JPH07159215A - Mass flowsensor - Google Patents
Mass flowsensorInfo
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- JPH07159215A JPH07159215A JP5339652A JP33965293A JPH07159215A JP H07159215 A JPH07159215 A JP H07159215A JP 5339652 A JP5339652 A JP 5339652A JP 33965293 A JP33965293 A JP 33965293A JP H07159215 A JPH07159215 A JP H07159215A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、流体の質量流量を計
測するマスフローメータまたは流体の質量流量を計測し
流体流量を制御するマスフローコントローラに用いられ
る質量流量センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass flow meter used in a mass flow meter for measuring a mass flow rate of a fluid or a mass flow controller for measuring a mass flow rate of a fluid and controlling the fluid flow rate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は、従来より一般的に用いられてい
るマスフローメータを示すもので、この図において、１
は本体ブロックで、その一端側にはガスなどの流体が流
入する入口２が形成され、他端側には流体出口３が形成
されるとともに、内部に流体入口２と流体出口３とを結
ぶようにして流体流路４が形成してあり、この流体流路
４には定流量特性を有するバイパス素子５が設けてあっ
て、バイパス部６に構成されている。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a mass flow meter generally used in the past.
Is a main body block, and an inlet 2 through which a fluid such as gas flows is formed at one end side thereof, a fluid outlet 3 is formed at the other end side thereof, and the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3 are connected to each other inside. A fluid flow path 4 is formed in the fluid flow path 4, and a bypass element 5 having a constant flow rate characteristic is provided in the fluid flow path 4 and configured as a bypass section 6.
【０００３】７は本体ブロック１の上部に設けられるセ
ンサ固定ベースである。このセンサ固定ベース７には、
本体ブロック１内の流路４と連通路８を介して連通する
孔９を備えたスリーブ１０が着脱自在に設けてある。１
１はシール部材である。１２は質量流量センサで、スリ
ーブ１０に対して抵抗溶接などの手法により接続され、
センサ固定ベース７および本体ブロック１に垂直かつ逆
Ｕ字状に立設された測定流路としての細管１３と、この
細管１３の中央の水平部分１３ａの外周に巻設された２
つの感熱抵抗体１４，１５とからなる。なお、感熱抵抗
体１４，１５は、感熱特性などが互いに等しいものが選
ばれる。Reference numeral 7 is a sensor fixing base provided on the upper part of the main body block 1. In this sensor fixed base 7,
A sleeve 10 having a hole 9 communicating with the flow path 4 in the main body block 1 via a communication passage 8 is detachably provided. 1
Reference numeral 1 is a seal member. A mass flow sensor 12 is connected to the sleeve 10 by a technique such as resistance welding,
A thin tube 13 as a measurement flow path that is vertically installed in the sensor fixing base 7 and the main body block 1 in a vertical and inverted U shape, and 2 wound around the outer periphery of a horizontal portion 13a at the center of the thin tube 13.
It consists of two heat-sensitive resistors 14 and 15. The heat sensitive resistors 14 and 15 are selected to have the same heat sensitive characteristics.
【０００４】１６はセンサ固定ベース７の上面に抵抗溶
接などによって設けられるハーメチック端子で、感熱抵
抗体１４，１５は、ハーメチック端子１６のリードピン
を介してブリッジ回路（図示してない）に接続される。
１７はセンサ部１２やハーメチック端子１６などを収納
しこれらをカバーするためのセンサケースである。な
お、本体ブロック１、スリーブ１０、細管１３などは、
ステンレス、ニッケル、コバールなどの耐腐食性に優れ
た金属よりなる。Reference numeral 16 is a hermetic terminal provided on the upper surface of the sensor fixing base 7 by resistance welding or the like. The heat-sensitive resistors 14 and 15 are connected to a bridge circuit (not shown) via the lead pins of the hermetic terminal 16. .
Reference numeral 17 denotes a sensor case for accommodating and covering the sensor unit 12, the hermetic terminal 16, and the like. In addition, the main body block 1, the sleeve 10, the thin tube 13, etc.,
It is made of metal with excellent corrosion resistance such as stainless steel, nickel, and Kovar.
【０００５】そして、上記マスフローメータにおいて
は、細管１３内に流体が流れると、上流側の感熱抵抗体
１４は、流体によって熱を奪われて冷却され、下流側の
感熱抵抗体１５は、流体によって上流側から運ばれてく
る熱によって加熱される。この熱バランスの変化によっ
て、前記流体の質量流量が検知される。In the above mass flow meter, when a fluid flows in the thin tube 13, the heat sensitive resistor 14 on the upstream side is deprived of heat by the fluid and cooled, and the heat sensitive resistor 15 on the downstream side is cooled by the fluid. It is heated by the heat carried from the upstream side. The change in the heat balance detects the mass flow rate of the fluid.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の質量
流量センサ１２は、内径が０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度のス
テンレス鋼よりなる細管１３にポリイミド樹脂などで絶
縁被覆した数１０μｍ程度の線材を適宜の間隔をおいて
手作業で巻き付けて感熱抵抗体１４，１５としてなるも
のであったため、次のような問題があった。In the conventional mass flow sensor 12, a thin tube 13 made of stainless steel having an inner diameter of 0.3 mm to 1 mm and having an insulation coating of polyimide resin or the like is used as a wire material of about several tens of μm. Since the heat-sensitive resistors 14 and 15 are manually wound with a space provided therebetween, the following problems occur.
【０００７】前記感熱抵抗体１４，１５は、環境温度の
影響をなくすために、それらの抵抗値を互いに等しくす
る必要がある。そのため、抵抗値を測りながら巻付けを
行うようにしており、大変な手間がかかり、コストアッ
プの大きな要因の一つとなっていた。また、この感熱抵
抗体１４，１５は、かなりの温度で加熱されるが、長期
にわたって使用することにより、緩みが生じるなどして
ドリフトが発生することがあった。In order to eliminate the influence of environmental temperature, it is necessary for the heat sensitive resistors 14 and 15 to have their resistance values equal to each other. Therefore, the winding is performed while measuring the resistance value, which takes a lot of trouble and is one of the major factors of the cost increase. Further, the heat sensitive resistors 14 and 15 are heated at a considerable temperature, but when used for a long period of time, there are cases where drift occurs due to loosening or the like.
【０００８】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、長期間使用しても信頼性が低下せず、しか
も、大量生産が可能である質量流量センサを提供するこ
とを目的としている。The present invention has been made in consideration of the above matters, and an object of the present invention is to provide a mass flow sensor which does not deteriorate in reliability even after long-term use and can be mass-produced. There is.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の質量流量センサは、流体が流れる流路を
形成したガラス基板に、前記流路に接するようにしてシ
リコン基板を接合し、このシリコン基板の流路側に面し
ない表面に、流体流量検出用のヒータを形成している。In order to achieve the above object, the mass flow rate sensor of the present invention comprises a glass substrate having a flow passage through which a fluid flows, and a silicon substrate bonded to the glass substrate so as to be in contact with the flow passage. A heater for fluid flow rate detection is formed on the surface of the silicon substrate that does not face the flow path side.
【００１０】この場合、前記シリコン基板を流体流量検
出用のヒータとしてもよい。また、流路は複数形成して
あってもよい。In this case, the silicon substrate may be used as a heater for detecting a fluid flow rate. Further, a plurality of flow paths may be formed.
【００１１】[0011]
【作用】前記質量流量センサにおいては、流体流量検出
用のヒータが経時的に変化することが殆どないので、長
期的に安定した性能が維持される。また、半導体製造技
術やマイクロマシニング技術によって、バッチプロセス
で製作できるので、量産が可能となり、コストダウンが
図れる。In the mass flow rate sensor, since the heater for detecting the fluid flow rate hardly changes with time, stable performance is maintained for a long period of time. Further, since the semiconductor manufacturing technology and the micromachining technology can be manufactured in a batch process, mass production is possible and cost reduction can be achieved.
【００１２】また、流路を複数形成しておくことによ
り、流路がバイパスの役目を果たし、マスフローメータ
やマスフローコントローラを大幅に小型化することがで
きる。Further, by forming a plurality of flow paths, the flow paths serve as a bypass, and the mass flow meter and the mass flow controller can be significantly downsized.
【００１３】[0013]
【実施例】図１および図２は、この発明に係る質量流量
センサ２０を示すもので、図１は質量流量センサ２０の
全体斜視図、図２（Ａ）はその平面図、図２（Ｂ）は図
２（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。1 and 2 show a mass flow sensor 20 according to the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view of the mass flow sensor 20, FIG. 2 (A) is a plan view thereof, and FIG. ) Is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【００１４】前記質量流量センサ２０は次のように構成
されている。すなわち、２１は厚みが０．３ｍｍ〜１ｍ
ｍ程度のガラス基板で、その平面には例えば超音波加工
やレーザ加工によって０．３ｍｍ〜１ｍｍ角の長孔２２
が貫設されている。この長孔２２は、後述するように、
流体Ｆの流路となるものである。The mass flow sensor 20 is constructed as follows. That is, 21 has a thickness of 0.3 mm to 1 m.
A glass substrate having a size of about m, and a long hole 22 of 0.3 mm to 1 mm square formed on the plane by ultrasonic processing or laser processing, for example.
Is installed throughout. This long hole 22 is, as will be described later,
It serves as a flow path for the fluid F.
【００１５】２３はガラス基板２１の上面に長孔２２の
一方の開口側を覆うように例えば陽極接合によって接合
される厚みが０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のシリコン
基板である。このシリコン基板２３の上面には酸化膜な
どよりなる絶縁層２４が形成され、この絶縁層２４の上
面に、白金やニッケルなどの抵抗温度係数の大きい金属
によって、流体流量検出用のヒータ２５，２６（以下、
上流側ヒータ２５、下流側ヒータ２６という）が形成さ
れている。これらのヒータ２５，２６は一体に形成され
るが、それらの中間部および端部からリード部２７，２
８，２９が延設され、それらの先端にはボンディングパ
ット３０，３１，３２が形成されている。Reference numeral 23 is a silicon substrate having a thickness of about 0.02 mm to 0.2 mm which is bonded to the upper surface of the glass substrate 21 by anodic bonding so as to cover one opening side of the elongated hole 22, for example. An insulating layer 24 made of an oxide film or the like is formed on the upper surface of the silicon substrate 23. Heaters 25, 26 for detecting the fluid flow rate are formed on the upper surface of the insulating layer 24 by a metal having a large temperature coefficient of resistance such as platinum or nickel. (Less than,
The upstream heater 25 and the downstream heater 26) are formed. These heaters 25 and 26 are formed integrally, but the lead portions 27 and 2 are formed from the middle and end portions thereof.
8 and 29 are extended, and bonding pads 30, 31, and 32 are formed at their tips.
【００１６】ヒータ２５，２６は、それらの抵抗値およ
び抵抗温度係数が互いに等しくなるように形成される必
要があり、数１００μｍ〜数ｍｍのパターンを０．１μ
ｍ〜０．５μｍの精度がでるフォトリソグラフィの手法
により形成されている。The heaters 25 and 26 must be formed so that their resistance values and temperature coefficients of resistance are equal to each other, and a pattern of several hundred μm to several mm is formed in 0.1 μm.
It is formed by a photolithography technique with an accuracy of m to 0.5 μm.
【００１７】３３はガラス基板２１の下面に長孔２２の
一方の開口側を覆うように例えば陽極接合によって接合
されるシリコン基板で、上述した上面側のシリコン基板
２３よりかなり厚い。そして、この下面側のシリコン基
板３３には、流体Ｆの導入口３４、導出口３５が開設さ
れている。Reference numeral 33 denotes a silicon substrate which is bonded to the lower surface of the glass substrate 21 so as to cover one opening side of the elongated hole 22 by, for example, anodic bonding, and is considerably thicker than the above-described upper surface silicon substrate 23. An inlet 34 and an outlet 35 for the fluid F are opened in the silicon substrate 33 on the lower surface side.
【００１８】図３は、上記質量流量センサ２０の製作手
順の一例を示すものである。まず、０．３ｍｍ〜１ｍｍ
程度のガラス基板２１を用意する（図３（Ａ）参照）。FIG. 3 shows an example of a procedure for manufacturing the mass flow sensor 20. First, 0.3mm-1mm
A glass substrate 21 of a certain size is prepared (see FIG. 3A).
【００１９】ガラス基板２１に、超音波加工やレーザ加
工によって流体流路となる長孔２２を形成する（図３
（Ｂ）参照）。An elongated hole 22 serving as a fluid channel is formed in a glass substrate 21 by ultrasonic processing or laser processing (FIG. 3).
(See (B)).
【００２０】ガラス基板２１の上面に、やや厚いシリコ
ン基板２３を陽極接合により貼り合わせる（図３（Ｃ）
参照）。A slightly thick silicon substrate 23 is attached to the upper surface of the glass substrate 21 by anodic bonding (FIG. 3C).
reference).
【００２１】シリコン基板２３が１００μｍ程度の厚み
になるまで、ＫＯＨ（水酸化カリウム）を用いてエッチ
ングを行う。なお、エッチングに代えて、機械的に研磨
を行って所定の厚みになるようにしてもよい（図３
（Ｄ）参照）。Etching is performed using KOH (potassium hydroxide) until the silicon substrate 23 has a thickness of about 100 μm. Note that, instead of etching, mechanical polishing may be performed to obtain a predetermined thickness (FIG. 3).
(D)).
【００２２】ガラス基板２１の下面に、シリコン基板３
３を陽極接合により貼り合わせる。このシリコン基板３
３には、異方性エッチングや超音波加工、レーザ加工な
どによって孔３４，３５を開設しておく（図３（Ｅ）参
照）。On the lower surface of the glass substrate 21, the silicon substrate 3
3 is bonded by anodic bonding. This silicon substrate 3
Holes 34 and 35 are formed in 3 by anisotropic etching, ultrasonic processing, laser processing or the like (see FIG. 3E).
【００２３】フォトリソグラフィとエッチングにより、
ガラス基板２１を覆っている部分以外の不要なシリコン
部分を除去する。これは、シリコン基板２３の熱容量を
できるだけ小さくするためである。エッチングのマスク
には、ＣＶＤやスパッタによって形成したシリコン酸化
膜やシリコン窒化膜を用いる（図３（Ｆ）参照）。By photolithography and etching,
The unnecessary silicon portion other than the portion covering the glass substrate 21 is removed. This is to minimize the heat capacity of the silicon substrate 23. A silicon oxide film or a silicon nitride film formed by CVD or sputtering is used as an etching mask (see FIG. 3F).
【００２４】上面側のシリコン基板２３の上面に絶縁層
２４を形成し、この絶縁層２４の上面に白金やニッケル
など抵抗温度係数の大きい金属を用いてヒータ２５，２
６を形成する（図３（Ｇ）参照）。An insulating layer 24 is formed on the upper surface of the silicon substrate 23 on the upper surface side, and heaters 25, 2 are formed on the upper surface of the insulating layer 24 using a metal having a large temperature coefficient of resistance such as platinum or nickel.
6 is formed (see FIG. 3G).
【００２５】ヒータ２５，２６から電極を取り出すため
の配線２７〜２９、ボンディングパット３０〜３２を形
成する。これらは、真空蒸着やスパッタによる薄膜を用
いても構わないし、スクリーン印刷などによる厚膜を用
いても構わない。薄膜によるボンディングパットの場合
は、ここから金線やアルミニウム線によりワイヤボンデ
ィングを行う。また、厚膜の場合は、これにリード線を
直接はんだ付けしても構わない。Wirings 27 to 29 for taking out electrodes from the heaters 25 and 26 and bonding pads 30 to 32 are formed. For these, a thin film formed by vacuum deposition or sputtering may be used, or a thick film formed by screen printing may be used. In the case of a thin film bonding pad, wire bonding is performed from here using a gold wire or an aluminum wire. In the case of a thick film, the lead wire may be directly soldered to this.
【００２６】上述のように構成された質量流量センサ２
０は、図４に示すように、マスフローメータの本体ブロ
ック１の上面に、導入口３４、導出口３５を本体ブロッ
ク１の連通路８Ａ，８Ｂと連通した状態で、Ｏリング３
６を介して固定される。なお、図４において、３７は質
量流量センサ２０を被覆する断熱材よりなるカバー体
で、このカバー体３７は、温められた雰囲気ガス（大
気）による質量流量センサ２０への悪影響を防止するも
のである。Mass flow sensor 2 constructed as described above
As shown in FIG. 4, 0 indicates that the O-ring 3 is provided on the upper surface of the main body block 1 of the mass flow meter in a state where the inlet port 34 and the outlet port 35 communicate with the communication passages 8A and 8B of the main body block 1.
It is fixed through 6. In FIG. 4, reference numeral 37 denotes a cover body made of a heat insulating material for covering the mass flow rate sensor 20. The cover body 37 prevents adverse effects on the mass flow rate sensor 20 due to warmed atmospheric gas (atmosphere). is there.
【００２７】この発明の質量流量センサ２０は、従来の
マスフローメータやマスフローコントローラに用いられ
る質量流量センサと同様に、定電流回路や定温度回路に
よって駆動することができる。The mass flow sensor 20 of the present invention can be driven by a constant current circuit or a constant temperature circuit, like the mass flow sensor used in a conventional mass flow meter or mass flow controller.
【００２８】図５は、質量流量センサ２０を定電流回路
で駆動する場合の構成を示すものであり、上流側ヒータ
２５、下流側ヒータ２６は、図示してないプリント基板
上の２つのブリッジ抵抗３８，３９とともにブリッジ回
路４０を構成する。そして、ヒータ２５，２６の抵抗値
を数１０Ω〜数１００Ωとするとき、ブリッジ抵抗３
８，３９の抵抗値は、数キロΩ〜数１０キロΩに設定さ
れる。４１は定電流源、４２は初段アンプ、４３は出力
端子である。FIG. 5 shows a structure in which the mass flow sensor 20 is driven by a constant current circuit. The upstream heater 25 and the downstream heater 26 are two bridge resistors on a printed circuit board (not shown). A bridge circuit 40 is configured with 38 and 39. When the resistance values of the heaters 25 and 26 are set to several tens Ω to several hundreds Ω, the bridge resistance 3
The resistance value of 8, 39 is set to several kilo-ohms to several tens kilo-ohms. 41 is a constant current source, 42 is a first stage amplifier, and 43 is an output terminal.
【００２９】前記ブリッジ回路４０に定電流源４１によ
って定電流を流すと、電流は殆ど上流側ヒータ２５、下
流側ヒータ２６に流れる。流路２２を流体Ｆが流れて
も、此の流体流量によってブリッジ抵抗３８，３９の抵
抗値は変化しないが、流体Ｆが流路２２を流れることに
よって、上流側ヒータ２５と下流側ヒータ２６とにおけ
る抵抗値のバランスが崩れる。したがって、このブリッ
ジ回路４０のバランスがずれ、初段アンプ４２に流体流
量に比例した電圧が発生し、これが出力端子４３に現れ
る。実際のマスフローメータやマスフローコントローラ
においては、出力端子４３に現れた電圧をゼロ調整やス
パン調整を行うなどして使用している。When a constant current is supplied to the bridge circuit 40 by the constant current source 41, almost all the current flows through the upstream heater 25 and the downstream heater 26. Even if the fluid F flows through the flow path 22, the resistance values of the bridge resistors 38 and 39 do not change due to the flow rate of the fluid, but the flow of the fluid F through the flow path 22 causes the upstream heater 25 and the downstream heater 26 to be connected to each other. The balance of resistance values in Therefore, the bridge circuit 40 is out of balance, a voltage proportional to the fluid flow rate is generated in the first stage amplifier 42, and this appears at the output terminal 43. In an actual mass flow meter or mass flow controller, the voltage appearing at the output terminal 43 is used by performing zero adjustment or span adjustment.
【００３０】上述の質量流量センサ２０においては、流
体流量を検出するためのヒータ２５，２６を、従来のよ
うに、線材で構成するのではなく、シリコン基板２３に
パターニングしてなるものであり、しかも、ヒータ２
５，２６を流体が流れる流路２２に接触するようにして
配置するものではないので、長期間使用してもその良好
な検出特性を維持することができる。したがって、マス
フローメータやマスフローコントローラの信頼性が長期
間にわたって高度に維持される。また、前記質量流量セ
ンサ２０は、バッチプロセスによって量産でき、コスト
ダウンが可能になる。In the mass flow rate sensor 20 described above, the heaters 25 and 26 for detecting the fluid flow rate are formed by patterning on the silicon substrate 23, instead of being composed of wire rods as in the conventional case. Moreover, the heater 2
Since the elements 5 and 26 are not arranged so as to come into contact with the flow path 22 through which the fluid flows, their good detection characteristics can be maintained even after long-term use. Therefore, the reliability of the mass flow meter and the mass flow controller is highly maintained over a long period of time. Further, the mass flow sensor 20 can be mass-produced by a batch process, and the cost can be reduced.
【００３１】そして、上記実施例においては、ガラス基
板２１にシリコン基板２３を陽極接合し、このシリコン
基板２３上に絶縁層２４を介してヒータ２５，２６を形
成しているが、ガラスは熱伝導率が小さいので、ヒータ
２５，２６の熱絶縁が好適に行われる。そして、シリコ
ンは熱伝導率が大きいので、センサ全体の加熱に向いて
いる。また、ガラス基板２１とシリコン基板２３，３３
とを陽極接合することにより、両者は化学的に結合した
状態となる。したがって、接着剤を用いた方法に比べ、
結合力が格段に大きく、耐圧を要するようなラインに安
心して使用できる。In the above embodiment, the silicon substrate 23 is anodically bonded to the glass substrate 21 and the heaters 25 and 26 are formed on the silicon substrate 23 with the insulating layer 24 interposed therebetween. Since the rate is small, the heat insulation of the heaters 25 and 26 is preferably performed. Since silicon has a high thermal conductivity, it is suitable for heating the entire sensor. In addition, the glass substrate 21 and the silicon substrates 23 and 33
By anodic bonding of and, both are chemically bonded. Therefore, compared to the method using adhesive,
It has a remarkably large coupling force and can be used with confidence in lines that require pressure resistance.
【００３２】また、上面側のシリコン基板２３の厚みは
容易に制御することができ、従来のステンレス鋼よりな
る細管１３に比べて厚みを薄くすることができる。これ
は、流路２２内を流れる流体に対する伝熱効率を上げる
ことができ、感度を向上させる上で大きな利点である。
そして、シリコンの熱伝導率は、１．７０Ｗ／ｃｍ・ｄ
ｅｇであり、ステンレス鋼の熱熱伝導率（０．１４Ｗ／
ｃｍ・ｄｅｇ）に比べて１０倍以上も大きく、このこと
も感度を向上させる上で大きく貢献する。Further, the thickness of the silicon substrate 23 on the upper surface side can be easily controlled, and the thickness can be made smaller than that of the conventional thin tube 13 made of stainless steel. This is a great advantage in that the heat transfer efficiency with respect to the fluid flowing in the flow path 22 can be increased and the sensitivity is improved.
The thermal conductivity of silicon is 1.70 W / cm · d.
and the thermal conductivity of stainless steel (0.14 W /
(cm · deg) is more than 10 times larger, which also greatly contributes to improving the sensitivity.
【００３３】この発明は、上述の実施例に限られるもの
ではなく、種々に変形して実施することができる。例え
ば図示は省略するが、上面側のシリコン基板２１をその
ままヒータとしてもよい。また、下面側のシリコン基板
３３を省略してもよい。そして、質量流量センサ２０を
本体ブロック１に直接接着してもよい。なお、脱ガス特
性などの点で樹脂類の嫌われるラインに使用する場合
は、質量流量センサ２０を金−シリコンにて本体ブロッ
ク１にダイボンドしてもよい。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be carried out in various modified forms. For example, although not shown, the silicon substrate 21 on the upper surface side may be used as a heater as it is. Further, the silicon substrate 33 on the lower surface side may be omitted. Then, the mass flow sensor 20 may be directly bonded to the main body block 1. When used in a line where resins are disliked in terms of degassing characteristics, the mass flow rate sensor 20 may be die-bonded to the main body block 1 with gold-silicon.
【００３４】そして、上述の実施例においては、ガラス
基板２１に一つの長孔２２しか設けていなかったが、長
孔２２以外にもこれと互いに連通する長孔あるいは溝を
設けて、複数の流路をガラス基板２１に形成してもよ
い。このようにした場合、複数の流路がバイパスの役目
を果たし、マスフローメータやマスフローコントローラ
を大幅に小型化することができる。In the above-described embodiment, the glass substrate 21 is provided with only one elongated hole 22. However, in addition to the elongated hole 22, elongated holes or grooves communicating with the elongated hole 22 are provided so that a plurality of flow holes are formed. The channels may be formed in the glass substrate 21. In this case, the plurality of flow paths serve as a bypass, and the mass flow meter and the mass flow controller can be significantly downsized.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、流体流量を検出するためのヒータが経時的に変化す
ることが殆どないので、長期的に安定した性能が維持さ
れる。また、半導体製造技術やマイクロマシニング技術
によって、バッチプロセスで製作できるので、量産が可
能となり、コストダウンが図れる。As described above, according to the present invention, since the heater for detecting the fluid flow rate hardly changes with time, stable performance is maintained for a long period of time. Further, since the semiconductor manufacturing technology and the micromachining technology can be manufactured in a batch process, mass production is possible and cost reduction can be achieved.
【図１】この発明の質量流量センサの全体を示す斜視図
である。FIG. 1 is a perspective view showing an entire mass flow rate sensor of the present invention.
【図２】（Ａ）は前記質量流量センサの平面図であり、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 2A is a plan view of the mass flow sensor,
(B) is the sectional view on the AA line of (A).
【図３】前記質量流量センサの製造手順の一例を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a manufacturing procedure of the mass flow sensor.
【図４】前記質量流量センサを組み込んだマスフローメ
ータの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a mass flow meter incorporating the mass flow sensor.
【図５】前記質量流量センサの駆動回路の一例を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a drive circuit of the mass flow sensor.
【図６】従来の質量流量センサを組み込んだマスフロー
メータを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a mass flow meter incorporating a conventional mass flow sensor.
２１…ガラス基板、２２…流路、２３…シリコン基板、
２５，２６…ヒータ、Ｆ…流体。21 ... Glass substrate, 22 ... Flow path, 23 ... Silicon substrate,
25, 26 ... Heater, F ... Fluid.
Claims (3)
に、前記流路に接するようにしてシリコン基板を接合
し、このシリコン基板の流路側に面しない表面に、流体
流量検出用のヒータを形成したことを特徴とする質量流
量センサ。1. A glass substrate having a flow path through which a fluid flows is bonded to a silicon substrate so as to be in contact with the flow path, and a heater for detecting a fluid flow rate is provided on a surface of the silicon substrate not facing the flow path side. A mass flow sensor characterized by being formed.
に、前記流路に接するようにしてシリコン基板を接合
し、このシリコン基板を流体流量検出用のヒータとした
ことを特徴とする質量流量センサ。2. A mass flow rate characterized in that a silicon substrate is bonded to a glass substrate having a flow path through which a fluid flows so as to be in contact with the flow path, and the silicon substrate is used as a heater for fluid flow rate detection. Sensor.
記載の質量流量センサ。3. The mass flow sensor according to claim 1, wherein a plurality of flow paths are formed.
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