JP2019056662A - 流量センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感度のばらつきを低減しつつ、製造工程の簡略化を図る。【解決手段】製造するセンサチップ１０と同じ複数の調整用のセンサチップを用意し、複数のセンサチップから温度と消費電力との温度−消費電力の関係を導出する。そして、製造するセンサチップ１０を用意し、ヒータ抵抗体１３を所定温度にする電流を決定する電流調整を行う。電流調整を行うことでは、ヒータ抵抗体１３に第１調整電流を流して第１消費電力を導出すること、温度−消費電力の関係から第１調整電流に対応する第１温度を推定すること、ヒータ抵抗体１３に第２調整電流を流して第２消費電力を導出すること、温度−消費電力の関係から第２調整電流に対応する第２温度を推定すること、第１、第２調整電流に対応する第１、第２温度の関係からに基づき、電流−温度の関係を導出すること、電流−温度の関係に基づき、ヒータ抵抗体１３が所定温度になる電流を決定すること、を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、ヒータ抵抗体を有する流量センサの製造方法に関するものである。

従来より、ヒータ抵抗体を有するセンサチップを備えた流量センサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、センサチップは、薄膜部が形成され、薄膜部に流れる電流に応じて発熱するヒータ抵抗体、および温度に応じて抵抗値が変化する複数の検出抵抗体が形成されている。より詳しくは、ヒータ抵抗体は、薄膜部の略中央部に形成され、複数の検出抵抗体は、薄膜部のうちのヒータ抵抗体より被検出流体の流れ方向における上流側および下流側にそれぞれ形成されている。

このような流量センサでは、所望温度（すなわち、所定温度）となるようにヒータ抵抗体を発熱させた状態で被検出流体の検出が行われる。つまり、所望温度となるようにヒータ抵抗体に所定の電流を流した状態で被検出流体の検出が行われる。そして、被検出流体の流れ方向および流量に応じて熱移動が発生するため、当該熱移動を検出抵抗体で検出することにより、被検出流体の流れ方向および流量が検出される。

特開２０１２−１１２７３７号公報

ところで、上記のような流量センサでは、ヒータ抵抗体の温度が感度に影響する。このため、上記のような流量センサを製造する場合、各流量センサの感度のばらつきが小さくなるように、各流量センサに対してヒータ抵抗体が所望温度となるようにするヒータ抵抗体に流れる電流を調整する電流調整が行われる。例えば、電流調整では、サーモビューアを用いてヒータ抵抗体の熱画像を取得し、取得した熱画像データを解析することにより、ヒータ抵抗体が所望温度となるようにヒータ抵抗体に流れる電流を決定する方法がある。

しかしながら、このような方法では、各流量センサを製造する際にそれぞれサーモビューアを用いた熱画像データの解析が必要になり、製造工程が複雑化し易い。

本発明は上記点に鑑み、感度のばらつきを低減しつつ、製造工程の簡略化を図ることができる流量センサの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１では、電流が流れることで発熱するヒータ抵抗体（１３）を有する流量センサの製造方法であって、センサチップと同じヒータ抵抗体が形成された複数の調整用のセンサチップを用意し、複数のセンサチップに対し、ヒータ抵抗体で消費される消費電力と、ヒータ抵抗体の温度との関係を予め実測して温度と消費電力との温度−消費電力の関係を導出することと、ヒータ抵抗体が形成されたセンサチップ（１０）を用意することと、ヒータ抵抗体を所定温度にする電流を決定する電流調整を行うことと、を行い、電流調整を行うことでは、ヒータ抵抗体に所定の第１調整電流が流れるようにしてヒータ抵抗体の第１両端電圧を導出すると共に、第１調整電流と第１両端電圧からヒータ抵抗体で消費される第１消費電力を導出することと、温度−消費電力の関係から第１調整電流に対応する第１温度を推定することと、ヒータ抵抗体に所定の第２調整電流が流れるようにしてヒータ抵抗体の第２両端電圧を導出すると共に、第２調整電流と第２両端電圧からヒータ抵抗体で消費される第２消費電力を導出することと、温度−消費電力の関係から第２調整電流に対応する第２温度を推定することと、第１調整電流に対応する第１温度、および第２調整電流に対応する第２温度の関係に基づき、電流−温度の関係を導出することと、電流−温度の関係に基づき、ヒータ抵抗体が所定温度になる電流を決定することと、を行う。

これによれば、ヒータ抵抗体に流れる電流とヒータ温度との関係に基づいて、ヒータ抵抗体が所定温度になる電流を決定している。このため、流量センサを製造する毎にサーモビューアを用いる必要がなく、製造工程の簡略化を図ることができる。また、流量センサを製造する毎にサーモビューアを用いた解析処理を実行する必要がないため、製造時間の短縮化を図ることもできる。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

第１実施形態における流量センサの平面図である。 図１中のII−II線に沿った断面図である。 薄膜部の平面模式図である。 調整装置、回路チップ、およびセンサチップの回路構成を示す模式図である。 事前準備の工程を示すフローチャートである。 ヒータ抵抗体における温度と消費電力との関係を示す図である。 ヒータ抵抗体の電流調整を行う際の調整装置の制御部が実行するフローチャートである。 ヒータ抵抗体の温度とヒータ調整値との関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。まず、本実施形態の流量センサの構成について説明する。図１および図２に示されるように、本実施形態の流量センサは、センサチップ１０、センサチップ１０と接続されて所定の処理を実行する回路チップ２０、センサチップ１０および回路チップ２０が実装される搭載部材３０、および回路チップ２０と電気的に接続されるリード４０を備えている。また、流量センサは、回路チップ２０、センサチップ１０と回路チップ２０との接続部位、および回路チップ２０とリード４０との接続部位等を被覆、保護する封止樹脂５０を有している。

センサチップ１０は、シリコン基板等の矩形板状の半導体基板を用いて構成され、一端部側に裏面から凹部１１が形成されることによって表面側に薄膜部１２が形成されている。そして、薄膜部１２には、図３に示されるように、電流が流れることで発熱するヒータ抵抗体１３、および温度に応じて抵抗値が変化する複数の検出抵抗体１４ａ〜１４ｄが形成されている。具体的には、ヒータ抵抗体１３は、薄膜部１２の略中央部において、被検出流体の流れ方向と交差する方向に延設されている。複数の検出抵抗体１４ａ〜１４ｄは、ヒータ抵抗体１３を挟むように、被検出流体の流れ方向の上流側および下流側にそれぞれ２つずつ、ブリッジ回路を構成するように形成されている。また、センサチップ１０には、図１および図２に示されるように、薄膜部１２が形成される一端部側と反対側の他端部側に、複数のパッド１５が形成されている。なお、ヒータ抵抗体１３は、電流が流れることで発熱するが、流れる電流に比例して発熱が大きくなるように構成されている。つまり、ヒータ抵抗体１３は、流れる電流に比例して温度が高くなるように構成されている。

回路チップ２０は、被検出流体の検出を行うための回路や、センサチップ１０のヒータ抵抗体１３の温度を調整するための回路等が形成されている。なお、回路チップ２０の具体的な回路構成については後述する。また、回路チップ２０は、複数のパッド２１が形成されている。そして、回路チップ２０は、各パッド２１がセンサチップ１０に形成されたパッド１５やリード４０等とボンディングワイヤ６１を介して電気的に接続されている。

搭載部材３０は、例えば、エポキシ等の樹脂がモールド成形されて構成されており、センサチップ１０および回路チップ２０を実装する収容凹部３１が形成されている。そして、収容凹部３１の底面は、リードフレームの一部で構成される支持部材４１および樹脂で構成され、支持部材４１に、センサチップ１０および回路チップ２０が接着剤等の接合部材７０を介して実装されている。なお、センサチップ１０は、他端部側のみが接合部材７０を介して支持部材４１に搭載されている。つまり、本実施形態では、センサチップ１０は、支持部材４１に片持ち実装された状態になっている。

リード４０は、本実施形態では、上記支持部材４１と共通のリードフレームによって構成されている。そして、搭載部材３０がモールド成形された後、リード４０と支持部材４１とを繋ぐ不要部分が切り離されることにより、リード４０と支持部材４１とが互いに独立した構成とされている。なお、支持部材４１は、リードフレームのいわゆるアイランドで構成される。

封止樹脂５０は、センサチップ１０の一部、回路チップ２０、センサチップ１０と回路チップ２０とを接続するボンディングワイヤ６１、回路チップ２０とリード４０とを接続するボンディングワイヤ６１等を封止している。このような封止樹脂５０としては、例えば、エポキシ系樹脂等が用いられる。

以上説明したように、本実施形態の流量センサが構成されている。このような流量センサでは、ヒータ抵抗体１３が所望温度とされた状態で被検出流体の検出が行われる。そして、センサチップ１０が被検出流体に曝されると、被検出流体の流れ方向および流量に応じ、検出抵抗体１４ａ〜１４ｄで構成されるブリッジ回路の中点電位差が変化する。このため、当該中点電位差に基づいて被検出流体の流れ方向、および流量が検出される。つまり、本実施形態の流量センサは、感熱式の流量センサとされている。

次に、上記流量センサの製造方法について説明する。

まず、上記センサチップ１０、回路チップ２０、および搭載部材３０を用意する。次に、接合部材７０を介して収容凹部３１にセンサチップ１０および回路チップ２０を実装する。その後、ボンディングワイヤ６１を介し、センサチップ１０と回路チップ２０、回路チップ２０とリード４０とを電気的に接続する。

続いて、被検出流体の検出時にヒータ抵抗体１３が所望温度（すなわち、所定温度）となるように、ヒータ抵抗体１３に流れる電流（すなわち、通電量）を決定する電流調整を行う。その後、センサチップ１０の一部、回路チップ２０、ボンディングワイヤ６１等を封止樹脂５０で封止することにより、上記流量センサが製造される。

次に、本実施形態の電流調整について具体的に説明する。本実施形態では、図４に示されるように、調整装置１００を回路チップ２０に接続して電流調整を行う。まず、本実施形態における回路チップ２０および調整装置１００の構成について、図４を参照しつつ説明する。

回路チップ２０は、本実施形態では、記憶部２０１、制御部２０２、ヒータ調整値出力部２０３、トランジスタ制御部２０４、トランジスタ２０５、調整抵抗体２０６等を有している。

記憶部２０１は、各種メモリ等の非遷移的実体的記憶媒体で構成され、複数のヒータ調整値（すなわち、コード）が記憶されている。例えば、本実施形態では、調整値コード１〜５１２の５１２個のヒータ調整値が記憶されている。

制御部２０２は、ＣＰＵおよび記憶部を構成する各種メモリ等を有するマイクロコンピュータ、および周辺機器等を備えて構成されている。そして、制御部２０２は、各種メモリに記憶された制御プログラムに従って各種処理を実行する。

具体的には、制御部２０２は、後述する調整装置１００の制御部１０６と接続されると共に、記憶部２０１およびヒータ調整値出力部２０３と接続される。そして、制御部２０２は、調整装置１００から調整信号が入力されると、記憶部２０１から所定の１つのヒータ調整値（すなわち、１つの調整値コード）を取得し、当該ヒータ調整値をヒータ調整値出力部２０３に入力する。また、制御部２０２は、調整装置１００からヒータ調整値の決定信号が入力されると、当該決定信号に対応するヒータ調整値をヒータ調整値出力部２０３に入力する。

ヒータ調整値出力部２０３は、トランジスタ制御部２０４と接続されている。そして、ヒータ調整値出力部２０３は、制御部２０２からヒータ調整値が入力されると、当該ヒータ調整値出力部２０３に応じたアナログ信号をトランジスタ制御部２０４に出力する。

トランジスタ制御部２０４は、トランジスタ２０５に流れる電流を調整するものであり、トランジスタ２０５はヒータ抵抗体１３と直列に接続される。つまり、トランジスタ制御部２０４は、ヒータ抵抗体１３に流れる電流を調整するものである。そして、トランジスタ制御部２０４は、ヒータ調整値出力部２０３から入力されたアナログ信号に基づき、トランジスタ２０５に流れる電流を調整する。

なお、本実施形態では、ヒータ調整値およびヒータ抵抗体１３に流れる電流は、比例関係となるように設定されている。つまり、本実施形態では、ヒータ調整値出力部２０３に入力されるヒータ調整値としての調整値コードの数が大きいほどヒータ抵抗体１３に流れる電流が大きくなる。

調整抵抗体２０６は、ヒータ抵抗体１３に直列に接続されており、本実施形態では、ヒータ抵抗体１３を挟んでトランジスタ２０５と反対側に配置されている。つまり、センサチップ１０および回路チップ２０は、トランジスタ２０５、ヒータ抵抗体１３、調整抵抗体２０６の順に直列に接続されるように、ボンディングワイヤ６１を介して電気的に接続される。なお、調整抵抗体２０６は、後述するように、回路チップ２０が用意される際に予め抵抗値が実測される。つまり、調整抵抗体２０６は、抵抗値が既知とされている。また、調整抵抗体２０６は、ヒータ抵抗体１３側と反対側が調整装置１００のグランド１０８と接続される。

以上が本実施形態における回路チップ２０の構成である。次に、調整装置１００について説明する。

調整装置１００は、回路チップ２０と接続され、記憶部１０１、電源部１０２、第１電圧測定部１０３、第２電圧測定部１０４、電流変換部１０５、制御部１０６等を有している。

記憶部１０１は、各種メモリ等で構成されており、回路チップ２０に形成された調整抵抗体２０６の抵抗値が記憶される。また、具体的には後述するが、本実施形態では、図６に示されるように、センサチップ１０におけるヒータ抵抗体１３の温度と消費電力との関係が予め導出される。そして、記憶部１０１には、ヒータ抵抗体１３の温度と消費電力との関係が記憶される。なお、ヒータ抵抗体１３の温度と消費電力との関係は、消費電力をｙ、ヒータ抵抗体１３の温度をｘ、定数をａ、ｂとすると、ｙ＝ａ・ｘ＋ｂで示されるため、記憶部１０１には、例えば、この数式が記憶される。

電源部１０２は、回路チップ２０のトランジスタ２０５における一端子と接続され、トランジスタ２０５に所定の電圧を印加する。

第１電圧測定部１０３は、制御部１０６と接続されると共に、トランジスタ２０５とヒータ抵抗体１３との間およびグランド１０７に接続されている。そして、ヒータ抵抗体１３における電源部１０２（すなわち、ハイサイド）側の電圧を測定し、測定結果を制御部１０６に入力する。

第２電圧測定部１０４は、電流変換部１０５および制御部１０６と接続されていると共に、調整抵抗体２０６の両端と接続されている。そして、第２電圧測定部１０４は、調整抵抗体２０６の両端電圧を測定し、測定結果を電流変換部１０５および制御部１０６に入力する。なお、調整抵抗体２０６は、上記のように、一端側がヒータ抵抗体１３と接続され、他端側は調整装置１００のグランド１０８と接続される。

電流変換部１０５は、記憶部１０１および制御部１０６と接続されている。そして、電流変換部１０５は、第２電圧測定部１０４から調整抵抗体２０６における両端電圧が入力されると、記憶部１０１から調整抵抗体２０６の抵抗値を読み出し、調整抵抗体２０６に流れる電流を導出して制御部１０６に入力する。つまり、調整抵抗体２０６の両端電圧がＶｓ、調整抵抗体２０６の抵抗値がＲｓである場合には、Ｖｓ／Ｒｓから調整抵抗体２０６に流れる電流を導出する。なお、調整抵抗体２０６は、上記のようにヒータ抵抗体１３と直列に接続されている。このため、調整抵抗体２０６に流れる電流が導出されることによってヒータ抵抗体１３に流れる電流が導出される。

制御部１０６は、ＣＰＵおよび記憶部を構成する各種メモリ等を有するマイクロコンピュータ、周辺機器、および操作入力部等を備えて構成されている。そして、制御部１０６は、メモリに記憶された制御プログラムに従って各種処理を実行する。

本実施形態では、制御部１０６は、回路チップ２０の制御部２０２と接続され、操作入力部に対してヒータ抵抗体１３の電流調整を行う操作が実行されると、所定の調整信号を回路チップ２０の制御部２０２に入力する。これにより、回路チップ２０の制御部２０２は、調整信号に応じたヒータ調整値をヒータ調整値出力部２０３に入力する。

また、制御部１０６は、第１電圧測定部１０３から入力された電圧と第２電圧測定部１０４から入力された電圧との差を演算してヒータ抵抗体１３の両端電圧を導出する。つまり、第１電圧測定部１０３から入力された電圧がＶｈであり、第２電圧測定部１０４から入力された電圧がＶｓである場合、Ｖｈ−Ｖｓからヒータ抵抗体１３の両端電圧を導出する。

さらに、制御部１０６は、導出したヒータ抵抗体１３の両端電圧と、電流変換部１０５から入力された電流（すなわち、ヒータ抵抗体１３に流れる電流）とを乗算し、ヒータ抵抗体１３で消費される消費電力を導出する。そして、記憶部１０１からヒータ抵抗体１３の消費電力と温度との関係（すなわち、図６に示すｙ＝ａ・ｘ＋ｂ）を読み出し、導出した消費電力からヒータ抵抗体１３の温度を推定する。

また、制御部１０６は、電流調整を行う操作が実行されると、異なる消費電力が導出されるように複数の調整信号を回路チップ２０の制御部２０２に入力する。そして、制御部１０６は、複数の調整信号に対して導出された各消費電力に対してそれぞれヒータ抵抗体１３の温度を推定する。その後、制御部１０６は、推定した複数の温度および複数のヒータ調整値に基づき、ヒータ抵抗体１３を所望温度とするためのヒータ調整値を決定する。つまり、ヒータ抵抗体１３に流す電流を決定する。そして、制御部１０６は、決定したヒータ調整値を示す決定信号を回路チップ２０の制御部２０２に入力する。

以上が調整装置１００の構成である。次に、ヒータ抵抗体１３に流す電流を決定する電流調整について、図５〜図８を参照しつつ説明する。

まず、図５に示されるように、事前準備として、ステップ１０１において、本実施形態のセンサチップ１０と同じ調整用のセンサチップ１０を複数（例えば、１００個）製造する。次に、ステップ１０２において、製造した複数のセンサチップ１０に対し、各ヒータ抵抗体１３を発熱させた状態でサーモビューア等を用い、ヒータ抵抗体１３の温度および消費電力を実測する。そして、ステップ１０３において、実測した複数の温度および消費電力に基づき、図６に示されるようなヒータ抵抗体１３の温度と消費電力との温度−消費電力の関係を導出する。続いて、ステップ１０４において、ヒータ抵抗体１３の温度と消費電力との関係を調整装置１００の記憶部１０１に記憶する。

なお、事前準備では、上記ステップ１０１〜１０４とは別に、回路チップ２０を用意する際に回路チップ２０に形成される調整抵抗体２０６の抵抗値も実測し、調整抵抗体２０６の抵抗値も調整装置１００の記憶部１０１に記憶する。

次に、調整装置１００の制御部１０６が実行する制御について、図７を参照しつつ説明する。

まず、制御部１０６は、ステップ２０１において、第１ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の消費電力を導出する。具体的には、操作入力部に対してヒータ抵抗体１３の電流調整を行う操作がされると、回路チップ２０の制御部２０２へ第１調整信号を入力する。これにより、制御部２０２は、第１調整信号に基づき、記憶部２０１に記憶されたヒータ調整値から１つのヒータ調整値（例えば、調整値コード１０）を選択し、選択したヒータ調整値を第１ヒータ調整値としてヒータ調整値出力部２０３に入力する。

ヒータ調整値出力部２０３は、入力された第１ヒータ調整値に基づいたアナログ信号をトランジスタ制御部２０４に入力し、トランジスタ制御部２０４は、入力されたアナログ信号に基づいてトランジスタ２０５に流れる電流を調整する。つまり、第１ヒータ調整値に基づいてヒータ抵抗体１３に流れる電流を調整する。これにより、ヒータ抵抗体１３には、第１ヒータ調整値に応じた第１調整電流が流れる。そして、ヒータ抵抗体１３は、第１ヒータ調整値に応じて発熱する。

制御部１０６は、第１電圧測定部１０３から入力される電圧から第２電圧測定部１０４から入力される電圧を減算し、ヒータ抵抗体１３の第１両端電圧を導出する。また、制御部１０６には、電流変換部１０５から調整抵抗体２０６に流れる電流、つまりヒータ抵抗体１３に流れる第１調整電流が入力される。このため、制御部１０６は、ヒータ抵抗体１３の第１両端電圧と、ヒータ抵抗体１３に流れる第１調整電流とを乗算し、第１ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３で消費される第１消費電力を導出する。

次に、制御部１０６は、ステップ２０２において、第１ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の温度を推定する。具体的には、記憶部１０１に記憶されたヒータ抵抗体１３の温度と消費電力との関係（すなわち、図６）を読み出し、ステップ２０１で導出された第１消費電力から当該第１消費電力におけるヒータ抵抗体１３の温度を推定する。なお、本実施形態では、ステップ２０２で導出される温度が第１温度に相当している。

続いて、制御部１０６は、ステップ２０３において、第２ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の消費電力を導出する。具体的には、回路チップ２０の制御部２０２に、第１ヒータ調整値と異なるヒータ調整値を選択させる情報が含まれた第２調整信号を入力する。これにより、制御部２０２は、第２調整信号に基づき、記憶部２０１に記憶されたヒータ調整値から第１ヒータ調整値と異なる１つのヒータ調整値（例えば、調整値コード１００）を選択し、選択したヒータ調整値を第２ヒータ調整値としてヒータ調整値出力部２０３に入力する。

ヒータ調整値出力部２０３は、入力された第２ヒータ調整値に基づいたアナログ信号をトランジスタ制御部２０４に入力し、トランジスタ制御部２０４は、入力されたアナログ信号に基づいてトランジスタ２０５に流れる電流を調整する。つまり、第２ヒータ調整値に基づいてヒータ抵抗体１３に流れる電流を調整する。これにより、ヒータ抵抗体１３には、第２ヒータ調整値に応じた第２調整電流が流れる。そして、ヒータ抵抗体１３は、第２ヒータ調整値に応じて発熱する。

制御部１０６は、第１電圧測定部１０３から入力される電圧から第２電圧測定部１０４から入力される電圧を減算し、ヒータ抵抗体１３の第２両端電圧を導出する。また、制御部１０６は、電流変換部１０５から調整抵抗体２０６に流れる電流、つまりヒータ抵抗体１３に流れる第２調整電流が入力される。このため、制御部１０６は、ヒータ抵抗体１３の第２両端電圧と、ヒータ抵抗体１３に流れる第２調整電流とを乗算し、第２ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３で消費される第２消費電力を導出する。

次に、制御部１０６は、ステップ２０４において、第２ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の温度を推定する。すなわち、記憶部１０１に記憶されたヒータ抵抗体１３の消費電力と温度との関係（すなわち、図６）を読み出し、ステップ２０３で導出された第２消費電力から当該第２消費電力におけるヒータ抵抗体１３の温度を推定する。なお、本実施形態では、ステップ２０４で導出される温度が第２温度に相当している。

続いて、制御部１０６は、ステップ２０５において、ヒータ抵抗体１３の温度とヒータ調整値との関係を導出する。つまり、ヒータ抵抗体１３の温度とヒータ抵抗体１３に流れる電流との電流−温度の関係を導出する。具体的には、ヒータ抵抗体１３の温度は、図６に示されるように消費電力に比例し、ヒータ抵抗体１３で消費される消費電力は、ヒータ抵抗体１３に流れる電流に比例する。つまり、ヒータ抵抗体１３の温度は、ヒータ抵抗体１３に流れる電流を決定するヒータ調整値に比例する。このため、第１ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の温度（すなわち、ステップ２０２で推定した温度）、および第２ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の温度（すなわち、ステップ２０４で推定した温度）との関係に基づき、図８に示されるように、ヒータ抵抗体１３の温度とヒータ調整値との関係を導出する。

そして、制御部１０６は、ステップ２０６において、ヒータ抵抗体１３が所望のヒータ温度となるヒータ調整値を決定する。つまり、ヒータ抵抗体１３に流す電流を決定する。ここで、上記のように、ヒータ抵抗体１３の温度は、ヒータ抵抗体１３に流れる電流に比例し、ヒータ抵抗体１３に流れる電流は、ヒータ調整値に比例する。このため、例えば、図８に示されるように、所望温度とステップ２０４で推定した温度の温度差と、ステップ２０４で推定した温度とステップ２０２で推定した温度の温度差が等しい場合、決定ヒータ調整値と第２ヒータ調整値とのコード番号の差と、第２ヒータ調整値と第１ヒータ調整値とのコード番号の差が等しくなる。したがって、例えば、第１ヒータ調整値が調整値コード１０であり、第２ヒータ調整値が調整値コード１００であれば、決定ヒータ調整値は、調整値コード１９０となる。

そして、制御部１０６は、ステップ２０７において、決定ヒータ調整値を示す決定信号を回路チップ２０の制御部２０２に入力する。これにより、回路チップ２０では、ステップ２０６で決定した決定ヒータ調整値がヒータ調整値出力部２０３に入力された状態となる。このため、被検出流体の検出を行う場合には、ヒータ抵抗体１３は、決定ヒータ調整値に対応する電流が流れて所望温度となる。

以上説明したように、本実施形態では、ヒータ抵抗体１３に流れる電流を調整する電流調整では、事前準備以外にサーモビューアを用いる必要がない。つまり、流量センサを製造する毎にサーモビューアを用いる必要がない。このため、製造工程の簡略化を図ることができる。また、流量センサを製造する毎にサーモビューアを用いた解析処理を実行する必要がないため、製造時間の短縮化を図ることもできる。なお、本実施形態では、第１電圧測定部１０３等の測定部が必要になるが、これらは一般的な測定回路等を用いることができ、調整装置１００が大幅に複雑化することもない。

また、本実施形態では、調整抵抗体２０６は回路チップ２０に形成されている。このため、センサチップ１０に調整抵抗体２０６を形成する場合と比較して、センサチップ１０の面積を有効利用できる。

さらに、本実施形態では、調整装置１００は、全て回路チップ２０と接続されるようにしている。このため、センサチップ１０に調整装置１００と接続するためのパッド等を形成する必要がなく、センサチップ１０の面積を有効利用できる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記第１実施形態において、調整装置１００内の回路構成は適宜変更であり、第２電圧測定部１０４と電流変換部１０５は、１つの回路部で構成されていてもよい。同様に、上記第１実施形態において、制御部１０６とは別に演算部や導出部等を備えるようにしてもよい。

また、上記第１実施形態において、回路チップ２０内の回路構成は適宜変更可能である。例えば、調整抵抗体２０６は、ヒータ抵抗体１３より電源部１０２側に配置されていてもよい。つまり、ヒータ抵抗体１３の両端電圧が導出されるのであれば、調整抵抗体２０６の配置場所は適宜変更可能である。

さらに、上記第１実施形態において、調整抵抗体２０６は、センサチップ１０に備えられていてもよい。

また、上記第１実施形態において、３つ以上のヒータ調整値でそれぞれヒータ抵抗体１３の温度を導出するようにしてもよい。例えば、上記第１実施形態において、ステップ２０４の後、さらに第３ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の消費電力を導出すると共に第３ヒータ調整値におけるヒータ抵抗体１３の温度を推定するようにしてもよい。そして、ステップ２０５において、３つのヒータ調整値に基づいて、ヒータ抵抗体１３の温度とヒータ調整値との関係を導出するようにしてもよい。これによれば、さらに高精度に、ヒータ抵抗体１３が所望温度となるヒータ調整値を決定することができる。

そして、上記第１実施形態において、回路チップ２０に形成された調整抵抗体２０６の抵抗値を実測する際、複数の温度条件で抵抗値を実測するようにしてもよい。つまり、調整抵抗体２０６の温度特性を考慮するようにしてもよい。この場合、回路チップ２０に温度センサを形成し、調整装置１００は、温度センサで検出された温度に基づいて調整抵抗体２０６における抵抗値の温度特性を補正し、補正した抵抗値に基づいて調整抵抗体２０６に流れる電流を導出するようにしてもよい。同様に、上記第１実施形態において、ヒータ抵抗体１３自体の温度特性を予め実測しておき、当該温度特性に基づいた補正を行うようにしてもよい。このように温度特性に基づいた補正を行うようにすることにより、さらに高精度に消費電力を導出でき、さらに高精度に電流調整を行うことができる。

また、上記第１実施形態において、第１電圧測定部１０３および第２電圧測定部１０４は、増幅回路を有するようにし、増幅回路で増幅された電圧を測定するようにしてもよい。これによれば、より正確に電圧を測定することが可能となる。

１０ センサチップ
１３ ヒータ抵抗体
２０ 回路チップ
１００ 調整装置

Claims (4)

1. 電流が流れることで発熱するヒータ抵抗体（１３）を有する流量センサの製造方法であって、
   前記センサチップと同じヒータ抵抗体が形成された複数の調整用のセンサチップを用意し、前記複数のセンサチップに対し、前記ヒータ抵抗体で消費される消費電力と、前記ヒータ抵抗体の温度との関係を予め実測して温度と消費電力との温度−消費電力の関係を導出することと、
   前記ヒータ抵抗体が形成されたセンサチップ（１０）を用意することと、
   前記ヒータ抵抗体を所定温度にする電流を決定する電流調整を行うことと、を行い、
   前記電流調整を行うことでは、
   前記ヒータ抵抗体に所定の第１調整電流が流れるようにして前記ヒータ抵抗体の第１両端電圧を導出すると共に、前記第１調整電流と前記第１両端電圧から前記ヒータ抵抗体で消費される第１消費電力を導出することと、
   前記温度−消費電力の関係から前記第１調整電流に対応する第１温度を推定することと、
   前記ヒータ抵抗体に所定の第２調整電流が流れるようにして前記ヒータ抵抗体の第２両端電圧を導出すると共に、前記第２調整電流と前記第２両端電圧から前記ヒータ抵抗体で消費される第２消費電力を導出することと、
   前記温度−消費電力の関係から前記第２調整電流に対応する第２温度を推定することと、
   前記第１調整電流に対応する前記第１温度、および前記第２調整電流に対応する前記第２温度の関係に基づき、電流−温度の関係を導出することと、
   前記電流−温度の関係に基づき、前記ヒータ抵抗体が所定温度になる電流を決定することと、を行う流量センサの製造方法。
2. 前記電流調整を行うことでは、前記ヒータ抵抗体と直列に接続され、抵抗値が既知とされた調整抵抗体（２０６）を配置すること、を行い、
   前記第１消費電力を導出することでは、前記調整抵抗体の両端電圧を測定することと、前記調整抵抗体の両端電圧を用いて前記第１両端電圧を導出することと、前記調整抵抗体の両端電圧および抵抗値に基づいて前記調整抵抗体に流れる前記第１調整電流を導出することで前記ヒータ抵抗体に流れる前記第１調整電流を導出することと、前記第１調整電流と前記第１両端電圧から前記第１消費電力を導出することと、を行い、
   前記第２消費電力を導出することでは、前記調整抵抗体の両端電圧を測定することと、前記調整抵抗体の両端電圧を用いて前記第２両端電圧を導出することと、前記調整抵抗体の両端電圧および抵抗値に基づいて前記調整抵抗体に流れる前記第２調整電流を導出することで前記ヒータ抵抗体に流れる前記第２調整電流を導出することと、前記第２調整電流と前記第２両端電圧から前記第２消費電力を導出することと、を行う請求項１に記載の流量センサの製造方法。
3. 前記ヒータ抵抗体にヒータ調整値に応じた電流を流す回路チップ（２０）を用意することと、
   前記回路チップと前記センサチップとを接続することと、を行い、
   前記第１消費電力を導出することでは、前記ヒータ抵抗体に第１ヒータ調整値に応じた前記第１調整電流が流れるようにし、
   前記第２消費電力を導出することでは、前記ヒータ抵抗体に第２ヒータ調整値に応じた前記第２調整電流が流れるようにし、
   前記電流を決定することでは、前記ヒータ抵抗体を所定温度にする電流に対応するヒータ調整値を決定し、
   前記電流を決定することの後は、決定したヒータ調整値に応じた電流が前記ヒータ抵抗体に流れるようにする請求項２に記載の流量センサの製造方法。
4. 前記回路チップを用意することでは、前記調整抵抗体が形成された前記回路チップを用意し、
   前記回路チップと前記センサチップとを接続することでは、前記ヒータ抵抗体と前記調整抵抗体とが直列となるように前記回路とチップと前記センサチップとを接続する請求項３に記載の流量センサの製造方法。

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