JP5609841B2 - 流量センサ - Google Patents

Description

本発明は、薄肉部としてのセンシング部を有するセンサチップをケースに片持ち支持してなる流量センサに関する。

従来より、この種の流量センサとしては、ケースと、一端側に気体の流量を検出するセンシング部を有し、センシング部よりも他端側にケースに支持される支持部を有する板状のセンサチップとを備えたもの、つまりセンサチップをケースに片持ち支持したものが提案されている（特許文献１参照）。

ここで、センシング部は、センサチップの裏面側に設けられた凹部とセンサチップの表面側にて凹部の底部を形成する薄肉部とにより構成され、センサチップの表面上を流れる気体の流量を検出するものとされている。このようなセンサにおいて、センサチップ裏面の凹部における乱流の発生は、センサ感度に悪影響を与えることが知られている。

これに対して、上記特許文献１の流量センサでは、センサチップの凹部に沿うような凸部を、相対するケース部分に設けることで、上記乱流の発生を防止する構造を提案している。

特開２０１０−２８１８０９号公報

しかしながら、上記特許文献１の構造では、センサチップの凹部とケースの凸部の干渉を防止するために、ケースの凸部について高精度な樹脂成型技術と、センサチップと凸部との精細な位置管理とが必要となり、製造コストが増加する懸念がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、薄肉部としてのセンシング部を有するセンサチップをケースに片持ち支持してなる流量センサにおいて、センサチップを支持するケースを加工することなく、センサチップ裏面の凹部における乱流の発生防止を適切に行うことを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ケース（１０）と、一端（２１）側に気体の流量を検出するセンシング部（２３）を有し、センシング部（２３）よりも他端（２２）側にケース（１０）に支持される支持部（２４）を有する板状のセンサチップ（２０）とを備え、センシング部（２３）は、センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）側に設けられた凹部（２５）とセンサチップ（２０）の表面（２０ａ）側にて凹部（２５）の底部を形成する薄肉部（２６）とにより構成され、センサチップ（２０）の表面（２０ａ）上を流れる記気体の流量を検出するものである流量センサにおいて、さらに以下の構成を有するものである。

すなわち、請求項１に記載の発明では、センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）には、センシング部（２２）から支持部（２４）に渡って剛体としての板状の裏面側チップ（３０）が、凹部（２５）を覆うように貼り付けられており、
裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）のうち支持部（２４）に対応する部位を、ケース（１０）に固定して支持させることにより、裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）のうちセンシング部（２３）に対応する部位がケース（１０）とは離れた状態となるように、センサチップ（２０）および裏面側チップ（３０）がケース（１０）に片持ち支持されており、
センサチップ（２０）と裏面側チップ（３０）との貼り合わせ界面において裏面側チップ（３０）側に、凹部（２５）を外部に開放する開放孔（３１）が設けられており、この開放孔（３１）は、裏面側チップ（３０）の一面（３０ａ）にて凹部（２５）の位置から裏面側チップ（３０）の一面（３０ａ）の端部まで延びる溝（３２）と、センサチップ（２０）とが共同して形成するトンネルとして構成されており、
センサチップ（２０）と裏面側チップ（３０）とは、同一の材質よりなり、裏面側チップ（３０）は、センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）の全体に貼り付けられていることを特徴とする。

それによれば、センサチップ（２０）の凹部（２５）は、裏面側チップ（３０）で覆われて、センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）側を流れる気流に、さらされることがないから、当該凹部（２５）内で乱流が発生するのを防止できる。

また、凹部（２５）は裏面側チップ（３０）で覆われているが、開放孔（３１）によって外気に開放されているので、温度変化などによる凹部（２５）内の圧力変動が抑制される。そのため、本発明によれば、センサ感度の変動を防止して、良好なセンシング特性を確保することができる。

また、センサチップ（２０）は裏面側チップ（３０）を介してケース（１０）に接着されて支持されるが、この裏面側チップ（３０）は剛体の板であるから、センサチップ（２０）の支持が安定するという効果も期待できる。

このように、本発明によれば、センサチップ（２０）を支持するケース（１０）を加工することなく、センサチップ（２０）裏面（２０ｂ）の凹部（２５）における乱流の発生防止を適切に行うことができる。また、本発明によれば、センサチップ（２０）と裏面側チップ（３０）とが同一の材質であるから、互いに貼り付けが容易であり、また、貼り付けられた両チップ（２０、３０）において線膨張係数の差による変形を回避することができるから、センサ感度の変動防止等が期待できる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の流量センサにおいて、裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）のうち支持部（２４）に対応する部位は、ケース（１０）に接着剤（４０）を介して接着されて支持されており、裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）は、平坦面であることを特徴とする。

このように、裏面側チップ（３０）を、接着剤（４０）を介してケース（１０）に接着して固定する場合、接着面である裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）が、凹凸や穴を有する面であると、接着剤（４０）中にボイドが発生しやすいが、本発明では、当該裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）が凹凸や穴の無い平坦面であるから、接着剤（４０）中のボイド発生防止が期待される。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の流量センサにおいて、溝（３２）は、裏面側チップ（３０）の一面（３０ａ）にて１つの端部から凹部（２５）の位置を通って他の端部まで延びるものであり、開放孔（３１）は、センサチップ（２０）の１つの側面（２１ａ、２０ｃ）から他の側面（２０ｃ、２０ｄ、２２ａ）に貫通するトンネルとして構成されていることを特徴とする。

それによれば、開放孔（３１）の開口部付近を通る空気流れによって、開放孔（３１）内部、ひいては凹部（２５）が減圧状態になるのを抑制しやすい。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、センサチップ（２０）の一端（２１）側におけるセンサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）およびセンサチップ（２０）の側面（２１ａ、２０ｃ、２０ｄ）に対して隙間を有して対向する板であって、センサチップ（２０）の表面（２０ａ）上を流れる気体の流れを整える整流板（１２〜１５）が、ケース（１０）に設けられていることを特徴とする。

このような整流板（１２〜１５）を有する場合、整流板（１２〜１５）とセンサチップ（２０）との隙間からセンサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）側へ気体が流れ、乱流を起こす可能性があるが、そのような場合でも、裏面側チップ（３０）の上記作用により乱流防止が行われる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態に係る流量センサの要部を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ概略断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る流量センサの要部を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ概略断面図、（ｃ）は（ａ）中のＤ−Ｄ概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るセンサチップおよび裏面側チップを示す概略平面図であり、図３において（ａ）は第１の例、（ｂ）は第２の例、（ｃ）は第３の例を示す 本発明の第４実施形態に係るセンサチップおよび裏面側チップを示す概略平面図であり、（ａ）は第１の例、（ｂ）は第２の例を示す。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る流量センサの要部を示す図であり、図１において（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中の一点鎖線Ａ−Ａに沿った概略断面図、（ｃ）は（ａ）中の一点鎖線Ｂ−Ｂに沿った概略断面図である。

本実施形態の流量センサは、大きくは、ケース１０と、このケース１０に片持ち支持されるセンサチップ２０とを備えている。この流量センサは、図１中の矢印Ｙに示される気体流れの流量を検出するものである。

用途を限定するものではないが、本流量センサは、具体的には、自動車に搭載され自動車用エンジンの吸入空気量や排気量等を測定するエアフロメータ（熱式流量計）として用いられる。

センサチップ２０は、シリコン半導体よりなる板状をなすものであり、一端２１側に気体の流量を検出するセンシング部２３を有し、センシング部２３よりも他端２２側にケース１０に支持される支持部２４を有する。このセンサチップ２０は、通常の半導体プロセスにより製造される。

ここでは、センサチップ２０は、一端２１から他端２２へ延びる長方形板状をなすものである。このセンサチップ２０における各面については、一方の板面を表面２０ａとし、他方の板面を裏面２０ｂとし、表裏両面２０ａ、２０ｂを連結する両端面２１ａ、２２ａを含む４個の面２１ａ、２２ａ、２０ｃ、２０ｄを側面２１ａ、２２ａ、２０ｃ、２０ｄとしている。

ここで、センシング部２３は、センサチップ２０の裏面２０ｂ側に設けられた凹部２５とセンサチップ２０の表面２０ａ側にて凹部２５の底部を形成する薄肉部２６とにより構成されている。この凹部２５は、シリコンの異方性エッチングなどにより形成されるものである。

さらに、薄肉部２６には、図示しないアルミなどよりなる薄膜抵抗体が形成されており、矢印Ｙに示される気体の流量による当該薄膜抵抗体の温度変化が、当該薄膜抵抗体の抵抗変化として検出される。こうして、センサチップ２０の表面２０ａ上を流れる気体の流量が検出されるようになっている。

この抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）による信号は、センサチップ２０に形成された図示しない配線を通じて、センサチップ２０に設けられたパッド２７から外部に取りだされるようになっている。

パッド２７は、アルミなどよりなるもので、ここでは、支持部２４にてセンサチップ２０の表面２０ａに設けられている。図示しないが、パッド２７は、ケース１０等に設けられた回路チップ等よりなる回路部に対して、ワイヤボンディングにより接続されており、これにより、上記信号は、センサチップ２０外部に取りだされるようになっている。

ケース１０は、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂を用いて金型成形されたものであるが、センサチップ２０を支持できるものであればよく、材質は特に限定されない。このケース１０には、図１に示されるように、気体の流れに沿った表面に凹部１１が形成され、この凹部１１にセンサチップ２０を配置している。

ここで、本実施形態では、センサチップ２０の裏面２０ｂには、センシング部２３から支持部２４に渡って剛体としての板状の裏面側チップ３０が、凹部２５を覆うように貼り付けられている。

この裏面側チップ３０は、センサチップ２０と同一の材質よりなるものであり、本実施形態では通常の半導体プロセスにより形成されたシリコン半導体よりなる。ここでは、裏面側チップ３０は、センサチップ２０よりも薄いが、平面形状および平面サイズが実質同一の長方形板状をなしており、センサチップ２０の裏面２０ｂの略全体に貼り付けられている。

具体的には、この裏面側チップ３０の一方の板面である一面３０ａとセンサチップ２０の裏面２０ｂとが、陽極接合などにより接合されており、これにより両チップ２０、３０は貼りあわされて固定されている。

そして、これらセンサチップ２０は、支持部２４にて裏面側チップ３０を介して、ケース１０の凹部１１の底部に支持されている。具体的には、図１に示されるように、裏面側チップ３０の他方の板面である他面３０ｂのうちセンサチップ２０の支持部２４に対応する部位を、ケース１０の凹部１１の底部に固定して支持させている。

ここでは、裏面側チップ３０の他面３０ｂは、全体が平坦な平坦面であり、この裏面側チップ３０の他面３０ｂのうちセンサチップ２０の支持部２４に対応する部位は、ケース１０に対して接着剤４０を介して接着されている。この接着剤４０は、塗布して硬化させるエポキシ樹脂などよりなる一般的なものである。

なお、センサチップ２０の支持部２４とは、センサチップ２０のうち接着剤４０を介してケース１０に接触し支持されている部分、すなわち直下に接着剤４０が存在する部分である。このようにして、本実施形態では、裏面側チップ３０の他面３０ｂのうちセンシング部２３に対応する部位がケース１０とは離れた状態となるように、これら両チップ２０、３０はケース１０に片持ち支持されている。

このような片持ち支持構成とするのは、センサチップ２０をケース１０に全面接着すると、両者の線膨張係数が大きく異なるため、センサチップ２０に応力が発生し、その応力によってセンサチップ２０（特に、薄肉部２６形成されているセンシング部２３）に歪みが生じるためである。そこで、そのような歪みからセンサチップ２０を開放するため、片持ち支持構成とするのである。

また、本実施形態では、センサチップ２０と裏面側チップ３０との貼り合わせ界面において裏面側チップ３０側に、凹部２５を外部に開放する開放孔３１が設けられている。この開放孔３１は、凹部２５とセンサチップ２０外部とを連通する連通孔として構成されている。

本実施形態の開放孔３１は、裏面側チップ３０の一面３０ａにて凹部２５の位置から裏面側チップ３０の一面３０ａの端部まで延びる溝３２と、センサチップ２０とが共同して形成するトンネルとして構成されている。つまり、当該溝３２をセンサチップ２０が覆うことで形成されるトンネルとして、開放孔３１は構成されている。このような溝３２は、たとえばエッチングなどにより容易に形成される。

ここでは図１に示されるように、溝３２は、裏面側チップ３０の一面３０ａにおいてセンサチップ２０の一端２１側の端面２１ａに対応する端部から、凹部２５で折れ曲がり、センサチップ２０の側面２０ｃに対応する端部に至る平面Ｌ字形状の溝３２とされている。これにより、本実施形態の開放孔３１も、溝３２に倣ったＬ字状のトンネルとして構成されている。

つまり、本実施形態においては、溝３２は、裏面側チップ３０の一面３０ａにて１つの端部から凹部２５の位置を通って他の端部まで延びるものであり、開放孔３１は、センサチップ２０における４個の側面２１ａ、２２ａ、２０ｃ、２０ｄのうちの１つの側面２１ａから他の側面２０ｃに貫通するトンネルとして構成されている。

また、本実施形態では、ケース１０には、センサチップ２０の表面２０ａ上を流れる気体の流れを整える整流板１２〜１５が、設けられている。ここでは、整流板１２〜１５は、ケース１０を、センサチップ２０の他端２２（言い換えれば支持部２４）側から一端２１側まで延長したものであり、ケース１０の一部により構成されている。

この整流板１２〜１５は、センサチップ２０の一端２１側におけるセンサチップ２０の裏面２０ｂ、および、センサチップ２０の一端２１側におけるセンサチップ２０の３個の側面（つまり表裏両面２０ａ、２０ｂの端部をつなぐ側面）２１ａ、２０ｃ、２０ｄに対して隙間を有して対向する板である。

具体的には、センサチップ２０の裏面２０ｂに対向する整流板１２、センサチップ２０の一端２１側の端面２１ａに対向する整流板１３、センサチップ２０の両端２１、２２間に延びる（ここではチップ長手方向に延びる）２個の側面２０ｃ、２０ｄにそれぞれ対向する整流板１４、１５が設けられている。

これら整流板１２〜１５により、矢印Ｙ方向から流れる気体は、センシング２２においてセンサチップ２０の表面２０ａ上を効率良く流れ、感度のよい検出が可能とされている。なお、この整流板１２〜１５は、ケース１０とは別体のものであってケース１０に接合されるなどにより設けられたものであってもよい。

このような本実施形態の流量センサは、互いに貼りあわされたセンサチップ２０および裏面側チップ３０を用意し、これをケース１０に対して、接着剤４０を介して接着し、その後、センサチップ２０と外部とを適宜ワイヤボンディングにより電気的に接続することにより形成される。

ところで、本実施形態によれば、センサチップ２０の凹部２５は、裏面側チップ３０で覆われて、センサチップ２０の裏面２０ｂ側を流れる気流に、さらされることがないから、当該凹部２５内で乱流が発生するのを防止できる。

それゆえ、上記特許文献１に示したようにケース側に凸部を設けることなく、上記乱流防止を実現でき、高精度な実装技術や、ケース１０の成型精度の高精度化が不要となり、製造コストの削減等に繋がる。

また、凹部２５は裏面側チップ３０で覆われているが、開放孔３１によって外気に開放されているので、凹部２５内の圧力を外気圧と同じにしやすくなるから、温度変化などによる凹部２５内の圧力変動が抑制される。そのため、本実施形態によれば、センサ感度の変動を防止して、良好なセンシング特性を確保することができる。

また、センサチップ２０は裏面側チップ３０を介してケース１０に接着されて支持されるが、この裏面側チップ３０は、センサチップ２０を片持ち支持しても実質変形しない剛体の板であるから、センサチップ２０の支持が安定するという効果も期待できる。

このように、本実施形態によれば、センサチップ２０をケース１０に片持ち支持してなる流量センサにおいて、センサチップ２０を支持するケース１０を加工することなく、センサチップ２０裏面２０ｂの凹部２５における乱流の発生防止を適切に行うことができる。

また、本実施形態のように、整流板１２〜１５を有する場合、一般には、気体は、センサチップ２０の裏面２０ｂ側および側面２１ａ、２０ｃ、２０ｄ側には流れにくく、多くは表面２０ａ側に導かれるため、上記乱流は発生しにくいのであるが、それでも、整流板１２〜１５とセンサチップ２０との隙間からセンサチップ２０の裏面２０ｂ側へ気体が流れ、乱流を起こす可能性がある。

特に、センサチップ２０の裏面２０ｂ側では、ケース１０とセンサチップ２０との間に生じる隙間は全体に均一ではなく、凹部２５が設けられる部分だけ隙間が大きくなっている。つまり、センシング部２３を構成する薄肉部２６は、エッチング等によりセンサチップ２０の裏面２０ｂ側に凹部２５を設けることで形成されるため、その凹部２５の影響によってセンサチップ２０の裏面２０ｂ側を通る空気の流れに乱れが生じる。

そして、凹部２５の内部にも空気が流れ込むため、センサチップ２０の裏面２０ｂ側へ入り込む空気の流量が多くなると、凹部２５に渦流が発生し、その渦流の大きさが流量に応じて変化する。当然、当該流量が多くなる程、渦流も大きくなる。

そして、上記により、薄肉部２６に配置された上記薄膜抵抗体への伝熱が不安定となり、当該流量が多くなるに連れて上記Ｒ−Ｔ特性が変曲するため、センサ出力が安定せず、また流量と電圧が一義的に決まらないという問題が生じる。しかし、本実施形態では、そのような場合でも、裏面側チップ３０の上記作用により、乱流防止が行われるため、センサ感度を安定して確保できるのである。

また、本実施形態のように、裏面側チップ３０を、接着剤４０を介してケース１０に接着して固定する場合、接着面である裏面側チップ３０の他面３０ｂが、凹凸や穴を有する面であると、接着剤４０中にボイドが発生しやすい。しかし、本実施形態では、当該裏面側チップ３０の他面３０ｂが凹凸や穴の無い平坦面であるから、接着剤４０中のボイド発生防止が期待される。

また、本実施形態によれば、センサチップ２０と裏面側チップ３０とが同一の材質であるから、互いに貼り付けが容易であり、また、貼り付けられた両チップ２０、３０において線膨張係数の差による変形を回避することができるから、センサ感度の変動防止等が期待できる。

また、開放孔３１が貫通せずに側だけ開口する行き止まりの穴であると、開放孔３１の開口部付近を通る空気流れによって、開放孔３１内部、ひいては凹部２５が減圧状態になりやすいが、本実施形態では、開放孔３１を上記したような貫通孔の構成としているから、そのような減圧状態の発生を抑制できる。

また、本実施形態では、開放孔３１は、センサチップ２０と裏面側チップ３０との境界のうち矢印Ｙで示される気体流れの上流側に面した部位には、開口していない。そのため、開放孔３１に直接気体が流れこむことが防止され、凹部２５内の気圧変動抑制の点で好ましい構成とされている。

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係る流量センサの要部を示す図であり、図２において（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中の一点鎖線Ｃ−Ｃに沿った概略断面図、（ｃ）は（ａ）中の一点鎖線Ｄ−Ｄに沿った概略断面図である。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。

図２に示されるように、本実施形態では上記整流板１２〜１５を省略した構成としている。そのため、本実施形態のケース１０は、センサチップ２０の支持部２４よりもセンサチップ２０の一端２１側には延長されておらず、センサチップ２０における支持部２４以外の一端２１側すなわちセンシング部２３側は、ケース１０よりも付き出た状態とされている。

この場合、上記整流板が存在する場合に比べて、センサチップ２０の裏面２０ｂ側にも気体が流れやすくなり、上記した凹部２５における乱流が発生しやすくなるが、凹部２５を覆う裏面側チップ３０の効果により、上記第１実施形態と同様、ケース１０を加工することなく、センサチップ２０裏面２０ｂの凹部２５における乱流の発生防止を適切に行うことができる
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態に係るセンサチップ２０および裏面側チップ３０を示す概略平面図であり、図３において（ａ）は第１の例、（ｂ）は第２の例、（ｃ）は第３の例を示す。なお、図３においては、上記パッド２７については省略してある。

本第３実施形態では、溝３２の平面形状を上記図１とは異ならせることで、それに倣って開放孔３１の平面形状を異ならせたもの、つまり開放孔３１の平面形状のバリエーションを示すものであり、この点を中心に述べる。

まず、本実施形態の開放孔３１も、上記チップ貼り合わせ界面にて裏面側チップ３０側に、凹部２５を外部に開放するために設けられたものであって、上記図１と同様、裏面側チップ３０の一面３０ａにて凹部２５の位置から裏面側チップ３０の一面３０ａの端部まで延びる溝３２と、センサチップ２０とが共同して形成するトンネルとして構成されたものである。

しかし、上記図１の開放孔３１は、センサチップ２０の一端２１側の端面２１ａから、凹部２５で折れ曲がり、センサチップ２０の長手方向に延びる側面２０ｃに至る平面Ｌ字形状の貫通孔とされている。それに対して、図３（ａ）の第１の例に示される開放孔３１は、センサチップ２０の一端２１側の端面２１ａから、凹部２５を通り、センサチップ２０の他端２２側の端面２２ａに至るストレートな平面形状の貫通孔とされている。

また、図３（ｂ）の第２の例に示される開放孔３１は、センサチップ２０の長手方向に延びる一方の側面２０ｄから、凹部２５を通り、センサチップ２０の長手方向の他方の側面２０ｃに至るストレートな平面形状の貫通孔とされている。

また、図３（ｃ）の第３の例に示される開放孔３１は、センサチップ２０の一端２１側の端面２１ａから、凹部２５で折れ曲がり、センサチップ２０の長手方向に延びる両側面２０ｃ、２０ｄに至る平面Ｔ字形状の貫通孔とされている。

このように、本実施形態の開放孔３１は、上記図１のものとは平面形状が相違するが、センサチップ２０における４個の側面２１ａ、２２ａ、２０ｃ、２０ｄのうちの１つの側面から他の側面に貫通するトンネルとして構成されているという点では、同じである。

そのため、本実施形態の開放孔３１によっても、上記図１の場合と同様、開放孔３１の開口部付近を通る空気流れによって、開放孔３１内部、ひいては凹部２５が減圧状態になるのを抑制しやすくなる。

なお、上述したように、本実施形態は、開放孔３１のバリエーションを示すものであるから、上記第１実施形態および上記第２実施形態と適宜組み合わせが可能であることはいうまでもない。

（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態に係るセンサチップ２０および裏面側チップ３０を示す概略平面図であり、図４において（ａ）は第１の例、（ｂ）は第２の例を示す。なお、図４においては、上記パッド２７については省略してある。

上記各実施形態では、開放孔３１は、センサチップ２０における４個の側面２１ａ、２２ａ、２０ｃ、２０ｄのうちの１つの側面から他の側面に貫通するトンネルとして構成されていたが、本実施形態の開放孔３１は、入口は開口しているが内部は行き止まりのトンネルとして構成されている。

具体的に、図４（ａ）の第１の例に示される開放孔３１は、センサチップ２０の一端２１側の端面２１ａに開口し凹部２５で行き止まりとなる孔であり、図４（ｂ）の第２の例に示される開放孔３１は、センサチップ２０の側面２０ｃに開口し凹部２５で行き止まりとなる孔である。

これら本実施形態の開放孔３１によっても、凹部２５を外気に開放し、凹部２５内の圧力変動を抑制するという効果は発揮される。本実施形態のような行き止まりの開放孔３１を採用するか、上記貫通孔としての開放孔３１を採用するかは、使用環境、条件等に応じて適宜決めればよい。たとえば、測定気体の流速が低いような場合などには、減圧状態になりにくいため、本実施形態の構成を採用できる。

また、本実施形態は、開放孔３１の形状を変形しただけのものであるから、上記第１実施形態および上記第２実施形態の両方に対して組み合わせが可能であることはいうまでもない。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、裏面側チップ３０の他面３０ｂのうち支持部２４に対応する部位を、ケース１０に固定して支持するにあたって、接着剤４０を用いた接着を採用したが、このような接着以外にも、たとえば可能ならば、締結などを採用してもよい。

また、上記実施形態では、貼り付けの容易性や線膨張係数の差による変形回避等を考慮して、センサチップ２０と裏面側チップ３０とを同一の材質としているが、裏面側チップ３０が剛体であれば、これら両チップ２０、３０を異なる材質のものとしてもよく、上記した乱流発生防止効果、開放孔３１の効果、裏面側チップ３０による支持安定効果等が発揮されることはもちろんである。

また、センサチップ２０および裏面側チップ３０の材質については、シリコン半導体以外にも、たとえばその他の半導体、セラミックなどから適宜選択して採用してもよいことはもちろんである。

また、センサチップ２０としては、上記した一端２１側に薄肉部２６としてのセンシング部２３、センシング部２３よりも他端２２側に支持部２４を有する板状のものであればよく、上記した長方形板状のセンサチップ２０以外にも、種々の多角形板状のものであってもよい。

また、開放孔３１としては、裏面側チップ３０の一面３０ａに形成された溝３２とセンサチップ２０とが共同して形成するトンネルとして構成され、凹部２５を外部に開放する孔として構成されたものであればよく、その形状等については、上記図１〜図４に示した貫通孔、行き止まり孔の例に限定するものではない。

また、上記各図では、気体の流れを矢印Ｙで示したが、流量センサにおいては、センサチップ２０の表面２０ａのセンシング部２３上を気体が流れるものであればよく、当該気体の流れ方向は上記矢印Ｙ方向に限定するものではない。

また、上記した各実施形態同士の組み合わせ以外にも、上記各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

１０ ケース
１２〜１５ 整流板
２０ センサチップ
２０ａ センサチップの表面
２０ｂ センサチップの裏面
２０ｃ センサチップの側面
２０ｄ センサチップの側面
２１ センサチップの一端
２１ａ センサチップの側面としてのセンサチップの一端側の端面
２２ センサチップの他端
２３ センシング部
２４ センサチップにおける支持部
２５ センサチップの凹部
２６ センサチップの薄肉部
３０ 裏面側チップ
３０ａ 裏面側チップの一面
３０ｂ 裏面側チップの他面
３１ 開放孔
３２ 溝
４０ 接着剤

Claims (4)

1. ケース（１０）と、
   一端（２１）側に気体の流量を検出するセンシング部（２３）を有し、前記センシング部（２３）よりも他端（２２）側に前記ケース（１０）に支持される支持部（２４）を有する板状のセンサチップ（２０）とを備え、
   前記センシング部（２３）は、前記センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）側に設けられた凹部（２５）と前記センサチップ（２０）の表面（２０ａ）側にて前記凹部（２５）の底部を形成する薄肉部（２６）とにより構成され、前記センサチップ（２０）の表面（２０ａ）上を流れる前記気体の流量を検出するものである流量センサにおいて、
   前記センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）には、前記センシング部（２３）から前記支持部（２４）に渡って剛体としての板状の裏面側チップ（３０）が、前記凹部（２５）を覆うように貼り付けられており、
   前記裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）のうち前記支持部（２４）に対応する部位を、前記ケース（１０）に固定して支持させることにより、前記裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）のうち前記センシング部（２３）に対応する部位が前記ケース（１０）とは離れた状態となるように、前記センサチップ（２０）および前記裏面側チップ（３０）が前記ケース（１０）に片持ち支持されており、
   前記センサチップ（２０）と前記裏面側チップ（３０）との貼り合わせ界面において前記裏面側チップ（３０）側に、前記凹部（２５）を外部に開放する開放孔（３１）が設けられており、
   前記開放孔（３１）は、前記裏面側チップ（３０）の一面（３０ａ）にて前記凹部（２５）の位置から前記裏面側チップ（３０）の一面（３０ａ）の端部まで延びる溝（３２）と、前記センサチップ（２０）とが共同して形成するトンネルとして構成されており、
   前記センサチップ（２０）と前記裏面側チップ（３０）とは、同一の材質よりなり、
   前記裏面側チップ（３０）は、前記センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）の全体に貼り付けられていることを特徴とする流量センサ。
2. 前記裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）のうち前記支持部（２４）に対応する部位は、前記ケース（１０）に接着剤（４０）を介して接着されて支持されており、
   前記裏面側チップ（３０）の他面（３０ｂ）は、平坦面であることを特徴とする請求項１に記載の流量センサ。
3. 前記溝（３２）は、前記裏面側チップ（３０）の一面（３０ａ）にて１つの端部から前記凹部（２５）の位置を通って他の端部まで延びるものであり、
   前記開放孔（３１）は、前記センサチップ（２０）の１つの側面（２１ａ、２０ｃ）から他の側面（２０ｃ、２０ｄ、２２ａ）に貫通するトンネルとして構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流量センサ。
4. 前記センサチップ（２０）の一端（２１）側における前記センサチップ（２０）の裏面（２０ｂ）および前記センサチップ（２０）の側面（２１ａ、２０ｃ、２０ｄ）に対して隙間を有して対向する板であって、前記センサチップ（２０）の表面（２０ａ）上を流れる前記気体の流れを整える整流板（１２〜１５）が、前記ケース（１０）に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の流量センサ。

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