JP2013024822A - Thermal type flowmeter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal type flowmeter having improved measurement accuracy.SOLUTION: The thermal type flowmeter includes: a substrate arranged so as to be exposed to flow of a fluid to be measured; a thin film part formed by removing a part of the substrate like a rectangle; heating means provided in the thin film part; at least first to fourth temperature detectors provided in the thin film part; and first to fourth wires to which the first to fourth temperature detectors are connected respectively. In the thermal type flowmeter, variations of a temperature distribution on the thin film part due to the flow of a fluid to be measured are detected by the first to fourth temperature detectors to detect a flow rate of the fluid to be measured. The first to fourth temperature detectors are connected to the first to fourth wires in the thin film part, and the first to fourth wires are drawn out of the thin film part through sides along the flow of the fluid to be measured, out of four sides in end parts of the thin film part, and the first to fourth wires are connected in a region interposed between two lines passing sides crossing the flow of the fluid to be measured, out of four sides in the end parts of the thin film part, to form a bridge circuit.

Description

本発明は、被計測流体中の流量を測定する熱式流量計に係り、特に、自動車の内燃機関の吸入空気流量や排ガス流量の測定に好適な熱式流量計に関する。   The present invention relates to a thermal type flow meter for measuring a flow rate in a fluid to be measured, and more particularly to a thermal type flow meter suitable for measuring an intake air flow rate and an exhaust gas flow rate of an internal combustion engine of an automobile.

自動車などの内燃機関の吸入空気量を検出する空気流量計として、質量流量を直接測定できる熱式の空気流量計が主流になっている。   As an air flow meter for detecting an intake air amount of an internal combustion engine such as an automobile, a thermal air flow meter capable of directly measuring a mass flow rate has become mainstream.

近年では、MEMS技術を用いてシリコン(Si)などの半導体基板上に熱式流量計のセンサ素子を製造するものが提案されている。このような半導体タイプのセンサ素子は、半導体基板の一部を矩形状に除去した空洞部を形成し、この空洞部に形成した数ミクロンの電気絶縁膜上に発熱抵抗体を形成している。発熱抵抗体の近傍の上流側と下流側に対となる温度センサ(感温抵抗体)を形成し、空気が流れることにより発生する発熱抵抗体の上流側と下流側の温度差から流量を検出することができる。また、この方式によれば、順流と逆流の判別も可能である。さらに、発熱抵抗体の大きさは数百マイクロメートルと微細であり、薄膜状に形成されることから、熱容量が小さく高速応答・低消費電力・小型化が可能である。   In recent years, it has been proposed to manufacture a sensor element of a thermal flow meter on a semiconductor substrate such as silicon (Si) using MEMS technology. In such a semiconductor type sensor element, a cavity is formed by removing a part of a semiconductor substrate in a rectangular shape, and a heating resistor is formed on an electrical insulating film of several microns formed in the cavity. A pair of temperature sensors (temperature sensitive resistors) are formed on the upstream and downstream sides in the vicinity of the heating resistor, and the flow rate is detected from the temperature difference between the upstream and downstream sides of the heating resistor that is generated when air flows. can do. Further, according to this method, it is possible to distinguish between forward flow and reverse flow. Furthermore, since the size of the heating resistor is as small as several hundred micrometers and is formed in a thin film shape, the heat capacity is small, and high-speed response, low power consumption, and downsizing are possible.

センサ素子に関連する従来技術として、特許文献1、特許文献2に記載のものがある。特許文献1には、半導体センサ素子と制御回路チップとターミナル素材をモールド成型により一体化することにより、部品数の削減及び低コスト化を図っている。また、特許文献2では、薄膜部の配線パターンの引き出し方により、流量の検出感度の改善を図っている。   As conventional techniques related to the sensor element, there are those described in Patent Document 1 and Patent Document 2. In Patent Document 1, a semiconductor sensor element, a control circuit chip, and a terminal material are integrated by molding, thereby reducing the number of parts and reducing the cost. In Patent Document 2, the flow rate detection sensitivity is improved by drawing out the wiring pattern of the thin film portion.

特開平11−6752号公報JP-A-11-6752 特開2010−107497号公報JP 2010-107497 A

特許文献1に示される熱式流量計のセンサ素子は、制御回路やリード等とを射出成形により一体成形することでモールド材によって覆われる構造である。モールド材としては、エポキシ系樹脂等が用いられる。しかし、モールド材でセンサ素子を覆うと、成形時の応力や、熱式流量計が設置される環境の温度が変化したときのモールド材の熱膨張、熱収縮により、センサ素子に大きな応力が加わる。特許文献1では、センサ素子のおよそ半分の部位がモールド材によって覆われている。熱式流量計の組み立て時の製造誤差を低減という観点からは、センサ素子の広範囲をモールド材で覆うことが有効である。しかし、センサ素子の広範囲をモールド材で覆うことによりさらにモールド材による応力が増加してしまう。   The sensor element of the thermal type flow meter disclosed in Patent Document 1 has a structure that is covered with a molding material by integrally forming a control circuit, a lead, and the like by injection molding. An epoxy resin or the like is used as the molding material. However, if the sensor element is covered with a molding material, a large stress is applied to the sensor element due to stress during molding or thermal expansion and contraction of the molding material when the temperature of the environment where the thermal flow meter is installed changes. . In Patent Document 1, approximately half of the sensor element is covered with a molding material. From the viewpoint of reducing manufacturing errors when assembling the thermal flow meter, it is effective to cover a wide area of the sensor element with a molding material. However, covering the wide area of the sensor element with the molding material further increases the stress due to the molding material.

また、センサ素子の部品コストを低減するためにはセンサ素子の小型化も必要である。射出成型技術は製造精度に優れ、大量生産が容易であることから小型化したセンサ素子の実装方法として有効である。しかし、センサ素子を小型化すると、センサ素子の全体面積に対するセンサ素子の空洞部の領域が相対的に大きくなりセンサ素子の応力に対する変形が大きくなる。   Further, in order to reduce the component cost of the sensor element, it is necessary to reduce the size of the sensor element. The injection molding technique is effective as a method for mounting a miniaturized sensor element because of its excellent manufacturing accuracy and easy mass production. However, when the size of the sensor element is reduced, the area of the cavity of the sensor element with respect to the entire area of the sensor element becomes relatively large, and the deformation of the sensor element with respect to stress increases.

また、センサ素子に応力が加わると、センサ素子上に形成した配線に応力が加わり配線の抵抗値が変動する。特に、温度検出素子に接続された配線は、抵抗の微小変化で温度検出精度に大きな誤差を与える。特に熱式流量計の低流量の測定精度が悪化することになる。   Further, when stress is applied to the sensor element, stress is applied to the wiring formed on the sensor element, and the resistance value of the wiring fluctuates. In particular, the wiring connected to the temperature detection element gives a large error in temperature detection accuracy due to a minute change in resistance. In particular, the measurement accuracy of the low flow rate of the thermal flow meter is deteriorated.

特許文献2に記載の熱式流量計では、センサ素子の薄膜部に形成した温度検出体の配線が薄膜部の角を交差しないように引き出すことにより薄膜部の耐圧力性を向上している。しかし、特許文献2には、薄膜部の耐圧力性に関して述べられているが、配線が受ける応力については検討がされておらず、応力が加わることで配線の抵抗値が変動することによる測定精度の悪化については何ら検討がされていない。   In the thermal type flow meter described in Patent Document 2, the pressure resistance of the thin film portion is improved by pulling out the wiring of the temperature detection body formed on the thin film portion of the sensor element so as not to cross the corner of the thin film portion. However, Patent Document 2 describes the pressure resistance of the thin film portion, but the stress applied to the wiring is not studied, and the measurement accuracy due to the fluctuation of the resistance value of the wiring due to the stress is applied. No consideration has been given to the deterioration.

本発明の目的は、測定精度を向上した熱式流量計を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a thermal flow meter with improved measurement accuracy.

上記目的を達成するために、本発明の熱式流量計は、被測定流体の流れに曝されるように配設した基板と、前記基板の一部を矩形状に除去することにより形成した薄膜部と、前記薄膜部に設けた発熱手段と、前記薄膜部に設けた少なくとも第1から第4の温度検出体と、前記第1から第4の温度検出体のそれぞれが接続された第1から第4の配線を備え、前記被測定流体の流れによる前記薄膜部上の温度分布の変化を前記第1から第4の温度検出体で検出することにより、前記被測定流体の流量を検出する熱式流量計において、前記第1から第4の温度検出体は、前記薄膜部内で前記第1から第4の配線と接続されており、前記第1から第4の配線は、前記薄膜部の端部の4辺のうち前記被測定流体の流れに沿った辺を通って前記薄膜部外に引き出され、且つ、前記薄膜部の端部の4辺のうち流体の流れに交差する辺を通る2つの線により挟まれた領域において前記第1から第4の配線が結線されることによってブリッジ回路が形成されている。   In order to achieve the above object, a thermal flow meter of the present invention includes a substrate disposed so as to be exposed to the flow of a fluid to be measured, and a thin film formed by removing a part of the substrate into a rectangular shape. The first to fourth temperature detectors connected to each other, the heating means provided in the thin film portion, at least the first to fourth temperature detectors provided in the thin film portion, respectively. Heat for detecting the flow rate of the fluid to be measured by detecting a change in the temperature distribution on the thin film portion due to the flow of the fluid to be measured by the first to fourth temperature detectors. In the flow meter, the first to fourth temperature detectors are connected to the first to fourth wires in the thin film portion, and the first to fourth wires are connected to the end of the thin film portion. Out of the thin film portion through the side along the flow of the fluid to be measured among the four sides of the portion A bridge formed by connecting the first to fourth wirings in a region sandwiched by two lines passing through a side intersecting the fluid flow among the four sides of the end of the thin film portion. A circuit is formed.

本発明によれば、測定精度を向上した熱式流量計を提供できる。   According to the present invention, a thermal flow meter with improved measurement accuracy can be provided.

第1の実施例におけるセンサ素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element in a 1st Example. 第1の実施例におけるセンサ素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sensor element in a 1st Example. センサ素子の駆動・検出回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the drive / detection circuit of a sensor element. 第1の実施例における薄膜部周辺の詳細図である。It is a detailed view of the periphery of the thin film portion in the first embodiment. 上流側温度センサと下流側温度センサから成るブリッジ回路の詳細図である。It is detail drawing of the bridge circuit which consists of an upstream temperature sensor and a downstream temperature sensor. センサ素子の基板の応力分布の解析結果の概略図である。It is the schematic of the analysis result of the stress distribution of the board | substrate of a sensor element. 第2の実施例におけるセンサ素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element in a 2nd Example. 第2の実施例におけるセンサ素子の駆動・検出回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the drive / detection circuit of the sensor element in a 2nd Example. 第2の実施例における薄膜部周辺の詳細図である。It is detail drawing of the thin film part periphery in a 2nd Example. 第3の実施例におけるセンサ素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element in a 3rd Example. 第3の実施例における薄膜部周辺の詳細図である。It is a detailed view around the thin film portion in the third embodiment. 第4の実施例におけるセンサ素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element in a 4th Example. 第4の実施例におけるセンサ素子の駆動・検出回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the drive / detection circuit of the sensor element in a 4th Example. 第4の実施例における薄膜部周辺の詳細図である。It is detail drawing of the thin film part periphery in a 4th Example. 第5の実施例におけるセンサ素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element in a 5th Example. 第5の実施例における薄膜部周辺の詳細図である。It is detail drawing of the thin film part periphery in a 5th Example. 第6の実施例におけるセンサ素子を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor element in a 6th Example.

以下、本発明に係る実施例について説明する。   Examples according to the present invention will be described below.

本発明に係る第1の実施例について以下説明する。   A first embodiment according to the present invention will be described below.

本実施例による熱式流量計のセンサ素子1の構成を図1、図2により説明する。センサ素子1の基板2は被測定流体である空気の空気流6に曝されるように配設しており、基板2は、シリコンやセラミック等の熱伝導率の良い材料で構成される。そして、基板2上に電気絶縁膜3aを形成し、基板2を裏面からエッチングすることで空洞部を形成し薄膜部4を形成する。   The configuration of the sensor element 1 of the thermal type flow meter according to this embodiment will be described with reference to FIGS. The substrate 2 of the sensor element 1 is disposed so as to be exposed to an air flow 6 of air that is a fluid to be measured, and the substrate 2 is made of a material having good thermal conductivity such as silicon or ceramic. Then, an electrical insulating film 3 a is formed on the substrate 2, and the substrate 2 is etched from the back surface to form a cavity and form a thin film portion 4.

薄膜部4上の電気絶縁膜3aの中心付近の表面には発熱手段としての発熱抵抗体5を形成する。さらに薄膜部4上には、発熱抵抗体5の上流側に上流側温度センサ8a、8b、発熱抵抗体5の下流側に下流側温度センサ9a、9bを形成する。上流側温度センサ8a、8bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の上流側、下流側温度センサ9a、9bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の下流側であれば良い。センサ素子1の最表面は電気絶縁膜3bによって覆われ、電気絶縁膜3bは電気的絶縁を行う他、保護膜としても働く。薄膜部4の外部の電気絶縁膜3a上には、空気流6の温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗体10を配置する。   A heating resistor 5 as a heating means is formed on the surface near the center of the electrical insulating film 3a on the thin film portion 4. Further, on the thin film portion 4, upstream temperature sensors 8 a and 8 b are formed on the upstream side of the heating resistor 5, and downstream temperature sensors 9 a and 9 b are formed on the downstream side of the heating resistor 5. The upstream temperature sensors 8a and 8b are upstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5, and the downstream temperature sensors 9a and 9b are downstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5. good. The outermost surface of the sensor element 1 is covered with an electrical insulating film 3b, and the electrical insulating film 3b serves as a protective film in addition to performing electrical insulation. On the electrical insulating film 3 a outside the thin film portion 4, a temperature sensitive resistor 10 whose resistance value changes according to the temperature of the air flow 6 is disposed.

これら発熱抵抗体5、上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9b、感温抵抗体10は温度によって抵抗値が変化する比較的抵抗温度係数が大きい材料で形成する。例えば、不純物をドープした多結晶シリコンや単結晶シリコンなどの半導体材料、また白金、モリブデン、タングステン、ニッケル合金などの金属材料などの他、熱伝対やサーミスタなどを用いることができる。   The heating resistor 5, the upstream temperature sensors 8a and 8b, the downstream temperature sensors 9a and 9b, and the temperature sensitive resistor 10 are made of a material having a relatively large resistance temperature coefficient whose resistance value changes depending on the temperature. For example, a semiconductor material such as polycrystalline silicon or single crystal silicon doped with impurities, a metal material such as platinum, molybdenum, tungsten, or a nickel alloy, a thermocouple, a thermistor, or the like can be used.

また、電気絶縁膜3a、3bは二酸化ケイ素(SiO2)や窒化ケイ素(Si34)の他、これらを複合した積層膜により約2ミクロン厚の薄膜状に形成し、熱絶縁効果が十分に得られる構造とする。 Further, the electrical insulating films 3a and 3b are formed into a thin film of about 2 microns thickness by using a laminated film in which these are combined in addition to silicon dioxide (SiO 2 ) and silicon nitride (Si 3 N 4 ), and the thermal insulation effect is sufficient. The structure obtained is as follows.

さらにセンサ素子1の端部には、発熱抵抗体5、上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9b、感温抵抗体10を駆動・検出回路へ接続するための電極パッド13a、13b、13c、13d、13e、13f、13gを設ける。尚、これらの電極パッドはアルミなどで形成する。   Further, at the end of the sensor element 1, the heating resistor 5, the upstream temperature sensors 8a and 8b, the downstream temperature sensors 9a and 9b, and the electrode pad 13a for connecting the temperature sensitive resistor 10 to the drive / detection circuit, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f, and 13g are provided. These electrode pads are made of aluminum or the like.

発熱抵抗体5と電極パッド13b、13cは配線18a、18bにより接続される。また、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bはブリッジ回路となるようにセンサ素子1の基板2上で結線されている。上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9bによって構成されたブリッジ回路には、基準電圧の供給および差電圧の検出のために配線18c、18d、18e、18fが接続される。さらに配線18c、18d、18e、18fは電極パッド13d、13e、13f、13gに接続される。   The heating resistor 5 and the electrode pads 13b and 13c are connected by wirings 18a and 18b. The upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b are connected on the substrate 2 of the sensor element 1 so as to form a bridge circuit. Wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the bridge circuit configured by the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b for supplying a reference voltage and detecting a differential voltage. Furthermore, the wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the electrode pads 13d, 13e, 13f, and 13g.

本発明の実施例である熱式流量計は、以下のように動作する。図2に示したセンサ素子1の断面構成と共に示した温度分布14はセンサ素子1の表面温度の分布である。温度分布14の実線は無風時の薄膜部4の温度分布を示す。発熱抵抗体5は、空気流6の温度よりもΔTh高くなるように加熱する。温度分布14の破線は、空気流6が流れたときの薄膜部4の温度分布である。空気流6が流れることにより、発熱抵抗体5の上流側は空気流6により冷却され温度が下がり、下流側は発熱抵抗体5を通過し加熱された空気が流れることから温度が上がる。したがって、上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bとによって発熱抵抗体5の上流側と下流側の温度差ΔTsを測定することにより流量が計測される。   The thermal type flow meter which is an embodiment of the present invention operates as follows. A temperature distribution 14 shown together with the cross-sectional configuration of the sensor element 1 shown in FIG. 2 is a distribution of the surface temperature of the sensor element 1. The solid line of the temperature distribution 14 indicates the temperature distribution of the thin film portion 4 when there is no wind. The heating resistor 5 is heated so as to be higher than the temperature of the air flow 6 by ΔTh. The broken line of the temperature distribution 14 is the temperature distribution of the thin film portion 4 when the air flow 6 flows. When the air flow 6 flows, the upstream side of the heating resistor 5 is cooled by the air flow 6 to lower the temperature, and the downstream side passes through the heating resistor 5 and heated air flows to increase the temperature. Therefore, the flow rate is measured by measuring the temperature difference ΔTs between the upstream side and the downstream side of the heating resistor 5 by the upstream temperature sensors 8a, 8b and the downstream temperature sensors 9a, 9b.

次に、センサ素子1の駆動・検出回路について説明する。図3にセンサ素子1の駆動・検出回路を示す。発熱抵抗体5と抵抗体11とから成る直列回路と、感温抵抗体10と抵抗体12とから成る直列回路とを並列に接続したブリッジ回路を構成する。このブリッジ回路の各直列回路の中間電圧を取り出し、増幅器15に接続する。増幅器15の出力は、トランジスタ16のベースに接続する。トランジスタ16のコレクタは電源VBに接続し、エミッタは発熱抵抗体5と感温抵抗体10に接続する。また、抵抗体11と抵抗体12の間は基準電位に接続するか、または接地電位に接続する。発熱抵抗体5と抵抗体11と感温抵抗体10と抵抗体12の抵抗バランスを適宜設定することにより、発熱抵抗体5の温度Thは空気流6の温度Taに対して一定温度ΔTh(=Th−Ta)高くなるように制御される。   Next, the drive / detection circuit of the sensor element 1 will be described. FIG. 3 shows a drive / detection circuit for the sensor element 1. A bridge circuit is configured in which a series circuit composed of the heating resistor 5 and the resistor 11 and a series circuit composed of the temperature sensitive resistor 10 and the resistor 12 are connected in parallel. An intermediate voltage of each series circuit of the bridge circuit is taken out and connected to the amplifier 15. The output of the amplifier 15 is connected to the base of the transistor 16. The collector of the transistor 16 is connected to the power source VB, and the emitter is connected to the heating resistor 5 and the temperature sensitive resistor 10. Further, the resistor 11 and the resistor 12 are connected to a reference potential or connected to a ground potential. By appropriately setting the resistance balance of the heating resistor 5, the resistor 11, the temperature sensitive resistor 10, and the resistor 12, the temperature Th of the heating resistor 5 is a constant temperature ΔTh (= Th-Ta) is controlled to be higher.

本実施例では、ヒータ温度制御回路として、増幅器15およびトランジスタ16により発熱抵抗体5の加熱温度を制御する構成としているが、ブリッジ回路の差電圧を検出し、検出した差電圧に応じた電流を発熱抵抗体5に供給する構成であれば良い。例えば、ブリッジ回路の差電圧をAD変換器でデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号に対し補正を加えたのち、DA変換により電圧または電流に変換し発熱抵抗体5の加熱電流を制御する構成でもよい。   In the present embodiment, the heater temperature control circuit is configured to control the heating temperature of the heating resistor 5 by the amplifier 15 and the transistor 16, but the difference voltage of the bridge circuit is detected, and a current corresponding to the detected difference voltage is generated. Any structure may be used as long as it is supplied to the heating resistor 5. For example, the difference voltage of the bridge circuit is converted to a digital signal by an AD converter, the converted digital signal is corrected, and then converted to a voltage or current by DA conversion to control the heating current of the heating resistor 5 But you can.

上流側温度センサ8aと下流側温度センサ9bとからなる直列回路と、下流側温度センサ9aと上流側温度センサ8bとからなる直列回路とを並列に接続したブリッジ回路を構成し、各直列回路に基準電圧Vrefを印加する。空気流6により上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bとに温度差が発生すると、ブリッジ回路の抵抗バランスが変化して差電圧が発生する。この差電圧を増幅器17によって検出し空気流量に応じた出力が得られる。   A bridge circuit in which a series circuit composed of the upstream temperature sensor 8a and the downstream temperature sensor 9b and a series circuit composed of the downstream temperature sensor 9a and the upstream temperature sensor 8b are connected in parallel is configured, A reference voltage Vref is applied. When the air flow 6 causes a temperature difference between the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b, the resistance balance of the bridge circuit changes and a differential voltage is generated. This differential voltage is detected by the amplifier 17, and an output corresponding to the air flow rate is obtained.

本実施例における薄膜部4の周辺の配線の構成について図4を用いて詳細に説明する。上流側温度センサ8aの一端に接続された配線19aと、上流側温度センサ8aの他端に接続された配線19dを備える。また、上流側温度センサ8bの一端に接続された配線19bと、上流側温度センサ8bの他端に接続された配線19cを備える。また、下流側温度センサ9aの一端に接続された配線20aと、上流側温度センサ9aの他端に接続された配線20dを備える。また、下流側温度センサ9bの一端に接続された配線20bと、下流側温度センサ9bの他端に接続された配線20cを備える。配線19aと配線19dで第1の配線を構成し、配線19bと配線19cで第2の配線を構成し、配線20aと配線20dで第3の配線を構成し、配線20bと配線20cで第4の配線を構成する。なお、第1〜第4の配線は薄膜部4内で上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bと接続されている。   The configuration of the wiring around the thin film portion 4 in this embodiment will be described in detail with reference to FIG. A wiring 19a connected to one end of the upstream temperature sensor 8a and a wiring 19d connected to the other end of the upstream temperature sensor 8a are provided. Further, a wiring 19b connected to one end of the upstream temperature sensor 8b and a wiring 19c connected to the other end of the upstream temperature sensor 8b are provided. Moreover, the wiring 20a connected to the end of the downstream temperature sensor 9a and the wiring 20d connected to the other end of the upstream temperature sensor 9a are provided. Moreover, the wiring 20b connected to the end of the downstream temperature sensor 9b and the wiring 20c connected to the other end of the downstream temperature sensor 9b are provided. The wiring 19a and the wiring 19d constitute a first wiring, the wiring 19b and the wiring 19c constitute a second wiring, the wiring 20a and the wiring 20d constitute a third wiring, and the wiring 20b and the wiring 20c constitute a fourth wiring. Configure the wiring. The first to fourth wires are connected to the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b in the thin film portion 4.

これらの第1〜第4の配線が薄膜部4の端部の4辺(辺4a、辺4b、辺4c、辺4d)のうち空気流6の流れに沿った辺4aを通り薄膜部4の外に引き出され、且つ薄膜部4の端部の4辺のうち流体の流れに交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域において、第1〜第4の配線が結線され、ブリッジ回路が形成されて成るように構成する。   These first to fourth wirings pass through the side 4a along the flow of the air flow 6 among the four sides (side 4a, side 4b, side 4c, side 4d) of the end portion of the thin film portion 4, and the thin film portion 4 In a region sandwiched by two lines Y1 and Y2 that are drawn out and pass through two sides (side 4c, side 4d) that intersect the fluid flow among the four sides of the end of the thin film portion 4, the first to first The fourth wiring is connected to form a bridge circuit.

上記第1〜第4の配線によるブリッジ回路の接続方法について図5を用いて説明する。下流側温度センサ9aと上流側温度センサ8bは、第3配線を成す配線20aと第2配線を成す配線19bを接続することにより直列接続される。また、上流側温度センサ8aと下流側温度センサ9bは、第1配線を成す配線19aと第4配線を成す配線20bを接続することにより直列接続される。下流側温度センサ9aと上流側温度センサ8aは、第3の配線を成す配線20dと第1の配線を成す配線19dを介して接続されている。また、上流側温度センサ8bと下流側温度センサ9bは、第2の配線を成す配線19cと第4の配線を成す配線20cを介して接続されている。このように第1から第4の配線が結線されブリッジ回路と成る。   A method for connecting the bridge circuit using the first to fourth wirings will be described with reference to FIG. The downstream temperature sensor 9a and the upstream temperature sensor 8b are connected in series by connecting the wiring 20a forming the third wiring and the wiring 19b forming the second wiring. The upstream temperature sensor 8a and the downstream temperature sensor 9b are connected in series by connecting the wiring 19a forming the first wiring and the wiring 20b forming the fourth wiring. The downstream temperature sensor 9a and the upstream temperature sensor 8a are connected via a wiring 20d forming a third wiring and a wiring 19d forming a first wiring. The upstream temperature sensor 8b and the downstream temperature sensor 9b are connected via a wiring 19c forming a second wiring and a wiring 20c forming a fourth wiring. Thus, the first to fourth wirings are connected to form a bridge circuit.

ただし、これらの第1から第4の配線を温度検出のためのブリッジ回路として結線するには、第1から第4の配線のうちいずれかの配線を交差させる必要がある。本実施形態では、図4に示すように、配線19bと配線20aを接続するために、他の層に形成した配線21cを用いている。配線21cとしては、アルミ配線などを用い比較的抵抗率が低い金属材料を用いることが望ましい。   However, in order to connect these first to fourth wirings as a bridge circuit for temperature detection, it is necessary to cross any of the first to fourth wirings. In this embodiment, as shown in FIG. 4, in order to connect the wiring 19b and the wiring 20a, the wiring 21c formed in another layer is used. As the wiring 21c, it is desirable to use a metal material having a relatively low resistivity using aluminum wiring or the like.

上記の上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bおよびこれらを接続する配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dは、薄膜部4の端部の4辺のうち空気流6の流れ方向に交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域内に配置している。言いかえれば、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bおよびこれらを接続する配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dを含んで形成される閉ループが、薄膜部4の端部の4辺のうち空気流6の流れ方向に交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域内に位置する構成である。   The upstream temperature sensors 8a, 8b and the downstream temperature sensors 9a, 9b and the wirings 19a, 19b, 19c, 19d and the wirings 20a, 20b, 20c, 20d connecting them are the four sides of the end portion of the thin film portion 4. Are arranged in a region sandwiched by two lines Y1 and Y2 passing through two sides (side 4c, side 4d) intersecting the flow direction of the air flow 6. In other words, a closed loop formed including the upstream temperature sensors 8a, 8b and the downstream temperature sensors 9a, 9b and the wirings 19a, 19b, 19c, 19d, and the wirings 20a, 20b, 20c, 20d connecting them, Of the four sides at the end of the thin film portion 4, the configuration is located in a region sandwiched by two lines Y <b> 1 and Y <b> 2 passing through two sides (side 4 c and side 4 d) intersecting the flow direction of the air flow 6.

上記のように構成したブリッジ回路には、配線18c、18d、18e、18fが接続されブリッジ回路への電源供給と、ブリッジ回路の差動電圧を取り出している。配線18cからは基準電圧Vrefが供給され、配線18fは接地電位に接続され、配線18dと配線18fにより差動電圧を取り出している。さらに具体的には、配線18cは配線19dと配線20dのいずれかの部分に接続され、配線18fは配線19cと配線20cのいずれかの部分に接続され、配線18dは配線20aと配線19bのいずれかの部分に接続され、配線18eは、配線19aと配線20bのいずれかの部分に接続されている。   Wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the bridge circuit configured as described above, and the power supply to the bridge circuit and the differential voltage of the bridge circuit are taken out. The reference voltage Vref is supplied from the wiring 18c, the wiring 18f is connected to the ground potential, and the differential voltage is taken out by the wiring 18d and the wiring 18f. More specifically, the wiring 18c is connected to any part of the wiring 19d and the wiring 20d, the wiring 18f is connected to any part of the wiring 19c and the wiring 20c, and the wiring 18d is any of the wiring 20a and the wiring 19b. The wiring 18e is connected to one of the wiring 19a and the wiring 20b.

ただし、これらの配線18c、18d、18e、18fをブリッジ回路に接続するためには、他の配線と交差させる必要がある。本実施形態では、図4に示すように配線18cをブリッジ回路に接続するために他の層に形成した配線21aを用いている。また、配線18fをブリッジ回路に接続するために他の層に形成した配線21bを用いている。配線21aおよび配線21bとしては、アルミ配線などを用い比較的抵抗率が低い金属材料を用いることが望ましい。   However, in order to connect these wirings 18c, 18d, 18e, and 18f to the bridge circuit, it is necessary to intersect with other wirings. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a wiring 21a formed in another layer is used to connect the wiring 18c to the bridge circuit. Further, the wiring 21b formed in another layer is used to connect the wiring 18f to the bridge circuit. As the wiring 21a and the wiring 21b, it is desirable to use an aluminum wiring or the like and a metal material having a relatively low resistivity.

本実施例における構成により得られる効果について、以下説明する。   The effects obtained by the configuration of this embodiment will be described below.

図6は、本実施例におけるセンサ素子1が、他の支持部材に接着固定されたときに受けるセンサ素子1の基板2の応力分布の解析結果の概略図を示す。図6の応力分布は、センサ素子1の周囲を樹脂で覆うことにより固定され、センサ素子1と樹脂の熱膨張の違いによりセンサ素子1の上端22aとセンサ素子1の下端22bの2方から引っ張られた状態を想定している。センサ素子1がこのように引っ張られたときの応力は、薄膜部4の端部の角部23a、23b、23c、23dにおいて応力集中が発生する。また、センサ素子1の周辺部も樹脂により接着されているため比較的応力が大きくなる。   FIG. 6 shows a schematic view of the analysis result of the stress distribution of the substrate 2 of the sensor element 1 received when the sensor element 1 in this embodiment is bonded and fixed to another support member. The stress distribution in FIG. 6 is fixed by covering the periphery of the sensor element 1 with resin, and is pulled from the two directions of the upper end 22a of the sensor element 1 and the lower end 22b of the sensor element 1 due to the difference in thermal expansion between the sensor element 1 and the resin. It is assumed that The stress when the sensor element 1 is pulled in this way is concentrated in the corners 23a, 23b, 23c, and 23d at the end of the thin film portion 4. Further, since the peripheral portion of the sensor element 1 is also bonded with resin, the stress becomes relatively large.

上記の応力分布において、線Y1と線Y2に挟まれた領域と、その他の領域とで比較すると、線Y1と線Y2によって挟まれる領域の方が、応力が小さいことが分かる。したがって、前述した上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bおよびこれらを接続する配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dを含んで形成される閉ループが線Y1と線Y2に挟まれた領域に位置するように形成することにより、これらの配線が受ける応力を低減することができる。応力が上記配線へ与える影響としては、ピエゾ抵抗変化、ストレスによる配線の劣化が起きる。   In the above stress distribution, comparing the region sandwiched between the lines Y1 and Y2 with other regions, it can be seen that the region sandwiched between the lines Y1 and Y2 has a lower stress. Therefore, a closed loop formed by including the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b and the wirings 19a, 19b, 19c, and 19d and the wirings 20a, 20b, 20c, and 20d that connect the upstream temperature sensors 8a and 8b. By forming so as to be located in a region sandwiched between Y1 and line Y2, the stress applied to these wirings can be reduced. As the influence of stress on the wiring, piezoresistive change and wiring deterioration due to stress occur.

本実施例の構成とすることにより、ブリッジ回路の閉ループを成す配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dが受ける応力を低減することができる。これにより、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bの温度差の検出精度を高めることが可能であり、高精度な熱式流量計が得られる。特に、低流量の検出については検出電圧が微小であることからより効果が得られる。   By adopting the configuration of this embodiment, it is possible to reduce the stress applied to the wirings 19a, 19b, 19c, and 19d and the wirings 20a, 20b, 20c, and 20d that form the closed loop of the bridge circuit. Thereby, the detection accuracy of the temperature difference between the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b can be increased, and a highly accurate thermal flow meter can be obtained. In particular, the detection of a low flow rate is more effective because the detection voltage is very small.

本実施例において、前記第1から第4配線を形成する材料としては、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bに用いられる材料と同一の材料を用いることができる。また、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bに用いられる材料とは異なる材料で形成しても良い。例えば配線21cのように複数の材料で構成することもできる。この場合の配線19bの領域は、上流側温度センサ8bに接続される部分から、配線18dがブリッジ回路の閉ループに接続される部分までとなり配線21cを含むことになる。   In this embodiment, the same material as that used for the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b can be used as the material for forming the first to fourth wirings. Moreover, you may form with the material different from the material used for the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b. For example, the wiring 21c can be made of a plurality of materials. In this case, the region of the wiring 19b extends from the portion connected to the upstream temperature sensor 8b to the portion where the wiring 18d is connected to the closed loop of the bridge circuit, and includes the wiring 21c.

本実施形態では図4に示すように第1の配線(配線19a、配線19d)、第2の配線(配線19b、配線19c)、第3の配線(配線20a、配線20d)、第4の配線(配線20b、配線20c)のすべての配線を薄膜部4の外に引き出す構成としているが、他の方法としては、例えば第1配線を成す配線19dと第3配線を成す配線20dを薄膜部4の内部で結線することもできる。すなわち、第1から第4の配線の各々の配線の少なくとも2本の配線のうち一方の配線が前記薄膜部4の外に引き出され、他方の配線は前記薄膜部4の内部で他の配線に接続される構成でも良い。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, the first wiring (wiring 19a, wiring 19d), the second wiring (wiring 19b, wiring 19c), the third wiring (wiring 20a, wiring 20d), and the fourth wiring. Although all the wirings (wiring 20b, wiring 20c) are drawn out of the thin film portion 4, as another method, for example, the wiring 19d forming the first wiring and the wiring 20d forming the third wiring are connected to the thin film portion 4 It can also be connected inside. That is, one of at least two wires of each of the first to fourth wires is drawn out of the thin film portion 4, and the other wire is connected to another wire inside the thin film portion 4. A connected configuration may be used.

ただし、配線21aのように他の層に形成した配線を用いる場合については、配線21aは薄膜部4の外に位置する方が望ましい。これは、複数の層に形成した配線を接続する接続部分においては、ストレスにより接続部の界面に空洞(ボイド)が発生するなど、接触抵抗が増加また断線する可能性が高い。特に高温に曝されると影響が顕著になる。そのため、複数の層に形成した配線の接続部は、高温となる薄膜部4を避けるようにした方が望ましい。   However, in the case of using a wiring formed in another layer, such as the wiring 21a, the wiring 21a is preferably located outside the thin film portion 4. This is because there is a high possibility that contact resistance increases or breaks at a connection portion connecting wirings formed in a plurality of layers, for example, a void is generated at the interface of the connection portion due to stress. In particular, the effect becomes significant when exposed to high temperatures. For this reason, it is desirable to avoid the thin film portion 4 that becomes high in the connection portions of the wirings formed in a plurality of layers.

さらに本実施例においては上記に加えて以下のように構成することが望ましい。図4の構成図において、空気流6の流れに沿い、且つ発熱抵抗体5の中心を通る中心線Xにより分割される領域のうち、一方の領域側において発熱抵抗体5に接続された第5の配線(配線18a、配線18b)が薄膜部4の外へ引き出され、他方の領域側において、第1〜第4の配線(配線19a〜19d、配線20a〜20d)が薄膜部4の外へ引き出されてなるように構成する。この構成とすることにより、第1から第4の配線と、第5の配線が異なる側から引き出されるため、配線の線幅を広く形成し配線抵抗体を小さくすることが容易になる。第1から第4の配線の抵抗値が小さくなることにより、配線抵抗が小さくなり応力による抵抗変化の影響を更に低減できるとともに、配線抵抗の電圧降下による温度検出感度の低下を低減することができる。また、第5の配線の抵抗値が小さくなることにより、第5の配線による電力損失および発熱が低減でき低消費電力化に有効である。また、第5の配線には、発熱抵抗体5を駆動するため電圧が供給されており、この電圧により発生する電気的なノイズの影響が、第1から第4の配線に影響を及ばないように、第5の配線と第1から第4の配線との距離を離し電気的なカップリングを低減する構成とすることができる。   Further, in this embodiment, in addition to the above, it is desirable to configure as follows. In the configuration diagram of FIG. 4, the fifth connected to the heating resistor 5 on one side of the region divided by the center line X passing along the flow of the air flow 6 and passing through the center of the heating resistor 5. Wiring (wiring 18a, wiring 18b) are drawn out of the thin film portion 4, and the first to fourth wirings (wirings 19a to 19d, wirings 20a to 20d) are out of the thin film portion 4 on the other region side. Configure to be pulled out. With this configuration, since the first to fourth wirings and the fifth wiring are drawn from different sides, it is easy to form a wide line width and reduce the wiring resistor. By reducing the resistance values of the first to fourth wirings, the wiring resistance is reduced, and the influence of resistance change due to stress can be further reduced, and the decrease in temperature detection sensitivity due to the voltage drop of the wiring resistance can be reduced. . In addition, since the resistance value of the fifth wiring is reduced, power loss and heat generation by the fifth wiring can be reduced, which is effective in reducing power consumption. Further, a voltage is supplied to the fifth wiring to drive the heating resistor 5, so that the influence of electrical noise generated by this voltage does not affect the first to fourth wirings. In addition, the electrical connection can be reduced by increasing the distance between the fifth wiring and the first to fourth wirings.

第5の配線は、発熱抵抗体5に接続されて、発熱抵抗体5に電流を流すために用いられる他、発熱抵抗体5の抵抗変化を検出し、発熱抵抗体5の温度制御をするために用いることもできる。   The fifth wiring is connected to the heating resistor 5 and is used for passing a current through the heating resistor 5. In addition, the fifth wiring detects the resistance change of the heating resistor 5 and controls the temperature of the heating resistor 5. It can also be used.

また、第5の配線は、発熱抵抗体5の高電位側と低電位側の両端に接続され、少なくとも高電位側に接続される配線(配線18b)と低電位側に接続される配線(配線18a)2本の配線から成る。第5の配線を形成する材料としては、発熱抵抗体5や上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9bに用いられる材料と同一の材料を用いることもできる他、材料とは異なる材料で形成してもよく、また、複数の材料で構成することもできる。   The fifth wiring is connected to both ends of the heating resistor 5 on the high potential side and the low potential side. At least the wiring connected to the high potential side (wiring 18b) and the wiring connected to the low potential side (wiring) 18a) Consists of two wires. As a material for forming the fifth wiring, the same material as that used for the heating resistor 5, the upstream temperature sensors 8a and 8b, and the downstream temperature sensors 9a and 9b can be used, and it is different from the material. It may be formed of a material, or may be composed of a plurality of materials.

更に、センサ素子1基板2上にブリッジ回路の中間電圧を取り出す配線(配線18c、配線18d、配線18e、配線18f)を設け、これらの配線を、薄膜部4に対して空気流6の下流側を通るように延設した場合、以下のように構成することが望ましい。ブリッジ回路に電圧を供給する2つの電圧供給配線(配線18c、配線18f)を設け、検出配線(配線18d、配線18e)が2つの電圧供給配線(配線18c、配線18f)に挟まれる部位をもつ、すなわち、2つの電圧供給配線(配線18c、配線18f)で作られる領域に延設されている。2つの電圧供給配線は、接地電位または固定電位に接続することができ、このような構成により、検出配線(配線18d、配線18e)が接地電位または固定電位の配線(配線18c、配線18f)に囲まれ、発熱抵抗体5および、発熱抵抗体5に接続される配線18bから発生する電気的なノイズや、外部環境からの電磁波の混入を低減することができ、高精度化に有利である。   Furthermore, wiring (wiring 18c, wiring 18d, wiring 18e, wiring 18f) for taking out the intermediate voltage of the bridge circuit is provided on the sensor element 1 substrate 2, and these wirings are arranged downstream of the air flow 6 with respect to the thin film portion 4. When extending so as to pass through, it is desirable to configure as follows. Two voltage supply wirings (wiring 18c, wiring 18f) for supplying voltage to the bridge circuit are provided, and the detection wiring (wiring 18d, wiring 18e) has a portion sandwiched between the two voltage supply wirings (wiring 18c, wiring 18f). That is, it extends in a region formed by two voltage supply wirings (wiring 18c, wiring 18f). The two voltage supply wirings can be connected to a ground potential or a fixed potential. With such a configuration, the detection wiring (wiring 18d and wiring 18e) is connected to the ground potential or the fixed potential wiring (wiring 18c and wiring 18f). It is possible to reduce electrical noise generated from the enclosed heating resistor 5 and the wiring 18b connected to the heating resistor 5, and mixing of electromagnetic waves from the external environment, which is advantageous for high accuracy.

本発明に係る第2の実施例について以下説明する。本実施例では、第1の実施例と異なる構成についての説明とし、第1の実施例と同様な構成については符号を同じくして説明を省略する。   A second embodiment according to the present invention will be described below. In the present embodiment, the configuration different from that of the first embodiment will be described, and the same configurations as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

本実施例による熱式流量計のセンサ素子24の構成を図7により説明する。図7は、センサ素子24を示す平面図である。薄膜部4上の中心付近には発熱手段としての発熱抵抗体5を形成する。さらに薄膜部4上に、発熱抵抗体5の上流側に上流側温度センサ8a、8b、発熱抵抗体5の下流側に下流側温度センサ9a、9bを形成する。上流側温度センサ8a、8bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の上流側、下流側温度センサ9a、9bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の下流側に配置する。薄膜部4の外部の電気絶縁膜3a上には、空気流6の温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗体10を配置する。   The configuration of the sensor element 24 of the thermal type flow meter according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a plan view showing the sensor element 24. A heating resistor 5 as a heating means is formed near the center on the thin film portion 4. Further, upstream temperature sensors 8 a and 8 b are formed on the thin film portion 4 on the upstream side of the heating resistor 5, and downstream temperature sensors 9 a and 9 b are formed on the downstream side of the heating resistor 5. The upstream temperature sensors 8 a and 8 b are arranged upstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5, and the downstream temperature sensors 9 a and 9 b are arranged downstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5. . On the electrical insulating film 3 a outside the thin film portion 4, a temperature sensitive resistor 10 whose resistance value changes according to the temperature of the air flow 6 is disposed.

さらにセンサ素子24の端部には、発熱抵抗体5、上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9b、感温抵抗体10を駆動・検出回路へ接続するため電極パッド13a、13b、13c、13d、13e、13f、13gを設ける。   Further, at the end of the sensor element 24, electrode pads 13a, 13b are connected to connect the heating resistor 5, the upstream temperature sensors 8a, 8b, the downstream temperature sensors 9a, 9b, and the temperature sensitive resistor 10 to the drive / detection circuit. , 13c, 13d, 13e, 13f, and 13g.

発熱抵抗体5と電極パッド13b、13cは配線18a、18bにより接続される。また、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bはブリッジ回路となるように結線されている。上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9bによって構成されたブリッジ回路には、基準電圧の供給および差電圧を検出するために配線18c、18d、18e、18fが接続さる。さらに配線18c、18d、18e、18fは電極パッド13d、13e、13f、13gに接続される。   The heating resistor 5 and the electrode pads 13b and 13c are connected by wirings 18a and 18b. The upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b are connected so as to form a bridge circuit. Wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the bridge circuit constituted by the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b in order to supply a reference voltage and detect a differential voltage. Furthermore, the wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the electrode pads 13d, 13e, 13f, and 13g.

次に、センサ素子24の駆動・検出回路について図8を用いて説明する。   Next, the drive / detection circuit of the sensor element 24 will be described with reference to FIG.

抵抗体11と発熱抵抗体5とから成る直列回路と、抵抗体12と感温抵抗体10とから成る直列回路とを並列に接続したブリッジ回路を構成する。このブリッジ回路の各直列回路の中間電圧を取り出し、増幅器15に接続する。増幅器15の出力は、トランジスタ16のベースに接続する。トランジスタ16のコレクタは電源VBに接続し、エミッタは抵抗体11と抵抗体12に接続する。また、発熱抵抗体5と感温抵抗体10の間は接地電位に接続する。発熱抵抗体5と抵抗体11と感温抵抗体10と抵抗体12の抵抗バランスを適宜設定することにより、発熱抵抗体5の温度Thは空気流6の温度Taに対して一定温度ΔTh(=Th−Ta)高くなるように制御される。   A bridge circuit is configured in which a series circuit composed of the resistor 11 and the heating resistor 5 and a series circuit composed of the resistor 12 and the temperature sensitive resistor 10 are connected in parallel. An intermediate voltage of each series circuit of the bridge circuit is taken out and connected to the amplifier 15. The output of the amplifier 15 is connected to the base of the transistor 16. The collector of the transistor 16 is connected to the power supply VB, and the emitter is connected to the resistor 11 and the resistor 12. The heating resistor 5 and the temperature sensitive resistor 10 are connected to the ground potential. By appropriately setting the resistance balance of the heating resistor 5, the resistor 11, the temperature sensitive resistor 10, and the resistor 12, the temperature Th of the heating resistor 5 is a constant temperature ΔTh (= Th-Ta) is controlled to be higher.

上流側温度センサ8aと下流側温度センサ9bとからなる直列回路と、下流側温度センサ9aと上流側温度センサ8bとからなる直列回路とを並列に接続したブリッジ回路を構成し、各直列回路に基準電圧Vrefを印加する。空気流6により上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bとに温度差が発生すると、ブリッジ回路の抵抗バランスが変化して差電圧が発生する。この差電圧から増幅器17によって空気流量に応じた出力が得られる。   A bridge circuit in which a series circuit composed of the upstream temperature sensor 8a and the downstream temperature sensor 9b and a series circuit composed of the downstream temperature sensor 9a and the upstream temperature sensor 8b are connected in parallel is configured, A reference voltage Vref is applied. When the air flow 6 causes a temperature difference between the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b, the resistance balance of the bridge circuit changes and a differential voltage is generated. An output corresponding to the air flow rate is obtained from the differential voltage by the amplifier 17.

本実施例における薄膜部4の周辺の配線の構成について図9を用いて詳細に説明する。上流側温度センサ8aの一端に接続された配線19aと、上流側温度センサ8aの他端に接続された配線19dを備える。また、上流側温度センサ8bの一端に接続された配線19bと、上流側温度センサ8bの他端に接続された配線19cを備える。また、下流側温度センサ9aの一端に接続された配線20aと、上流側温度センサ9aの他端に接続された配線20dを備える。また、下流側温度センサ9bの一端に接続された配線20bと、下流側温度センサ9bの他端に接続された配線20cを備える。配線19aと配線19dで第1の配線を構成し、配線19bと配線19cで第2の配線を構成し、配線20aと配線20dで第3の配線を構成し、配線20bと配線20cで第4の配線を構成する。そしてこれらの第1〜第4の配線が薄膜部4の端部の4辺(辺4a、辺4b、辺4c、辺4d)のうち空気流6の流れに沿った辺4bを通り薄膜部4の外に引き出され、且つ薄膜部4の端部の4辺のうち流体の流れに交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域において、第1〜第4の配線が結線され、ブリッジ回路が形成されてなるように構成する。   The configuration of the wiring around the thin film portion 4 in this embodiment will be described in detail with reference to FIG. A wiring 19a connected to one end of the upstream temperature sensor 8a and a wiring 19d connected to the other end of the upstream temperature sensor 8a are provided. Further, a wiring 19b connected to one end of the upstream temperature sensor 8b and a wiring 19c connected to the other end of the upstream temperature sensor 8b are provided. Moreover, the wiring 20a connected to the end of the downstream temperature sensor 9a and the wiring 20d connected to the other end of the upstream temperature sensor 9a are provided. Moreover, the wiring 20b connected to the end of the downstream temperature sensor 9b and the wiring 20c connected to the other end of the downstream temperature sensor 9b are provided. The wiring 19a and the wiring 19d constitute a first wiring, the wiring 19b and the wiring 19c constitute a second wiring, the wiring 20a and the wiring 20d constitute a third wiring, and the wiring 20b and the wiring 20c constitute a fourth wiring. Configure the wiring. And these 1st-4th wiring passes along the side 4b along the flow of the airflow 6 among four sides (side 4a, side 4b, side 4c, side 4d) of the edge part of the thin film part 4, and the thin film part 4 In the region sandwiched by two lines Y1 and Y2 that pass through two sides (side 4c, side 4d) that intersect with the fluid flow among the four sides at the end of the thin film portion 4 and drawn out of the first side The fourth wiring is connected to form a bridge circuit.

第1の実施例と異なる構成は、第1から第4の配線を薄膜部4の端部の辺4aに対向する辺4bから引き出している点である。本実施例においても、上記の上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bおよびこれらを接続する配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dは、薄膜部4端部の4辺のうち流体の流れに交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域内に配置している。言いかえれば、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bおよびこれらを接続する配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dを含んで形成される閉ループが、薄膜部4端部の4辺のうち流体の流れに交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域内に位置する構成である。   A different configuration from the first embodiment is that the first to fourth wirings are drawn out from the side 4 b opposite to the side 4 a at the end of the thin film portion 4. Also in the present embodiment, the upstream temperature sensors 8a and 8b, the downstream temperature sensors 9a and 9b, and the wirings 19a, 19b, 19c, and 19d that connect them, and the wirings 20a, 20b, 20c, and 20d are formed in the thin film portion 4. Of the four sides of the end portion, it is arranged in a region sandwiched by two lines Y1 and Y2 passing through two sides (side 4c, side 4d) intersecting the fluid flow. In other words, a closed loop formed including the upstream temperature sensors 8a, 8b and the downstream temperature sensors 9a, 9b and the wirings 19a, 19b, 19c, 19d, and the wirings 20a, 20b, 20c, 20d connecting them, It is the structure located in the area | region pinched | interposed by two lines Y1 and Y2 which pass through 2 sides (side 4c, side 4d) which cross | intersect a fluid flow among four sides of the thin film part 4 edge part.

さらに本実施例においては上記に加えて以下のように構成することが望ましい。図9の構成図において、空気流6の流れに沿い、且つ発熱抵抗体5の中心を通る中心線Xにより分割される領域のうち、一方の側において発熱抵抗体5に接続された第5の配線(配線18a、配線18b)が薄膜部4の外へ引き出され、他方の側において、第1〜第4の配線が薄膜部4の外へ引き出されてなるように構成する。この構成とすることにより、第1から第4の配線と、第5の配線が異なる側から引き出されるため、配線の線幅を広く形成し配線抵抗体を小さくすることが容易になる。前記第1から第4の配線の抵抗値が小さくなることにより、配線抵抗が小さくなり応力による抵抗変化の影響を更に低減できるとともに、配線抵抗の電圧降下による温度検出感度の低下を低減することができる。   Further, in this embodiment, in addition to the above, it is desirable to configure as follows. In the configuration diagram of FIG. 9, the fifth connected to the heating resistor 5 on one side of the region divided by the center line X passing along the flow of the air flow 6 and passing through the center of the heating resistor 5. The wiring (wiring 18 a and wiring 18 b) is drawn out of the thin film portion 4, and the first to fourth wirings are drawn out of the thin film portion 4 on the other side. With this configuration, since the first to fourth wirings and the fifth wiring are drawn from different sides, it is easy to form a wide line width and reduce the wiring resistor. By reducing the resistance values of the first to fourth wirings, it is possible to reduce the wiring resistance and further reduce the influence of resistance change due to stress, and to reduce the decrease in temperature detection sensitivity due to the voltage drop of the wiring resistance. it can.

更に図7に示すように、第5の配線(配線18a、配線18b)が薄膜部4の外側へ引き出されたのち薄膜部4に対して空気流6の上流側を通るように延設する構成としている。この場合、以下のように構成することが望ましい。少なくとも2本の配線からなる第5の配線(配線18a、配線18b)のうち薄膜部4に近い方の配線(配線18b)を低電位、薄膜部4から遠い方の配線(配線18a)を高電位となるように構成する。具体的には、図8の回路図に示すように、配線18bは接地電位に接続し、配線18aは抵抗体11に接続し、電流が流れる方向が配線18aから配線18bに向かうように構成する。これにより、低電位側の配線18bを接地電位とすることができ、こうすることにより、高電位側の配線18aと、薄膜部4との間に接地電位に接続した配線18bを設けることができる。これにより高電位側の配線18aから発生する電気的なノイズが、薄膜部4に形成された上流側温度センサ8a、8bなどへ伝わることを低減することができ、高精度化に有利である。   Further, as shown in FIG. 7, after the fifth wiring (wiring 18a, wiring 18b) is drawn to the outside of the thin film portion 4, it extends so as to pass the upstream side of the air flow 6 with respect to the thin film portion 4. It is said. In this case, it is desirable to configure as follows. Of the fifth wiring (wiring 18a, wiring 18b) comprising at least two wirings, the wiring (wiring 18b) closer to the thin film portion 4 has a low potential and the wiring far from the thin film portion 4 (wiring 18a) has a higher potential. It is configured to be a potential. Specifically, as shown in the circuit diagram of FIG. 8, the wiring 18b is connected to the ground potential, the wiring 18a is connected to the resistor 11, and the current flows in the direction from the wiring 18a to the wiring 18b. . As a result, the low-potential-side wiring 18b can be set to the ground potential, whereby the wiring 18b connected to the ground potential can be provided between the high-potential-side wiring 18a and the thin film portion 4. . As a result, electrical noise generated from the high-potential side wiring 18a can be reduced from being transmitted to the upstream temperature sensors 8a, 8b, etc. formed in the thin film portion 4, which is advantageous for high accuracy.

本実施形態では、第5の配線(配線18a、配線18b)を薄膜部4に対して空気流6の上流側に延設しているが、薄膜部4に対して空気流6の下流側に延設する構成でも良い。   In the present embodiment, the fifth wiring (wiring 18 a, wiring 18 b) extends upstream of the air flow 6 with respect to the thin film portion 4, but on the downstream side of the air flow 6 with respect to the thin film portion 4. The structure which extends may be sufficient.

本発明に係る第3の実施例について以下説明する。本実施例では、第1の実施例と異なる構成についての説明とし、第1の実施例と同様な構成については符号を同じくして説明を省略する。   A third embodiment according to the present invention will be described below. In the present embodiment, the configuration different from that of the first embodiment will be described, and the same configurations as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

本実施例による熱式流量計のセンサ素子25の構成を図10により説明する。図10は、センサ素子25を示す平面図である。薄膜部4上の中心付近には発熱手段としての発熱抵抗体5を形成する。さらに薄膜部4上には、発熱抵抗体5の上流側に上流側温度センサ8a、8b、発熱抵抗体5の下流側に下流側温度センサ9a、9bを形成する。上流側温度センサ8a、8bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の上流側、下流側温度センサ9a、9bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の下流側に配置する。薄膜部4の外部の電気絶縁膜3a上には、空気流6の温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗体10を配置する。   The configuration of the sensor element 25 of the thermal type flow meter according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view showing the sensor element 25. A heating resistor 5 as a heating means is formed near the center on the thin film portion 4. Further, on the thin film portion 4, upstream temperature sensors 8 a and 8 b are formed on the upstream side of the heating resistor 5, and downstream temperature sensors 9 a and 9 b are formed on the downstream side of the heating resistor 5. The upstream temperature sensors 8 a and 8 b are arranged upstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5, and the downstream temperature sensors 9 a and 9 b are arranged downstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5. . On the electrical insulating film 3 a outside the thin film portion 4, a temperature sensitive resistor 10 whose resistance value changes according to the temperature of the air flow 6 is disposed.

さらにセンサ素子25の端部には、発熱抵抗体5、上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9b、感温抵抗体10を駆動・検出回路へと接続するための電極パッド13a、13b、13c、13d、13e、13f、13gを設ける。   Further, at the end of the sensor element 25, an electrode pad 13a for connecting the heating resistor 5, the upstream temperature sensors 8a and 8b, the downstream temperature sensors 9a and 9b, and the temperature sensitive resistor 10 to the drive / detection circuit. , 13b, 13c, 13d, 13e, 13f, and 13g.

発熱抵抗体5と電極パッド13b、13cは配線18b、18aにより接続される。また、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bはブリッジ回路となるように結線されている。上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9bによって構成されたブリッジ回路には、基準電圧の供給および差電圧を検出するために配線18c、18d、18e、18fが接続される。さらに配線18c、18d、18e、18fは電極パッド13d、13e、13f、13gに接続される。   The heating resistor 5 and the electrode pads 13b and 13c are connected by wirings 18b and 18a. The upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b are connected so as to form a bridge circuit. Wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the bridge circuit constituted by the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b in order to supply a reference voltage and detect a differential voltage. Furthermore, the wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the electrode pads 13d, 13e, 13f, and 13g.

図11に示すように、センサ素子25は、空気流6の流れに沿い、且つ発熱抵抗体5の中心を通る中心線Xにより分割される領域のうち、一方の領域側において発熱抵抗体5の一端の配線18aが薄膜部4の外へ引き出され、他方の領域側において、第1配線(配線19a、配線19d)と第2の配線(配線19b、配線19c)と第3の配線(配線20a、配線20d)と第4の配線(配線20b、配線20c)および発熱抵抗体5の他端の配線(配線18b)が薄膜部4の外へ引き出されるように構成している。このような構成の場合、上記に加え以下のように構成することが望ましい。発熱抵抗体5の両端に接続された配線(配線18a、配線18b)のうち、第1から第4の温度検出体に接続された配線が引き出される側の配線(配線18b)を低電位、他方の配線(配線18a)を高電位となるように構成する。具体的には、図8の回路図に示すように、配線18bは接地電位に接続し、配線18aは抵抗体11に接続し、電流が流れる方向が配線18aから配線18bに向かうように構成する。この構成により、発熱抵抗体5に接続された低電位側の配線18bは、接地電位に接続することができる。こうすることにより、発熱抵抗体5に接続された高電位側の配線18aと、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bに接続された第1から第4の配線との距離が離れ、発熱抵抗体5に接続された高電位側の配線18aから発生する電気的ノイズが、第1から第4の配線に混入することを低減することができ、高精度化に有利である。   As shown in FIG. 11, the sensor element 25 is located on one side of the heating resistor 5 in the region divided by the center line X along the flow of the air flow 6 and passing through the center of the heating resistor 5. The wiring 18a at one end is drawn out of the thin film portion 4, and the first wiring (wiring 19a, wiring 19d), the second wiring (wiring 19b, wiring 19c), and the third wiring (wiring 20a) are provided on the other region side. The wiring 20d), the fourth wiring (wiring 20b, wiring 20c) and the wiring at the other end of the heating resistor 5 (wiring 18b) are drawn out of the thin film portion 4. In the case of such a configuration, in addition to the above, it is desirable to configure as follows. Of the wirings (wirings 18a and 18b) connected to both ends of the heating resistor 5, the wiring (wiring 18b) on the side from which the wirings connected to the first to fourth temperature detection bodies are drawn out has a low potential. The wiring (wiring 18a) is configured to have a high potential. Specifically, as shown in the circuit diagram of FIG. 8, the wiring 18b is connected to the ground potential, the wiring 18a is connected to the resistor 11, and the current flows in the direction from the wiring 18a to the wiring 18b. . With this configuration, the low potential side wiring 18b connected to the heating resistor 5 can be connected to the ground potential. By doing so, the distance between the high potential side wiring 18a connected to the heating resistor 5 and the first to fourth wirings connected to the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b. The electrical noise generated from the high-potential-side wiring 18a connected to the heating resistor 5 can be reduced from being mixed into the first to fourth wirings, which is advantageous for high accuracy. .

本発明に係る第4の実施例について以下説明する。本実施例では、第1の実施例と異なる構成についての説明とし、第1の実施例と同様な構成については符号を同じくして説明を省略する。   A fourth embodiment according to the present invention will be described below. In the present embodiment, the configuration different from that of the first embodiment will be described, and the same configurations as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

本実施例による熱式流量計のセンサ素子26の構成を図12により説明する。薄膜部4上には、薄膜部4の中心より上流側に配置した上流側温度センサ8a、8bと、薄膜部4の中心より下流側に配置した下流側温度センサ9a、9bを形成する。薄膜部4の外部の電気絶縁膜3a上には、空気流6の温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗体10を配置する。   The configuration of the sensor element 26 of the thermal type flow meter according to this embodiment will be described with reference to FIG. On the thin film portion 4, upstream temperature sensors 8 a and 8 b disposed upstream from the center of the thin film portion 4 and downstream temperature sensors 9 a and 9 b disposed downstream from the center of the thin film portion 4 are formed. On the electrical insulating film 3 a outside the thin film portion 4, a temperature sensitive resistor 10 whose resistance value changes according to the temperature of the air flow 6 is disposed.

さらにセンサ素子26の端部には、上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9b、感温抵抗体10を構成する各抵抗体を、駆動・検出回路へ接続するための電極パッド13a、13b、13d、13e、13f、13gを設ける。   Furthermore, at the end of the sensor element 26, electrode pads for connecting the upstream temperature sensors 8a and 8b, the downstream temperature sensors 9a and 9b, and the resistors constituting the temperature sensitive resistor 10 to the drive / detection circuit. 13a, 13b, 13d, 13e, 13f, and 13g are provided.

上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bはブリッジ回路となるように結線されている。上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9bによって構成されたブリッジ回路には、電圧を印加および差電圧を取り出すために配線18c、18d、18e、18fが接続される。さらに配線18c、18d、18e、18fは電極パッド13d、13e、13f、13gに接続される。   The upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b are connected to form a bridge circuit. Wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the bridge circuit constituted by the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b in order to apply a voltage and take out a differential voltage. Furthermore, the wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the electrode pads 13d, 13e, 13f, and 13g.

次に、センサ素子26の駆動・検出回路について説明する。   Next, the drive / detection circuit of the sensor element 26 will be described.

図13に、センサ素子26の駆動・検出回路を示す。下流側温度センサ9aと上流側温センサ8bとから成る直列回路と、上流側温度センサ8aと下流側温度センサ9bとから成る直列回路とを並列に接続したブリッジ回路を構成する。このブリッジ回路と抵抗体11からなる直列接続と、抵抗体12と感温抵抗体10とからなる直列回路とを並列に接続したブリッジ回路を構成する。上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bから成るブリッジ回路と抵抗体11との間の中間電圧と、抵抗体12と感温抵抗体10との間の中間電圧を取り出し、増幅器15に接続する。増幅器15の出力は、トランジスタの16のベースに接続する。トランジスタ16のコレクタは電源VBに接続し、エミッタは抵抗体11と抵抗体12の間に接続する。また、上流側温度センサ8bと下流側温度センサ9bとの間の電位と、感温抵抗体10の他方の電位は接地電位となるように接続する。流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bからなるブリッジ回路の合成抵抗と抵抗体11と感温抵抗体10と抵抗体12の抵抗バランスを適宜設定することにより、流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bに電流が流れ所定の温度Thとなるように加熱される。温度Thは空気流6の温度Taに対して一定温度ΔTh(=Th−Ta)高くなるように制御される。   FIG. 13 shows a drive / detection circuit for the sensor element 26. A bridge circuit is configured in which a series circuit composed of the downstream temperature sensor 9a and the upstream temperature sensor 8b and a series circuit composed of the upstream temperature sensor 8a and the downstream temperature sensor 9b are connected in parallel. A bridge circuit is configured in which a series connection including the bridge circuit and the resistor 11 and a series circuit including the resistor 12 and the temperature-sensitive resistor 10 are connected in parallel. An intermediate voltage between the bridge circuit composed of the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b and the resistor 11, and an intermediate voltage between the resistor 12 and the temperature sensitive resistor 10 are extracted, and an amplifier is obtained. 15 is connected. The output of amplifier 15 is connected to the 16 bases of the transistors. The collector of the transistor 16 is connected to the power source VB, and the emitter is connected between the resistor 11 and the resistor 12. In addition, the potential between the upstream temperature sensor 8b and the downstream temperature sensor 9b and the other potential of the temperature sensitive resistor 10 are connected so as to be the ground potential. By appropriately setting the combined resistance of the bridge circuit composed of the flow-side temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b and the resistance balance of the resistor 11, the temperature-sensitive resistor 10 and the resistor 12, the flow-side temperature sensor A current flows through 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b, and is heated to a predetermined temperature Th. The temperature Th is controlled so as to be higher than the temperature Ta of the air flow 6 by a constant temperature ΔTh (= Th−Ta).

本実施例での薄膜部4の加熱手段としては、上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bに電流を流すことによって、上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bを発熱させる構成としている。   As a heating means of the thin film portion 4 in the present embodiment, the upstream temperature sensors 8a, 8b and the downstream temperature sensor 9a, by passing a current through the upstream temperature sensors 8a, 8b and the downstream temperature sensors 9a, 9b, 9b is configured to generate heat.

本実施例においても、図14に示すように、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bおよびこれらを接続する配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dは、薄膜部4端部の4辺のうち流体の流れに交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域内に配置している。言いかえれば、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bおよびこれらを接続する配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dを含んで形成される閉ループが、薄膜部4端部の4辺のうち流体の流れに交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域内に位置する構成である。   Also in the present embodiment, as shown in FIG. 14, the upstream temperature sensors 8a and 8b, the downstream temperature sensors 9a and 9b, and the wirings 19a, 19b, 19c and 19d connecting them, the wirings 20a, 20b, 20c and 20d. Are arranged in a region sandwiched by two lines Y1 and Y2 passing through two sides (side 4c, side 4d) intersecting the fluid flow among the four sides at the end of the thin film portion 4. In other words, a closed loop formed including the upstream temperature sensors 8a, 8b and the downstream temperature sensors 9a, 9b and the wirings 19a, 19b, 19c, 19d, and the wirings 20a, 20b, 20c, 20d connecting them, It is the structure located in the area | region pinched | interposed by two lines Y1 and Y2 which pass through 2 sides (side 4c, side 4d) which cross | intersect a fluid flow among four sides of the thin film part 4 edge part.

本実施例において、他の領域よりも応力が小さいY1、Y2により挟まれた領域に第1〜第4の配線が結線され、ブリッジ回路が形成されてなるように構成しているため、ブリッジ回路の閉ループを成す配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dが受ける応力を低減することができる。これにより、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bの温度差の検出精度を高めることが可能であり、高精度な熱式流量計が得られる。特に、低流量の検出については検出電圧が微小であることからより効果が得られる。   In this embodiment, since the first to fourth wirings are connected to a region sandwiched between Y1 and Y2 having a lower stress than other regions, and a bridge circuit is formed, the bridge circuit It is possible to reduce the stress applied to the wirings 19a, 19b, 19c, 19d and the wirings 20a, 20b, 20c, 20d forming the closed loop. Thereby, the detection accuracy of the temperature difference between the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b can be increased, and a highly accurate thermal flow meter can be obtained. In particular, the detection of a low flow rate is more effective because the detection voltage is very small.

本発明に係る第5の実施例について以下説明する。本実施例では、第4の実施例と異なる構成についての説明とし、第4の実施例と同様な構成については符号を同じくして説明を省略する。   A fifth embodiment according to the present invention will be described below. In the present embodiment, the configuration different from that of the fourth embodiment will be described, and the same configurations as those of the fourth embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

本実施例による熱式流量計のセンサ素子27の構成を図15により説明する。図15は、センサ素子27を示す平面図である。薄膜部4上には、薄膜部4の中心より上流側に配置した上流側温度センサ8a、8bと、薄膜部4の中心より下流側に配置した下流側温度センサ9a、9bを形成する。薄膜部4の外部の電気絶縁膜3a上には、空気流6の温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗体10を配置する。   The configuration of the sensor element 27 of the thermal type flow meter according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a plan view showing the sensor element 27. On the thin film portion 4, upstream temperature sensors 8 a and 8 b disposed upstream from the center of the thin film portion 4 and downstream temperature sensors 9 a and 9 b disposed downstream from the center of the thin film portion 4 are formed. On the electrical insulating film 3 a outside the thin film portion 4, a temperature sensitive resistor 10 whose resistance value changes according to the temperature of the air flow 6 is disposed.

さらにセンサ素子27の端部には、上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9b、感温抵抗体10を構成する各抵抗体を、駆動・検出回路へ接続するための電極が形成された電極パッド13a、13b、13d、13e、13f、13gを設ける。尚、これらの電極パッドはアルミなどで形成する。   Further, at the end of the sensor element 27, there are electrodes for connecting the upstream side temperature sensors 8a and 8b, the downstream side temperature sensors 9a and 9b, and each resistor constituting the temperature sensitive resistor 10 to the drive / detection circuit. The formed electrode pads 13a, 13b, 13d, 13e, 13f, and 13g are provided. These electrode pads are made of aluminum or the like.

上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bはブリッジ回路となるように結線されている。上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9bによって構成されたブリッジ回路には、電圧を印加および差電圧を取り出すために配線18c、18d、18e、18fが接続される。さらに配線18c、18d、18e、18fは電極パッド13d、13e、13f、13gに接続される。   The upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b are connected to form a bridge circuit. Wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the bridge circuit constituted by the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b in order to apply a voltage and take out a differential voltage. Furthermore, the wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the electrode pads 13d, 13e, 13f, and 13g.

本実施例における薄膜部4の周辺の配線の構成について図16を用いて詳細に説明する。上流側温度センサ8a、8bと下流側温度センサ9a、9bに接続される配線が、薄膜部4の端部の4辺のうち空気流6の流れに沿った2辺の両辺(辺4a、辺4b)から薄膜部4の外に引き出され、且つ薄膜部4の端部の4辺のうち流体の流れに交差する辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域において配線が結線され、ブリッジ回路が形成されてなるように構成する。   The configuration of the wiring around the thin film portion 4 in this embodiment will be described in detail with reference to FIG. The wires connected to the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b are two sides (side 4a, side) along the flow of the air flow 6 among the four sides at the end of the thin film portion 4. 4b) is pulled out of the thin film portion 4 and sandwiched by two lines Y1 and Y2 passing through the sides (side 4c, side 4d) intersecting the fluid flow among the four sides of the end portion of the thin film portion 4 In the region, wiring is connected and a bridge circuit is formed.

具体的には以下のように構成する。上流側温度センサ8aの一端に接続された配線19aと、上流側温度センサ8aの他端に接続された配線19dを備える。また、上流側温度センサ8bの一端に接続された配線19bと、上流側温度センサ8bの他端に接続された配線19cを備える。また、下流側温度センサ9aの一端に接続された配線20aと、上流側温度センサ9aの他端に接続された配線20dを備える。また、下流側温度センサ9bの一端に接続された配線20bと、下流側温度センサ9bの他端に接続された配線20cを備える。配線19aと配線19dで第1の配線を構成し、配線19bと配線19cで第2の配線を構成し、配線20aと配線20dで第3の配線を構成し、配線20bと配線20cで第4の配線を構成する。そしてこれらの第1〜第4の配線が薄膜部4の端部の4辺(辺4a、辺4b、辺4c、辺4d)のうち空気流6の流れに沿った辺4aと辺4bを通り薄膜部4の外に引き出される。本実施例では、第1の配線を成す配線19aと第2の配線を成す配線19bと第3の配線を成す配線20aと第4の配線を成す20bが薄膜部4の端部の辺4bから引き出される。また、第1の配線を成す配線19dと第2の配線を成す配線19cと第3の配線を成す配線20cと第4の配線を成す20dが薄膜部4の端部の辺4bに対抗する辺4aから引き出される。さらに、薄膜部4の端部の4辺のうち流体の流れに交差する2辺(辺4c、辺4d)を通る2つの線Y1、Y2により挟まれた領域において、第1〜第4の配線が結線され、ブリッジ回路が形成されてなるように構成する。   Specifically, the configuration is as follows. A wiring 19a connected to one end of the upstream temperature sensor 8a and a wiring 19d connected to the other end of the upstream temperature sensor 8a are provided. Further, a wiring 19b connected to one end of the upstream temperature sensor 8b and a wiring 19c connected to the other end of the upstream temperature sensor 8b are provided. Moreover, the wiring 20a connected to the end of the downstream temperature sensor 9a and the wiring 20d connected to the other end of the upstream temperature sensor 9a are provided. Moreover, the wiring 20b connected to the end of the downstream temperature sensor 9b and the wiring 20c connected to the other end of the downstream temperature sensor 9b are provided. The wiring 19a and the wiring 19d constitute a first wiring, the wiring 19b and the wiring 19c constitute a second wiring, the wiring 20a and the wiring 20d constitute a third wiring, and the wiring 20b and the wiring 20c constitute a fourth wiring. Configure the wiring. And these 1st-4th wiring passes the edge | side 4a and edge | side 4b along the flow of the airflow 6 among the four edges (side | edge 4a, edge | side 4b, edge | side 4c, edge | side 4d) of the edge part of the thin film part 4. It is pulled out of the thin film portion 4. In this embodiment, the wiring 19 a forming the first wiring, the wiring 19 b forming the second wiring, the wiring 20 a forming the third wiring, and the wiring 20 b forming the fourth wiring are formed from the side 4 b at the end of the thin film portion 4. Pulled out. Also, the side where the wiring 19d forming the first wiring, the wiring 19c forming the second wiring, the wiring 20c forming the third wiring, and the 20d forming the fourth wiring are opposed to the side 4b at the end of the thin film portion 4. Pulled out from 4a. Furthermore, in the region sandwiched by two lines Y1 and Y2 passing through two sides (side 4c, side 4d) intersecting the fluid flow among the four sides at the end of the thin film portion 4, the first to fourth wirings Are connected to form a bridge circuit.

本実施例において、他の領域よりも応力が小さいY1、Y2により挟まれた領域に第1〜第4の配線が結線され、ブリッジ回路が形成されてなるように構成しているため、ブリッジ回路を成す配線19a、19b、19c、19d、配線20a、20b、20c、20dが受ける応力を低減することができる。これにより、上流側温度センサ8a、8bおよび下流側温度センサ9a、9bの温度差の検出精度を高めることが可能であり、高精度な熱式流量計が得られる。特に、低流量の検出については検出電圧が微小であることからより効果が得られる。   In this embodiment, since the first to fourth wirings are connected to a region sandwiched between Y1 and Y2 having a lower stress than other regions, and a bridge circuit is formed, the bridge circuit The stress received by the wirings 19a, 19b, 19c, 19d and the wirings 20a, 20b, 20c, 20d can be reduced. Thereby, the detection accuracy of the temperature difference between the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b can be increased, and a highly accurate thermal flow meter can be obtained. In particular, the detection of a low flow rate is more effective because the detection voltage is very small.

本発明に係る第6の実施例について以下説明する。本実施例では、第1の実施例と異なる構成についての説明とし、第1の実施例と同様な構成については符号を同じくして説明を省略する。   A sixth embodiment according to the present invention will be described below. In the present embodiment, the configuration different from that of the first embodiment will be described, and the same configurations as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

本実施例による熱式流量計のセンサ素子28の構成を図17により説明する。薄膜部4上の中心付近には発熱手段としての発熱抵抗体5を形成する。さらに薄膜部4上に、発熱抵抗体5の上流側に上流側温度センサ8a、8b、発熱抵抗体5の下流側に下流側温度センサ9a、9bを形成する。上流側温度センサ8a、8bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の上流側、下流側温度センサ9a、9bは発熱抵抗体5の中心に対して空気流6の下流側に配置する。薄膜部4の外部のセンサ素子28上には、空気流6の温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗体10を配置する。   The configuration of the sensor element 28 of the thermal type flow meter according to this embodiment will be described with reference to FIG. A heating resistor 5 as a heating means is formed near the center on the thin film portion 4. Further, upstream temperature sensors 8 a and 8 b are formed on the thin film portion 4 on the upstream side of the heating resistor 5, and downstream temperature sensors 9 a and 9 b are formed on the downstream side of the heating resistor 5. The upstream temperature sensors 8 a and 8 b are arranged upstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5, and the downstream temperature sensors 9 a and 9 b are arranged downstream of the air flow 6 with respect to the center of the heating resistor 5. . On the sensor element 28 outside the thin film portion 4, the temperature sensitive resistor 10 whose resistance value changes according to the temperature of the air flow 6 is disposed.

第1の実施例と同様に上流側温度センサ8aと下流側温度センサ9bは、第1配線を成す配線19aと第4配線を成す配線20bを接続することにより直列接続される。下流側温度センサ9aと上流側温度センサ8aは、第3の配線を成す配線20dと第1の配線を成す配線19dを介して接続されている。また、上流側温度センサ8bと下流側温度センサ9bは、第2の配線を成す配線19cと第4の配線を成す配線20cを介して接続されている。このように第1から第4の配線が結線されブリッジ回路として接続される。本実施例におけるブリッジ回路の構成方法は、第1の実施例と同様である。   Similar to the first embodiment, the upstream temperature sensor 8a and the downstream temperature sensor 9b are connected in series by connecting the wiring 19a forming the first wiring and the wiring 20b forming the fourth wiring. The downstream temperature sensor 9a and the upstream temperature sensor 8a are connected via a wiring 20d forming a third wiring and a wiring 19d forming a first wiring. The upstream temperature sensor 8b and the downstream temperature sensor 9b are connected via a wiring 19c forming a second wiring and a wiring 20c forming a fourth wiring. Thus, the first to fourth wirings are connected and connected as a bridge circuit. The method of configuring the bridge circuit in this embodiment is the same as that in the first embodiment.

上記のように構成したブリッジ回路には、配線18c、18d、18e、18fが接続されブリッジ回路への電源供給と、ブリッジ回路の差動電圧を取り出している。配線18cからは基準電圧が供給され、配線18fは接地電位に接続され、配線18dと配線18fにより差動電圧を取り出している。さらに具体的には、配線18cは配線19dと配線20dのいずれかの部分に接続され、配線18fは配線19cと配線20cのいずれかの部分に接続され、配線18dは配線20aと配線19bのいずれかの部分に接続され、配線18eは、配線19aと配線20bのいずれかの部分に接続されている。   Wirings 18c, 18d, 18e, and 18f are connected to the bridge circuit configured as described above, and the power supply to the bridge circuit and the differential voltage of the bridge circuit are taken out. A reference voltage is supplied from the wiring 18c, the wiring 18f is connected to the ground potential, and a differential voltage is taken out by the wiring 18d and the wiring 18f. More specifically, the wiring 18c is connected to any part of the wiring 19d and the wiring 20d, the wiring 18f is connected to any part of the wiring 19c and the wiring 20c, and the wiring 18d is any of the wiring 20a and the wiring 19b. The wiring 18e is connected to one of the wiring 19a and the wiring 20b.

さらに、配線18c、配線18d、配線18e、配線18fは、センサ素子28と同一基板に形成した温度検出回路29に接続されている。また、配線18a、配線18b及び感温抵抗体10は、センサ素子28と同一基板に形成したヒータ温度制御回路30に接続されている。   Further, the wiring 18c, the wiring 18d, the wiring 18e, and the wiring 18f are connected to a temperature detection circuit 29 formed on the same substrate as the sensor element 28. The wiring 18a, the wiring 18b, and the temperature sensitive resistor 10 are connected to a heater temperature control circuit 30 formed on the same substrate as the sensor element 28.

例えば、温度検出回路29とは、図3の回路構成で示したオペアンプなどを用いた増幅器17である。また、ヒータ温度制御回路30とは、図3の回路構成で示したオペアンプなどを用いた増幅器15、トランジスタ16である。温度検出回路29及びヒータ温度制御回路30は、センサ素子28と同一基板上に半導体プロセスを用いて形成される半導体集積回路である。   For example, the temperature detection circuit 29 is the amplifier 17 using the operational amplifier shown in the circuit configuration of FIG. The heater temperature control circuit 30 is the amplifier 15 and the transistor 16 using the operational amplifier shown in the circuit configuration of FIG. The temperature detection circuit 29 and the heater temperature control circuit 30 are semiconductor integrated circuits formed on the same substrate as the sensor element 28 using a semiconductor process.

本実施例では、温度検出回路29として増幅器17としているが、ブリッジ回路の差動電圧を検出するその他の構成として、AD変換器なども用いることができる。また、AD変換器に加えてデジタル信号処理回路等を設けることも可能である。また本実施例では、ヒータ温度制御回路30として、増幅器15およびトランジスタ16により発熱抵抗体5の加熱温度を制御する構成としているが、ブリッジ回路の差電圧を検出し、検出した差電圧に応じた電流を発熱抵抗体5に供給する構成であれば良い。例えば、ブリッジ回路の差電圧をAD変換器でデジタル信号に変換し、デジタル信号処理回路を用いて補正を加えた後、DA変換により電圧または電流に変換し発熱抵抗体5の加熱電流を制御する構成でもよい。   In this embodiment, the amplifier 17 is used as the temperature detection circuit 29, but an AD converter or the like can also be used as another configuration for detecting the differential voltage of the bridge circuit. In addition to the AD converter, a digital signal processing circuit or the like can be provided. In the present embodiment, the heater temperature control circuit 30 is configured to control the heating temperature of the heating resistor 5 by the amplifier 15 and the transistor 16. However, the difference voltage of the bridge circuit is detected, and the heater temperature control circuit 30 corresponds to the detected difference voltage. Any structure that supplies current to the heating resistor 5 may be used. For example, the difference voltage of the bridge circuit is converted into a digital signal by an AD converter, corrected using a digital signal processing circuit, and then converted into a voltage or current by DA conversion to control the heating current of the heating resistor 5. It may be configured.

上記構成とすることにより、配線18c、配線18d、配線18e、配線18fの長さを短縮することができ、配線18c、配線18d、配線18e、配線18fが受ける応力を低減することができる。また、上流側温度センサ8a、8b、下流側温度センサ9a、9bからなるブリッジ回路と温度検出回路29との間に、第1の実施例の電極パッド13e、13fやボンディングワイヤを設ける必要がなく、小型化が可能になる。また、ボンディングワイヤの劣化や断線、パッド部との接触部の劣化や断線なども考慮する必要がなく、高精度、高信頼な熱式流量計が得られる。なお、実施例は他の実施例との組合せによっても同等の効果が得られる。   With the above structure, the lengths of the wiring 18c, the wiring 18d, the wiring 18e, and the wiring 18f can be shortened, and the stress applied to the wiring 18c, the wiring 18d, the wiring 18e, and the wiring 18f can be reduced. Further, it is not necessary to provide the electrode pads 13e and 13f and bonding wires of the first embodiment between the bridge circuit composed of the upstream temperature sensors 8a and 8b and the downstream temperature sensors 9a and 9b and the temperature detection circuit 29. It becomes possible to reduce the size. Further, there is no need to consider deterioration or disconnection of the bonding wire, contact portion with the pad portion, or disconnection, and a highly accurate and highly reliable thermal flow meter can be obtained. Note that the same effect can be obtained by combining the embodiments with other embodiments.

1、24、25、26、27、28 センサ素子
2 基板
3a、3b 電気絶縁膜
4 薄膜部
5 発熱抵抗体
6 空気流
8a、8b 上流側温度センサ
9a、9b 下流側温度センサ
10 感温抵抗体
11、12 抵抗体
13a〜13g、13h〜13j 電極パッド
14 温度分布
15、17 増幅器
16 トランジスタ
18a〜18f、19a〜19d、20a〜20d、21a〜21c、21d 配線
22a センサ素子の上端
22b センサ素子の下端
23a〜23d 角部
29 温度検出回路
30 ヒータ温度制御回路
1, 24, 25, 26, 27, 28 Sensor element 2 Substrate 3a, 3b Electrical insulating film 4 Thin film portion 5 Heating resistor 6 Air flow 8a, 8b Upstream temperature sensors 9a, 9b Downstream temperature sensor 10 Temperature sensitive resistor 11, 12 Resistors 13a to 13g, 13h to 13j Electrode pad 14 Temperature distribution 15, 17 Amplifier 16 Transistors 18a to 18f, 19a to 19d, 20a to 20d, 21a to 21c, 21d Wiring 22a Upper end 22b of the sensor element Lower end 23a-23d Corner | angular part 29 Temperature detection circuit 30 Heater temperature control circuit

Claims (13)

被測定流体の流れに曝されるように配設した基板と、前記基板の一部を矩形状に除去することにより形成した薄膜部と、前記薄膜部に設けた発熱手段と、前記薄膜部に設けた少なくとも第1から第4の温度検出体と、前記第1から第4の温度検出体のそれぞれが接続された第1から第4の配線を備え、前記被測定流体の流れによる前記薄膜部上の温度分布の変化を前記第1から第4の温度検出体で検出することにより、前記被測定流体の流量を検出する熱式流量計において、
前記第1から第4の温度検出体は、前記薄膜部内で前記第1から第4の配線と接続されており、
前記第1から第4の配線は、前記薄膜部の端部の4辺のうち前記被測定流体の流れに沿った辺を通って前記薄膜部外に引き出され、且つ、前記薄膜部の端部の4辺のうち流体の流れに交差する辺を通る2つの線により挟まれた領域において前記第1から第4の配線が結線されることによってブリッジ回路が形成されたことを特徴とする熱式流量計。
A substrate disposed so as to be exposed to the flow of the fluid to be measured, a thin film portion formed by removing a part of the substrate into a rectangular shape, a heating means provided in the thin film portion, and a thin film portion The thin film portion including at least the first to fourth temperature detectors provided and the first to fourth wirings connected to the first to fourth temperature detectors, respectively, and the flow of the fluid to be measured In the thermal flow meter for detecting the flow rate of the fluid under measurement by detecting the change in the temperature distribution on the first to fourth temperature detectors,
The first to fourth temperature detectors are connected to the first to fourth wirings in the thin film portion,
The first to fourth wirings are led out of the thin film part through the side along the flow of the fluid to be measured among the four sides of the end part of the thin film part, and the end part of the thin film part A thermal circuit characterized in that a bridge circuit is formed by connecting the first to fourth wirings in a region sandwiched by two lines passing through a side intersecting the fluid flow among the four sides of Flowmeter.
請求項1記載の熱式流量計において、
前記発熱手段は、電流を流すことにより発熱する発熱抵抗体であり、
前記被測定流体の流れに沿い且つ前記発熱抵抗体の中心を通る中心線により分割される領域のうち、一方の領域側において、前記発熱抵抗体と前記薄膜部内で接続された第5の配線が前記薄膜部外に引き出され、他方の領域側において、前記第1から第4の配線が前記薄膜部外に引き出されていることを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 1, wherein
The heating means is a heating resistor that generates heat when current is passed therethrough,
A fifth wiring connected to the heating resistor in the thin film portion on one side of the region divided by a center line passing along the flow of the fluid to be measured and passing through the center of the heating resistor. A thermal type flow meter which is drawn out of the thin film portion, and the first to fourth wirings are drawn out of the thin film portion on the other region side.
請求項2記載の熱式流量計において、
前記第5の配線は、前記薄膜部外に引き出されたのち、前記薄膜部に対して前記流れの上流側または下流側を通る様に延設されたことを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 2, wherein
The thermal flow meter, wherein the fifth wiring is extended so as to pass upstream or downstream of the flow with respect to the thin film portion after being drawn out of the thin film portion.
請求項3記載の熱式流量計において、
前記薄膜部外に引き出された前記第5の配線のうち前記薄膜部に近い方の配線を低電位、前記薄膜部から遠い方の配線を高電位としたことを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 3,
A thermal flowmeter characterized in that, among the fifth wires drawn out of the thin film portion, a wire closer to the thin film portion has a low potential, and a wire far from the thin film portion has a high potential.
請求項2記載の熱式流量計において、
前記ブリッジ回路の中間電圧を取り出す検出配線が前記第1から第4の配線のいずれかに電気的に接続されており、
前記検出配線を前記薄膜部に対して前記流れの上流側または下流側を通るように延設したことを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 2, wherein
A detection wiring for extracting an intermediate voltage of the bridge circuit is electrically connected to any of the first to fourth wirings;
The thermal flow meter, wherein the detection wiring is extended with respect to the thin film portion so as to pass upstream or downstream of the flow.
請求項5記載の熱式流量計において、
前記ブリッジ回路に電圧を供給する2つの電圧供給配線が前記第1から第4の配線のいずれかに電気的に接続されており、
前記検出配線を前記2つの電圧供給配線で作られる領域に延設したことを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 5, wherein
Two voltage supply wirings for supplying a voltage to the bridge circuit are electrically connected to any of the first to fourth wirings;
The thermal flow meter, wherein the detection wiring is extended in a region formed by the two voltage supply wirings.
請求項1記載の熱式流量計において、
前記発熱手段は、電流を流すことにより発熱する発熱抵抗体であり、
前記被測定流体の流れに沿い且つ前記発熱抵抗体の中心を通る中心線により分割される領域のうち、
一方の領域側において、前記発熱抵抗体接続された一端の配線が前記薄膜部外に引き出され、
他方の領域側において、前記第1から第4の配線および前記発熱抵抗体に接続された他端の配線が前記薄膜部外に引き出されていることを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 1, wherein
The heating means is a heating resistor that generates heat when current is passed therethrough,
Of the region divided by a center line along the flow of the fluid to be measured and passing through the center of the heating resistor,
On one region side, the wiring at one end connected to the heating resistor is drawn out of the thin film portion,
The thermal flow meter characterized in that, on the other region side, the first to fourth wirings and the wiring at the other end connected to the heating resistor are drawn out of the thin film portion.
請求項7記載の熱式流量計において、
前記発熱抵抗体の両端に接続された配線のうち、前記他方の領域側において前記薄膜部外に引き出される側の配線を低電位、他方の配線を高電位としたことを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 7, wherein
Of the wires connected to both ends of the heating resistor, a thermal flow rate characterized in that the other region side has a low potential on the side leading to the outside of the thin film portion and the other wire has a high potential. Total.
請求項1記載の熱式流量計において、
前記発熱手段は、前記第1から第4の温度検出体であることを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 1, wherein
The thermal flow meter, wherein the heat generating means is the first to fourth temperature detectors.
請求項9記載の熱式流量計において、
前記薄膜部内で前記第1から第4の温度検出体に接続される前記第1から第4の配線が、前記薄膜部の端部の4辺のうち前記流体の流れに沿った2辺の両辺から前記薄膜部の外に引き出され、且つ、前記薄膜部の端部の4辺のうち流体の流れに交差する辺を通る2つの線により挟まれた領域において、前記第1から第4の配線が結線されることによりブリッジ回路が形成されたことを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 9, wherein
The first to fourth wirings connected to the first to fourth temperature detectors in the thin film portion are both sides of two sides along the fluid flow among the four sides of the end portion of the thin film portion. The first to fourth wirings in a region sandwiched between two lines that are drawn out from the thin film portion and pass through the sides intersecting the fluid flow among the four sides of the end portion of the thin film portion A thermal flow meter characterized in that a bridge circuit is formed by connecting wires.
請求項1記載の熱式流量計において、
前記基板に半導体集積回路からなる温度検出回路を形成し、
前記温度検出回路は、前記第1から第4の配線を結線することにより形成された前記ブリッジ回路に接続されていることを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 1, wherein
Forming a temperature detection circuit comprising a semiconductor integrated circuit on the substrate;
The thermal flow meter, wherein the temperature detection circuit is connected to the bridge circuit formed by connecting the first to fourth wirings.
請求項2記載の熱式流量計において、
前記基板に半導体集積回路からなるヒータ温度制御回路を形成し、前記第5の配線が前記ヒータ温度制御回路に接続されていることを特徴とする熱式流量計。
The thermal flow meter according to claim 2, wherein
A thermal flow meter, wherein a heater temperature control circuit comprising a semiconductor integrated circuit is formed on the substrate, and the fifth wiring is connected to the heater temperature control circuit.
請求項9または請求項10記載の熱式流量計において、
前記基板に半導体集積回路からなるヒータ温度制御回路を形成し、前記第1から第4の配線のいずれかに接続されていることを特徴とする熱式流量計。
In the thermal type flow meter according to claim 9 or 10,
A thermal flow meter, wherein a heater temperature control circuit made of a semiconductor integrated circuit is formed on the substrate and connected to any one of the first to fourth wirings.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014136468A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 Hot-type fluid measurement device
CN106716077A (en) * 2014-09-30 2017-05-24 日立汽车系统株式会社 Thermal air flow-rate sensor
US10928232B2 (en) 2014-11-06 2021-02-23 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Thermal air flow meter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001165734A (en) * 1999-12-09 2001-06-22 Hitachi Ltd Heat resistance type air flowmeter
JP2002228501A (en) * 2001-02-05 2002-08-14 Hitachi Ltd Thermal air flow meter
JP2006200991A (en) * 2005-01-19 2006-08-03 Denso Corp Flow rate sensor
JP2010107497A (en) * 2008-09-30 2010-05-13 Denso Corp Flow sensor
JP2011099757A (en) * 2009-11-06 2011-05-19 Hitachi Automotive Systems Ltd Thermal fluid flow sensor and method of manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001165734A (en) * 1999-12-09 2001-06-22 Hitachi Ltd Heat resistance type air flowmeter
JP2002228501A (en) * 2001-02-05 2002-08-14 Hitachi Ltd Thermal air flow meter
JP2006200991A (en) * 2005-01-19 2006-08-03 Denso Corp Flow rate sensor
JP2010107497A (en) * 2008-09-30 2010-05-13 Denso Corp Flow sensor
JP2011099757A (en) * 2009-11-06 2011-05-19 Hitachi Automotive Systems Ltd Thermal fluid flow sensor and method of manufacturing the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014136468A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 Hot-type fluid measurement device
JP2014169948A (en) * 2013-03-05 2014-09-18 Hitachi Automotive Systems Ltd Thermal fluid measuring device
US9939300B2 (en) 2013-03-05 2018-04-10 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Hot-type fluid measurement device with electronic elements
CN106716077A (en) * 2014-09-30 2017-05-24 日立汽车系统株式会社 Thermal air flow-rate sensor
US10928232B2 (en) 2014-11-06 2021-02-23 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Thermal air flow meter

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