JP5062652B2 - Sensor mounting structure and flow sensor mounting structure - Google Patents
Sensor mounting structure and flow sensor mounting structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP5062652B2 JP5062652B2 JP2006030203A JP2006030203A JP5062652B2 JP 5062652 B2 JP5062652 B2 JP 5062652B2 JP 2006030203 A JP2006030203 A JP 2006030203A JP 2006030203 A JP2006030203 A JP 2006030203A JP 5062652 B2 JP5062652 B2 JP 5062652B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressing member
- flow
- chip
- conduction path
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
本発明は、半導体製造装置などのガスラインにおいて、高シール性、クリーン(低アウトガス)性、耐腐食性などが要求されるところに使用する圧力、温度、濃度、組成などのセンサの取付構造及びフローセンサの取付構造に関する。 The present invention relates to a sensor mounting structure such as pressure, temperature, concentration, composition, etc. used in a gas line such as a semiconductor manufacturing apparatus where high sealing performance, clean (low outgas) property, corrosion resistance, etc. are required. The present invention relates to a flow sensor mounting structure.
例えば、半導体製造装置に使用するガス等の流体の流量を検出する流量測定装置(フローセンサ)として、流体に熱を付与して所定位置における流体の温度差を測定することにより流量を測定する熱式の流量測定装置がある(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。これらの流量測定装置は、シリコン基板上に流量検出部が形成されたセンサチップと、前記流量検出部を収容すると共に前記流量検出部を流れる流体の流路(溝)が形成された流路チップとしてのガラス(硼珪酸ガラス)又はシリコン基板とを接合して形成されている。
上記構成の流量測定装置を一般的に流路ボディがステンレス部材で形成されたマスフローメータ、マスフローコントローラ等の流量計や流量制御機器に搭載するためには流量測定装置とステンレス部材との接続が不可欠である。また、微少流量を測定する流量測定装置と流路ボディとの間の流体のシール性を確保するために接続部材が重要である。特に高シール性、クリーン(低アウトガス)性、耐腐食性などが要求される場合接続部材として樹脂製ではなくステンレス部材等で形成されたメタルシールを採用することが必要となる。 In order to mount a flow rate measuring device with the above configuration on a flow meter or flow control device such as a mass flow meter or mass flow controller whose channel body is generally made of stainless steel, it is essential to connect the flow rate measuring device to the stainless steel member. It is. In addition, a connecting member is important in order to ensure a fluid sealing property between the flow rate measuring device for measuring a minute flow rate and the flow path body. In particular, when high sealing performance, clean (low outgas) properties, corrosion resistance, and the like are required, it is necessary to employ a metal seal formed of a stainless steel member or the like as a connecting member instead of a resin.
しかしながら、メタルシールを採用した場合ガラス部材で形成した流路チップやシリコン基板をメタルシールに押し付けた際にこれらの流路チップやシリコン基板が破損してしまう。低融点ガラスやろう材等によってガラス部材で形成した流路チップを直接ステンレス部材で形成した流路ボディに接合することも考えられるが、接合部を数百度の高温にする必要があるため作業性が悪く、流路ボディへの悪影響もあり、取り外しもできなくなるためメンテナンス性が非常に悪いものとなってしまう。また、これら両部材の熱膨張係数の差に起因する歪によって流路チップと流路ボディが剥離してしまうおそれもある。 However, when a metal seal is employed, when the flow path chip or silicon substrate formed of a glass member is pressed against the metal seal, the flow path chip or silicon substrate is damaged. Although it is conceivable to join a flow channel chip formed of a glass member with a low melting point glass or brazing material directly to a flow channel body formed of a stainless steel member, workability is required because the bonded portion needs to be heated to several hundred degrees. However, there is also an adverse effect on the flow path body, and it is impossible to remove the flow path body, so that the maintainability becomes very bad. Moreover, there is a possibility that the flow channel chip and the flow channel body may be peeled off due to distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient between these two members.
本発明の目的は、ガス等の圧力、温度、濃度、組成などや微少な流量を測定するセンサを金属部材で形成した導通路ボディあるいは流路ボディに搭載して高シール性、クリーン(低アウトガス)、耐食性などを確保するようにしたセンサの取付構造及びフローセンサの取付構造を提供することにある。 The object of the present invention is to mount a sensor for measuring the pressure, temperature, concentration, composition, etc. of gas, etc. and a minute flow rate on a conductive body or channel body formed of a metal member, and to achieve high sealing performance and clean (low outgassing). ), And a sensor mounting structure and a flow sensor mounting structure that ensure corrosion resistance and the like.
上述した課題を解決するために、本発明の請求項1に係るセンサの取付構造は、
基板上に検出部が形成されたセンサチップに前記検出部を収容すると共に前記検出部への流体の導通路が形成された導通路付チップが接合されて形成されたセンサと、
前記導通路付チップの導通路に連通する導通路が形成され前記導通路付チップに接合された板状の押付部材と、
前記センサを搭載しかつ前記押付部材の導通路に接続される流入側導通路と流出側導通路が形成され、前記押付部材が当該流入側導通路及び流出側導通路の開口部側に取り付けられる導通路ボディと、
前記導通路ボディと押付部材との間に介在され前記押付部材により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのメタルシールは、前記押付部材を前記導通路ボディに押しつけることで共に押し潰されるようになっており、
前記導通路付チップは、前記押付部材と前記センサチップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a sensor mounting structure according to claim 1 of the present invention is
A sensor formed by joining a chip with a conduction path in which the detection section is housed in a sensor chip having a detection section formed on a substrate and a fluid conduction path to the detection section is formed;
A plate-like pressing member in which a conduction path communicating with the conduction path of the chip with the conduction path is formed and joined to the chip with the conduction path;
An inflow side conduction path and an outflow side conduction path that are mounted with the sensor and connected to the conduction path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side conduction path and the outflow side conduction path. A conduction path body;
And a metal seal et been Zaisa through pressing by the pressing member is between the conduction path body and the pressing member,
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow-side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member from the periphery, and an opening of the outflow-side conduction path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the conduction path of the pressing member from the surroundings,
The two metal seals are crushed together by pressing the pressing member against the conduction path body,
The chip with a conduction path is connected to each of the pressing member and the sensor chip via low-melting glass .
センサを導通路ボディに搭載し、導通路付チップに接合されている押付部材と導通路ボディとの間かつこれらの導通路の接続部にメタルシールを介在させ、押付部材によりメタルシールを押し付けて導通路付チップの導通路と導通路ボディの導通路とを接続する。押付板は、メタルシールに密着して導通路の接続部のシール性を確保すると共に導通路付チップの破損を防止する。メタルシールは、高シール性、クリーン(低アウトガス)性を持ち、耐食性を有する部材を使用することにより流体として腐食性のガス等を使用した場合でもシール性能が確保される。
特にメタルシールが、流入側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、2つのメタルシールは、板状の押付部材を導通路ボディに押しつけることで共に押し潰されることにより、流入側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からを確実にシールすると共に、流出側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールすることができる。
また、導通路付チップが、押付部材とセンサチップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることで、押付部材が流入側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールを共に押し潰すことにより、センサチップを破損することなくこれら2つの接続部分の周囲に対するシール性を確保することができる。
The sensor is mounted on the conduction path body, a metal seal is interposed between the pressing member joined to the chip with the conduction path and the conduction path body and at the connection portion of these conduction paths, and the metal seal is pressed by the pressing member. The conduction path of the chip with the conduction path is connected to the conduction path of the conduction path body. The pressing plate is in close contact with the metal seal to ensure the sealing property of the connection portion of the conduction path and prevent the breakage of the chip with the conduction path. Metal seals have high sealing properties, clean (low outgas) properties, and use of a corrosion-resistant member ensures sealing performance even when corrosive gas or the like is used as a fluid.
In particular, the metal seal seals the connection portion between the opening portion of the inflow side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member from the periphery, and the opening portion of the outflow side conduction path and the pressing member corresponding thereto. It consists of a metal seal that seals the connection part with the conduction path from the surroundings, and the two metal seals are crushed together by pressing a plate-like pressing member against the conduction path body, so that the opening part of the inflow side conduction path The connection part of the pressing member corresponding to this with the conduction path is surely sealed from the periphery, and the connection part between the opening part of the outflow side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member is sealed from the periphery. Can do.
In addition, since the chip with a conduction path is connected to each of the pressing member and the sensor chip via low-melting glass, the pressing member has an opening part of the inflow side conduction path and a conduction path of the pressing member corresponding thereto. By crushing together the metal seal that seals the connection part of the sensor from the periphery, and the metal seal that seals the connection part of the opening of the outflow side conduction path and the conduction path of the corresponding pressing member from the periphery, the sensor chip The sealability with respect to the periphery of these two connecting portions can be ensured without breakage.
また、本発明の請求項2に記載のセンサの取付構造は、
基板上に検出部と該検出部への流体の導通孔が形成されたセンサチップに前記検出部を収容する導通路付チップが接合されて形成されたセンサと、
前記センサチップの導通孔に連通する導通路が形成され前記センサチップに接合される板状の押付部材と、
前記センサを搭載しかつ前記押付部材の導通路に接続される流入側導通路と流出側導通路が形成され、前記押付部材が当該流入側導通路及び流出側導通路の開口部側に取り付けられる導通路ボディと、
前記導通路ボディと押付部材との間に介在され前記押付部材により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのメタルシールは、前記押付部材を前記導通路ボディに押し付けることで共に押し潰されるようになっており、
前記センサチップは、前記押付部材と前記導通路付チップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴としている。
The sensor mounting structure according to
A sensor formed by bonding a chip with a conduction path that accommodates the detection unit to a sensor chip in which a detection unit and a fluid conduction hole to the detection unit are formed on a substrate;
A plate-shaped pressing member guide path is formed is bonded to the sensor chip which communicates with the through hole of the sensor chip,
An inflow side conduction path and an outflow side conduction path that are mounted with the sensor and connected to the conduction path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side conduction path and the outflow side conduction path. A conduction path body;
A metal seal interposed between the conduction path body and the pressing member and pressed by the pressing member;
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow-side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member from the periphery, and an opening of the outflow-side conduction path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the conduction path of the pressing member from the surroundings,
The two metal seals are crushed together by pressing the pressing member against the conduction path body,
The sensor chip is characterized in that it is connected to each of the pressing member and the chip with conduction path via low melting point glass.
センサを導通路ボディに搭載し、センサチップに接合されている押付部材と導通路ボディとの間かつこれらの導通路の接続部にメタルシールを介在させ、押付部材によりメタルシールを押し付けてセンサチップの導通孔と導通路ボディの導通路とを接続する。
特にメタルシールが、流入側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、2つのメタルシールは、板状の押付部材を導通路ボディに押しつけることで共に押し潰されることにより、流入側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からを確実にシールすると共に、流出側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールすることができる。
また、センサチップが、押付部材と導通路付チップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることで、押付部材が流入側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側導通路の開口部とこれに対応する押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールを共に押し潰すことにより、センサチップを破損することなくこれら2つの接続部分の周囲に対するシール性を確保することができる。
The sensor is mounted on the conduction path body, a metal seal is interposed between the pressing member joined to the sensor chip and the conduction path body, and at the connection portion of these conduction paths, and the metal seal is pressed by the pressing member to form the sensor chip. The conduction hole of the conduction path and the conduction path of the conduction path body are connected.
In particular, the metal seal seals the connection portion between the opening portion of the inflow side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member from the periphery, and the opening portion of the outflow side conduction path and the pressing member corresponding thereto. It consists of a metal seal that seals the connection part with the conduction path from the surroundings, and the two metal seals are crushed together by pressing a plate-like pressing member against the conduction path body, so that the opening part of the inflow side conduction path The connection part of the pressing member corresponding to this with the conduction path is surely sealed from the periphery, and the connection part between the opening part of the outflow side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member is sealed from the periphery. Can do.
In addition, the sensor chip is connected to each of the pressing member and the chip with the conduction path via the low melting point glass, so that the pressing member has an opening portion of the inflow side conduction path and a conduction path of the pressing member corresponding thereto. By crushing together the metal seal that seals the connection part of the sensor from the periphery, and the metal seal that seals the connection part of the opening of the outflow side conduction path and the conduction path of the corresponding pressing member from the periphery, the sensor chip The sealability with respect to the periphery of these two connecting portions can be ensured without breakage.
また、本発明の請求項3に記載のフローセンサの取付構造は、
基板上に流量検出部が形成されたセンサチップに前記流量検出部を収容すると共に前記流量検出部を流れる流体の流路が形成された流路付チップが接合されて形成されたフローセンサと、
前記流路付チップの流路に連通する流路が形成され前記流路付チップに接合される板状の押付部材と、
前記フローセンサを搭載しかつ前記押付部材の流路に接続される流入側流路と流出側流路が形成され、前記押付部材が当該流入側流路及び流出側流路の開口部側に取り付けられる流路ボディと、
前記流路ボディと押付部材との間に介在され前記押付板により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのシールは、前記押付部材を前記流路ボディに押し付けることで共に押し潰されるようになっており、
前記流路付チップは、前記押付部材と前記センサチップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴としている。
Moreover, the mounting structure of the flow sensor according to claim 3 of the present invention is
A flow sensor formed by joining the flow rate detection unit in a sensor chip having a flow rate detection unit formed on a substrate and joining a chip with a flow channel in which a flow path of fluid flowing through the flow rate detection unit is formed;
A plate-shaped pressing member flow passage communicating with the flow path of the chip with the passage Ru is formed is joined to the attached channel chip,
An inflow side flow path and an outflow side flow path mounted with the flow sensor and connected to the flow path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side flow path and the outflow side flow path A flow path body,
And a metal seal et pressed by interposed said pressing plate is between the flow path body and the pressing member,
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow side flow path and the flow path of the pressing member corresponding to the opening, and the opening of the outflow side flow path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the flow path of the pressing member from the surroundings,
The two seals are adapted to be crushed together by pressing the pressing member against the flow path body,
The chip with a flow path is characterized in that it is connected to each of the pressing member and the sensor chip via low melting point glass .
フローセンサを流路ボディに搭載し、流路付チップに接合されている押付部材と流路ボディとの間かつこれらの流路の接続部にメタルシールを介在させ、押付部材によりメタルシールを押し付けて流路付チップの流路と流路ボディの流路とを接続する。押付部材は、メタルシールに密着して流路の接続部のシール性を確保すると共に流路付チップの破損を防止する。メタルシールは、高シール性、クリーン(低アウトガス)性を持ち、耐食性を有する部材を使用することにより流体として腐食性のガス等を使用した場合でもシール性能が確保される。
特にメタルシールが、流入側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、2つのメタルシールは、板状の押付部材を流路ボディに押しつけることで共に押し潰されることにより、流入側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からを確実にシールすると共に、流出側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールすることができる。
また、流路付チップが、押付部材とセンサチップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることで、押付部材が流入側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールを共に押し潰すことにより、センサチップを破損することなくこれら2つの接続部分の周囲に対するシール性を確保することができる。
A flow sensor is mounted on the flow channel body, and a metal seal is interposed between the pressure member joined to the chip with flow channel and the flow channel body and at the connection part of these flow channels, and the metal seal is pressed by the pressure member. The flow path of the chip with flow path is connected to the flow path of the flow path body. The pressing member is in close contact with the metal seal to ensure the sealing property of the connection portion of the flow path and prevent the breakage of the chip with the flow path. Metal seals have high sealing properties, clean (low outgas) properties, and use of a corrosion-resistant member ensures sealing performance even when corrosive gas or the like is used as a fluid.
In particular, the metal seal includes a metal seal that seals the connection portion between the opening portion of the inflow side flow passage and the flow passage of the pressing member corresponding thereto, and the opening portion of the outflow side flow passage and the pressing member corresponding thereto. It consists of a metal seal that seals the connection part with the flow path from the surroundings, and the two metal seals are crushed together by pressing a plate-like pressing member against the flow path body, and thereby the opening of the flow path on the inflow side The connection part of the pressing member corresponding to this with the flow path of the pressing member is surely sealed from the periphery, and the connection part of the opening part of the outflow side flow path and the flow path of the pressing member corresponding thereto is sealed from the periphery. Can do.
In addition, since the chip with flow path is connected to each of the pressing member and the sensor chip via low melting point glass, the pressing member has an opening of the inflow side flow path and the flow path of the pressing member corresponding thereto. By crushing the metal seal that seals the connection part of the sensor from the periphery and the metal seal that seals the connection part of the opening part of the outflow side flow path and the flow path of the corresponding pressing member from the periphery, the sensor chip The sealability with respect to the periphery of these two connecting portions can be ensured without breakage.
また、本発明の請求項4に記載のフローセンサの取付構造は、
基板上に流量検出部と該流量検出部への流体の導通孔が形成されたセンサチップに前記流量検出部を収容する流路付チップが接合されて形成されたフローセンサと、
前記センサチップの導通孔に連通する流路が形成され前記センサチップに接合される板状の押付部材と、
前記フローセンサを搭載しかつ前記押付部材の流路に接続される流入側流路と流出側流路が形成され、前記押付部材が当該流入側流路及び流出側流路の開口部側に取り付けられる流路ボディと、
前記流路ボディと押付部材との間に介在され前記押付板により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのシールは、前記押付部材を前記流路ボディに押し付けることで共に押し潰されるようになっており、
前記センサチップは、前記押付部材と前記流路付チップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴としている。
Moreover, the mounting structure of the flow sensor according to claim 4 of the present invention is
A flow sensor formed by bonding a chip with a flow path for housing the flow rate detection unit to a sensor chip in which a flow rate detection unit and a fluid conduction hole to the flow rate detection unit are formed on a substrate;
A plate-shaped pressing member flow passage communicating with the through hole of the sensor chip is formed is bonded to the sensor chip,
An inflow side flow path and an outflow side flow path mounted with the flow sensor and connected to the flow path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side flow path and the outflow side flow path A flow path body,
A metal seal interposed between the flow path body and the pressing member and pressed by the pressing plate;
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow side flow path and the flow path of the pressing member corresponding to the opening, and the opening of the outflow side flow path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the flow path of the pressing member from the surroundings,
The two seals are adapted to be crushed together by pressing the pressing member against the flow path body,
The sensor chip is characterized in that it is connected to each of the pressing member and the chip with flow path via low melting point glass.
フローセンサを流路ボディに搭載し、センサチップに接合されている押付部材と流路ボディとの間かつこれらの流路の接続部にメタルシールを介在させ、押付部材によりメタルシールを押し付けてセンサチップの導通路と流路ボディの流路とを接続する。
特にメタルシールが、流入側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、2つのメタルシールは、板状の押付部材を流路ボディに押しつけることで共に押し潰されることにより、流入側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からを確実にシールすると共に、流出側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールすることができる。
また、センサチップが、押付部材と導通路付チップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることで、押付部材が流入側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、流出側流路の開口部とこれに対応する押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールを共に押し潰すことにより、センサチップを破損することなくこれら2つの接続部分の周囲に対するシール性を確保することができる。
A flow sensor is mounted on the flow path body, a metal seal is interposed between the pressing member joined to the sensor chip and the flow path body, and at the connection portion of these flow paths, and the metal seal is pressed by the pressing member to thereby detect the sensor. The conduction path of the chip and the flow path of the flow path body are connected.
In particular, the metal seal includes a metal seal that seals the connection portion between the opening portion of the inflow side flow passage and the flow passage of the pressing member corresponding thereto, and the opening portion of the outflow side flow passage and the pressing member corresponding thereto. It consists of a metal seal that seals the connection part with the flow path from the surroundings, and the two metal seals are crushed together by pressing a plate-like pressing member against the flow path body, and thereby the opening of the flow path on the inflow side The connection part of the pressing member corresponding to this with the flow path of the pressing member is surely sealed from the periphery, and the connection part of the opening part of the outflow side flow path and the flow path of the pressing member corresponding thereto is sealed from the periphery. Can do.
Further, the sensor chip is connected to each of the pressing member and the chip with the conduction path via low melting point glass, so that the pressing member has an opening of the inflow side channel and a channel of the pressing member corresponding thereto. By crushing the metal seal that seals the connection part of the sensor from the periphery and the metal seal that seals the connection part of the opening part of the outflow side flow path and the flow path of the corresponding pressing member from the periphery, the sensor chip The sealability with respect to the periphery of these two connecting portions can be ensured without breakage.
また、本発明の請求項5に記載のセンサの取付構造は、請求項1又は請求項2において、前記押付部材はコバールでできており、前記導通路付チップは硼珪酸ガラスでできていることを特徴としている。
The sensor mounting structure according to
また、本発明の請求項6に記載のフローセンサの取付構造は、請求項3又は請求項4において、前記押付部材はコバールでできており、前記流路付チップは硼珪酸ガラスでできていることを特徴としている。 The flow sensor mounting structure according to claim 6 of the present invention is the flow sensor mounting structure according to claim 3 or 4, wherein the pressing member is made of Kovar, and the tip with flow path is made of borosilicate glass. It is characterized by that.
センサの導通路付きチップ又はフローセンサの流路付チップに接合する押付部材としてこれらチップの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する部材を使用し、これらを接合したときの熱膨張係数の差を緩和する。これにより、熱膨張係数差に起因する歪を小さくして導通路付きチップ又は流路付チップと押付部材との接合部の剥離や流路付チップの破損を防止する。 Use a member having a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of these chips as the pressing member to be joined to the chip with the conduction path of the sensor or the chip with the flow path of the flow sensor, and calculate the difference in thermal expansion coefficient when these are joined. ease. Thereby, the distortion resulting from the difference in thermal expansion coefficient is reduced to prevent peeling of the joint portion between the chip with conduction path or the chip with flow path and the pressing member and the breakage of the chip with flow path.
また、前記導通路付チップ又は流路付チップを硼珪酸ガラスまたはシリコンあるいはそれらの複合で形成し、前記流路ボディをステンレス部材で形成し、前記メタルシールをステンレス部材で形成された中空のメタルOリングとし、前記押付部材を熱膨張係数が硼珪酸ガラスやシリコンの熱膨張係数に近くかつステンレス部材で形成された中空のメタルOリングを押し付けて密着することができる強度を有する炭化珪素(SiC)またはコバール等で形成することにより、導通路付チップ又は流路付チップと押付部材との間の熱膨張係数の差を緩和して流路付チップと押付部材との接合部の剥離や流路付チップの破損を防止すると共にシール性を確保することが可能であり、流路ボディがステンレス部材で形成されたマスフローメータ、マスフローコントローラ等の流量計や流量制御機器にフローセンサを接続しかつ高シール性、クリーン(低アウトガス)性を確保することができる。また、腐食性を有するガス等に対処することができる。なお、コバールの場合は耐食性メッキやコーティングが必要である。 Further, the chip with a conduction path or the chip with a flow path is formed of borosilicate glass or silicon or a composite thereof, the flow path body is formed of a stainless steel member, and the metal seal is a hollow metal formed of a stainless steel member. A silicon carbide (SiC) having a strength that allows the pressing member to have a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of borosilicate glass or silicon and to press and attach a hollow metal O-ring formed of a stainless steel member. ) Or Kovar, etc. to alleviate the difference in thermal expansion coefficient between the chip with conduction path or the chip with flow path and the pressing member, and the separation or flow of the joint between the chip with flow path and the pressing member It is possible to prevent breakage of the channel tip and ensure sealing performance, and a mass flow meter and a mass flow meter in which the flow path body is formed of a stainless steel member. Connect the flow sensor in the flow meter and flow control devices such as a controller and a high sealing property can be secured a clean (low outgassing) properties. Further, it is possible to cope with corrosive gases and the like. In the case of Kovar, corrosion resistant plating or coating is required.
本発明によると、センサの流路付チップの流路に押付部材を接合し、センサを搭載する流路ボディとの間の流路の接続部に介在させたメタルシールを押し付けることで、流路付チップを損傷することなく接続部のシール性を確保することが可能となり、流路ボディがステンレス部材で形成されたマスフローメータ、マスフローコントローラ等の流量計や流量制御機器にセンサを接続しかつ高シール性、クリーン(低アウトガス)性を確保することができる。また、押付部材をステンレス、インコネル、ハステロイ、炭化珪素(SiC)などの耐食性部材で製作すれば、腐食性を有するガス等に対処することができる。 According to the present invention, the pressing member is joined to the flow path of the chip with the flow path of the sensor, and the metal seal interposed between the flow path body and the flow path body on which the sensor is mounted presses the flow path. It is possible to ensure the sealing performance of the connection part without damaging the attached tip, and connect the sensor to a flow meter such as a mass flow meter or a mass flow controller whose flow path body is made of a stainless steel member and a flow control device and Sealability and cleanness (low outgas) can be ensured. If the pressing member is made of a corrosion-resistant member such as stainless steel, inconel, hastelloy, or silicon carbide (SiC), it can cope with corrosive gases.
また、押付部材として熱膨張係数が流路付チップの熱膨張係数に近い部材を使用することで、これら両部材間及び押付部材と流路ボディとの間の熱膨張係数差を緩和することができ、熱膨張係数差に起因する歪による流路付チップの破損や、流路付チップと押付部材との接合部の剥離等を防止することができる。 Further, by using a member having a thermal expansion coefficient close to that of the chip with flow path as the pressing member, the difference in thermal expansion coefficient between these members and between the pressing member and the flow path body can be reduced. It is possible to prevent breakage of the chip with flow passage due to distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient, separation of the joint portion between the chip with flow passage and the pressing member, and the like.
以下、本発明の一実施形態に係るフローセンサの取付構造について図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係るフローセンサの取付構造を適用したフローセンサユニットと流路ボディの一部の断面図を示す。フローセンサユニット1は、フローセンサ2と枠体16、蓋体17及び押付部材(中間部材)としての押付板19からなり、例えば半導体製造装置などに使用されるマスフローメータ或いはマスフローコントローラ等の流量計或いは流量制御装置の一部を構成する流路ボディ(導通路ボディ)15に取り付けられる。
Hereinafter, a flow sensor mounting structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a part of a flow sensor unit and a flow path body to which a flow sensor mounting structure according to the present invention is applied. The flow sensor unit 1 includes a
フローセンサ2は、センサチップ5と、このセンサチップ5の下面に接合された流路付チップ(導通路付チップ)としてのガラスチップ6とにより構成されている。センサチップ5は、例えばシリコン基板8の下面に全面に亘り形成された窒化シリコン又は二酸化シリコンの絶縁膜(薄膜)9の中央位置に流量検出部10が形成され、更に流量検出部10が前記窒化シリコン又は二酸化シリコンの絶縁膜(薄膜)9により被覆された構成とされている。
The
流量検出部10は、図示しない例えば白金薄膜でできた発熱素子としてのヒータと、このヒータの上流側及び下流側に等間隔で例えば白金薄膜でできた抵抗素子としての2つの測温素子及びこれらのリードパターンにより形成されている。
The
シリコン基板8の下面には流量検出部10の上方位置に凹部8aが形成されており、絶縁膜9の凹部8aを覆う部位はダイアフラムとされている。これにより、流量検出部10とシリコン基板8とが熱的に遮断されている。なお、凹部8aは、ここでは詳細には示さないが、絶縁膜9の箇所に多数のスリットをフォトリソグラフィーとエッチングにより形成し、このスリットを介して異方性エッチングをシリコン基板8に施すことによって形成される。
A
ガラスチップ6は、例えば硼珪酸ガラスで形成され、上面中央にガス等の流体を流すための溝状の流路(導通路)12が形成されている。ガラスチップ6の流路12の両端部近傍には各一端が当該流路12に連通し、各他端が夫々下面に開口する流体導入口12a、流体導出口12bが形成されている。そして、流路12は、センサチップ5に形成されている流量検出部10を収容しかつこの流量検出部10に前記上流側の測温素子からヒータ及び下流側の測温素子に向かって流体を流すようになっている。
The glass chip 6 is made of, for example, borosilicate glass, and a groove-like flow path (conduction path) 12 for flowing a fluid such as gas is formed at the center of the upper surface. In the vicinity of both ends of the
なお、硼珪酸ガラスとして例えばパイレックス(登録商標)ガラス或いはテンパックスガラスと称するガラスなどがある。 Examples of the borosilicate glass include a glass called Pyrex (registered trademark) glass or Tempax glass.
ガラスチップ6は、センサチップ5上に流路12が流量検出部10の下方かつ前記上流側の測温素子、ヒータ、下流側の測温素子の配列方向に沿ってこれらを収容するように配置され、前記ヒータ及び測温素子の各リードパターンが両側部から側方に延出され、更に上方にピンや配線などで延出されて図示しない電気回路に接続されている。そして、センサチップ5の下面とガラスチップ6の上面とが例えば低融点ガラス13により接合されている。このようにしてフローセンサ2が形成されている。
The glass chip 6 is arranged on the
センサチップ5の基板をシリコンとし、ガラスチップ6をパイレックス(登録商標)ガラスとした場合、シリコンの熱膨張係数は、2.3×10−6/℃、パイレックス(登録商標)ガラスの熱膨張係数は、3.2×10−6/℃で近似しており、これらの接合部の熱応力に起因する歪みが緩和されてフローセンサ2の破損が防止されると共に検出精度が安定する。
When the substrate of the
流路ボディ15は、例えば角柱状とされ、上面中央位置にフローセンサ2を載置可能とされており、ガラスチップ6の流路12の流体導入口12a、流体導出口12bと対応する位置にこれらと連通する流体導入用の流路15a、流体導出用の流路15bが上面から図示しない下面または側面の配管接続部へと形成されている。
The
そして、流路15a,15bの回りに同心的に環状溝15c、15dが形成されている。また、上面の四隅にねじ穴15eが形成されている。そして、環状溝15c,15dには耐食性及びシール性に優れたメタルシール例えばステンレス部材で形成された中空のメタルOリング18,18が装着される。
And the
枠体16は、上方から見ると例えば正方形をなし、中央にフローセンサ2がその外周に空間を存して収容可能な収容部16aが形成されている。枠体16の高さ(厚さ)は、フローセンサ2の高さ(厚さ)よりも高く収容部16aの上面側開口端の周縁部が全周に亘り段差状をなして切り欠かれて凹部16bを形成している。そして、収容部16aの深さは、フローセンサ2の高さと略同じに設定されている。枠体16は、上面の四隅に流路ボディ15のねじ穴15eと対応してボルト挿通孔16cが穿設され、凹部16bの周縁部にねじ穴16dが等間隔で複数形成されている。
The
蓋体17は、枠体16の凹部16bに嵌合可能とされ、周縁部にねじ穴16dと対応してボルト挿通孔17aが穿設されている。これらの枠体16及び蓋体17は、例えばステンレスやアルミ、セラミックス、樹脂などの部材により形成されている。
The
押付板19は、フローセンサ2のガラスチップ6に接合され枠体16と流路ボディ15との間に介在されてガラスチップ6を損傷することなく中空のメタルOリング18を押し付けて気密性を確保するための中間板としての機能を有している。押付板19は、中央部にガラスチップ6の流路12の流体導入口12a、流体導出口12b、及び基板15の流体導入用の流路15a、流体導出用の流路15bと対応する位置にこれらと連通する流体導入用の流路19a、流体導出用の流路19bが貫通して形成されている。また、四隅に流路ボディ15のねじ穴15e、及び枠体16のボルト挿通孔16cと対応してボルト挿通孔19cが穿設されている。
The
押付板19は、熱膨張係数がガラスチップ6の熱膨張係数に近く、ステンレス部材で形成された中空のメタルOリング18を押し潰すことができる強度を有する硬い部材例えばコバール(Fe―29Ni―17Co)により形成されている。コバールは、低熱膨張率の合金で熱膨張係数が5.2×10−6/℃であり、前記パイレックス(登録商標)ガラスの熱膨張係数3.2×10−6/℃と近似している。また、その硬さ(ブリネル硬さ(HB))が140〜160であり、ステンレス部材の硬さ150〜160と略同じである。
The
従って、ガラスチップ6にパイレックス(登録商標)ガラスを採用し、ステンレス部材で形成された中空のメタルOリング18を採用した場合、コバールは、ガラスチップ6との熱膨張係数差が小さくかつ中空のメタルOリング18を押し潰すことができる強度を有しており、押付板として好適である。なお、押付板19は、メタルシールと同等以上の硬さを有することが好ましい。
Therefore, when Pyrex (registered trademark) glass is used for the glass chip 6 and a hollow metal O-
この押付板19は、フローセンサ2のガラスチップ6の下面に、流路12の流体導入口12a、流体導出口12bと流体導入用の流路19a、流体導出用の流路19bとが整合されて配置され、例えば前述したフリットガラス等の低融点ガラス13により気密に接合されている。なお、ガラスチップ6と押付板19との接合としては、上記低融点ガラス13の他にガラスチップ6にメタライズを施してハンダやろう付け等により接合する方法も考えられる。
The
以下に上記構成のフローセンサユニット1の組付手順を説明する。流路ボディ15の環状溝15c,15dに中空のメタルOリング18,18を装着した後流路ボディ15にフローセンサ2が接合された押付板19を載置し、基板15の流路15a,15bと押付板19の流路19a,19b、及びねじ穴15eとボルト挿通孔19cとを整合させる。この状態においてメタルOリング18の上面が流路ボディ15の上面よりも僅かに高くなっている。
The procedure for assembling the flow sensor unit 1 having the above configuration will be described below. After mounting hollow metal O-
次いで、枠体16を押付板19に載置して押付板19のボルト挿通孔19cに枠体16のボルト挿通孔16cを整合させてステンレス部材で形成されたボルト21により押付板19と共に流路ボディ15に締め付け固定する。押付板19は、ボルト21の締め付けに伴い中空のメタルOリング18を押し付けて潰し、基板15の流路15a,15bと押付板19の流路19a,19bとの接続部をシールする。この状態において、流路ボディ15と押付板19と枠体16が密着している。
Next, the
これにより、フローセンサ2の流体導入口12a、流体導出口12bと流路ボディ15の流体導入用の流路15a、流体導出用の流路15bが連通される。そして、押付板19により中空のメタルOリング18を押し付けて潰すことによりガラスチップ6を破損することなく前記接続部のシール性を確保することができる。
As a result, the
次いで、枠体16の凹部16bに蓋体17を装着し、ボルト挿通孔17aを通してねじ穴16dにボルト22を螺合して固定する。この状態において蓋体17の裏面がフローセンサ2の上面に当接している。これにより、センサを押さえることでフローセンサ2内に導入される圧力によりフローセンサ2の浮き上がり即ち、センサチップ5とガラスチップ6との接合部や、ガラスチップ6と押付板19との接合部が剥離することが防止され、耐圧を高めることができる。なお、蓋体17とフローセンサ2との間にバネ、樹脂などの弾性を持つ部材を入れることにより、フローセンサ2が損傷するのを防ぎ、収容部16aの深さとフローセンサ2の高さのばらつきを吸収するようにしても良い。
Next, the
フローセンサ2の流量検出部10を形成している前記ヒータ及び測温素子の各リードパターンは、蓋体17に形成された図示しない小孔を挿通されて外部に延出されている。このようにして、フローセンサ2と枠体16及び蓋体17からフローセンサユニット1が形成されている。
The heater and temperature measuring element lead patterns forming the flow
なお、中空のメタルOリング18に代えて例えば断面C字状又はS字状のメタルOリング等を使用しても良い。また、枠体16の凹部16bと蓋体17との間にメタルシールなどのシール部材を介在させて枠体16の収容部16aを蓋体17とで塞いでフローセンサ2を気密封止するようにしても良い。この場合は、上述の蓋体17に形成されたリード配線用の図示しない小孔も気密に封止する。これにより、センサが破損してガスがリークしてしまった場合でも、収容部16a内にガスを留めることができ外部へのリークを防ぐことができる。
Instead of the hollow metal O-
押付板19の熱膨張係数とフローセンサ2のガラスチップ6の熱膨張係数が近いことでこれらの熱膨張係数に起因する熱歪みを緩和することができる。また、メタルシールを採用することにより高シール性、クリーン(低アウトガス)性、耐食性などを持たせることが可能となる。
Since the thermal expansion coefficient of the
次にフローセンサ2の作用を説明する。フローセンサ2のガラスチップ6の流路12に流路ボディ15の流体導入用流路15aから例えばガス等の流体を導入し、流体導出用流路15bから導出させて流量検出部10に矢印で示すように前記ガスを流し、流量検出部10のヒータに通電する。前記ヒータは、ヒータ制御回路によりシリコン基板8に設けられた図示しない周囲温度センサで測定された流体温度よりもある一定温度高く加熱され、流量検出部10及び流路12を流れるガスを加熱する。
Next, the operation of the
ガスの流れがないときは、ヒータの上流側/下流側に均一の温度分布が形成されており、上流側の測温素子と下流側の測温素子は、略等しい温度に対応する抵抗値を示す。一方、ガスの流れがあるときは、ヒータの上流側/下流側の均一な温度分布がくずれ、上流側の温度が低くなり、下流側の温度が高くなる。 When there is no gas flow, a uniform temperature distribution is formed on the upstream / downstream side of the heater, and the upstream temperature measuring element and the downstream temperature measuring element have resistance values corresponding to substantially equal temperatures. Show. On the other hand, when there is a gas flow, the uniform temperature distribution on the upstream / downstream side of the heater is disrupted, the upstream temperature is lowered, and the downstream temperature is raised.
そして、ここでは詳細には説明しないが上流側の測温素子と下流側の測温素子により構成されるホイーストンブリッジ回路により上流側の測温素子と下流側の測温素子の抵抗値差つまり温度差を検出し、流路12内を流れるガスの流量を測定する。
Although not described in detail here, a resistance value difference between the upstream temperature measuring element and the downstream temperature measuring element by the Wheatstone bridge circuit constituted by the upstream temperature measuring element and the downstream temperature measuring element, that is, A temperature difference is detected and the flow rate of the gas flowing in the
なお、上記実施形態においてはガラスチップ6の下面に流路12の流体導入口12a、流体導出口12bを形成して押付板19に接合する構造を説明したが、これに限らず、ガラスチップ6の下面ではなくセンサチップ5の基板8に流体導入口、流体導出口を形成して押付板19に接合してもよい。
In the above embodiment, the structure in which the
また、センサチップ5の基板としてシリコンを使用したが、これに限るものではなく、セラミックスやサファイアや金属などを使用しても良い。また、ガラスチップ6の材質は、ガラスのみに限定されるものではなくシリコン、セラミックス、サファイアなどでも良く、あるいはそれらを複合したものでも良い。さらに、押付板19は、耐腐食性の点ではSUS、インコネル、ハステロイ、炭化珪素(SiC)など、線膨張率の点ではコバール、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)、窒化アルミ(AlN)などが好ましい。炭化珪素(SiC)は、その両方の点で優れている。なお、コバールの場合は耐食性メッキやコーティングが必要である。
Further, although silicon is used as the substrate of the
更に流量検出部10の構造は、上記実施形態のように絶縁膜9がシリコン基板8の凹部8aを覆うようなダイアフラム構造でもよく、或いは絶縁膜9がシリコン基板8の凹部8aの少なくとも一部を覆うようなブリッジ構造でも良い。
Further, the structure of the flow
また、上記実施形態においてはフローセンサ2を流路ボディ3に搭載したパッケージ構造について記述したが、これに限るものではなくフローセンサに代えて圧力、温度、濃度、組成などのセンサを同様の流路ボディに搭載してパッケージ構造とする場合にも適用し得ることは勿論である。この場合、上述した流路がそれらのセンサに圧力を導く導通路としての役目を果たす。そして、それらのセンサをパッケージした場合、蓋体17により圧力センサを押さえることでセンサ内に導入される圧力によりセンサチップとガラスチップとの接合部や、ガラスチップと押付板との接合部の剥離等を抑えることができ、センサの耐圧を高めることができる。
In the above embodiment, the package structure in which the
なお、上記実施形態においては1つのヒータ(発熱素子)と、このヒータの両側に配置した2つの測温素子とにより傍熱型の流量検出部を構成した場合について記述したが、これに限るものではなく、発熱素子兼測温素子が1つ、即ち1つのヒータで自己発熱型の流量検出部を構成しても良く、或いは、発熱素子兼測温素子が2つ、即ち2つのヒータで自己発熱型の流量検出部を構成しても良い。 In the above-described embodiment, the case where the indirectly heated flow rate detection unit is configured by one heater (heating element) and two temperature measuring elements arranged on both sides of the heater has been described. Instead, a self-heating type flow rate detection unit may be configured by one heating element / temperature measuring element, that is, one heater, or two heating elements / temperature measuring elements, that is, two heaters. A heat generation type flow rate detection unit may be configured.
また、圧力、温度、濃度、組成などを検出するセンサのチップに熱膨張係数差が小さい中間部材を固定し、この中間部材を制御装置本体に固定することによりセンサと本体との熱膨張係数差が緩和され、センサのチップと中間部材との関係も良好となる。 In addition, an intermediate member having a small difference in thermal expansion coefficient is fixed to the sensor chip for detecting pressure, temperature, concentration, composition, etc., and the intermediate member is fixed to the control device main body, whereby the difference in thermal expansion coefficient between the sensor and the main body. Is relaxed, and the relationship between the sensor chip and the intermediate member is improved.
また、基板上に検出部と該検出部への流体の導通路が形成されたセンサチップに前記検出部を収容する導通路付チップが接合されて形成されたセンサにおいては、前記センサチップの導通路に連通する導通路が形成された押付部材を前記センサチップに接合する構成として、押付部材を介してセンサを本体に取り付けることによりセンサと本体との間の熱膨張係数差が緩和される。 In addition, in a sensor formed by joining a chip with a conduction path that accommodates the detection unit to a sensor chip in which a detection unit and a fluid conduction path to the detection unit are formed on a substrate, the sensor chip is guided. As a configuration in which a pressing member formed with a conduction path communicating with the passage is joined to the sensor chip, a difference in thermal expansion coefficient between the sensor and the main body is reduced by attaching the sensor to the main body via the pressing member.
また、フローセンサの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する中間部材を当該フローセンサに固定し、この中間部材を介して制御装置本体に取り付けることによりフローセンサと本体との熱膨張係数差が緩和され、センサのチップと中間部材との関係も良好となる。 In addition, an intermediate member having a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the flow sensor is fixed to the flow sensor, and attached to the control device main body via the intermediate member, thereby reducing the difference in thermal expansion coefficient between the flow sensor and the main body. In addition, the relationship between the sensor chip and the intermediate member is improved.
また、基板上に流量検出部と該流量検出部への流体の流路が形成されたセンサチップに前記流量検出部を収容する流路付チップが接合されて形成されたセンサにおいては、前記センサチップの流路に連通する流路が形成された押付部材を前記センサチップに接合する構成として、押付部材を介してセンサを本体に取り付けることによりセンサと本体との間の熱膨張係数差が緩和され、センサのチップと押付部材との関係も良好となる。 Further, in the sensor formed by joining a chip with a flow path for housing the flow rate detection unit to a sensor chip in which a flow rate detection unit and a flow path of fluid to the flow rate detection unit are formed on a substrate, the sensor As a configuration in which a pressing member formed with a flow channel communicating with the chip flow channel is joined to the sensor chip, the difference in thermal expansion coefficient between the sensor and the main body is reduced by attaching the sensor to the main body via the pressing member. In addition, the relationship between the sensor chip and the pressing member is also improved.
1 フローセンサユニット
2 フローセンサ
5 センサチップ
6 ガラスチップ(流路付チップ、導通路付チップ)
8 シリコン基板(基板)
8a 凹部
9 絶縁膜
10 流量検出部
12 流路(導通路)
12a 流体導入口
12b 流体導出口
13 低融点ガラス
15 流路ボディ(導通路ボディ、本体)
15a,15b 流路
15c,15d 環状溝
15e ねじ穴
16 枠体
16a 収容部
16b 凹部
16c ボルト挿通孔
16d ねじ穴
17 蓋体
17a ボルト挿通孔
18 メタルOリング(メタルシール)
19 押付板(押付部材、中間部材)
19a,19b 流路
19c ボルト挿通孔
21,22 ボルト
1
8 Silicon substrate (substrate)
8a
12a
15a,
19 Pressing plate (pressing member, intermediate member)
19a,
Claims (6)
前記導通路付チップの導通路に連通する導通路が形成され前記導通路付チップに接合された板状の押付部材と、
前記センサを搭載しかつ前記押付部材の導通路に接続される流入側導通路と流出側導通路が形成され、前記押付部材が当該流入側導通路及び流出側導通路の開口部側に取り付けられる導通路ボディと、
前記導通路ボディと押付部材との間に介在され前記押付部材により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのメタルシールは、前記押付部材を前記導通路ボディに押しつけることで共に押し潰されるようになっており、
前記導通路付チップは、前記押付部材と前記センサチップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴とするセンサの取付構造。 A sensor formed by joining a chip with a conduction path in which the detection section is housed in a sensor chip having a detection section formed on a substrate and a fluid conduction path to the detection section is formed;
A plate-like pressing member in which a conduction path communicating with the conduction path of the chip with the conduction path is formed and joined to the chip with the conduction path;
An inflow side conduction path and an outflow side conduction path that are mounted with the sensor and connected to the conduction path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side conduction path and the outflow side conduction path. A conduction path body;
A metal seal interposed between the conduction path body and the pressing member and pressed by the pressing member;
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow-side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member from the periphery, and an opening of the outflow-side conduction path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the conduction path of the pressing member from the surroundings,
The two metal seals are crushed together by pressing the pressing member against the conduction path body,
The sensor attachment structure, wherein the chip with a conduction path is connected to each of the pressing member and the sensor chip via low melting point glass.
前記センサチップの導通孔に連通する導通孔が形成され前記センサチップに接合される板状の押付部材と、
前記センサを搭載しかつ前記押付部材の導通路に接続される流入側導通路と流出側導通路が形成され、前記押付部材が当該流入側導通路及び流出側導通路の開口部側に取り付けられる導通路ボディと、
前記導通路ボディと押付部材との間に介在され前記押付部材により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側導通路の開口部とこれに対応する前記押付部材の導通路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのメタルシールは、前記押付部材を前記導通路ボディに押し付けることで共に押し潰されるようになっており、
前記センサチップは、前記押付部材と前記導通路付チップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴とするセンサの取付構造。 A sensor formed by bonding a chip with a conduction path that accommodates the detection unit to a sensor chip in which a detection unit and a fluid conduction hole to the detection unit are formed on a substrate;
A plate-shaped pressing member through hole communicating with the through hole of the sensor chip is bonded is formed on the sensor chip,
An inflow side conduction path and an outflow side conduction path that are mounted with the sensor and connected to the conduction path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side conduction path and the outflow side conduction path. A conduction path body;
A metal seal interposed between the conduction path body and the pressing member and pressed by the pressing member;
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow-side conduction path and the corresponding conduction path of the pressing member from the periphery, and an opening of the outflow-side conduction path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the conduction path of the pressing member from the surroundings,
The two metal seals are crushed together by pressing the pressing member against the conduction path body,
A sensor mounting structure, wherein the sensor chip is connected to each of the pressing member and the chip with a conduction path via low-melting glass.
前記流路付チップの流路に連通する流路が形成され前記流路付チップに接合される板状の押付部材と、
前記フローセンサを搭載しかつ前記押付部材の流路に接続される流入側流路と流出側流路が形成され、前記押付部材が当該流入側流路及び流出側流路の開口部側に取り付けられる流路ボディと、
前記流路ボディと押付部材との間に介在され前記押付板により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのシールは、前記押付部材を前記流路ボディに押し付けることで共に押し潰されるようになっており、
前記流路付チップは、前記押付部材と前記センサチップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴とするフローセンサの取付構造。 A flow sensor formed by joining the flow rate detection unit in a sensor chip having a flow rate detection unit formed on a substrate and joining a chip with a flow channel in which a flow path of fluid flowing through the flow rate detection unit is formed;
A plate-like pressing member that is formed with a channel communicating with the channel of the chip with a channel and is joined to the chip with the channel;
An inflow side flow path and an outflow side flow path mounted with the flow sensor and connected to the flow path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side flow path and the outflow side flow path A flow path body,
A metal seal interposed between the flow path body and the pressing member and pressed by the pressing plate;
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow side flow path and the flow path of the pressing member corresponding to the opening, and the opening of the outflow side flow path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the flow path of the pressing member from the surroundings,
The two seals are adapted to be crushed together by pressing the pressing member against the flow path body,
The flow sensor mounting structure is characterized in that the chip with flow path is connected to each of the pressing member and the sensor chip via low melting point glass.
前記センサチップの導通孔に連通する流路が形成され前記センサチップに接合される板状の押付部材と、
前記フローセンサを搭載しかつ前記押付部材の流路に接続される流入側流路と流出側流路が形成され、前記押付部材が当該流入側流路及び流出側流路の開口部側に取り付けられる流路ボディと、
前記流路ボディと押付部材との間に介在され前記押付板により押し付けられるメタルシールとを備え、
前記メタルシールは、前記流入側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールと、前記流出側流路の開口部とこれに対応する前記押付部材の流路との接続部分を周囲からシールするメタルシールからなり、
前記2つのシールは、前記押付部材を前記流路ボディに押し付けることで共に押し潰されるようになっており、
前記センサチップは、前記押付部材と前記流路付チップのそれぞれに低融点ガラスを介して接続されていることを特徴とするフローセンサの取付構造。 A flow sensor formed by bonding a chip with a flow path for housing the flow rate detection unit to a sensor chip in which a flow rate detection unit and a fluid conduction hole to the flow rate detection unit are formed on a substrate;
A plate-shaped pressing member flow passage communicating with the through hole of the sensor chip is formed is bonded to the sensor chip,
An inflow side flow path and an outflow side flow path mounted with the flow sensor and connected to the flow path of the pressing member are formed, and the pressing member is attached to the opening side of the inflow side flow path and the outflow side flow path A flow path body,
A metal seal interposed between the flow path body and the pressing member and pressed by the pressing plate;
The metal seal corresponds to a metal seal that seals a connection portion between the opening of the inflow side flow path and the flow path of the pressing member corresponding to the opening, and the opening of the outflow side flow path. It consists of a metal seal that seals the connection part with the flow path of the pressing member from the surroundings,
The two seals are adapted to be crushed together by pressing the pressing member against the flow path body,
The flow sensor mounting structure, wherein the sensor chip is connected to each of the pressing member and the channel-equipped chip via low-melting glass.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006030203A JP5062652B2 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Sensor mounting structure and flow sensor mounting structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006030203A JP5062652B2 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Sensor mounting structure and flow sensor mounting structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007212197A JP2007212197A (en) | 2007-08-23 |
| JP5062652B2 true JP5062652B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=38490794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006030203A Expired - Fee Related JP5062652B2 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Sensor mounting structure and flow sensor mounting structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5062652B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016031341A (en) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Physical quantity detector |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5052275B2 (en) * | 2007-09-20 | 2012-10-17 | アズビル株式会社 | Flow sensor mounting structure |
| JP5481454B2 (en) * | 2011-09-22 | 2014-04-23 | 株式会社東芝 | Flow sensor, mass flow controller, and method of manufacturing flow sensor |
| EP3187881B1 (en) | 2015-12-28 | 2020-08-26 | Sensirion AG | Thermal flow sensor |
| CN115435855B (en) * | 2022-08-25 | 2024-11-01 | 上海声动微科技有限公司 | Flow sensor and preparation method thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937419A (en) * | 1982-08-25 | 1984-02-29 | Mitsubishi Electric Corp | Heat sensitive type flow rate detector |
| JPS6194906U (en) * | 1984-11-29 | 1986-06-19 | ||
| JPH0735590A (en) * | 1993-06-18 | 1995-02-07 | Hitachi Metals Ltd | Mass flowmeter |
| JP3324855B2 (en) * | 1993-12-04 | 2002-09-17 | 株式会社エステック | Mass flow sensor |
| DE19906100C2 (en) * | 1999-02-13 | 2003-07-31 | Sls Micro Technology Gmbh | Thermal flow sensor in microsystem technology |
-
2006
- 2006-02-07 JP JP2006030203A patent/JP5062652B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016031341A (en) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Physical quantity detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007212197A (en) | 2007-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4845187B2 (en) | Sensor package structure and flow sensor having the same | |
| JP5052275B2 (en) | Flow sensor mounting structure | |
| US8297125B2 (en) | Media isolated differential pressure sensor with cap | |
| US9310267B2 (en) | Differential pressure sensor | |
| KR102276887B1 (en) | Package for a differential pressure sensing die | |
| EP3111184B1 (en) | Differential pressure sensing die | |
| JP4734814B2 (en) | Apparatus and method for mounting micromechanical fluid control components | |
| CN101509817A (en) | Differential fluid pressure measurement apparatus | |
| KR20080093434A (en) | Pressure sensor with cap bonded to silicon frit | |
| JPH08271365A (en) | Pressure sensor | |
| US7765872B2 (en) | Flow sensor apparatus and method with media isolated electrical connections | |
| CN101393045B (en) | Flow sensor and manufacturing method thereof | |
| JP5477636B2 (en) | Thermal conductivity detector | |
| JP5062652B2 (en) | Sensor mounting structure and flow sensor mounting structure | |
| CN111751044A (en) | Pressure sensor and method of making pressure sensor | |
| JP2002168669A (en) | Thermal flow meter | |
| US6799456B2 (en) | Thermal flow sensor | |
| JPH02280026A (en) | Semiconductor type pressure detecting device | |
| US20140007671A1 (en) | Flow sensor | |
| JP2015194429A (en) | Flow sensor and flowmeter | |
| NL2028203B1 (en) | Device for controlling or measuring a fluid | |
| KR101759730B1 (en) | Mass Flow Controller Housing with a Metal Sealing Apparatus | |
| JP6010440B2 (en) | Flow sensor | |
| JP2015194431A (en) | Flow sensor and flow meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080318 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110201 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110331 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111012 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111115 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120801 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120801 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |