JP7112373B2 - フローセンサチップ - Google Patents
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Description
それぞれ、第1方向に並んだ複数の温接点を有する2つのサーモパイルであって、前記
複数の温接点が対向するように配置された2つのサーモパイルと、
前記2つのサーモパイルの間に配置された、前記第1方向に延びたヒータ部と、
前記ヒータ部の一端に接続された、前記ヒータ部の構成材料の電気伝導率であるヒータ伝導率よりも高い電気伝導率を有する材料で構成された第1リード部と、
前記ヒータ部の他端に接続された、前記ヒータ伝導率よりも高い電気伝導率を有する材料で構成された第2リード部と、
前記第1リード部の前記ヒータ部とは接続されていない側の端に、直接的に又は前記ヒータ伝導率以上の電気伝導率を有する材料で構成された接続部を介して接続された第1電極パッドと、
前記第2リード部の前記ヒータ部とは接続されていない側の端に、直接的に又は前記ヒータ伝導率以上の電気伝導率を有する材料で構成された接続部を介して接続された第2電極パッドと、
を備える。
図2に、本発明の第1実施形態に係る熱式フローセンサチップ1の平面図を示し、図3に、フローセンサチップ1の、図2におけるA-O-A断面図を示す。なお、図3では、温度センサ19(図2)が設けられている部分の図示を省略してある。また、以下では、図2における左右方向のことを、第1方向と表記する。
サーモパイル13は、複数のサーモカップル12を直列接続した温度差センサである。薄膜状部11内の各サーモパイル13は、複数のサーモカップル12の温接点12hが、第1方向(図2における左右方向)に並ぶように形成されている。また、各サーモパイル13は、複数の冷接点12cが、空洞10cではない基板部10上に位置し、且つ、各サーモパイル13の複数の温接点12hが対向するように、形成されている。
第1方向に延びたヒータ部15、ヒータ部15の一端に接続されたリード部161、及び、ヒータ部15の他端に接続されたリード部162も備えている。
従って、フローセンサチップ1は、従来構成センサと同じ工程数で製造することができることになる。
犠牲層22及び基板10の一部を除去することで空洞10cが形成される(図5F)。
図7に、本発明の第2実施形態に係るフローセンサチップ2の平面図を示す。
以下、フローセンサチップ2の構成を、フローセンサチップ1と異なる部分を中心に説明する。なお、以下の説明において、上、下、左、右とは、図8における上、下、左、右のことである。
上記したフローセンサチップ1、2は、各種の変形を行えるものである。例えば、フローセンサチップ1、2に、図8Aに示した構成のサーモパイル13、すなわち、隣接する2サーモカップル12間をコンタクト21及び導電性部材22により接続したサーモパイル13を採用しても良い。フローセンサチップ1、2に、図8Bに示した構成のサーモパイル13、すなわち、第1極121と第2極122とが積層されていないサーモパイル13を採用しても良い。
成材料は、ヒータ部15の材料の10倍以上の電気伝導率を有していることが好ましい。
や、各リード部16を電極パッド17に直接接続しても良いことなどは、当然のことである。
第1面側に開口した空洞(10c)を有する基板部(10)と前記基板部(10)の前記第1面上に設けられた薄膜状部(11)とを含むフローセンサチップ(1;2)において、
前記薄膜状部(11)は、
それぞれ、第1方向に並んだ複数の温接点(12h)を有する2つのサーモパイル(13)であって、前記複数の温接点(12h)が対向するように配置された2つのサーモパイルと、
前記2つのサーモパイル(13)の間に配置された、前記第1方向に延びたヒータ部(15)と、
前記ヒータ部(15)の一端に接続された、前記ヒータ部(15)の構成材料の電気伝導率であるヒータ伝導率よりも高い電気伝導率を有する材料で構成された第1リード部(161)と、
前記ヒータ部(15)の他端に接続された、前記ヒータ伝導率よりも高い電気伝導率を有する材料で構成された第2リード部(162)と、
前記第1リード部(161)の前記ヒータ部(15)とは接続されていない側の端に、直接的に又は前記ヒータ伝導率以上の電気伝導率を有する材料で構成された接続部(18)を介して接続された第1電極パッド(171)と、
前記第2リード部(162)の前記ヒータ部(15)とは接続されていない側の端に、直接的に又は前記ヒータ伝導率以上の電気伝導率を有する材料で構成された接続部を介して接続された第2電極パッド(172)と、
を備える、
ことを特徴とする熱式フローセンサチップ(1;2)。
10 基板部
10c 空洞
11 薄膜状部
12 サーモカップル
12c 冷接点
12h 温接点
121 第1極
122 第2極
13 サーモパイル
15 ヒータ部
161,162 リード部
171、172,電極パッド
18 導電部
19 温度センサ
20 貫通孔
Claims (6)
- 第1面側に開口した空洞を有する基板部と前記基板部の前記第1面上に設けられた薄膜状部とを含むフローセンサチップにおいて、
前記薄膜状部は、
それぞれ、第1方向に並んだ複数の温接点を有する2つのサーモパイルであって、前記複数の温接点が対向するように配置された2つのサーモパイルと、
前記2つのサーモパイルの間に配置された、前記第1方向に延びたヒータ部と、
前記ヒータ部の一端に接続された、前記ヒータ部の構成材料の電気伝導率であるヒータ伝導率よりも高い電気伝導率を有する材料で構成された第1リード部と、
前記ヒータ部の他端に接続された、前記ヒータ伝導率よりも高い電気伝導率を有する材料で構成された第2リード部と、
前記第1リード部の前記ヒータ部とは接続されていない側の端に、直接的に又は前記ヒータ伝導率以上の電気伝導率を有する材料で構成された接続部を介して接続された第1電極パッドと、
前記第2リード部の前記ヒータ部とは接続されていない側の端に、直接的に又は前記ヒータ伝導率以上の電気伝導率を有する材料で構成された接続部を介して接続された第2電極パッドと、
を備える、
ことを特徴とする熱式フローセンサチップ。 - 前記ヒータ部、前記第1リード部、前記第2リード部のいずれかが、前記2つのサーモパイルを構成する複数の材料の中のいずれかにより構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のフローセンサチップ。 - 前記ヒータ部、前記第1リード部、前記第2リード部のそれぞれが、前記2つのサーモパイルを構成する複数の材料の中から選択された材料により構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のフローセンサチップ。 - 前記第1リード部、前記第2リード部のそれぞれが、前記第1方向に延びており、
前記薄膜状部の、上面視において前記空洞上の領域内に、前記第1リード部を挟む2つの貫通孔と、前記第2リード部を挟む2つの貫通孔とが設けられている、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のフローセンサチップ。 - 前記薄膜状部の、上面視において前記空洞上の領域内の、前記2つのサーモパイルの前記第1方向の両端よりも外側の2部分のそれぞれに、前記ヒータ部を前記第1方向に延長した仮想線分と交差する貫通孔が設けられており、
前記第1リード部、前記第2リード部のそれぞれは、前記貫通孔を迂回する形状を有する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のフローセンサチップ。 - 前記第1リード部、前記第2リード部のそれぞれは、前記貫通孔を囲む形状を有する、
ことを特徴とする請求項5に記載のフローセンサチップ。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021135053A (ja) * | 2020-02-21 | 2021-09-13 | オムロン株式会社 | 熱式フローセンサチップ |
JP2021139652A (ja) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | オムロン株式会社 | サーモパイル型センサ |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5287081A (en) | 1993-01-13 | 1994-02-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Multilayer thin film multijunction integrated micropotentiometers |
WO1998050763A1 (en) | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Ncsr 'demokritos' | Integrated gas flow sensor based on porous silicon micromachining |
KR100931702B1 (ko) | 2007-11-20 | 2009-12-14 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 서모파일 유속 센서 |
JP5112728B2 (ja) | 2006-03-31 | 2013-01-09 | ゼンジリオン・ホールディング・アクチエンゲゼルシャフト | 熱電対を有する流量センサ |
JP5835182B2 (ja) | 2012-10-11 | 2015-12-24 | オムロン株式会社 | 熱式流量計およびその異常判定方法 |
JP6566062B2 (ja) | 2018-02-22 | 2019-08-28 | オムロン株式会社 | 流量測定装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08122118A (ja) | 1994-10-20 | 1996-05-17 | Tokyo Gas Co Ltd | 熱式マイクロフローセンサ |
JP2000275078A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Omron Corp | 薄膜ヒータ |
JP3846615B2 (ja) * | 1999-04-02 | 2006-11-15 | 富士電機機器制御株式会社 | 薄膜ガスセンサ |
JP2001249040A (ja) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Omron Corp | 流体検知センサ及びその製造方法 |
CN100348953C (zh) * | 2005-12-19 | 2007-11-14 | 浙江大学 | 一种测热式微型流量传感器 |
EP1873499A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | Sensirion AG | Thermal flow sensor for high flow velocities |
US8286478B2 (en) | 2010-12-15 | 2012-10-16 | Honeywell International Inc. | Sensor bridge with thermally isolating apertures |
CN102620777A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 宝鸡恒通电子有限公司 | 一种柴油流量测量传感器 |
US8943888B2 (en) * | 2013-01-09 | 2015-02-03 | M-Tech Instrument Corporation (Holding) Limited | Micromachined flow sensor integrated with flow inception detection and make of the same |
GB2558895B (en) * | 2017-01-17 | 2019-10-09 | Cambridge Entpr Ltd | A thermal fluid flow sensor |
EP3404373B1 (en) | 2017-05-17 | 2020-03-04 | Sensirion AG | Flow sensor with thermocouples |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5287081A (en) | 1993-01-13 | 1994-02-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Multilayer thin film multijunction integrated micropotentiometers |
WO1998050763A1 (en) | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Ncsr 'demokritos' | Integrated gas flow sensor based on porous silicon micromachining |
JP5112728B2 (ja) | 2006-03-31 | 2013-01-09 | ゼンジリオン・ホールディング・アクチエンゲゼルシャフト | 熱電対を有する流量センサ |
KR100931702B1 (ko) | 2007-11-20 | 2009-12-14 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 서모파일 유속 센서 |
JP5835182B2 (ja) | 2012-10-11 | 2015-12-24 | オムロン株式会社 | 熱式流量計およびその異常判定方法 |
JP6566062B2 (ja) | 2018-02-22 | 2019-08-28 | オムロン株式会社 | 流量測定装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021135053A (ja) * | 2020-02-21 | 2021-09-13 | オムロン株式会社 | 熱式フローセンサチップ |
JP7258797B2 (ja) | 2020-02-21 | 2023-04-17 | Mmiセミコンダクター株式会社 | 熱式フローセンサチップ |
JP2021139652A (ja) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | オムロン株式会社 | サーモパイル型センサ |
JP7258800B2 (ja) | 2020-03-02 | 2023-04-17 | Mmiセミコンダクター株式会社 | サーモパイル型センサ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2020241262A1 (ja) | 2020-12-03 |
JP2020193805A (ja) | 2020-12-03 |
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EP3978933A4 (en) | 2023-02-08 |
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