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1. (WO2016084664) THERMAL-TYPE FLOW RATE SENSOR
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2016/084664    International Application No.:    PCT/JP2015/082329
Publication Date: 02.06.2016 International Filing Date: 18.11.2015
IPC:
G01F 1/692 (2006.01)
Applicants: HITACHI AUTOMOTIVE SYSTEMS, LTD. [JP/JP]; 2520, Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki 3128503 (JP)
Inventors: DOI Ryosuke; (JP).
TASHIRO Shinobu; (JP).
ONOSE Yasuo; (JP).
SAKUMA Noriyuki; (JP)
Agent: TODA Yuji; (JP)
Priority Data:
2014-240731 28.11.2014 JP
Title (EN) THERMAL-TYPE FLOW RATE SENSOR
(FR) CAPTEUR DE DÉBIT DU TYPE THERMIQUE
(JA) 熱式流量センサ
Abstract: front page image
(EN)In a conventional air flow meter, in the case of foreign matter having a large particle diameter, the inertia thereof is used as a measure to prevent contact with a detection element, but for foreign matter having a particle diameter of 10 µm or less and an extremely small mass, the inertia thereof inside a bypass structure has almost no effect, and the foreign matter can adhere to the detection element. AC dust or the like defined by the SAE standard J726C in the U. S. being mainly cited an example of the abovementioned foreign matter having a particle diameter of 10 µm or less and an extremely small mass, it is known that sand (dust) manufactured by refining Arizona desert sand is readily charged, and once dust having an extremely small particle diameter that has become electrostatically charged adheres to a detection element, the problem arises that the dust is difficult to eliminate, due to the Coulomb force thereof. This problem can be solved by a thermal-type flow rate sensor characterized by being provided with a semiconductor element for sensing a flow rate, an insulating layer and a resistive wiring layer being formed on a semiconductor substrate such as a silicon semiconductor substrate in the semiconductor element, a region (diaphragm) in which a portion of the substrate is removed to form a thin film being present, at least one heating resistor (heater) being provided in the diaphragm region, temperature measuring resistors for detecting a temperature difference being arranged upstream and downstream of the heating resistor, and an electroconductive film being formed on the semiconductor element so that the electrical potential on the surface side exposed to an air flow in a peripheral region of a wiring resistance in the diaphragm is a certain arbitrary potential.
(FR)Dans un débitmètre d'air conventionnel, dans le cas de matière étrangère ayant un diamètre de particule élevé, l'inertie de celle-ci est utilisée en tant que mesure pour éviter un contact avec un élément de détection, mais pour une matière étrangère ayant un diamètre de particule de 10 µm ou moins et une masse extrêmement faible, l'inertie de celle-ci à l'intérieur d'une structure de dérivation n'a pratiquement aucun effet, et la matière étrangère peut adhérer à l'élément de détection. La poussière AC ou similaire définie par la norme SAE J726C aux États-Unis étant principalement citée en tant qu'exemple de la matière étrangère mentionnée ci-dessus ayant un diamètre de particule de 10 µm ou moins et une masse extrêmement faible, il est connu que le sable (poussière) fabriqué par affinage du sable du désert de l'Arizona est aisément chargé, et une fois que la poussière ayant un diamètre de particule extrêmement faible qui est devenue électrostatiquement chargée adhère à un élément de détection, un problème survient en ce que la poussière est difficile à éliminer en raison de la force de Coulomb de celle-ci. Ce problème peut être résolu par un capteur de débit de type thermique caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un élément à semi-conducteur pour détecter un débit, une couche isolante et une couche de câblage résistif étant formée sur un substrat à semi-conducteur tel qu'un substrat à semi-conducteur de silicium dans l'élément à semi-conducteur, une région (diaphragme) dans laquelle une partie du substrat est retirée pour former une couche mince étant présente, au moins une résistance chauffante (dispositif de chauffage) étant disposée dans la région de diaphragme, des résistances de mesure de température pour détecter une différence de température étant agencées en amont et en aval de la résistance chauffante, un film électro conducteur étant formé sur l'élément à semi-conducteur de sorte que le potentiel électrique sur le côté de surface exposé à un flux d'air dans une région périphérique d'une résistance de câblage dans le diaphragme soit un certain potentiel arbitraire.
(JA)従来の空気流量計においては、粒径が大きな異物については慣性力を利用して、検出素子接触を対策しているが、粒径が10um以下の質量が非常に小さな異物については、バイパス構造内部で慣性力がほとんど働かず検出素子に付着する可能性がある。また上記粒径が10um以下の質量が非常に小さな異物は主に、アメリカSAE 規格J726Cで定められているACダストなどが挙げられ、米国アリゾナの砂漠の砂を精製して製造されており、この砂(砂塵)は帯電しやすいことが分かっており、一度静電気を帯びた粒径の小さなダストは、検出素子に一度付着すると、そのクーロン力により脱離しにくくなるという課題がある。 上記課題は、流量を検知する半導体素子を備えており、その半導体素子はシリコンなどの半導体基板上に絶縁層と抵抗配線層が形成されており、前記基板の一部を除去して薄膜化された領域(ダイアフラム)があり、そのダイアフラム領域内に少なくとも一つ以上の加熱抵抗体(ヒータ)が設けられ、その上流と下流に温度差を検出するための測温抵抗体が配置されており、前記ダイアフラム内の配線抵抗周辺領域における空気流に晒される表面側の電位が、任意の一定電位となるように導電性膜が半導体素子に形成されていることを特徴とする熱式流量センサで解決することができる。
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: Japanese (JA)
Filing Language: Japanese (JA)