JPH11326001A - 流量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に絶縁膜、感温抵抗体、保護膜を順次
設けることにより、感温抵抗体に設けた複数個の導通孔
を通して保護膜を絶縁膜に密着性を高めた状態で接続す
る。 【解決手段】 基板５表面には絶縁膜６が形成され、絶
縁膜６上には上流側抵抗体１４、ヒータ抵抗体８、下流
側抵抗体２０が並列に配設されている。抵抗体８，１
４，２０の配線領域には、複数個の導通孔２６が形成さ
れる。保護膜２７を形成するとき、この保護膜２７は各
導通孔２６を通過して基板５側の絶縁膜６に接続され
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、自動車用エンジン等では、エン
ジン本体の燃料室内に噴射すべき燃料の量を演算するた
めに、エンジンの吸気管内に設けた流量検出装置によっ
て吸入空気の流量または流速（以下、流量という）を検
出し、この検出結果に基づいてエンジンの吸入空気量を
算出するようにしている。

【０００３】そして、この種の従来技術による流量検出
装置は、基板と、該基板上に設けられた絶縁膜と、該絶
縁膜上に設けられた感温抵抗体とから構成され、例えば
特開昭６２−４４６２７号公報等に記載されている。

【０００４】この場合、従来技術では、シリコン材料等
により形成された基板上に、例えば白金等の感温抵抗材
料からなる感温抵抗体がエッチング処理により配線パタ
ーンとして形成されている。そして、該感温抵抗体は、
その抵抗値を検出するために外部に付設された検出回路
に接続されている。

【０００５】また、基板はエンジンの吸気管内に露出し
た状態で取付けられているから、この状態で基板上の感
温抵抗体はエンジン本体側に向けて吸気管内を流れる吸
入空気に接触する。そして、エンジンの運転中には、外
部の検出回路から感温抵抗体に電流を供給して該感温抵
抗体を発熱させ、該感温抵抗体は基板に沿って流れる流
体の流量に応じて冷却される。

【０００６】これにより、感温抵抗体の抵抗値は吸入空
気の流量に応じて変化するから、前記検出回路では、こ
の抵抗値の変化を電圧信号として検出することにより、
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
るものである。

【０００７】また、一般に、シリコン基板の表面には、
酸化シリコン、窒化シリコン等によって絶縁膜が形成さ
れ、感温抵抗体の表面には、同じく酸化シリコン、窒化
シリコン等によって保護膜が形成されている。そして、
感温抵抗体は絶縁膜と保護膜によって挟持された状態で
基板上に固定されている。

【０００８】さらに、絶縁膜と感温抵抗体、感温抵抗体
と保護膜との接合強度を高めるために、絶縁膜と感温抵
抗体との間、感温抵抗体と保護膜との間には、金属酸化
物からなる密着層がそれぞれ設けられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による流量検出装置では、エッチング処理、ＣＶ
Ｄ法、ＲＩＥ法等を用いて基板表面上に、絶縁膜、感温
抵抗体、保護膜の順に形成した後で、感温抵抗体の材料
となる白金等の温度係数を調整するため、不活性ガス
（例えば、アルゴン）、窒素ガス等の雰囲気中で８００
〜１０００℃程度で熱処理を行っていた。

【００１０】しかし、この熱処理工程中に、感温抵抗体
の上，下に形成された密着層が、感温抵抗体中に溶け込
み、該感温抵抗体の組成が変化してしまうことがある。
このため、この感温抵抗体を用いて流量を検出するとき
には、温度係数の変化から、検出信号がばらついてしま
う。

【００１１】さらに、感温抵抗体の温度係数が製品毎に
変化してしまい、歩留リを悪化させ、生産性を悪化させ
ると共に信頼性を低下させてしまうという問題がある。

【００１２】また、保護膜は白金等により感温抵抗体を
基板上に形成した後、ＣＶＤ法等により形成され、これ
ら基板、感温抵抗体、保護膜等の温度は、４００〜８０
０℃程度に暖められている。そして、この高温度時では
白金による感温抵抗体と形成された保護膜との間には応
力が発生していない。しかし、基板、感温抵抗体、保護
膜等を室温に戻すと、白金と保護膜とではその熱膨張率
の差により、異なった収縮を起こす。このため、室温で
は、感温抵抗体と保護膜との間には応力が発生し、保護
膜にひび割れ（以下、クラックという）が生じることが
ある。

【００１３】また、このクラックは、前述した熱処理工
程によっても発生することがある。即ち、この熱処理工
程では、基板、感温抵抗体、保護膜等は保護膜を形成す
るときの成形温度よりも高い温度に暖められ、この高温
度時でも感温抵抗体と保護膜との間は応力が発生しない
ように緩和される。ところが、基板、感温抵抗体、保護
膜等をこの高温状態から室温に戻したときには、感温抵
抗体と保護膜との熱膨張率の差により、保護膜にクラッ
クが発生してしまう。

【００１４】このように、発生したクラックは、感温抵
抗体側への水分等の浸入、機械的損傷、異物の侵入を発
生させ、保護膜が有する感温抵抗体の保護機能を低下さ
せてしまうという問題がある。

【００１５】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に絶縁膜等を接合す
るための密着層を廃止することにより、熱処理工程時に
感温抵抗体の組成変化をなくすと共に、保護膜のひび割
れを防止し、歩留を向上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。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明では、基板と、該基板上に設け
られた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた感温抵抗体
と、該感温抵抗体の表面を覆って設けられた保護膜とを
備えてなる流量検出装置において、前記感温抵抗体には
複数個の導通孔を設け、前記保護膜は該各導通孔を通過
して前記基板側の絶縁膜と接続する構成としたことを特
徴としている。

【００１７】このように構成することにより、保護膜は
感温抵抗体に設けられた各導通孔を通過して絶縁膜まで
導かれ、感温抵抗体を挟んで絶縁膜と保護膜とを密着性
を高めた状態で接続でき、感温抵抗体を基板に固定する
ことができる。

【００１８】しかも、保護膜と絶縁膜とは各導通孔を通
して部分的に固定されているから、保護膜と感温抵抗体
との熱膨張率の違いによる応力を緩和して保護膜にクラ
ックの発生をなくすことができる。

【００１９】請求項２の発明では、感温抵抗体を、基板
上に設けられた正側配線領域と、該正側配線領域と隙間
をもって前記基板に対向して配設された負側配線領域
と、これら正側配線領域と負側配線領域との長さ方向一
端側に設けられた検出領域とによって構成し、前記各導
通孔は前記正側配線領域と負側配線領域とにそれぞれ設
けたことにある。

【００２０】このように構成することにより、各導通孔
を、感温抵抗体のうち電気抵抗に影響しない正側配線領
域と負側配線領域とに形成し、保護膜は該各導通孔を通
して絶縁膜まで導かれ、正側配線領域と負側配線領域は
絶縁膜と保護膜との間で挟持し、該感温抵抗体を基板に
固定することができる。

【００２１】また、基板に沿って流体が流れるとき、検
出領域はこの流体によって冷やされて抵抗値が変化し、
この抵抗値の変化を検出信号として、各配線領域を用い
て外部に出力し、この検出信号によって流体の流量（流
速）を検出することができる。しかも、検出領域には導
通孔を形成していないから、検出領域を流れる流体の流
れが乱れるのを低減し、検出精度を高めることができ
る。

【００２２】請求項３の発明では、正側配線領域と負側
配線領域を、検出領域と基板との接触面積よりも広い接
触面積をもって形成したことにある。

【００２３】このように構成することにより、感温抵抗
体のうち基板に対して広い接触面積を有する正側配線領
域と負側配線領域とは、検出領域に比べて電気抵抗が小
さくなっているから、配線領域に導通孔を形成しても電
気抵抗に影響なく、各配線領域を通して検出領域と外部
とを電気的に接続することができる。しかも、接触面積
の広い各配線領域は、従来技術では感温抵抗体との密着
性が低く、保護膜にクラックが発生し易い部分となる。
そこで、この各配線領域に複数個の導通孔を形成し、該
各導通孔を通して保護膜を絶縁膜まで導くことにより、
正側配線領域と負側配線領域は絶縁膜と保護膜との間で
挟持し、感温抵抗体を基板に固定することができる。

【００２４】請求項４の発明では、各導通孔を、正側配
線領域と負側配線領域の長さ方向に２個以上、幅方向に
２列以上配置して設ける構成としたことにある。

【００２５】このような構成とすることにより、基板か
ら正側配線領域と負側配線領域とが剥離し易い部分を強
化して接続することができ、基板に対する感温抵抗体の
接合強度を高めることができる。

【００２６】請求項５の発明では、感温抵抗体は、基板
上に設けられた第１の感温抵抗体、ヒータ抵抗体、第２
の感温抵抗体からなり、ヒータ抵抗体を挟んで幅方向一
側に第１の感温抵抗体、幅方向他側に第２の感温抵抗体
を並列に配設する構成としたことにある。

【００２７】このように構成することにより、保護膜は
各配線領域に設けられた各導通孔を通過して絶縁膜まで
導かれ、各配線領域を挟んで絶縁膜と保護膜とを密着性
を高めた状態で接続でき、基板に各抵抗体を固定するこ
とができる。

【００２８】また、ヒータ抵抗体を挟んで第１の感温抵
抗体と第２の感温抵抗体を幅方向に並列に配設すること
により、基板に沿って流体が幅方向一側から流れたと
き、第１の感温抵抗体が冷やされ、第２の感温抵抗体は
ヒータ抵抗体の熱を受けて暖められる。そして、第１，
第２の感温抵抗体の抵抗値の変化から、流体の流れ方向
と流量（流速）を検出することができる。

【００２９】請求項６の発明では、絶縁膜と保護膜を窒
化シリコン、酸化シリコンまたは窒化シリコンと酸化シ
リコンとの多層膜により形成し、感温抵抗体を白金膜に
より形成したことにある。

【００３０】このように構成することにより、例えば絶
縁膜と保護膜とを同じ窒化シリコンによって形成した場
合には、保護膜は感温抵抗体に設けられた各導通孔を通
過して絶縁膜まで導かれ、感温抵抗体を挟んで絶縁膜と
保護膜とを密着性を高めた状態で接続することができ
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流量検出装置
の実施の形態を、図１ないし図１１を参照しつつ詳細に
説明する。

【００３２】まず、図１ないし図９に基づいて、本発明
による第１の実施の形態を述べる。１は被測流体が流れ
る流路となる筒体で、該筒体１はエンジンの吸気管（図
示せず）の途中に接続されている。そして、エンジンの
運転時には、前記吸気管を通して外部からエンジン本体
の燃焼室内に吸入される吸入空気が筒体１内を矢示Ａ方
向に流通する。

【００３３】２は筒体１の外側面に設けられた回路ケー
シングで、該回路ケーシング２内には後述する流量検出
装置４から出力される検出信号から筒体１内を流れる吸
入空気の流量を検出するための検出回路（図示せず）等
が収容されている。

【００３４】３は流量検出装置４を支持するため筒体１
に設けられた支持体で、該支持体３は基端側が回路ケー
シング２に取付けられ、先端側が筒体１内に突出すると
共に、この先端側には後述の基板５が取付けられてい
る。また、支持体３には、基板５側と回路ケーシング２
内の前記検出回路とを接続するための配線部（図示せ
ず）等が設けられている。

【００３５】４は流量検出装置、５は該流量検出装置４
の基台をなす基板で、該基板５は、シリコン板により例
えば１０×２．５×０．５〔ｍｍ〕の板状に形成されて
いる。また、該基板５の表面には後述する絶縁膜６が形
成されている。

【００３６】６は基板５の表面に形成された絶縁膜で、
該絶縁膜６はシリコン板からなる基板５の表面に熱酸化
法、ＣＶＤ法等の手段により、酸化シリコン（ＳｉＯ
₂ ）、窒化シリコン（Ｓｉ₃ Ｏ₄ ）によって１〔μｍ〕
程度の膜厚をもって形成されている。

【００３７】７は基板５の裏面側からエッチング処理等
を施すことにより形成された凹窪部で、該凹窪部７は裏
面側から絶縁膜６の位置まで達し、該凹窪部６の底部に
対応した基板５の表面側には、後述するヒータ抵抗体８
のヒータ領域１２、上流側抵抗体１４の検出領域１８、
下流側抵抗体２０の検出領域２４がそれぞれ配設され、
この部分の大きさは、例えば１〜２×０．５〔ｍｍ〕程
度となっている。

【００３８】８は基板５の幅方向中間部に配置して設け
られたヒータ抵抗体で、該ヒータ抵抗体８は、白金等の
感温抵抗材料によって０．５〔μｍ〕程度の膜厚をもっ
て形成されている。また、ヒータ抵抗体８は、図４に示
すように、基板５上に設けられた台形状の正側配線領域
９と、該正側配線領域９と隙間１０をもって前記基板５
に対向して配設された台形状の負側配線領域１１と、こ
れら正側配線領域９と負側配線領域１１との長さ方向一
端側に設けられた検出領域としてのヒータ領域１２と、
前記正側配線領域９，負側配線領域１１の長さ方向他端
側に設けられた端子領域１３，１３とによって構成され
ている。また、正側配線領域９と負側配線領域１１は、
検出領域１２と基板５との接触面積よりも広い接触面積
をもって形成されている。

【００３９】そして、各端子領域１３は、図２、図３に
示すように、後述する保護膜２７を正方形状に開口する
ことにより形成された電極パッドとして形成されてい
る。そして、各端子領域１３には、ボンディングワイヤ
が接続され、該ボンディングワイヤを用いて外部の検出
回路（いずれも図示せず）に接続されている。

【００４０】１４は基板５の幅方向一側に配置して設け
られた第１の感温抵抗体としての上流側抵抗体で、該上
流側抵抗体１４は、ヒータ抵抗体８と同じ白金材料によ
って形成され、該上流側抵抗体１４は、略台形状の正側
配線領域１５と、該正側配線領域１５と隙間１６をもっ
て前記基板５に対向して配設された略台形状の負側配線
領域１７と、配線領域１５，１７の長さ方向一端側に設
けられた略Ｕ字状の検出領域１８と、前記配線領域１
５，１７の長さ方向他端側に設けられた端子領域１９，
１９とによって構成されている。そして、配線領域１
５，１７は、検出領域１８と基板５との接触面積よりも
広い接触面積をもって形成されている。

【００４１】２０は基板５の幅方向他側に配置して設け
られた第２の感温抵抗体としての下流側抵抗体で、該下
流側抵抗体２０は、ヒータ抵抗体８、上流側抵抗体１４
と同じ白金材料によって形成され、該下流側抵抗体２０
は、略台形状の正側配線領域２１と、該正側配線領域２
１と隙間２２をもって前記基板５に対向して配設された
略台形状の負側配線領域２３と、配線領域２１，２３の
長さ方向一端側に設けられた略Ｕ字状の検出領域２４
と、前記配線領域２１，２３の長さ方向他端側に設けら
れた端子領域２５，２５とによって構成されている。そ
して、配線領域２１，２３は、検出領域２４と基板５と
の接触面積よりも広い接触面積をもって形成されてい
る。

【００４２】また、ヒータ抵抗体８のうち基板５に対し
て広い接触面積を有する正側配線領域９と負側配線領域
１１は、ヒータ領域１２に比べて電気抵抗は小さくなっ
ているから、該配線領域９，１１はヒータ領域１２と外
部とを接続するための接続部材として構成されている。
さらに、上流側抵抗体１４の配線領域１５，１７、下流
側抵抗体２０の配線領域２１，２３も、検出領域１８，
２４に比べて電気抵抗が小さくなっているから、これら
配線領域１５，１７，２１，２３は検出領域１８，２４
と外部とを接続するための接続部材として構成されてい
る。

【００４３】２６，２６，…は抵抗体８，１４，２０の
厚さ方向に穿設された長方形状、楕円形状等の導通孔
で、該各導通孔２６は、図４に示すように、ヒータ抵抗
体８の配線領域９，１１、上流側抵抗体１４の配線領域
１５，１７、下流側抵抗体２０の配線領域２１，２３に
位置して穿設されている。また、該各導通孔２６は、配
線領域９，１１，１５，１７，２１，２３に対してそれ
ぞれ例えば長さ方向に４個、幅方向に３列配置して設け
られている。

【００４４】２７は抵抗体８，１４，２０と絶縁膜６の
表面を覆うように設けられた保護膜で、該保護膜２７
は、絶縁膜６と同様にＣＶＤ法等により酸化シリコン
（ＳｉＯ₂ ）、窒化シリコン（Ｓｉ₃ Ｏ₄ ）から形成さ
れ、該保護膜２７は抵抗体８，１４，２０の保護を図る
ものである。なお、ヒータ抵抗体８の配線領域９，１
１、上流側抵抗体１４の配線領域１５，１７、下流側抵
抗体２０の配線領域２１，２３の表面に形成された保護
膜２７には、各導通孔２６に対応する部分が凹陥部２７
Ａ，２７Ａ，…となっている。

【００４５】ここで、図６に示すように、各導通孔２６
によって、保護膜２７を形成するとき、該保護膜２７は
各導通孔２６を通過して基板５側の絶縁膜６に導かれ、
保護膜２７にはこの部分が凹陥部２７Ａとなる。また、
各導通孔２６を通して保護膜２７を絶縁膜６に接続する
ことにより、抵抗体８，１４，２０は保護膜２７と絶縁
膜６との間に密着性を高めて固定されている。

【００４６】本実施の形態による流量検出装置４は、上
述の如き構成を有するもので、次に吸入空気の流量検出
動作について説明する。

【００４７】ここで、基板５上には、上流側抵抗体１
４、ヒータ抵抗体８、下流側抵抗体２０を並列に配設し
ているから、図１，図２に示すように、吸入空気が基板
５に沿って矢示Ａ方向から流通する場合には、基板５上
の上流側に位置した上流側抵抗体１４の検出領域１８が
この空気によって冷やされ、下流側に位置した下流側抵
抗体２０の検出領域２４はヒータ領域１２からの熱を受
ける。この結果、上流側抵抗体１４と下流側抵抗体２０
から出力される検出信号に差が発生し、この差を回路ケ
ーシング２内の検出回路に出力し、該検出回路では、吸
入空気の流れ方向と流速を算出することができる。しか
も、ヒータ領域１２、検出領域１８，２４には導通孔２
６が形成されていないから、ヒータ領域１２、検出領域
１８，２４を流れる空気の流れが乱れるのを低減し、検
出領域１８，２４での検出精度を高めることができる。

【００４８】次に、図７ないし図９を参照しつつ、本実
施の形態による流量検出装置４を製造する製造工程につ
いて説明する。なお、図７ないし図９は、図６と同様の
要部を拡大した断面を示しているから、下流側抵抗体２
０等は図示されていないが、他の上流側抵抗体１４、ヒ
ータ抵抗体８と同時に製造されているものとする。

【００４９】まず、図７に示す絶縁膜形成工程では、予
め用意したシリコン材料からなる基板５上に熱酸化法、
ＣＶＤ法等の手段により、酸化シリコン、窒化シリコン
等の絶縁膜６を形成する。

【００５０】次に、図８に示す感温抵抗体形成工程で
は、ＣＶＤ法、スパッタリング法等を用いて絶縁膜６上
にヒータ抵抗体８、上流側抵抗体１４、下流側抵抗体２
０を製造する。このとき、ヒータ抵抗体８の配線領域
９，１１、上流側抵抗体１４の配線領域１５，１７、下
流側抵抗体２０の配線領域２１，２３には、それぞれ複
数個の導通孔２６が形成される。

【００５１】さらに、図９に示す保護膜形成工程では、
前記感温抵抗体形成工程で形成されえた抵抗体８，１
４，２０の表面に、ＣＶＤ法等によって酸化シリコン、
窒化シリコン等の保護膜２７を形成する。このとき、保
護膜２７のうち各導通孔２６に対応した部分は、該導通
孔２６を通して絶縁膜６に接続され、配線領域９，１
１，１５，１７，２１，２３は保護膜２７と絶縁膜６と
の間に密着性を高めた状態で接合される。この後、基板
５を不活性ガス（例えば、アルゴン）、窒素ガス等の雰
囲気中で８００〜１０００℃程度で熱処理を施す。

【００５２】かくして、本実施の形態による流量検出装
置４では、抵抗体８，１４，２０の正側配線領域９，１
５，２１と負側配線領域１１，１７，２３に、それぞれ
複数個の導通孔２６を設け、保護膜２７を該各導通孔２
６を通過させて基板５側の絶縁膜６に接続する構成とし
たから、従来、抵抗体と絶縁膜、抵抗体と保護膜とを接
合するために必要であった金属酸化層からなる密着層を
廃止することができる。これにより、熱処理工程時に密
着層が感温抵抗体内に溶け込んで、感温抵抗体の組成を
変えてしまう等の不具合をなくすことができる。この結
果、ヒータ抵抗体８、上流側抵抗体１４、下流側抵抗体
２０は、その温度係数によるばらつきをなくすことがで
き、流量検出装置４の検出感度を高めることができる。

【００５３】さらに、上述した如く、保護膜２７を抵抗
体８，１４，２０の表面に形成するとき、保護膜２７を
各導通孔２６を通過させて絶縁膜６に接続するようにし
たから、密着層を廃止しても、抵抗体８，１４，２０を
基板５に対して固定することができる。そして、密着層
を廃止することにより、製品毎に感温抵抗体の温度係数
がばらつくのを規制し、流量検出装置の歩留りを高め、
生産性を向上させることができる。

【００５４】一方、本実施の形態では、抵抗体８，１
４，２０のうち、基板５との接触面積の広い配線領域
９，１１，１５，１７，２１，２３に複数個の導通孔２
６を形成しているから、該配線領域９，１１，１５，１
７，２１，２３を絶縁膜６と保護膜２７との間に固定す
ることにより、ヒータ領域１２、検出領域１８，２４等
も基板５に固定することができる。

【００５５】しかも、保護膜２７は各導通孔２６を通し
て絶縁膜６に部分的に固定されているから、保護膜２７
と抵抗体８，１４，２０との熱膨張率の違いによる応力
を緩和することができ、従来、保護膜に発生していたク
ラックの発生を防止し、保護膜２７による各抵抗体８，
１４，２０の保護を確実に行うことができる。これによ
り、流量検出装置４は、その寿命を延ばし、信頼性を高
めることができる。

【００５６】次に、本発明による第２の実施の形態を図
１０に基づいて説明するに、本実施の形態では、基板上
に形成した感温抵抗体を１個とし、正側配線領域と負側
配線領域に形成される導通孔は、正側配線領域と負側配
線領域のうち外周側に形成したことにある。なお、本実
施の形態では前述した第１の実施の形態と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【００５７】３１は本実施の形態に用いられる流量検出
装置、３２は該流量検出装置３１の基台をなすシリコン
板により形成された基板で、該基板３２の表面には絶縁
膜３３が酸化膜、窒化膜等よって形成されている。ま
た、基板３２の裏面側にはエッチング処理等によって凹
窪部３４が形成されている。

【００５８】３５は基板３２に設けられた感温抵抗体
で、該感温抵抗体３５は、白金等の感温抵抗材料によっ
て膜状に形成され、略台形状の正側配線領域３６と、該
正側配線領域３６と隙間３７をもって前記基板３２に対
向して配設された略台形状の負側配線領域３８と、配線
領域３６，３８の長さ方向一端側に設けられた略Ｕ字状
の検出領域３９と、前記配線領域３６，３８の長さ方向
他端側に設けられた端子領域４０，４０とによって構成
されている。そして、配線領域３６，３８は、検出領域
３９と基板３２との接触面積よりも広い接触面積で形成
されている。

【００５９】４１，４１，…は感温抵抗体３５の正側配
線領域３６と負側配線領域３８に形成された長方形状、
楕円形状等の導通孔で、該各導通孔４１は配線領域３
６，３８のうち、幅方向に２列にして形成されている。

【００６０】４２は感温抵抗体３５の表面を覆うように
設けられた保護膜で、該保護膜４２は、絶縁膜３３と同
様にＣＶＤ法等によって酸化膜、窒化膜等よって形成さ
れ、感温抵抗体３５の保護を図るものである。ここで、
保護膜４２は該各導通孔４１を通過して基板３２側の絶
縁膜３３に導かれるところが、保護膜４２の表面には凹
陥部４２Ａとして形成されている。

【００６１】このように構成される本実施の形態でも、
前述した第１の実施の形態と同様に、感温抵抗体３５を
挟んで絶縁膜３３と保護膜４２とを接続することによ
り、該感温抵抗体３５を基板３２に固定することができ
る。

【００６２】なお、前記各実施の形態では、正側配線領
域９，１５，２１，３６を吸入空気の流れに対して上流
側に配設し、負側配線領域１１，１７，２３，３８を下
流側に配設する構成としたが、本発明はこれに限らず、
負側配線領域１１，１７，２３，３８を上流側に配設
し、正側配線領域９，１５，２１，３６を下流側に配設
する構成としてもよい。

【００６３】また、第２の実施の形態では、各導通孔４
１を正側配線領域３６と負側配線領域３８の幅方向に２
列にして形成した場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、図１１の変形例に示すように、配線領域３
６，３８の幅方向中間にも導通孔４１′を形成してもよ
いことは勿論である。

【００６４】また、実施の形態では、流量検出装置を自
動車用エンジン等の吸入空気量の計測に用いる場合を例
に挙げて述べたが、これに限らず、任意の気体の流量ま
たは流速を検出する場合に適用していもよい。

【００６５】さらに、各実施の形態では、絶縁膜６（３
３）、保護膜２７（４２）を酸化シリコン、窒化シリコ
ンによって形成した場合について述べたが、これに限ら
ず、絶縁膜と保護膜に窒化シリコンと酸化シリコンとを
交互に多層に形成した多層膜に代えて用いてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明に
よれば、感温抵抗体に複数個の導通孔を設け、保護膜を
該各導通孔を通過させて基板側の絶縁膜と接続する構成
としたから、感温抵抗体を挟んで絶縁膜と保護膜とを密
着性を高めた状態で接続でき、感温抵抗体を基板に固定
することができる。そして、従来必要であった密着層を
廃止でき、熱処理工程時に感温抵抗体の組成変化をなく
し、流量検出装置の検出感度を高めることができる。さ
らに、製品毎に感温抵抗体の温度係数がばらつくのを規
制でき、製品の歩留りを高め、生産性を向上させること
ができる。

【００６７】しかも、保護膜は絶縁膜に各導通孔を通し
て部分的に固定されているから、熱膨張率の違いによ
り、保護膜と感温抵抗体との間に発生する応力を緩和
し、保護膜にクラックが発生するのを防止し、保護膜の
信頼性を高め、流量検出装置の寿命を延ばすことができ
る。

【００６８】請求項２の発明では、感温抵抗体を、正側
配線領域と、該正側配線領域に隙間をもって対向した負
側配線領域と、これら正側配線領域と負側配線領域との
長さ方向一端側に設けられた検出領域とによって構成
し、各導通孔を感温抵抗体のうち電気抵抗に影響しない
正側配線領域と負側配線領域とに形成したから、保護膜
は該各導通孔を通して絶縁膜まで導かれ、正側配線領域
と負側配線領域は絶縁膜と保護膜との間に挟持され、該
感温抵抗体を基板に固定することができる。

【００６９】また、基板に沿って流体が流れるとき、検
出領域はこの流体によって冷やされて抵抗値が変化し、
この抵抗値の変化を検出信号として、各配線領域を用い
て外部に出力し、この検出信号によって流体の流量（流
速）を検出することができる。

【００７０】請求項３の発明では、正側配線領域と負側
配線領域を、検出領域と基板との接触面積よりも広い接
触面積をもって形成し、接触面積の広い各配線領域は、
従来技術では感温抵抗体との密着性が低く、保護膜にク
ラックが発生し易い部分となるから、この各配線領域に
複数個の導通孔を形成し、該各導通孔を通して保護膜を
絶縁膜に部分的に固定することができる。これにより、
保護膜と絶縁膜との間に感温抵抗体を固定し、保護膜は
絶縁膜に各導通孔を通して部分的に固定されているか
ら、熱膨張率の違いにより、保護膜と感温抵抗体との間
に発生する応力を緩和し、クラックの発生を防止し、保
護膜の信頼性を高め、流量検出装置の寿命を延ばすこと
ができる。

【００７１】請求項４の発明では、各導通孔を、正側配
線領域と負側配線領域の長さ方向に２個以上、幅方向に
２列以上配置して設ける構成としたから、基板から正側
配線領域と負側配線領域とが剥離し易い部分を強化して
接続することができ、基板に対する感温抵抗体の接合強
度を高めることができる。

【００７２】請求項５の発明では、感温抵抗体は、基板
上に設けられた第１の感温抵抗体、ヒータ抵抗体、第２
の感温抵抗体からなり、ヒータ抵抗体を挟んで幅方向一
側に第１の感温抵抗体、幅方向他側に第２の感温抵抗体
を並列に配設する構成としたから、基板に沿って流体が
幅方向一側から流れたとき、第１の感温抵抗体が冷やさ
れ、第２の感温抵抗体はヒータ抵抗体の熱を受けて暖め
られる。そして、第１，第２の感温抵抗体の抵抗値の変
化から、流体の流れ方向と流量（流速）を検出すること
ができる。

【００７３】請求項６の発明では、絶縁膜と保護膜を窒
化シリコン、酸化シリコンまたは窒化シリコンと酸化シ
リコンとの多層膜により形成し、感温抵抗体を白金によ
り形成したから、例えば絶縁膜と保護膜とを同じ窒化シ
リコンによって形成した場合には、保護膜は白金によっ
て形成された感温抵抗体に設けられた各導通孔を通過し
て絶縁膜まで導かれ、感温抵抗体を挟んで絶縁膜と保護
膜とを密着性を高めた状態で接続することができる。し
かも、感温抵抗体を白金により形成しているから、流体
によって感温抵抗体が冷やされたときに抵抗値が変化す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に用いる流量検出装置を筒体
内に配設した状態を示す縦断面図である。

【図２】第１の実施の形態に係る流量検出装置を示す斜
視図である。

【図３】第１の実施の形態に係る流量検出装置を示す平
面図である。

【図４】基板上に形成した感温抵抗体を示す斜視図であ
る。

【図５】図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた検出領域の要
部拡大断面図である。

【図６】図３中の矢示VI−VI方向からみた抵抗体、絶縁
膜、保護膜の接続状態を示す要部拡大断面図である。

【図７】基板の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程
を示す断面図である。

【図８】絶縁膜形成工程で形成した絶縁膜上に感温抵抗
体を形成する感温抵抗体形成工程を示す断面図である。

【図９】感温抵抗体形成工程で形成した感温抵抗体上に
保護膜を形成する保護膜形成工程を示す断面図である。

【図１０】第２の実施の形態による流量検出装置を示す
平面図である。

【図１１】第２の実施の形態による流量検出装置の変形
例を示す平面図である。

【符号の説明】

４，３１ 流量検出装置 ５，３２ 基板 ６，３３ 絶縁膜 ８ ヒータ抵抗体 ９，１５，２１，３６ 正側配線領域 １０，１６，２２，３７ 隙間 １１，１７，２３，３８ 負側配線領域 １２ ヒータ領域（検出領域） １３，１９，２５，４０ 端子領域 １４ 上流側抵抗体（第１の感温抵抗体） １８，２４，３９ 検出領域 ２０ 下流側抵抗体（第２の感温抵抗体） ２６，４１，４１′ 導通孔 ２７，４２ 保護膜 ３５ 感温抵抗体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、該基板上に設けられた絶縁膜
   と、該絶縁膜上に設けられた感温抵抗体と、該感温抵抗
   体の表面を覆って設けられた保護膜とを備えてなる流量
   検出装置において、 前記感温抵抗体には複数個の導通孔を設け、前記保護膜
   は該各導通孔を通過して前記基板側の絶縁膜と接続する
   構成としたことを特徴とする流量検出装置。
2. 【請求項２】 前記感温抵抗体は、前記基板上に設けら
   れた正側配線領域と、該正側配線領域と隙間をもって前
   記基板に対向して配設された負側配線領域と、これら正
   側配線領域と負側配線領域との長さ方向一端側に設けら
   れた検出領域とによって構成し、前記各導通孔は前記正
   側配線領域と負側配線領域とにそれぞれ設けてなる請求
   項１記載の流量検出装置。
3. 【請求項３】 前記正側配線領域と負側配線領域は、検
   出領域と基板との接触面積よりも広い接触面積をもって
   形成してなる請求項２記載の流量検出装置。
4. 【請求項４】 前記各導通孔は、正側配線領域と負側配
   線領域の長さ方向に２個以上、幅方向に２列以上配置し
   て設ける構成としてなる請求項２または３記載の流量検
   出装置。
5. 【請求項５】 前記感温抵抗体は、基板上に設けられた
   第１の感温抵抗体、ヒータ抵抗体、第２の感温抵抗体か
   らなり、ヒータ抵抗体を挟んで幅方向一側に第１の感温
   抵抗体を配設し、幅方向他側に第２の感温抵抗体を配設
   する構成としてなる請求項２，３または４記載の流量検
   出装置。
6. 【請求項６】 前記絶縁膜と保護膜は、窒化シリコン、
   酸化シリコンまたは窒化シリコンと酸化シリコンとの多
   層膜により形成し、前記感温抵抗体は、白金により形成
   してなる請求項１，２，３，４または５記載の流量検出
   装置。