JPH05142008A - Sensor device - Google Patents

Sensor device

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Publication number
JPH05142008A
JPH05142008A JP3303610A JP30361091A JPH05142008A JP H05142008 A JPH05142008 A JP H05142008A JP 3303610 A JP3303610 A JP 3303610A JP 30361091 A JP30361091 A JP 30361091A JP H05142008 A JPH05142008 A JP H05142008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
substrate
sensor chip
flow
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3303610A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yozo Hirata
陽三 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokico Ltd filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP3303610A priority Critical patent/JPH05142008A/en
Publication of JPH05142008A publication Critical patent/JPH05142008A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve precision in positioning a sensor element in a measuring atmosphere and also to prevent turbulence of the measuring atmosphere in measurement and thereby to improve measuring precision. CONSTITUTION:A recessed part 3 in which a flow rate sensor chip 2 is fitted is formed in a base plate 1, with the depth of the recessed part 3 set to be equal to the thickness of the flow rate sensor chip 2, so that the two diagonal lines of the recessed part 3 are parallel and perpendicular to the edge side parts of the base plate 1. On the occasion when a flow rate sensor 6 having the flow rate sensor chip 2 fitted in the recessed part 3 of the base plate 1 is fitted to a fluid passage part, according to this constitution, the flow rate sensor chip 2 can be positioned at a prescribed position at which the precision in measurement of a flow rate is excellent in respect to the flowing direction of a fluid to be measured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はセンサ装置に係り、特
に、計測雰囲気中におけるセンサ素子の位置決め精度や
計測精度の向上を図る場合に用いて好適なセンサ装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor device, and more particularly to a sensor device suitable for use in improving positioning accuracy and measurement accuracy of a sensor element in a measurement atmosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、基板の上面に流量センサチップを
例えば接着剤等により装着すると共に、計測対象流体の
流路の乱れを防止すべく流量センサチップの周囲にピ
ン、衝立、カバー等を取付けた構造の流量センサが公知
である。この種の流量センサとしては、例えば特開平3
−53170号公報記載のものが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a flow sensor chip is mounted on the upper surface of a substrate with, for example, an adhesive, and pins, partitions, covers, etc. are mounted around the flow sensor chip to prevent disturbance of the flow path of the fluid to be measured. A flow sensor having a different structure is known. As this type of flow rate sensor, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3
The one described in JP-A-53170 is proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
技術においては下記のような問題があった。従来の流量
センサは、基板の上面に流量センサチップを単に接着剤
等により取付けるだけの構造であるため、基板上面には
流量センサチップの厚さに相当する凸部が生ずることと
なり、計測対象流体が基板上面に突出した流量センサチ
ップの厚みによる凸部によって乱される結果、流量の計
測精度が安定しないという問題があった。また、流量セ
ンサチップを計測対象流体の流れの方向に対して正確に
位置決めする必要があるが、流量センサチップは平坦な
基板上に装着するため、位置決め精度が悪く、流量の計
測誤差が生ずるという問題があった。
However, the above-mentioned conventional technique has the following problems. Since the conventional flow rate sensor has a structure in which the flow rate sensor chip is simply attached to the upper surface of the substrate with an adhesive or the like, a convex portion corresponding to the thickness of the flow rate sensor chip is formed on the upper surface of the substrate, and the fluid to be measured is Is disturbed by the convex portion due to the thickness of the flow rate sensor chip protruding on the upper surface of the substrate, resulting in the problem that the measurement accuracy of the flow rate is not stable. Further, it is necessary to accurately position the flow rate sensor chip in the flow direction of the fluid to be measured, but since the flow rate sensor chip is mounted on a flat substrate, the positioning accuracy is poor and a flow rate measurement error occurs. There was a problem.

【0004】本発明は前記課題を有効に解決するもの
で、計測雰囲気中におけるセンサ素子の位置決め精度を
向上させると共に、計測時における計測雰囲気の乱れを
防止し計測精度を向上させることを達成したセンサ装置
の提供を目的とする。
The present invention effectively solves the above-mentioned problems, and a sensor that achieves an improvement in the positioning accuracy of a sensor element in a measurement atmosphere and an improvement in measurement accuracy by preventing disturbance of the measurement atmosphere during measurement. The purpose is to provide a device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、物理量を計測する半導体センサ素子を基
板上に備え、計測雰囲気中に方向性を有して配置するよ
うにしたセンサ装置であって、計測雰囲気中に方向性を
有して配置される基板と、該基板上に配設され前記半導
体センサ素子の隣接する2辺を該基板上に対して位置決
めする位置決め部とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a sensor device in which a semiconductor sensor element for measuring a physical quantity is provided on a substrate and arranged in a measurement atmosphere with directivity. And a substrate arranged to have a directivity in a measurement atmosphere, and a positioning portion arranged on the substrate for positioning two adjacent sides of the semiconductor sensor element with respect to the substrate. It is characterized by doing.

【0006】[0006]

【作用】本発明のセンサ装置によれば、計測雰囲気中に
方向性を持たせて配置される基板に、半導体センサ素子
の隣接する2辺を位置決めするための位置決め部を配設
しているため、半導体センサ素子を計測雰囲気の所定方
向に対して的確な計測位置に配置することができる。こ
れにより、従来の如く平坦な基板の上面へ単にセンサチ
ップを装着した場合のように、センサ素子の位置決め精
度が悪いために計測雰囲気における計測誤差が生ずると
いう不具合を解消することができる。また、半導体セン
サ素子を、該素子表面が基板表面と段差を持たないよう
に基板の位置決め部に配置すれば、計測雰囲気を乱すこ
となく、計測雰囲気を正確に計測することができる。こ
れにより、従来の如く計測雰囲気が基板上面に突出した
センサ素子の厚みによる凸部によって乱される現象を確
実に防止することができ、計測精度が安定しないという
不具合を解消することができる。
According to the sensor device of the present invention, the positioning portion for positioning the two adjacent sides of the semiconductor sensor element is arranged on the substrate arranged in the measurement atmosphere with directivity. The semiconductor sensor element can be arranged at an accurate measurement position in the predetermined direction of the measurement atmosphere. As a result, it is possible to eliminate the problem that a measurement error occurs in the measurement atmosphere due to the poor positioning accuracy of the sensor element, as in the conventional case where the sensor chip is simply mounted on the upper surface of a flat substrate. Further, by disposing the semiconductor sensor element in the positioning portion of the substrate so that the element surface does not have a step with the substrate surface, the measurement atmosphere can be accurately measured without disturbing the measurement atmosphere. As a result, it is possible to surely prevent the phenomenon that the measurement atmosphere is disturbed by the convex portion due to the thickness of the sensor element protruding to the upper surface of the substrate as in the related art, and it is possible to solve the problem that the measurement accuracy is not stable.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明のセンサ装置を流量センサに適
用してなる実施例を図面に基づいて説明する。図1、図
2は本実施例の流量センサの平面図及び側断面面であ
り、例えばセラミック等から成る基板1の中央部付近に
は、矩形状とされた流量センサチップ2が装着される矩
形状の凹部3が形成されており、該凹部3の両対角線と
基板1の各縁辺部とは平行及び直角状態となるように設
定されている。また、凹部3の平面形状は、流量センサ
チップ2が多少の間隙をもって装着可能な寸法に設定さ
れている。更に、凹部3の深さは、該凹部3に対する流
量センサチップ2の装着時において、基板表面と流量セ
ンサチップ表面との間に段差が生じないような深さか、
あるいは、基板表面と流量センサチップ表面との間の段
差が流量センサにおける最適な流量計測精度となるよう
な深さに加工されるようになっている。即ち、基板1に
形成する凹部3を上記の構造とすることにより、基板1
及び流量センサチップ2から成る流量センサを流体通路
部(後述)へ装着した際に、流量センサチップ2は計測
対象流体の流れ方向(図中矢印方向)に対して所定位置
(流量計測精度が良好となる位置)へ位置決めされるよ
うになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the sensor device of the present invention is applied to a flow rate sensor will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are a plan view and a side sectional view of a flow sensor according to the present embodiment. For example, a rectangular flow sensor chip 2 is mounted near the center of a substrate 1 made of ceramic or the like. A concave portion 3 having a shape is formed, and both diagonal lines of the concave portion 3 and each edge portion of the substrate 1 are set to be in parallel and at right angles. Further, the planar shape of the recess 3 is set to a size such that the flow rate sensor chip 2 can be mounted with a slight gap. Further, the depth of the concave portion 3 is such a depth that does not cause a step between the substrate surface and the flow sensor chip surface when the flow sensor chip 2 is mounted in the concave portion 3,
Alternatively, the step between the surface of the substrate and the surface of the flow rate sensor chip is processed to a depth such that the flow rate sensor has optimum flow rate measurement accuracy. That is, by forming the recess 3 formed in the substrate 1 into the above structure, the substrate 1
When the flow rate sensor including the flow rate sensor chip 2 and the flow rate sensor chip 2 is attached to the fluid passage portion (described later), the flow rate sensor chip 2 has a predetermined position (the flow rate measurement accuracy is good) with respect to the flow direction of the fluid to be measured (the arrow direction in the drawing) Position).

【0008】前記流量センサチップ2を凹部3に対して
装着する場合には、図1に示す如く流量センサチップ2
の隣接する2辺が凹部3の隣接する2辺と密着するよう
に配置した後、流量センサチップ2の信号入出力用端子
・電力供給用端子(図示略)と、基板1の凹部3の近傍
に配設した複数の電極パッド4Aとをワイヤ4Bにより
接続するようになっている。これにより、流量センサチ
ップ2の隣接する2辺を凹部3の隣接する2辺へ密着さ
せて装着するだけで、流量センサチップ2を基板1に対
し正確に位置決めすることができるようになっている。
即ち、基板1を流体通路部(後述)の所定箇所へ装着す
れば、流量センサチップ2は計測対象流体の流れ方向に
対して正確に位置決めすることができるようになってい
る。また、基板1の端部には流量センサ駆動用の外部回
路(図示略)と接続するための例えば6本の接続端子5
が配設されており、各接続端子5と各電極パッド4Aと
の間には例えば厚膜印刷等により導体(図示略)が形成
されている。そして、前記基板1と前記流量センサチッ
プ2とが流量センサ6を構成している。
When the flow sensor chip 2 is mounted in the concave portion 3, as shown in FIG.
Of the flow sensor chip 2 and the power supply terminal (not shown) and the vicinity of the recess 3 of the substrate 1 after the two adjacent sides of the recess 3 are closely attached to the adjacent two sides of the recess 3. The plurality of electrode pads 4A arranged in the above are connected by wires 4B. As a result, the flow sensor chip 2 can be accurately positioned with respect to the substrate 1 simply by closely attaching the two adjacent sides of the flow sensor chip 2 to the two adjacent sides of the recess 3. ..
That is, if the substrate 1 is attached to a predetermined location of the fluid passage portion (described later), the flow rate sensor chip 2 can be accurately positioned in the flow direction of the fluid to be measured. Further, at the end of the substrate 1, for example, six connection terminals 5 for connecting to an external circuit (not shown) for driving the flow rate sensor.
And a conductor (not shown) is formed between each connection terminal 5 and each electrode pad 4A by, for example, thick film printing. The substrate 1 and the flow rate sensor chip 2 form a flow rate sensor 6.

【0009】ここで、本実施例の流量センサチップ2を
製造する場合には、例えば図3に示す如く、シリコン等
から成る半導体基板7に、多数の素子領域8を素子分離
用溝9によって区分することにより形成すると共に、こ
れら素子領域8にヒータ、感温抵抗体等の素子パターン
を形成した後、各素子領域8を素子分離用溝9に沿って
屈曲して分割することにより、多数の流量センサチップ
2を得るようになっている。前記の如く製造した流量セ
ンサチップ2の構造及び特性について説明すると、素子
領域8に熱的絶縁状態で形成された橋絡部10の表面に
は、保護膜(図示略)に挟持された薄膜のヒータ11
と、該ヒータ11を挟む薄膜の感温抵抗体12A、12
Bとが形成され、基板角部には薄膜の周囲感温抵抗体1
2Cが形成されている。図中の矢印方向から計測対象流
体が流れると、上流側の感温抵抗体12Aが冷却され、
下流側の感温抵抗体12Bが流体の流れを媒体としてヒ
ータ11により加熱されることにより、両感温抵抗体1
2A、12Bに温度差が生ずるため、ブリッジ回路によ
り温度差を電圧に変換すれば、流量に応じた電圧出力を
得ることができ、該電圧出力に基づき流量を計測するよ
うになっている。
Here, in the case of manufacturing the flow sensor chip 2 of this embodiment, as shown in FIG. 3, for example, a semiconductor substrate 7 made of silicon or the like is divided into a large number of element regions 8 by element isolation grooves 9. By forming the element patterns of the heater, the temperature-sensitive resistor, etc. on these element regions 8 by bending the element regions 8 along the element isolation grooves 9, The flow sensor chip 2 is obtained. The structure and characteristics of the flow rate sensor chip 2 manufactured as described above will be described. On the surface of the bridging portion 10 formed in the element region 8 in a thermally insulating state, a thin film sandwiched by a protective film (not shown) is formed. Heater 11
And thin-film temperature-sensitive resistors 12A, 12 sandwiching the heater 11.
B is formed, and a thin film ambient temperature sensitive resistor 1 is formed at the corner of the substrate.
2C is formed. When the fluid to be measured flows in the direction of the arrow in the figure, the temperature-sensitive resistor 12A on the upstream side is cooled,
The temperature-sensitive resistors 12B on the downstream side are heated by the heater 11 using the fluid flow as a medium, so that both temperature-sensitive resistors 1
Since a temperature difference occurs between 2A and 12B, if the temperature difference is converted into a voltage by the bridge circuit, a voltage output according to the flow rate can be obtained, and the flow rate is measured based on the voltage output.

【0010】更に、前記流量センサ6の回路構成は図4
に示す如くとなっている。即ち、図中楕円形で囲んだ素
子Ru、Rd、RX、RY、RZ、RHは、流量センサ
チップ2のベースとなる半導体基板7に形成された素子
であり、Ru、Rdは感温抵抗体、RHはヒータであ
る。また、素子R1、R2は、流量センサチップ2が装
着されるセラミック基板1に形成された素子であり、素
子Ru〜RHと、素子R1、R2とは前述した電極パッ
ド4A、ワイヤ4Bを介し接続されている。また、前述
した6本の接続端子5のピン番号の内、、には流体
の流れに伴う感温抵抗体Ru、Rdの温度差を電圧とし
て検出することにより流量を計測する外部回路(センシ
ングブリッジ)13が接続され、、、には外部回
路(ヒータコントロール)が接続され、は接地されて
いる。
Further, the circuit configuration of the flow sensor 6 is shown in FIG.
It is as shown in. That is, elements Ru, Rd, RX, RY, RZ, and RH surrounded by ellipses in the figure are elements formed on the semiconductor substrate 7 serving as the base of the flow sensor chip 2, and Ru and Rd are temperature sensitive resistors. , RH are heaters. The elements R1 and R2 are elements formed on the ceramic substrate 1 on which the flow rate sensor chip 2 is mounted, and the elements Ru to RH and the elements R1 and R2 are connected via the electrode pads 4A and the wires 4B described above. Has been done. An external circuit (sensing bridge) that measures the flow rate by detecting the temperature difference between the temperature sensitive resistors Ru and Rd associated with the flow of the fluid as a voltage in the pin number of the six connection terminals 5 described above. ) 13 is connected, an external circuit (heater control) is connected to, and is grounded.

【0011】次に、上記の如く構成した本実施例の流量
センサの作用について説明する。まず、上記図1に示す
如く、基板1の凹部3の内部に位置決め固定した流量セ
ンサチップ2を備えた流量センサ6を、図5・図6に示
す如く、流体通路部15のケース15Aの内部に収納し
た後、該ケース15Aに流体通路部15の蓋15Bを取
付けることにより、流量センサ6を流体通路部15に装
着する。前記の如く流量センサ6を流体通路部15に装
着することにより、基板1の凹部3の内部に位置決め固
定された流量センサチップ2は、流体通路部15の流路
15Cを臨む位置に、且つ流路15C内へ突出しない状
態で配置されることになる。この後、図5の矢印方向か
ら流体を流し流体通路部15の流入口から流入させる
と、流体は流路15Cの内部を流れ、流出口から流出し
ていく。該流体通路部15の流路15Cを臨む流量セン
サチップ2の表面を流体が流れると、上記図3に示した
如く、流量センサチップ2の上流側の感温抵抗体12A
が冷却され、下流側の感温抵抗体12Bが流体の流れを
媒体としてヒータ11により加熱されるため、両感温抵
抗体12A、12Bに温度差が生ずる結果、前記センシ
ングブリッジ13(図4参照)により温度差を電圧に変
換することにより流量が計測される。
Next, the operation of the flow rate sensor of this embodiment constructed as described above will be described. First, as shown in FIG. 1 above, the flow rate sensor 6 having the flow rate sensor chip 2 positioned and fixed inside the concave portion 3 of the substrate 1 is installed inside the case 15A of the fluid passage portion 15 as shown in FIGS. Then, the flow sensor 6 is attached to the fluid passage portion 15 by attaching the lid 15B of the fluid passage portion 15 to the case 15A. By mounting the flow rate sensor 6 on the fluid passage portion 15 as described above, the flow rate sensor chip 2 positioned and fixed inside the recess 3 of the substrate 1 flows to a position facing the passage 15C of the fluid passage portion 15 and flows. It is arranged so as not to project into the path 15C. After that, when a fluid is caused to flow in the direction of the arrow in FIG. 5 to flow in from the inlet of the fluid passage portion 15, the fluid flows inside the flow channel 15C and flows out from the outlet. When the fluid flows on the surface of the flow rate sensor chip 2 which faces the flow passage 15C of the fluid passage portion 15, as shown in FIG.
Is cooled and the temperature-sensitive resistor 12B on the downstream side is heated by the heater 11 using the fluid flow as a medium, so that a temperature difference occurs between the temperature-sensitive resistors 12A and 12B, resulting in the sensing bridge 13 (see FIG. 4). ) Is used to measure the flow rate by converting the temperature difference into a voltage.

【0012】ところで、前述した如く、流量センサ6の
流量センサチップ2が装着された凹部3は、該凹部3の
対角線と基板1の各縁辺部とが平行及び直角状態となる
ように設定しているため、流量センサチップ2を凹部3
に確実に位置決めすることが可能となり、流量センサチ
ップ2を計測対象流体に対して的確な計測位置に配置す
ることができる。これにより、従来の如く平坦な基板の
上面へ単に流量センサチップを装着した場合のように、
流量センサチップの位置決め精度が悪いために流量の計
測誤差が生ずる不具合を解消することができる。また、
流量センサ6の流量センサチップ2は、流体通路部15
の流路15Cを臨むと共に流路15C内へ突出しない状
態で配置しているため、流路15Cにおける流体の流れ
を乱すことなく、流量を正確に計測することができる。
これにより、従来の如く計測対象流体が基板上面に突出
した流量センサチップの厚みによる凸部によって乱され
る現象を確実に防止することができ、流量の計測精度が
安定しないという不具合を解消することができる。
By the way, as described above, the concave portion 3 in which the flow sensor chip 2 of the flow sensor 6 is mounted is set so that the diagonal line of the concave portion 3 and each edge portion of the substrate 1 are parallel and at right angles. Since the flow sensor chip 2 is
Therefore, the flow rate sensor chip 2 can be positioned at an accurate measurement position with respect to the fluid to be measured. As a result, as in the case where the flow sensor chip is simply mounted on the upper surface of the flat substrate as in the conventional case,
It is possible to solve the problem that a flow rate measurement error occurs due to poor positioning accuracy of the flow rate sensor chip. Also,
The flow sensor chip 2 of the flow sensor 6 includes the fluid passage portion 15
Since it is arranged so as to face the flow channel 15C and not protrude into the flow channel 15C, the flow rate can be accurately measured without disturbing the flow of the fluid in the flow channel 15C.
As a result, it is possible to reliably prevent the phenomenon in which the fluid to be measured is disturbed by the convex portion due to the thickness of the flow rate sensor chip protruding to the upper surface of the substrate as in the past, and solve the problem that the measurement accuracy of the flow rate is not stable. You can

【0013】尚、本発明には下記各項の変形例がある。 上記実施例では、基板1の表面を削ることにより凹部
3を形成する構成としたが、これに限定されず、流量セ
ンサチップ2の厚さ程度の厚さを有する板に、孔の対角
線と前記板の縁辺部とが平行となるような形状の孔を形
成し、この孔に流量センサチップ2を装着した前記板
を、別の平板に接着する構成とすることも可能である。 上記実施例では、基板1と流量センサチップ2とを電
極パッド4A及びワイヤ4Bを介して電気的に接続する
構成としたが、これに限定されず、基板1の表面と流量
センサチップ2の表面との間に段差が無いことを利用
し、基板1と流量センサチップ2とを金属板または金属
箔を介して電気的に接続する構成とすることも可能であ
る。 上記実施例では、本発明のセンサ装置を流量センサに
適用した場合について説明したが、これに限定されず、
圧力センサに適用することも可能である。 上記実施例では、センサチップを装着する基板を矩形
状としたが、これに限定されず、例えば図7に示す構造
の円形状のパッケージ20もしくは図8に示す構造の円
形状のパッケージ21を用いることも可能である。図7
のパッケージ20は、計測雰囲気中に方向性を持たせて
(例えば流路の所定方向に)取付けるための突起22a
を備えた金属製のパッケージ本体22に、電極パッド
(図示略)に対しワイヤボンディングされる複数のピン
23を配設すると共に、絶縁物24により各ピン23と
パッケージ本体22とをパッケージ内部で相互絶縁し、
各ピン23にハーメチックシール式のリード線25を取
付け、更にパッケージ本体22の中央部に、センサ素子
Sを位置決めするための少なくとも3個の位置決め用突
起26を設けた構造とされている。前記パッケージ本体
22にセンサ素子Sを装着する場合には、センサ素子S
の隣接する2辺を3個の位置決め用突起26に対して当
接させると共に接着剤等で接着すれば、センサ素子Sを
パッケージ本体22に対して正確に位置決めすることが
できる。従って、センサ素子Sを装着したパッケージ2
0を、例えば流量計測装置における計測対象流路の所定
箇所へ前記突起22aを介して取付けさえすれば、セン
サ素子Sを流路に対して正確に位置決めすることができ
る。他方、図8のパッケージ21は、センサ素子取付箇
所以外は図7のパッケージ20と同様構造とされてい
る。即ち、図8のパッケージ21では、センサ素子取付
箇所として、パッケージ本体27の中央部にセンサ素子
の装着が可能な形状を有する矩形状の位置決め用凹部2
8を設けたものである。尚、図7と図8の共通構成には
同一符号を付し説明を省略する。前記パッケージ本体2
7にセンサ素子を装着する場合には、センサ素子の隣接
する2辺を位置決め用凹部28の隣接する2辺に対して
当接させると共に接着剤等で接着すれば、センサ素子を
パッケージ本体27に対して正確に位置決めすることが
できる。従って、センサ素子を装着したパッケージ21
を、例えば流量計測装置における計測対象流路の所定箇
所へ前記突起27aを介して取付けさえすれば、センサ
素子を流路に対して正確に位置決めすることができる。
The present invention has modifications of the following items. In the above-mentioned embodiment, the concave portion 3 is formed by scraping the surface of the substrate 1, but the present invention is not limited to this. It is also possible to form a hole having a shape parallel to the edge portion of the plate, and to bond the plate having the flow rate sensor chip 2 mounted thereto to another flat plate. Although the substrate 1 and the flow sensor chip 2 are electrically connected to each other via the electrode pads 4A and the wires 4B in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and the surface of the substrate 1 and the surface of the flow sensor chip 2 are not limited thereto. By utilizing the fact that there is no step between the substrate and the flow sensor, it is possible to electrically connect the substrate 1 and the flow sensor chip 2 through a metal plate or a metal foil. In the above embodiment, the case where the sensor device of the present invention is applied to the flow rate sensor has been described, but the present invention is not limited to this.
It can also be applied to a pressure sensor. In the above-mentioned embodiment, the substrate on which the sensor chip is mounted has a rectangular shape, but the present invention is not limited to this. For example, the circular package 20 having the structure shown in FIG. 7 or the circular package 21 having the structure shown in FIG. 8 is used. It is also possible. Figure 7
The package 20 is provided with a protrusion 22a for mounting the package 20 in a measuring atmosphere with directivity (for example, in a predetermined direction of the flow path).
A plurality of pins 23 that are wire-bonded to electrode pads (not shown) are provided on a metal package body 22 provided with, and each pin 23 and the package body 22 are mutually connected inside the package by an insulator 24. Insulated,
A hermetically sealed lead wire 25 is attached to each pin 23, and at least three positioning projections 26 for positioning the sensor element S are provided in the central portion of the package body 22. When the sensor element S is mounted on the package body 22, the sensor element S
The sensor element S can be accurately positioned with respect to the package body 22 by abutting the adjacent two sides of the three positioning projections 26 and adhering them with an adhesive or the like. Therefore, the package 2 in which the sensor element S is mounted
It is possible to accurately position the sensor element S with respect to the flow path by mounting 0 on the predetermined position of the flow path to be measured in the flow rate measuring device via the protrusion 22a. On the other hand, the package 21 of FIG. 8 has the same structure as the package 20 of FIG. 7 except for the sensor element mounting portion. That is, in the package 21 of FIG. 8, as the sensor element mounting portion, a rectangular positioning recess 2 having a shape capable of mounting the sensor element in the central portion of the package body 27.
8 is provided. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The package body 2
When the sensor element is mounted on 7, the sensor element is attached to the package main body 27 by abutting the two adjacent sides of the sensor element to the two adjacent sides of the positioning recess 28 and adhering them with an adhesive or the like. It can be accurately positioned with respect to each other. Therefore, the package 21 equipped with the sensor element
The sensor element can be accurately positioned with respect to the flow path by mounting the sensor element on a predetermined position of the flow path to be measured in the flow rate measuring device via the protrusion 27a.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、物
理量を計測する半導体センサ素子を基板上に備え、計測
雰囲気中に方向性を有して配置するようにしたセンサ装
置であって、計測雰囲気中に方向性を有して配置される
基板と、該基板上に配設され前記半導体センサ素子の隣
接する2辺を該基板上に対して位置決めする位置決め部
とを具備する構成としたので、下記各項の効果を奏する
ことができる。 計測雰囲気中に方向性を持たせて配置される基板に、
半導体センサ素子の隣接する2辺を位置決めするための
位置決め部を配設しているため、半導体センサ素子を計
測雰囲気の所定方向に対して的確な計測位置に配置する
ことができる。これにより、従来の如く平坦な基板の上
面へ単にセンサ素子を装着した場合のように、センサ素
子の位置決め精度が悪いために計測雰囲気における計測
誤差が生ずるという不具合を解消することができる。 また、半導体センサ素子を、該素子表面が基板表面と
段差を持たないように基板の位置決め部に配置すれば、
計測雰囲気を乱すことなく、計測雰囲気を正確に計測す
ることができる。これにより、従来の如く計測雰囲気が
基板上面に突出したセンサ素子の厚みによる凸部によっ
て乱される現象を確実に防止することができ、計測精度
が安定しないという不具合を解消することができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a sensor device having a semiconductor sensor element for measuring a physical quantity on a substrate and having a directivity in a measurement atmosphere. It is configured to include a substrate that is directionally arranged in a measurement atmosphere, and a positioning portion that is arranged on the substrate and positions two adjacent sides of the semiconductor sensor element with respect to the substrate. Therefore, the effects of the following items can be achieved. On a substrate that is arranged with directionality in the measurement atmosphere,
Since the positioning portion for positioning the two adjacent sides of the semiconductor sensor element is provided, the semiconductor sensor element can be placed at an appropriate measurement position in the predetermined direction of the measurement atmosphere. As a result, it is possible to eliminate the problem that a measurement error occurs in the measurement atmosphere due to the poor positioning accuracy of the sensor element as in the conventional case where the sensor element is simply mounted on the upper surface of a flat substrate. Further, if the semiconductor sensor element is arranged in the positioning portion of the substrate so that the element surface does not have a step with the substrate surface,
The measurement atmosphere can be accurately measured without disturbing the measurement atmosphere. As a result, it is possible to surely prevent the phenomenon that the measurement atmosphere is disturbed by the convex portion due to the thickness of the sensor element protruding to the upper surface of the substrate as in the related art, and it is possible to solve the problem that the measurement accuracy is not stable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の流量センサの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a flow sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の流量センサの側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a flow sensor according to the present embodiment.

【図3】本実施例の流量センサチップを形成したシリコ
ン基板の外観図である。
FIG. 3 is an external view of a silicon substrate on which a flow sensor chip of this embodiment is formed.

【図4】本実施例の流量センサの回路構成図である。FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a flow rate sensor of the present embodiment.

【図5】本実施例の流量センサを流体通路部に配設した
場合の正面図である。
FIG. 5 is a front view when the flow rate sensor of the present embodiment is arranged in a fluid passage portion.

【図6】本実施例の図5のA−A線に沿う矢視断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図7】変形例のセンサチップ取付パッケージの外観図
である。
FIG. 7 is an external view of a modified sensor chip mounting package.

【図8】他の変形例のセンサチップ取付パッケージの外
観図である。
FIG. 8 is an external view of a sensor chip mounting package of another modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板2 流量センサチップ(半導体センサ素子) 3 凹部(位置決め部) 6 流量センサ(センサ装置) 15 流体通路部 20、21 パッケージ(基板) 26 位置決め用突起(位置決め部) 28 位置決め用凹部(位置決め部) S センサ素子(半導体センサ素子) 1 substrate 2 flow rate sensor chip (semiconductor sensor element) 3 recess (positioning part) 6 flow rate sensor (sensor device) 15 fluid passage part 20, 21 package (board) 26 positioning protrusion (positioning part) 28 positioning recess (positioning part) ) S sensor element (semiconductor sensor element)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物理量を計測する半導体センサ素子を基
板上に備え、計測雰囲気中に方向性を有して配置するよ
うにしたセンサ装置であって、計測雰囲気中に方向性を
有して配置される基板と、該基板上に配設され前記半導
体センサ素子の隣接する2辺を該基板上に対して位置決
めする位置決め部とを具備することを特徴とするセンサ
装置。
1. A sensor device comprising a semiconductor sensor element for measuring a physical quantity on a substrate and arranged in a measurement atmosphere with directivity, wherein the sensor device is arranged with directionality in the measurement atmosphere. And a positioning portion which is disposed on the substrate and positions two adjacent sides of the semiconductor sensor element with respect to the substrate.
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