JPH10253414A - 流量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感温抵抗体の両端側に擬似抵抗体を形成する
ことで感温抵抗体の温度分布を長さ方向に対して均一化
し、空気流量の検出精度を向上させる。 【解決手段】 シリコン基板１には薄肉部３と厚肉部４
とを形成し、薄肉部３上には、ヒータ５と、各感温抵抗
体６と、熱伝導性材料からなる各擬似抵抗体７とをエッ
チング処理によって形成する。そして、各擬似抵抗体７
を各感温抵抗体６の検出部６Ａの両端側に配設し、各延
設部６Ｂ，６Ｂ1 の端部側に対して微小寸法だけ離間し
た位置からその長さ方向に伸長させる。また、ヒータ５
の両端側が各感温抵抗体６の検出部６Ａを越えて各擬似
抵抗体７に対応する位置まで延びるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジン等の吸入空気量を検出するのに用いて好適な流量
検出装置に関し、特にエッチング処理等の半導体製造技
術によって基板上に形成される流量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば自動車用エンジン等の吸
入空気量を算出するためにエンジンの吸気管内に設けら
れ、吸入空気の流量または流速（以下、流量という）を
検出する流量検出装置は、例えば特開昭６０−１４２２
６８号公報等によって知られている。

【０００３】そこで、この種の従来技術による流量検出
装置を図１０および図１１に基づいて説明する。

【０００４】図中、１００はエンジンの吸気管（図示せ
ず）内に配設される流量検出装置用の取付部材で、該取
付部材１００は板状に形成され、その先端側には後述の
基板１０１等を取付けるための取付エリア１００Ａが設
けられている。

【０００５】１０１は流量検出装置の本体部分を構成す
る基板で、該基板１０１は例えば数ミリ角程度の略四角
形状をなすシリコン板からなり、取付部材１００の取付
エリア１００Ａ内に固着されると共に、前記吸気管内で
露出状態に保持されるものである。

【０００６】ここで、基板１０１上には、該基板１０１
上で一方向に延び外部からの給電により発熱するヒータ
１０２と、図１０中の矢示Ａ方向に流れる吸入空気の流
れに対して該ヒータ１０２の上流側と下流側とに離間し
該ヒータ１０２に沿って一方向に延びる一対の感温抵抗
体１０３Ａ，１０３Ｂとが形成されている。そして、こ
れらのヒータ１０２および感温抵抗体１０３Ａ，１０３
Ｂは、例えば基板１０１上に形成した白金等の薄膜に対
してエッチング処理を施すことにより、微細な配線パタ
ーンとして基板１０１上に形成されている。

【０００７】このように構成される従来技術では、基板
１０１が取付部材１００の取付エリア１００Ａ内に取付
けられた状態でエンジンの吸気管内に露出され、このと
き基板１０１上のヒータ１０２および感温抵抗体１０３
Ａ，１０３Ｂは、その長さ方向が吸入空気の流れに対し
て垂直となるように配設されると共に、この状態でエン
ジン本体側に向けて前記吸気管内を流れる吸入空気と接
触する。

【０００８】そして、流量検出装置の作動時には、ヒー
タ１０２からの熱が左，右両側の感温抵抗体１０３Ａ，
１０３Ｂにほぼ等しく伝わり、該感温抵抗体１０３Ａ，
１０３Ｂはその温度に応じた一定の抵抗値をもつように
なる。そして、この状態でエンジンの運転中に吸入空気
が前記吸気管内を矢示Ａ方向に流れると、この吸入空気
の流れを介してヒータ１０２からの熱は下流側の感温抵
抗体１０３Ｂに効率よく伝わるようになるから、上流側
の感温抵抗体１０３Ａは下流側の感温抵抗体１０３Ｂよ
りも吸入空気によって冷却されやすくなる。

【０００９】これにより、感温抵抗体１０３Ａ，１０３
Ｂの間には吸入空気の流量に応じた温度（抵抗値）の差
が生じるから、該感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂに接続
される外部の検出回路等では、両者の抵抗値の差を吸入
空気の流量として検出し、この検出結果に基づいてエン
ジンの吸入空気量を算出する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂの間に配設
したヒータ１０２からの熱が吸入空気の流れを介して下
流側の感温抵抗体１０３Ｂに効率よく伝わるようにし
て、上流側と下流側の感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂ間
に温度（抵抗値）の差を生じさせ、この抵抗値の差を吸
入空気の流量として検出するようにしている。

【００１１】しかし、感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂの
長さはヒータ１０２に対応してほぼ同等の長さをもって
形成しているので、ヒータ１０２からの熱は感温抵抗体
１０３Ａ，１０３Ｂの長さ方向中間部に比較して長さ方
向両端側の方が伝わりにくく、感温抵抗体１０３Ａ，１
０３Ｂの両端側部位は中間部に比較して相対的に低い温
度分布となってしまう。また、吸入空気を介して感温抵
抗体１０３Ａ，１０３Ｂに伝わるヒータ１０２からの熱
についても、感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂの両端側で
は中間部に比較してより低い温度分布の熱が吸入空気を
介して伝わるようになり、これによっても感温抵抗体１
０３Ａ，１０３Ｂの温度分布は長さ方向に関して不均一
になってしまう。

【００１２】このため、従来技術では、感温抵抗体１０
３Ａ，１０３Ｂの両端側が中間部に比較して低温傾向と
なることにより、その検出感度が感温抵抗体１０３Ａ，
１０３Ｂの両端側近傍で低下するようになり、ヒータ１
０２や感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂの長さ寸法を大き
くして全体を大型化しない限り、吸入空気の流量を高い
精度で検出するのが難しいという問題がある。

【００１３】特に、エンジンの低回転時には、吸気管内
を流れる吸入空気の流量が減少することにより、ヒータ
１０２の上流側と下流側とで感温抵抗体１０３Ａ，１０
３Ｂ間の温度差が小さくなるために、感温抵抗体１０３
Ａ，１０３Ｂの検出感度を向上させない限り、吸入空気
の流量を安定して検出できないという問題がある。

【００１４】さらに、基板１０１を取付部材１００に取
付けるときには、その取付位置にずれが生じることがあ
り、例えば基板１０１が図１１に示す如く、正規の取付
位置Ｓからずれ、取付部材１００の取付エリア１００Ａ
に対して傾いた状態で取付けられると、取付部材１００
を吸入空気の流れに対して所定の向きに配設したとして
も、矢示Ａ方向に流れる吸入空気は、ヒータ１０２およ
び感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂを長さ方向に対して斜
めに横切るようになる。

【００１５】そして、この場合には、例えば感温抵抗体
１０３Ｂの端部１０３Ｂ1 等がヒータ１０２と接触して
矢示Ａ方向に流れる吸入空気の流れから外れることがあ
り、この端部１０３Ｂ1 はヒータ１０２から吸入空気を
介して伝わる熱が減少することにより感温抵抗体１０３
Ｂの中間部側よりも低温傾向となる。このため、基板１
０１を正規の取付位置Ｓに取付けた場合と比較して、下
流側の感温抵抗体１０３Ｂは平均温度が低下し、感温抵
抗体１０３Ａ，１０３Ｂ間には吸入空気の流れに応じた
大きな温度差を生じさせるのが難しくなり、特にアイド
ル運転等の空気流量が少ないときには空気流量の検出精
度が低下し易くなるという問題がある。

【００１６】一方、感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂの配
線パターンは、感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂの長さ方
向中間部でパターン密度が密になり、その両端側で粗に
なるため、感温抵抗体１０３Ａ，１０３Ｂをエッチング
処理によって形成するときには、感温抵抗体１０３Ａ，
１０３Ｂの中間部と両端側との間でエッチング速度に差
が生じる場合があり、これによって感温抵抗体１０３
Ａ，１０３Ｂの両端側では形状ばらつきが生じ易くな
り、空気流量の検出精度が低下するという問題がある。

【００１７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は感温抵抗体の温度分布が長さ方
向で不均一となるのを防止でき、検出感度を向上させる
ことができると共に、感温抵抗体のパターン形状をその
両端側でも安定させることができ、流体の流路に対する
基板の取付位置等の影響で流体が感温抵抗体に対して偏
った方向に流れたり、流体の流量が少なかったりする場
合でも、その流量を高精度に検出できるようにした流量
検出装置を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため請求項１の発明は、流体の流路途中に配設される基
板と、該基板上で一方向に延びるように形成され外部か
らの給電により発熱するヒータと、前記流体の流れに対
して該ヒータの上流側と下流側とに離間し該ヒータに沿
って一方向に延びるように前記基板上に形成された一対
の感温抵抗体と、該各感温抵抗体の長さ方向両端側から
微小寸法だけ離間して前記基板上に形成され熱伝導性材
料からなる複数の擬似抵抗体とからなる構成を採用して
いる。

【００１９】上記構成によれば、各感温抵抗体をヒータ
から伝わる熱により一定の温度に保持した状態で、基板
上に沿って流体が流れるときには、この流体の流れを介
してヒータからの熱を下流側の感温抵抗体に効率よく伝
えることができ、これにより上流側と下流側の感温抵抗
体間に流体の流量に応じた温度（抵抗値）の差を生じさ
せ、この抵抗値の差を流体の流量として検出できる。こ
の場合、各感温抵抗体の両端側に位置する各擬似抵抗体
にもヒータからの熱を伝えることができ、これらの各擬
似抵抗体と微小な隙間を介して対向する各感温抵抗体の
両端側には、ヒータからの熱を各擬似抵抗体を介しても
伝えることができる。

【００２０】また、請求項２の発明では、前記基板はシ
リコン基板からなり、前記各擬似抵抗体は前記各感温抵
抗体と共にエッチング処理により前記シリコン基板上に
形成している。

【００２１】これにより、各感温抵抗体と各擬似抵抗体
の形成時には、シリコン基板上に設けた抵抗体材料の薄
膜に対してエッチング処理を施すことにより、各感温抵
抗体と各擬似抵抗体とをシリコン基板上に同時に形成で
きる。そして、各擬似抵抗体のパターンは、感温抵抗体
の配線パターンの両端側から微小寸法だけ離間した位置
に配設されるから、配線パターンの粗密度が感温抵抗体
の中間部に比較して両端側で大きく変化するのを各擬似
抵抗体の配線パターンによって緩和でき、配線パターン
の粗密度を感温抵抗体の中間部側と両端側とでほぼ等し
くできる。この結果、感温抵抗体等をエッチング処理に
よって形成するときには、そのエッチング速度を感温抵
抗体の中間部側と両端側とでほぼ等しくすることがで
き、感温抵抗体を全長に亘って安定的に形成できる。

【００２２】さらに、請求項３の発明では、前記各擬似
抵抗体は少なくとも各感温抵抗体のパターン形状に対応
し、前記各感温抵抗体と同一方向に延びる構成としてい
る。

【００２３】これにより、感温抵抗体の両端側に設けら
れる各擬似抵抗体を、感温抵抗体と同一方向に延びる一
定のパターン形状とすることができ、配線パターンの粗
密度を感温抵抗体の中間部と両端側とでほぼ均一化でき
ると共に、感温抵抗体をエッチング処理によりその全長
に亘って安定的に形成できる。

【００２４】また、請求項４の発明では、前記ヒータは
両端側が少なくとも前記各感温抵抗体の位置を越え、前
記擬似抵抗体に対応する位置まで前記基板の一方向に延
びる構成としている。

【００２５】これにより、各感温抵抗体の両端側と各擬
似抵抗体とに対してヒータを大きな長さ寸法（面積）で
対向させることができ、感温抵抗体の両端側部位に対し
てもヒータからの熱を良好に伝えることができる。

【００２６】そして、請求項５の発明では、前記基板
は、厚肉部と、該厚肉部に対して熱的に絶縁される薄肉
部とからなり、該薄肉部上には前記ヒータ、各感温抵抗
体および各疑似抵抗体を設ける構成としている。

【００２７】これにより、ヒータからの熱を厚肉部に逃
がすことなく各感温抵抗体および各擬似抵抗体に伝える
ことができ、各感温抵抗体の間に流体の流量に応じて大
きな温度差を生じさせることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。

【００２９】ここで、図１ないし図６は本発明による第
１の実施例を示し、本実施例では、自動車用エンジン等
の吸入空気量を検出する場合の流量検出装置を例に挙げ
て説明する。なお、本実施例では、従来技術と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものと
する。

【００３０】図中、１は流量検出装置の基板を構成する
シリコン基板を示し、該シリコン基板１は例えば数ミリ
角程度の四角形状に形成され、その表面側には例えばシ
リコン酸化膜２Ａおよびシリコン窒化膜２Ｂ等の熱伝導
率が比較的小さい材料からなる薄膜部２が１μｍ程度の
膜厚をもって形成されている。

【００３１】また、シリコン基板１には図３に示すよう
に、例えば選択的なエッチング処理等を施すことによ
り、その裏面側から薄膜部２の位置まで達する凹部１Ａ
が形成されている。そして、シリコン基板１は従来技術
と同様に、取付部材１００の取付エリア１００Ａ内に取
付けられ、エンジンの吸気管内（図示せず）に露出され
ると共に、この状態で前記吸気管内を流れる吸入空気は
シリコン基板１に沿って図２中の矢示Ａ方向に流れつ
つ、後述のヒータ５および感温抵抗体６，６に接触する
構成となっている。

【００３２】３はシリコン基板１に設けられた薄肉部
で、該薄肉部３はシリコン基板１に凹部１Ａを形成する
ことで該凹部１Ａの位置に残された薄膜部２によって構
成され、周囲の厚肉部４よりも薄肉に形成されている。
そして、薄肉部３は薄膜部２の熱伝導率が比較的小さい
ため周囲の厚肉部４から熱的に絶縁されている。

【００３３】５はシリコン基板１の薄肉部３上に一方向
に延びるように設けられたヒータを示し、該ヒータ５は
図２および図５に示す如く、例えば白金等の抵抗体材料
から長尺なコ字形状をなすように形成され、その配線パ
ターンの幅寸法は例えば３０μｍ程度となっている。そ
して、ヒータ５は、例えば１ｍｍ程度の長さ寸法Ｌ1を
有する一対の伸長部５Ａ，５Ａと、該各伸長部５Ａの一
端側を連結する連結部５Ｂと、各伸長部５Ａの他端側に
一体形成された幅広の電極部５Ｃ，５Ｃとによって構成
されている。

【００３４】ここで、ヒータ５の各伸長部５Ａの長さ寸
法Ｌ1 は、後述する各感温抵抗体６の検出部６Ａの長さ
寸法Ｌ2 よりも大きく形成され（Ｌ1 ＞Ｌ2 ）、その両
端側は各感温抵抗体６の各連結部６Ｃを越えて後述の擬
似抵抗体７，７，…に対応する位置まで延びている。

【００３５】そして、ヒータ５は各電極部５Ｃを介して
外部の回路（図示せず）等に接続され、この回路からの
給電により所定の温度となるように発熱して各感温抵抗
体６および各擬似抵抗体７に熱を伝える構成となってい
る。

【００３６】６，６は吸入空気の流量を検出するためシ
リコン基板１の薄肉部３上に形成された一対の感温抵抗
体を示し、該各感温抵抗体６は図２に示す如く、例えば
白金等の感温性材料により微細な配線パターンとして形
成され、この配線パターンの幅寸法は例えば１０μｍ程
度となっている。また、各感温抵抗体６は吸入空気の流
れに対してヒータ５の上流側と下流側とに所定の間隔を
もって離間し、該ヒータ５に沿って一方向に延びるよう
に配設されている。

【００３７】そして、各感温抵抗体６は、一定のパター
ン形状をもって長尺のコ字形状に屈曲して延びる検出部
６Ａを有し、該検出部６Ａは、互いに一定の間隔で離間
しつつ長さ寸法Ｌ2 をもってヒータ５の長さ方向へと互
いに平行に延びる複数の延設部６Ｂ，６Ｂ，…と、互い
に隣り合う該各延設部６Ｂの端部間を連結するように該
各延設部６Ｂに一体形成された複数の連結部６Ｃ，６
Ｃ，…とから構成され、各連結部６Ｃは感温抵抗体６に
より構成される配線パターンの折返し部となっている。

【００３８】また、各感温抵抗体６の離間方向（幅方
向）に対して両端側に位置する延設部６Ｂ1 ，６Ｂ1 に
は、これらの長さ方向に延びる短尺な延長部６Ｄ，６Ｄ
を介して電極部６Ｅ，６Ｅが一体的に設けられている。
そして、各感温抵抗体６は、両端側の各電極部６Ｅがブ
リッジ回路等を備えた外部の検出回路（図示せず）に接
続され、この検出回路では各感温抵抗体６間の抵抗値の
差を検出するようになっている。

【００３９】７，７，…はシリコン基板１の薄肉部３上
に形成された複数の擬似抵抗体を示し、該各擬似抵抗体
７は図２および図４に示す如く、例えば白金等の熱伝導
性材料からなり、各感温抵抗体６の検出部６Ａのパター
ン形状に対応して各延設部６Ｂの長さ方向両端側（各延
設部６Ｂ1 の長さ方向一端側）から微小寸法ｄだけ離間
した位置に配設され、該各延設部６Ｂ，６Ｂ1 と同一方
向に延びている。

【００４０】そして、各擬似抵抗体７は、各感温抵抗体
６の各延設部６Ｂ，６Ｂ1 と共にヒータ５に沿って一方
向に延びる一定のパターン形状を構成し、これによりシ
リコン基板１上に形成された各感温抵抗体６および各擬
似抵抗体７の配線パターンの粗密度は、各延設部６Ｂ，
６Ｂ1 の中間部側と端部側（各連結部６Ｃ側）とでほぼ
等しくなっている。

【００４１】また、各擬似抵抗体７の形成時には、シリ
コン基板１上に白金等からなる薄膜を介してレジスト膜
を形成した後に、このシリコン基板１に対し予め用意さ
れた露光マスク（図示せず）を用いてエッチング処理を
施すことにより、ヒータ５、各感温抵抗体６および各擬
似抵抗体７をシリコン基板１上に同時に形成するように
なっている。

【００４２】本実施例による流量検出装置は上述の如き
構成を有するもので、次にその作動について説明する。

【００４３】まず、前述した外部の回路から給電される
ことによりヒータ５が発熱すると、この熱は各感温抵抗
体６に伝わり、該各感温抵抗体６はその温度に応じた一
定の抵抗値をもつようになる。そして、この状態でエン
ジンを作動させることにより吸入空気が前記吸気管内を
流れると、この吸入空気はシリコン基板１に沿って図２
中の矢示Ａ方向に流れることによりヒータ５と各感温抵
抗体６等とに接触するので、ヒータ５からの熱は吸入空
気の流れを介して下流側の感温抵抗体６に効率よく伝わ
るようになる。

【００４４】この結果、上流側の感温抵抗体６は吸入空
気によって冷却され、下流側の感温抵抗体６はヒータ５
からの熱が吸入空気を介して伝えられるようになり、各
感温抵抗体６の間には吸入空気の流量に応じた温度（抵
抗値）の差が生じるから、該各感温抵抗体６に接続され
る前記検出回路では、これらの抵抗値の差を吸入空気の
流量として検出する。

【００４５】一方、ヒータ５からの熱は各感温抵抗体６
と共に各擬似抵抗体７にも伝わり、これらの各擬似抵抗
体７は各感温抵抗体６に近い温度状態に保持される。そ
して、各擬似抵抗体７は各感温抵抗体６の各延設部６
Ｂ，６Ｂ1 の端部側と微小寸法ｄを介して対向している
から、該各延設部６Ｂ，６Ｂ1 の端部側（各連結部６
Ｃ）には、ヒータ５からの熱が各擬似抵抗体７を通じて
も伝わるようになる。

【００４６】これにより、各感温抵抗体６の長さ方向に
関する温度分布を図６中に示すと、各延設部６Ｂ，６Ｂ
1 の端部側の温度は実線で示す特性線８の如く、各擬似
抵抗体７を省略した場合の点線で示す特性線９に比較し
て高温となり、各延設部６Ｂ，６Ｂ1 の中間部の温度と
ほぼ等しくなる。即ち、検出部６Ａの温度分布は長さ方
向に亘って全体的に均一化されることが確認できた。

【００４７】かくして、本実施例では、ヒータ５に沿っ
て延びる各感温抵抗体６に対し各延設部６Ｂ，６Ｂ1 の
端部側から微小寸法ｄだけ離間した位置に各擬似抵抗体
７を設ける構成としたから、各感温抵抗体６と共に各擬
似抵抗体７にもヒータ５からの熱を伝えることができ、
各感温抵抗体６の各延設部６Ｂ，６Ｂ1 の端部側には、
ヒータ５からの熱を各擬似抵抗体７を介しても伝えるこ
とができる。

【００４８】これにより、感温抵抗体６の各部位のうち
比較的低温となりやすい検出部６Ａの両端側（各連結部
６Ｃ）の温度を各擬似抵抗体７からの熱によって確実に
補償でき、検出部６Ａの温度分布を図６中に実線で示す
如く、その長さ方向に対して全体的に均一化することが
できる。

【００４９】従って、本実施例によれば、各感温抵抗体
６の検出感度を検出部６Ａの両端側で大幅に向上させる
ことができ、検出部６Ａの長さ方向に対する有効面積を
確実に大きくすることができるから、吸入空気の流量に
応じて各感温抵抗体６の間に大きな温度差を生じさせる
ことができる。これにより、吸入空気の流量が減少する
エンジンの低回転時等でも、その流量を各感温抵抗体６
により正確に検出でき、シリコン基板１の取付位置のば
らつき等が検出精度に与える影響を確実に低減できると
共に、流量検出装置の検出精度を大幅に向上させること
ができる。

【００５０】また、各擬似抵抗体７を各感温抵抗体６の
検出部６Ａのパターン形状に対応してその両端側に配設
するようにしたから、各感温抵抗体６をエッチング処理
によりシリコン基板１上に形成するときには、各延設部
６Ｂ，６Ｂ1 の端部側および各連結部６Ｃ等を高い精度
で形成することができる。これにより、各検出部６Ａの
両端側に吸入空気の流れを安定して接触させることがで
き、これらの部位の検出感度を確実に向上させることが
できる。

【００５１】即ち、各擬似抵抗体７を各感温抵抗体６の
各延設部６Ｂ，６Ｂ1 と同一方向に延びるパターン形状
とすることができるから、配線パターンの粗密度が感温
抵抗体６の中間部側に比較して両端側で大きく変化する
のを各擬似抵抗体７によって確実に防止でき、配線パタ
ーンの粗密度を感温抵抗体６の中間部側と両端側とでほ
ぼ均一化できる。これにより、各感温抵抗体６等をエッ
チング処理によって形成するときには、そのエッチング
速度を各感温抵抗体６の中間部側と両端側とでほぼ等し
くすることができ、各感温抵抗体６の検出部６Ａを安定
したエッチング処理により全長に亘って高い精度で形成
することができる。また、各感温抵抗体６等をさらに微
細な配線パターンとして形成することが可能となる。

【００５２】一方、ヒータ５の両端側を各感温抵抗体６
の各連結部６Ｃを越えて各擬似抵抗体７に対応する位置
まで延ばすようにしたから、各検出部６Ａの両端側と各
擬似抵抗体７とに対してヒータ５を大きな長さ寸法（面
積）で対向させることができ、各検出部６Ａの両端側に
対してもヒータ５からの熱を効率よく伝えることができ
ると共に、その温度分布を長さ方向で確実に均一化する
ことができる。

【００５３】また、ヒータ５の長さ寸法Ｌ1 を長くする
ことにより、例えば吸入空気が図２中の矢示Ｂに示すよ
うに偏った方向に流れる場合でも、この流れをヒータ５
と下流側の感温抵抗体６とに確実に接触させることがで
き、ヒータ５からの熱を下流側の感温抵抗体６に安定し
て伝えることができる。これにより、例えばエンジンの
低回転時等に吸入空気の流れが乱れた場合や、取付部材
１００に対するシリコン基板１の取付位置がずれること
で各感温抵抗体６の長さ方向が吸入空気の流れ方向に対
して傾いた場合でも、偏った方向に流れる吸入空気の流
量を各感温抵抗体６によって高精度に検出することがで
きる。

【００５４】さらに、各擬似抵抗体７をエッチング処理
によりヒータ５および各感温抵抗体６と共に形成するよ
うにしたから、これらをシリコン基板１上に同時に形成
でき、その形成工程を簡略化することができる。

【００５５】また、ヒータ５、各感温抵抗体６および各
擬似抵抗体７をシリコン基板１の薄肉部３上に設けたか
ら、ヒータ５からの熱を厚肉部４に逃がすことなく各感
温抵抗体６および各擬似抵抗体７に確実に伝えることが
でき、各感温抵抗体６の間に吸入空気の流量に応じた大
きな温度差を生じさせることができる。

【００５６】次に、図７は本発明による第２の実施例を
示し、本実施例では、前記第１の実施例と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。しかし、本実施例の特徴は、ヒータ１１の各伸長部
１１Ａを第１の実施例よりも短尺に形成し、その一端側
を連結する連結部１１Ｂを各感温抵抗体６の一端側（各
連結部６Ｃ）と長さ方向で同じ位置に配設したことにあ
る。

【００５７】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００５８】次に、図８は本発明による第３の実施例を
示し、本実施例では、前記第１の実施例と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。しかし、本実施例の特徴は、複数の擬似抵抗体２
１，２１，…を感温抵抗体６の検出部６Ａの両端側に位
置してシリコン基板１上に形成し、該各擬似抵抗体２１
は互いに間隔をもって検出部６Ａの幅方向に延びると共
に、その両端側は感温抵抗体６の各延設部６Ｂ1 に対応
する位置に配設される構成としたことにある。

【００５９】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができ、感温抵抗体６の温度分布を検出部６Ａの長さ
方向に対して確実に均一化することができる。

【００６０】次に、図９は本発明による第４の実施例を
示し、本実施例では、前記第１の実施例と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。しかし、本実施例の特徴は、幅広の平板状をなす擬
似抵抗体３１を感温抵抗体６の検出部６Ａの両端側に位
置してシリコン基板１上に形成したことにある。そし
て、擬似抵抗体３１は、検出部６Ａの長さ方向に一定長
さをもって延びると共に、各延設部６Ｂ1 の間隔に対応
する幅寸法を有している。

【００６１】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００６２】なお、前記各実施例では、ヒータ５，１
１、各感温抵抗体６および各擬似抵抗体７，２１，３１
を白金等の材料によって形成したが、本発明はこれに限
らず、これらを例えば多結晶シリコン等の抵抗体材料に
より形成してもよい。

【００６３】また、前記各実施例では、シリコン基板１
上の保護膜を省略する構成としたが、本発明はこれに限
らず、ヒータ５，１１、各感温抵抗体６および各擬似抵
抗体７，２１，３１を覆う絶縁性の保護膜等を必要に応
じてシリコン基板１上に形成するようにしてもよい。

【００６４】さらに、前記各実施例では、シリコン基板
１、薄膜部２、ヒータ５および感温抵抗体６の各部寸法
を例示したが、本発明はこれらの寸法に限定されるもの
ではない。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、ヒータに沿って延びる各感温抵抗体の両端
側から微小寸法だけ離間した位置に熱伝導性材料からな
る複数の擬似抵抗体を設ける構成としたから、ヒータか
らの熱を各擬似抵抗体を介しても各感温抵抗体の両端側
に確実に伝えることができ、比較的低温となりやすい各
感温抵抗体の両端側の温度を各擬似抵抗体から伝わる熱
によって確実に補償できると共に、各感温抵抗体の温度
分布を長さ方向で全体的に均一化することができる。従
って、各感温抵抗体の両端側で検出感度を大幅に向上で
き、流体の流量に応じて各感温抵抗体間に大きな温度差
を生じさせることができるから、流体の流量が少ない場
合でもその流量を各感温抵抗体によって正確に検出で
き、基板の取付位置のばらつき等が検出精度に与える影
響を確実に低減できると共に、流量検出装置の検出精度
を大幅に向上させることができる。

【００６６】また、請求項２に記載の発明によれば、各
擬似抵抗体を各感温抵抗体と共にエッチング処理により
シリコン基板上に形成する構成としたから、各感温抵抗
体と各擬似抵抗体の形成時には、これらを配線パターン
としてシリコン基板上に同時に形成でき、その形成工程
を簡略化できる。また、各擬似抵抗体は各感温抵抗体の
両端側から微小寸法だけ離間した位置に配設されるの
で、配線パターンの粗密度が各感温抵抗体の両端側で大
きく変化するのを各擬似抵抗体によって確実に緩和で
き、感温抵抗体をエッチング処理によって形成するとき
には、そのエッチング速度を感温抵抗体の中間部側と両
端側とでほぼ等しくすることができる。これにより、感
温抵抗体を安定したエッチング処理により全長に亘って
高い精度で形成でき、その検出感度を確実に向上させる
ことができる。

【００６７】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
各擬似抵抗体を各感温抵抗体のパターン形状に対応させ
てこれと同一方向に延ばす構成としたから、各擬似抵抗
体を各感温抵抗体と同一方向に延びる一定のパターン形
状とすることができ、配線パターンの粗密度を感温抵抗
体の中間部側と両端側とでほぼ等しくできる。これによ
り、感温抵抗体を安定したエッチング処理により全長に
亘って高い精度で形成でき、感温抵抗体の検出感度を特
に両端側で大幅に向上させることができる。

【００６８】また、請求項４に記載の発明によれば、ヒ
ータの両端側を各感温抵抗体の位置を越えて擬似抵抗体
に対応する位置まで延ばす構成としたから、各感温抵抗
体の両端側と各擬似抵抗体とに対してヒータからの熱を
効率よく伝えることができ、各感温抵抗体の温度分布を
長さ方向に対して確実に均一化することができる。ま
た、例えば基板の取付位置のばらつきや流体の不安定な
流れ等により流体が各感温抵抗体の対向方向に対し斜め
に偏った方向に流れる場合でも、ヒータからの熱を下流
側の感温抵抗体に確実に伝えることができ、この状態で
流体の流量を安定して検出することができる。

【００６９】そして、請求項５に記載の発明によれば、
ヒータ、各感温抵抗体および各疑似抵抗体を基板の厚肉
部に対して熱的に絶縁される薄肉部上に設ける構成とし
たから、ヒータからの熱を厚肉部に逃がすことなく各感
温抵抗体および各擬似抵抗体に効率よく伝えることがで
き、各感温抵抗体の間に流体の流量に応じて大きな温度
差を生じさせることができると共に、流量検出装置の検
出精度を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例による流量検出装置を示す斜視図
である。

【図２】流量検出装置を示す図１の平面図である。

【図３】図１中の矢示III − III方向からみた縦断面図
である。

【図４】図１中の感温抵抗体の検出部と各擬似抵抗体等
とを部分的に拡大して示す斜視図である。

【図５】図１中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた縦断面図であ
る。

【図６】感温抵抗体の長さ方向に対する温度分布を示す
特性線図である。

【図７】第２の実施例による流量検出装置を示す図２と
同様の平面図である。

【図８】第３の実施例による流量検出装置の各擬似抵抗
体等を示す斜視図である。

【図９】第４の実施例による流量検出装置の擬似抵抗体
等を示す斜視図である。

【図１０】従来技術による流量検出装置を取付部材と共
に示す平面図である。

【図１１】図１０中のシリコン基板が取付部材に対して
正規の取付位置からずれた状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１ シリコン基板（基板） ３ 薄肉部 ４ 厚肉部 ５，１１ ヒータ ６ 感温抵抗体 ７，２１，３１ 擬似抵抗体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流路途中に配設される基板と、該
   基板上で一方向に延びるように形成され外部からの給電
   により発熱するヒータと、前記流体の流れに対して該ヒ
   ータの上流側と下流側とに離間し該ヒータに沿って一方
   向に延びるように前記基板上に形成された一対の感温抵
   抗体と、該各感温抵抗体の長さ方向両端側から微小寸法
   だけ離間して前記基板上に形成され熱伝導性材料からな
   る複数の擬似抵抗体とから構成してなる流量検出装置。
2. 【請求項２】 前記基板はシリコン基板からなり、前記
   各擬似抵抗体は前記各感温抵抗体と共にエッチング処理
   により前記シリコン基板上に形成してなる請求項１に記
   載の流量検出装置。
3. 【請求項３】 前記各擬似抵抗体は少なくとも各感温抵
   抗体のパターン形状に対応し、前記各感温抵抗体と同一
   方向に延びる構成としてなる請求項１または２に記載の
   流量検出装置。
4. 【請求項４】 前記ヒータは両端側が少なくとも前記各
   感温抵抗体の位置を越え、前記擬似抵抗体に対応する位
   置まで前記基板の一方向に延びる構成としてなる請求項
   １，２または３に記載の流量検出装置。
5. 【請求項５】 前記基板は、厚肉部と、該厚肉部に対し
   て熱的に絶縁される薄肉部とからなり、該薄肉部上には
   前記ヒータ、各感温抵抗体および各疑似抵抗体を設ける
   構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の流量
   検出装置。