CN109416285A - 热通量传感器模块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

热通量传感器模块(2)具备：第一薄膜(20)，具有一表面(21)；多个传感器芯片(10)，相互隔开空间地配置在一表面(21)，并检测热通量；第二薄膜(30)，层叠在第一薄膜(20)的一表面(21)侧，并在与第一薄膜(20)之间夹持多个传感器芯片(10)；以及热传导部件(40)，配置在相邻的传感器芯片(10)之间，且热传导率比空气高。热传导部件(40)与第一薄膜(20)和第二薄膜(30)双方接触。

Description

热通量传感器模块及其制造方法

技术领域

本公开涉及热通量传感器模块及其制造方法。

背景技术

在专利文献1公开了测定被测定物中的热通量的面内分布的测定装置。该测定装置具备多个传感器部一体化而成的传感器模块。传感器模块在一个多层基板的内部形成有多个传感器部。构成多个传感器部各自的热电转换元件形成在共用的绝缘基材。

专利文献1：日本特开2016－11950号公报

作为用于测定被测定物中的热通量的面内分布的传感器模块，本发明者研究了以下的结构的模块。

传感器模块具备检测热通量的多个传感器芯片、在表面上配置了多个传感器芯片的基膜、以及保护多个传感器芯片的保护薄膜。多个传感器芯片相互隔开空间地配置。在基膜与保护薄膜之间夹持多个传感器芯片。

但是，这样的结构的热通量传感器有在相邻的传感器芯片之间，在基膜与保护薄膜之间存在空气层的情况。该情况下，如下述那样，本发明者发现了有不能够正确地测定被测定物中的热通量的面内分布这样的课题。即，空气与金属、树脂相比较，热传导率较低。因此，在来自被测定物的热量通过热通量传感器时，热量不通过空气层。热量选择性地流过多个传感器芯片的每一个。其结果，传感器芯片的测定值比传感器芯片的位置上的本来的热通量的大小大。

发明内容

本公开的技术在于提供能够精度良好地测定被测定物中的热通量的面内分布的热通量传感器模块及其制造方法。

作为本公开的技术的一方式的第一热通量传感器模块是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块，具备：

第一薄膜(20)，具有一表面(21)；

多个传感器芯片(10)，相互隔开空间地配置在一表面，并检测热通量；

第二薄膜(30)，层叠在第一薄膜的一表面侧，并在与第一薄膜之间夹持多个传感器芯片；以及

热传导部件(40)，配置在相邻的传感器芯片之间，且热传导率比空气高。

热传导部件与第一薄膜和第二薄膜双方接触。

在该热通量传感器模块中，配置在相邻的传感器芯片之间的热传导部件与第一薄膜和第二薄膜双方接触。因此，在来自被测定物的热量通过热通量传感器模块时，热量能够在相邻的传感器芯片之间的部位经由热传导部件从第一薄膜和第二薄膜的一方通向另一方。因此，与在相邻的传感器芯片之间，在第一薄膜与第二薄膜之间存在空气层的情况相比较，能够精度良好地测定被测定物中的热通量的面内分布。

另外，作为本公开的技术的一方式的第二热通量传感器模块是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块，具备：

第一薄膜(20)，具有一表面(21)；

多个传感器芯片(10)，相互隔开空间地配置在一表面，并检测热通量；以及

第二薄膜(30)，层叠在第一薄膜的一表面侧，并在与第一薄膜之间夹持多个传感器芯片。

第二热通量传感器模块在相邻的传感器芯片之间，第一薄膜与第二薄膜直接接触。

据此，在来自被测定物的热量通过热通量传感器时，热量能够在相邻的传感器芯片之间的部位从第一薄膜和第二薄膜的一方通向另一方。因此，与在相邻的传感器芯片之间，在第一薄膜与第二薄膜之间存在空气层的情况相比较，能够精度良好地测定被测定物中的热通量的面内分布。

另外，作为本公开的技术的一方式的第一制造方法是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块的制造方法，具有：

准备具有一表面(21)的第一薄膜(20)、检测热通量的多个传感器芯片(10)、第二薄膜(30)、以及由热传导率比空气的高的材料构成的薄片(51)的工序(S1)；

将多个传感器芯片相互隔开空间地配置在一表面，以覆盖多个传感器芯片的方式在第一薄膜的一表面侧层叠薄片，并在薄片的与传感器芯片侧相反的一侧层叠第二薄膜来形成层叠体(53)的工序(S2)；以及

在层叠体的层叠方向上对层叠体进行加热并且进行加压的工序(S3)，

在进行加压的工序中，通过使薄片流动，而在相邻的传感器芯片之间，以与第一薄膜和第二薄膜双方接触的方式形成由热传导率比空气高的材料构成的热传导部件(40)。

这样一来，在第一制造方法中，能够制造具备热传导部件的热通量传感器模块。根据该热通量传感器模块，按照上述，与在相邻的传感器芯片之间，在第一薄膜与第二薄膜之间存在空气层的情况相比较，能够精度良好地测定被测定物中的热通量的面内分布。

另外，作为本公开的技术的一方式的第二制造方法是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块的制造方法，具有：

准备具有一表面(21)的第一薄膜(20)、检测热通量的多个传感器芯片(10)、以及第二薄膜(30)的工序(S1)；

将多个传感器芯片相互隔开空间地配置在一表面，在相邻的传感器芯片之间配置热传导率比空气高的材料(54)，并以覆盖多个传感器芯片以及材料的方式在第一薄膜的一表面侧层叠第二薄膜来形成层叠体(55)的工序(S2)；以及

在层叠体的层叠方向对层叠体进行加压的工序(S3)，

在进行加压的工序中，在相邻的传感器芯片之间，以与第一薄膜和第二薄膜双方接触的方式形成由热传导率比空气高的材料构成的热传导部件(40)。

这样一来，在第二制造方法中，能够制造具备热传导部件的热通量传感器模块。根据该热通量传感器模块，按照上述，与在相邻的传感器芯片之间，在第一薄膜与第二薄膜之间存在空气层的情况相比较，能够精度良好地测定被测定物中的热通量的面内分布。

另外，作为本公开的技术的一方式的第三制造方法是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块的制造方法，具有：

准备具有一表面(21)的第一薄膜(20)、检测热通量的多个传感器芯片(10)、以及第二薄膜(30)的工序(S1)；

将多个传感器芯片相互隔开空间地配置在一表面，并以覆盖多个传感器芯片的方式在第一薄膜的一表面侧层叠第二薄膜来形成层叠体(56)的工序(S2)；以及

在层叠体的层叠方向上对层叠体进行加热并且进行加压的工序(S3)，

在进行加压的工序中，在用于进行加压的一对加压部件(62)之间配置层叠体(56)，并且在层叠体的第一薄膜和第二薄膜的至少一方侧，在层叠体与加压部件之间配置了比加压部件容易变形的加压辅助部件(64)的状态下，对层叠体进行加压，通过加压而加压辅助部件变形，从而第一薄膜和第二薄膜的至少一方变形，而成为在相邻的传感器芯片之间第一薄膜与第二薄膜直接接触的状态。

这样一来，在第三制造方法中，能够制造在相邻的传感器芯片之间，第一薄膜与第二薄膜直接接触的热通量传感器模块。根据该热通量传感器模块，按照上述，与在相邻的传感器芯片之间，在第一薄膜与第二薄膜之间存在空气层的情况相比较，能够精度良好地测定被测定物中的热通量的面内分布。

此外，在本发明内容以及权利要求书所记载的各单元的括号内的附图标记是表示与后述的实施方式所记载的具体的单元的对应关系的一个例子。

附图说明

图1是表示第一实施方式中的热通量分布测定装置的俯视图。

图2图1的II－II线上的剖视图。

图3是没有表面保护部件的状态下的图1的一个传感器芯片的俯视图。

图4是沿图3的IV－IV线的剖视图。

图5是没有保护薄膜的状态下的图1的传感器模块的俯视图。

图6是沿图5的VI－VI线的剖视图。

图7是表示第一实施方式中的传感器模块的制造工序的流程图。

图8是表示第一实施方式的热压接工序中的各部件的配置的图。

图9是第一实施方式的层叠前的状态下的基膜的俯视图。

图10是第一实施方式的热压接前的层叠状态下的基膜与传感器芯片的剖视图(与图6对应的图)。

图11是比较例1中的传感器模块的剖视图，是示意性地表示从基膜侧朝向保护薄膜侧通过传感器模块的热流的图。

图12是比较例1中的传感器模块的剖视图，是示意性地表示从保护薄膜侧朝向基膜侧通过传感器模块的热流的图。

图13是第一实施方式中的传感器模块的剖视图，是示意性地表示从基膜侧朝向保护薄膜侧通过传感器模块的热流的图。

图14是第一实施方式中的传感器模块的剖视图，是示意性地表示从保护薄膜侧朝向基膜侧通过传感器模块的热流的图。

图15A是表示第二实施方式中的传感器模块的制造工序的图。

图15B是表示第二实施方式中的传感器模块的制造工序的图。

图15C是表示第二实施方式中的传感器模块的制造工序的图。

图16是表示第三实施方式中的热通量分布测定装置的俯视图。

图17是沿图16的XVII－XVII线的剖视图。

图18是表示第三实施方式的热压接工序中的各部件的配置的图。

图19是第三实施方式中的传感器模块的剖视图，是示意性地表示从基膜侧朝向保护薄膜侧通过传感器模块的热流的图。

图20是第三实施方式中的传感器模块的剖视图，是示意性地表示从保护薄膜侧朝向基膜侧通过传感器模块的热流的图。

图21是表示第四实施方式的热压接工序中的各部件的配置的图。

图22是第四实施方式中的传感器模块的剖视图。

图23是其它的实施方式中的传感器模块的俯视图。

图24是其它的实施方式中的传感器模块的俯视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的技术的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式的彼此中，对相互相同或同等的部分标注相同的附图标记来进行说明。

(第一实施方式)

如图1所例示，本实施方式的热通量分布测定装置1具备热通量传感器模块(以下，称为“传感器模块”)2和运算装置3。

传感器模块2是测定热通量分布的测定部。在传感器模块2中，检测热通量的多个传感器芯片10被一体化。传感器模块2的平面形状为长方形。传感器模块2经由电缆4与运算装置3连接。传感器模块2输出传感器信号。

运算装置3具备微型计算机、存储器、其它的周边电路(例如CPU、RAM、ROM、I/O等)。运算装置3根据预先设定的程序(例如存储于ROM的程序)进行规定的运算。运算装置3基于来自传感器模块2的传感器信号，对热通量分布进行运算。运算装置3使显示装置(未图示)显示运算出的热通量分布。

如图2所例示，传感器模块2具备基膜20、多个传感器芯片10、以及保护薄膜30。基膜20相当于第一薄膜。保护薄膜30相当于第二薄膜。

基膜20由热塑性的聚酰亚胺构成。基膜20具有一表面21和其相反侧的另一表面22。一表面21与多个传感器芯片10接触。

多个传感器芯片10配置在基膜20的一表面21。多个传感器芯片10呈直线状地排列成一列。多个传感器芯片10分别相互隔开空间地配置。多个传感器芯片10分别输出与通过传感器芯片10的内部的热量的热通量的大小对应的传感器信号。一个传感器芯片10的平面形状为四边形。

如后述那样，多个传感器芯片10在各自的绝缘基材上形成有第一、第二热电部件。多个传感器芯片10分别相互隔开空间地配置。因此，多个传感器芯片10各自的绝缘基材相互分离地配置。

保护薄膜30层叠在基膜20的一表面21侧。保护薄膜30覆盖多个传感器芯片10。即，保护薄膜30在与基膜20之间夹持多个传感器芯片10。保护薄膜30由热塑性的聚酰亚胺构成。保护薄膜30具有一表面31和其相反侧的另一表面32。一表面31与传感器芯片10接触。

基膜20与保护薄膜30构成传感器模块2的外形。虽然基膜20与保护薄膜30由热塑性的聚酰亚胺构成，但也可以由除此以外的热塑性树脂构成。

如图3、4所例示的那样，在传感器芯片10中，绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120被一体化。而且，在该被一体化的部件的内部具有第一、第二热电部件130、140被交替地串联连接的结构。表面保护部件110的外侧表面为传感器芯片10的一表面10a。背面保护部件120的外侧表面为传感器芯片10的另一表面10b。

绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120为薄膜状。而且，由热塑性树脂等具有可挠性的树脂材料构成。

绝缘基材100具有表面100a和背面100b。绝缘基材100形成有沿其厚度方向贯通的多个第一、第二通孔101、102。在第一、第二通孔101、102埋入有由相互不同的热电材料构成的第一、第二热电部件130、140。作为热电材料，例如能够列举半导体材料、金属材料等。

在绝缘基材100，通过配置在表面100a的表面导体图案111构成了第一、第二热电部件130、140的一方的连接部。在绝缘基材100，通过配置在背面100b的背面导体图案121构成了第一、第二热电部件130、140的另一方的连接部。

热流沿从一表面10a朝向另一表面10b的方向通过传感器芯片10。此时，在传感器芯片10的一表面10a侧与另一表面10b侧产生温度差。即，第一、第二热电部件130、140的一方的连接部与另一方的连接部产生温度差。其结果，由于塞贝克效应，在第一、第二热电部件130、140产生热电动势。传感器芯片10输出该热电动势作为传感器信号。具体而言，输出电压作为传感器信号。此外，也可以使用此时产生的电流作为传感器信号。

如图5所例示的那样，在基膜20的一表面21形成有多个布线23。多个布线23分别与多个传感器芯片10电连接。

多个布线23例如将铜箔形成为所希望的布线图案。此外，多个布线23也可以由其它的金属构成。

多个布线23被配置为将多个传感器芯片10分别与运算装置3并联连接。具体而言，一个传感器芯片10与两根布线23a、23b连接。两根布线的一方为基准电位线23a。两根布线的另一方为输出线23b。基准电位线23a被多个传感器芯片10共用。在多个传感器芯片10的每一个形成输出线23b。

如图5、6所例示，传感器芯片10经由连接部24与布线23连接。连接部24由银锡合金的金属烧结体构成。连接部24与传感器芯片10的芯片侧端子连接(未图示)。连接部24与布线23连接。

如图2所例示，传感器模块2还具备热传导部件40。热传导部件40在相邻的传感器芯片10之间，配置在基膜20与保护薄膜30之间。热传导部件40配置在基膜20与保护薄膜30之间中除了传感器芯片10之外的部位。

热传导部件40是热传导率比空气高的部件。在本实施方式中，热传导部件40由聚醚酰亚胺构成。热传导部件40也可以由其它的热塑性树脂构成。作为其它的热塑性树脂，例如能够列举聚乙烯、聚酰亚胺等。空气的热传导率为0.024[W/(m·K)]左右。聚醚酰亚胺的热传导率为0.22[W/(m·K)]。聚乙烯的热传导率为0.41[W/(m·K)]。聚酰亚胺的热传导率为0.28～0.34[W/(m·K)]。

热传导部件40与基膜20和保护薄膜30双方接触。更具体而言，热传导部件40的基膜20侧的表面其整个区域与基膜20的一表面21接触。热传导部件40的保护薄膜30侧的表面其整个区域与保护薄膜30的一表面31接触。

另外，热传导部件40与两个相邻的传感器芯片10接触。具体而言，热传导部件40与传感器芯片10的侧面的整个区域接触。

这样，热传导部件40与基膜20、保护薄膜30、传感器芯片10紧贴。因此，在相邻的传感器芯片10之间没有缝隙而不存在空气。

接下来，对本实施方式的传感器模块2的制造方法进行说明。

如图7所例示，在本实施方式的制造方法中，依次进行准备工序S1、层叠工序S2、以及热压接工序S3。

在准备工序S1中，如图8所例示，准备基膜20、多个传感器芯片10、保护薄膜30、以及热传导部件40用的薄片51。

此时，如图9所例示，准备在其表面上配置了多个布线23、和作为形成连接部的连接部材料的银锡膏体52的基膜20。通过对导体箔进行蚀刻加工而形成多个布线23。银锡膏体52是对银粉和锡粉的金属粉末添加溶剂使其成为膏体状的膏体。

准备预先测定了灵敏度系数(即，校正系数)的多个传感器芯片10。薄片51是通过热压接工序S3成为热传导部件40的片状的热传导材料。薄片51例如由聚醚酰亚胺构成。

在层叠工序S2中，如图8所例示，依次从下向上层叠基膜20、多个传感器芯片10、薄片51、以及保护薄膜30来形成层叠体53。

此时，如图10所例示，成为传感器芯片10与布线23经由银锡膏体52接触的状态。即，成为银锡膏体52被夹在传感器芯片10与基膜20之间的状态。

在热压接工序S3中，如图8所例示，通过加热冲压机，对层叠体53进行加热并且在层叠方向上进行加压。此时，成为在层叠体53的基膜20侧与保护薄膜30侧这两侧配置了脱模薄膜61以及压板62的状态。作为脱模薄膜61，例如使用了由聚四氟乙烯构成的薄膜等。在该状态下，层叠体53被加热冲压机的热盘63夹持。加热温度是保护薄膜30、基膜20以及薄片51软化的温度。具体而言，加热温度为210～350[℃]。压力为1～10[MPa]。

在该热压接工序S3中，薄片51软化，并流动到相邻的传感器芯片10之间。由此，如图2所例示，在相邻的传感器芯片10之间形成有热传导部件40。热传导部件40与基膜20和保护薄膜30双方紧贴。传感器芯片10的一表面10a与保护薄膜30紧贴。传感器芯片10的另一表面10b与基膜20紧贴。这样一来，基膜20、多个传感器芯片10、热传导部件40、以及保护薄膜30被热压接。

并且，银锡膏体52的银粉和锡粉的金属粉末固相烧结。由此，形成了由银锡合金的金属烧结体构成的连接部24。

接下来，对使用了本实施方式的热通量分布测定装置1的被测定物的热通量分布的测定方法进行说明。

将传感器模块2安装于被测定物。例如，在传感器模块2的表面粘合黏合薄片。经由黏合薄片，将传感器模块2粘贴于被测定物的表面。或者，在被测定物与放热部件之间夹持传感器模块2。由此，能够开始热通量分布的测定。

若将传感器模块2安装于被测定物，则从多个传感器芯片10分别输出传感器信号。运算装置3基于这些传感器信号求出热通量分布。显示装置显示运算装置3求出的热通量分布。

接下来，对本实施方式的效果进行说明。

(1)对本实施方式的传感器模块2与比较例1的传感器模块J2进行比较。如图11、12所示，比较例1的传感器模块J2在不具有热传导部件40这一点与本实施方式的传感器模块2不同。

通过使层叠了基膜20、多个传感器芯片10、以及保护薄膜30的层叠体一体化来制造传感器模块J2。在层叠体的一体化后，基膜20以及保护薄膜30成为接近平坦的形状。因此，传感器模块J2在相邻的传感器芯片10之间，在基膜20与保护薄膜30之间存在空气层70。

这里，一般的金属的热传导率为数十[W/(m·K)]～数百[W/(m·K)]。空气的热传导率为0.024[W/(m·K)]左右。这样，空气与金属、树脂相比较，热传导率极低。

因此，在使用了传感器模块J2的情况下，不能够正确地测定被测定物中的热通量的面内分布。即，在传感器模块J2中，如图11、12所示，在来自被测定物的热量通过传感器模块J2时，热量不通过空气层70。热量选择性地流过多个传感器芯片10的每一个。其结果，各个传感器芯片10的测定值比各个传感器芯片10的位置上的本来的热通量的大小大。此外，图11是表示传感器模块J2的基膜20侧为被测定物侧时的热流的图。图12是表示传感器模块J2的保护薄膜30侧为被测定物侧时的热流的图。

像这样，若使用比较例1的传感器模块J2，则来自被测定物的热量的流动方向在通过传感器模块J2时改变。因此，由比较例1的传感器模块J2测定出的热通量的面内分布与被测定物的热通量的面内分布不同。特别是，在相邻的传感器芯片10的间隔不均衡的状态下，由比较例1的传感器模块J2测定出的热通量的面内分布与被测定物的热通量的面内分布较大地不同。

与此相对，本实施方式的传感器模块2的配置在相邻的传感器芯片10之间的热传导部件40与基膜20和保护薄膜30双方接触。因此，如图13所例示的那样，在来自被测定物的热量通过传感器模块2时，热量能够在相邻的传感器芯片10之间的部位，经由热传导部件40从基膜20侧通向保护薄膜30侧。图13是表示传感器模块2的基膜20侧为被测定物侧时的热流的图。相同地，如图14所例示，热量能够在相邻的传感器芯片10之间的部位，经由热传导部件40从保护薄膜30侧通向基膜20侧。图14是表示传感器模块2的保护薄膜30侧为被测定物侧时的热流的图。

这样，本实施方式的传感器模块2不如比较例1那样选择性地通过，而能够使热量相对于传感器芯片10同样地通过。因此，本实施方式的传感器模块2与比较例1的传感器模块J2相比较，能够精度良好地测定被测定物中的热通量的面内分布。

(2)本实施方式的传感器模块2使用多个传感器芯片10。这样，通过配置多个传感器芯片10，能够容易地制造大面积的传感器模块2。另外，能够在使多个传感器芯片10与基膜20以及保护薄膜30成为一体之前，检查传感器芯片10。由此，能够在成为一体之前，排除内部结构产生了初始不良的传感器芯片10。另外，能够在成为一体之前，测定多个传感器芯片10各自的灵敏度系数。由此，能够在成为一体之前，选择具有所希望的灵敏度系数的传感器芯片10进行配置。

(3)在本实施方式中，在传感器模块2的制造中，使用银锡膏体52作为用于形成连接部24的连接部材料。利用热压接工序S3，使银锡膏体52的银粉和锡粉的金属粉末烧结。由此，形成由银锡合金的金属烧结体构成的连接部24。

这里，假设与本实施方式不同，使用焊料作为连接部材料。在该情况下，通过热压接工序S3中的加热而焊料熔融，从而由于加压而在传感器芯片10产生偏移。

与此相对，在本实施方式中，在热压接工序S3中连接部材料不熔融。因此，能够抑制传感器芯片10相对于基膜20以及保护薄膜30偏移。

(第二实施方式)

本实施方式的传感器模块2的制造方法与第一实施方式不同。

在层叠工序S2中，如图15A所例示，在压板62之上配置脱模薄膜61和基膜20。其后，在基膜20的一表面21配置多个传感器芯片10。

其后，如图15B所例示，通过丝网印刷选择性地涂覆热传导率比空气高的热传导材料54。此时，选择性地涂覆的位置是基膜20的一表面21中未配置多个传感器芯片10的区域。换句话说，选择性地涂覆的位置是基膜20的一表面21中相邻的传感器芯片10之间。在本实施方式中，作为热传导材料54，例如使用A阶段状的环氧树脂。A阶段是指热固化性树脂的未固化状态。此外，也可以使用其它的热固化性树脂作为热传导材料。

其后，如图15C所例示，在基膜20的一表面21侧配置保护薄膜30。由此，形成层叠体55。

其后，在热压接工序S3中，如图15C所例示，通过加热冲压机，对层叠体55进行加热并且进行加压。此时的加热温度为160～350[℃]。压力为1～10[MPa]。

由此，热传导材料54固化。其结果，如图2所例示，在相邻的传感器芯片10之间形成有热传导部件40。这样，通过本实施方式的制造方法，也能够制造图2所例示的结构的传感器模块2。

(第三实施方式)

如图16、17所例示，本实施方式的传感器模块2的结构与第一实施方式不同。

如图17所例示，本实施方式的传感器模块2在相邻的传感器芯片10之间，基膜20与保护薄膜30直接接触。换句话说，在未配置多个传感器芯片10的区域，基膜20的一表面21与保护薄膜30的一表面31直接接触。保护薄膜30无缝地紧贴于多个传感器芯片10以及基膜20。

本实施方式的传感器模块2的制造方法如以下那样变更第一实施方式。

在准备工序S1中，如图18所例示，准备基膜20、多个传感器芯片10、以及保护薄膜30。

在层叠工序S2中，如图18所例示，依次从下向上层叠基膜20、多个传感器芯片10、以及保护薄膜30来形成层叠体56。

在热压接工序S3中，如图18所例示，通过加热冲压机，对层叠体56进行加热并且在层叠方向上进行加压。此时，成为在层叠体56的基膜20侧和保护薄膜30侧这两侧配置了脱模薄膜61以及压板62的状态。并且，成为在保护薄膜30侧，在脱模薄膜61与压板62之间配置了缓冲材料64的状态。在该状态下，层叠体56被加热冲压机的热盘63夹持。加热温度是保护薄膜30和基膜20软化的温度。具体而言，加热温度为280～350[℃]。压力为1～10[MPa]。

缓冲材料64是辅助对保护薄膜30的加压的加压辅助部件。即，缓冲材料64是用于使加热冲压机的压力分散，并对保护薄膜30进行加压的部件。缓冲材料64具有在保护薄膜30的软化温度下不变质的高耐热性。

缓冲材料64在热压接工序S3的加压时变形。即，缓冲材料64是对1～10[MPa]的压力具有缓冲效果的部件。作为缓冲材料64，例如能够列举作为使用了金属纤维的布的日本精线社制的商品名“金属布(注册商标)”、三菱制纸社制的商品名“RAB”、日本GORE社制的商品名“hyper-sheet(注册商标)”等。

在热压接工序S3中，通过缓冲材料64，保护薄膜30中与传感器芯片10非接触的区域被按压向基膜20侧。由此，保护薄膜30根据传感器芯片10的形状变形。其结果，如图17所例示，保护薄膜30与传感器芯片10和基膜20双方紧贴。

本实施方式的传感器模块2在相邻的传感器芯片10之间，基膜20与保护薄膜30直接接触。因此，如图19所例示，在来自被测定物的热量通过传感器模块2时，热量能够在相邻的传感器芯片10之间的部位从基膜20通向保护薄膜30。图19是表示传感器模块2的基膜20侧为被测定物侧时的热流的图。相同地，如图20所例示，在来自被测定物的热量通过热通量传感器模块2时，热量能够在相邻的传感器芯片10之间的部位从保护薄膜30通向基膜20。图20是表示传感器模块2的保护薄膜30侧为被测定物侧时的热流的图。因此，在本实施方式中，也能够得到与第一实施方式相同的效果。

另外，在本实施方式中，在热压接工序S3中，在层叠体56的保护薄膜30侧配置缓冲材料64。在层叠体56的基膜20侧不配置缓冲材料64。层叠体56的基膜20侧被平滑的压板62加压。因此，能够使传感器模块2的基膜20侧的表面平坦。由此，在被测定物的设置有传感器模块2的设置面平坦的情况下，能够使被测定物与传感器模块2紧贴。由此，能够进行正确的热通量的面内分布的测定。

(第四实施方式)

本实施方式的传感器模块2的制造方法与第三实施方式不同。

在热压接工序S3中，如图21所例示，在层叠体56的基膜20侧和保护薄膜30侧这两侧配置缓冲材料64。

由此，如图22所例示，在未配置传感器芯片10的区域，保护薄膜30和基膜20双方变形，且保护薄膜30的一表面31与基膜20的一表面21紧贴。

在本实施方式中，即使在传感器芯片10厚至保护薄膜30的变形不能够与传感器芯片10的厚度对应的情况下，也能够使保护薄膜30与基膜20接触。

(其它的实施方式)

(1)在上述各实施方式中，在传感器模块2中，将多个传感器芯片10配置为直线状，但并不限定于此。如图23所例示，多个传感器芯片10也可以配置为圆状。该情况下，能够使传感器模块2的平面形状为圆环形。如图24所例示，多个传感器芯片10也可以配置为面状(矩阵状)。该情况下，能够使传感器模块2的平面形状为四边形。

(2)在第二实施方式中，通过热压接，使基膜20、多个传感器芯片10、热传导部件40、以及保护薄膜30一体化，但并不限定于此。也可以通过不伴随加热的加压，使它们一体化。该情况下，例如通过粘合剂使它们一体化即可。

(3)在第一、第二实施方式中，也可以在热压接工序S3中，与第三、第四实施方式的热压接工序S3相同地使用缓冲材料64。通过使用缓冲材料64，能够减少缝隙。

(4)在上述各实施方式中，使用了银锡膏体52作为连接部材料，但并不限定于此。也可以使用银粉和锡粉的组合以外的其它的金属粉末作为连接部材料。即，连接部24也可以由银锡合金以外的金属烧结体构成。此外，为了抑制热压接工序S3中的传感器芯片10的偏移，作为金属粉末，优选使用进行固相烧结的金属粉末。

(5)在第一、第二实施方式中，在相邻的传感器芯片10之间不存在空气，但并不限定于此。若空气不为层状，则也可以稍微存在空气。即，也可以在热传导部件40与各薄膜20、30之间、或者在热传导部件40与传感器芯片10之间存在缝隙。在该情况下，若至少热传导部件40与基膜20和保护薄膜30双方接触，则也能够得到与第一实施方式相同的效果。此外，为了减少传感器芯片10与热传导部件40之间的缝隙，优选如第一、第二实施方式那样，热传导部件40与传感器芯片10接触。

(6)本公开的技术并不限定于上述的实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内适当地进行变更，也包含各种变形例、同等范围内的变形。另外，上述各实施方式并不是相互无关的，除了明确不可能组合的情况之外，能够适当地进行组合。另外，在上述各实施方式中，除了特别明示了是必需的情况以及在原理上明确认为是必需的情况等之外，构成实施方式的要素并不一定是必需的。另外，在上述各实施方式中，在提及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等数值的情况下，除了特别明示了是必须的情况以及在原理上明确地限定为特定的数量的情况等之外，并不限定于该特定的数量。另外，在上述各实施方式中，在提及构成要素等的材质、形状、位置关系等时，除了特别明示的情况以及在原理上限定为特定的材质、形状、位置关系等的情况等之外，并不限定于该材质、形状、位置关系等。

(总结)

根据上述各实施方式的一部分或者全部所示的第一观点，热通量传感器模块具备第一薄膜、多个传感器芯片、第二薄膜、以及热传导部件。热传导部件与第一薄膜和第二薄膜双方接触。

另外，根据第二观点，热传导部件与传感器芯片接触。据此，能够减少传感器芯片与热传导部件之间的缝隙。

另外，根据第三观点，热通量传感器模块具备第一薄膜、多个传感器芯片、以及第二薄膜。热通量传感器模块在相邻的传感器芯片之间，第一薄膜与第二薄膜直接接触。

另外，根据第四观点，在第一薄膜的一表面形成有与多个传感器芯片的分别连接的多个布线。传感器芯片经由由金属烧结体构成的连接部与布线连接。

该连接部通过在对第一薄膜、多个传感器芯片、以及第二薄膜的层叠体进行加热加压时，烧结金属粉末来形成。通过由金属烧结体构成连接部，能够抑制在对层叠体进行加热加压时，传感器芯片相对于第一、第二薄膜偏移。

另外，根据第五观点，热通量传感器模块的制造方法具有进行准备的工序、形成层叠体的工序、以及对层叠体进行加热并且进行加压的工序。在进行准备的工序中，准备第一薄膜、多个传感器芯片、第二薄膜、以及薄片。在形成层叠体的工序中，在第一薄膜的一表面配置多个传感器芯片。然后，在第一薄膜的一表面侧层叠薄片，并在薄片的与传感器芯片侧相反的一侧层叠第二薄膜。在进行加压的工序中，通过使薄片流动，而在相邻的传感器芯片之间以与第一薄膜和第二薄膜双方接触的方式形成热传导部件。

另外，根据第六观点，热通量传感器模块的制造方法在进行准备的工序中，准备第一薄膜、多个传感器芯片、以及第二薄膜。在形成层叠体的工序中，将多个传感器芯片相互隔开空间地配置在一表面。在相邻的传感器芯片之间配置热传导率比空气高的材料。然后，以覆盖多个传感器芯片以及材料的方式在第一薄膜的一表面侧层叠第二薄膜。在进行加压的工序中，在相邻的传感器芯片之间以与第一薄膜和第二薄膜双方接触的方式形成热传导部件。

另外，根据第七观点，也可以在第六观点中，在进行加压的工序中，在进行加热的同时进行加压。

另外，根据第八观点，热通量传感器模块的制造方法在进行准备的工序中，准备第一薄膜、多个传感器芯片、以及第二薄膜。在形成层叠体的工序中，将多个传感器芯片相互隔开空间地配置在一表面。然后，以覆盖多个传感器芯片的方式在第一薄膜的一表面侧层叠第二薄膜。在进行加压的工序中，在用于进行加压的一对加压部件之间配置层叠体。在层叠体的第一薄膜与第二薄膜的至少一方侧，在层叠体与加压部件之间配置比加压部件容易变形的加压辅助部件。在该状态下对层叠体进行加压。通过该加压而加压辅助部件变形。由此，第一薄膜与第二薄膜的至少一方变形，而成为在相邻的传感器芯片之间，第一薄膜与第二薄膜直接接触的状态。

另外，根据第九观点，在第五、第七、第八观点中的进行准备的工序中，准备在一表面形成有与多个传感器芯片连接的多个布线的第一薄膜。在形成层叠体的工序中，使布线与传感器芯片经由金属粉末接触。在进行加压的工序中，通过使金属粉末烧结，而形成连接传感器芯片与布线的由金属烧结体构成的连接部。

这样，使用金属粉末作为形成连接部的材料。在对层叠体进行加热并且进行加压时，使该金属粉末烧结而形成连接部。由此，在对层叠体进行加热并且进行加压时，能够抑制传感器芯片相对于第一、第二薄膜偏移。

附图标记说明

2…传感器模块，10…传感器芯片，20…基膜，30…保护薄膜，40…热传导部件。

Claims (9)

1.一种热通量传感器模块，是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块，具备：

第一薄膜(20)，具有一表面(21)；

多个传感器芯片(10)，相互隔开空间地配置在上述一表面，并检测热通量；

第二薄膜(30)，层叠在上述第一薄膜的上述一表面侧，并在与上述第一薄膜之间夹持上述多个传感器芯片；以及

热传导部件(40)，配置在相邻的上述传感器芯片之间，且热传导率比空气高，

上述热传导部件与上述第一薄膜和上述第二薄膜双方接触。

2.根据权利要求1所述的热通量传感器模块，其中，

上述热传导部件与上述传感器芯片接触。

3.一种热通量传感器模块，是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块，具备：

第一薄膜(20)，具有一表面(21)；

多个传感器芯片(10)，相互隔开空间地配置在上述一表面，并检测热通量；以及

第二薄膜(30)，层叠在上述第一薄膜的上述一表面侧，并在与上述第一薄膜之间夹持上述多个传感器芯片，

在相邻的上述传感器芯片之间，上述第一薄膜与上述第二薄膜直接接触。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的热通量传感器模块，其中，

在上述一表面形成有与上述多个传感器芯片分别连接的多个布线(23)，

上述传感器芯片经由由金属烧结体构成的连接部(24)与上述布线连接。

5.一种热通量传感器模块的制造方法，是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块的制造方法，具有：

准备具有一表面(21)的第一薄膜(20)、检测热通量的多个传感器芯片(10)、第二薄膜(30)、以及由热传导率比空气高的材料构成的薄片(51)的工序(S1)；

将上述多个传感器芯片相互隔开空间地配置在上述一表面，以覆盖上述多个传感器芯片的方式在上述第一薄膜的上述一表面侧层叠上述薄片，并在上述薄片的与上述传感器芯片侧相反的一侧层叠上述第二薄膜来形成层叠体(53)的工序(S2)；以及

在上述层叠体的层叠方向上对上述层叠体进行加热并且进行加压的工序(S3)，

在上述进行加压的工序中，通过使上述薄片流动，而在相邻的上述传感器芯片之间，以与上述第一薄膜和上述第二薄膜双方接触的方式形成由上述材料构成的热传导部件(40)。

6.一种热通量传感器模块的制造方法，是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块的制造方法，具有：

准备具有一表面(21)的第一薄膜(20)、检测热通量的多个传感器芯片(10)、以及第二薄膜(30)的工序(S1)；

将上述多个传感器芯片相互隔开空间地配置在上述一表面配置，在相邻的上述传感器芯片之间配置热传导率比空气高的材料(54)，并以覆盖上述多个传感器芯片以及上述材料的方式，在上述第一薄膜的上述一表面侧层叠上述第二薄膜来形成层叠体(55)的工序(S2)；以及

在上述层叠体的层叠方向上对上述层叠体进行加压的工序(S3)，

在上述进行加压的工序中，在相邻的上述传感器芯片之间，以与上述第一薄膜和上述第二薄膜双方接触的方式形成由上述材料构成的热传导部件(40)。

7.根据权利要求6所述的热通量传感器模块的制造方法，其中，

在上述进行加压的工序中，在进行加热的同时进行加压。

8.一种热通量传感器模块的制造方法，是测定热通量的面内分布的热通量传感器模块的制造方法，具有：

准备具有一表面(21)的第一薄膜(20)、检测热通量的多个传感器芯片(10)、以及第二薄膜(30)的工序(S1)；

将上述多个传感器芯片相互隔开空间地配置在上述一表面，并以覆盖上述多个传感器芯片的方式在上述第一薄膜的上述一表面侧层叠上述第二薄膜来形成层叠体(56)的工序(S2)；以及

在上述层叠体的层叠方向上对上述层叠体进行加热并且进行加压的工序(S3)，

在上述进行加压的工序中，在用于进行加压的一对加压部件(62)之间配置上述层叠体，并且在上述层叠体的上述第一薄膜和上述第二薄膜的至少一方侧，在上述层叠体与上述加压部件之间配置了比上述加压部件容易变形的加压辅助部件(64)的状态下，对上述层叠体进行加压，通过上述加压而上述加压辅助部件变形，从而上述第一薄膜与上述第二薄膜的至少一方变形，而成为在相邻的上述传感器芯片之间上述第一薄膜与上述第二薄膜直接接触的状态。

9.根据权利要求5、7、8中任意一项所述的热通量传感器模块的制造方法，其中，

在上述进行准备的工序中，准备在上述一表面形成有与上述多个传感器芯片连接的多个布线(23)的上述第一薄膜，

在形成上述层叠体的工序中，使上述布线与上述传感器芯片经由金属粉末(52)接触，

在上述进行加压的工序中，通过使上述金属粉末烧结，而形成连接上述传感器芯片和上述布线的由金属烧结体构成的连接部(24)。