JP2009221978A - Fluid equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To fit an electroosmotic material to a housing without performing positioning of electrodes, and to simplify a wiring design. <P>SOLUTION: This fluid equipment 1 includes an electroosmotic material 50 having electrodes 51 and 52 in both surfaces thereof, a sensor chip 70 having a membrane 72 formed with an orifice 77 and a plurality of deflection gauges 73-76 formed in the membrane 72, and a flexible wiring sheet 60 having contact pieces 60c and 60d folded so as to face each other and electrical contact points 61b and 62b provided in the contact pieces 60c and 60d and formed with an opening 60g. The sensor chip 70 is mounted on the wiring sheet 60 so that the opening 60g is sealed by the membrane 72, and the electroosmotic material 50 is pinched by the contact pieces 60c and 60d, and the electrical contact points 61b and 62b are brought in contact with the electrodes 51 and 52, and the contact pieces 60c and 60d are bonded to both surfaces of the electroosmotic material 50. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、流体機器に関し、特にセンサとしての機能と電気浸透流ポンプとしての機能を併せ持つ流体機器に関する。   The present invention relates to a fluid device, and more particularly, to a fluid device having both a sensor function and an electroosmotic flow pump function.

電気浸透流現象を用いた電気浸透流ポンプは機械的可動部を持たずに液体を送液するものであるので、長寿命という利点をもつ。例えば、特許文献１に記載された電気浸透流ポンプにおいては、電気浸透材（２８）の両面に電極（３０，３２）が形成され、電気浸透材が筒状のハウジング（２４）に装着され、ハウジング内の空間が電気浸透材によって二つに区画されている。そして、両方の電極間に電圧が印加されると、電気浸透流現象により液体が電気浸透材を透過し、これにより液体の流れが生じる。
特開２００６−２２８０７号公報 The electroosmotic flow pump using the electroosmotic flow phenomenon has an advantage of a long life because it feeds liquid without having a mechanical movable part. For example, in the electroosmotic flow pump described in Patent Document 1, electrodes (30, 32) are formed on both sides of the electroosmotic material (28), and the electroosmotic material is attached to the cylindrical housing (24), A space in the housing is divided into two by an electroosmotic material. When a voltage is applied between both electrodes, the liquid permeates the electroosmotic material due to the electroosmotic flow phenomenon, thereby causing a liquid flow.
JP 2006-22807 A

ところで、電気浸透材がハウジングの内側の空間に配置されるため、電気浸透材の両面の電極までの配線を考慮しなければならない。特許文献１においては、配線がハウジング自体に埋め込まれるように形成されているが、電極と配線の接触部分については明らかにされていないうえ、何ら工夫がされていないと考えられる。そのため、電気浸透材をハウジングに組み付ける際には、電極が配線に接触するよう電気浸透材の位置決めを正確にしなければならず、ポンプを簡単に製造することができない。また、配線をハウジングに埋め込むようにするのは非常に困難であり、その配線の設計が難しかった。   By the way, since the electroosmotic material is disposed in the space inside the housing, it is necessary to consider the wiring to the electrodes on both sides of the electroosmotic material. In Patent Document 1, the wiring is formed so as to be embedded in the housing itself, but the contact portion between the electrode and the wiring is not clarified and it is considered that no contrivance is made. Therefore, when the electroosmotic material is assembled to the housing, the electroosmotic material must be accurately positioned so that the electrode contacts the wiring, and the pump cannot be easily manufactured. In addition, it is very difficult to embed the wiring in the housing, and it is difficult to design the wiring.

また、ハウジングの内側に流量センサを組み付けようという試みがなされているが、いまだ実現されていない。それは、流量センサをハウジングの内側に組み付けると、そのセンサに対する配線をハウジングのどこかに設けなればならず、その配線の設計が難しかったためである。
そこで、本発明は、電気浸透材をハウジングに組み付ける際に電極の位置合わせを行わずに済むようにするとともに、配線の設計を簡単にできるようにすることを課題とする。 Attempts have been made to assemble a flow sensor inside the housing, but this has not been realized. This is because when the flow sensor is assembled inside the housing, a wiring for the sensor must be provided somewhere in the housing, and it is difficult to design the wiring.
Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the need for positioning the electrodes when the electroosmotic material is assembled to the housing, and to simplify the wiring design.

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明によれば、
両面に電極を有した電気浸透材と、
オリフィスが形成されたメンブレン及び前記メンブレンに形成された複数の歪みゲージを有するセンサチップと、
折り曲げられて互いに相対向した接片及び前記接片に設けられた電気的接点を有するとともに、開口が形成された可撓性の配線シートと、を備え、
前記開口が前記メンブレンによって閉塞されるよう前記センサチップが前記配線シートの一面上に実装され、
前記電気浸透材が前記接片の間に挟まれ、前記電気的接点が前記電気浸透材の電極に接触して、前記接片が前記電気浸透材の両面に接合され、
前記配線シートの前記一面上に、前記センサチップの前記歪みゲージ及び前記電気接点に電気的に接続される配線が形成されていることを特徴とする流体機器が提供される。 In order to solve the above problems, according to the invention according to claim 1,
An electroosmotic material having electrodes on both sides;
A sensor chip having a membrane formed with an orifice and a plurality of strain gauges formed on the membrane;
A flexible wiring sheet having a contact piece that is bent and opposed to each other and an electrical contact provided on the contact piece and in which an opening is formed,
The sensor chip is mounted on one surface of the wiring sheet so that the opening is blocked by the membrane,
The electroosmotic material is sandwiched between the contact pieces, the electrical contacts are in contact with the electrodes of the electroosmotic material, and the contact pieces are bonded to both surfaces of the electroosmotic material,
On the one surface of the wiring sheet, a fluid device is provided in which a wiring electrically connected to the strain gauge and the electrical contact of the sensor chip is formed.

請求項２に係る発明によれば、
内部空間を有するとともに、前記内部空間に通じたインレット及びアウトレットを有するハウジングを更に備え、
前記センサチップ及び前記電気浸透材が前記内部空間内に組み付けられ、前記内部空間が前記電気浸透材及び前記メンブレンによって前記インレットから前記アウトレットにかけて複数の領域に区画されていることを特徴とする請求項１に記載の流体機器が提供される。 According to the invention of claim 2,
A housing having an internal space and having an inlet and an outlet communicating with the internal space;
The sensor chip and the electroosmotic material are assembled in the internal space, and the internal space is partitioned into a plurality of regions from the inlet to the outlet by the electroosmotic material and the membrane. 1 is provided.

請求項３に係る発明によれば、
前記センサチップと前記電気浸透材が、前記配線シートの前記一面に沿った面上に並置した状態で、前記内部空間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の流体機器が提供される。 According to the invention of claim 3,
The fluid device according to claim 2, wherein the sensor chip and the electroosmotic material are arranged in the internal space in a state where the sensor chip and the electroosmotic material are juxtaposed on a surface along the one surface of the wiring sheet. Is done.

請求項４に係る発明によれば
前記メンブレンと前記電気浸透材が、前記配線シートを介して対向した状態で、前記内部空間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の流体機器が提供される。 According to the invention of claim 4, the fluid device according to claim 2, wherein the membrane and the electroosmotic material are arranged in the internal space in a state of being opposed to each other with the wiring sheet interposed therebetween. Is provided.

請求項５に係る発明によれば、
前記ハウジングが複数の分割体を組み合わせてなり、
前記配線シートが前記分割体の間に挟まれていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の流体機器が提供される。 According to the invention of claim 5,
The housing is a combination of a plurality of divided bodies,
The fluid device according to claim 2, wherein the wiring sheet is sandwiched between the divided bodies.

本発明によれば、折り曲げられた接片の間に電気浸透材が挟まれ、接片が前記電気浸透材の両面に接合されているから、電気浸透材の両面の電極と電気的接点との接触が確実にされており、電気浸透材や配線シートをハウジングに簡単に組み付けることができる。
また、接片が電気浸透材の両面に接合され、センサチップが配線シートにフリップチップ実装されているから、電気浸透材及びセンサチップに対する配線設計は配線シートの配線パターニングにより容易となっている。
また、センサチップ及び電気浸透材が配線シートに組み付けられてユニット化されているから、これらのユニットを簡単にハウジングに組み込むことができる。また、これらのユニットは様々なハウジングに適用することができ、汎用性がある。 According to the present invention, the electroosmotic material is sandwiched between the bent contact pieces, and the contact pieces are bonded to both surfaces of the electroosmotic material. The contact is ensured, and the electroosmotic material and the wiring sheet can be easily assembled to the housing.
In addition, since the contact piece is bonded to both surfaces of the electroosmotic material and the sensor chip is flip-chip mounted on the wiring sheet, wiring design for the electroosmotic material and the sensor chip is facilitated by wiring patterning of the wiring sheet.
Further, since the sensor chip and the electroosmotic material are assembled into a unit by being assembled to the wiring sheet, these units can be easily incorporated into the housing. In addition, these units can be applied to various housings and are versatile.

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。   Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.

＜第１の実施の形態＞
図１は、流体機器１の上面、正面及び右側面を示した斜視図である。図２は、流体機器１を分解した状態で上面、正面及び右側面を示した斜視図である。図３は、流体機器１を分解した状態で下面、正面及び右側面を示した斜視図である。図４は、流体機器１の縦断面図である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an upper surface, a front surface, and a right side surface of the fluid device 1. FIG. 2 is a perspective view showing the upper surface, the front surface, and the right side surface of the fluid device 1 in an exploded state. FIG. 3 is a perspective view showing the lower surface, the front surface, and the right side surface of the fluid device 1 in an exploded state. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the fluid device 1.

この流体機器１は、電気浸透流式のポンプと、センサとを一体化したものである。以下、各部の構成について具体的に説明する。   This fluid device 1 is an integrated electroosmotic pump and a sensor. Hereinafter, the structure of each part is demonstrated concretely.

〔ハウジング〕
この流体機器１においては、下ホルダ１０、中ホルダ２０及び上ホルダ３０が組み合わせられることによってハウジング２が組み立てられている。つまり、下ホルダ１０、中ホルダ２０及び上ホルダ３０は、ハウジング２の分割体である。 〔housing〕
In the fluid device 1, the housing 2 is assembled by combining the lower holder 10, the middle holder 20, and the upper holder 30. That is, the lower holder 10, the middle holder 20 and the upper holder 30 are divided bodies of the housing 2.

下ホルダ１０の上面に上流室１１が凹設され、下ホルダ１０の下面にインレットのポート１２が凸設されている。ポート１２は管状に形成され、ポート１２の中空部分が反対側の上流室１１に通じている。また、下ホルダ１０の下面には、円形状の凹部１３が形成され、凹部１３の底にアウトレット孔１４が形成され、そのアウトレット孔１４は反対側の下ホルダ１０の上面まで貫通している。   An upstream chamber 11 is recessed on the upper surface of the lower holder 10, and an inlet port 12 is protruded on the lower surface of the lower holder 10. The port 12 is formed in a tubular shape, and the hollow portion of the port 12 communicates with the upstream chamber 11 on the opposite side. A circular recess 13 is formed on the lower surface of the lower holder 10, and an outlet hole 14 is formed at the bottom of the recess 13, and the outlet hole 14 penetrates to the upper surface of the lower holder 10 on the opposite side.

中ホルダ２０には収納孔２１が形成され、この収納孔２１は中ホルダ２０の上面から下面に貫通している。また、中ホルダ２０の下面であってその前側の縁から収納孔２１にかけて、配線収納用凹部２２が形成され、その配線収納用凹部２２の底に更にセンサ収納用凹部２３が形成されている。センサ収納用凹部２３の底には孔２４が形成され、その孔２４は反対側の中ホルダ２０の上面まで貫通している。   A storage hole 21 is formed in the middle holder 20, and the storage hole 21 penetrates from the upper surface to the lower surface of the middle holder 20. A wiring housing recess 22 is formed on the lower surface of the middle holder 20 from the front edge to the housing hole 21, and a sensor housing recess 23 is further formed at the bottom of the wiring housing recess 22. A hole 24 is formed in the bottom of the sensor housing recess 23, and the hole 24 penetrates to the upper surface of the middle holder 20 on the opposite side.

上ホルダ３０の下面には、下流室３１及び流路３２が凹設され、下流室３１と流路３２が連なっている。   A downstream chamber 31 and a flow path 32 are recessed in the lower surface of the upper holder 30, and the downstream chamber 31 and the flow path 32 are connected.

下ホルダ１０の上面と中ホルダ２０の下面が接合され、中ホルダ２０の上面と上ホルダ３０の下面が接合されている。それら接合は接着剤によるものでもよいし、ネジによるものでもよいし、爪によるものでもよい。接着剤による接合であると、下ホルダ１０の上面と中ホルダ２０の下面の間の隙間や、中ホルダ２０の上面と上ホルダ３０の下面の間の隙間が接着剤によって埋められ、その止水性が向上する。   The upper surface of the lower holder 10 and the lower surface of the middle holder 20 are joined, and the upper surface of the middle holder 20 and the lower surface of the upper holder 30 are joined. These joints may be by an adhesive, may be by screws, or may be by nails. When the bonding is performed by the adhesive, the gap between the upper surface of the lower holder 10 and the lower surface of the middle holder 20 and the gap between the upper surface of the middle holder 20 and the lower surface of the upper holder 30 are filled with the adhesive, and the water-stopping property thereof. Will improve.

下ホルダ１０と中ホルダ２０が接合された状態では、収納孔２１が上流室１１に重なり、孔２４がアウトレット孔１４に重なる。中ホルダ２０と上ホルダ３０が接合された状態では、下流室３１が収納孔２１に重なり、流路３２の一部が中ホルダ２０の上面に覆われて、流路３２の突端部が孔２４に重なる。   In a state where the lower holder 10 and the middle holder 20 are joined, the storage hole 21 overlaps the upstream chamber 11 and the hole 24 overlaps the outlet hole 14. In the state in which the middle holder 20 and the upper holder 30 are joined, the downstream chamber 31 overlaps the storage hole 21, a part of the flow path 32 is covered with the upper surface of the middle holder 20, and the protruding end of the flow path 32 is the hole 24. Overlapping.

〔自給機能の構成〕
上記したようにこの流体機器１は、電気浸透流ポンプとセンサを一体化したものである。電気浸透流ポンプの動作原理ではハウジング２内に液体を自給することができない。そこで、この流体機器１は、ハウジング２内に液体を自給できる機能を有している。自給機能を担うのが、液体吸収材４０及び親水性膜４３である。 [Configuration of self-sufficiency function]
As described above, the fluid device 1 is an integrated electroosmotic pump and sensor. According to the principle of operation of the electroosmotic flow pump, the liquid cannot be self-supplied in the housing 2. Therefore, the fluid device 1 has a function capable of self-supplying the liquid in the housing 2. The liquid absorbent 40 and the hydrophilic film 43 are responsible for the self-sufficiency function.

液体吸収材４０は、下ホルダ１０の上流室１１及びポート１２の中空部分に充填されている。液体吸収材４０は、セラミック多孔質材料、繊維材料、不織布、スポンジその他の液体を吸収する材料からなる。液体吸収材４０は、板状のフランジ４１と、フランジ４１の下面に立設された柱状部４２とを有する。フランジ４１が上流室１１に収容され、柱状部４２がポート１２の中空部分に挿入されている。柱状部４２の先端部はポート１２の先端開口から突出している。   The liquid absorbent material 40 is filled in the upstream chamber 11 of the lower holder 10 and the hollow portion of the port 12. The liquid absorbent material 40 is made of a ceramic porous material, a fiber material, a nonwoven fabric, a sponge or other material that absorbs liquid. The liquid absorbent material 40 includes a plate-like flange 41 and a columnar portion 42 erected on the lower surface of the flange 41. The flange 41 is accommodated in the upstream chamber 11, and the columnar portion 42 is inserted into the hollow portion of the port 12. The tip end of the columnar portion 42 protrudes from the tip opening of the port 12.

液体吸収材４０のフランジ４１の上面には、親水性膜４３が重ねられている。親水性膜４３は、液体になじみやすい膜であって、弾性力を有する。   A hydrophilic film 43 is overlaid on the upper surface of the flange 41 of the liquid absorbent material 40. The hydrophilic film | membrane 43 is a film | membrane which is easy to adjust to a liquid, and has elastic force.

〔電気浸透流ポンプ〕
電気浸透流ポンプとして送液する機能を担うのが、電気浸透材５０である。 [Electroosmotic pump]
It is the electroosmotic material 50 that has the function of feeding liquid as an electroosmotic flow pump.

電気浸透材５０は、親水性膜４３に重ねられている。電気浸透材５０は、誘電体の多孔質材、繊維材又は粒子充填材を薄板状又は膜状に形成したものである。例えば、多孔質シリカ、シリカ繊維材料又は多孔質セラミックを電気浸透材５０に用いることができる。   The electroosmotic material 50 is overlaid on the hydrophilic film 43. The electroosmotic material 50 is formed by forming a dielectric porous material, fiber material, or particle filler into a thin plate shape or a film shape. For example, porous silica, silica fiber material, or porous ceramic can be used for the electroosmotic material 50.

電気浸透材５０の両面には、貴金属（例えば、白金）その他の金属の電極５１，５２が成膜されている。電極５１，５２はスパッタ法、蒸着法その他の気相成長法により成膜されたものである。電極５１，５２が気相成長法により成膜されたものであるから、電極５１，５２に多数の微小孔が形成されており、液体がこれら微小孔を通じて電極５１，５２を透過する。そのため、電気浸透材５０に液体が浸透する。なお、電極５１，５２が網目状に形成されたものでもよく、その網目を通じて液体が電極５１，５２を浸透する。   Electrodes 51 and 52 of noble metal (for example, platinum) and other metals are formed on both surfaces of the electroosmotic material 50. The electrodes 51 and 52 are formed by sputtering, vapor deposition, or other vapor deposition methods. Since the electrodes 51 and 52 are formed by the vapor deposition method, a large number of micro holes are formed in the electrodes 51 and 52, and the liquid passes through the electrodes 51 and 52 through these micro holes. Therefore, the liquid penetrates into the electroosmotic material 50. The electrodes 51 and 52 may be formed in a mesh shape, and the liquid permeates the electrodes 51 and 52 through the mesh.

電気浸透材５０と液体吸収材４０のフランジ４１との間に親水性膜４３が挟まれている。そのため、親水性膜４３が電極５１及びフランジ４１の上面に圧接され、これらとの密接が向上している。   A hydrophilic film 43 is sandwiched between the electroosmotic material 50 and the flange 41 of the liquid absorbent material 40. Therefore, the hydrophilic film 43 is pressed against the upper surfaces of the electrode 51 and the flange 41, and the close contact with these is improved.

電気浸透材５０は中ホルダ２０の収納孔２１に嵌め込まれている。電気浸透材５０の縁と収納孔２１の壁面との間の隙間にはシール材が充填されている。シール材は、弾性力及び絶縁性を有するものである。そのシール材は、例えば、フッ素系エラストマー（例えば、信越化学工業（株）製「ＳＩＦＥＬ」）又はシリコーン系のゲル（例えば、（株）ジェルテック製「アルファゲル（αＧＥＬ）」）である。   The electroosmotic material 50 is fitted in the storage hole 21 of the middle holder 20. A gap between the edge of the electroosmotic material 50 and the wall surface of the storage hole 21 is filled with a sealing material. The sealing material has elasticity and insulation. The seal material is, for example, a fluorine-based elastomer (for example, “SIFEL” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or a silicone-based gel (for example, “alpha gel (αGEL)” manufactured by Geltech Co., Ltd.).

電気浸透材５０は電気浸透流現象により送液する機能を有する。その原理について説明する。
電気浸透材５０の内部のフューズドシリカキャピラリー内に電解質溶液が満たされると、残存シラノール基(SiOH)のイオン化(SiO-)若しくは固体表面へのイオン種の吸着又はそれらのイオン化・吸着の両方によってキャピラリー内壁面は過剰の負電荷を帯びる。そのため、陽イオンは電荷のバランスをとるために内壁面の近くに引き寄せられて電気二重層を形成し、内壁面に非常に近いところではゼータ電位(zeta potential,ζ)と呼ばれる電位差が生じる。この状態でキャピラリーの軸方向に電極５１と電極５２の間に電圧が印加されると、拡散二重層を形成していた陽イオンは陰極側に移動し、またこの陽イオンの移動によってキャピラリー内の全溶液も陰極側に移動する。これが電気浸透流(Electro Osmotic Flow)である。例えば、米国特許第６６１９９２５号明細書には、電気浸透流現象について詳細に記述されている。電気浸透材５０による送液の原理は、汎用の機械的に稼動するポンプとは全く異なる原理である。電気浸透材の性能を示す流量と圧力の一般式が特開２００６−２２８０７号公報又は「電子材料2005年11月号（第44巻第11号）」に掲載されている。電気浸透材５０による送液のメリットとしては、(1)小型、(2)無脈動、(3)高圧、(4)双方向送出可能、(5)低コストが挙げられる。 The electroosmotic material 50 has a function of feeding liquid by an electroosmotic flow phenomenon. The principle will be described.
When the fused silica capillary in the electroosmotic material 50 is filled with the electrolyte solution, the residual silanol group (SiOH) is ionized (SiO-) or the ionic species are adsorbed on the solid surface, or both of the ionization and adsorption. The inner wall surface of the capillary has an excessive negative charge. Therefore, cations are attracted to the vicinity of the inner wall surface in order to balance the electric charge to form an electric double layer, and a potential difference called zeta potential (ζ) is generated at a position very close to the inner wall surface. In this state, when a voltage is applied between the electrode 51 and the electrode 52 in the axial direction of the capillary, the cation forming the diffusion double layer moves to the cathode side, and the movement of the cation causes the cation to move inside the capillary. All solutions also move to the cathode side. This is the electroosmotic flow. For example, US Pat. No. 6,699,925 describes in detail the electroosmotic flow phenomenon. The principle of liquid feeding by the electroosmotic material 50 is completely different from a general-purpose mechanically operated pump. General formulas of flow rate and pressure indicating the performance of the electroosmotic material are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-22807 or “November 2005 (Vol. 44, No. 11)”. Advantages of liquid feeding by the electroosmotic material 50 include (1) small size, (2) no pulsation, (3) high pressure, (4) bidirectional feeding, and (5) low cost.

〔センサ〕
流体機器１に搭載されるセンサは、電気浸透材５０によって流れる液体の流量を電気信号に変換する流量センサである。そのセンサの機能を主に担うのが、センサチップ７０である。図５は、センサチップ７０等を示した斜視図である。 [Sensor]
The sensor mounted on the fluid device 1 is a flow rate sensor that converts the flow rate of the liquid flowing through the electroosmotic material 50 into an electrical signal. The sensor chip 70 is mainly responsible for the sensor function. FIG. 5 is a perspective view showing the sensor chip 70 and the like.

図５に示すように、このセンサチップ７０は、シリコンからなる枠部７１と、枠部７１の内側を閉塞するとともに張られた状態に設けられたメンブレン７２と、メンブレン７２にパターニングされた抵抗型の歪みゲージ７３〜７６と、を有する。   As shown in FIG. 5, the sensor chip 70 includes a frame portion 71 made of silicon, a membrane 72 that is closed and stretched inside the frame portion 71, and a resistance type patterned on the membrane 72. Strain gauges 73-76.

枠部７１とメンブレン７２は、シリコンといった半導体からなる。半導体ウェハの一方の面の中央部に凹部を形成することによって、凹部の底がメンブレン７２となり、凹部を囲む部分が枠部７１となる。メンブレン７２の中心部にオリフィス７７が貫通している。   The frame portion 71 and the membrane 72 are made of a semiconductor such as silicon. By forming a recess at the center of one surface of the semiconductor wafer, the bottom of the recess becomes the membrane 72 and the portion surrounding the recess becomes the frame 71. An orifice 77 passes through the center of the membrane 72.

歪みゲージ７３〜７６は、オリフィス７７の周囲に配置されている。図６に示すように、これら歪みゲージ７３〜７６によってホイートストンブリッジ回路７８が構成されている。   The strain gauges 73 to 76 are arranged around the orifice 77. As shown in FIG. 6, the Wheatstone bridge circuit 78 is configured by these strain gauges 73 to 76.

このホイートストンブリッジ回路７８においては、出力電圧Ｖoutは次式により求められる。
Ｖout ＝｛Ｒ3／（Ｒ3＋Ｒ4）−Ｒ6／（Ｒ5＋Ｒ6）｝・Ｖin …（１）
ここで、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ歪みゲージ７３〜７６の抵抗、Ｖinは入力電圧である。 In the Wheatstone bridge circuit 78, the output voltage Vout is obtained by the following equation.
Vout = {R3 / (R3 + R4) -R6 / (R5 + R6)}. Vin (1)
Here, R3, R4, R5, and R6 are resistances of the strain gauges 73 to 76, respectively, and Vin is an input voltage.

このセンサチップ７０においては、液体がメンブレン７２に当たってオリフィス７７を通過するに際して、メンブレン７２の前後に発生する差圧が流量に換算される。その換算には、ハーゲン・ポアズイユの式（式（２））を用いる。式（２）において、φは流量、ｐ1はメンブレン７２の上流側の圧力、ｐ2はメンブレン７２の下流側の圧力、Ａはオリフィス７７の面積、Ｌはオリフィス７７の半径とメンブレン７２の厚さの和、ηは粘度、ＣRは係数である。

Figure 2009221978
In the sensor chip 70, when the liquid hits the membrane 72 and passes through the orifice 77, the differential pressure generated before and after the membrane 72 is converted into a flow rate. For the conversion, Hagen-Poiseuille's formula (formula (2)) is used. In equation (2), φ is the flow rate, p 1 is the pressure upstream of the membrane 72, p 2 is the pressure downstream of the membrane 72, A is the area of the orifice 77, L is the radius of the orifice 77 and the thickness of the membrane 72 Kazu Sano, eta is the viscosity, is C R is a coefficient.
Figure 2009221978

ホイートストンブリッジ回路７８は差圧を電圧として出力するものであるので、その出力電圧を流体の流量として扱うことができる。流量センサの原理については、米国特許６２５３６０５号明細書、Proc. MEMS 99, Orland/USA, 17.-21. Januar 99, pp. 118-123、特開昭６３−２３６９２３号公報等に詳細に記載されている。   Since the Wheatstone bridge circuit 78 outputs the differential pressure as a voltage, the output voltage can be handled as a fluid flow rate. The principle of the flow sensor is described in detail in US Pat. No. 6,253,605, Proc. MEMS 99, Orland / USA, 17.-21. Januar 99, pp. 118-123, JP-A 63-236923, etc. Has been.

〔配線及び実装部分〕
図２及び図５に示すように、電気浸透材５０及びセンサチップ７０は、配線シート６０に実装されている。ここで、図５は、電気浸透材５０及び配線シート６０等をユニット化したものを示した斜視図である。 [Wiring and mounting part]
As shown in FIGS. 2 and 5, the electroosmotic material 50 and the sensor chip 70 are mounted on the wiring sheet 60. Here, FIG. 5 is a perspective view showing the electroosmotic material 50, the wiring sheet 60, and the like that are unitized.

図７は配線シート６０を示した斜視図であり、図８は配線シート６０の後端部を拡大して示した斜視図である。図７〜図８に示すように、この配線シート６０は、ポリイミドの基材に配線６１〜６６をパターニングして、これら配線６１〜６６の端部を除いてこれら配線６１〜６６の上から感光性樹脂の絶縁膜（図９、図１０に図示の絶縁膜６０ｈ）を基材にコーティングしたものである。配線シート６０は、可撓性を有する。配線シート６０は、矩形枠状の本体部６０ａと、本体部６０ａの後縁に連なって設けられるとともに本体部６０ａに対して直角に折り曲げられた折り片６０ｂと、折り片６０ｂの下縁に連なって設けられるとともに折り片６０ｂに対して直角に折り曲げられた接片６０ｃと、折り片６０ｂの上縁に連なって設けられるとともに折り片６０ｂに対して直角に折り曲げられた接片６０ｄとを有する。接片６０ｃと接片６０ｄは互いに平行となって相対向している。   FIG. 7 is a perspective view showing the wiring sheet 60, and FIG. 8 is an enlarged perspective view showing the rear end portion of the wiring sheet 60. As shown in FIGS. 7 to 8, the wiring sheet 60 is formed by patterning the wirings 61 to 66 on a polyimide base material, and excluding the end portions of the wirings 61 to 66 from above the wirings 61 to 66. The base material is coated with an insulating resin insulating film (insulating film 60h shown in FIGS. 9 and 10). The wiring sheet 60 has flexibility. The wiring sheet 60 is connected to the main body 60a having a rectangular frame shape, the folded piece 60b that is provided at a right angle to the main body 60a, and the lower edge of the folded piece 60b. And a contact piece 60c bent at a right angle with respect to the folded piece 60b, and a contact piece 60d provided at the upper edge of the folded piece 60b and bent at a right angle with respect to the folded piece 60b. The contact piece 60c and the contact piece 60d are parallel to each other and face each other.

配線６３〜６６は本体部６０ａにパターニングされ、配線６１は本体部６０ａ、折り片６０ｂ及び接片６０ｃにパターニングされ、配線６２は本体部６０ａ、折り片６０ｂ及び接片６０ｄにパターニングされている。また、配線６１は、折り片６０ｂに形成されたスルーホール６０ｅを通じて折り片６０ｂの前面側から後面側に配索され、更に接片６０ｃの上面側に形成されている。配線６２は、折り片６０ｂに形成されたスルーホール６０ｅを通じて折り片６０ｂの前面側から後面側に配索され、更に接片６０ｄの下面側に形成されている。   The wirings 63 to 66 are patterned on the main body 60a, the wiring 61 is patterned on the main body 60a, the folded piece 60b, and the contact piece 60c, and the wiring 62 is patterned on the main body 60a, the folded piece 60b, and the contact piece 60d. Further, the wiring 61 is routed from the front side to the rear side of the folded piece 60b through the through hole 60e formed in the folded piece 60b, and is further formed on the upper surface side of the contact piece 60c. The wiring 62 is routed from the front side to the rear side of the folded piece 60b through the through hole 60e formed in the folded piece 60b, and is further formed on the lower side of the contact piece 60d.

配線６１〜６６の一端部の端子６１ａ〜６６ａが本体部６０ａの前縁に沿って配列されている。配線６３〜６６の他方の端部６３ｂ〜６６ｂは、本体部６０ａの中央部に形成された開口６０ｇの周辺に位置している。また、配線６１の他方の端部６１ｂには、バンプ６１ｃが形成され、配線６２の他方の端部６２ｂにも、バンプ６２ｃが形成されている。これらバンプ６１ｃ，６２ｃは向き合っている。バンプ６１ｃ、６２ｃは、例えば金からなるスタッドバンプである。   Terminals 61a to 66a at one ends of the wirings 61 to 66 are arranged along the front edge of the main body 60a. The other ends 63b to 66b of the wirings 63 to 66 are located around the opening 60g formed at the center of the main body 60a. A bump 61 c is formed on the other end 61 b of the wiring 61, and a bump 62 c is formed on the other end 62 b of the wiring 62. These bumps 61c and 62c face each other. The bumps 61c and 62c are stud bumps made of, for example, gold.

図９は、配線シート６０と電気浸透材５０の接続部の縦断面を示した図面である。
図９に示すように、配線シート６０の接片６０ｃと６０ｄの間には、電極５１、電気浸透材５０及び電極５２が挟まれている。そして、電気浸透材５が接片６０ｃ，６０ｄにＮＣＰ（Non Conductive Paste）実装され、配線６１〜６２の端部６１ｂ〜６２ｂは、電極５１，５２に対する電気的な接点となる。即ち、バンプ６１ｃが電極５１に接触した状態で、接片６０ｃと電極５１との間の隙間に絶縁性接着剤（非導電性接着剤）５３が介在している。絶縁性接着剤５３によって接片６０ｃと電極５１が接着されている。また、バンプ６１ｃは、絶縁性接着剤５３に埋め込まれた状態となっている。同様に、バンプ６２ｃが電極５２に接触した状態で、接片６０ｄと電極５２が絶縁性接着剤５４によって接着されている。絶縁性接着剤５３，５４は、例えば新日鐵化学製のESAREX NEX151又はNEX181である。なお、絶縁性接着剤５３，５４及びバンプ６１ｃ，６２ｃを用いずに、異方性導電性接着剤を用いて接片６０ｃと電極５１を接着し、接片６０ｄと電極５２を接着してもよい。電気浸透材５０が接片６０ｃ，６０ｄに異方性導電性接着剤によってＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）実装されている場合には、接合部をポリパラキシレンやポリイミドなどの有機膜を蒸着法によってコーティングすると、異方性導電性接着剤内部の導電性粒子を確実に絶縁することができる。 FIG. 9 is a view showing a longitudinal section of a connection portion between the wiring sheet 60 and the electroosmotic material 50.
As shown in FIG. 9, the electrode 51, the electroosmotic material 50, and the electrode 52 are sandwiched between the contact pieces 60 c and 60 d of the wiring sheet 60. The electroosmotic material 5 is mounted on the contact pieces 60 c and 60 d by NCP (Non Conductive Paste), and the end portions 61 b to 62 b of the wirings 61 to 62 serve as electrical contacts to the electrodes 51 and 52. That is, the insulating adhesive (non-conductive adhesive) 53 is interposed in the gap between the contact piece 60 c and the electrode 51 with the bump 61 c in contact with the electrode 51. The contact piece 60 c and the electrode 51 are bonded by the insulating adhesive 53. Further, the bump 61 c is embedded in the insulating adhesive 53. Similarly, the contact piece 60 d and the electrode 52 are bonded by the insulating adhesive 54 in a state where the bump 62 c is in contact with the electrode 52. The insulating adhesives 53 and 54 are, for example, ESAREX NEX151 or NEX181 manufactured by Nippon Steel Chemical. In addition, without using the insulating adhesives 53 and 54 and the bumps 61c and 62c, the contact piece 60c and the electrode 51 are bonded using an anisotropic conductive adhesive, and the contact piece 60d and the electrode 52 are bonded. Good. When the electroosmotic material 50 is mounted on the contact pieces 60c and 60d with an anisotropic conductive adhesive by ACP (Anisotropic Conductive Paste), the joint is coated with an organic film such as polyparaxylene or polyimide by vapor deposition. Then, the conductive particles inside the anisotropic conductive adhesive can be reliably insulated.

センサチップ７０は、フリップチップ実装法によって配線シート６０の本体部６０ａに実装されている。本体部６０ａに形成された開口６０ｇはセンサチップ７０よりも小さく、センサチップ７０が開口６０ｇの周囲において本体部６０ａに搭載されている。開口６０ｇがセンサチップ７０のメンブレン７２によって閉塞され、オリフィス７７の位置が開口６０ｇの中心に合わせられている。   The sensor chip 70 is mounted on the main body 60a of the wiring sheet 60 by a flip chip mounting method. The opening 60g formed in the main body 60a is smaller than the sensor chip 70, and the sensor chip 70 is mounted on the main body 60a around the opening 60g. The opening 60g is closed by the membrane 72 of the sensor chip 70, and the position of the orifice 77 is aligned with the center of the opening 60g.

センサチップ７０の実装部分について図１０を用いて詳細に説明する。図１０は、配線シート６０とセンサチップ７０の接続部の縦断面を示した断面図である。   The mounting part of the sensor chip 70 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a vertical cross section of a connection portion between the wiring sheet 60 and the sensor chip 70.

図１０に示すように、センサチップ７０がスタッドバンプ８１及び絶縁性接着剤８２によって配線シート６０の本体部６０ａにフリップチップ実装されている。具体的には、以下のようになっている。   As shown in FIG. 10, the sensor chip 70 is flip-chip mounted on the main body portion 60 a of the wiring sheet 60 by the stud bump 81 and the insulating adhesive 82. Specifically, it is as follows.

即ち、センサチップ７０の下面には、パッド７９が形成されている。パッド７９は、ホイートストンブリッジ回路７８の入力、出力の何れかのパッドである。一方、配線６３の端部６３ｂに、Ａｕのスタッドバンプ８１が設けられている。スタッドバンプ８１がパッド７９に接触している。配線６４〜６６の端部６４ｂ〜６６ｂの端部についても、配線６３の端部６３ｂと同様に、スタッドバンプを介してセンサチップ７０の下面のパッドに接触している。   That is, the pad 79 is formed on the lower surface of the sensor chip 70. The pad 79 is an input or output pad of the Wheatstone bridge circuit 78. On the other hand, Au stud bumps 81 are provided at the end 63 b of the wiring 63. The stud bump 81 is in contact with the pad 79. Similarly to the end portion 63b of the wiring 63, the end portions of the end portions 64b to 66b of the wirings 64 to 66 are in contact with the pads on the lower surface of the sensor chip 70 via the stud bumps.

開口６０ｇの周囲には絶縁性接着剤８２が形成されている。絶縁性接着剤８２は、開口６０ｇを囲繞するよう設けられている。絶縁性接着剤８２がセンサチップ７０の下面と本体部６０ａの間に挟持され、絶縁線接着剤８２によってセンサチップ７０と本体部６０ａが接着されている。また、絶縁性接着剤８２は配線６３の端部６３ｂを被覆し、スタッドバンプ８１が絶縁性接着剤８２に埋め込まれている。絶縁性接着剤８２は熱硬化性樹脂であり、スタッドバンプ８１がパッド７９と配線６３の端部６３ｂとの間に挟まれて熱圧着されるのと同時に、その熱によって絶縁性接着剤８２が収縮硬化する。   An insulating adhesive 82 is formed around the opening 60g. The insulating adhesive 82 is provided so as to surround the opening 60g. An insulating adhesive 82 is sandwiched between the lower surface of the sensor chip 70 and the main body 60 a, and the sensor chip 70 and the main body 60 a are bonded by the insulating wire adhesive 82. The insulating adhesive 82 covers the end 63 b of the wiring 63, and the stud bump 81 is embedded in the insulating adhesive 82. The insulating adhesive 82 is a thermosetting resin, and the stud bump 81 is sandwiched between the pad 79 and the end 63b of the wiring 63 and is thermocompression bonded. At the same time, the insulating adhesive 82 is heated by the heat. Shrinks and cures.

なお、センサチップ７０がＮＣＰ実装により本体部６０ａに実装されているが、ＡＣＰ実装により本体部６０ａに実装されてもよい。つまり、絶縁性接着剤８２及びスタッドバンプ８１を用いずに、異方性導電性接着剤を用いて本体部６０ａとセンサチップ７０の下面を接着してもよい。ＡＣＰ実装の場合、接合部をポリパラキシレンやポリイミドなどの有機膜を蒸着法によってコーティングすると、異方性導電性接着剤内部の導電性粒子を確実に絶縁することができる。   The sensor chip 70 is mounted on the main body 60a by NCP mounting, but may be mounted on the main body 60a by ACP mounting. That is, instead of using the insulating adhesive 82 and the stud bump 81, the main body 60 a and the lower surface of the sensor chip 70 may be bonded using an anisotropic conductive adhesive. In the case of ACP mounting, when the bonding portion is coated with an organic film such as polyparaxylene or polyimide by a vapor deposition method, the conductive particles inside the anisotropic conductive adhesive can be reliably insulated.

以上のように、折り曲げられた接片６０ｃ，６０ｄの間に電気浸透材５０が挟まれ、接片６０ｃ，６０ｄが電気浸透材５０の両面に接合されているから、電気浸透材５０の両面の電極５１，５２と配線６１，６２の端部６１ｂ，６２ｂとの接触が確実にされており、電気浸透材５０や配線シートを６０ハウジング２に簡単に組み付けることができる。   As described above, the electroosmotic material 50 is sandwiched between the bent contact pieces 60c and 60d, and the contact pieces 60c and 60d are joined to both surfaces of the electroosmotic material 50. Contact between the electrodes 51 and 52 and the end portions 61 b and 62 b of the wirings 61 and 62 is ensured, and the electroosmotic material 50 and the wiring sheet can be easily assembled to the 60 housing 2.

また、接片６０ｃ，６０ｄが電気浸透材５０の両面に接合され、センサチップ７０が配線シート６０にフリップチップ実装されているから、電気浸透材５０及びセンサチップ７０に対する配線設計は配線シート６０の配線６１〜６６のパターニングにより容易となっている。   Further, since the contact pieces 60 c and 60 d are bonded to both surfaces of the electroosmotic material 50 and the sensor chip 70 is flip-chip mounted on the wiring sheet 60, the wiring design for the electroosmotic material 50 and the sensor chip 70 is performed on the wiring sheet 60. This is facilitated by patterning the wirings 61-66.

また、センサチップ７０及び電気浸透材５０が配線シート６０に組み付けられてユニット化されているから、これらのユニットを簡単にハウジング２に組み込むことができる。また、これらのユニットはハウジング２以外のハウジングにも組み付けることができ、汎用性がある。   In addition, since the sensor chip 70 and the electroosmotic material 50 are assembled into a unit by being assembled to the wiring sheet 60, these units can be easily incorporated into the housing 2. Further, these units can be assembled to a housing other than the housing 2 and are versatile.

〔アセンブリ〕
電気浸透材５０、配線シート６０及びセンサチップ７０をユニット化したものは、以下のようにしてハウジング２に組み込まれている。 〔assembly〕
What unitized the electroosmotic material 50, the wiring sheet 60, and the sensor chip 70 is integrated in the housing 2 as follows.

電気浸透材５０が中ホルダ２０の収納孔２１に嵌め込まれ、電気浸透材５０の縁部分と収納孔２１の縁部分の間の隙間がシール材によって埋められている。   The electroosmotic material 50 is fitted into the storage hole 21 of the middle holder 20, and the gap between the edge portion of the electroosmotic material 50 and the edge portion of the storage hole 21 is filled with the sealing material.

センサチップ７０はセンサ収納用凹部２３に嵌め込まれている。センサチップ７０がセンサ収納用凹部２３に嵌め込まれた状態では、オリフィス７７が孔２４の中心に位置する。センサチップ７０の縁部分とセンサ収納用凹部２３の縁部分の隙間に止水材を介在させてもよい。   The sensor chip 70 is fitted into the sensor housing recess 23. In a state where the sensor chip 70 is fitted in the sensor housing recess 23, the orifice 77 is positioned at the center of the hole 24. A water stop material may be interposed in the gap between the edge portion of the sensor chip 70 and the edge portion of the sensor housing recess 23.

センサチップ７０がセンサ収納用凹部２３に嵌め込まれた状態では、配線シート６０の本体部６０ａが配線収納用凹部２２の底に敷設されている。ここで、センサ収納用凹部２３の周囲に止水材が配置され、その止水材が本体部６０ａと中ホルダ２０の下面との間に挟まれ、センサ収納用凹部２３がその止水材によって囲繞されてもよい。   In a state where the sensor chip 70 is fitted in the sensor housing recess 23, the main body 60 a of the wiring sheet 60 is laid on the bottom of the wiring housing recess 22. Here, a water-stopping material is disposed around the sensor housing recess 23, the water-stopping material is sandwiched between the main body 60a and the lower surface of the middle holder 20, and the sensor storage recess 23 is formed by the water-stopping material. You may be surrounded.

下ホルダ１０が中ホルダ２０に接合された状態では、電極５１が親水性膜４３に接触し、親水性膜４３が液体吸収材４０のフランジ４１と電気浸透材５０の間に挟み込まれている。また、配線シート６０の本体部６０ａが配線収納用凹部２２の底と下ホルダ１０の上面との間に挟持され、オリフィス７７がアウトレット孔１４の中心に位置している。ここで、センサ収納用凹部２３の周囲に止水材が配置され、その止水材が本体部６０ａと下ホルダ１０の上面との間に挟まれ、センサ収納用凹部２３がその止水材によって囲繞されてもよい。また、上流室１１の周囲に止水材が配置され、その止水材が下ホルダ１０の上面と中ホルダ２０の下面との間に挟まれ、収納孔２１及び上流室１１がその止水材に囲繞されてもよい。下ホルダ１０の上面と中ホルダ２０の下面が接着されている場合には、その接着剤が止水材として機能してもよい。   In a state where the lower holder 10 is joined to the middle holder 20, the electrode 51 is in contact with the hydrophilic film 43, and the hydrophilic film 43 is sandwiched between the flange 41 of the liquid absorbent material 40 and the electroosmotic material 50. The main body 60 a of the wiring sheet 60 is sandwiched between the bottom of the wiring housing recess 22 and the upper surface of the lower holder 10, and the orifice 77 is located at the center of the outlet hole 14. Here, a water stop material is disposed around the sensor housing recess 23, the water stop material is sandwiched between the main body 60 a and the upper surface of the lower holder 10, and the sensor storage recess 23 is You may be surrounded. Further, a water stop material is disposed around the upstream chamber 11, the water stop material is sandwiched between the upper surface of the lower holder 10 and the lower surface of the middle holder 20, and the storage hole 21 and the upstream chamber 11 are the water stop material. You may be surrounded by When the upper surface of the lower holder 10 and the lower surface of the middle holder 20 are bonded, the adhesive may function as a water stop material.

中ホルダ２０が上ホルダ３０に接合された状態では、収納孔２１が下流室３１に重なり、孔２４が流路３２の突端部に重なり。また、下流室３１及び流路３２の縁に沿って止水材を配置し、その止水材が上ホルダ３０の下面と中ホルダ２０の上面との間に挟まれ、下流室３１及び流路３２全体がその止水材によって囲繞されてもよい。中ホルダ２０の上面と上ホルダ３０の下面が接着されている場合には、その接着剤が止水材として機能してもよい。   In a state where the middle holder 20 is joined to the upper holder 30, the storage hole 21 overlaps the downstream chamber 31, and the hole 24 overlaps the protruding end portion of the flow path 32. Further, a water stop material is disposed along the edges of the downstream chamber 31 and the flow path 32, and the water stop material is sandwiched between the lower surface of the upper holder 30 and the upper surface of the middle holder 20. The entire 32 may be surrounded by the water stop material. When the upper surface of the middle holder 20 and the lower surface of the upper holder 30 are bonded, the adhesive may function as a water stop material.

配線シート６０の本体部６０ａが中ホルダ２０と下ホルダ１０の間に挟まれた状態では、配線シート６０の後端部がハウジング２の外周面から突出した状態となっており、端子６１ａ〜６６ａが露出している。配線シート６０を中ホルダ２０と上ホルダ３０との間に挟むだけで、ハウジング２内の電気浸透材５０やセンサチップ７０への配線が確立するので、ハウジング２に配線を埋め込む場合よりも容易に配線をすることができる。   In a state where the main body portion 60a of the wiring sheet 60 is sandwiched between the middle holder 20 and the lower holder 10, the rear end portion of the wiring sheet 60 protrudes from the outer peripheral surface of the housing 2, and the terminals 61a to 66a. Is exposed. By simply sandwiching the wiring sheet 60 between the middle holder 20 and the upper holder 30, wiring to the electroosmotic material 50 and the sensor chip 70 in the housing 2 is established, so that it is easier than embedding wiring in the housing 2. Wiring can be done.

電気浸透材５０がハウジング２に組み込まれた状態では、ハウジング２内の内部空間（ポート１２の中空から上流室１１、収納孔２１、下流室３１、流路３２、孔２４、センサ収納用凹部２３を経由してアウトレット孔１４までの空間）が電気浸透材５０によって二つに区画される。また、センサチップ７０がハウジング２に組み込まれた状態では、ハウジング２内の内部空間がメンブレン７２によって二つに区画される。ハウジング２内の内部空間は、全体として、電気浸透材５０及びメンブレン７２によって三つに区画されている。つまり、ハウジング２内の内部空間は、ポート１２の中空及び上流室１１の領域（以下、第一領域という）と、下流室３１、流路３２、孔２４及びセンサ収納用凹部２３の領域（以下、第二領域という）と、アウトレット孔１４の領域（以下、第三領域という）とに区画されている。そのうち、第一領域が、液体吸収材４０及び親水性膜４３によって充填されている。
電気浸透材５０及びセンサチップ７０がハウジング２に組み込まれた状態では、センサチップ７０が実装された面の延長上に電気浸透材５０がセンサチップ７０に対して並列されている。 In a state where the electroosmotic material 50 is incorporated in the housing 2, the internal space in the housing 2 (from the hollow of the port 12 to the upstream chamber 11, the storage hole 21, the downstream chamber 31, the flow path 32, the hole 24, the sensor storage recess 23. And the space to the outlet hole 14 is divided into two by the electroosmotic material 50. When the sensor chip 70 is incorporated in the housing 2, the internal space in the housing 2 is divided into two by the membrane 72. The internal space in the housing 2 is divided into three parts by the electroosmotic material 50 and the membrane 72 as a whole. That is, the internal space in the housing 2 includes the hollow of the port 12 and the region of the upstream chamber 11 (hereinafter referred to as the first region), the region of the downstream chamber 31, the flow path 32, the hole 24, and the sensor housing recess 23 (hereinafter referred to as , Referred to as a second region) and an outlet hole 14 region (hereinafter referred to as a third region). Among these, the first region is filled with the liquid absorbent material 40 and the hydrophilic film 43.
In a state where the electroosmotic material 50 and the sensor chip 70 are incorporated in the housing 2, the electroosmotic material 50 is arranged in parallel with the sensor chip 70 on the extension of the surface on which the sensor chip 70 is mounted.

このようにメンブレン７２と電気浸透材５０によって区画されることによって、液漏れを防止することができるとともに、歪みゲージ７３〜７６による流量の検出精度を高くすることができる。   Thus, by partitioning with the membrane 72 and the electroosmotic material 50, the liquid leakage can be prevented and the flow rate detection accuracy by the strain gauges 73 to 76 can be increased.

〔動作〕
流体機器１の動作について説明する。
柱状部４２の先端に液体が触れると、液体が柱状部４２に吸収される。更に、柱状部４２に吸収された液体は、柱状部４２やフランジ４１の毛管現象によってフランジ４１まで浸透する。フランジ４１から滲み出る液体は親水性膜４３に吸収される。親水性膜４３が電極５１に接触しているから、親水性膜４３に吸収された液体が電極５１に接触し、更に電極５１の微小孔を通じて電気浸透材５０に接触する。 [Operation]
The operation of the fluid device 1 will be described.
When the liquid touches the tip of the columnar part 42, the liquid is absorbed by the columnar part 42. Further, the liquid absorbed by the columnar part 42 penetrates to the flange 41 by the capillary phenomenon of the columnar part 42 and the flange 41. Liquid that oozes from the flange 41 is absorbed by the hydrophilic film 43. Since the hydrophilic film 43 is in contact with the electrode 51, the liquid absorbed by the hydrophilic film 43 contacts the electrode 51, and further contacts the electroosmotic material 50 through the micropores of the electrode 51.

配線６１，６２を通じて電極５１と電極５２との間に電圧が印加されると、液体が電極５１から電極５２に向かって電気浸透材５０を電気浸透する。これにより、液体の流れが生じる。下流室３１へ浸透した液体は流路３２、孔２４、センサ収納用凹部２３、オリフィス７７、アウトレット孔１４を通って外部に送出される。   When a voltage is applied between the electrode 51 and the electrode 52 through the wirings 61 and 62, the liquid electro-osmose the electroosmotic material 50 from the electrode 51 toward the electrode 52. Thereby, the flow of a liquid arises. The liquid that has permeated into the downstream chamber 31 is sent to the outside through the flow path 32, the hole 24, the sensor housing recess 23, the orifice 77, and the outlet hole 14.

液体が流れている際に、メンブレン７２の前後に差圧が生じ、その差圧がホイートストンブリッジ回路７８によって電気信号に変換される。差圧と液体の流量には相関関係があるので、ホイートストンブリッジ回路７８の出力電圧は、流れている液体の流量を表す。ホイートストンブリッジ回路７８に対する入力電圧の印加は配線６３〜６６の何れか２本を通じて行われ、他の２本を通じて出力電圧が出力される。   When the liquid is flowing, a differential pressure is generated across the membrane 72, and the differential pressure is converted into an electrical signal by the Wheatstone bridge circuit 78. Since there is a correlation between the differential pressure and the liquid flow rate, the output voltage of the Wheatstone bridge circuit 78 represents the flow rate of the flowing liquid. The input voltage is applied to the Wheatstone bridge circuit 78 through any two of the wirings 63 to 66, and the output voltage is output through the other two.

一方、電極５１，５２に印加する電圧が反転されると、液体が電極５２から電極５１に向かって電気浸透材５０を電気浸透する。これにより、液体が逆流する。   On the other hand, when the voltage applied to the electrodes 51 and 52 is reversed, the liquid electro-osmose the electroosmotic material 50 from the electrode 52 toward the electrode 51. Thereby, the liquid flows backward.

＜第２の実施の形態＞
第２実施形態について説明する。図１１は、流体機器１０１の上面、正面及び右側面を示した斜視図である。図１２は、流体機器１０１を分解した状態で上面、正面及び右側面を示した斜視図である。図１３は、流体機器１０１の縦断面図である。図１４は、流体機器１０１の配線シート１６０及びセンサチップ１７０を示した斜視図である。図１５は、センサチップ１７０及び電気浸透材１５０を取り外した状態の配線シート１６０を示した斜視図である。図１６は、配線シート１６０の折り曲げ部を示した斜視図である。図面において、第１実施形態の流体機器１の各構成要素に付す符号と、流体機器１の各構成要素に対応する流体機器１０１の各構成要素に付す符号とは、下二桁又は下三桁を共通させる。 <Second Embodiment>
A second embodiment will be described. FIG. 11 is a perspective view showing an upper surface, a front surface, and a right side surface of the fluid device 101. FIG. 12 is a perspective view showing an upper surface, a front surface, and a right side surface in a state where the fluid device 101 is disassembled. FIG. 13 is a longitudinal sectional view of the fluid device 101. FIG. 14 is a perspective view showing the wiring sheet 160 and the sensor chip 170 of the fluid device 101. FIG. 15 is a perspective view showing the wiring sheet 160 with the sensor chip 170 and the electroosmotic material 150 removed. FIG. 16 is a perspective view showing a bent portion of the wiring sheet 160. In the drawings, the reference numerals given to the constituent elements of the fluid device 1 of the first embodiment and the reference numerals assigned to the constituent elements of the fluid equipment 101 corresponding to the constituent elements of the fluid equipment 1 are the lower two digits or the lower three digits. Make them common.

ハウジング１０２は、下ホルダ１１０、中ホルダ１２０及び上ホルダ１３０を有し、これらを組み合わせたものである。   The housing 102 has a lower holder 110, a middle holder 120, and an upper holder 130, and is a combination of these.

上述の第１実施形態においては、下ホルダ１０の下面に凹部１３及びアウトレット孔１４が形成された構成としたが、第２実施形態においては、上ホルダ１３０の上面に凹部１３３及びアウトレット孔１３４が形成されている。そのため、この下ホルダ１０には上流室１１１及びポート１１２が形成されているが、アウトレット孔が形成されていない。   In the first embodiment described above, the recess 13 and the outlet hole 14 are formed on the lower surface of the lower holder 10. However, in the second embodiment, the recess 133 and the outlet hole 134 are formed on the upper surface of the upper holder 130. Is formed. Therefore, although the upper chamber 111 and the port 112 are formed in this lower holder 10, the outlet hole is not formed.

中ホルダ１２０には、第１実施形態における中ホルダ２０と同様に、収納孔１２１が形成されている。一方、第１実施形態における中ホルダ２０の配線収納用凹部２２、センサ収納用凹部２３及び孔２４に相当するものが、この中ホルダ１２０には形成されていない。   A storage hole 121 is formed in the middle holder 120 in the same manner as the middle holder 20 in the first embodiment. On the other hand, those corresponding to the wiring housing recess 22, the sensor housing recess 23 and the hole 24 of the middle holder 20 in the first embodiment are not formed in the middle holder 120.

上ホルダ１３０には、第１実施形態における上ホルダ３０と同様に、下流室３１が形成されている。一方、第１実施形態の上ホルダ３０の流路３２に相当するものが、この上ホルダ１３０には形成されていない。そして、上ホルダ１３０の上面に形成されたアウトレット孔１３４が下流室１３１に通じている。   Similar to the upper holder 30 in the first embodiment, a downstream chamber 31 is formed in the upper holder 130. On the other hand, what corresponds to the flow path 32 of the upper holder 30 in the first embodiment is not formed in the upper holder 130. An outlet hole 134 formed on the upper surface of the upper holder 130 communicates with the downstream chamber 131.

下ホルダ１１０、中ホルダ１２０及び上ホルダ１３０が組み合わせられ、これらが接合された状態では、収納孔１２１が上流室１１１に重なり、下流室１３１が収納孔１２１に重なる。そのため、このハウジング１０２には、ポート１１２の中空から上流室１１１、収納孔１２１及び下流室１３１を経由してアウトレット孔１３４までの内部空間が形成される。   When the lower holder 110, the middle holder 120, and the upper holder 130 are combined and joined, the storage hole 121 overlaps the upstream chamber 111 and the downstream chamber 131 overlaps the storage hole 121. Therefore, an internal space from the hollow of the port 112 to the outlet hole 134 through the upstream chamber 111, the storage hole 121, and the downstream chamber 131 is formed in the housing 102.

液体吸収材１４０、親水性膜１４３、電気浸透材１５０及びセンサチップ１７０は、第１実施形態におけるそれと同様に構成されたものである。また、ハウジング１０２に対する液体吸収材１４０、親水性膜１４３及び電気浸透材１５０の組み付けは、第１実施形態のそれと同様である。   The liquid absorbent material 140, the hydrophilic film 143, the electroosmotic material 150, and the sensor chip 170 are configured in the same manner as that in the first embodiment. The assembly of the liquid absorbent material 140, the hydrophilic film 143, and the electroosmotic material 150 to the housing 102 is the same as that of the first embodiment.

可撓性の配線シート１６０には、配線１６１〜１６６がパターニングされている。また、この配線シート１６０は、折り曲げ方を除いて、第１実施形態の配線シート６０と同一の形状を呈している。つまり、可撓性の配線シート１６０は、矩形枠状の本体部１６０ａと、本体部１６０ａに連なって設けられるとともに本体部１６０ａに対して直角に折り曲げられた折り片１６０ｂと、折り片１６０ｂの下縁に連なって設けられるとともに折り片１６０ｂに対して直角に折り曲げられ接片１６０ｃと、折り片１６０ｂの上縁に連なって設けられるとともに折り片１６０ｂに対して直角に折り曲げられた接片１６０ｄとを有する。   On the flexible wiring sheet 160, wirings 161 to 166 are patterned. Further, the wiring sheet 160 has the same shape as the wiring sheet 60 of the first embodiment except for the bending method. That is, the flexible wiring sheet 160 includes a rectangular frame-shaped main body portion 160a, a fold piece 160b that is provided continuously to the main body portion 160a and is bent at a right angle to the main body portion 160a, and a lower portion of the fold piece 160b. A contact piece 160c provided continuously to the edge and bent at a right angle to the folded piece 160b, and a contact piece 160d provided connected to the upper edge of the folded piece 160b and bent at a right angle to the folded piece 160b. Have.

電気浸透材５０が接片１６０ｃ，１６０ｄの間に挟まれ、バンプ１６１ｃが電極１５１に接触し、バンプ１６２ｃが電極１５２に接触している。そして、電気浸透材１５０は接片１６０ｃ，１６０ｄにＮＣＰ実装されている。この実装部分は、第１実施形態と同様である。   The electroosmotic material 50 is sandwiched between the contact pieces 160 c and 160 d, the bump 161 c is in contact with the electrode 151, and the bump 162 c is in contact with the electrode 152. The electroosmotic material 150 is NCP mounted on the contact pieces 160c and 160d. This mounting portion is the same as in the first embodiment.

センサチップ１７０は、フリップチップ実装法によって配線シート１６０の本体部１６０ａに実装されている。この実装部分は、第１実施形態と同様である。   The sensor chip 170 is mounted on the main body 160a of the wiring sheet 160 by a flip chip mounting method. This mounting portion is the same as in the first embodiment.

電気浸透材１５０が中ホルダ１２０の収納孔１２１に組み付けられ且つ、センサチップ１７０が下流室１３１に嵌められた状態で、配線シート１６０の本体部１６０ａが上ホルダ１３０の下面と中ホルダ１２０の上面の間に挟持されている。そして、電気浸透材１５０とメンブレン１７２とが相対向している。そのため、ハウジング１０２の内部空間が、電気浸透材１５０とメンブレン１７２によって三つの領域に区画されている。また、電気浸透材１５０とメンブレン１７２が対向することで、電気浸透材１５０による液体の流れによる圧力がメンブレン１７２に直接作用するから、歪みゲージ１７３〜１７６による流量検出の時定数がより小さくなっている。   In a state where the electroosmotic material 150 is assembled in the storage hole 121 of the middle holder 120 and the sensor chip 170 is fitted in the downstream chamber 131, the main body portion 160a of the wiring sheet 160 is connected to the lower surface of the upper holder 130 and the upper surface of the middle holder 120. Is sandwiched between. The electroosmotic material 150 and the membrane 172 are opposed to each other. Therefore, the internal space of the housing 102 is partitioned into three regions by the electroosmotic material 150 and the membrane 172. Further, since the electroosmotic material 150 and the membrane 172 are opposed to each other, the pressure due to the flow of the liquid by the electroosmotic material 150 directly acts on the membrane 172, so that the time constant for detecting the flow rate by the strain gauges 173 to 176 becomes smaller. Yes.

この流体機器１０１においても、配線１６１，１６２を通じて電極１５１と電極１５２との間に電圧が印加されると、液体吸収材１４０に吸収された液体が電極１５１から電極１５２に向かって又はその逆に電気浸透材１５０を電気浸透する。流体が流れている際には、歪みゲージ１７３〜１７６からなるホイートストンブリッジ回路に対して、配線１６３〜１６６の何れか２本を通じて入力電圧が入力、他の２本を通じて出力電圧が出力される。   Also in the fluid device 101, when a voltage is applied between the electrode 151 and the electrode 152 through the wirings 161 and 162, the liquid absorbed by the liquid absorbent material 140 is directed from the electrode 151 toward the electrode 152 or vice versa. The electroosmotic material 150 is electroosmotic. When a fluid is flowing, an input voltage is input through any two of the wirings 163 to 166 and an output voltage is output through the other two to the Wheatstone bridge circuit including the strain gauges 173 to 176.

なお、以上に説明したことを除いて、第２実施形態の流体機器１０１と第１実施形態の流体機器１とは互いに対応する部分が同様に設けられている。   Except for what has been described above, the fluid device 101 of the second embodiment and the fluid device 1 of the first embodiment are similarly provided with corresponding portions.

＜流体機器の応用例＞
次に、流体機器１の用途について説明する。
流体機器１は、図１７に示すような燃料電池システム９００に用いることができる。この燃料電池システム９００は電子機器に備え付けられ、燃料電池システム９００により電気エネルギーが電子機器本体１０００に供給され、電子機器本体１０００が動作する。 <Application examples of fluid equipment>
Next, the use of the fluid device 1 will be described.
The fluid device 1 can be used in a fuel cell system 900 as shown in FIG. The fuel cell system 900 is provided in an electronic device. Electric energy is supplied to the electronic device main body 1000 by the fuel cell system 900, and the electronic device main body 1000 operates.

この燃料電池システム９００は、燃料電池９０７と、燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル）と水を液体の状態で貯留した燃料カートリッジ９０１と、燃料カートリッジ９０１から燃料電池９０７の燃料極に向けて水と燃料を送液する流体機器１と、流体機器１から燃料電池９０７までの間の過程において燃料と水を気化させる気化器９０２と、気化器９０２から送られた燃料と水から水素ガス等を生成する複合型マイクロ反応装置９０３と、燃料電池９０７により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ９０８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０８に接続される２次電池９０９と、それらを制御する制御装置９１０と、を備える。複合型マイクロ反応装置９０３は、改質器９０４と、ＣＯ除去器９０５と、燃焼器９０６とを有する。なお、第１実施形態の流体機器１に代えて、第２実施形態の流体機器１０１を用いてもよい。   The fuel cell system 900 includes a fuel cell 907, a fuel cartridge 901 that stores fuel (for example, methanol, ethanol, dimethyl ether) and water in a liquid state, and water from the fuel cartridge 901 toward the fuel electrode of the fuel cell 907. And a fluid device 1 for sending fuel, a vaporizer 902 for vaporizing fuel and water in the process from the fluid device 1 to the fuel cell 907, hydrogen gas and the like from the fuel and water sent from the vaporizer 902 A composite microreactor 903 to be generated, a DC / DC converter 908 for converting electric energy generated by the fuel cell 907 into an appropriate voltage, a secondary battery 909 connected to the DC / DC converter 908, and And a control device 910 for controlling. The composite microreactor 903 includes a reformer 904, a CO remover 905, and a combustor 906. Note that the fluid device 101 of the second embodiment may be used instead of the fluid device 1 of the first embodiment.

流体機器１の電気浸透材５０が制御装置９１０によって制御されて駆動されることによって燃料と水の混合液が燃料カートリッジ９０１から気化器９０２へ送られ、気化器９０２で気化した燃料と水は複合型マイクロ反応装置９０３の改質器９０４に流れ込む。改質器９０４においては燃料と水が触媒により改質反応を起こし、水素ガスが生成されるとともに僅かながら一酸化炭素ガスも生成される（燃料がメタノールの場合には、下記化学式（３）、（４）を参照。）。改質器９０４で生成された水素ガス等はＣＯ除去器９０５に送られ、更に外部の空気がＣＯ除去器９０５に送られる。ＣＯ除去器９０５においては、一酸化炭素ガスが一酸化炭素除去触媒により優先的に酸化する選択酸化反応が起こり、一酸化炭素ガスが除去される（下記化学式（５）を参照）。ＣＯ除去器９０５を経た水素ガス等は燃料電池９０７の燃料極に供給され、燃料電池９０７の酸素極には空気が供給され、燃料電池９０７における電気化学反応により電気エネルギーが生成される。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2・・・（３）
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ・・・（４）
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2・・・（５） When the electroosmotic material 50 of the fluid device 1 is controlled and driven by the control device 910, a mixed liquid of fuel and water is sent from the fuel cartridge 901 to the vaporizer 902, and the fuel and water vaporized by the vaporizer 902 are combined. Into the reformer 904 of the micro-reactor 903. In the reformer 904, the fuel and water undergo a reforming reaction by the catalyst to generate hydrogen gas and a small amount of carbon monoxide gas (when the fuel is methanol, the following chemical formula (3), (See (4).) Hydrogen gas or the like generated by the reformer 904 is sent to the CO remover 905, and external air is further sent to the CO remover 905. In the CO remover 905, a selective oxidation reaction in which the carbon monoxide gas is preferentially oxidized by the carbon monoxide removal catalyst occurs, and the carbon monoxide gas is removed (see the following chemical formula (5)). Hydrogen gas or the like that has passed through the CO remover 905 is supplied to the fuel electrode of the fuel cell 907, air is supplied to the oxygen electrode of the fuel cell 907, and electric energy is generated by an electrochemical reaction in the fuel cell 907.
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 (3)
H 2 + CO 2 → H 2 O + CO (4)
2CO + O 2 → 2CO 2 (5)

ＤＣ／ＤＣコンバータ９０８は燃料電池９０７により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換したのちに電子機器本体１０００に供給する機能の他に、燃料電池９０７により生成された電気エネルギーを２次電池９０９に充電し、燃料電池９０７や複合型マイクロ反応装置９０３等が動作していない時に、２次電池９０９に蓄電された電気エネルギーを電子機器本体１０００に供給する機能も果たせるようになっている。制御装置９１０は気化器９０２、複合型マイクロ反応装置９０３、燃料電池９０７を運転するために必要な図示しないポンプやバルブ類、ヒータ類のほか、電気浸透材５０及びＤＣ／ＤＣコンバータ９０８等を制御する。その制御に際しては、センサチップ７０のホイートストンブリッジ回路７８によって検出された流量が制御装置９１０にフィードバックされる。   The DC / DC converter 908 converts the electric energy generated by the fuel cell 907 into an appropriate voltage and then supplies the electric energy generated by the fuel cell 907 to the secondary battery 909. When the fuel cell 907, the composite microreactor 903, and the like are not operating, the function of supplying the electric energy stored in the secondary battery 909 to the electronic device main body 1000 can be performed. The control device 910 controls the electroosmotic material 50, the DC / DC converter 908, etc. in addition to the pumps, valves and heaters (not shown) necessary for operating the vaporizer 902, the composite microreactor 903, and the fuel cell 907. To do. In the control, the flow rate detected by the Wheatstone bridge circuit 78 of the sensor chip 70 is fed back to the control device 910.

ここで、燃料電池９０７の燃料極に供給された水素ガスは全てが反応しない方が高効率であり、残留した水素ガスは燃焼器９０６に供給される。燃焼器９０６には水素ガスの他に空気が供給され、燃焼器９０６内において水素ガスが触媒により酸化され、燃焼熱が発生する。燃焼器９０６で発生した熱によって改質器９０４が加熱される。   Here, it is more efficient that the hydrogen gas supplied to the fuel electrode of the fuel cell 907 does not react completely, and the remaining hydrogen gas is supplied to the combustor 906. Air is supplied to the combustor 906 in addition to hydrogen gas, and the hydrogen gas is oxidized by the catalyst in the combustor 906 to generate combustion heat. The reformer 904 is heated by the heat generated in the combustor 906.

なお、図１７では、燃料電池９０７は水素の電気化学反応により発電するものであるが、液体燃料の電気化学反応により発電するものでもよい。つまり、いわゆるダイレクト燃料式燃料電池（例えば、ダイレクトメタノール式燃料電池）を燃料電池９０７に用いてもよい。この場合、気化器９０２及び複合型マイクロ反応装置９０３が無く、流体機器１によって送液される燃料は、反応せずに、燃料電池９０７の燃料極に送られる。   In FIG. 17, the fuel cell 907 generates power by an electrochemical reaction of hydrogen, but may generate power by an electrochemical reaction of liquid fuel. That is, a so-called direct fuel fuel cell (for example, a direct methanol fuel cell) may be used for the fuel cell 907. In this case, the vaporizer 902 and the combined microreactor 903 are not provided, and the fuel sent by the fluid device 1 is sent to the fuel electrode of the fuel cell 907 without reacting.

第１実施形態に係る流体機器を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the fluid apparatus which concerns on 1st Embodiment. 上記流体機器を分解した状態で示した分解斜視図である。It is the exploded perspective view shown in the state where the fluid equipment was disassembled. 上記流体機器を分解した状態で示した分解斜視図である。It is the exploded perspective view shown in the state where the fluid equipment was disassembled. 上記流体機器の縦断面を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the longitudinal cross-section of the said fluid apparatus. 上記流体機器に組み込まれる電気浸透材、配線シート及びセンサチップを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the electroosmotic material, the wiring sheet, and sensor chip which are integrated in the said fluid apparatus. ホイートストンブリッジ回路を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the Wheatstone bridge circuit. 配線シートを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the wiring sheet. 配線シートの折り曲げ部を示した拡大斜視図である。It is the expansion perspective view which showed the bending part of the wiring sheet. 配線シートと電気浸透材との接続部の縦断面を示した拡大断面図である。It is the expanded sectional view which showed the longitudinal cross-section of the connection part of a wiring sheet and an electroosmotic material. 配線シートとセンサシートとの接続部の縦断面を示した拡大断面図である。It is the expanded sectional view which showed the longitudinal cross-section of the connection part of a wiring sheet and a sensor sheet. 第２実施形態に係る流体機器を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the fluid apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る流体機器を分解した状態で示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view shown in the state which decomposed | disassembled the fluid apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る流体機器の縦断面を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the longitudinal cross-section of the fluid apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る配線シート及びセンサチップを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the wiring sheet and sensor chip which concern on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る配線シートを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the wiring sheet which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る配線シートの折り曲げ部を示した拡大斜視図である。It is the expansion perspective view which showed the bending part of the wiring sheet which concerns on 2nd Embodiment. 燃料電池システムを示したブロック図である。It is the block diagram which showed the fuel cell system.

符号の説明Explanation of symbols

１、１０１ 流体機器
２、１０２ ハウジング
１０、１１０ 下ホルダ
１２、１１２ ポート
１４ アウトレット孔
２０、１２０ 中ホルダ
３０、１３０ 上ホルダ
１３４ アウトレット孔
５０、１５０ 電気浸透材
５１、５２、１５１、１５２ 電極
６０、１６０ 配線シート
６０ｃ、６０ｄ、１６０ｃ、１６０ｄ 接片
６０ｇ、１６０ｇ 開口
６１〜６６、１６１〜１６６ 配線
６１ｂ、６２ｂ、１６１ｂ、１６２ｂ 端部（電気的接点）
６１ｃ、６２ｃ、１６１ｃ、１６２ｃ バンプ
７０、１７０ センサチップ
７２、１７２ メンブレン
７３〜７６、１７３〜１７６ 歪みゲージ
７７、１７７ オリフィス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Fluid apparatus 2,102 Housing 10,110 Lower holder 12,112 Port 14 Outlet hole 20,120 Middle holder 30,130 Upper holder 134 Outlet hole 50,150 Electroosmotic material 51,52,151,152 Electrode 60, 160 Wiring sheet 60c, 60d, 160c, 160d Contact piece 60g, 160g Opening 61-66, 161-166 Wiring 61b, 62b, 161b, 162b End (electrical contact)
61c, 62c, 161c, 162c Bump 70, 170 Sensor chip 72, 172 Membrane 73-76, 173-176 Strain gauge 77, 177 Orifice

Claims (5)

両面に電極を有した電気浸透材と、
オリフィスが形成されたメンブレン及び前記メンブレンに形成された複数の歪みゲージを有するセンサチップと、
折り曲げられて互いに相対向した接片及び前記接片に設けられた電気的接点を有するとともに、開口が形成された可撓性の配線シートと、を備え、
前記開口が前記メンブレンによって閉塞されるよう前記センサチップが前記配線シートの一面上に実装され、
前記電気浸透材が前記接片の間に挟まれ、前記電気的接点が前記電気浸透材の電極に接触して、前記接片が前記電気浸透材の両面に接合され、
前記配線シートの前記一面上に、前記センサチップの前記歪みゲージ及び前記電気接点に電気的に接続される配線が形成されていることを特徴とする流体機器。 An electroosmotic material having electrodes on both sides;
A sensor chip having a membrane formed with an orifice and a plurality of strain gauges formed on the membrane;
A flexible wiring sheet having a contact piece that is bent and opposed to each other and an electrical contact provided on the contact piece and in which an opening is formed,
The sensor chip is mounted on one surface of the wiring sheet so that the opening is blocked by the membrane,
The electroosmotic material is sandwiched between the contact pieces, the electrical contacts are in contact with the electrodes of the electroosmotic material, and the contact pieces are bonded to both surfaces of the electroosmotic material,
A fluid device, wherein a wiring electrically connected to the strain gauge and the electrical contact of the sensor chip is formed on the one surface of the wiring sheet. 内部空間を有するとともに、前記内部空間に通じたインレット及びアウトレットを有するハウジングを更に備え、
前記センサチップ及び前記電気浸透材が前記内部空間内に組み付けられ、前記内部空間が前記電気浸透材及び前記メンブレンによって前記インレットから前記アウトレットにかけて複数の領域に区画されていることを特徴とする請求項１に記載の流体機器。 A housing having an internal space and having an inlet and an outlet communicating with the internal space;
The sensor chip and the electroosmotic material are assembled in the internal space, and the internal space is partitioned into a plurality of regions from the inlet to the outlet by the electroosmotic material and the membrane. 1. The fluid device according to 1. 前記センサチップと前記電気浸透材が、前記配線シートの前記一面に沿った面上に並置した状態で、前記内部空間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の流体機器。   The fluid device according to claim 2, wherein the sensor chip and the electroosmotic material are arranged in the internal space in a state where the sensor chip and the electroosmotic material are juxtaposed on a surface along the one surface of the wiring sheet. 前記メンブレンと前記電気浸透材が、前記配線シートを介して対向した状態で、前記内部空間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の流体機器。   The fluid device according to claim 2, wherein the membrane and the electroosmotic material are disposed in the internal space in a state of being opposed to each other with the wiring sheet interposed therebetween. 前記ハウジングが複数の分割体を組み合わせてなり、
前記配線シートが前記分割体の間に挟まれていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の流体機器。 The housing is a combination of a plurality of divided bodies,
The fluid device according to claim 2, wherein the wiring sheet is sandwiched between the divided bodies.
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