JP2017219401A - 熱式流量センサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、シリコーン系の接着剤を用いて通常の硬化条件で接着を行うと、その後、ヒータから生じた熱により、当該接着剤から低分子シロキサン等のアウトガスが発生するという課題がある。ここで、ヒータから生じた熱は局所的であり、接着剤の外周部は当該熱の影響を受けていないため、接着剤から発生したアウトガスは外部へは放出されない。その結果、接着剤が膨張してダイヤフラム部が変形する。そして、最終的に、熱式流量センサの出力異常を引き起こす。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る熱式流量センサの構成例を示す図である。なお図1Aではセンサチップ2,3と基板4とを接続する信号線の図示を省略し、また、図1Bでは、基板4の図示を省略し、配管1を一部(座繰り面11)のみ図示している。
熱式流量センサは、ヒータ22を用いて、配管(キャピラリ)1内を流れる流体(液体又は気体)の流量を測定するセンサである。この熱式流量センサは、図1に示すように、ガラス管から成り、流体が流れる配管1と、配管1の座繰り面11に貼り付けられたセンサチップ2,3と、センサチップ2,3に接続され、信号の入出力を行う基板4とを備えている。
そして、基板4は、温度センサ31により測定された温度を示す信号を取得し、当該温度よりも一定温度高くなるようにヒータ22を制御する。そして、基板4は、ヒータ22におけるパワーを示す信号を取得することで、流体の流量を測定する。すなわち、熱式流量センサでは、配管1内の流体が静止している場合に周囲に対して一定温度高くなるようにヒータ22により熱を加えた際の熱量と、配管1内の流体が上流側から下流側へ流れている場合に周囲に対して一定温度高くなるようにヒータ22により熱を加えた際の熱量とに、差が生じる。この熱量の差は、配管1内の流体の流量と相関関係がある。よって、熱式流量センサでは、この熱量の差から配管1内を流れる流体の流量を測定できる。
熱式流量センサの製造方法では、まず、図2Aに示すように、配管1の座繰り面11におけるチップ貼り付け箇所に対し、シリコーン系の接着剤5を塗布する(塗布ステップ)。また同様に、配管1の座繰り面11における基板貼り付け箇所に対し、シリコーン系の接着剤5を塗布する。
なお、上記の塗布ステップでは、配管1の座繰り面11に接着剤5を塗布した場合を示したが、センサチップ2,3の上面に接着剤5を塗布してもよい。
また、図示はしていないが、配管1とセンサチップ2,3及び基板4との位置ずれを防ぐため、配管1、センサチップ2,3及び基板4に対して冶具を取付ける。
なお、上記のようにして製造した熱式流量センサを用いて流量計測を行う場合には、ヒータ22の加熱温度が、接着剤5の焼成温度を超えないようにする。これは、焼成温度を超えてヒータ22を加熱してしまうと、アウトガスの発生が飽和されず、再びアウトガスが放出されてしまうためである。
図3の例では、30分程度の加熱で接着剤5の硬化が完了するところ、加熱を継続することで、接着剤5の重量が減少していることが分かる。この重量の減少は、接着剤5から発生したアウトガスが外部に放出されていることを示している。すなわち、ヒータ22による局所的な熱ではアウトガスが接着剤5内に留まってしまうが、熱式流量センサ全体を加熱することで、アウトガスが外部に放出されるものと推測される。なお図3の例では、145度程度の加熱を10時間程度行うことで、接着剤5の重量変化が飽和している。
2 センサチップ
3 センサチップ
4 基板
5 接着剤
10 オーブン
11 座繰り面
21 ダイヤフラム部
22 ヒータ
31 温度センサ
41 接続部
Claims (3)
- 配管と、ヒータを有するセンサチップとを接着したシリコーン系の接着剤に対し、当該接着剤の重量変化が飽和するまで焼成を行う焼成ステップ
を有することを特徴とする熱式流量センサの製造方法。 - 前記焼成ステップは、流量計測における前記ヒータの加熱温度以上の温度で前記焼成を行う
ことを特徴とする請求項1記載の熱式流量センサの製造方法。 - 前記センサチップは、前記ヒータが設けられたダイヤフラム部を有する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の熱式流量センサの製造方法。
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