JP5907688B2 - Flow sensor and method of manufacturing flow sensor - Google Patents

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Description

本発明は計測技術に関し、特にフローセンサ及びフローセンサの製造方法に関する。   The present invention relates to a measurement technique, and more particularly to a flow sensor and a method for manufacturing the flow sensor.

工業炉、ボイラ、及び空調熱源機器等においては、適切な流量の流体が供給されることが求められている。そのため、流量を正確に計測するための流量計に用いられるフローセンサが種々開発されている(例えば、特許文献1、2参照。)。   In industrial furnaces, boilers, air-conditioning heat source devices, and the like, it is required that a fluid having an appropriate flow rate be supplied. For this reason, various flow sensors used in flow meters for accurately measuring the flow rate have been developed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2010−133829号公報JP 2010-133829 A 特開2009−92475号公報JP 2009-92475 A

近年の環境意識の高まりに応じて、フローセンサの消費電力についても、削減されることが望まれている。そこで、本発明は、消費電力の低いフローセンサ及びフローセンサの製造方法を提供することを目的の一つとする。   In response to the recent increase in environmental awareness, it is desired that the power consumption of the flow sensor be reduced. Therefore, an object of the present invention is to provide a flow sensor with low power consumption and a method for manufacturing the flow sensor.

本発明の態様によれば、(a)裏面に第1の凹部が設けられ、第1の凹部の上方の表面に第2の凹部が設けられた基板と、(b)第2の凹部を覆うように基板の表面上に配置された膜と、(c)膜の裏面に配置され、第2の凹部に格納された、第1の測温素子、発熱素子、及び第2の測温素子と、を備えるフローセンサが提供される。   According to an aspect of the present invention, (a) a substrate having a first recess provided on the back surface and a second recess provided on the upper surface of the first recess, and (b) covering the second recess. A film disposed on the front surface of the substrate, and (c) a first temperature measuring element, a heating element, and a second temperature measuring element disposed on the back surface of the film and stored in the second recess Are provided.

また、本発明の態様によれば、(a)第1の基板の裏面に第1の凹部を形成し、第1の基板の第1の凹部の上方の表面に第2の凹部を形成することと、(b)第2の基板の裏面に、第1の測温素子、発熱素子、及び第2の測温素子を形成することと、(c)第2の凹部を覆うように第1の基板の表面上に第2の基板を配置し、第1の測温素子、発熱素子、及び第2の測温素子を第2の凹部に格納することと、(d)第2の基板の表面から厚みを減じ、膜とすること、を含むフローセンサの製造方法が提供される。   According to the aspect of the present invention, (a) the first recess is formed on the back surface of the first substrate, and the second recess is formed on the surface above the first recess of the first substrate. And (b) forming a first temperature measuring element, a heating element, and a second temperature measuring element on the back surface of the second substrate, and (c) first covering the second recess. Disposing a second substrate on the surface of the substrate and storing the first temperature measuring element, the heating element, and the second temperature measuring element in the second recess; and (d) the surface of the second substrate. A method of manufacturing a flow sensor is provided that includes reducing the thickness to form a film.

本発明によれば、消費電力の低いフローセンサ及びフローセンサの製造方法を提供可能である。   According to the present invention, it is possible to provide a flow sensor with low power consumption and a method for manufacturing the flow sensor.

本発明の実施の形態に係るフローセンサの上面図である。It is a top view of the flow sensor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る図1に示したフローセンサのII−II方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the II-II direction of the flow sensor shown in FIG. 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る図1に示したフローセンサのIII−III方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the III-III direction of the flow sensor shown in FIG. 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフローセンサの工程上面図である。It is a process top view of a flow sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る図4のV−V方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the VV direction of FIG. 4 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフローセンサの工程上面図である。It is a process top view of a flow sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る図6のVII−VII方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the VII-VII direction of FIG. 6 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る図6のVII−VII方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the VII-VII direction of FIG. 6 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る図6のIX−IX方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the IX-IX direction of FIG. 6 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフローセンサの工程上面図である。It is a process top view of a flow sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る図10のXI−XI方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the XI-XI direction of FIG. 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る図10のXII−XII方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the XII-XII direction of FIG. 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフローセンサの工程裏面図である。It is a process back view of a flow sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る図13のXIV−XIV方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the XIV-XIV direction of FIG. 13 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフローセンサの工程裏面図である。It is a process back view of a flow sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る図15のXVI−XVI方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the XVI-XVI direction of FIG. 15 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフローセンサの工程上面図である。It is a process top view of a flow sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る図17のXVIII−XVIII方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the XVIII-XVIII direction of FIG. 17 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る図17のXIX−XIX方向から見たフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor seen from the XIX-XIX direction of FIG. 17 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフローセンサの工程断面図である。It is process sectional drawing of the flow sensor which concerns on embodiment of this invention.

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Embodiments of the present invention will be described below. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

図1乃至図3に示す実施の形態に係るフローセンサは、裏面に第1の凹部11が設けられ、第1の凹部11の上方の表面に第2の凹部12が設けられた基板1と、第2の凹部12を覆うように基板1の表面上に配置された膜2と、膜2の裏面に配置され、第2の凹部12に格納された、第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33と、を備える。実施の形態に係るフローセンサは、例えば、流路を流れる流体の流速及び流量等を計測するために使用される。なお、流体は、気体であっても、液体であってもよい。   The flow sensor according to the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 3 includes a substrate 1 in which a first recess 11 is provided on the back surface and a second recess 12 is provided on the upper surface of the first recess 11. The film 2 disposed on the surface of the substrate 1 so as to cover the second recess 12, and the first temperature measuring element 32 and the heating element disposed on the back surface of the film 2 and stored in the second recess 12 31 and a second temperature measuring element 33. The flow sensor according to the embodiment is used to measure, for example, the flow velocity and flow rate of the fluid flowing through the flow path. The fluid may be a gas or a liquid.

図2及び図3に示す基板1の厚みは、例えば0.5mm程度である。また、基板1の縦横の寸法は、例えばそれぞれ2mm程度である。基板1の材料としては、石英(SiO2)、サファイア等の耐食性材料が使用可能である。例えば、第1の凹部11は第2の凹部12より深い。第2の凹部12の深さは、例えば10μm程度である。また、例えば、基板1の第1の凹部11の底面と、第2の凹部12の底面と、で挟まれた部分は、厚さ10μm程度の薄膜をなしている。 The thickness of the substrate 1 shown in FIGS. 2 and 3 is, for example, about 0.5 mm. The vertical and horizontal dimensions of the substrate 1 are each about 2 mm, for example. As the material of the substrate 1, a corrosion-resistant material such as quartz (SiO 2 ) or sapphire can be used. For example, the first recess 11 is deeper than the second recess 12. The depth of the second recess 12 is, for example, about 10 μm. Further, for example, a portion sandwiched between the bottom surface of the first recess 11 and the bottom surface of the second recess 12 of the substrate 1 forms a thin film having a thickness of about 10 μm.

膜2の厚みは、例えば10μm程度である。膜2の材料としては、石英(SiO2),サファイア等の耐食性材料が使用可能である。発熱素子31は、例えば抵抗器であり、電力を与えられて発熱し、膜2表面を流れる流体を加熱する。図2に示す第1の測温素子32及び第2の測温素子33は、例えば抵抗器等の受動素子等の電子素子であり、膜2表面を流れる流体の温度に依存した電気信号を出力する。第1の測温素子32は発熱素子31より例えば上流側の流体の温度を検出するために用いられ、第2の測温素子33は発熱素子31より例えば下流側の流体の温度を検出するために用いられる。発熱素子31、第1の測温素子32、及び第2の測温素子33のそれぞれの材料には白金(Pt)等の導電性材料が使用可能である。   The thickness of the film 2 is, for example, about 10 μm. As the material of the film 2, a corrosion-resistant material such as quartz (SiO2) or sapphire can be used. The heating element 31 is, for example, a resistor and generates heat when supplied with electric power, and heats the fluid flowing on the surface of the film 2. The first temperature measuring element 32 and the second temperature measuring element 33 shown in FIG. 2 are electronic elements such as passive elements such as resistors, and output electrical signals depending on the temperature of the fluid flowing on the surface of the film 2. To do. The first temperature measuring element 32 is used, for example, to detect the temperature of the fluid upstream of the heating element 31, and the second temperature measuring element 33, for example, detects the temperature of the fluid downstream of the heating element 31. Used for. A conductive material such as platinum (Pt) can be used for each material of the heating element 31, the first temperature measuring element 32, and the second temperature measuring element 33.

第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33と、基板1の凹部12の底面と、の間には、幅10μm程度の空間が設けられている。   A space having a width of about 10 μm is provided between the first temperature measuring element 32, the heating element 31, the second temperature measuring element 33, and the bottom surface of the recess 12 of the substrate 1.

図2に示す膜2表面に接する流体が静止している場合、発熱素子31から流体に加えられた熱は、上流方向と下流方向へ対称的に伝播する。したがって、第1の測温素子32及び第2の測温素子33の温度は等しくなり、白金等からなる第1の測温素子32及び第2の測温素子33の電気抵抗は等しくなる。これに対し、第1の測温素子32が配置された側から第2の測温素子33が配置された側に向かって流体に流れている場合、発熱素子31から流体に加えられた熱は、第2の測温素子33が配置された側に運ばれる。したがって、第1の測温素子32の温度よりも、第2の測温素子33の温度が高くなる。そのため、第1の測温素子32の電気抵抗と、第2の測温素子33の電気抵抗と、に差が生じる。第2の測温素子33の電気抵抗と、第1の測温素子32の電気抵抗と、の差は、膜2表面に接する流体の速度と相関する。そのため、第2の測温素子33の電気抵抗と、第1の測温素子32の電気抵抗と、の差から、膜2表面に接する流体の流量が求められる。   When the fluid in contact with the surface of the membrane 2 shown in FIG. 2 is stationary, the heat applied to the fluid from the heating element 31 propagates symmetrically in the upstream direction and the downstream direction. Accordingly, the temperatures of the first temperature measuring element 32 and the second temperature measuring element 33 are equal, and the electric resistances of the first temperature measuring element 32 and the second temperature measuring element 33 made of platinum or the like are equal. On the other hand, when the fluid flows from the side where the first temperature measuring element 32 is arranged toward the side where the second temperature measuring element 33 is arranged, the heat applied to the fluid from the heating element 31 is The second temperature measuring element 33 is carried to the side where it is disposed. Therefore, the temperature of the second temperature measuring element 33 is higher than the temperature of the first temperature measuring element 32. Therefore, there is a difference between the electric resistance of the first temperature measuring element 32 and the electric resistance of the second temperature measuring element 33. The difference between the electric resistance of the second temperature measuring element 33 and the electric resistance of the first temperature measuring element 32 correlates with the velocity of the fluid in contact with the surface of the film 2. Therefore, the flow rate of the fluid in contact with the surface of the film 2 is obtained from the difference between the electric resistance of the second temperature measuring element 33 and the electric resistance of the first temperature measuring element 32.

図1及び図3に示すように、膜2の裏面には、電極41、42、43、51、52、53がさらに配置されている。電極41は発熱素子31の一方の端部に電気的に接続されており、電極51は発熱素子31の他方の端部に電気的に接続されている。電極42は第1の測温素子32の一方の端部に電気的に接続されており、電極52は第1の測温素子32の他方の端部に電気的に接続されている。電極43は第2の測温素子33の一方の端部に電気的に接続されており、電極53は第2の測温素子33の他方の端部に電気的に接続されている。基板1には、電極41、42、43を露出させるための配線用貫通孔13と、電極51、52、53を露出させるための配線用貫通孔14と、が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 3, electrodes 41, 42, 43, 51, 52, 53 are further arranged on the back surface of the film 2. The electrode 41 is electrically connected to one end of the heating element 31, and the electrode 51 is electrically connected to the other end of the heating element 31. The electrode 42 is electrically connected to one end portion of the first temperature measuring element 32, and the electrode 52 is electrically connected to the other end portion of the first temperature measuring element 32. The electrode 43 is electrically connected to one end of the second temperature measuring element 33, and the electrode 53 is electrically connected to the other end of the second temperature measuring element 33. The substrate 1 is provided with a wiring through hole 13 for exposing the electrodes 41, 42, 43 and a wiring through hole 14 for exposing the electrodes 51, 52, 53.

さらに、図1及び図2に示すように、フローセンサには、膜2の表面から基板1の第1の凹部11に貫通する流体連通孔21、22が、基板1の第2の凹部12に隣接して設けられている。これにより、膜2表面に加わる圧力と、第1の凹部11の底面に加わる圧力と、をほぼ等しくすることが可能となる。また、流体連通孔21、22のそれぞれの開口面積を適宜設定することにより、流体連通孔21から第1の凹部11内部に流入し、流体連通孔22から流出する流体の速度をほぼゼロにすることが可能となる。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the flow sensor has fluid communication holes 21 and 22 penetrating from the surface of the film 2 to the first recess 11 of the substrate 1 in the second recess 12 of the substrate 1. Adjacent to each other. Thereby, the pressure applied to the surface of the film 2 and the pressure applied to the bottom surface of the first recess 11 can be made substantially equal. Further, by appropriately setting the opening areas of the fluid communication holes 21 and 22, the velocity of the fluid flowing into the first recess 11 from the fluid communication hole 21 and flowing out of the fluid communication hole 22 is made substantially zero. It becomes possible.

以上説明した実施の形態に係るフローセンサにおいては、図2に示すように、第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33が基板1の第2の凹部12に格納されており、第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33と、基板1の凹部12の底面と、の間に、空間が設けられている。空間は断熱効果を有するため、発熱素子31が発した熱が、測定対象である流体に接する膜2表面に効率よく伝播する。そのため、発熱素子31に加えられた電力が効率良く消費されるため、無駄な消費電力を削減することが可能となる。また、流体が発熱素子31で効率よく加熱されるため、第1の測温素子32及び第2の測温素子33による温度変化の検出時間を短縮することが可能となる。さらに、第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33を第2の凹部12に格納することにより、第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33が流体にさらされない。そのため、実施の形態に係るフローセンサは、SOx、NOx、Cl2、BCl3などを含有するガス(気体)や、硫酸や硝酸を含む薬液(液体)などの腐食性を有する流体の測定にも適応可能となる。 In the flow sensor according to the embodiment described above, as shown in FIG. 2, the first temperature measuring element 32, the heating element 31, and the second temperature measuring element 33 are provided in the second recess 12 of the substrate 1. The space is provided between the first temperature measuring element 32, the heat generating element 31, the second temperature measuring element 33, and the bottom surface of the recess 12 of the substrate 1. Since the space has a heat insulating effect, the heat generated by the heat generating element 31 is efficiently propagated to the surface of the film 2 in contact with the fluid to be measured. For this reason, the power applied to the heat generating element 31 is efficiently consumed, so that useless power consumption can be reduced. In addition, since the fluid is efficiently heated by the heating element 31, it is possible to shorten the time for detecting the temperature change by the first temperature measuring element 32 and the second temperature measuring element 33. Further, by storing the first temperature measuring element 32, the heating element 31, and the second temperature measuring element 33 in the second recess 12, the first temperature measuring element 32, the heating element 31, and the second temperature measuring element 32 are stored. The temperature measuring element 33 is not exposed to the fluid. Therefore, the flow sensor according to the embodiment is also used for measuring a corrosive fluid such as a gas (gas) containing SOx, NOx, Cl 2 , BCl 3 , or a chemical solution (liquid) containing sulfuric acid or nitric acid. Adaptable.

次に、図4乃至図20を参照して、実施の形態に係るフローセンサの製造方法について説明する。
(a)まず、図4及び図5に示すように、平坦な第1の基板1を用意する。次に、図6及び図7に示すように、第1の基板1に、サンドブラスト加工法、超音波加工法、ドリル加工法、レーザー加工法、又はエッチング法等により、配線用貫通孔13、14を設ける。その後、図8及び図9に示すように、第1の基板1の裏面に、サンドブラスト加工法、超音波加工法、ドリル加工法、レーザー加工法、又はエッチング法等により、第1の凹部11を設ける。さらに、図10乃至図12に示すように、第1の基板1の表面に、エッチング加工等により、第2の凹部12を設ける。なお、配線用貫通孔13、14、第1の凹部11、及び第2の凹部12を設ける順序は任意である。
Next, a method for manufacturing a flow sensor according to the embodiment will be described with reference to FIGS.
(A) First, as shown in FIGS. 4 and 5, a flat first substrate 1 is prepared. Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the wiring through holes 13 and 14 are formed on the first substrate 1 by a sandblasting method, an ultrasonic processing method, a drilling method, a laser processing method, an etching method, or the like. Is provided. Thereafter, as shown in FIGS. 8 and 9, the first concave portion 11 is formed on the back surface of the first substrate 1 by a sandblasting method, an ultrasonic processing method, a drilling method, a laser processing method, an etching method, or the like. Provide. Further, as shown in FIGS. 10 to 12, a second recess 12 is provided on the surface of the first substrate 1 by etching or the like. The order in which the wiring through holes 13 and 14, the first concave portion 11, and the second concave portion 12 are provided is arbitrary.

(b)また、図13及び図14に示すように、平坦な第2の基板102を用意し、第2の基板の裏面に、スパッタリング法、真空蒸着法等の方法により、白金などの金属を付着させ、第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33を形成(パターニング)する。次に、図15及び図16に示すように、第2の基板の裏面に、同様の方法により、電極41、42、43、51、52、53を形成(パターニング)する。なお、図14及び図16は、裏面を上側にして第2の基板102を描いている。   (B) Also, as shown in FIGS. 13 and 14, a flat second substrate 102 is prepared, and a metal such as platinum is deposited on the back surface of the second substrate by a method such as sputtering or vacuum evaporation. The first temperature measuring element 32, the heat generating element 31, and the second temperature measuring element 33 are formed (patterned) by attaching them. Next, as shown in FIGS. 15 and 16, electrodes 41, 42, 43, 51, 52, and 53 are formed (patterned) on the back surface of the second substrate by the same method. 14 and 16 depict the second substrate 102 with the back surface facing up.

(c)図10乃至図12に示した配線用貫通孔13、14、第1の凹部11、及び第2の凹部12が設けられた第1の基板1と、図15及び図16に示した第1の測温素子32、発熱素子31、第2の測温素子33、及び電極41、42、43、51、52、53が設けられた第2の基板102と、を、図17乃至図19に示すように、第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33が第2の凹部12に格納され、電極41、42、43、51、52、53が配線用貫通孔13、14から露出するよう、常温活性化接合等の手法により接合する。   (C) The first substrate 1 provided with the wiring through holes 13, 14, the first recess 11, and the second recess 12 shown in FIGS. 10 to 12, and shown in FIGS. 15 and 16. The first temperature measuring element 32, the heating element 31, the second temperature measuring element 33, and the second substrate 102 provided with the electrodes 41, 42, 43, 51, 52, 53 are shown in FIGS. 19, the first temperature measuring element 32, the heat generating element 31, and the second temperature measuring element 33 are stored in the second recess 12, and the electrodes 41, 42, 43, 51, 52, 53 are wired. It joins by methods, such as normal temperature activation joining, so that it may expose from the through-holes 13 and 14 for an object.

(d)第2の基板102の厚みを、研削法、研磨法、又はエッチング法等により減じて、図20に示すように、膜2とする。その後、サンドブラスト加工法、超音波加工法、ドリル加工法、レーザー加工法、又はエッチング法等により、図2に示す基板1及び膜2を貫通する流体連通孔21、22を形成し、実施の形態に係るフローセンサの製造方法を終了する。なお、第2の基板102及び第1の基板1を貫通する流体連通孔21、22を形成後、第2の基板102の厚みを減じて、膜2としてもよい。   (D) The thickness of the second substrate 102 is reduced by a grinding method, a polishing method, an etching method, or the like to form a film 2 as shown in FIG. Thereafter, fluid communication holes 21 and 22 penetrating the substrate 1 and the film 2 shown in FIG. 2 are formed by a sandblasting method, an ultrasonic processing method, a drilling method, a laser processing method, an etching method, or the like. The manufacturing method of the flow sensor according to the above is terminated. Note that the film 2 may be formed by reducing the thickness of the second substrate 102 after forming the fluid communication holes 21 and 22 penetrating the second substrate 102 and the first substrate 1.

以上説明した製造方法により、図1乃至図3に示した実施の形態に係るフローセンサを製造可能である。   With the manufacturing method described above, the flow sensor according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 can be manufactured.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、図2に示す第1の測温素子32、発熱素子31、及び第2の測温素子33と、基板1の凹部12の底面と、の間の空間を真空にしてもよい。これにより、空間の断熱効果をさらに向上させることが可能となる。また、上述した実施の形態では、3つの電極41、42、43に対して1つの配線用貫通孔13が設けられ、3つの電極51、52、53に対して1つの配線用貫通孔14が設けられる例を示したが、例えば6つの電極41、42、43、51、52、53のそれぞれに対して6つの配線用貫通孔を個別に設け、貫通電極をさらに形成してもよい。また、発熱素子31、第1の測温素子32、及び第2の測温素子33に対する電極41、42、43、51、52、53の配置、接続方法は、上述した実施の形態に限定されない。例えば、電42と、電極43と、は、配線により電気的に接続されていてもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, embodiments, and operation techniques should be apparent to those skilled in the art. For example, the space between the first temperature measuring element 32, the heating element 31, the second temperature measuring element 33 and the bottom surface of the recess 12 of the substrate 1 shown in FIG. Thereby, it becomes possible to further improve the heat insulation effect of space. In the embodiment described above, one wiring through hole 13 is provided for the three electrodes 41, 42, 43, and one wiring through hole 14 is provided for the three electrodes 51, 52, 53. Although the example provided is shown, for example, six wiring through holes may be individually provided for each of the six electrodes 41, 42, 43, 51, 52, 53, and the through electrodes may be further formed. Further, the arrangement and connection method of the electrodes 41, 42, 43, 51, 52, 53 with respect to the heating element 31, the first temperature measuring element 32, and the second temperature measuring element 33 are not limited to the above-described embodiment. . For example, the electricity 42 and the electrode 43 may be electrically connected by wiring. Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein.

1 基板(第1の基板)
2 膜
11 第1の凹部
12 第2の凹部
13、14 配線用貫通孔
21、22 流体連通孔
31 発熱素子
32 第1の測温素子
33 第2の測温素子
41、42、43、51、52、53 電極
102 第2の基板
1 substrate (first substrate)
2 Film 11 1st recessed part 12 2nd recessed part 13 and 14 Through-hole 21 and 22 for wiring Fluid communication hole 31 Heating element 32 1st temperature measuring element 33 2nd temperature measuring element 41, 42, 43, 51, 52, 53 Electrode 102 Second substrate

Claims (12)

裏面に第1の凹部が設けられ、前記第1の凹部の上方の表面に第2の凹部が設けられた基板と、
前記第2の凹部を覆うように前記基板の表面上に配置された膜と、
前記膜の裏面に配置され、前記第2の凹部に格納された、第1の測温素子、発熱素子、及び第2の測温素子と、
を備えるフローセンサであって、
前記膜の表面から前記基板の第1の凹部に貫通する流体連通孔が、前記第2の凹部の隣に設けられている、
フローセンサ
A substrate having a first recess provided on the back surface and a second recess provided on the upper surface of the first recess;
A film disposed on the surface of the substrate so as to cover the second recess;
A first temperature measuring element, a heating element, and a second temperature measuring element disposed on the back surface of the film and stored in the second recess;
A flow sensor comprising :
A fluid communication hole penetrating from the surface of the membrane to the first recess of the substrate is provided next to the second recess.
Flow sensor .
前記第2の凹部の底面と、前記第1の測温素子、前記発熱素子、及び前記第2の測温素子と、の間に空間が設けられている、請求項1に記載のフローセンサ。   The flow sensor according to claim 1, wherein a space is provided between a bottom surface of the second recess and the first temperature measuring element, the heating element, and the second temperature measuring element. 前記第1の凹部が、前記第2の凹部より深い、請求項1又は2に記載のフローセンサ。 It said first recess, deeper than the second recess, the flow sensor according to claim 1 or 2. 前記基板の前記第1の凹部の底面と、前記第2の凹部の底面と、で挟まれた部分が、薄膜をなしていている、請求項1乃至のいずれか1項に記載のフローセンサ。 A bottom surface of said first recess of said substrate, the flow sensor according to the bottom surface and, in part sandwiched by the second recess has been no thin film, in any one of claims 1 to 3 . 前記第1の測温素子、前記発熱素子、及び前記第2の測温素子のそれぞれに接続された電極を更に備える、請求項1乃至のいずれか1項に記載のフローセンサ。 The first temperature measuring element, the heating element, and the second, further comprising an electrode connected to each of the temperature measuring element of the flow sensor according to any one of claims 1 to 4. 前記電極を露出させる配線用貫通孔が前記基板に設けられている、請求項に記載のフローセンサ。 The flow sensor according to claim 5 , wherein a wiring through hole for exposing the electrode is provided in the substrate. 第1の基板の裏面に第1の凹部を形成し、前記第1の基板の前記第1の凹部の上方の表面に第2の凹部を形成することと、
第2の基板の裏面に、第1の測温素子、発熱素子、及び第2の測温素子を形成することと、
前記第2の凹部を覆うように前記第1の基板の表面上に前記第2の基板を配置し、前記第1の測温素子、前記発熱素子、及び前記第2の測温素子を前記第2の凹部に格納することと、
前記第2の基板の表面から厚みを減じ、膜とすること
前記膜の表面から前記第1の基板の第1の凹部に貫通する流体連通孔を、前記第2の凹部の隣に形成することと、
を含むフローセンサの製造方法。
Forming a first recess on a back surface of the first substrate, and forming a second recess on a surface above the first recess of the first substrate;
Forming a first temperature measuring element, a heating element, and a second temperature measuring element on the back surface of the second substrate;
The second substrate is disposed on the surface of the first substrate so as to cover the second recess, and the first temperature measuring element, the heating element, and the second temperature measuring element are arranged in the first Storing in the two recesses;
And to reduce the thickness, a film from the surface of the second substrate,
Forming a fluid communication hole penetrating from the surface of the film to the first recess of the first substrate next to the second recess;
The manufacturing method of the flow sensor containing this.
前記第2の凹部の底面と、前記第1の測温素子、前記発熱素子、及び前記第2の測温素子と、の間に空間が設けられるように、前記第1の測温素子、前記発熱素子、及び前記第2の測温素子を前記第2の凹部に格納する、請求項に記載のフローセンサの製造方法。 The first temperature measuring element, the first temperature measuring element, and the second temperature measuring element so that a space is provided between the bottom surface of the second recess and the first temperature measuring element, the heating element, and the second temperature measuring element; The method for manufacturing a flow sensor according to claim 7 , wherein the heating element and the second temperature measuring element are stored in the second recess. 前記第1の凹部が、前記第2の凹部より深い、請求項7又は8に記載のフローセンサの製造方法。 The method for manufacturing a flow sensor according to claim 7 , wherein the first recess is deeper than the second recess. 前記第1の基板の前記第1の凹部の底面と、前記第2の凹部の底面と、で挟まれた部分が、薄膜をなすよう、前記第1の凹部と、前記第2の凹部と、を形成する、請求項乃至のいずれか1項に記載のフローセンサの製造方法。 The first recess, the second recess, and the portion sandwiched between the bottom surface of the first recess and the bottom surface of the second recess of the first substrate form a thin film, forming a method of manufacturing a flow sensor according to any one of claims 7 to 9. 前記第1の測温素子、前記発熱素子、及び前記第2の測温素子のそれぞれに接続された電極を形成することを更に含む、請求項乃至10のいずれか1項に記載のフローセンサの製造方法。 The first temperature measuring element, the heating element, and the second further comprises a second forming a electrode connected to each of the temperature measuring element, the flow sensor according to any one of claims 7 to 10 Manufacturing method. 前記電極を露出させる配線用貫通孔を前記第1の基板に形成することをさらに含む、請求項11に記載のフローセンサの製造方法。 The method for manufacturing a flow sensor according to claim 11 , further comprising forming a through-hole for wiring exposing the electrode in the first substrate.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870745A (en) * 1987-12-23 1989-10-03 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Methods of making silicon-based sensors
FR2670579A1 (en) * 1990-12-14 1992-06-19 Schlumberger Ind Sa SEMICONDUCTOR FLOW SENSOR.
JPH08105777A (en) * 1994-10-06 1996-04-23 Fuji Electric Co Ltd Mass flow sensor
JPH11191504A (en) * 1997-12-26 1999-07-13 Hokuriku Electric Ind Co Ltd Manufacture of sensor having heating-type thin-film element
JP2007286007A (en) * 2006-04-20 2007-11-01 Denso Corp Method of producing thermal type flow sensor

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