JPH08271308A - 流量センサのための測定子及びその製法 - Google Patents
流量センサのための測定子及びその製法Info
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- JPH08271308A JPH08271308A JP8033688A JP3368896A JPH08271308A JP H08271308 A JPH08271308 A JP H08271308A JP 8033688 A JP8033688 A JP 8033688A JP 3368896 A JP3368896 A JP 3368896A JP H08271308 A JPH08271308 A JP H08271308A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6845—Micromachined devices
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/688—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
- G01F1/69—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
- G01F1/692—Thin-film arrangements
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 流量センサのための測定子及びこの測定
子の製法において、加熱器、温度センサ及び導体路が１
つの白金層９から構造化されている。さらに測定子１と
結合線材１１との接触のための結合領域６のために別の
金属層が設けられる。 【効果】 良好な長時間安定性を有する高価値の測定子
が製作される。
子の製法において、加熱器、温度センサ及び導体路が１
つの白金層９から構造化されている。さらに測定子１と
結合線材１１との接触のための結合領域６のために別の
金属層が設けられる。 【効果】 良好な長時間安定性を有する高価値の測定子
が製作される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流量センサのための
測定子であって、この測定子がダイヤフラムと、このダ
イヤフラム上の少なくとも１つの加熱器と、少なくとも
１つの温度センサとを備えており、これらが１つの白金
層から構造化されており、かつ、測定子上に、加熱器及
び温度センサの接触のための少なくとも１つの導体路が
配置されており、この導体路も同様に白金層から構造化
されている形式のもの及びこの測定子の製法に関する。
測定子であって、この測定子がダイヤフラムと、このダ
イヤフラム上の少なくとも１つの加熱器と、少なくとも
１つの温度センサとを備えており、これらが１つの白金
層から構造化されており、かつ、測定子上に、加熱器及
び温度センサの接触のための少なくとも１つの導体路が
配置されており、この導体路も同様に白金層から構造化
されている形式のもの及びこの測定子の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アメリカ合衆国特許第４，８８８，９８
８号明細書によれば、流量センサのための測定子におい
て、単結晶の珪素から成る枠により誘電性のダイヤフラ
ムが保持されている形式のものがすでに公知である。測
定子上には構造化された金属層が設けられており、その
際、この金属層から加熱器、温度センサ、導体路及び結
合領域が構造化されている。金属層の材料としては特に
白金が使用される。アメリカ合衆国特許第４，９５２，
９０４号明細書によれば、流量センサのための測定子に
おいて、誘電性のブリッジ構造が珪素サブストレートに
より保持されている形式のものがすでに公知である。ブ
リッジ構造上には加熱器と温度センサとが設けられてお
り、これらのものは白金層から構造化されている。さら
に、同様に白金層から構造化された導体路が設けられて
いる。ブリッジ構造のために珪素窒化物層が使用され
る。白金を珪素窒化物層上に充分良好に付着させるため
に金属酸化物から成る中間層が設けられている。さら
に、温度センサの良好な特性を得るために白金温度セン
サを熱処理しなければならないことが記載されている。
その場合、４５０℃より高い温度が使用されなければな
らない。この温度では、付着性を有する層なしでは白金
膜が破壊されてしまう。この温度では付着層として金属
を使用することができない。それというのは、金属は白
金内に散乱されてしまい、白金温度センサの特性が不利
に影響されるからである。
８号明細書によれば、流量センサのための測定子におい
て、単結晶の珪素から成る枠により誘電性のダイヤフラ
ムが保持されている形式のものがすでに公知である。測
定子上には構造化された金属層が設けられており、その
際、この金属層から加熱器、温度センサ、導体路及び結
合領域が構造化されている。金属層の材料としては特に
白金が使用される。アメリカ合衆国特許第４，９５２，
９０４号明細書によれば、流量センサのための測定子に
おいて、誘電性のブリッジ構造が珪素サブストレートに
より保持されている形式のものがすでに公知である。ブ
リッジ構造上には加熱器と温度センサとが設けられてお
り、これらのものは白金層から構造化されている。さら
に、同様に白金層から構造化された導体路が設けられて
いる。ブリッジ構造のために珪素窒化物層が使用され
る。白金を珪素窒化物層上に充分良好に付着させるため
に金属酸化物から成る中間層が設けられている。さら
に、温度センサの良好な特性を得るために白金温度セン
サを熱処理しなければならないことが記載されている。
その場合、４５０℃より高い温度が使用されなければな
らない。この温度では、付着性を有する層なしでは白金
膜が破壊されてしまう。この温度では付着層として金属
を使用することができない。それというのは、金属は白
金内に散乱されてしまい、白金温度センサの特性が不利
に影響されるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、薄い
高価値の白金層が測定子のために使用され、かつ同時に
結合領域と結合線材との接触が良好に行われるようにす
ることにある。
高価値の白金層が測定子のために使用され、かつ同時に
結合領域と結合線材との接触が良好に行われるようにす
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の測定子の構成は、測定子上に結合領域が設けられて
おり、この結合領域に結合線材が固定可能であり、か
つ、この結合領域内に白金以外の金属から成る別の金属
層が設けられていることを特徴としている。
明の測定子の構成は、測定子上に結合領域が設けられて
おり、この結合領域に結合線材が固定可能であり、か
つ、この結合領域内に白金以外の金属から成る別の金属
層が設けられていることを特徴としている。
【０００５】本発明の測定子の製法は、１加工工程にお
いて６００℃より高い温度で熱処理を行い、この熱処理
の際に白金層を不働態層(Passivierungsschicht)により
被覆することを特徴としている。
いて６００℃より高い温度で熱処理を行い、この熱処理
の際に白金層を不働態層(Passivierungsschicht)により
被覆することを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】本発明の利点とするところは、薄い高価
値の白金層が測定子のために使用され、かつ結合領域と
結合線材との接触接続が良好に行われることである。こ
れにより、良好な長時間安定性を有する高価値の測定子
が製作される。このことに必要な付加的な加工工程は半
導体製作でよく知られているような基準加工工程だけで
ある。
値の白金層が測定子のために使用され、かつ結合領域と
結合線材との接触接続が良好に行われることである。こ
れにより、良好な長時間安定性を有する高価値の測定子
が製作される。このことに必要な付加的な加工工程は半
導体製作でよく知られているような基準加工工程だけで
ある。
【０００７】請求項２以下に記載の手段により、本発明
による測定子の有利な構成及び改善、もしくは測定子の
製法が可能となる。白金層上又は白金層の下に付加的な
金属層を配置することができる。さらに、白金層を取り
除いた箇所に結合領域のための金属層を設けることがで
きる。不働態層を設けることにより、比較的高温で白金
層を熱処理することができると共に、製作された測定子
が損傷から保護される。珪素はその熱伝導性が良いこと
と、加工容易であることにより、測定子の製作に適して
いる。この材料に関連して特別簡単に、珪素酸化物又は
珪素窒化物又はこの両物質の組合わせから成るダイヤフ
ラム層と不働態層とを使用することができる。
による測定子の有利な構成及び改善、もしくは測定子の
製法が可能となる。白金層上又は白金層の下に付加的な
金属層を配置することができる。さらに、白金層を取り
除いた箇所に結合領域のための金属層を設けることがで
きる。不働態層を設けることにより、比較的高温で白金
層を熱処理することができると共に、製作された測定子
が損傷から保護される。珪素はその熱伝導性が良いこと
と、加工容易であることにより、測定子の製作に適して
いる。この材料に関連して特別簡単に、珪素酸化物又は
珪素窒化物又はこの両物質の組合わせから成るダイヤフ
ラム層と不働態層とを使用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に図示の実施例につき本発明を
詳しく説明する。
詳しく説明する。
【０００９】図１には測定子１の概略的な平面図が示さ
れている。この測定子１はダイヤフラム２を備えてお
り、このダイヤフラム上に加熱器３と温度センサ４とが
配置されている。加熱器３及び温度センサ４は導体路５
を介して結合領域［結合パッド（Bondpads)]に結合され
ている。この結合領域６に結合線材を被着することによ
り、加熱器３を通る電流を供給し、もしくは温度センサ
４の測定信号を読み取ることができる。
れている。この測定子１はダイヤフラム２を備えてお
り、このダイヤフラム上に加熱器３と温度センサ４とが
配置されている。加熱器３及び温度センサ４は導体路５
を介して結合領域［結合パッド（Bondpads)]に結合され
ている。この結合領域６に結合線材を被着することによ
り、加熱器３を通る電流を供給し、もしくは温度センサ
４の測定信号を読み取ることができる。
【００１０】この種のセンサはすでにアメリカ合衆国特
許第４，８８８，９８８号明細書及びアメリカ合衆国特
許第４，９５２，９０４号明細書により公知である。図
１にはセンサが著しく簡略に示されている。例えば上述
の特許文献に記載されているように、複数の温度センサ
４もしくは複数の加熱器３を使用することができる。本
発明に基づくセンサでは、導体路５、加熱器３及び温度
センサ４が同一の白金層から構造化されている。先行技
術ではさらに結合領域６も同一の層から構造化されてい
る。
許第４，８８８，９８８号明細書及びアメリカ合衆国特
許第４，９５２，９０４号明細書により公知である。図
１にはセンサが著しく簡略に示されている。例えば上述
の特許文献に記載されているように、複数の温度センサ
４もしくは複数の加熱器３を使用することができる。本
発明に基づくセンサでは、導体路５、加熱器３及び温度
センサ４が同一の白金層から構造化されている。先行技
術ではさらに結合領域６も同一の層から構造化されてい
る。
【００１１】図２から図４までにはそれぞれ本発明に基
づく測定子の断面図が示されている。これらの断面図は
図１のＩ−Ｉ線に沿って断面されている。しかし、寸法
比は正しく図示されておらず、特に層（７，８，９）の
厚さは誇張されている。
づく測定子の断面図が示されている。これらの断面図は
図１のＩ−Ｉ線に沿って断面されている。しかし、寸法
比は正しく図示されておらず、特に層（７，８，９）の
厚さは誇張されている。
【００１２】図２には第１実施例が示されている。測定
子１のために珪素支持体１０上にダイヤフラム層７が被
着されている。珪素支持体１０内にエッチングにより形
成された開口の寸法により、ダイヤフラム２のジオメト
リ的な寸法が規定されている。次いでダイヤフラム層７
上に、構造化された白金層９が生ぜしめられる。この白
金層９により少なくとも１つの加熱器、少なくとも１つ
の温度センサ及び導体路が規定される。次いで白金層上
に不働態層８が生ぜしめられる。次いで、構造化された
別の金属層２１が結合領域６を規定する。この結合領域
６上には、白金層９すなわち加熱器３及び温度センサ４
の接触接続のための結合線材１１が設けられる。
子１のために珪素支持体１０上にダイヤフラム層７が被
着されている。珪素支持体１０内にエッチングにより形
成された開口の寸法により、ダイヤフラム２のジオメト
リ的な寸法が規定されている。次いでダイヤフラム層７
上に、構造化された白金層９が生ぜしめられる。この白
金層９により少なくとも１つの加熱器、少なくとも１つ
の温度センサ及び導体路が規定される。次いで白金層上
に不働態層８が生ぜしめられる。次いで、構造化された
別の金属層２１が結合領域６を規定する。この結合領域
６上には、白金層９すなわち加熱器３及び温度センサ４
の接触接続のための結合線材１１が設けられる。
【００１３】測定子１の製作は冒頭に記載した先行技術
から公知の方法で行われる。珪素支持体１０上にまず１
つのダイヤフラム層７が沈着される。その際、まず始め
に珪素支持体１０を表面的に酸化し、次いで窒化物層を
被着し、しかる後に改めて薄い酸化層を生ぜしめるのが
特に効果的である。次いで、このダイヤフラム層７上に
蒸着又はスパッタリングにより、初めは全面的な白金層
９を生ぜしめる。次いで、フォトリトグラフとエッチン
グとにより白金層９から加熱器３、温度センサ４及び導
体路５のような個々の構造を生ぜしめる。次に、別の加
工工程で不働態層８、例えば珪素酸化物又は珪素窒化物
が沈着され、これにより、全表面がこの不働態層により
被覆される。次いで、白金層９の後処理のために熱処理
工程が続いて行われる。この熱処理工程については以下
にさらに詳しく説明する。その後、不働態層８の複数の
箇所に開口を設け、この開口を通して白金層が個々の位
置で再び露出させられる。次いで、例えばスバッタリン
グ及び構造化により別の金属層２１が生ぜしめられる。
任意の時点で、有利には最後に挙げた加工工程として珪
素支持体にエッチングにより切欠を形成することによ
り、ダイヤフラム２が規定される。
から公知の方法で行われる。珪素支持体１０上にまず１
つのダイヤフラム層７が沈着される。その際、まず始め
に珪素支持体１０を表面的に酸化し、次いで窒化物層を
被着し、しかる後に改めて薄い酸化層を生ぜしめるのが
特に効果的である。次いで、このダイヤフラム層７上に
蒸着又はスパッタリングにより、初めは全面的な白金層
９を生ぜしめる。次いで、フォトリトグラフとエッチン
グとにより白金層９から加熱器３、温度センサ４及び導
体路５のような個々の構造を生ぜしめる。次に、別の加
工工程で不働態層８、例えば珪素酸化物又は珪素窒化物
が沈着され、これにより、全表面がこの不働態層により
被覆される。次いで、白金層９の後処理のために熱処理
工程が続いて行われる。この熱処理工程については以下
にさらに詳しく説明する。その後、不働態層８の複数の
箇所に開口を設け、この開口を通して白金層が個々の位
置で再び露出させられる。次いで、例えばスバッタリン
グ及び構造化により別の金属層２１が生ぜしめられる。
任意の時点で、有利には最後に挙げた加工工程として珪
素支持体にエッチングにより切欠を形成することによ
り、ダイヤフラム２が規定される。
【００１４】ケーシング内へ測定子１を取り付けた後、
次いで結合領域６の接触接続、換言すれば加熱器及び温
度センサの接触接続が結合線材１１により行われる。こ
のことは、ごく一般的には直径５０μｍ程度の細い結合
線材を例えば超音波結合法又は熱音波法などのごく一般
的な結合法で結合領域６上に固定することにより行われ
る。この測定子を流量センサのための測定子として使用
する際の白金層９に対する特別な要求に基づき、結合線
材１１は白金層９上に直には固定されない。流量センサ
の運転時にダイヤフラム２が加熱器３により熱せられ、
流過する空気により冷却される。このような冷却が、温
度センサ４によるダイヤフラム温度の測定により検出さ
れる。この温度測定のために、この白金温度センサでは
白金の抵抗の温度依存性（ＴＫＲ）が利用される。スパ
ッタリング又は蒸着された白金のＴＫＲは最初は不十分
であり、経時的に変化する。白金層のＴＫＲを高め、所
定時間経過後に安定させるべく熱処理が行われる。この
熱処理では６００℃より高い温度が白金層の加熱のため
に使用される。アメリカ合衆国特許第４，９５２，９０
５号明細書から公知であるように、よく使用されるすべ
ての付着性の金属は適当温度で白金内に散乱して、ＴＫ
Ｒに不利に影響する。アメリカ合衆国特許第４，９５
２，９０５号明細書では金属酸化物から成る付着層の使
用が提案されているが、しかし、この付着層は製作の点
で不経済であるばかりでなく、この付着層では白金内へ
の使用材料の散乱が排除できない。それゆえ、本発明で
は別の金属層が使用される。ただしこの別の金属層は、
結合領域６内にしか配置されていない。結合領域６と測
定子本体との間にはダイヤフラム上に比較的長い距離に
わたって延びる導体路５が配置されているため、結合領
域６内の別の金属層２１がダイヤフラム２上の温度測定
子のＴＫＲに影響することはない。さらに、この別の金
属層２１の取り付け前に白金層９の熱処理が行われる。
次いで結合領域６の接触接続、換言すれば加熱器及び温
度センサの接触接続が結合線材１１により行われる。こ
のことは、ごく一般的には直径５０μｍ程度の細い結合
線材を例えば超音波結合法又は熱音波法などのごく一般
的な結合法で結合領域６上に固定することにより行われ
る。この測定子を流量センサのための測定子として使用
する際の白金層９に対する特別な要求に基づき、結合線
材１１は白金層９上に直には固定されない。流量センサ
の運転時にダイヤフラム２が加熱器３により熱せられ、
流過する空気により冷却される。このような冷却が、温
度センサ４によるダイヤフラム温度の測定により検出さ
れる。この温度測定のために、この白金温度センサでは
白金の抵抗の温度依存性（ＴＫＲ）が利用される。スパ
ッタリング又は蒸着された白金のＴＫＲは最初は不十分
であり、経時的に変化する。白金層のＴＫＲを高め、所
定時間経過後に安定させるべく熱処理が行われる。この
熱処理では６００℃より高い温度が白金層の加熱のため
に使用される。アメリカ合衆国特許第４，９５２，９０
５号明細書から公知であるように、よく使用されるすべ
ての付着性の金属は適当温度で白金内に散乱して、ＴＫ
Ｒに不利に影響する。アメリカ合衆国特許第４，９５
２，９０５号明細書では金属酸化物から成る付着層の使
用が提案されているが、しかし、この付着層は製作の点
で不経済であるばかりでなく、この付着層では白金内へ
の使用材料の散乱が排除できない。それゆえ、本発明で
は別の金属層が使用される。ただしこの別の金属層は、
結合領域６内にしか配置されていない。結合領域６と測
定子本体との間にはダイヤフラム上に比較的長い距離に
わたって延びる導体路５が配置されているため、結合領
域６内の別の金属層２１がダイヤフラム２上の温度測定
子のＴＫＲに影響することはない。さらに、この別の金
属層２１の取り付け前に白金層９の熱処理が行われる。
【００１５】白金層９が極めて薄く、かつ結合過程時の
不均一な負荷のために、基板（Untergrund)への十分な
付着性を有していないために、白金層９上には直に結合
線材１１を取り付けることができない。図２に示したよ
うに、別の金属層２１が直に白金層９上に配置されてい
る場合には、結合時又は後で行われるセンサの運転時に
生じる、結合箇所に作用する力が大きな面上に分配され
る。これにより、白金層９とダイヤフラム層７との結合
時の機械的な負荷が軽減される。
不均一な負荷のために、基板（Untergrund)への十分な
付着性を有していないために、白金層９上には直に結合
線材１１を取り付けることができない。図２に示したよ
うに、別の金属層２１が直に白金層９上に配置されてい
る場合には、結合時又は後で行われるセンサの運転時に
生じる、結合箇所に作用する力が大きな面上に分配され
る。これにより、白金層９とダイヤフラム層７との結合
時の機械的な負荷が軽減される。
【００１６】図３には本発明の第２実施例が示されてお
り、この実施例が図２に示す実施例と相違する点は、結
合領域６の形状が異なることにある。この実施例では結
合領域６はさらに別の金属層２２により形成される。こ
の場合、結合領域６の下方に直に不働態層８が位置して
いる。次いでこの別の金属層２２はこの不働態層の表面
上で、不働態層８に設けた開口に至るまで案内され、そ
の箇所で導体路５の接触接続が行われる。この結合領域
６は半導体製作技術により標準結合領域として知られて
いる結合領域に対応しており、かつ結合領域６上におけ
る結合線材１１の特別良好な結合性を有している。
り、この実施例が図２に示す実施例と相違する点は、結
合領域６の形状が異なることにある。この実施例では結
合領域６はさらに別の金属層２２により形成される。こ
の場合、結合領域６の下方に直に不働態層８が位置して
いる。次いでこの別の金属層２２はこの不働態層の表面
上で、不働態層８に設けた開口に至るまで案内され、そ
の箇所で導体路５の接触接続が行われる。この結合領域
６は半導体製作技術により標準結合領域として知られて
いる結合領域に対応しており、かつ結合領域６上におけ
る結合線材１１の特別良好な結合性を有している。
【００１７】図４には本発明の第３実施例が示されてお
り、この実施例が図２及び図３に示した実施例と相違す
る点は、結合領域６の形状が異なることにある。図４の
実施例では結合領域６が、ダイヤフラム層７上に直に載
着された別の金属層２３と、その上方に位置する白金層
９とにより形成される。次いで結合線材１１が直に白金
層９上に固定される。この別の金属層２３は結合領域６
内での白金層９の改善された付着を生ぜしめ、その結
果、結合線材１１を直に白金層９上に固定することがで
きる。その場合、必要な熱処理の際にダイヤフラム２上
の白金層のＴＫＲの不利な影響を阻止するために、この
別の金属層２３は結合領域６の真下に設けられる。ダイ
ヤフラム２と結合領域６との間に大きな間隔が設けられ
ていることにより、加熱器３及び温度センサ４のＴＫＲ
への悪影響が回避される。この場合、金属的な付着層と
しては、チタン、チタンタングステン、クロム、タンタ
ル酸化物、クロムタングステン、アルミニウム、ニッケ
ル、金属珪酸塩（Ｐｔ−Ｓｉ）又は上述の金属層の多層
の配列が考えられる。結合線材を直に固定すべき別の金
属層２１，２２のためには、例えばアルミニウム又はニ
ッケルのような結合性のよいすべての金属を使用するこ
とが考えられる。
り、この実施例が図２及び図３に示した実施例と相違す
る点は、結合領域６の形状が異なることにある。図４の
実施例では結合領域６が、ダイヤフラム層７上に直に載
着された別の金属層２３と、その上方に位置する白金層
９とにより形成される。次いで結合線材１１が直に白金
層９上に固定される。この別の金属層２３は結合領域６
内での白金層９の改善された付着を生ぜしめ、その結
果、結合線材１１を直に白金層９上に固定することがで
きる。その場合、必要な熱処理の際にダイヤフラム２上
の白金層のＴＫＲの不利な影響を阻止するために、この
別の金属層２３は結合領域６の真下に設けられる。ダイ
ヤフラム２と結合領域６との間に大きな間隔が設けられ
ていることにより、加熱器３及び温度センサ４のＴＫＲ
への悪影響が回避される。この場合、金属的な付着層と
しては、チタン、チタンタングステン、クロム、タンタ
ル酸化物、クロムタングステン、アルミニウム、ニッケ
ル、金属珪酸塩（Ｐｔ−Ｓｉ）又は上述の金属層の多層
の配列が考えられる。結合線材を直に固定すべき別の金
属層２１，２２のためには、例えばアルミニウム又はニ
ッケルのような結合性のよいすべての金属を使用するこ
とが考えられる。
【００１８】６００℃より高い温度での熱処理の際に、
白金層は大きな負荷にさらされる。これは白金層が１０
０ないし２００ｎｍと極めて薄いからにほかならない。
アメリカ合衆国特許第４，９５２，９０４号明細書に記
載されているように、４５０℃を越える温度でこの種の
膜は基板から剥離する傾向を有する。しかし、不働態層
８を被着した後に熱処理が行われるならば、この種の白
金層を６００から７００℃までの温度で熱処理すること
ができることが判っている。それゆえ、この場合に示さ
れているセンサでは、測定子の全表面を不働態層８で被
覆する加工工程中に、換言すれば、導体路の接触接続を
可能ならしめるべき開口を不働態層８に設ける前に、熱
処理が行われる。さらに、ダイヤフラム層７が少なくと
もその表面に珪素酸化物の若干の成分を有しているなら
ば、ダイヤフラム層７上での白金層９の付着性が改善さ
れることが判っている。このことは、薄い珪素酸化物膜
により、又は酸素の混入により、換言すれば珪素酸化物
窒化膜により行うことができる。７００℃までの温度で
の熱処理によりほぼ２５００ｐｐｍ／Ｋ（測定範囲２５
℃から１２５℃まで）のＴＫＲが得られる。
白金層は大きな負荷にさらされる。これは白金層が１０
０ないし２００ｎｍと極めて薄いからにほかならない。
アメリカ合衆国特許第４，９５２，９０４号明細書に記
載されているように、４５０℃を越える温度でこの種の
膜は基板から剥離する傾向を有する。しかし、不働態層
８を被着した後に熱処理が行われるならば、この種の白
金層を６００から７００℃までの温度で熱処理すること
ができることが判っている。それゆえ、この場合に示さ
れているセンサでは、測定子の全表面を不働態層８で被
覆する加工工程中に、換言すれば、導体路の接触接続を
可能ならしめるべき開口を不働態層８に設ける前に、熱
処理が行われる。さらに、ダイヤフラム層７が少なくと
もその表面に珪素酸化物の若干の成分を有しているなら
ば、ダイヤフラム層７上での白金層９の付着性が改善さ
れることが判っている。このことは、薄い珪素酸化物膜
により、又は酸素の混入により、換言すれば珪素酸化物
窒化膜により行うことができる。７００℃までの温度で
の熱処理によりほぼ２５００ｐｐｍ／Ｋ（測定範囲２５
℃から１２５℃まで）のＴＫＲが得られる。
【図１】測定子の平面図である。
【図２】本発明の第１実施例の測定子を図１のＩ−Ｉ線
に沿って断面した図である。
に沿って断面した図である。
【図３】本発明の第２実施例の測定子を図１のＩ−Ｉ線
に沿って断面した図である。
に沿って断面した図である。
【図４】本発明の第３実施例の測定子を図１のＩ−Ｉ線
に沿って断面した図である。
に沿って断面した図である。
１ 測定子、 ２ ダイヤフラム、 ３ 加熱器、 ４
温度センサ、 ５導体路、 ６ 結合領域、 ７ ダ
イヤフラム層、 ８ 不働態層、 ９ 白金層、 １０
珪素支持体、 １１ 結合線材、 ２１，２２，２３
別の金属層
温度センサ、 ５導体路、 ６ 結合領域、 ７ ダ
イヤフラム層、 ８ 不働態層、 ９ 白金層、 １０
珪素支持体、 １１ 結合線材、 ２１，２２，２３
別の金属層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ ベンツ ドイツ連邦共和国 ロイトリンゲン メー ダーシュトラーセ 11 (72)発明者 ホルスト ミュンツェル ドイツ連邦共和国 ロイトリンゲン グル ーオバッハシュトラーセ 60 (72)発明者 シュテッフェン シュミット ドイツ連邦共和国 ロイトリンゲン ヘッ ベルシュトラーセ 18 (72)発明者 エッカルト ライレン ドイツ連邦共和国 ロイトリンゲン リヒ ャルト−ヴァークナー−シュトラーセ １ (72)発明者 アンドレアス ロック ドイツ連邦共和国 ロイトリンゲン レッ シングシュトラーセ 12
Claims (8)
- 【請求項１】 流量センサのための測定子（１）であっ
て、この測定子（１）がダイヤフラム（２）と、このダ
イヤフラム上の少なくとも１つの加熱器（３）と、少な
くとも１つの温度センサ（４）とを備えており、これら
が１つの白金層から構造化されており、かつ、測定子
（１）上に、加熱器及び温度センサの接触接続のための
少なくとも１つの導体路（５）が配置されており、この
導体路も同様に白金層（９）から構造化されている形式
のものにおいて、 測定子（１）上に結合領域（６）が設けられており、こ
の結合領域に結合線材（１１）が固定可能であり、か
つ、この結合領域（６）内に白金以外の金属から成る別
の金属層（２１，２２，２３）が設けられていることを
特徴とする流量センサのための測定子。 - 【請求項２】 測定子（１）のために、ダイヤフラム層
（７）を被着した珪素支持体（１０）が使用されている
請求項１記載の測定子。 - 【請求項３】 測定子（１）の表面に、不働態層が配置
されている請求項１又は２記載の測定子。 - 【請求項４】 ダイヤフラム層（７）及び不働態層
（８）が、主として珪素、酸素及び窒素から成る材料か
ら成っている請求項２又は３記載の測定子。 - 【請求項５】 結合領域（６）内では白金層（９）上に
別の金属層（２１）が配置されている請求項１から４ま
でのいずれか１項記載の測定子。 - 【請求項６】 結合領域（６）内では白金層（９）とダ
イヤフラム層（７）との間に別の金属層（２３）が配置
されている請求項２から４までのいずれか１項記載の測
定子。 - 【請求項７】 結合領域（６）内では測定子（１）の表
面上に別の金属層（２２）が配置されており、かつ、結
合領域（６）内では白金層（９）が取り除かれており、
かつ、この別の金属層（２２）が導体路（５）に電気的
に接触接続している請求項１から４までのいずれか１項
記載の測定子。 - 【請求項８】 流量センサのための測定子であって、測
定子が少なくとも１つの加熱器（３）と、少なくとも１
つの温度センサ（４）と、少なくとも１つの導体路
（５）とを備えており、これらが白金層（９）から構造
化されている形式の測定子の製法において、 １加工工程において６００℃より高い温度で熱処理を行
い、この熱処理の際に白金層（９）を不働態層（８）に
より被覆することを特徴とする流量センサのための測定
子の製法。
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|---|---|
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- 1996-03-28 KR KR1019960009887A patent/KR960034992A/ko not_active Ceased
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