or 3, wherein the connected.
  9. ケース内に被計測流体の流路体が形成され、該流路体の一部に、前記センシング部の流路チップを挿入するための挿入凹部が形成され、該流路チップが該挿入凹部にシール材を介して水密状に嵌着され、該流路体の流路と該流路チップ内の微細流路とが連通接続され、該流路チップ内の微細流路に磁場を形成するための励磁装置が該ケース内に配設されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の電磁式流量計測装置。 The flow path of the fluid to be measured is formed in the casing, a portion of the flow path body insertion recess for inserting a channel chip of the sensing section is formed, the flow path chip within the insert recess via a sealing member is fitted in a watertight form, because the and micro-channel of the flow channel and the flow channel chip of the flow passage member is connected in communication to form a magnetic field in the fine flow path of the flow path in the chip electromagnetic flow rate measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4 of the excitation device is characterized in that disposed in the casing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2533023A3 (en) * 2011-06-06 2015-03-25 KROHNE Messtechnik GmbH Magnetic-inductive flow measuring apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06201420A (en) * 1992-12-28 1994-07-19 Fujikura Ltd Flow sensor and fabrication thereof
JPH06103204B2 (en) * 1988-01-08 1994-12-14 横河電機株式会社 Semiconductor-type electromagnetic flow meter
JP2002529235A (en) * 1998-11-12 2002-09-10 アリゾナ ボード オブ リージェンツ Practical apparatus for controlling a very small amount flow
JP2004000163A (en) * 2002-03-29 2004-01-08 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst Cell used for treating cell

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06103204B2 (en) * 1988-01-08 1994-12-14 横河電機株式会社 Semiconductor-type electromagnetic flow meter
JPH06201420A (en) * 1992-12-28 1994-07-19 Fujikura Ltd Flow sensor and fabrication thereof
JP2002529235A (en) * 1998-11-12 2002-09-10 アリゾナ ボード オブ リージェンツ Practical apparatus for controlling a very small amount flow
JP2004000163A (en) * 2002-03-29 2004-01-08 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst Cell used for treating cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2533023A3 (en) * 2011-06-06 2015-03-25 KROHNE Messtechnik GmbH Magnetic-inductive flow measuring apparatus

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