以下、この発明をより詳細に説明するため� ��、この発明を実施するための最良の形態に� ��いて、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
 図1は、この発明の実施の形態1によるセン� �を示す斜視図であり、3枚の基板を接合して� ��るパッケージにセンサチップを収納して構� ��したフローセンサを示している。図1に示す ように、実施の形態1によるフローセンサ1で� ��、セラミック基板2a,2b,2cを焼成接合して構� �される矩形状のパッケージにセンサチップ� �内蔵し、該パッケージの平坦な同一端面(基� ��2c面)に計測対象気体を流すパッケージ内流� ��の入口3a及び出口3bの双方を設けている。

 なお、フローセンサ1のパッケージを構成 する基板2a~2cは、上下層の基板を積層する際� ��上下層の基板間で係合させる凹凸部を形成� ��ない平板基板であり、各基板をそのまま重� ��合わすことができる程度に平坦な端面を有� ��ていればよい。また、セラミック基板を用� ��る場合、本発明でいう基板の平坦な端面に� ��、完全に平坦な端面に限らず、グリーンシ� ��トの焼成により多少の表面粗度が生じたよ� ��なものも含まれる。

 また、このフローセンサ1は、パッケージ 内流路の入口3a及び出口3bのそれぞれに配置� �たシールリング4を、該パッケージ面(基板2c� ��)と実装される側の取付面とで挟み込むこと により、流路の密閉性を保ちながら実装する ことが可能である。

 ここで、パッケージを構成する平板基板を� ��ラミック基板2a,2b,2cとすることで、下記の(A )~(C)の効果が得られる。
(A)電気絶縁性
 センサチップのセンサ面(検知面)における� �気的な接続が何らかの要因で外れても、パ� �ケージ内では電気絶縁性を保つことができ� �。例えば、熱式流量センサでは、センサ面� �電気的接続にワイヤボンドが使用されてお� �、ワイヤボンドがパッケージ内流路に露出� �ている。従って、ワイヤボンドが何らかの� �因で外れると、パッケージがステンレス等� �金属製である場合、パッケージ内で短絡し� �電気絶縁性を保つことができない。これに� �して、実施の形態1によるフローセンサ1では 、電気絶縁性のあるセラミック基板を積層し てパッケージを構成している。このため、セ ンサ面のワイヤボンドが外れても電気絶縁性 を保つことができ、短絡により生じる二次的 な不具合の発生を防止できる。なお、平板基 板を樹脂で構成しても、同様の効果を得るこ とができる。
(B)熱膨張係数
 パッケージを構成する平板基板をセラミッ� ��基板とすることにより、センサチップとの� ��的な適合性が向上する。例えば、熱式流量� ��ンサのセンサチップは、シリコンの単結晶� ��構成される。このため、パッケージがステ� ��レス等の金属製である場合、熱的負荷が印� ��されると熱膨張係数の違いからセンサチッ� ��が割れたり、センサ特性が変化する可能性� ��ある。これに対して、実施の形態1によるフ ローセンサ1では、センサチップに近い熱膨� �係数のセラミックをパッケージの平板基板� �用いるので、熱膨張係数の違いによる不具� �の発生を抑制することができる。なお、セ� �ミック基板に限らず、平板基板を樹脂で構� �しても、センサチップに近い熱膨張係数で� �れば同様の効果が得られる。
(C)量産性
 パッケージをセラミック基板で構成するこ� ��により量産性の向上を図ることができる。� ��えば、ステンレス等の金属でパッケージを� ��成する場合、金属の切削加工やエッチング� ��によってパッケージの各部品を作成する必� ��がある。これに対して、本発明は、複数の� ��ラミックのグリーンシートを積層して一括� ��成し、センサチップを挿入した後、個々の� ��ッケージに分割することにより製造が可能� ��ある。このため、ステンレス等の金属でパ� ��ケージを作成する場合と比較して格段に量� ��性を向上させることができる。また、パッ� ��ージを構成する平板基板を樹脂基板とした� ��合であっても、同様に一括成型での製造が� ��能であり量産性が向上する。

 図2は、前述した図1中のフローセンサの� �み立て工程を示す斜視図であり、図3は、図2 中のA-A線で切った断面図である。図2(a)に示� �ように、センサチップ設置層となる基板2aの 中央部には、センサチップ5の形状に対応し� �開口(例えば、菱形)の角穴5aが設けられてい� ��。この角穴5aにセンサチップ5を挿入する(図 2(b)参照)。また、流路層となる基板2bには、� �2(c)に示すような溝6が形成されており、この 溝6部分がパッケージ内流路となってセンサ� �ップ5のセンサ面が計測対象の気体に晒され� ��。

 また、センサチップ5のセンサ面上の電極 と基板2bの電極は、図3に示すように導電性接 合材20により電気的に接続される。導電性接� ��材20としては、例えばはんだよりも融点の� �い材料である金(融点1000度以上)のバンプ等� �用いることができる。この場合、金バンプ� �熱加圧や熱超音波を併用した加圧を施すこ� �で、センサチップ5と基板2bとを電気的に接� �することができる。なお、バンプの形成に� �、金ワイヤのスタッドバンプ形成法やメッ� �法等が用いられる。

 導電性接合材20として、はんだや導電性� �着剤よりも融点が高い金を使用すると、例� �ばパッケージと他の基板とを接続する場合� �パッケージ端面に電気部品を実装する際、� �ッケージ内にはんだや導電性接着剤の融点� �ガラス転移点に近い温度が加わることで、� �ッケージ内の接続部が短命化するのを抑制� �る効果が期待される。なお、本発明による� �電性接合材20としては、上述した高融点のも のに限らず、従来通りはんだ等を用いても構 わない。

 基板2b上に載置される基板2cには、図2(d)� �示すように、溝6の端部の位置に対応して流� ��の入口3a及び出口3bとなる孔部がそれぞれ形 成される。このように基板2a~2cでパッケージ� ��構成することで、パッケージ内部で折り曲� ��った流路が形成される。なお、図2では基板 2c面に流路の入出口を設けた例を示したが、� ��のパッケージ面のみに限定されるものでは� ��い。つまり、本発明の趣旨から逸脱しない� ��囲でパッケージの他の端面、例えば基板2a� �に入出口を設けてもよい。

(1)パッケージ端面の有効利用
 図4は、実施の形態1によるフローセンサと� �来のセンサとの構成を示す図であり、図4(a)� ��び図4(b)は従来のセンサを示し、図4(c)は実� �の形態1によるセンサを示している。実施の� ��態1によるフローセンサでは、前述のように 、パッケージの平坦な同一面(基板2c面)に流� �の入口3a及び出口3bの双方を設けていること� ��ら、他のパッケージ面を有効に使用するこ� ��ができる。

 例えば、図4(a)に示すように、従来のセン サ100Aでは、センサチップ101と別個に設けた� �ース基板102にセンサ構成上必要な電気回路� �実装されており、このベース基板102上に設� �た台座103にセンサチップ101を収容し、隙間� �設けて2枚の配線基板104A,104Bが対向配置され� ��。センサチップ101の電極P1~P6は、配線基板10 4A,104Bの不図示の配線パターンと導電性接合� �で接続される。また、配線基板104A,104Bの配� �パターンは、台座103の上下面に露出する導� �路であるスルーホールを介してベース基板10 2の電極パッドPD1~PD6と電気的に接続される。

 また、図4(b)に示す従来のセンサ100Bでは� �ヘッダ部105に設けた突部110にセンサチップ10 1を載せる。また、センサチップ101の電極P1~P6 は、図4(a)と同様に配線基板104A,104Bの不図示� �配線パターンと導電性接合材で接続される� �これら配線基板104A,104Bの配線パターンは、� �座103の上下面に露出するスルーホールを介� �てヘッダ部105上の電極ピンT1~T6と電気的に接 続される。

 このように、従来のセンサを構成するに� ��、ベース基板102やヘッダ部105などをセンサ� ��ップ101に接続する工程が必要であり、ベー� ��基板102やヘッダ部105とセンサチップ101との� ��で電気信号をやり取りするための特別な構� ��を設けなければならない上、センサの小型� ��も図れない。

 一方、実施の形態1によるフローセンサ1� �は、流路の入口3a及び出口3bを設けた面をシ� ��ルするだけで実装可能である上、他のパッ� ��ージ面上にセンサ構成上必要な電気回路を� ��成することができる。例えば、図4(c)に示す ように、流路の入口3a及び出口3bを設けた面� �対向するパッケージ面(基板2a面)上に、電気� ��号の外部引き出し用のコネクタ7aや他の電� �素子8等のような、従来ではベース基板やヘ� ��ダからさらに引き出され電気的に接続され� ��基板等の上に実装していた電気回路の電気� ��品を全て実装する。

 このように電気回路をパッケージの一端� ��に集約することにより、センササイズを格� ��に小型化することが可能である。また、ベ� ��ス基板やヘッダが不要であることから、部� ��点数を削減することができ、コスト的にも� ��利である。

 なお、図4(c)では、流路の入口3a及び出口3 bを設けた面に対向するパッケージ面(基板2a� �)上に電気回路を実装する例を示したが、他� ��パッケージ面に実装する構成であってもよ� ��。例えば、図4(c)に示す外部引き出し用のコ ネクタ7aをパッケージ側面(基板2a,2c面に垂直� ��パッケージ面)に実装する構成などが考えら れる。

 図5は、実施の形態1によるフローセンサ� �実装例を示す図であり、計測対象の気体が� �れる管路13に実装する場合を示している。図 5(a)において、管路13のセンサ取付部には、フ ローセンサ1へ流体を流すための貫通孔11a,11b� ��設けられており、該貫通孔11a,11bの周囲には シールリング4をはめ込む溝部が形成されて� �る。

 フローセンサ1は、シールリング4を介し� �パッケージ内流路の入出口と貫通孔11a,11bと� ��合わせて配置し、カバーとなる固定用ブラ� ��ット10をかぶせて固定ねじ9で管路13の取付� �に設けたねじ穴12に螺合する。これにより、 シールリング4が前記溝部でつぶされて、パ� �ケージ内流路や管路13の密閉性が保たれる。 このようにして、フローセンサ1は、図5(b)に� ��すように管路13の取付部に実装される。

 図5から明らかなように、実施の形態1に� �るフローセンサ1では、パッケージの同一端� ��にパッケージ内流路の入出口を設けたので� ��該パッケージ端面のみを介して管路13に実� �すればよい。従って、従来のようにセンサ� �体をシールしたり、センサ周囲に充填材を� �す必要がなく、狭い設置スペースであって� �十分に対応することができる。

 また、図5中のB-B線で切った断面図である 図6に示すように、上述のように取り付けた� �ローセンサ1では、基板2aに設けたセンサチ� �プ収納用の孔部の内壁とこれに収納したセ� �サチップ5の側壁との間に形成される隙間に� ��脂シール材14を施して密封されており、パ� �ケージ内流路の入口3a及び出口3bと管路13の� �通孔11a,11bとの接続がシールリング4により密 封される。このように、フローセンサ1は、� �気から遮断されているので、管路13を流れる 計測対象の気体が貫通孔11a及び流路入口3aを� ��してパッケージ内流路に流入し、流路出口3 b及び貫通孔11bを介して管路13へ流出する。

 次に、実施の形態1によるフローセンサのシ ール態様について説明する。
 先ず、比較のため、特許文献2に開示される 従来のフローセンサを例に挙げてシール態様 を説明する。図7は、特許文献2に開示される� ��来のフローセンサのシール態様を説明する� ��めの図であり、図7(a)は従来のフローセンサ を示す斜視図(特許文献2、第4図参照)であり� �図7(b)は図7(a)中のフローセンサをシールした 態様を示す斜視図、図7(c)は図7(b)中のB1-B1線� �切った断面の拡大図である。図7(a)に示すよ� ��に、特許文献2に開示される従来のフローセ ンサでは、流路となる溝6を跨ぐようにセン� �チップ5が基板面上に取り付けられ、センサ� ��ップ5の両側に形成される開口部がそれぞれ 流路の入口3a及び出口3bとなる。計測対象の� �体は、図7(a)中の矢印の方向に入口3aから流� �しパッケージ内流路を通過して出口3bから流 出する。

 また、特許文献2に開示される従来のフロ ーセンサでは、溝6を形成した基板面上にセ� �サチップ5が配置されており、溝6を形成した 基板面とセンサチップ5とが同一平面上にな� �。このため、溝6を形成した基板面を基準と� ��ると、センサチップ5の高さ分だけ基板面か ら突出する。このように、溝6を形成した基� �面とセンサチップ5とが同一平面上にない場� ��、図7(c)に示すように、センサチップ5の側� �と上記基板面との間にコーナー部分14aが形� �される。

 図7(b)に示すように、従来のフローセンサ に対して、ペースト状のシール材14を施して� ��ールする場合、上述したコーナー部分14aに� ��ール材14が十分に行き渡らず、コーナー部� �14aからシールが破れて流体が漏れる可能性� �ある。また、弾性部材等をシール材として� �置した場合は、コーナー部分14aにおける段� �でシールができなかったり、コーナー部分14 aでシール材14を屈曲させてシールすると経年 変化によって流体の漏れ原因になることも考 えられる。このように、従来のフローセンサ は、シール実施が困難な構造を有している。

 これに対して、実施の形態1によるフロー センサ1では、パッケージ内流路の入出口が� �成される端面が平坦な面であることから、� �えばシールリング4でパッケージ内流路の入� ��口をシールしても漏れ要因となる部位が形� ��されない。このように、実施の形態1による フローセンサ1では、シールが容易である上� �シール漏れを低減することができることか� �センサの圧力と流量の特性が安定させるこ� �ができる。

 また、実施の形態1によるフローセンサ1は� �以下のような構成であってもよい。
 図8は、実施の形態1によるフローセンサの� �の構成を示す図であり、フローセンサ及び� �のパッケージを構成する各基板を斜視図で� �している。図8に示すフローセンサは、上述� ��たものと同様に、セラミック基板2a,2b,2cを� �成接合して構成される矩形状のパッケージ� �センサチップを内蔵するが、パッケージ内� �路の入口3a及び出口3bを設けた端面側からセ� ��サチップ5をはめ込み、平坦な端面(基板2c面 )となるように構成している。

 図8に示すフローセンサのパッケージは、 底板となる基板2a上に、パッケージ内流路と� ��る溝6を形成した基板2bを積層し、その上に� ��6と同一形状の溝にセンサチップ5をはめ込� �ための段差部5bを形成した基板2cを積層して� ��合することにより構成される。基板2cにお� �る段差部5bにセンサチップ5をはめ込むこと� �より、センサチップ5の両側の開口部がパッ� ��ージ内流路の入口3a及び出口3bとなる。なお 、段差部5bは、センサチップ5をはめ込むこと により、基板2c面とセンサチップ5の裏面とが 同一平面上になるような深さに形成する。

 このように構成することでも、図1で示した 構成と同様の効果を得ることができる。
 図9は、図8中のフローセンサの構成を説明� �るための図であり、図9(a)は斜視図、図9(b)は 図9(a)中のB2-B2線で切った断面図、図9(c)はシ� �ル態様を示している。図9(a)に示すように、� ��のフローセンサ1では、センサチップ5の裏� �がパッケージ内流路の入口3a及び出口3bが形� ��される基板面と同一面になる。また、段差� ��5bは、センサチップ5の位置決めの自由度を� ��たせるため、センサチップ5の幅より若干大 きく形成されている。

 また、このパッケージでは、図9(c)に示す ようにチクソ性を有するシール材14をセンサ� ��ップ5の側面と段差部5bとの間に充填するこ� ��により、パッケージ内流路のシールと位置� ��定の双方を行う。このようにすることで、� ��ール材14がセンサチップ5の側面と段差部5b� �の間に収まってパッケージ内流路に流れ込� �ことを防止することができる。これにより� �一定の流路断面が得られることからセンサ� �性を安定化できる。なお、シール材14が基板 面側にあふれても研磨して平坦にすることが 可能である。

 さらに、この構成においても、図1等で示 した構成と同様に平坦な同一端面にパッケー ジ内流路の入口3a及び出口3bが形成されるこ� �から、漏れ要因のない確実なシールが可能� �ある他、図9(c)に示すようにシールリング4に より入口3aと出口3bをそれぞれ別個にシール� �ることができる。

 また、センサチップ5として、流路幅と同程 度のものが得られる場合は以下のようにパッ ケージを構成してもよい。
 図10は、実施の形態1によるフローセンサの� ��の構成を示す図であり、図10(a)は斜視図、� �10(b)は図10(a)中のB3-B3線で切った断面図、図10 (c)はシール態様を示している。このフローセ ンサでは、図10(b)に示すように、流路側にせ� ��出すように位置決め部6Aを設けられており� �基板2cに設けた溝にはめ込んだセンサチップ 5が位置決め部6A上に配置される。これにより 、センサチップ5の裏面がパッケージ内流路� �入口3a及び出口3bが形成される基板面と同一� ��になるパッケージが構成される。

 また、このパッケージにおいても、図10(c )に示すように、センサチップ5の側面と位置� ��め部6Aにより流路側が遮られた溝内壁との� �にチクソ性を有するシール材14を充填するこ とにより、パッケージ内流路のシールと位置 固定の双方を行う。このようにすることで、 シール材14がセンサチップ5の側面と溝内壁と の間に収まってパッケージ内流路に流れ込む ことを防止することができる。これにより、 一定の流路断面が得られることからセンサ特 性を安定化できる。

 さらに、この構成においても平坦な同一� ��面にパッケージ内流路の入口3a及び出口3bが 形成されることから、漏れ要因のない確実な シールが可能である他、図10(c)に示すように� ��ールリング4により入口3aと出口3bをそれぞ� �別個にシールすることができる。

(2)パッケージ内流路の改良
 図11は、実施の形態1によるフローセンサの� ��ッケージ内流路の構成例を示す上面図であ� ��、流路を視認できるようにするために上部� ��成を透明にして記載している。従来のフロ� ��センサでは、計測対象の気体の平均流速を� ��せぐために、図11(a)に示すような直線上の� �路とするのが一般的であった。この構成に� �いて、計測対象の気体中に粉塵が含まれて� �ると、何の障害もなく粉塵がセンサチップ5� ��センサ面(流体検出部)に達し、計測に必要� �温度分布にゆがみを与えたり、電解腐食の� �生要因になっていた。

 そこで、実施の形態1によるフローセンサ 1では、例えば図11(b)に示すように、パッケー ジの同一端面に流入口3aと流出口3bを有する� �ッケージ内流路6Aとして基板2b面に平行に曲� ��りくねった流路を構成する。このように構� ��することにより、パッケージ内流路6Aに慣� �除塵によるエアロゾル除去を行う機能を持� �せている。

 このように構成すると、パッケージ内流� ��6Aの角部15を曲がって計測対象の気体が流れ る際、該気体中に含まれる粉塵のうち角部15� ��曲がりきれない分は、流路6Aの内壁に衝突� �て角部15周辺に留められる。なお、パッケー ジ内流路6Aにおいて、角部15の角度を直角若� �くはそれ以下の鋭角にすることで、慣性除� �の効果をより高めることができる。

 また、基板2b面に平行に流路を単に曲が� �くねらすだけでなく、図11(c)に示すようにパ ッケージ内流路6Bとして、流路中に分岐した� ��方を短い袋小路にしたT字路を設け、該T字� �に入るまでの流路幅を絞る絞り部16を設けた り、曲がり角に段差を設けた構成であっても よい。

 図11(c)のように構成すると、パッケージ� �流路6Bを流れる計測対象の気体に含まれる粉 塵が、絞り部16を通過できずにその入口部分� ��留められる他、絞り部16を通過してもT字路� ��袋小路の内壁に付着して集塵される。ここ� ��、流路内で粉塵粒子が付着する部分である� ��塵用インパクタには、計測対象の気体のエ� ��ロゾルにおける一定粒径以上の空気動力学� ��粒径を有する粒子が衝突し、再飛散や重力� ��よる落下等がない限り該インパクタに粉塵� ��子が付着したままとなる。

 なお、従来のフローセンサでは、パッケ� ��ジ内流路の入口の上流にメッシュやフィル� ��を設けて除塵する場合があるが、実施の形� ��1によるフローセンサ1では、上述のような� �ッケージ内流路構成とすることで、メッシ� �やフィルタを設けなくても除塵効果を確保� �ることができる。

 図12は、実施の形態1によるフローセンサ� ��パッケージ内流路の他の構成例を示す図で� ��り、基板面に垂直な方向(縦方向)に流路を� �げた構成を示している。図12(a)は、該流路構 成を有するフローセンサの組み立て工程を示 しており、図12(b)は、図12中のC-C線で切った� �ローセンサの断面図を示している。なお、� �12(a)の上段の斜視図では、基板の積層状態を 視認しやすくするために基板の厚みを強調し て記載している。

 図12(a)のように、基板2a-1には、センサチ� ��プ5を嵌合する角穴5aが形成されている。ま� ��、基板2a-2には、角穴5aの他、流路における� ��塵用のインパクタとなる孔部6aが形成され� �いる。さらに、基板2a-3には、角穴5aの他、� �塵用インパクタへ計測対象の気体を導く流� �及び集塵用インパクタから下流へ計測対象� �気体を導く流路を構成する孔部6bが形成され ている。なお、ここでは、基板2a-3において� �角穴5aに関して対称に孔6bを設けることによ� ��、逆流気体に対しても集塵機能を持つよう� ��構成した例を示している。これら3枚の基板 2a-1~2a-3を積層することにより、センサ設置層 となる基板2aが構成される。

 流路層となる基板2bには、センサチップ5� ��センサ面に計測対象の気体を晒すための溝6 dと、前述の集塵用インパクタに計測対象の� �体を入出する経路となる孔部6cが形成されて いる。この基板2bは、図12(a)に示すように基� �2a上に積層される。また、基板2c-1には、基� �2bの孔部6cに連通する孔部6eが形成されてお� �、基板2c-2には、基板2c-1の孔部6e,6eに連通す� ��パッケージ内流路の入口3a及び出口3bが形成 されている。

 これら基板2c-1,2c-2を基板2b上に順に積み� �げて焼成等により各基板を接合することに� �り、図12(b)に示すように、基板面に垂直な方 向(縦方向)に曲がる流路を有するパッケージ� ��構成される。なお、図12の例では、孔部6eを 形成した基板2c-1上に基板2c-2を積層する場合� ��示したが、基板2c-1に流路の入口3a及び出口3 bを形成して流路層上に積層する基板数を削� �してもよい。

 図13は、図12に示す流路構成を有するフロ ーセンサの除塵効果を説明するための図であ る。図13には特に図示していないが、このフ� ��ーセンサにおいてもパッケージ基板に設け� ��センサチップ収納用の孔部の内壁とこれに� ��納したセンサチップ5の側壁との間に形成さ れる隙間に樹脂シール材を施して密封される 。図13(a)に示すように基板面に垂直な方向に� ��がる流路の折り返し部分17は、上述した基� �面に平行に流路を曲げた場合と同様に集塵� �のインパクタとして機能する。また、この� �成においても、流路の曲がり角が鈍角であ� �と、粉塵の捕集効果は小さくなる(図13(b)参� �)。一方、図13(c)に示すように流路の曲がり� �が鋭角であると、粉塵の捕集効果は大きく� �る。

 上述したようなパッケージ内流路を基板� ��に垂直な方向に曲がる流路とする構成は、� ��述した基板面に平行な方向に流路を屈曲さ� ��た構成よりも、パッケージ内流路を構成す� ��ための抜き打ち形状が複雑にならないので� ��寸法精度を出しやすく、製造が容易である� ��また、基板面に平行な方向に屈曲させる場� ��と比較してパッケージの幅方向の寸法を小� ��くすることも可能である。

 なお、パッケージ内流路の構成として、� ��板面に平行な方向に折り曲げる場合と基板� ��に垂直な方向に折り曲げる場合を別個に説� ��したが、基板面に平行な方向に折り曲げ、� ��つ基板面に垂直な方向に折り曲げた流路と� ��てもよい。また、集塵用のインパクタとな� ��得る構成を基板面に垂直な方向に設けても� ��わない。

(3)パッケージ実装構造の改良
 図14は、実施の形態1によるフローセンサの� ��装構成例を示す図である。図14(a)に示す実� �構成では、フローセンサ1のパッケージ内流� ��の入出口と実装される側の計測対象の気体� ��取り出し用孔(流路の入口と出口に連通する 両端には差圧がある)とをシールリング4を介� ��て配置し、固定用ブラケット10をかぶせ、� �定ねじ9を実装される側のねじ穴に螺合して� ��定する。

 また、図14(b)に示す実装構成では、平板� �断面U字状に折り曲げた部材にパッケージ内� ��路の入出口に連通させる孔部と固定用ねじ� ��通し穴9aとを設けた簡易な構造の固定用ブ� �ケット10aを用いる。フローセンサ1は、この� ��定用ブラケット10a上に充填材18で一体の構� �体となるように取り付けられる。これを実� �するには、パッケージ内流路の入出口に連� �する固定用ブラケット10aの孔部と、実装さ� �る側の計測対象気体の取り出し・戻し用の� �部とをシールリング4を介して配置し、通し� ��9aを介して固定ねじを実装される側のねじ� �に螺合する。

 これにより、図14(b)中のD-D線で切った断� �図に示すシールリング4が、固定用ブラケッ� ��10aの底面と実装される側の取付面との間で� ��ぶされて、パッケージ内流路の密閉性が保� ��れる。なお、図14(b)に示す固定用ブラケッ� �10aは、プレス加工で廉価に作成することが� �き、図14(a)に示す実装構成よりも簡易でかつ コスト的に有利なセンサを提供することがで きる。

 図15は、実施の形態1によるフローセンサ� ��他の構成例を示す図であり、図15(a)はフロ� �センサ1の断面図、図15(b)はパッケージ外部� �樹脂で覆った構成の断面図を示しており、� �15(c)は実装時における図15(b)中のD部分の拡大 図である。図15に示す構成では、図15(a)に示� �フローセンサ1のパッケージを、外部取り出� ��ケーブル7cに繋がるコネクタ7bを取り付ける 部分とパッケージ内流路の入口3a及び出口3b� �部分とを残して樹脂19で覆っている。なお、 図15(a)には特に図示していないが、このフロ� ��センサにおいてもパッケージ基板に設けた� ��ンサチップ収納用の孔部の内壁とこれに収� ��したセンサチップ5の側壁との間に形成され る隙間に樹脂シール材が施されて密封される 。

 このような樹脂19による被覆は、パッケー� �の周りに溶融した樹脂19を型に合わせて流し 込んで固める一体成型により可能である。な お、ナイロンやABSなどを用いる従来のプラス チック成型では、射出圧力が数百~1トン/cm ² 以上となり電子部品が圧力ダメージを受ける 可能性がある。一方、熱可塑性のホットメル ト接着剤を用いると、数~50kgf/cm ² 程度の低い射出圧での成型が可能である。そ こで、図15に示すセンサでは、熱可塑性のホ� ��トメルト接着剤を樹脂19として用いて一体� �型している。なお、センサパッケージにダ� �ージを与えない低圧形成が可能な材料なら� �、ホットメルト接着剤以外を用いても構わ� �い。

 また、パッケージ内流路の入口3a及び出� �3b周辺部分には、図15(b)に示すようにブッシ� ��状の凸部19aを樹脂19で形成する。樹脂19は硬 度の低い樹脂であるので、凸部19aは、実装時 にシールリングと同様に機能して、図15(c)に� ��すように取付部の溝部でつぶれて流路を外� ��から密閉する。このように、図15に示す構� �とすることにより、シールリングを用いな� �ても実装可能であり、シールリングを安定� �て配置できない箇所にセンサを取り付ける� �合(例えば、鉛直面への設置)に有効である。

 図16は、実施の形態1によるフローセンサ� ��他の構成例を示す図であり、図16(a)はセン� �下方からの斜視図を示し、図16(b)はセンサ上 方からの斜視図を示している。なお、図16(b)� ��、フローセンサ1Aの内部を視認できるよう� �樹脂19内の構成を破線で記載している。図17� ��、図16中のフローセンサの使用状態を説明� �るための図であり、図17(a)は側面図、図17(b)� ��上面図を示し、図17(c)は図17(b)中のD1-D1線で� ��った断面図を示している。図17(c)には特に� �示していないが、このフローセンサ1Aにおい てもパッケージ基板に設けたセンサチップ収 納用の孔部の内壁とこれに収納したセンサチ ップ5の側壁との間に形成される隙間に樹脂� �ール材を施して密封がなされる。

 フローセンサ1Aは、図16(b)に示すように、 外部引き出し用のコネクタ7aが露出するよう� ��フローセンサ1のパッケージを樹脂19で覆っ� ��構成され、樹脂19により図16(a)に示すような 下方に突出した管状のチューブ差し込み部3A, 3Bが形成される。また、チューブ差し込み部3 A,3Bには、図16(a)及び図17(c)に示すように、パ� ��ケージ内流路の入口3aに連通する流入孔3a-1� ��び出口3bに連通する流出孔3b-1をそれぞれ形� ��する。これら樹脂19による外部構成は、図15 と同様にパッケージの周りに溶融した樹脂19� ��型に合わせて流し込んで固める一体成型に� ��り作成可能である。

 図17(a)に示すように、チューブ差し込み� �3Aには、計測対象気体の導入用のチューブ3A1 が差し込まれ、チューブ差し込み部3Bには、� ��測対象気体の流出用のチューブ3B1が差し込� ��れる。チューブ3A1を介して導入された計測� ��象の気体は、チューブ差し込み部3Aの流入� �3a-1及びこれに連通する入口3aを経由してパ� �ケージ内流路に流れ込み、パッケージ内流� �の出口3b及びこれに連通する流出孔3b-1を経� �してチューブ3B1へ流出する。これにより、� �ッケージ内流路の気体の流れがセンサチッ� �5により検出される。

 このように、フローセンサ1Aは、チュー� �3A1,3B1を介して計測対象気体の取り込みと戻� ��が可能な設置対象であれば取り付けが可能� ��あり、固定ねじによるねじ止めが不要で、� ��測現場における取り付けも容易である。ま� ��、計測対象気体の管路等にフローセンサ1A� �設置するスペースがない場合であっても、� �ューブ3A1,3B1を引き回してスペースのとれる� ��所に取り付けることが可能である。このよ� ��に、フローセンサ1Aは、設置の自由度が高� �、より複雑な現場での計測作業にも対応す� �ことができる。

(4)流量計への適用例
 実施の形態1によるフローセンサ1は、例え� �参考文献1に開示される流量計に好適に実装� ��ることができる。参考文献1に開示される流 量計では、特許文献3に示すような従来のフ� �ーセンサを用いていたが、該センサはマウ� �タなどの自動機で実装することができず、� �量計内の回路基板に接着剤で取り付けられ� �いた。また、特許文献3に示すような従来の� ��ンサは、センサチップがダイボンド、ワイ� ��ボンドで基板に実装されることから、セン� ��サイズが大きくなる分だけ流量計の大型化� ��要因となっていた。
(参考文献1)国際公開番号WO2005/121718(第1図参照 )

 そこで、実施の形態1によるフローセンサ 1を、従来のフローセンサの代わりに流量計� �実装することで、流量計の製造を容易化す� �ことができ、また流量計の小型化も図るこ� �ができる。つまり、フローセンサ1は、上述� ��たように基板を接合してなるパッケージチ� ��プとして構成されており、流量計内の回路� ��板上に実装する他の電気部品と同様にチッ� ��マウンタなどの自動機で実装することがで� ��る。また、フローセンサ1は、電気的な接続 にワイヤボンドを用いないので設置スペース が狭い場合でも取り付けが可能である。これ により、フローセンサ1の設置に必要なスペ� �スを削減することができ、流量計自体の小� �化も図ることができる。

(5)センサ設置構造の改良1
 フローセンサ1では、例えば図2に示すよう� �基板2a~2cを積層して接合しパッケージを構成 した後、導電性接合材を用いて基板2bの電極� ��センサチップ5のセンサ面における電極とを 電気的に接続しつつ角穴5aにセンサチップ5を フェイスダウン実装し、その後樹脂シール材 を塗布する。

 図18は、パッケージへのセンサ実装例を� �明するための図であり、図18(a)及び図18(b)は� ��来のセンサチップ実装用の角穴を示し、図1 8(c)は段差を有する孔としてセンサチップ実� �用の角穴を構成した場合を示している。図18 (a)に示すように、センサチップ5の厚みより� �穴5aが深いか、導電性接合材の高さ方向の寸 法が足りないため、角穴5aにセンサチップ5が 沈んでしまうと、センサチップ5をつかみに� �くなり、角穴5aに挿入し嵌合した後のセンサ チップ5の実装位置の手直しが困難である。

 また、図18(b)に示すように、センサチッ� �5の厚みより角穴5aを浅くするか、導電性接� �材の高さ方向の寸法を増やすなどして、角� �5aに嵌合したセンサチップ5が基板2a面から突 出する場合、上方からセンサチップ5をつか� �ことができ実装位置の手直しは容易である� �しかしながら、基板2a面から突出するので、 センサチップ5に直接機械的な衝撃が加わっ� �り、樹脂シール材が基板2a面の部品実装部へ 広がる可能性がある。このように、角穴5aか� ��センサチップ5が突出してもしていなくても 、それぞれの状態に固有の課題が存在してい た。

 そこで、実施の形態1では、図18(c)に示す� ��うな段差21を有する孔部を、センサチップ� �装用の角穴5Aとしている。この角穴5Aにセン� ��チップ5をフェイスダウン実装すると、セン サチップ5は、段差21からは突出するが、基板 2a面からは突出しない。このように構成する� ��とで、センサチップ5の段差21から突出した� ��分をつかんで、センサチップ5の実装位置の 手直しを行うことができる。また、センサチ ップ5をパッケージ内に封止するのに必要な� �の樹脂シール材14を加えても、角穴5Aの段差2 1上には広がるが、基板2a面上の電気部品まで 広がることはない。

 また、樹脂シール材14としてチクソ性の� �る材料を用い、センサチップ5を角穴5A(この� ��合、段差のない通常の角穴であってもよい) に嵌合した際におけるセンサチップ5の側面� �角穴5Aの内壁との隙間にシール材14を充填す� ��。これにより、センサチップ5のシールと流 路断面積の一定化の双方を実現することがで きる。この場合、シール材14の充填量は、流� ��内に液だれの起こらない適切な注入が行え� ��ディスペンサの注入圧力及び注入時間等の� ��入条件を決定しておき、これに基づいて注� ��量管理を行う。

 なお、上記説明では、図18(c)に示したセ� �サ設置構造をフローセンサ1に適用する場合� ��示したが、パッケージ開口にセンサチップ� ��実装するセンサであれば、フローセンサ1以 外の構成のセンサであってもよい。

(6)センサ設置構造の改良2
 角穴5aにフェイスダウン実装されたセンサ� �ップ5の電極と基板2bの電極とを電気的に接� �するにあたり、センサチップ5を基板2bに押� �付ける強度や導電性接合材のつぶれしろ(溶� ��しろ)のばらつきなどによって、センサチッ プ5の高さ方向の寸法にばらつきが生じる場� �がある。このようにセンサチップ5の高さ方� ��の寸法がばらつくと、流路とこれに晒され� ��センサ面で規定される流路断面積が不均一� ��なってセンサ特性がばらついてしまう。

 そこで、実施の形態1によるフローセンサ 1では、センサチップ5の高さ方向の位置(角穴 5aの深さ方向の位置)を一定に保つためのスペ ーサ部を基板2b上に設けている。図19は、実� �の形態1によるフローセンサのスペーサ部の� ��構成を示す図であり、図19(a)は上面図を示� �ており、図19(b)は図19(a)中のE-E線で切った断� ��図を示している。なお、図19(a)では、パッ� �ージの同一端面に流入口3aと流出口3bを有す� ��流路とセンサチップ5との関係を視認できる ようにするため上部構成を透明にして記載し ており、図19(b)では、センサチップ5の記載を 省略している。

 スペーサ部22は、図19(b)に示すように一定 の高さ寸法(角穴5aの深さ方向に沿った寸法が 一定)を有し、図19(a)に示すようにセンサチッ プ5の各辺に対応して設けられる。なお、ス� �ーサ部22は、基板2bと共にセラミック材で一� ��成型される。角穴5aにフェイスダウン実装� �れたセンサチップ5の電極と基板2bの電極と� �電気的に接続するにあたり、図19(b)に示す角 穴5aにセンサチップ5を押し込んでも、スペー サ部22がストッパの役割を果たし、センサチ� ��プ5が過度に基板2bに押し付けられることは� ��い。

 また、スペーサ部22は、一定の高さ寸法� �有していることから、角穴5aに実装したセン サチップ5の高さ方向の寸法がばらつくこと� �なく、流路断面積が一定に保たれる。これ� �より、均一なセンサ特性を得ることができ� �。なお、上記図15に示した構造は、パッケー ジの実装用孔部にセンサチップを実装するセ ンサであれば、フローセンサ1以外の構成の� �ンサに適用することも可能である。

 図20は、実施の形態1によるフローセンサ� ��スペーサ部の他の構成を示す図であり、図2 0(a)は上面図を示しており、図20(b)は図20(a)中� ��F-F線で切った断面図を示している。なお、� ��20(a)では、パッケージの同一端面に流入口3a と流出口3bを有する流路とセンサチップ5との 関係を視認できるようにするため上部構成を 透明にして記載しており、図20(b)では、セン� ��チップ5の記載を省略している。

 スペーサ部22aは、図20(b)に示すように一� �の高さ寸法(角穴5aの深さ方向に沿った寸法� �一定)を有し、図20(a)に示すように、流路に� �って溝6の土手状に形成される。なお、スペ� ��サ部22aも基板2bと共にセラミック材で一体� �型される。

 角穴5aにフェイスダウン実装したセンサ� �ップ5の電極と基板2bの電極とを電気的に接� �するにあたり、図20(b)に示す角穴5aにセンサ� ��ップ5を押し込んでも、スペーサ部22aがスト ッパの役割を果たし、許容される強度以上に センサチップ5が基板2bに押し付けられること はない。

 また、スペーサ部22aも一定の高さ寸法を� ��していることから、角穴5aに挿入したセン� �チップ5の高さ方向の位置がばらつくことが� ��く、流路断面積が一定に保たれる。これに� ��り、均一なセンサ特性を得ることができる� ��さらに、溝6の土手状に形成したスペーサ部 22aでは、導電性接合材による接続部を保護す る絶縁樹脂材が流路まで広がることを防止す る防波堤として機能する。

 なお、上記説明では、図19及び図20に示し たセンサ設置構造をフローセンサ1に適用す� �場合を示したが、パッケージに設けた開口� �にセンサチップを挿入し、そのセンサ面と� �れに対向するパッケージ内の基板面との間� �計測対象の気体を流すパッケージ内流路が� �成されるセンサであれば、フローセンサ1以� ��のセンサに適用してもよい。

(7)温度制御機構
 熱式フローセンサにおいて、計測対象の気� ��の流れが止まり、パッケージ内流路に気体� ��滞っている場合、センサ表面に結露や水分� ��着が生じて、センサ面上における計測対象� ��気体の熱の関係が崩れ、気体流量に対する� ��ンサ精度が劣化したり、センサ出力が正し� ��ならないことがある。そこで、実施の形態1 によるフローセンサ1では、パッケージを構� �する基板に加熱用のヒータパターンを形成� �、センサチップ上の温度検出部で検出され� �周囲温度に基づいて温度制御がなされる。

 図21は、ヒータパターンを施した基板を� �いたフローセンサの組み立て工程を示す図� �あり、セラミック基板2a-1A、2a-2A、2b-1A、2b-2A の順に積層してパッケージを構成する。基板 2a-1Aには、センサチップ5を挿入する角穴5aが� ��成されている。また、基板2a-2Aには、角穴5a の他、この角穴5aの周囲にヒータパターン23� �形成されている。

 基板2b-1Aは、パッケージ内流路となる溝6� ��設けられたセラミック基板であり、この溝6 の長手方向の両側にヒータパターン23がジグ� ��ク状に形成されている。また、基板2b-2Aは� �ヒータパターン23のないセラミック基板であ り、中央にパッケージ内流路となる溝6が設� �られている。

 これら基板2a-1A、2a-2A、2b-1A、2b-2Aを順に� �層し、図12中の基板2c-2に相当するパッケー� �内流路の流入口3a及び流出口3bを設けた不図� ��のセラミック基板を基板2b-2A上に積層して� �成結合することにより、パッケージ壁内に� �ータパターン23が施されたセンサ用パッケー ジが構成される。なお、ヒータパターン23が� ��ッケージ内流路に剥き出しになると、電解� ��食が発生して故障の原因となるため、ヒー� ��パターン23は、基板組み上げ時に流路が形� �される部分には形成しない。

 図22は、ヒータパターンを有するフロー� �ンサを示す断面図であり、図1と同様にパッ� ��ージの同一端面に流路の入出口を設けたセ� ��サを示している。図22には特に図示してい� �いが、このフローセンサにおいてもパッケ� �ジ基板に設けたセンサチップ収納用の孔部� �内壁とこれに収納したセンサチップ5の側壁� ��の間に形成される隙間に樹脂シール材を施� ��て密封がなされる。また、図23は、実施の� �態1によるフローセンサのセンサチップを示� ��斜視図である。図22において、基板2a-2A,2b-1A は、図21と同様にヒータパターン23が施され� �いる。パッケージ内流路の入口3aに流れ込ん だ計測対象の気体は、溝6からなる流路を経� �して出口3bから流出する。なお、パッケージ 内流路に流れ込んだ計測対象の気体は、セン サ面上の温度検出部で温度が検出される。

 また、図22に示すセンサチップ5は、例え� ��図23のように構成されており、金属薄膜の� �ータ23a、ヒータ23aの両側に形成された金属� �膜の感熱抵抗体からなる温度センサ24a,24b、� ��属薄膜の感熱抵抗体からなる周囲温度セン� ��25、及び信号取り出し用の電極パッドP1~P6を 備える。なお、ヒータ23aと温度センサ24a,24b� �によって、センサ部26が構成される。

 センサ部26を気体流速計測に用いる場合� �ヒータ23aは、周囲温度センサ25で計測される 周囲温度より一定の温度高くなるように駆動 され、温度センサ24a,24bは定電流又は定電圧� �駆動される。計測対象の気体の流速が零の� �には温度センサ24a,24bの温度は同一になり、� ��度センサ24a,24bの抵抗値に差は生じない。

 計測対象気体の流れがあるときには、上� ��に位置する温度センサ24aは、ヒータ23aの方� ��へ向かう気体の流れにより熱が運び去られ� ��ので冷却される。一方、下流に位置する温� ��センサ24bは、ヒータ23aの方向からの気体の� ��れによって熱せられる。

 これによって、上流側温度センサ24aと下� ��側温度センサ24bの抵抗値に差が生じ、この� ��抗値の差を電圧値の差として検出すること� ��より、計測対象の気体の流速vが求められる 。この流速vに流路の断面積Sを乗じることに� ��って計測対象の気体の流量Qが求められる。

 また、センサ部26を気体熱伝導率計測に� �いる場合、ヒータ23aは、周囲温度センサ25で 計測される周囲温度より一定の温度高くなる ように駆動され、このときのヒータ電圧と電 流からヒータ23aで消費されるヒータ電力Phが� ��められる。ヒータ電力Phは、センサ部26が晒 されている気体の熱伝導率に応じて変化する ため、ヒータ電力Phから熱伝導率を求めるこ� ��ができる。なお、気体の熱伝導率計測では� ��流速がゼロでないとき誤差が生じるため、� ��速ゼロの状態であるか否かをヒータ23aの両� ��の温度センサ24a,24bの抵抗値に差が生じてい ないことで確認することができる。

 図24は、ヒータパターンを有するフロー� �ンサを制御する温度制御装置及びフローセ� �サ制御装置の構成を示す図である。図24に示 す温度制御装置27及びフローセンサ制御装置3 1は、通信可能な別個の装置として構成して� �よく、同一装置における一つの機能モジュ� �ルとして構成してもよい。

 図24において、温度制御装置27は、温度セ ンサ入力部28、ヒータパターン出力制御部29� �び演算処理部30を備える。温度センサ入力部 28は、フローセンサ1の外部引き出し用コネク タ7bを介して、流路内温度を捉える温度セン� ��24cにより検出された周囲温度を入力する。� ��24に示す温度センサ24cは、フローセンサ1の� ��ッケージ端面に実装したサーミスタを用い� ��いる。なお、温度センサ24cとしては、サー� ��スタの代わりに熱電対を用いてもよく、ま� ��パッケージ端面に実装可能な他の温度検出� ��であっても構わない。

 また、温度センサ24cとしては、上述のよ� ��にフローセンサ1のパッケージ端面に実装し たサーミスタを用いる構成の他、センサチッ プ5の流路に面したセンサ表面にパターン形� �して実装してもよく、流路に面した側の裏� �となる基板側のセンサ表面に実装してもよ� �。なお、基板側のセンサ表面に実装する場� �、温度センサ24cは、センサチップ5を介して� ��路内から伝わる熱を捉えて計測した温度を� ��路内温度として出力する。

 ヒータパターン出力制御部29は、ヒータ� �ターン23への通電量を制御する。演算処理部 30は、温度センサ入力部28により入力された� �囲温度に基づいてヒータパターン出力制御� �29を制御する。なお、温度制御装置27は、マ� ��コン制御による通常の温度調節器等を用い� ��実現可能である。また、温度制御装置27の� �て或いはその一部をフローセンサ1内に構成� ��ても構わない。

 また、フローセンサ制御装置31は、ヒー� �駆動部32及び温度センサ入力部33を備える。� ��ータ駆動部32は、センサ部26のヒータ23aの駆 動を制御するとともに、該ヒータ23aに流れる 電流値をモニタ機能を有する。温度センサ入 力部33は、センサ部26の温度センサ24a,24bの出� ��から気体流量を計測する。なお、フローセ� ��サ制御装置31は、マイコン制御による制御� �器等を用いて実現可能である。また、フロ� �センサ制御装置31の全て或いはその一部をフ ローセンサ1内に構成しても構わない。

 次に動作について説明する。
 先ず、温度制御装置27による温度制御につ� �て説明する。
 温度制御装置27の温度センサ入力部28は、外 部引き出し用コネクタ7bを介して、温度セン� ��24cにより検出されたフローセンサ1の流路内 温度(基板内温度)を入力する。演算処理部30� �、温度センサ入力部28から流路内温度(基板� �温度)を入力すると、内部メモリに格納され� ��いる所定の使用温度と比較し、比較結果に� ��づいて基板内温度が前記使用温度になるよ� ��にヒータパターン出力制御部29を制御する� �

 ヒータパターン出力制御部29は、演算処� �部30からの制御信号に応じて、フローセンサ 1のヒータパターン23への通電量を制御する。 これにより、フローセンサ1内の基板内温度� �所定の使用温度に保つ。この使用温度とし� �は、近接する気体よりも表面温度が低い物� �対して結露が発生することを考慮して、計� �対象の気体の温度よりも高い値に設定する� �

 このように制御することで、センサチッ� ��5の表面における結露が防がれる上、周囲温 度を一定に保たれるので、周囲温度の変動に よる影響が低減され、センサ精度を高めるこ とができる。

 また、演算処理部30による温度制御方法� �しては、温度センサ入力部28から入力される 温度に基づいて使用温度を常時制御するか、 気体又は流路の温度に応じて選択的に温度制 御してもよく、また連続加熱駆動や間欠加熱 駆動であってもよい。

 さらに、暖かいところには粉塵が付着し� ��くいので、フローセンサ1を常に加温して流 路内壁への粉塵付着を防止するように温度制 御してもよい。

 続いて、フローセンサ制御装置31による結� �状態からの回復処理について説明する。
 フローセンサ制御装置31のヒータ駆動部32は 、センサ部26のヒータ23aに流れる電流値が増� ��して所定の閾値を超えると、センサチップ5 のセンサ部26に結露が発生していると判定す� ��。これにより、結露状態からの回復処理が� ��始される。なお、結露の判定方法は、上述� ��ようにヒータ23aの電流値をモニタして判定� ��るものの他、その他の結露判定に関する周� ��技術、例えば露出した櫛形電極間のインピ� ��ダンス変化から結露と判定する方法などを� ��いてもよい。

 結露が起こっていると判定されると、ヒ� ��タ駆動部32は、その旨を温度制御装置27の演 算処理部30へ通知する。演算処理部30は、結� �が起こっている旨の通知を受けると、ヒー� �パターン出力制御部29の動作をヒータパター ンの高温シーケンスに切り替える。この高温 シーケンス処理では、ヒータパターン出力制 御部29が、フローセンサ1のパッケージ内温度 を一定にするための通常の加熱状態より所定 の時間だけ高い温度となるようにヒータパタ ーン23への通電量を制御して加熱を行う。

 上記所定時間が経過すると、演算処理部3 0は、ヒータパターン出力制御部29を制御して 、ヒータパターン23への通電量を通常時の値� ��戻し通常の設定温度となるように制御する� ��このとき、演算処理部30は、パッケージ内� �度を通常の設定温度に戻す処理が行われて� �らの経過時間をカウントし一定時間が経過� �ると、その旨をフローセンサ制御装置31に通 知する。

 フローセンサ制御装置31のヒータ駆動部32 は、上記通知を受けると、センサ部26のヒー� ��23aに流れる電流値をモニタし、上述の閾値� ��越えているか否かを確認する。このとき、� ��ータ23aに流れる電流値が閾値以下になって� ��れば、結露から回復したものと判断し、依� ��として閾値を越えているようであれば上述� ��回復処理を繰り返す。このように制御する� ��とで、センサ表面が結露してしまっても加� ��によって付着した水分を飛ばしてセンサ特� ��の復帰を試みることができる。

 以上のように、この実施の形態1によれば 、パッケージの平坦な同一端面に計測対象の 気体の入口3a及び出口3bを有し、センサチッ� �5へ計測対象の気体を導入するパッケージ内� ��路を備えるので、実装時にパッケージの一� ��面のみをシールすればよく、平坦面である� ��とからシールが容易である。また、パッケ� ��ジの他の端面を利用できることから、設置� ��造上の自由度があり、かつ小型化を図るこ� ��ができる。

 また、この実施の形態1によれば、パッケ ージの角穴5aに実装したセンサチップ5のセン サ面に対向するパッケージ内の基板2b面に角� ��5aの深さ方向におけるセンサチップ5の位置� ��規定するスペーサ部22,22aを設けたので、セ� ��サチップ5の高さ方向の寸法ばらつきが抑制 され、均一なセンサ特性を得ることができる 。

 さらに、この実施の形態1によれば、実装 したセンサチップ5が段差面から突出する一� �、パッケージの外表面には突出しない深さ� �法を有する角穴5Aを設けたので、センサチッ プ5の実装位置の手直し作業が容易であり、� �つ樹脂シール材14の基板2a面上へはみ出しを� ��止することができる。また、樹脂シール材1 4としてチクソ性のある材料を用いて、セン� �チップ5を角穴5Aに嵌合した際におけるセン� �チップ5の側面と角穴5Aの内壁との隙間にシ� �ル材14を充填することにより、センサチップ 5のシールと流路断面積の一定化の双方を実� �することができる。

 さらに、この実施の形態1によれば、パッ ケージを構成する基板のうちの少なくとも一 つにヒータパターン23を設け、パッケージ内� ��センサチップ5の周囲温度に応じてヒータパ ターン23への通電量を制御することによりパ� ��ケージ内の温度を制御するので、計測対象� ��気体に流れがなく流路内に滞りが生じても� ��センサ表面への結露や水分付着を防止する� ��とができ、またセンサに結露してしまって� ��加熱によって付着した水分を飛ばしてセン� ��特性の復帰を試みることができ、またセン� ��周囲温度を一定に制御することによりセン� ��精度を高めることができる。

 なお、上記実施の形態1では、パッケージ を構成する基板としてセラミック基板を用い る例を示したが、複数の基板を接合してセン サパッケージを構築できる材料であればよく 、樹脂基板を用いても構わない。

 また、上記実施の形態1では、センサチッ プ5として図23に示す構造を例に挙げたが、本 発明の趣旨から逸脱しない限り、他の構造の センサチップを用いてもよい。