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JP2019049439A - Method of manufacturing measuring device - Google Patents

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JP2019049439A
JP2019049439A JP2017172987A JP2017172987A JP2019049439A JP 2019049439 A JP2019049439 A JP 2019049439A JP 2017172987 A JP2017172987 A JP 2017172987A JP 2017172987 A JP2017172987 A JP 2017172987A JP 2019049439 A JP2019049439 A JP 2019049439A
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recess
pipe
sensor chip
sensor
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JP2017172987A
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Japanese (ja)
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宗和 片桐
Munekazu Katagiri
宗和 片桐
有紀 松田
Yuki Matsuda
有紀 松田
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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Abstract

【課題】センサチップの接着作業を簡素にしつつ、センサチップに対する接着剤の厚さを均一にして、接着剤の厚さ不均一に起因するセンサチップの破損を防止することができる測定装置の製造方法を提供する。【解決手段】配管11の外面にセンサチップ12,13を接着剤51を用いて固定する測定装置の製造方法であって、第1凹部41を配管11に加工し、配管11とセンサチップ12,13との間における予め設定された接着膜厚と同じ寸法となる深さ寸法及びセンサチップ12,13の幅寸法よりも広い幅寸法を有する第2凹部42を、第1凹部41の第1底面41aに加工し、第2凹部42内に接着剤51を供給し、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面を、第1底面41aと同一平面となるように均し、センサチップ12,13を、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面のみに接触させ、センサチップ12,13が接触した接着剤51を硬化させる。【選択図】図7[PROBLEMS] To manufacture a measuring device capable of simplifying the bonding operation of a sensor chip, making the thickness of the adhesive to the sensor chip uniform, and preventing damage to the sensor chip due to the non-uniform thickness of the adhesive. Provide a method. A method for manufacturing a measuring device for fixing sensor chips (12, 13) to an outer surface of a pipe (11) using an adhesive (51), wherein a first recess (41) is processed into the pipe (11), and the pipe (11), the sensor chip (12), The second recess 42 having a depth dimension that is the same as the preset adhesive film thickness between the sensor chip 12 and the width dimension of the sensor chips 12, 13 is defined as the first bottom surface of the first recess 41. 41a, the adhesive 51 is supplied into the second recess 42, the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42 is leveled so as to be flush with the first bottom surface 41a, and the sensor chip 12 , 13 is brought into contact with only the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42, and the adhesive 51 in contact with the sensor chips 12, 13 is cured. [Selection] Figure 7

Description

本発明は、配管内を流れる流体の流量を測定するためのセンサチップを備えた測定装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a measuring device provided with a sensor chip for measuring the flow rate of fluid flowing in piping.

従来から、各種流体の流量を測定する測定装置として、様々な形式のものが提供されている。その中でも、低コスト化や省電力化等を図ることが比較的容易であるという理由から、熱式のものが多く利用され始めている。   Conventionally, various types of measuring devices have been provided as measuring devices for measuring the flow rates of various fluids. Among them, the thermal type is beginning to be widely used because it is relatively easy to achieve cost reduction and power saving.

熱式の測定装置においては、半導体製造プロセス技術を利用して製造されたセンサチップ(フローセンサ)を、流量測定手段としており、流体によって奪われたヒータ熱が流量に依存して変化するという原理を用いたものがある。そして、このような、熱式の測定装置としては、例えば、特許文献1−3に開示されている。   In a thermal measurement device, a sensor chip (flow sensor) manufactured using semiconductor manufacturing process technology is used as a flow rate measuring means, and the principle that heater heat taken away by fluid changes depending on the flow rate There is one using. And as such a thermal type measuring device, it is indicated by patent documents 1-3, for example.

特表2003−532099号公報Japanese Patent Publication No. 2003-532099 特開2017−26428号公報JP, 2017-26428, A 特開2017−26429号公報JP, 2017-26429, A

ここで、上記従来の測定装置においては、センサチップを配管の外面に固定することにより、配管内を流れる流体の流量をセンサチップによって測定可能としている。このとき、センサチップは、配管の外面に接着剤を用いて取り付けられており、その接着剤が硬化することによって、完全に固定されることになる。   Here, in the above-mentioned conventional measuring device, by fixing the sensor chip to the outer surface of the pipe, the flow rate of the fluid flowing in the pipe can be measured by the sensor chip. At this time, the sensor chip is attached to the outer surface of the pipe using an adhesive, and the adhesive is completely fixed by curing.

このため、センサチップの取付面(接着面)が接着剤と部分的に接触した状態で、その接着剤を硬化させてしまうと、当該取付面に局所的な負荷が掛ってしまい、センサチップを破損させるおそれがある。特に、センサチップの取付面が薄膜状となる場合には、上述した問題が顕著となる。   For this reason, when the adhesive is cured in a state where the mounting surface (adhesive surface) of the sensor chip is in partial contact with the adhesive, a local load is applied to the mounting surface, and the sensor chip is There is a risk of damage. In particular, in the case where the mounting surface of the sensor chip is in the form of a thin film, the above-mentioned problems become significant.

これに対して、接着剤をその厚さが均一になるように塗布する場合には、マスキングテープを使用することが考えられる。しかしながら、その貼り付け作業においては、テープ長さやテープ幅に関わらず、煩雑になり易く、貼り付けたマスキングテープに皺が発生してしまい、接着剤塗布領域を精度良く区画形成することが困難となる。   On the other hand, when applying an adhesive so that the thickness may become uniform, it is possible to use a masking tape. However, in the affixing operation, regardless of the tape length and the tape width, it is easy to be complicated, wrinkles are generated in the affixing masking tape, and it is difficult to accurately define the adhesive application region. Become.

また、マスキングテープの厚さの種類には、限度があるため、塗布する接着剤の厚さを、所望の厚さにすることができないおそれがある。このため、センサチップに対する接着剤の厚さ管理を厳しく行う場合には、マスキングテープを使用することは不適格であると思われる。   In addition, the thickness of the masking tape is limited, so there is a possibility that the thickness of the applied adhesive can not be made the desired thickness. For this reason, in the case of strict control of the adhesive thickness on the sensor chip, the use of the masking tape seems to be disqualified.

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、センサチップの接着作業を簡素にしつつ、センサチップに対する接着剤の厚さを均一にして、接着剤の厚さ不均一に起因するセンサチップの破損を防止することができる測定装置の製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems, and while simplifying the bonding operation of the sensor chip, the thickness of the adhesive to the sensor chip is made uniform, and the sensor chip is caused by the uneven thickness of the adhesive. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a measuring device capable of preventing the damage of

この発明に係る測定装置の製造方法は、管状部材の外面に、センサを接着剤を用いて固定するようにした測定装置の製造方法であって、外面から凹んだ平坦面を、管状部材に加工し、管状部材とセンサとの間における予め設定された接着膜厚と同じ寸法となる深さ寸法及びセンサの幅寸法よりも広い幅寸法を有する凹部を、平坦面に加工し、凹部内に、接着剤を供給し、凹部内に充填した接着剤の表面を、平坦面と同一平面となるように均し、センサを、凹部内に充填した接着剤の表面のみに接触させ、センサが接触した接着剤を硬化させるものである。   A method of manufacturing a measuring device according to the present invention is a method of manufacturing a measuring device in which a sensor is fixed to the outer surface of a tubular member using an adhesive, and a flat surface recessed from the outer surface is processed into a tubular member. And processing a recess having a depth dimension equal to a preset adhesion film thickness between the tubular member and the sensor and a width dimension wider than the width dimension of the sensor into a flat surface, and The adhesive was supplied, the surface of the adhesive filled in the recess was leveled so as to be flush with the flat surface, and the sensor was brought into contact with only the surface of the adhesive filled in the recess, and the sensor was in contact It cures the adhesive.

この発明によれば、センサチップの接着作業を簡素にしつつ、センサチップに対する接着剤の厚さを均一にして、接着剤の厚さ不均一に起因するセンサチップの破損を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to simplify the bonding operation of the sensor chip, make the thickness of the adhesive with respect to the sensor chip uniform, and prevent the sensor chip from being damaged due to the uneven thickness of the adhesive.

本発明の実施の形態1に係る製造方法が適用される測定装置の平面図である。It is a top view of the measuring device where the manufacturing method concerning Embodiment 1 of the present invention is applied. 図1のII−II矢視断面図である。It is II-II arrow sectional drawing of FIG. 温度センサチップの斜視図である。It is a perspective view of a temperature sensor chip. 図1のIV−IV矢視断面図である。It is IV-IV arrow sectional drawing of FIG. ヒータチップの斜視図である。It is a perspective view of a heater chip. 図1のVI−VI矢視断面図である。It is the VI-VI arrow sectional drawing of FIG. 本発明の実施の形態1に係る製造方法の手順を示した図である。図7Aは、配管に第1凹部及び第2凹部を加工する工程を示した図である。図7Bは、第2凹部内に接着剤を供給する工程を示した図である。図7Cは、第2凹部内に充填した接着剤の表面を均す工程を示した図である。図7Dは、均した接着剤の表面にセンサチップを接着させて、その接着剤を硬化させる工程を示した図である。It is the figure which showed the procedure of the manufacturing method which concerns on Embodiment 1 of this invention. FIG. 7A is a view showing a process of processing a first recess and a second recess in a pipe. FIG. 7B is a view showing a step of supplying an adhesive into the second recess. FIG. 7C is a view showing a step of leveling the surface of the adhesive filled in the second recess. FIG. 7D is a view showing a process of adhering a sensor chip to the surface of a leveled adhesive and curing the adhesive.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1に示すように、本実施の形態に係る測定装置(例えば、熱式の流量測定装置)は、配管11、一対のセンサチップ12,13、ワイヤ14、及び、基板15等を備えている。そして、各センサチップ12,13と基板15とは、配管11に接着固定されると共に、導電性のワイヤ14によって電気的に接続されている。
Embodiment 1
As shown in FIG. 1, the measuring apparatus (for example, a thermal flow rate measuring apparatus) according to the present embodiment includes a pipe 11, a pair of sensor chips 12 and 13, a wire 14, a substrate 15 and the like. . The sensor chips 12 and 13 and the substrate 15 are adhesively fixed to the pipe 11 and electrically connected by the conductive wire 14.

配管11は、その内部流路に流体(気体または液体)を通過可能とする円形管状部材である。この配管11の材質は、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチック、及び、ステンレス等のいずれかである。なお、図1に記載した矢印の方向は、流体の流れ方向を示している。   The pipe 11 is a circular tubular member that allows fluid (gas or liquid) to pass through its internal flow path. The material of the pipe 11 is, for example, glass, ceramic, plastic, stainless steel, or the like. In addition, the direction of the arrow described in FIG. 1 has shown the flow direction of the fluid.

流体流れ方向前後一対のセンサチップ12,13は、配管11内を流れる流体の流量を測定する熱式のフローセンサであって、半導体製造プロセス技術を利用して製造されたものである。このような、半導体チップとなる熱式のセンサチップ12,13は、配管11の外面に、当該配管11の軸方向(流体流れ方向)に沿って順に設けられている。   The pair of sensor chips 12 and 13 in the fluid flow direction is a thermal type flow sensor that measures the flow rate of the fluid flowing in the pipe 11, and is manufactured using semiconductor manufacturing process technology. Such thermal sensor chips 12 and 13 to be semiconductor chips are sequentially provided on the outer surface of the pipe 11 along the axial direction (fluid flow direction) of the pipe 11.

このとき、流体流れ方向上流側に配置されるセンサチップ12は、配管11内を流れる流体の温度を測定する測温機能を有する温度センサチップとなっている。一方、流体流れ方向下流側に配置されるセンサチップ13は、配管11内を流れる流体の温度を測定する測温機能、及び、配管11内を流れる流体に所定の熱量を供給する発熱(熱供給)機能を有するヒータチップとなっている。以下、センサチップ12を温度センサチップ12と称する一方、センサチップ13をヒータチップ13と称して、本実施の形態を説明する。   At this time, the sensor chip 12 disposed on the upstream side in the fluid flow direction is a temperature sensor chip having a temperature measurement function that measures the temperature of the fluid flowing in the pipe 11. On the other hand, the sensor chip 13 disposed on the downstream side in the fluid flow direction has a temperature measurement function to measure the temperature of the fluid flowing in the pipe 11 and heat generation (heat supply to supply a predetermined amount of heat to the fluid flowing in the pipe 11) ) It is a heater chip having a function. Hereinafter, the sensor chip 12 will be referred to as a temperature sensor chip 12, and the sensor chip 13 will be referred to as a heater chip 13, and the present embodiment will be described.

図2及び図3に示すように、温度センサチップ12は、例えば、ベース基板21、絶縁膜22、測温部23、及び、電気接続部24等を備えており、基板15から分離された構造となっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the temperature sensor chip 12 includes, for example, a base substrate 21, an insulating film 22, a temperature measuring unit 23, an electrical connection unit 24 and the like, and a structure separated from the substrate 15. It has become.

具体的に、ベース基板21の表面は、絶縁膜22によって覆われている。また、絶縁膜22の表面中央部には、測温部23が設けられており、この測温部23には、電気接続部24が電気的に接続されている。測温部23は、配管11内を流れる流体の温度を測定するものである。電気接続部24は、絶縁膜22の表面上において、測温部23からチップ外側に向けて延びている。そして、電気接続部24は、ワイヤ14を介して、基板15のリードと電気的に接続されている。これにより、測温部23から出力された流体温度測定信号は、電気接続部24からワイヤ14を介して、基板15に中継された後、当該基板15から基板外部の流量測定部(図示省略)に送信される。   Specifically, the surface of the base substrate 21 is covered with the insulating film 22. In addition, a temperature measuring unit 23 is provided at the center of the surface of the insulating film 22, and the electric connection unit 24 is electrically connected to the temperature measuring unit 23. The temperature measuring unit 23 measures the temperature of the fluid flowing in the pipe 11. The electrical connection portion 24 extends from the temperature measuring portion 23 toward the outside of the chip on the surface of the insulating film 22. The electrical connection portion 24 is electrically connected to the lead of the substrate 15 through the wire 14. Thus, the fluid temperature measurement signal output from the temperature measuring unit 23 is relayed from the electrical connection unit 24 to the substrate 15 via the wire 14, and then the flow rate measuring unit (not shown) from the substrate 15 outside the substrate Sent to

一方、図4及び図5に示すように、ヒータチップ13は、例えば、ベース基板31、絶縁膜32、測温部33、及び、電気接続部34等を備えており、基板15から分離された構造となっている。   On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the heater chip 13 includes, for example, a base substrate 31, an insulating film 32, a temperature measuring unit 33, and an electrical connection unit 34, and is separated from the substrate 15. It has a structure.

具体的に、ベース基板31の中央部には、キャビティ31aが、当該ベース基板31をその厚さ方向に貫通するように形成されている。これに対して、ベース基板31の表面は、絶縁膜32によって覆われており、この絶縁膜32の中央部には、断熱性を有する薄膜状のダイヤフラム32aが設けられている。即ち、ダイヤフラム32aは、キャビティ31aの上端開口部全域を、外側から覆っている。   Specifically, a cavity 31a is formed in the central portion of the base substrate 31 so as to penetrate the base substrate 31 in the thickness direction. On the other hand, the surface of the base substrate 31 is covered with an insulating film 32, and a thin film diaphragm 32a having heat insulation is provided at the center of the insulating film 32. That is, the diaphragm 32a covers the entire upper end opening of the cavity 31a from the outside.

また、ダイヤフラム32aの表面中央部には、測温部33が設けられており、この測温部33には、電気接続部34が電気的に接続されている。測温部33は、配管11内を流れる流体の温度を測定すると共に、配管11内を流れる流体を一定温度に加熱するものである。電気接続部34は、絶縁膜32の表面上において、測温部33からチップ外側に向けて延びている。そして、電気接続部34は、ワイヤ14を介して、基板15のリードと電気的に接続されている。   In addition, a temperature measuring unit 33 is provided at the center of the surface of the diaphragm 32 a, and the electric connection unit 34 is electrically connected to the temperature measuring unit 33. The temperature measuring unit 33 measures the temperature of the fluid flowing in the pipe 11 and heats the fluid flowing in the pipe 11 to a constant temperature. The electrical connection portion 34 extends from the temperature measuring portion 33 to the outside of the chip on the surface of the insulating film 32. The electrical connection portion 34 is electrically connected to the lead of the substrate 15 through the wire 14.

これにより、測温部33から出力された流体温度測定信号は、電気接続部34からワイヤ14を介して、基板15に中継された後、当該基板15から基板外部の流量測定部に送信される。一方、流体を加熱するための電力は、基板外部の電力供給装置(図示省略)から基板15に中継された後、ワイヤ14を介して、測温部33に送られる。   As a result, the fluid temperature measurement signal output from the temperature measuring unit 33 is relayed to the substrate 15 from the electrical connection unit 34 via the wire 14, and then transmitted from the substrate 15 to the flow rate measuring unit outside the substrate. . On the other hand, the power for heating the fluid is relayed to the substrate 15 from a power supply device (not shown) outside the substrate, and is then sent to the temperature measurement unit 33 via the wire 14.

更に、図1及び図6に示すように、基板15の先端には、矩形をなす先端突出部15aが形成されている。この先端突出部15aは、基板15の先端中央部から基板外側に向けて、配管11の径方向に突出している。そして、先端突出部15aの左右両側(配管11の軸方向両側)には、基板15から分離されたチップ12,13が、それぞれ配置されている。   Furthermore, as shown in FIG. 1 and FIG. 6, a rectangular tip protrusion 15 a is formed at the tip of the substrate 15. The tip end projecting portion 15 a protrudes in the radial direction of the pipe 11 from the center of the tip end of the substrate 15 toward the outside of the substrate. The chips 12 and 13 separated from the substrate 15 are respectively disposed on the left and right sides (both sides in the axial direction of the pipe 11) of the distal end protruding portion 15a.

これにより、先端突出部15aは、チップ12,13と共に、配管11の第1凹部41内に設置されており、接着剤52によって、その第1凹部41の第1底面41aに固定されている。つまり、基板15は、先端突出部15aのみが、配管11に接着固定されている。   Thus, the tip end projecting portion 15 a is installed in the first recess 41 of the pipe 11 together with the chips 12 and 13 and is fixed to the first bottom surface 41 a of the first recess 41 by the adhesive 52. That is, the substrate 15 is adhered and fixed to the pipe 11 only at the tip projecting portion 15 a.

従って、配管11内を流れる流体の流量を測定する場合には、温度センサチップ12によって、配管11内を流れる流体の温度を測定する。これに対して、ヒータチップ13によって、配管11内を流れる流体の温度が、温度センサチップ12によって測定された流体の温度(測定温度)よりも、一定温度高くなるように、流体に熱量を供給する。   Therefore, when the flow rate of the fluid flowing in the pipe 11 is measured, the temperature sensor chip 12 measures the temperature of the fluid flowing in the pipe 11. On the other hand, the heater chip 13 supplies heat to the fluid so that the temperature of the fluid flowing in the pipe 11 is higher than the temperature (measured temperature) of the fluid measured by the temperature sensor chip 12 Do.

即ち、ヒータチップ13に設定された発熱温度は、温度センサチップ12によって測定された測定温度に応じて変化することになり、当該ヒータチップ13は、測定温度と発熱温度との温度差に対応した熱量を、流体に供給する。   That is, the heat generation temperature set in the heater chip 13 changes in accordance with the measurement temperature measured by the temperature sensor chip 12, and the heater chip 13 corresponds to the temperature difference between the measurement temperature and the heat generation temperature. Heat is supplied to the fluid.

そして、ヒータチップ13が上記熱量を流体に供給するときの電力量は、配管11内を流れる流体の流量と相関関係があることが、従来から知られている。これにより、流量測定部は、上記電力量に基づいて、配管11内を流れる流体の流量を算出(測定)することができる。   It is conventionally known that the amount of electric power when the heater chip 13 supplies the heat quantity to the fluid has a correlation with the flow rate of the fluid flowing in the piping 11. Thus, the flow rate measuring unit can calculate (measure) the flow rate of the fluid flowing in the pipe 11 based on the amount of power.

ここで、温度センサチップ12及びヒータチップ13は、接着剤51によって、配管11の外面に固定されている。以下に、そのようなチップ接着構造について、詳細に説明する。   Here, the temperature sensor chip 12 and the heater chip 13 are fixed to the outer surface of the pipe 11 by an adhesive 51. Hereinafter, such a chip bonding structure will be described in detail.

図1から図6、及び、図7Aに示すように、配管11の軸方向途中部分には、第1凹部41が形成されている。この第1凹部41は、配管11の径方向内側に向けて凹んでおり、その第1底面41aは、配管11の軸方向に延びる平坦面となっている。   As shown in FIG. 1 to FIG. 6 and FIG. 7A, a first recess 41 is formed in the middle of the pipe 11 in the axial direction. The first recess 41 is recessed inward in the radial direction of the pipe 11, and the first bottom surface 41 a is a flat surface extending in the axial direction of the pipe 11.

更に、第1凹部41の第1底面41aには、2つの第2凹部42が、チップ12,13に対応して形成されている。第2凹部42は、配管11の径方向内側に向けて凹んでおり、チップ12,13を接着固定する際に使用する接着剤51を収納するための凹みとなっている。そして、第2凹部42の第2底面42aは、配管11の軸方向に延びる平坦面であって、第1底面41aと平行になっている。   Furthermore, in the first bottom surface 41 a of the first recess 41, two second recesses 42 are formed corresponding to the chips 12 and 13. The second recess 42 is recessed inward in the radial direction of the pipe 11 and is a recess for accommodating the adhesive 51 used when bonding and fixing the chips 12 and 13. The second bottom surface 42 a of the second recess 42 is a flat surface extending in the axial direction of the pipe 11 and is parallel to the first bottom surface 41 a.

このとき、第2凹部42の幅寸法(配管11の軸方向における長さ寸法)、即ち、第2底面42aの幅寸法は、チップ12,13の幅寸法よりも幅広となっている。また、第2凹部42の長さ寸法(配管11の径方向における長さ寸法)、即ち、第2底面42aの長さ寸法は、チップ12,13の長手方向寸法よりも短くなっている。   At this time, the width dimension of the second recess 42 (the length dimension in the axial direction of the pipe 11), that is, the width dimension of the second bottom surface 42a is wider than the width dimensions of the chips 12 and 13. Further, the length dimension of the second recess 42 (the length dimension of the pipe 11 in the radial direction), that is, the length dimension of the second bottom surface 42 a is shorter than the dimension in the longitudinal direction of the chips 12 and 13.

本実施の形態においては、チップ12,13を接着固定する際に、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面を、第1底面41aと同一平面となるように均した後、その均した接着剤51の表面のみに、チップ12,13の接着面(絶縁膜22,32の表面)を載せ置いて接触させる。つまり、チップ12,13の接着面は、その長手方向両端部が接着剤51の表面から長手方向外側に向けて突出した状態で、且つ、第1底面41aと接触することなく、接着剤51の表面に接着される。   In the present embodiment, when bonding and fixing the chips 12 and 13, after the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42 is leveled to be flush with the first bottom surface 41a, the leveling is performed. The adhesive surfaces (surfaces of the insulating films 22 and 32) of the chips 12 and 13 are placed on and brought into contact with the surface of the adhesive 51 only. That is, with the adhesive surfaces of the chips 12 and 13, the longitudinal ends of the chips 12 and 13 protrude outward from the surface of the adhesive 51 in the longitudinal direction, and the adhesive surfaces of the chips 51 and 52 do not contact the first bottom surface 41 a. Bonded to the surface.

これにより、チップ12,13の接着面における長手方向両端部は、接着剤51の表面とは接触しておらず、その接着面の長手方向一端部に設定されたワイヤボンディング位置となる電気接続部24,34は、開放されている。よって、チップ12,13を配管11に接着剤51を用いて固定した場合であっても、チップ12,13におけるワイヤ14のボンディング位置を確保することができる。また同時に、チップ12,13にボンディングされたワイヤ14と、チップ12,13が固定された配管11との干渉を防止することができる。   As a result, the longitudinal ends of the bonding surfaces of the chips 12 and 13 are not in contact with the surface of the adhesive 51, and the electrical connection portion is a wire bonding position set at one longitudinal end of the bonding surfaces. 24, 34 are open. Therefore, even when the chips 12 and 13 are fixed to the pipe 11 with the adhesive 51, the bonding position of the wire 14 in the chips 12 and 13 can be secured. At the same time, interference between the wire 14 bonded to the chips 12 and 13 and the pipe 11 to which the chips 12 and 13 are fixed can be prevented.

なお、チップ12,13の接着面における長手方向他端部には、電気接続部24,34を設けて、ワイヤ14のボンディング位置を設定する必要がないため、当該長手方向他端部については、接着剤51の表面から長手方向外側に向けて突出させることなく、当該接着剤51の表面に接着させても構わない。   In addition, since it is not necessary to set the bonding position of the wire 14 by providing the electrical connection portions 24 and 34 at the other end in the longitudinal direction in the bonding surface of the chips 12 and 13, the other end in the longitudinal direction is The adhesive 51 may be adhered to the surface of the adhesive 51 without projecting the adhesive 51 outward in the longitudinal direction.

また、第2凹部42の深さ寸法、即ち、第1底面41aと第2底面42aとの間における配管11の径方向距離は、チップ12,13を配管11に接着固定する際の接着膜厚の寸法となるものである。この接着膜厚は、接着剤51に接着したチップ12,13がその接着剤51の硬化に伴って破損することなく、且つ、チップ12,13が接着剤51から剥がれることのない、所定の基準接着膜厚以上となっている。   Further, the depth dimension of the second recess 42, that is, the radial distance of the pipe 11 between the first bottom surface 41a and the second bottom surface 42a, is the thickness of the adhesive film when the chips 12 and 13 are adhered and fixed to the pipe 11. The dimensions of This adhesion film thickness is a predetermined standard that the chips 12 and 13 bonded to the adhesive 51 do not break with the curing of the adhesive 51 and the chips 12 and 13 do not peel off from the adhesive 51. It is more than the adhesion film thickness.

つまり、第2凹部42は、その深さ寸法が、予め設定された接着膜厚と同じ寸法で、且つ、第2底面42aが第1底面41aと平行になるように加工されている。従って、このように加工された第2凹部42内に接着剤51を充填することにより、接着剤51の厚さは、上記接着膜厚と同じ寸法で均一となる。   That is, the second recess 42 is processed so that its depth dimension is the same as the adhesion film thickness set in advance, and the second bottom surface 42a is parallel to the first bottom surface 41a. Therefore, by filling the adhesive 51 in the second recess 42 processed in this manner, the thickness of the adhesive 51 becomes uniform in the same dimension as the adhesive film thickness.

接着剤51は、配管11と各チップ12,13との間における熱伝導性の向上を図ることを目的として、熱伝導性フィラーを含んだ、シリコーン系の熱伝導性接着剤となっている。これにより、接着剤51は、配管11内を流れる流体の熱を、温度センサチップ12に伝達させることができる一方、ヒータチップ13の発熱を、配管11内を流れる流体に伝達させることができる。   The adhesive 51 is a silicone-based thermally conductive adhesive containing a thermally conductive filler for the purpose of improving the thermal conductivity between the pipe 11 and the chips 12 and 13. Thus, the adhesive 51 can transfer the heat of the fluid flowing in the pipe 11 to the temperature sensor chip 12, and transfer the heat generated by the heater chip 13 to the fluid flowing in the pipe 11.

次に、チップ12,13を配管11に接着固定するときの方法について、図7Aから図7Dを用いて詳細に説明する。   Next, a method for bonding and fixing the chips 12 and 13 to the pipe 11 will be described in detail with reference to FIGS. 7A to 7D.

先ず、図7Aに示すように、配管11の軸方向途中部分に、第1凹部41及び第2凹部42を加工する。このとき、第1凹部41と第2凹部42とは、第1底面41aと第2底面42aとが平行となるように加工される。また、第2凹部42においては、その深さ寸法が、予め設定された接着膜厚と同じ寸法となると共に、その幅寸法が、チップ12,13の幅寸法よりも幅広となるように加工される。   First, as shown to FIG. 7A, the 1st recessed part 41 and the 2nd recessed part 42 are processed in the middle part of the axial direction of the piping 11. As shown in FIG. At this time, the first concave portion 41 and the second concave portion 42 are processed such that the first bottom surface 41 a and the second bottom surface 42 a are parallel to each other. Further, in the second recess 42, the depth dimension is processed to be the same as the adhesion film thickness set in advance, and the width dimension is processed to be wider than the width dimension of the chips 12 and 13. Ru.

次いで、図7Bに示すように、接着剤51を、第2凹部42内に滴下して供給する。なお、図7Bにおいては、2つの第2凹部42のうち、一方の第2凹部42のみに接着剤51を供給した場合について図示している。   Next, as shown in FIG. 7B, the adhesive 51 is dropped and supplied into the second recess 42. In FIG. 7B, the case where the adhesive 51 is supplied to only one of the two second recesses 42 is illustrated.

そして、図7Cに示すように、第2凹部42内に供給した接着剤51を、スキージと称するへら状工具を使用して、その第2凹部42内に充填する。このとき、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面を、第1底面41aと同一平面となるように均す。   Then, as shown in FIG. 7C, the adhesive 51 supplied into the second recess 42 is filled in the second recess 42 using a spatula-shaped tool called a squeegee. At this time, the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42 is leveled so as to be flush with the first bottom surface 41 a.

例えば、へら状工具を、接着剤51を供給した第2凹部42を跨ぐようにして、第1底面41a上を滑り移動させたりすることによって、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面と、第1底面41aとを面一にすることができる。つまり、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面には、凹凸が無くなり、その表面は平坦面となる。   For example, the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42 by sliding the spatula-like tool over the first bottom surface 41 a so as to straddle the second recess 42 supplied with the adhesive 51. And the first bottom surface 41a can be made flush. That is, on the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42, the unevenness is eliminated, and the surface becomes flat.

次いで、図7Dに示すように、温度センサチップ12における絶縁膜22の表面、及び、ヒータチップ13における絶縁膜32の表面を、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面のみに接着する。   Then, as shown in FIG. 7D, the surface of the insulating film 22 in the temperature sensor chip 12 and the surface of the insulating film 32 in the heater chip 13 are bonded only to the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42. .

続いて、チップ12,13を、接着剤51によって配管11に接着させた状態で、その接着剤51を、所定の温度以上に加熱して、硬化させる。これにより、チップ12,13は、配管11に対して、均一の接着膜厚で接着固定されることになる。   Subsequently, in a state where the chips 12 and 13 are adhered to the pipe 11 by the adhesive 51, the adhesive 51 is heated to a predetermined temperature or higher to be cured. As a result, the chips 12 and 13 are adhesively fixed to the pipe 11 with a uniform adhesive film thickness.

以上より、本発明に係る測定装置の製造方法によれば、配管11に加工した第1凹部41の第1底面41aに、均一な深さ寸法及びチップ12,13の幅寸法よりも広い幅寸法を有する第2凹部42を加工した後、第2凹部42に充填した接着剤51の表面を、第1底面41aと同一平面となるように均して、その接着剤51の表面のみにチップ12,13を接着する。これにより、マスキングテープ等を使用することなく、接着剤51の塗布領域を精度良く区画形成することができるので、チップ12,13の接着作業の簡素化を図ることができる。   As mentioned above, according to the manufacturing method of the measuring apparatus which concerns on this invention, the width dimension wider than the uniform depth dimension and the width dimension of chip | tips 12 and 13 in the 1st bottom face 41a of the 1st recessed part 41 processed into piping 11 After processing the second recess 42 having the second surface 42, the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42 is leveled so as to be flush with the first bottom surface 41a, and the chip 12 is formed only on the surface of the adhesive 51. , 13 glue. As a result, the application region of the adhesive 51 can be defined with high precision without using a masking tape or the like, so that the bonding operation of the chips 12 and 13 can be simplified.

また、接着剤51の厚さを均一にすることができるので、厚さが不均一となる接着剤51が硬化する際に発生する、チップ12,13の破損を防止することができる。特に、ヒータチップ13のダイヤフラム32aは、薄膜状になっているのに関わらず、第2凹部42内に充填した接着剤51の表面に接着固定されることになるが、その接着剤51の表面は、凹凸が無い平坦面となっているため、接着剤51が硬化しても、ダイヤフラム32aに局所的な負荷が掛ることが無い。よって、接着剤51の厚さ不均一に起因するダイヤフラム32aの破損を防止することができる。   Further, since the thickness of the adhesive 51 can be made uniform, it is possible to prevent the breakage of the chips 12 and 13 generated when the adhesive 51 which becomes uneven in thickness is cured. In particular, the diaphragm 32a of the heater chip 13 is adhered and fixed to the surface of the adhesive 51 filled in the second recess 42 regardless of the thin film shape, but the surface of the adhesive 51 is Since the surface is flat without unevenness, no local load is applied to the diaphragm 32a even if the adhesive 51 is cured. Thus, damage to the diaphragm 32a due to the uneven thickness of the adhesive 51 can be prevented.

なお、本願発明は、その発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは、実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。例えば、上述した実施の形態においては、配管内を流れる流体の流量を測定するフローセンサとして、温度センサとヒータとを別々のフローセンサとした構成を挙げているが、このような構成に替えて、温度センサとヒータとを1つのフローセンサに組み込むようにした構成を採用することも可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, modification of any component of the embodiment or omission of any component of the embodiment is possible. For example, in the above-described embodiment, as the flow sensor for measuring the flow rate of the fluid flowing in the pipe, the configuration in which the temperature sensor and the heater are separate flow sensors is mentioned, but in place of such a configuration It is also possible to adopt a configuration in which the temperature sensor and the heater are incorporated into one flow sensor.

11 配管
12 温度センサチップ
13 ヒータチップ
14 ワイヤ
15 基板
15a 先端突出部
21,31 ベース基板
22,32 絶縁膜
23,33 測温部
24,34 電気接続部
31a キャビティ
32a ダイヤフラム
41 第1凹部
41a 第1底面
42 第2凹部
42a 第2底面
51 接着剤
52 接着剤
11 Piping 12 Temperature sensor chip 13 Heater chip 14 Wire 15 Substrate 15a Tip projecting part 21, 31 Base substrate 22, 32 Insulation film 23, 33 Temperature measuring unit 24, 34 Electrical connection part 31a Cavity 32a Diaphragm 41 First concave part 41a 1st Bottom surface 42 second recess 42 a second bottom surface 51 adhesive 52 adhesive

Claims (2)

管状部材の外面に、センサを接着剤を用いて固定するようにした測定装置の製造方法であって、
前記外面から凹んだ平坦面を、前記管状部材に加工し、
前記管状部材と前記センサとの間における予め設定された接着膜厚と同じ寸法となる深さ寸法及び前記センサの幅寸法よりも広い幅寸法を有する凹部を、前記平坦面に加工し、
前記凹部内に、前記接着剤を供給し、
前記凹部内に充填した前記接着剤の表面を、前記平坦面と同一平面となるように均し、
前記センサを、前記凹部内に充填した前記接着剤の表面のみに接触させ、
前記センサが接触した前記接着剤を硬化させる
ことを特徴とする測定装置の製造方法。
What is claimed is: 1. A method of manufacturing a measuring device, comprising: fixing a sensor to the outer surface of a tubular member using an adhesive;
Processing the flat surface recessed from the outer surface into the tubular member;
A recess having a depth dimension equal to a preset adhesion film thickness between the tubular member and the sensor and a width dimension wider than the width dimension of the sensor is processed on the flat surface;
Supplying the adhesive into the recess;
Leveling the surface of the adhesive filled in the recess to be flush with the flat surface,
Bringing the sensor into contact only with the surface of the adhesive filled in the recess;
A method of manufacturing a measuring device, comprising curing the adhesive in contact with the sensor.
前記平坦面と前記凹部の底面とを平行となるように加工する
ことを特徴とする請求項1記載の測定装置の製造方法。
The method according to claim 1, wherein the flat surface and the bottom surface of the recess are processed to be parallel to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021131323A (en) * 2020-02-20 2021-09-09 サーパス工業株式会社 Flowmeter and flowmeter manufacturing method

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