JPH08285652A - 熱式流量センサ - Google Patents

熱式流量センサ

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JPH08285652A
JPH08285652A JP7112294A JP11229495A JPH08285652A JP H08285652 A JPH08285652 A JP H08285652A JP 7112294 A JP7112294 A JP 7112294A JP 11229495 A JP11229495 A JP 11229495A JP H08285652 A JPH08285652 A JP H08285652A
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JP
Japan
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sensor chip
sensor
thermal type
heater
wiring board
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JP7112294A
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Takayuki Yamaguchi
隆行 山口
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定の安定性を向上させ、計測範囲を広くと
ることができる熱式流量センサを提供する。 【構成】 センサチップ上にヒータを挟んで上流側およ
び下流側に測温抵抗体を配設してガスの流量を測定する
構成の熱式流量センサであって、上記センサチップの少
なくとも上流側の端部の少なくとも一部を斜面状とした
構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスの流れるガス流路
に設置され、センサチップ上に設けたヒータの温度、或
はヒータと側測温抵抗体との温度差によりガスの流量を
測定する熱式流量センサに関し、特に、上記測定の安定
性を向上させ、計測範囲を広くとることができる熱式流
量センサに関する。
【0002】
【従来の技術】ガスの流れるガス流路に設置されてガス
流量を測定する熱式流量センサとして、ヒータの上流側
の測定抵抗体と上記ヒータの下流側の測温抵抗体との温
度差によりガスの流量を測定するようにした熱式流量セ
ンサが知られており、その従来例(特開平5−1576
03号公報等)として、図13および図14に示す様な
ものがあった。図13は、従来の熱式流量センサの平面
図であり、図14は、図13に示した従来の熱式流量セ
ンサの設置状態図である。図13および図14に示す様
に、この熱式流量センサは、Siウエハから成る断面長
方形状のセンサチップ1の面上に窪み3を形成し、その
窪み3上の中央部を覆う様に架橋部5を設け、この架橋
部5上の中央部にヒータ7を形成し、このヒータ7の両
側に測温抵抗体9、11をそれぞれ形成した構成となっ
ている。また、上記センサチップ1上の図示しないパッ
ドからは測定信号を取り出すためのワイヤ13が導出さ
れて、流路内壁側に接続されている。
【0003】そして、図14に示す様に、上述の様な構
成のセンサチップ1が、ガス流路15の下部の内壁面1
7上に配置され、矢印Aに示す方向に流れるガスに対し
て露出されている。そして、ガス流路15の矢印A方向
にガスが流れている状態で上記ヒータ7に通電して加熱
すると、上流側の測温抵抗体9はガス流に冷却されて温
度が低下する一方で、下流側の測温抵抗体11はヒータ
7で加熱されたガス流によりその温度が上昇する。この
測温抵抗体9と11との温度差がガス流の速度(二流
量)に比例することを利用して、上記温度差を信号とし
て取り出してガス流量の測定を行っている。
【0004】上記従来の熱式流量センサを試作し、図1
5に示したように高さ5mm、幅25mmの流路に設置
し、図16に示す様な回路を用いて評価したところ、図
17に示すような出力−流量の関係が得られた。しか
し、図17より明らかな様に、高流量側で計測が不安定
になっていることが判り、この原因を調査したところ、
熱式流量センサにより気体の流れが乱されているためで
あることが判った。すなわち、上記従来例では、センサ
チップ1が断面長方形となっているため、主として上流
側端部の垂直な壁面及び段差の存在により、ガスの流れ
が乱されることがわかった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上述の如き従来の問題点を解
決するためになされたもので、その目的は、センサチッ
プが断面長方形であることに起因して発生する不具合で
あるガスの層流の乱れを防止して、測定の安定性を向上
させ、計測範囲を広くとることができる熱式流量センサ
を提供することである。
【0006】
【発明の構成】上記目的を達成するため、請求項1に記
載の発明は、センサチップ上にヒータ、或はヒータと側
温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量セン
サにおいて、上記センサチップの少なくとも上流側の側
端部の少なくとも一部を斜面状又は階段状としたことを
特徴とする。請求項2に記載の発明は、上記センサチッ
プが配線基板上に配設されており、該配線基板上の少な
くとも上流側端部の一部が斜面状又は階段状となってい
ることを特徴とする。
【0007】請求項3に記載の発明は、上記センサチッ
プの側端面を斜面状に構成するために、接着用のダイボ
ンディング樹脂がはみ出して斜面を形成する様に上記セ
ンサチップをガス流路の内壁面上に接着したことを特徴
とする。請求項4に記載の発明は、センサチップ上にヒ
ータ、或はヒータと側温抵抗体を配設してガスの流量を
測定する熱式流量センサにおいて、上記熱式流量センサ
を搭載する配線基板表面または流路壁面の表面と上記セ
ンサチップの表面が、略同一平面となるように構成した
ことを特徴とする。
【0008】請求項5に記載の発明は、上記熱式流量セ
ンサに接続する接続配線の配線高さを上記センサチップ
表面から100μm以下の位置となるようにしたことを
特徴とする。請求項6に記載の発明は、上記熱式流量セ
ンサを搭載する配線基板または流路壁面の配線と、上記
センサチップとの接続を、薄膜または厚膜の接続配線を
用いて行ったことを特徴とする。
【0009】請求項7に記載の発明は、センサチップ上
にヒータ、或はヒータと側温抵抗体を配設してガスの流
量を測定する熱式流量センサにおいて、該センサチップ
の少なくとも上流側に上記センサチップの段差をカバー
して層流の乱れを減少させる構造体を設けたことを特徴
とする。請求項8に記載の発明は、センサチップ上にヒ
ータ、或はヒータと側温抵抗体を配設してガスの流量を
測定する熱式流量センサであって、配線基板上に搭載さ
れたものにおいて、該配線基板の少なくとも上流側に上
記センサチップ及び配線基板の段差をカバーして層流の
乱れを減少させる構造体を設けたことを特徴とする。
【0010】請求項9に記載の発明は、センサチップ上
にヒータ、或はヒータと側温抵抗体を配設してガスの流
量を測定する熱式流量センサであって、配線基板上に搭
載されたものにおいて、該配線基板の少なくとも上流側
端部を配線基板の中央部よりも薄く構成して層流の乱れ
を減少させるようにしたことを特徴とする。請求項10
に記載の発明は、センサチップ上にヒータ、或はヒータ
と側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量
センサであって、配線基板上に搭載されたものにおい
て、該配線基板の形状を概略航空機の翼形となしたこと
を特徴とする。請求項11に記載の発明は、センサチッ
プ上にヒータ、或はヒータと側温抵抗体を配設してガス
の流量を測定する熱式流量センサであって、配線基板上
に搭載されたものにおいて、上記配線基板と上記熱式流
量センサの厚さを概略同一とし、上記配線基板上に形成
した窪み内に上記センサチップを埋め込んだことを特徴
とする。
【0011】
【作用】上記構成によれば、上記センサチップの垂直な
端面、センサチップ上の段差、センサチップ搭載基板の
端部、および信号取り出しのためのボンディングワイヤ
ー等による乱流発生を防止でき、測定の安定性が向上す
る。また、接着用のダイボンディング樹脂がはみ出して
斜面を形成する様にすれば、従来のセンサの構造に大幅
な改造を加えることなく、接着剤の量をコントロールす
る等の簡易な方法により上記と同様の効果を得ることが
できる。また、既存のセンサに改造を加えることなく、
カバー用の構造体を付加するだけで、上記と同様の効果
を得ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。まず、従来の熱式流量センサでの乱流発生の原
因を確認したところ、 1)熱式流量センサチップの厚さに相当する段差(垂直
な端面)の影響 2)熱式流量センサチップ搭載基板の垂直な側端壁の影
響(流路壁に搭載する場合は発生無し) 3)信号取り出しのためのボンディングワイヤーの影響 の、3点によることが判った。
【0013】そこで、以下に説明する本発明の種々の実
施例では、この3点の影響を除去する方策を検討し、以
下のような構成で乱流の発生を抑え、従来例より安定し
た計測ができる様にしたものである。なお、以下の実施
例では、センサチップ1上にヒータ7をはさんで上流側
及び下流側に側温抵抗体9、11を配置したタイプの熱
式流量センサを例示したが、これは一例に過ぎず、本発
明はあらゆるタイプの熱式流量センサに適用することが
できる。例えば、ヒータにより直接測定するタイプや、
ヒータを2本並べるタイプ等々にも適用可能である。従
って、熱式流量センサ自体の構造や動作についての詳細
な説明は省略する。
【0014】図1に示す第1実施例は、センサチップ1
の端部19を斜面状に形成した上で、チップの底面をガ
ス流路15の内壁面17上に設置したことを特徴とす
る。この構造によれば、上記熱式流量センサチップの厚
さに相当する段差(上流或は下流側の垂直な側壁)によ
る乱流発生(層流の乱れ)を防止することができる。
【0015】他の構成は前記従来例と同様である。すな
わち、この熱式流量センサは、図13に示した従来例と
同様にSiウエハから成る断面長方形状のセンサチップ
1に窪み3が形成され、その窪み3上に架橋部5が設け
られ、この架橋部5の中央部上面にヒータ7のパターン
が形成され、このヒータ7のパターンの両側(例えばガ
ス流方向の上流側及び下流側)に測温抵抗体9、11が
それぞれ形成される構成となっている。また、上記セン
サチップ1上の図示しないパッドからは測定信号を取り
出すためのワイヤ13が導出されている。
【0016】上記チップ1の端部19を斜面状にする方
法の一例としては、ウエハよりチップを切り出すダイシ
ングソーのブレードの端部断面形状を台形または三角形
等にしたものを用いる方法がある。このブレードを用い
てセンサチップ1を切断すると、チップ端部19は自動
的に斜面となる。また、Si(100)ウエハを用い、
異方性エッチングにより斜面とする方法もある。この
時、端部斜面の角度は54.7°となる。
【0017】次に、本発明による熱式流量センサの第2
実施例について図2の概略構成説明図により説明する。
図2に示す様に、この第2実施例は、センサチップ1を
流路内壁に接着するために用いるダイボンディング樹脂
が接着面からはみ出して、センサチップの側端面に斜面
21を形成する様に、量を多めにしたダイボンディング
樹脂を用いてセンサチップ1をガス流路15の内壁面1
7上に接着することを特徴とする。この方法によれば、
上記流量センサチップの厚さに相当する段差が斜面21
により解消されるので、乱流発生を防止できる。この場
合、適当なダイボンディング樹脂を用いることにより、
表面張力により自動的に図2に示すようなやや凹のスロ
ープを持つ斜面21となる。なおこの場合、ダイボンデ
ィング樹脂量のコントロールが重要となるが、市販の樹
脂塗布装置により、十分コントロールできる。他の構成
は、上記第1実施例と同様である。
【0018】次に、図3に基づいて本発明による熱式流
量センサの第3実施例について説明する。この第3実施
例においては、センサチップ1の端部23を複数の段差
から成る階段状として、該センサチップをガス流路15
の内壁面17上に設置したことを特徴とする。この方法
によれば、熱式流量センサチップの厚さに相当する段差
(単一の垂直壁面)が緩和されるので、乱流発生を防止
できる。他の構成は、上記第1実施例と同様である。な
お、ここで、チップ1の端部23を階段状とする方法の
一例としては、ウエハよりチップを切り出すダイシング
ソーのブレードとして、ブレード厚さを順次変えたもの
を用いて切り込んでいく方法もあるが、市販のマルチソ
ーダイサを用いれば、自動的に階段状の切断を行うこと
が出来る。
【0019】次に、図4に基づいて本発明による熱式流
量センサの第4実施例について説明する。この第4実施
例においては、センサチップ1を配線基板25上に搭載
すると共に、配線基板25を含むセンサチップを流路1
5の側壁に固定することにより空間に配置した状態に保
持している。センサチップ1の搭載される配線基板25
の上流側の端部27を鋭角或は鈍角形状とし、更にセン
サチップと配線基板を接着するためのダイボンディング
樹脂がはみ出して斜面21を形成する様に、センサチッ
プ1を上記配線基板25上に接着させた。
【0020】この構造によれば、上記センサチップの厚
さに相当する段差と、センサチップ搭載基板の垂直な端
部がなくなるので、それらに起因した乱流発生を防止す
ることができる。他の構成は、上記第1実施例と同様で
ある。配線基板25は通常の機械加工方法で図示のよう
な形状に形成することもできるし、セラミック配線基板
を用いる場合には、焼成前にプレス加工して成形しても
良い。
【0021】次に、図5により本発明による熱式流量セ
ンサの第5実施例について説明する。この第5実施例に
おいては、センサチップ1をガス流路15の内壁面17
に埋め込んで、ヒータ、側温抵抗体等だけを流路に露出
させる様にしたことを特徴とする。この構造によれば、
センサチップ1が流路内に露出しないので、熱式流量セ
ンサチップの厚さに相当する段差による乱流発生を防止
できる。他の構成は、上記第1実施例と同様である。こ
のような構造を形成する方法としては、上記流路壁面1
7に機械加工または型加工により窪み17aを作った上
で、この窪み内にセンサチップを埋め込めばよい。
【0022】次に、図6により本発明による熱式流量セ
ンサの第6実施例について説明する。この第6実施例に
おいては、センサチップ1をガス流路15の内壁面17
の窪み17a内に埋め込むと共に、接続配線29を平面
形状の厚膜あるいは薄膜にしたことを特徴とする。ま
た、この接続配線(信号線)の上面高さ位置は、熱式流
量センサチップ表面と同等か、或はセンサチップ表面か
ら100μm以下の範囲とすることが好ましい。この構
造によれば、上記センサチップに起因した乱流ばかりで
なく、信号取り出しのためのボンディングワイヤーによ
る乱流発生をも防止できる。なお、接続配線29を平面
とする方法には、厚膜印刷焼成法、テープキャリア法、
異方性導電膜による圧接法等があるが、本発明の要旨と
は関わりないので、詳細な説明は省略する。
【0023】次に、図7に基づいて本発明による熱式流
量センサの第7実施例について説明する。この第7実施
例においては、センサチップ1を搭載した配線基板25
を流路の中央に配置すると共に、配線基板25の上流側
および下流側の端部31を斜面状とし、更に接着用のダ
イボンディング樹脂がセンサチップ1の少なくとも両端
面にはみ出して斜面21を形成する様に、センサチップ
1を上記配線基板25上に接着することを特徴とする。
この場合、適当なダイボンディング樹脂を用いることに
より、表面張力により自動的に図7に示すようなやや凹
のスロープを持つ斜面21となる。なおこの場合、ダイ
ボンディング樹脂量のコントロールが重要となるが、市
販の樹脂塗布装置により、十分コントロールできる。
【0024】この構造によれば、上記センサチップの厚
さに相当する段差およびセンサチップ搭載基板の端部に
よる乱流発生を防止することができる。上記配線基板2
5は通常の機械加工で形成することもできるし、セラミ
ック配線基板を用いる場合には、焼成前にプレス加工し
て形成しても良い。
【0025】次に、図8により本発明による熱式流量セ
ンサの第8実施例について説明する。この第8実施例に
おいては、センサチップ1を搭載する配線基板25の上
流側および下流側の両端部27を3角形状とし、センサ
チップ1を上流配線基板25上に設けた窪み或は穴内に
埋め込む様にすると共に、接続配線29を平面形状にし
たことを特徴とする。この構造によれば、上記センサチ
ップの厚さに相当する段差、センサチップ搭載基板の端
部、および信号取り出しのためのボンディングワイヤー
による乱流発生を防止できる。他の構成は、上記第1実
施例と同様である。なお、熱式流量センサチップ1を配
線基板25に埋め込む方法としては、配線基板25に窪
みを形成し、チップ1を埋め込めば良い。
【0026】次に、図9に基づいて本発明による熱式流
量センサの第9実施例について説明する。この第9実施
例においては、センサチップ1をガス流路15の内壁面
17上に設置するとともに、上記センサチップの上流側
端部の段差をカバーする構造体33を、シップの上流側
直近位置に配設したことを特徴とする。この構造体33
は、少なくともその上流側面を湾曲させることにより、
ガス流に対する抵抗を少なくできる様に構成する。他の
構成は、上記第1実施例と同様である。この構造によれ
ば、熱式流量センサチップの厚さに相当する段差による
乱流発生を防止できる。なお、上記段差をカバーする構
造体33は流路壁面に機械加工または型加工により容易
に形成できるし、流路に後付けすることもできる。
【0027】次に、図10に基づいて本発明による熱式
流量センサの第10実施例について説明する。この第1
0実施例は、センサチップ1を搭載した配線基板25の
少なくとも上流側にセンサチップ及び配線基板の段差を
カバーして層流の乱れを減少させるカバー部材(構造
体)35を設けたことを特徴とする。このカバー部材3
5はセンサチップ及び配線基板双方の垂直な端面や段差
部を覆うと共に、その外面形状が湾曲して流体抵抗を少
なくしている。この実施例では、センサチップや配線基
板自体に改造を加えることなく、構造体を付加するだけ
で層流の乱れを防止できるので、センサの製作上有利で
ある。また、この構造によれば、上記センサチップの厚
さに相当する段差およびセンサチップ搭載基板の端部に
よる乱流発生を防止することができる。なお、上記カバ
ー部材35は配線基板25に接着することにより容易に
設置できる。
【0028】次に、図11により本発明による熱式流量
センサの第11実施例について説明する。この第11実
施例は、配線基板37上の窪み37a内にセンサチップ
1を埋め込んでヒータ7、側温抵抗体9、11だけを突
出させるとともに、配線基板37を航空機の翼形状とし
たことを特徴とする。また、接続配線29を平面形状に
して乱流の発生を防いでいる。他の構成は、上記第1実
施例と同様である。この方法によれば、上記センサチッ
プの厚さに相当する段差、センサチップ搭載基板の端
部、および信号取り出しのためのボンディングワイヤー
による乱流発生を防止できる。なお、上記配線基板37
はセラミックを機械加工することによって得られるし、
大量生産の場合は、型を用いて成型後焼成して製造して
も良い。以上のような構造とすることによりセンサ部で
の乱流を防止でき、より高流量まで安定した計測が出来
るようになった。
【0029】実験例として、図7の形状のセンサの試作
方法および評価結果について以下に説明する。配線基板
25はアルミナ板を用い、上流および下流側の斜面31
は、アルミナ板を研削加工することにより、概略30°
に形成した。この後、アルミナ基板表面にグレーズ層を
形成後、厚膜印刷・焼成によりAu配線パターンを形成
した。熱式流量センサ1は、Si(100)ウエハ上に
架橋部材料としてSiO2 1μmを、ヒータ7および測
温抵抗体材料9、11としてPt3000Åをスパッタ
リングにより連続して形成した後、1回目の写真製版・
エッチングでヒータ7および測温抵抗体9、11を形成
し、2回目の写真製版・エッチングで窪み3の開口部
(同時に架橋部3)を形成した。その後、アルカリエッ
チング液によりSi(100)ウエハの開口部から異方
性エッチングを行うことにより窪み3および架橋部5を
形成した。その後、架橋部5を保護しながらダイシング
して個々の素子に切り離すことにより、熱式流量センサ
チップ1を完成させた。実装は、配線基板25の所定位
置にエポキシ系ダイボンド樹脂を塗布し、センサ1をダ
イボンダーで搭載し、キュアすることによって行った。
なお、この時、ダイボンド樹脂塗布をディスペンサーで
行い、樹脂量を所定の値とすることにより、樹脂の表面
張力により自動的に斜面21が形成される。その後、通
常のAuポールボンダーでワイヤボンディングして、熱
式流量センサ1のヒータ7、測温抵抗体9、11と配線
基板のAu配線パターンとの接続を形成する。上記のよ
うにして試作した熱式流量センサを従来例と同様、高さ
5mm、幅25mmの流路に設置して評価したところ、
図15の従来例に比べ、高流量側での安定性が増し、計
測範囲が約1.3倍になった。なお、図11の構造のセ
ンサを試作して評価した結果、図12に示したように低
流量領域においても感度を向上させる構造であることが
判った。これは、翼構造としたことによりセンサ上面の
流速が速くなったためである。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、上記センサチップの厚
さに相当する段差、センサチップ搭載基板の端部、およ
び信号取り出しのためのボンディングワイヤー等による
乱流発生を防止でき、この結果、高流量側での安定性が
高まり、計測範囲を広く確保することができる。即ち、
請求項1に記載の発明はセンサチップ上にヒータ、或は
ヒータと側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱
式流量センサにおいて、上記センサチップの少なくとも
上流側の側端部の少なくとも一部を斜面状又は階段状と
した。請求項2記載の発明では、センサチップが配線基
板上に配設されており、該配線基板上の少なくとも上流
側端部の一部が斜面状又は階段状となっている。この
為、センサチップ、或はセンサチップと配線基板の端面
の垂直壁、段差等に起因した層流の乱れと、それに起因
した熱式流量センサの検知精度の低下を防止できる。
【0031】また、請求項3に記載の発明では、センサ
チップの側端面を斜面状に構成するために、接着用のダ
イボンディング樹脂がはみ出して斜面を形成する様に上
記センサチップをガス流路の内壁面上に接着したので、
従来のセンサの構造に大幅な改造を加えることなく、接
着剤の量をコントロールする等の簡易な方法により上記
実施例と同様の効果を得ることができる。
【0032】請求項4に記載の発明は、センサチップ上
にヒータ、或はヒータと側温抵抗体を配設してガスの流
量を測定する熱式流量センサであって、上記熱式流量セ
ンサを搭載する配線基板表面または流路壁面の表面と上
記センサチップの表面が、略同一平面となるように構成
した。請求項5記載の発明では、上記熱式流量センサに
接続する接続配線の配線高さを上記センサチップ表面か
ら100μm以下の位置となるようにした。請求項6記
載の発明では、上記熱式流量センサを搭載する配線基板
または流路壁面の配線と、上記センサチップとの接続
を、薄膜または厚膜を用いて行った。このため、上記実
施例と同様の効果に加えて、ボンディングワイヤに起因
した層流の乱れを防止できる。
【0033】請求項7記載の発明では、センサチップ上
にヒータ、或はヒータと側温抵抗体を配設してガスの流
量を測定する熱式流量センサにおいて、該センサチップ
の少なくとも上流側に上記センサチップの段差をカバー
して層流の乱れを減少させる構造体を設けた。また、請
求項8記載の発明では、センサチップ上にヒータ、或は
ヒータと側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱
式流量センサであって、配線基板上に搭載されたものに
おいて、該配線基板の少なくとも上流側に上記センサチ
ップ及び配線基板の段差をカバーして層流の乱れを減少
させる構造体を設けたので、既存のセンサに改造を加え
ることなく、カバー用の構造体を付加するだけで、上記
各実施例と同様の効果を得ることができる。
【0034】請求項9記載の発明では、配線基板の少な
くとも上流側端部を配線基板の中央部よりも薄く構成し
て層流の乱れを減少させるようにした。また、請求項1
0記載の発明では、熱式流量センサを搭載する部材の形
状を概略航空機の翼形となした。また、請求項11記載
の発明では、配線基板と熱式流量センサの厚さを概略同
一とし、配線基板上に形成した窪み内にセンサチップを
埋め込んだ。このため、センサチップ、或はセンサチッ
プと配線基板の端面の垂直壁、段差等に起因した層流の
乱れと、それに起因した熱式流量センサの検知精度の低
下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した熱式流量センサの第1実施例
の概略構成図である。
【図2】本発明を実施した熱式流量センサの第2実施例
の概略構成図である。
【図3】本発明を実施した熱式流量センサの第3実施例
の概略構成図である。
【図4】本発明を実施した熱式流量センサの第4実施例
の概略構成図である。
【図5】本発明を実施した熱式流量センサの第5実施例
の概略構成図である。
【図6】本発明を実施した熱式流量センサの第6実施例
の概略構成図である。
【図7】本発明を実施した熱式流量センサの第7実施例
の概略構成図である。
【図8】本発明を実施した熱式流量センサの第8実施例
の概略構成図である。
【図9】本発明を実施した熱式流量センサの第9実施例
の概略構成図である。
【図10】本発明を実施した熱式流量センサの第10実
施例の概略構成図である。
【図11】本発明を実施した熱式流量センサの第11実
施例の概略構成図である。
【図12】本発明による熱式流量センサと従来例との評
価結果で示すグラフ図である。
【図13】従来の熱式流量センサの平面図である。
【図14】従来の熱式流量センサの設置状態図である。
【図15】従来の熱式流量センサの設置状態図である。
【図16】熱式流量センサの駆動回路の一例を示す回路
図である。
【図17】従来の熱式流量センサの流量−出力図であ
る。
【符号の説明】
1…センサチップ、 3…窪み、
5…架橋部、 7…ヒー
タ、9、11…測温抵抗体、 13…
ワイヤー、15…ガス流路、
17…内壁面、19、23、27、31…端部、
21…斜面、25、37…配線基板、
29…接続配線、

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 センサチップ上にヒータ、或はヒータと
    側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量セ
    ンサにおいて、上記センサチップの少なくとも上流側の
    側端部の少なくとも一部を斜面状又は階段状としたこと
    を特徴とする熱式流量センサ。
  2. 【請求項2】 上記センサチップが配線基板上に配設さ
    れており、該配線基板上の少なくとも上流側端部の一部
    が斜面状又は階段状となっていることを特徴とする請求
    項1記載の熱式流量センサ。
  3. 【請求項3】 上記センサチップの側端面を斜面状に構
    成するために、接着用のダイボンディング樹脂がはみ出
    して斜面を形成する様に上記センサチップをガス流路の
    内壁面上に接着したことを特徴とする請求項1記載の熱
    式流量センサ。
  4. 【請求項4】 センサチップ上にヒータ、或はヒータと
    側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量セ
    ンサにおいて、上記熱式流量センサを搭載する配線基板
    表面または流路壁面の表面と上記センサチップの表面
    が、略同一平面となるように構成したことを特徴とする
    熱式流量センサ。
  5. 【請求項5】 上記熱式流量センサに接続する接続配線
    の配線高さを上記センサチップ表面から100μm以下
    の位置となるようにしたことを特徴とする請求項1乃至
    4記載の熱式流量センサ。
  6. 【請求項6】 上記熱式流量センサを搭載する配線基板
    または流路壁面の配線と、上記センサチップとの接続
    を、薄膜または厚膜の接続配線を用いて行ったことを特
    徴とする請求項5記載の熱式流量センサ。
  7. 【請求項7】 センサチップ上にヒータ、或はヒータと
    側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量セ
    ンサにおいて、該センサチップの少なくとも上流側に上
    記センサチップの段差をカバーして層流の乱れを減少さ
    せる構造体を設けたことを特徴とする熱式流量センサ。
  8. 【請求項8】 センサチップ上にヒータ、或はヒータと
    側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量セ
    ンサであって、配線基板上に搭載されたものにおいて、
    該配線基板の少なくとも上流側に上記センサチップ及び
    配線基板の段差をカバーして層流の乱れを減少させる構
    造体を設けたことを特徴とする熱式流量センサ。
  9. 【請求項9】 センサチップ上にヒータ、或はヒータと
    側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量セ
    ンサであって、配線基板上に搭載されたものにおいて、
    該配線基板の少なくとも上流側端部を配線基板の中央部
    よりも薄く構成して層流の乱れを減少させるようにした
    ことを特徴とする熱式流量センサ。
  10. 【請求項10】 センサチップ上にヒータ、或はヒータ
    と側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量
    センサであって、配線基板上に搭載されたものにおい
    て、該配線基板の形状を概略航空機の翼形となしたこと
    を特徴とする熱式流量センサ。
  11. 【請求項11】 センサチップ上にヒータ、或はヒータ
    と側温抵抗体を配設してガスの流量を測定する熱式流量
    センサであって、配線基板上に搭載されたものにおい
    て、上記配線基板と上記熱式流量センサの厚さを概略同
    一とし、上記配線基板上に形成した窪み内に上記センサ
    チップを埋め込んだことを特徴とする熱式流量センサ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140544A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Denso Corp 流量測定装置
JP2009192281A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Denso Corp エアフローメータ
WO2013151112A1 (ja) * 2012-04-06 2013-10-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量センサ
WO2019242347A1 (zh) * 2018-06-21 2019-12-26 东南大学 一种宽量程风速传感器及其制作方法
WO2019242348A1 (zh) * 2018-06-21 2019-12-26 东南大学 一种高灵敏硅二维风速计及其制作方法
CN111684241A (zh) * 2018-02-09 2020-09-18 欧姆龙株式会社 流量测量装置以及埋入式气量计

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060241985A1 (en) * 2004-12-22 2006-10-26 Greenpak, Inc. System and methods for transportation utilization and control
US20100250461A1 (en) * 2005-12-22 2010-09-30 Greenpak Development, Inc. System and methods for transportation utilization and control
CA2594248A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-20 Mabe Canada Inc. Heater assembly
US9386634B2 (en) * 2011-04-15 2016-07-05 Tutco, Inc. Electrical resistance heater assembly and method of use

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6013220A (ja) * 1983-07-04 1985-01-23 Esutetsuku:Kk ガス流量センサ−及びその製造方法
DE3444347A1 (de) * 1984-12-05 1986-06-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur luftmengenmessung
US5392647A (en) * 1993-06-07 1995-02-28 Ricoh Seiki Company, Ltd. Flow sensor
US5423212A (en) * 1993-06-18 1995-06-13 Ricoh Seiki Company, Ltd. Flow sensor
JP3312227B2 (ja) * 1994-02-23 2002-08-05 本田技研工業株式会社 ガス式角速度センサ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140544A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Denso Corp 流量測定装置
JP2009192281A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Denso Corp エアフローメータ
WO2013151112A1 (ja) * 2012-04-06 2013-10-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量センサ
JP2013217731A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Hitachi Automotive Systems Ltd 流量センサ
US9322686B2 (en) 2012-04-06 2016-04-26 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Flow sensor
CN111684241A (zh) * 2018-02-09 2020-09-18 欧姆龙株式会社 流量测量装置以及埋入式气量计
WO2019242347A1 (zh) * 2018-06-21 2019-12-26 东南大学 一种宽量程风速传感器及其制作方法
WO2019242348A1 (zh) * 2018-06-21 2019-12-26 东南大学 一种高灵敏硅二维风速计及其制作方法

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