TWI583944B - 熱流分布測量裝置 - Google Patents

Description

熱流分布測量裝置

本揭示，是有關於熱流分布測量裝置者。

檢出熱流的熱流感測器，具有專利文獻1(日本特開2012-255717號公報)者。此熱流感測器，是使用熱電轉換元件者。具體而言，在絕緣基材形成有複數貫通孔，並且在複數貫通孔被埋入異種金屬材料的第1、第2導電性金屬，第1、第2導電性金屬是交互地被串聯連接者。

例如，具有欲知道某托板狀加熱器是由怎樣的熱能量(熱流)分布進行加熱的情況。且，具有欲知道設在印刷電路基板等的放熱板的放熱分布的情況。

在欲測量加熱器和放熱板等的測量對象物的熱流分布的情況中，考慮將上述的熱流感測器複數使用，將熱流分布測量。例如考慮，在遠離測量對象物的被加熱體的表面設置複數熱流感測器，或將複數熱流感測器貼附 在測量對象物，來進行測量。

但是別體被製造的複數熱流感測器，因為在性能具有個體差，所以欲將熱流分布高精度地測量是困難的。

又，具有使用熱成像裝置將熱分布測量的方法，但是可以由熱成像測量是從紅外線波長所了解的表面溫度的分布。表面溫度的分布，因為不是熱流分布，所以在將表面溫度的分布轉換成熱流分布中，有必要將各式各樣的要素放入計算來解析。因此，由此方法，將熱流分布高精度地測量也是困難的。

本揭示的目的是提供一種可以將熱流分布高精度地測量的熱流分布測量裝置。

依據本揭示的第一態樣的話，熱流分布測量裝置，是具備感測器模組，其具有：使由熱可塑性樹脂所構成的絕緣層被複數積層且具有一面及其相反側的另一面的1個多層基板、及形成於多層基板的內部的複數熱流感測器部。複數熱流感測器部，是各別，由電氣獨立的熱電轉換元件所構成，感測器模組是被配置成使一面與熱流分布的測量對象物相面對時，藉由各熱電轉換元件，在與一面垂直的方向使對應通過多層基板的內部的熱流的電力的輸出發生。

依據本揭示的第二態樣的話，在施加於第一態樣的熱流分布測量裝置，進一步具備，依據由複數熱流感測器部各別發生的電輸出，運算熱流分布的運算部。

在上述第一、第二態樣的熱流分布測量裝置中，構成各熱流感測器部的熱電轉換元件，因為是形成於1個多層基板的內部者，所以由將多層基板製造相同的製造過程被製造。因此，與複數熱流感測器是由別體被製造的情況相比較，可以使各熱電轉換元件的性能個體差減小。

因此，與使用由別體被製造的複數熱流感測器將熱流分布測量的情況相比較，可以將熱流分布高精度地測量。

依據本揭示的第三態樣的話，熱流分布測量裝置是具備感測器模組，其具有：使絕緣層被複數積層且具有一面及其相反側的另一面的1個多層基板、及形成於多層基板的內部的複數熱流感測器部。複數熱流感測器部，是各別由電氣獨立的熱電轉換元件所構成，感測器模組是被配置成使一面與熱流分布的測量對象物相面對時，藉由各熱電轉換元件，從一面及另一面的一方朝向另一方的方向使對應通過多層基板的內部的熱流的電力的輸出發生。

在第三態樣的熱流分布測量裝置，也藉由與第一、第二態樣的熱流分布測量裝置同樣的理由，與使用由別體被製造的複數熱流感測器將熱流分布測量的情況相比較，可以將熱流分布高精度地測量。

1‧‧‧熱流分布測量裝置

2‧‧‧感測器模組

2a‧‧‧一面

2b‧‧‧另一面

3‧‧‧電子控制裝置

4‧‧‧顯示裝置

4a‧‧‧熱流分布畫像

10‧‧‧熱流感測器部

21‧‧‧感測器頭

22‧‧‧支柱

23‧‧‧載台

24‧‧‧一軸方向移動單元

25‧‧‧熱媒體流路

26‧‧‧冷卻用熱媒體

27‧‧‧加熱體

31‧‧‧測量對象物

100‧‧‧絕緣基材

100a‧‧‧一面(表面)

100b‧‧‧另一面(背面)

101‧‧‧第1電氣通孔(貫通孔)

102‧‧‧第2電氣通孔(貫通孔)

110‧‧‧絕緣層

110a，120a‧‧‧一面

110b‧‧‧另一面

111‧‧‧表面圖型

115‧‧‧表面保護構件

115a‧‧‧一面

116‧‧‧配線圖型

117‧‧‧層間連接構件

120‧‧‧背面保護構件

121‧‧‧背面圖型

130‧‧‧第1層間連接構件

131‧‧‧第1導電膏

140‧‧‧第2層間連接構件

141‧‧‧第2導電膏

150‧‧‧組

160‧‧‧吸附紙

170‧‧‧積層體

200、201、202‧‧‧感測器模組

200a‧‧‧一面

200b‧‧‧另一面

對於本揭示的上述目的及其他的目的、特徵和優點，是一邊參照添付的圖面一邊藉由下述的詳細的記載，成為更明確。

第1圖，是顯示第1實施例中的熱流分布測量裝置的構成的意示圖，第2圖，是第1實施例中的熱流分布測量裝置的俯視圖，第3圖，是第2圖中的熱流分布測量裝置的箭頭III方向的側面圖，第4圖，是第1圖中的感測器模組中的1個熱流感測器部的俯視圖，第5圖，是第4圖中的V-V線箭頭視剖面圖，第6圖，是第4圖中的VI-VI線箭頭視剖面圖，第7圖，是省略第1圖中的感測器模組的表面保護構件的俯視圖，第8圖，是第7圖中的領域VIII的放大圖，第9圖(a)~(h)，是說明第1實施例的感測器模組的製造過程用的剖面圖，第10圖，是顯示顯示於第1實施例中的熱流分布測量裝置的顯示裝置的熱流分布畫像的一例的圖，第11圖，是第2實施例中的感測器模組的俯視圖，第12圖，是第2實施例中的熱流分布測量裝置的俯視圖，第13圖，是第12圖中的熱流分布測量裝置的箭頭 XIII方向的側面圖，第14圖，是第3實施例中的感測器模組的俯視圖，第15圖，是第4實施例中的感測器模組的俯視圖，第16圖，是第5實施例中的熱流分布測量裝置的側面圖，第17圖，是第6實施例中的熱流分布測量裝置的側面圖。

以下，對於本揭示的實施例依據圖說明。又，在以下的各實施例中，對於彼此同一或是均等的部分，附加同一符號進行說明。

(第1實施例)

如第1圖所示，本實施例的熱流分布測量裝置1，是具備：感測器模組2、及電子控制裝置3、及顯示裝置4。

感測器模組2，是使將熱流測量的複數熱流感測器部10一體化者。感測器模組2，是具有一面2a(第1面)及其相反側的另一面2b(第2面)(第3圖參照)的平板形狀。在本實施例中，在與一面2a平行的方向，熱流感測器部10是呈矩陣狀被配列。由第1圖中的虛線顯示的1個四角，是顯示作為1個熱流感測器部10功能的部分。如第1圖所示，複數熱流感測器部10，其一方 向及與其垂直的另一方向的長度是各別相同。複數熱流感測器部10，是在一方向及另一方向整齊地並列，在相鄰接的列相面對的熱流感測器部10彼此的位置是一致。

複數熱流感測器部10，是各別電氣獨立，透過配線，與電子控制裝置3連接。又，如後述，熱流感測器部10，是在1個多層基板中，形成有被串聯連接的熱電轉換元件的領域。

電子控制裝置3，是作為運算熱流分布的運算部功能者。電子控制裝置3，是例如，由微電腦、作為記憶手段的記憶體、其周邊電路所構成，依據預先被設定的程式進行規定的運算處理。電子控制裝置3，是依據由複數熱流感測器部10所產生的熱流的檢出結果，運算測量對象物的熱流分布，藉由畫像處理，將熱流分布作為二次元畫像顯示於顯示裝置4。

顯示裝置4，是將熱流分布的二次元畫像顯示者。顯示裝置4，一般可使用畫像顯示裝置。

且如第2、3圖所示，熱流分布測量裝置1，是具備：感測器模組2被設置的感測器頭21、及將感測器頭21支撐的支柱22、及測量對象物31被設置的載台23。

感測器模組2是被設在感測器頭21的下面。因此，感測器模組2的另一面2b是被固定於感測器頭21，感測器模組2的一面2a是與測量對象物31相面對。支柱22，是具有高度調整可能的機構，感測器模組2及 測量對象物31的距離是成為可調整。

接著，說明感測器模組2的具體的構造。感測器模組2，是在1個多層基板中，具有相同內部構造的熱流感測器部10是被複數形成者。因此，以下，說明1個熱流感測器部10的構造。

1個熱流感測器部10，是如第4圖~第6圖所示，使絕緣基材100、絕緣層110、表面保護構件115、背面保護構件120被積層而被一體化，在此被一體化者的內部使第1、第2層間連接構件130、140交互地被串聯連接者。又，第4圖，是1個熱流感測器部10的俯視圖，為了容易理解，省略表面保護構件115、絕緣層110顯示。且，第4圖，雖不是剖面圖，但是為了容易理解在第1、第2層間連接構件130、140施加剖面線。

絕緣基材100，是由聚醚乙醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的熱可塑性樹脂薄膜所構成。且，使朝厚度方向貫通的複數第1、第2電氣通孔101、102相互不同的方式形成鋸齒圖型。第1、第2電氣通孔101、102，是從絕緣基材100的一面100a至另一面100b為止貫通的貫通孔。

又，本實施例的第1、第2電氣通孔101、102，雖是作成從表面100a朝向背面100b使徑一定的圓筒狀，但是從表面100a朝向背面100b使徑變小地形成錐面狀也可以。且，徑是從背面100b朝向表面100a變小的錐面狀也可以，作成角筒狀也可以。

且第1層間連接構件130是被配置在第1電氣通孔101中，在第2電氣通孔102中被配置有第2層間連接構件140。即，在絕緣基材100中，第1、第2層間連接構件130、140是成為相互不同地配置。

如此，因為在第1、第2電氣通孔101、102內配置第1、第2層間連接構件130、140，所以藉由將第1、第2電氣通孔101、102的數量和徑、間隔等適宜變更，第1、第2層間連接構件130、140的高密度化就成為可能。由此，可以加大由交互地被串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140發生的電動勢即電壓，熱流感測器部10可高靈敏度化。

第1、第2層間連接構件130、140，是使塞貝克效果發揮的方式，由彼此不同的導電體所構成的第1、第2導電體。導電體，是金屬或半導體。例如，第1層間連接構件130，是構成P型的Bi-Sb-Te合金的粉末，是由維持燒結前的複數金屬原子的結晶構造的方式被固相燒結的金屬化合物所構成。且，第2層間連接構件140，是構成N型的Bi-Te合金的粉末，是由維持燒結前的複數金屬原子的結晶構造的方式被固相燒結的金屬化合物所構成。如此，形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬，是在複數金屬原子維持該金屬原子的結晶構造的狀態下被燒結的燒結合金。由此，可以加大由交互地被串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140發生的電動勢，熱流感測器部10可高靈敏度化。

在絕緣基材100的表面100a中，配置有絕緣層110。絕緣層110，是由聚醚乙醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的熱可塑性樹脂薄膜構成。此絕緣層110，是在與絕緣基材100相面對的一面110a側使銅箔等被圖案化的複數表面圖型111彼此分離地形成。且，各表面圖型111是與各別第1、第2層間連接構件130、140適宜地電連接。

具體而言，如第5圖所示，將相鄰接的1個第1層間連接構件130及1個第2層間連接構件140設為1個組150時，各組150的第1、第2層間連接構件130、140是與相同表面圖型111連接。即，各組150的第1、第2層間連接構件130、140是透過表面圖型111被電連接。又，在本實施例中，沿著一方向(第5圖中紙面左右方向)相鄰接的1個第1層間連接構件130及1個第2層間連接構件140是被設成1個組150。

在絕緣基材100的背面100b中，配置有背面保護構件120。背面保護構件120，是由：聚醚乙醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的熱可塑性樹脂薄膜構成。在背面保護構件120中，在與絕緣基材100相面對的一面120a側使銅箔等被圖案化的複數背面圖型121是彼此分離地形成。且，各背面圖型121是各別與第1、第2層間連接構件130、140適宜地電連接。

具體而言，如第5圖所示在一方向相鄰接的2 個組150中，一方的組150的第1層間連接構件130及另一方的組150的第2層間連接構件140是與相同背面圖型121連接。即，橫跨組150使第1、第2層間連接構件130、140透過相同的背面圖型121被電連接。

且如第6圖所示，在1個熱流感測器部10的緣部中，沿著與一方向垂直交叉的另一方向(第4圖中紙面左右方向，第6圖中紙面左右方向)相鄰接的第1、第2層間連接構件130、140是與相同背面圖型121連接。

如此，各組150，是被串聯連接，並且在一方向(第4圖中紙面上下方向)被連接者，但是使反覆折返的方式，被配置於多層基板內。又，一組彼此連接的第1、第2層間連接構件130、140是將1個熱電轉換元件構成。因此，1個熱流感測器部10，是具備被串聯連接的複數熱電轉換元件。又，複數熱流感測器部10，是各別電氣獨立，在各熱流感測器部10與電子控制裝置3電連接。在本說明書中，對於將1個熱流感測器部10構成的電力地串聯地連接的複數熱電轉換元件，稱為電氣獨立的熱電轉換元件。

且在絕緣層110的另一面110b中，配置有表面保護構件115。表面保護構件115，是由聚醚乙醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的熱可塑性樹脂薄膜構成。如第6圖所示，表面保護構件115，是在與絕緣層110側相面對的一面115a側形成有銅箔等被圖案化的複數配線圖型116。此配線圖型 116，是在1個熱流感測器部10內，透過：如上述被串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140的端部、及形成於絕緣層110的層間連接構件117，被電連接。

複數配線圖型116，是如第7、8圖所示，從各熱流感測器部10的位置延伸至感測器模組2的緣部為止。由此，2條的配線是從1個熱流感測器部10形成至感測器模組2的緣部為止。又，第7圖，是省略表面保護構件115的感測器模組2的俯視圖，為了容易理解，在配線圖型116之中作為連接部功能的部分施加剖面線。在感測器模組2的緣部中，如第6圖所示，配線圖型116的一部分是露出。此配線圖型116的露出的部分，是構成將各熱流感測器部10及電子控制裝置3連接用的連接端子。

如此，在本實施例中，將與各熱流感測器部10連接的配線圖型116，形成於與形成有第1、第2層間連接構件130、140、表面圖型111及背面圖型121的層不同的層(第7圖參照)。在將別體的熱流感測器複數使用的情況中，將複數熱流感測器貼附在測量對象物時，成為在相鄰接的熱流感測器彼此之間有需要將配線配置的空間。對於此，依據本實施例，因為是成為在相鄰接的熱流感測器之間不需要將配線配置的空間，所以可以將複數熱流感測器部10密地配置。

以上是本實施例中的熱流感測器部10的基本的構成。如上述，構成1個熱流感測器部10的熱電轉換元件，是使被埋入複數第1、第2電氣通孔101、102的 第1、第2層間連接構件130、140交互地被串聯連接者。且，構成複數熱流感測器部10的各第1、第2層間連接構件130、140，是形成於相同的絕緣基材100。

複數熱流感測器部10，是各別將對應多層基板的雙面的溫度差的感測器訊號(電動勢)朝電子控制裝置3輸出。雙面的溫度差若變化的話，由交互地被串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140發生的電動勢會變化。因此，可以從由熱流感測器部10發生的電動勢，將通過熱流感測器部10的熱流或是熱流束算出。

對於上述感測器模組2的製造方法一邊參照第9圖(a)~(h)一邊說明。在第9圖(a)~(h)中，將1個熱流感測器部10顯示，對應第5圖。

首先，如第9圖(a)所示，準備絕緣基材100，將複數第1電氣通孔101藉由鑽頭或雷射等形成。

接著，如第9圖(b)所示，將第1導電膏131充填至各第1電氣通孔101。又，將第1導電膏131充填至第1電氣通孔101的方法(裝置)，是採用本申請人的日本特願2010-50356號(日本特開2011-187619號公報)的方法(裝置)較佳。

簡單地說明的話，背面100b是透過吸附紙160與吸附紙160相面對的方式將絕緣基材100配置在無圖示的保持台上。且，將第1導電膏131熔融，且將第1導電膏131充填至第1電氣通孔101內。由此，第1導電膏131的有機溶劑的大部分是被吸附在吸附紙160，合金 的粉末是密接配置在第1電氣通孔101。

又，吸附紙160，是可以將第1導電膏131的有機溶劑吸收的材質者的話即可，一般使用上質紙等。且，第1導電膏131，是使用對於將金屬原子維持規定的結晶構造的Bi-Sb-Te合金的粉末加上融點為43℃的石蠟等的有機溶劑而膏化者。因此，將第1導電膏131充填時，絕緣基材100的表面100a是在被加熱至約43℃的狀態下進行。

接著，如第9圖(c)所示，將複數第2電氣通孔102藉由鑽頭或雷射等形成於絕緣基材100。此第2電氣通孔102，是如上述，成為與第1電氣通孔101彼此不同，與第1電氣通孔101一起構成鋸齒圖型地形成。

接著，如第9圖(d)所示，將第2導電膏141充填至各第2電氣通孔102。又，此過程，可以由與上述第9圖(b)同樣的過程進行。

即，再度，背面100b是透過吸附紙160與吸附紙160相面對的方式將絕緣基材100配置於無圖示的保持台上之後，將第2導電膏141充填至第2電氣通孔102內。由此，第2導電膏141的有機溶劑的大部分是被吸附在吸附紙160，合金的粉末是密接配置在第2電氣通孔102。

第2導電膏141，是使用對於將與構成第1導電膏131的金屬原子相異的金屬原子維持規定的結晶構造的Bi-Te合金的粉末加上融點為常溫的松油(Terpineol) 等的有機溶劑而膏化者。即，構成第2導電膏141的有機溶劑，是使用融點比構成第1導電膏131的有機溶劑低者。且，將第2導電膏141充填時，是在絕緣基材100的表面100a被保持在常溫的狀態下進行。換言之，在被包含於第1導電膏131的有機溶劑被固化的狀態下，進行第2導電膏141的充填。由此，抑制第2導電膏141被混入第1電氣通孔101。

又，被包含於第1導電膏131的有機溶劑被固化的狀態，是在上述第9圖(b)的過程中，不被吸附在吸附紙160而使殘存在第1電氣通孔101的有機溶劑被固化的狀態。

且在與上述各過程不同的過程，如第9圖(e)及第9圖(f)所示，在絕緣層110及背面保護構件120之中與絕緣基材100相面對的一面110a、120a形成銅箔等。且，藉由將此銅箔適宜地圖案化，準備形成有彼此分離的複數表面圖型111的絕緣層110、形成有彼此分離的複數背面圖型121的背面保護構件120。且，如第7圖所示，準備形成有複數配線圖型116的表面保護構件115。

其後，如第9圖(g)所示，將背面保護構件120、絕緣基材100、絕緣層110、表面保護構件115依序積層而構成積層體170。

接著，如第9圖(h)所示，將此積層體170配置於無圖示的一對的沖壓板之間，藉由從積層方向的上 下雙面在真空狀態下一邊加熱一邊加壓，將積層體170一體化。具體而言，第1、第2導電膏131、141是被固相燒結而形成第1、第2層間連接構件130、140，並且加熱至使第1、第2層間連接構件130、140及表面圖型111及背面圖型121連接的方式一邊加壓將積層體170一體化。

又，雖無特別限定，將積層體170一體化時，在積層體170及沖壓板之間配置岩棉紙等的緩衝材也可以。如以上，上述感測器模組2被製造。

接著，說明使用本實施例的熱流分布測量裝置1的熱流分布的測量方法。

如第2、3圖所示，將測量對象物31載置在載台23，將測量對象物31與感測器模組2的一面2a相面對。將感測器頭21的高度調整，將感測器模組2設成與測量對象物31接觸或是非接觸的狀態。

且來自測量對象物31的熱流或是朝向測量對象物31的熱流，是在與感測器模組2的一面2a及另一面2b垂直的方向，藉由通過感測器模組2，使電動勢從各熱流感測器部10朝電子控制裝置3被輸出。

電子控制裝置3，是依據各熱流感測器部10的電動勢，藉由運算熱流分布，就可獲得測量對象物31的熱流分布。進一步，電子控制裝置3進行畫像處理，藉由將熱流分布的二次元畫像顯示於顯示裝置4，就可以將測量對象物31的熱流分布由二次元畫像確認。例如，如 第10圖所示，顯示來自對應測量對象物31的領域的熱流的大小的熱流分布畫像4a是顯示於顯示裝置4。又，在本實施例中，1個熱流感測器部10，是對應熱流分布畫像4a的最小單位也就是一畫素(第10圖中的1個四角)。

如以上說明，本實施例的熱流分布測量裝置1，是使用：在1個多層基板的內部，形成有複數熱流感測器部10的感測器模組2。構成各熱流感測器部10的熱電轉換元件，即，第1、第2層間連接構件130、140，因為是形成於1個多層基板的內部者，所以由將多層基板製造的相同的製造過程被製造。因此，與複數熱流感測器是由別體被製造的情況相比較，可以使各熱電轉換元件的性能個體差減小。

因此，依據本實施例的熱流分布測量裝置1的話，與使用由別體被製造的複數熱流感測器將熱流分布測量的情況相比較，可以將熱流分布高精度地測量。

且本實施例的熱流分布測量裝置1，可以在將感測器模組2對於測量對象物31接觸的狀態和非接觸的狀態下，將熱流分布測量。

在此，在將由別體被製造的複數熱流感測器與測量對象物31接觸的狀態下測量的情況，有必要將複數熱流感測器的接觸狀態均一化。但是，由手動作業將複數熱流感測器貼附在各測量對象物的話，因為在接觸狀態會發生差異，所以將複數熱流感測器的接觸狀態均一化是困難的。

對於此，在本實施例中，在將感測器模組2對於測量對象物31接觸的狀態下測量的情況，因為將1個感測器模組2與測量對象物31接觸，所以各熱流感測器部10的接觸狀態的均一化成為可能。

又，在本實施例中，雖求得通過1個熱流感測器部10的熱流，作為熱流分布，測量了1個熱流感測器部10的單位面積的熱流的分布，但是熱流分布，是將各熱流感測器部10的熱流束的分布測量也可以。順便一提，熱流，是流動於每單位時間的熱能量的量，單位是使用W。熱流束，是在單位時間將單位面積橫切的熱量，單位是使用W/m²。

(第2實施例)

如第11圖所示，在本實施例的熱流分布測量裝置1中，使用：複數熱流感測器部10是在一方向D1被配置成一列，在一方向D1長地延伸的形狀的感測器模組200。此感測器模組200，是對於第1實施例的感測器模組2，將複數熱流感測器部10的數量變更者。感測器模組200的內部構造及製造方法是與第1實施例相同。且，感測器模組200的各熱流感測器部10，是與第1實施例同樣地，透過電子控制裝置3被配線連接。

如第12、13圖所示，本實施例的熱流分布測量裝置1，是具備：感測器頭21、及一軸方向移動單元24、及載台23。

本實施例的感測器頭21，是在一方向D1長地延伸的形狀。使感測器頭21的長度方向及感測器模組2的長度方向D1一致，感測器模組200是被設在感測器頭21的下面。因此，感測器模組200的另一面200b是被固定於感測器頭21，感測器模組200的一面200a是與測量對象物31相面對。

一軸方向移動單元24，是將感測器頭21朝一軸方向移動的移動裝置。感測器頭21的移動方向D2，是與感測器模組2的長度方向D1垂直的方向。一軸方向移動單元24，可以採用周知的機構。一軸方向移動單元24，是藉由電子控制裝置3使其移動被控制。且，電子控制裝置3，可以將感測器頭21的位置資訊取得。例如，在一軸方向移動單元24，安裝有將感測器頭21的位置資訊取得用的無圖示的感測器，電子控制裝置3，是依據來自此感測器的感測器訊號，將感測器頭21的位置資訊取得。

接著，說明使用本實施例的熱流分布測量裝置1的熱流分布的測量方法。

如第12、13圖所示，將測量對象物31載置在載台23，使測量對象物31與感測器模組200的一面200a相面對。將感測器頭21的高度調整，將感測器模組200作成與測量對象物31非接觸的狀態。

且在熱流分布的測量時，將感測器頭21移動。由此，感測器模組200，是在測量對象物31的表面 上移動。此時，來自測量對象物31的熱流或是朝向測量對象物31的熱流，是在與感測器模組200的一面200a及另一面200b垂直的方向，藉由通過感測器模組200，使由複數熱流感測器部10發生的電動勢朝電子控制裝置3被輸出。

在此，電子控制裝置3，是依據：各熱流感測器部10的電動勢、及該電動勢被輸出時的感測器頭21的位置資訊，運算熱流分布。由此，與第1實施例同樣地，可獲得測量對象物31的熱流分布。

(第3實施例)

在第2實施例中，複數熱流感測器部10雖是使用被配置成一列的感測器模組200，但是在本實施例中，如第14圖所示，使用複數熱流感測器部10被配置成2列的感測器模組201。

進一步，在此感測器模組201中，在相鄰接的列將相面對的熱流感測器部10彼此的位置，在1個列中的複數熱流感測器部10的列方向也就是一方向D1偏離規定距離。在本實施例中，此規定距離，是1個熱流感測器部10的寬度的1/2的長度L1。

在本實施例中，也與第2實施例同樣地，一邊朝對於一方向D1垂直的方向移動一邊將熱流分布測量。

如此，藉由使用相鄰接的列被規定距離錯開 地配置的感測器模組201，與將1個熱流感測器部10的寬度設為規定距離L1時同樣，可以將熱流分布測量。因此，依據本實施例，即使未減小1個熱流感測器部10的面積，仍可以提高熱流分布測量的分解能。即，可以減小顯示於顯示裝置4的熱流分布畫像4a的一畫素。

(第4實施例)

本實施例，是如第15圖所示，使用複數熱流感測器部10被配置成3列的感測器模組202。此感測器模組202，也與第2實施例同樣地，相鄰接的列是被規定距離錯開地配置。在本實施例中，此規定距離，是1個熱流感測器部10的寬度的1/3的長度L2。如此，藉由將列的數量增加並且減小規定距離，分解能就可以更提高。

(第5實施例)

本實施例，是如第16圖所示，對於第1實施例說明的第3圖的熱流分布測量裝置1，追加了熱媒體流路25。

在本實施例中，在感測器頭21的內部設有熱媒體流路25。熱媒體流路25，是讓將感測器模組2冷卻的冷卻用熱媒體26流動者。冷卻用熱媒體可以使用一般的不凍液等的冷卻液。在本實施例中，熱媒體流路25，是無圖示的放熱器，與泵等連接。藉此，構成規定溫度的冷卻液循環的冷卻液循環迴路。

在此，與本實施例相異，在感測器頭21未設有熱媒體流路25的情況，在從發熱體也就是測量對象物31被放出的熱流的熱流分布的測量時，藉由測量對象物31使感測器模組2被加熱，使感測器模組2的溫度上昇。因此，與時間經過一起，通過各熱流感測器部10的熱流會變化，各熱流感測器部10的熱流測量值會變化。即，各熱流感測器部10的熱流測量值會偏移。

對於此，在本實施例中，在感測器頭21即感測器模組2的另一面2b側，設有讓將感測器模組2冷卻的冷卻用熱媒體26流動的熱媒體流路25。因此，在從發熱體也就是測量對象物31被放出的熱流的熱流分布的測量時，藉由將冷卻液流動於熱媒體流路25，就可以將感測器模組2的另一面2b由冷卻液冷卻。

由此，感測器模組2也藉由測量對象物31被加熱，可以將感測器模組2的溫度接近一定，可以使通過各熱流感測器部10的熱流穩定化。此結果，可以抑制各熱流感測器部10的熱流測量值的偏移。

又，在本實施例中，藉由無圖示的溫度感測器測量感測器模組2的溫度，電子控制裝置3是依據所測量的感測器模組2的溫度，將流動於熱媒體流路25的冷卻用熱媒體26的流量控制，將感測器模組2的溫度一定地維持的方式調整較佳。

且在本實施例中，雖在感測器頭21的內部設有冷卻用熱媒體26流動的熱媒體流路25，但是可取代熱 媒體流路25，而設置放熱板、熱配管等的其他的冷卻體也可以。

且在本實施例中，雖說明了測量對象物31是發熱體的情況，但是測量對象物31是吸熱體的情況中，可取代冷卻用熱媒體26，使用將測量對象物31加熱的加熱用熱媒體。由此，與本實施例同樣地，感測器模組2也藉由測量對象物31被冷卻，可以將感測器模組2的溫度接近一定，可以使通過各熱流感測器部10的熱流穩定化。此結果，可以抑制各熱流感測器部10的熱流測量值的偏移。又，此情況時，也可取代加熱用熱媒體流動的熱媒體流路25，設置電加熱器等的加熱體也可以。

(第6實施例)

本實施例，是如第17圖所示，在由第5實施例說明的第16圖的熱流分布測量裝置1，將載台23變更成加熱體27者。

在本實施例中，在測量對象物31的感測器模組2側的面相反側的面，配置加熱體27。加熱體27，是將測量對象物31加熱者，由電加熱器等構成。

且在使用熱流分布測量裝置1的熱流分布的測量中，在將測量對象物31由加熱體27加熱的狀態下，與第5實施例同樣地測量。

依據本實施例，可以將從加熱體27被放出並通過測量對象物31的熱流的熱流分布測量。因此，可以 將測量對象物31的絕熱性的分布正確地測量，可以將測量對象物31的絕熱性能評價。

(其他的實施例)

本揭示不限定於上述的實施例，如下述，可適宜地變更。

(1)在上述的各實施例中，雖依據由熱流感測器部發生的電動勢(電壓值)，將熱流算出，但是可取代電壓值，依據電流值算出也可以。總而言之，可以依據由熱流感測器部發生的電壓和電流的電力的輸出，將熱流算出。

(2)在上述各實施例中，形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬，雖各別是Bi-Sb-Te合金、Bi-Te合金，但是其他的合金也可以。在上述各實施例中，形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬的雙方被固相燒結的燒結合金，至少一方是被固相燒結的燒結合金即可。由此，與不是形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬的雙方被固相燒結的燒結金屬的情況相比較，可以加大電動勢。

(3)在上述各實施例中，構成感測器模組的多層基板，是使由熱可塑性樹脂構成的絕緣層被複數積層者，但是熱可塑性樹脂以外的絕緣層是被複數積層者也可以。熱可塑性樹脂以外的絕緣層，可舉例熱硬化性樹脂等。

(4)在上述各實施例中，多層基板，雖是絕緣基材100、絕緣層110、表面保護構件115、背面保護構件120 被積層的構成，但是複數絕緣層被積層的話，多層基板是其他的構成也可以。即，多層基板，其複數絕緣層的1個，具有形成有複數貫通孔101、102的絕緣基材100即可。被配置於絕緣基材100兩側的絕緣層的數量可任意地變更。

(5)在第1實施例中，雖說明了在與感測器模組2的一面2a及另一面2b垂直的方向，熱流是藉由通過感測器模組2，使電動勢從各熱流感測器部10被輸出，但是電動勢是從各熱流感測器部10被輸出，不限於在與感測器模組2的一面2a及另一面2b垂直的方向，熱流通過感測器模組2的情況。在從感測器模組2的一面2a及另一面2b的一方朝向另一方的方向，熱流通過感測器模組2的情況時，電動勢是從各熱流感測器部10被輸出。此在第1實施例以外的上述各實施例也同樣。例如，在第2實施例中，在從感測器模組200的一面200a及另一面200b的一方朝向另一方的方向，熱流通過感測器模組200的情況時，電動勢也從各熱流感測器部10被輸出。

(6)第1實施例的感測器模組2，雖是在與一面2a平行的方向，複數熱流感測器部10是呈矩陣狀被配列，但是複數熱流感測器部10的配列方向，不是與一面2a完全地平行的方向，而對於一面2a傾斜的方向也可以。總而言之，沿著一面2a的方向，複數熱流感測器部10被配列即可。又，沿著一面2a的方向，是包含：與一面2a完全地平行的方向、和對於一面2a平行地接近的方向的意 思。此在第2~第4實施例的感測器模組200、201、202等也同樣。

(7)在第2~第4實施例中，一軸方向移動單元24的移動方向，是對於複數熱流感測器部10被配列的一方向D1垂直的方向，但是不對於一方向D1垂直的方向也可以。一軸方向移動單元24的移動方向，是對於一方向D1交叉的方向即可。

(8)上述各實施例，並非彼此之間無關係，除了明顯不可組合的情況以外，可適宜地組合。且，在上述各實施例中，構成實施例的要素，除了特別明示的情況及原理上明顯必須的情況等以外，不用說當然不一定必要。

本揭示，雖依據實施例記載，但是本揭示不限定於該實施例和構造。本揭示，也包含各式各樣的變形例和均等範圍內的變形。此外，各式各樣的組合和形態，進一步，包含只有其中一要素、其以上、或是其以下的其他的組合和形態，也被包含於本揭示的範疇和思想範圍者。

1‧‧‧熱流分布測量裝置

2‧‧‧感測器模組

2a‧‧‧一面

3‧‧‧電子控制裝置

4‧‧‧顯示裝置

10‧‧‧熱流感測器部

Claims (10)

1. 一種熱流分布測量裝置，具備感測器模組(2、200、201、202)，其具有：使由熱可塑性樹脂所構成的絕緣層(100、110、120)被複數積層且具有一面(2a、200a)及其相反側的另一面(2b、200b)的1個多層基板、及形成於前述多層基板的內部的複數熱流感測器部(10)，前述複數熱流感測器部，是各別由電氣獨立的熱電轉換元件所構成，前述感測器模組是被配置成使前述一面與熱流分布的測量對象物(31)相面對時，藉由各前述熱電轉換元件，在與前述一面垂直的方向使對應通過前述多層基板的內部的熱流的電力的輸出發生，前述多層基板，是具有：形成有作為複數前述絕緣層的1個複數貫通孔(101、102)的絕緣基材(100)、及被埋入前述複數貫通孔且由不同的導電體構成的第1、第2導電體(130、140)，前述熱電轉換元件，是使前述第1、第2導電體(130、140)交互地被串聯連接者，構成前述複數熱流感測器部的各個之前述第1、第2導電體，是形成於相同的前述絕緣基材。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的熱流分布測量裝置，其中，進一步具備，依據由前述複數熱流感測器部各別發生的前述輸出，運算熱流分布的運算部(3)。
3. 如申請專利範圍第2項所記載的熱流分布測量裝置，其中，在與前述一面平行的方向中，前述複數熱流感測器部是在一方向被一列配置或是複數列並列配置，在對於前述一方向垂直的方向，具備將前述感測器模組移動的移動裝置(24)，前述運算部，是將前述感測器模組移動時，依據：由前述複數熱流感測器部各別發生的前述輸出、及前述輸出發生時的前述感測器模組的位置，運算熱流分布。
4. 如申請專利範圍第3項所記載的熱流分布測量裝置，其中，前述複數熱流感測器部是在一方向被複數列並列配置，並且在相鄰接的列使相面對的前述熱流感測器部彼此在前述一方向被錯開規定距離(L1、L2)地配置。
5. 如申請專利範圍第1項所記載的熱流分布測量裝置，其中，在與前述一面平行的方向中，前述複數熱流感測器部是呈矩陣狀被配列。
6. 如申請專利範圍第1項所記載的熱流分布測量裝置，其中，具備：設在前述感測器模組的前述另一面側，將前述感測器模組冷卻的冷卻體(26)或是將前述感測器模組加熱的加熱體。
7. 一種熱流分布測量裝置， 具備感測器模組(2、200、201、202)，其具有：絕緣層(100、110、120)被複數積層且具有一面(2a、200a)及其相反側的另一面(2b、200b)的1個多層基板、及形成於前述多層基板的內部的複數熱流感測器部(10)，前述複數熱流感測器部，是各別由電氣獨立的熱電轉換元件所構成，前述感測器模組是被配置成使前述一面與熱流分布的測量對象物(31)相面對時，藉由各前述熱電轉換元件，從前述一面及前述另一面的一方朝向另一方的方向使對應通過前述多層基板的內部的熱流的電力的輸出發生，前述多層基板，是具有：形成有作為複數前述絕緣層的1個複數貫通孔(101、102)的絕緣基材(100)、及被埋入前述複數貫通孔且由不同的導電體構成的第1、第2導電體(130、140)，前述熱電轉換元件，是使前述第1、第2導電體(130、140)交互地被串聯連接者，構成前述複數熱流感測器部的各個之前述第1、第2導電體，是形成於相同的前述絕緣基材。
8. 如申請專利範圍第7項所記載的熱流分布測量裝置，其中，進一步具備，依據由前述複數熱流感測器部各別發生的前述輸出，運算熱流分布的運算部(3)。
9. 如申請專利範圍第8項所記載的熱流分布測量裝 置，其中，在沿著前述一面的方向中，前述複數熱流感測器部是在一方向被一列配置或是複數列並列配置，在對於前述一方向交叉的方向，具備將前述感測器模組移動的移動裝置(24)，前述運算部，是將前述感測器模組移動時，依據：由前述複數熱流感測器部各別發生的前述輸出、及前述輸出發生時的前述感測器模組的位置，運算熱流分布。
10. 如申請專利範圍第7或8項所記載的熱流分布測量裝置，其中，在沿著前述一面的方向，前述複數熱流感測器部是呈矩陣狀被配列。