(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部（６）を有する基板（１）の前記空洞部（６）上に薄膜構造部（２）が設けられており、この薄膜構造部（２）に膜構成の発熱体（３）と前記発熱体（３）の片側のみに配置された測温体（５）とを形成し、前記薄膜構造部（２）以外の前記基板（１）上に配設された流体温度計（４）と前記測温体（５）で検出した温度の比較により、流体の流量を測定するようにしたフローセンサにおいて、
前記発熱体（３）の温度分布を、前記流体が前記発熱体（３）上に流れていない状態で、前記発熱体（３）のうち前記測温体（５）から近い部分の温度が、前記測温体（５）から遠い部分よりも高くなるようにしたことを特徴とするフローセンサ。
【請求項２】
前記発熱体（３）が蛇行状の形状となるように形成され、前記発熱体（３）のうち前記測温体（５）から近い部分における前記発熱体（３）の間隔が、前記測温体（５）から遠い部分における前記発熱体（３）の間隔と比較して密になっていることを特徴とする請求項１に記載のフローセンサ。
【請求項３】
前記発熱体（３）が蛇行状の形状となるように形成され、前記発熱体（３）のうち前記測温体（５）から近い部分における前記発熱体（３）の線幅が、前記測温体（５）から遠い部分における前記発熱体（３）の線幅と比較して細くなっていることを特徴とする請求項１に記載のフローセンサ。
【請求項４】
前記測温体（５）と、前記薄膜構造部（２）における前記測温体（５）側の外周との距離が、前記発熱体（３）と、前記薄膜構造部（２）における前記発熱体（３）側の外周との距離よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載のフローセンサ。
【請求項５】
前記発熱体（３）と前記薄膜構造部（２）における前記発熱体（３）側の外周との間に熱拡散膜（９）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフローセンサ。
【請求項６】
前記熱拡散膜（９）が前記発熱体（３）と同一材料であることを特徴とする請求項５に記載のフローセンサ。
【請求項７】
前記発熱体（３）が蛇行状の形状となるように形成され、前記発熱体（３）の折り返し部の幅が前記発熱体（３）のその他の部分の幅と比較して広くなっていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載のフローセンサ。
【請求項８】
前記発熱体（３）が蛇行状の形状となるように形成され、前記発熱体（３）の折り返し部の角が丸くなっていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載のフローセンサ。
【請求項９】
請求項６に記載のフローセンサを製造する方法であって、前記発熱体（３）、前記測温体（５）および前記熱拡散膜（９）を同時に形成する工程を有することを特徴とするフローセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流量を測定するフローセンサおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体基板を用い、この基板に形成された空洞部の一方の開口部に膜構成のヒータと測温体を設けて、ヒータおよび測温体に流れる流体の流量を測定するようにしたフローセンサが種々提案されている。
【０００３】
図１７は、従来のフローセンサの一例を示す斜視図である。図１７に示すように、基板１の裏面側から空洞部６を設けてダイアフラムによる電気的絶縁膜である薄膜構造部２を形成している。薄膜構造部２における基板１の表面側には中央付近に発熱体としての蛇行状のヒータ３が形成され、このヒータ３の両側のうち、図中の白抜き矢印で示される流体の流れの上流側に測温体５が形成されている。また、測温体５の上流側の基板１上には、流体の温度を測定するための流体温度計４が形成されている。
【０００４】
このようなフローセンサでは、流体温度計４から得られる流体温度よりも一定温度高い温度になるようにヒータ３を駆動する。そして、流体が流れることにより、図の白抜き矢印で示す順流においては、測温体５は熱を奪われて温度が下がり、白抜き矢印の逆方向である逆流では熱が運ばれて温度が上がるため、この測温体５と流体温度計４との温度差から流体の流量および流れ方向を検出するものである。なお、流体温度計４および測温体５を形成している金属配線の抵抗値変動から温度を測定（検出）している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した構造の１つの測温体５で検出するフローセンサにおいて、測温体５と流体温度計４との温度差は、流量によって図１８に示すように変化する。この図１８に示すように、低流量域では直線性がよいが、高流量域では順流時および逆流時とも直線性が悪化する。つまり、低流量域では、ある温度差に対して流量が１つに定まるが、高流量域では定まり難い。特に逆流時では温度差が低下し、正確な流量を検出できなくなる問題がある。
【０００６】
これは、薄膜構造部２の熱容量が極めて小さいために、測温体５は順流の流量が増すと流体温度程度まで冷却されて流量に対して変化しなくなり、逆流の場合は流れによるヒータ３からの加熱よりも流れによる冷却が強まり、結果として温度差が得られなくなってしまうためである。
【０００７】
このような高流量域での感度低下を防止する方法の１つとしては、特公平６−６８４５１号公報などに開示された技術がある。この公報では、薄膜構造部をブリッジにより形成しているが、この薄膜構造部に熱容量が極めて大きい金属膜を形成し、高流量まで検出できるとしている。
【０００８】
しかし、ブリッジ上に金属膜を少なくとも２層形成した積層構造とするため、製造工程が複雑になる。また、その構造体内に２層の金属膜を配置するため、応力分布による構造体の反り制御が困難であり、構造体の温度変化に対して各材料の熱膨張係数の差によって反りが変化し、熱ストレスが構造体に生じる。そのため、電源のオン、オフあるいは断続的な通電などによる冷熱サイクルを繰り返すことにより、構造体の破壊やヒータの断線などを引き起こす可能性がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みたもので、簡単な構造で高流量域まで測定できるフローセンサを提供することを目的とする。
【００１０】
また、簡単な構造で高流量域まで測定でき、しかも熱ストレスに対して強いフローセンサを提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、そのようなフローセンサを複雑な工程を要することなく作製できる製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、空洞部（６）を有する基板（１）の空洞部（６）上に薄膜構造部（２）を設け、この薄膜構造部（２）に膜構成の発熱体（３）と発熱体（３）の片側のみに配置された測温体（５）とを形成し、薄膜構造部（２）以外の基板（１）上に配設された流体温度計（４）と測温体（５）で検出した温度の比較により流体の流量を測定するようにしたフローセンサにおいて、発熱体（３）の温度分布を、流体が発熱体（３）上に流れていない状態で、発熱体（３）のうち測温体（５）から近い部分の温度が測温体（５）から遠い部分よりも高くなるようにしていることを特徴としている。
【００１３】
このように、発熱体（３）における測温体（５）から近い部分の温度を高くすることで、測温体（５）の温度を高めることができ、特に、測温体（５）側から発熱体（３）の方向に流体が流れる場合に、測温体（５）が流体温度程度まで冷却されて流量の検出が困難になる流量を高めることができる。従って、簡単な構造で高流量域まで測定できるフローセンサを提供することができる。
【００１５】
発熱体（３）としては、請求項２に記載の発明のように、蛇行状の形状となるように形成し、発熱体（３）のうち測温体（５）から近い部分における発熱体（３）の間隔が、測温体（５）から遠い部分における発熱体（３）の間隔と比較して密であるものを用いることができる。
【００１６】
また、この発熱体（３）の他の例としては、請求項３に記載の発明のように、蛇行状の形状となるように形成し、発熱体（３）のうち測温体（５）から近い部分における発熱体（３）の線幅が、測温体（５）から遠い部分における発熱体（３）の線幅と比較して細いものを用いることができる。
【００１７】
さらに、請求項４に記載の発明のように、測温体（５）と薄膜構造部（２）における測温体（５）側の外周との距離を、発熱体（３）と薄膜構造部（２）における発熱体（３）側の外周との距離よりも大きくすることにより、発熱体（３）のうち測温体（５）から遠い部分の温度が下がるため、測温体（５）から近い部分の温度を高めることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明のように、発熱体（３）と薄膜構造部（２）における発熱体（３）側の外周との間に熱拡散膜（９）を形成することにより、発熱体（３）のうち測温体（５）から遠い部分における放熱が促され、請求項４に記載の発明と同様の効果を発揮することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明のように、熱拡散膜（９）を発熱体（３）と同一材料にすると好適である。
【００３０】
請求項７に記載の発明では、請求項４ないし６のいずれか１つに記載の発明において、発熱体（３）を蛇行状の形状となるように形成し、発熱体（３）の折り返し部の幅が発熱体（３）のその他の部分の幅と比較して広いことを特徴としている。
【００３２】
請求項８に記載の発明では、請求項５ないし７のいずれか１つに記載の発明において、発熱体（３）を蛇行状の形状となるように形成し、発熱体（３）の折り返し部の角が丸いことを特徴としている。
【００３７】
請求項９に記載の発明では、発熱体（３）、測温体（５）および熱拡散膜（９）を同時に形成するようにしているから、複雑な工程を要することなく、請求項６に記載のフローセンサを製造することができる。
【００３８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態に係る感熱式フローセンサの上面図を示す。本実施形態は、図１における白抜き矢印方向で示される、測温体５から発熱体としてのヒータ３の方向（以下、このような流体の流れを順流とする）に流体が流れる場合も、順流とは逆の方向、つまり、ヒータ３から測温体５の方向（以下、このような流体の流れを逆流とする）に流体が流れる場合も測定できるが、特に、順流の場合おいて、高流量域まで測定できるフローセンサを提供するものである。
【００４０】
図１において、図１７の従来例と異なるところは、蛇行状に配置されたヒータ３の間隔である。図１に示すように、ヒータ３の折り返し部が薄膜構造部２の周辺部に位置するような方向に蛇行しており、測温体５に最も近いヒータ３の間隔をその他の部分の間隔よりも密にしている。また、ヒータ３の折り返し部の幅をその他の部分よりも太く（広く）しており、さらに、折り返し部の角を丸くしている。
【００４１】
ヒータ３には同じ電流が流れているため、このようにヒータ３の間隔を密にした部分は面積当たりの放熱量が増大するため、ヒータ３の温度分布を、流体がヒータ３上に流れていないとき（以下、無風時とする）にヒータ３のうち測温体５から近い部分の温度が測温体５から遠い部分よりも高くなるようにできる。その結果、無風時に測温体５の温度も高めることができ、順流時において流量が増すと測温体５が流体温度程度まで冷却され、流量に対して変化しなくなるために流量が測定できなくなる限界の流量を引き上げることができる。従って、高流量域まで測定できるフローセンサを提供することができる。
【００４２】
このとき、ヒータ３の折り返し部を太くしている。これは、ヒータ３における測温体５側の温度を高めることが必要であり、ヒータ３の折り返し部は太くても温度を高める効果は小さいため、電流集中による断線を防ぐために太くしたものである。また、この折り返し部の角を丸めることで、角部がある場合と比較して電流集中を防ぎ、ヒータ３の寿命を延ばすことできる。
【００４３】
なお、従来のような均一なヒータ３を用いて、ヒータ３に流す電流を多くしヒータ３からの発熱量を増加させることで、高流量の場合の検出限界は高くなるが、消費電力が大きくなるというデメリットがある。それに対して、本実施形態では、同じ幅のヒータ３で作製した場合と比較して、消費電力を大きく増大させることなく測温体５の温度を高めることができる。
【００４４】
次に、上記したフローセンサの製造方法について、図２に示す工程図を参照して説明する。図２（ｃ）は図１におけるＡ−Ａ断面に相当する。
［図２（ａ）の工程］
まず、基板としてのＳｉ基板１を用い、その上に下部膜７を形成する。この下部膜７は、Ｓｉ3Ｎ4膜とＳｉＯ2膜とを組み合わせた２層の絶縁膜となっており、圧縮応力膜と引っ張り応力膜の組み合わせによって下部膜７に生じる応力を緩和するようにしている。
【００４５】
この後、ヒータ３、流体温度計４、測温体５およびこれらの電極取り出し部１０を構成する膜として、Ｐｔ膜を真空蒸着機により２００℃で２０００Å堆積させる。そのとき、接着層として５０ÅのＴｉ層をＰｔ膜と下部膜７の間に用いている。そして、エッチングにより、ヒータ３、流体温度計４、測温体５、およびこれらの電極取り出し部１０が所定の形状となるようパターニングする。
［図２（ｂ）の工程］
下部膜７と同様にＳｉ3Ｎ4膜とＳｉＯ2膜とからなる２層膜の上部膜８を形成する。そして、上部膜８を部分的にエッチングし、上記電極取り出し部１０を開口する。
［図２（ｃ）の工程］
全面に５０００ÅのＡｕ蒸着をした後、エッチングを行い、上記電極取り出し部１０を覆うようにエッチング保護膜１１を形成する。これは、次行程で用いるＳｉエッチング溶液に対して電極取り出し部１０を保護し、かつＳｉ基板１から外部配線を取り出すためにＡｕ線を用いる場合にそれとの密着性を高めるために用いられる。
【００４６】
そして、空洞部６を形成させるようにＳｉ基板１の裏面に堆積させたＳｉ3Ｎ4膜を部分的にエッチングしＳｉ基板１の表面を露出させる。その他の部分はＴＭＡＨ液に耐性のあるＳｉ3Ｎ4やＳｉＯ2膜およびＡｕ膜により保護されている。続いて、ＴＭＡＨ溶液によって裏面からＳｉ基板１の異方性エッチングを行い、空洞部６を形成させる。以上のようにして、図１に示すフローセンサを製造することができる。
【００４７】
このフローセンサにおいては、従来の製造工程に対して新たな製造工程は必要とせず、ヒータ３の間隔を変えることでヒータ３に生じる温度分布を変化させているため、複雑な工程を要することなく高流量域まで流量を検出することができる。
【００４８】
また、薄膜構造部２の構造体内で金属膜を１層にしているため、応力制御が容易となる。具体的には、ヒータ３を薄膜構造部２のほぼ膜中心に配置し、その上下に上部膜８および下部膜７を対称に配置することで、温度変化に対して反り変動が生じず、熱ストレスに対して強い構造とすることができる。
【００４９】
なお、上記した製造方法において、ヒータ３、流体温度計４、測温体５およびこれらの電極取り出し部１０を構成する膜としては、Ｐｔ膜以外に、ポリシリコン、ＮｉＣｒ、ＴａＮ、ＳｉＣ、Ｗなどを用いることができる。また、下部膜７、上部膜８としては、ヒータ３等を保護できるものであれば、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＭｇＯ膜などの単一膜あるいは多層膜を用いることができる。
【００５０】
また、エッチング保護膜１１は、露出した電極取り出し部１０がＳｉエッチング溶液に対して耐性があればなくてもよく、また、Ａｕ以外の材料でもエッチング耐性があり、接続配線と接着できる材料であれば何でもよい。また、空洞部６を形成するためのエッチングはＴＭＡＨ溶液による異方性エッチングに限らず、空洞部６が形成できれば何でもよい。
【００５１】
以下、第１実施形態の変形例を示す。上記第１実施形態では、測温体５に最も近い部分のヒータ３の間隔を密にすることにより、ヒータ３の温度分布を、無風時にヒータ３のうち測温体５から近い部分の温度が測温体５から遠い部分よりも高くなるようにした。以下の各変形例では、異なる方法によりヒータ３に対して同様の温度分布を持たせ、同様の効果を発揮するものであるため、主にその異なる方法について述べる。
【００５２】
初めに、第１実施形態の第１変形例について述べる。図３は、第１実施形態の第１変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例では、測温体５に最も近い部分のヒータ３の間隔を最も密に（狭く）し、測温体５から遠ざかるにつれて徐々に間隔を疎に（広く）するようにしている。
【００５３】
これにより、測温体５に近いヒータ３の温度をさらに高めることができ、より高流量域まで流量を検出することができる。
【００５４】
次に、第１実施形態の第２変形例について述べる。図４は、第１実施形態の第２変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例は、測温体５に最も近い部分のヒータ３の線幅を他の部分の線幅と比較して狭く（細く）することにより、ヒータ３の測温体５に近い部分の温度を高めるようにしたものである。
【００５５】
ヒータ３には同じ電流が流れているため、ヒータ３のうち線幅を狭くした測温体５に近い部分は抵抗値が他の部分より高くなり、ヒータ３からの発熱量が増大する。その結果、ヒータ３の測温体５に近い部分の温度を高めることができる。
【００５６】
次に、第１実施形態の第３変形例について述べる。図５は、第１実施形態の第３変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例は、測温体５に最も近い部分のヒータ３の線幅を他の部分の線幅と比較して最も狭く（細く）し、測温体５から遠ざかるにつれて徐々に広く（太く）したものである。これにより、ヒータ３のうちの測温体５に近い部分の温度を第２変形例よりもさらに高めることができる。
【００５７】
次に、第１実施形態の第４変形例について述べる。図６は、第１実施形態の第４変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例のヒータ３は、図６に示すように、流体の流れ方向と並行に蛇行した、つまり、ヒータ３の折り返し部が薄膜構造部２の周辺部と測温体５近傍とに位置するように蛇行したものである。
【００５８】
そして、測温体５に近い部分のヒータ３の線幅を他の部分の線幅と比較して狭く（細く）し、測温体５から遠ざかるにつれて徐々に広く（太く）することにより、ヒータ３の測温体５に近い部分の温度を高めるようにしたものである。
【００５９】
次に、第１実施形態の第５および第６変形例について述べる。図７は、第１実施形態の第５変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図であり、図８は、第１実施形態の第６変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。第５および第６変形例は、ヒータ３のパターンは線間隔も線幅も一定のままである。
【００６０】
そして、第５変形例では、図７に示すように、ヒータ３と薄膜構造部２におけるヒータ３側の外周との距離Ｌ１を、測温体５と薄膜構造部２における測温体５側の外周との距離Ｌ２よりも小さくしている。つまり、測温体５とは反対側のヒータ３の端部と薄膜構造部２の端部とをできるだけ近づけるようにしている。
【００６１】
また、第６変形例では、図８に示すように、ヒータ３と薄膜構造部２におけるヒータ３側の外周との間、つまり、測温体５とは反対側のヒータ３の端部と薄膜構造部２の外周との間に熱拡散膜９を形成している。また、この熱拡散膜９はヒータ３と同一材料であるものを用い、上記図２（ａ）の工程で示したエッチングによる、ヒータ３、流体温度計４、測温体５、およびこれらの電極取り出し部１０のパターニングと同時に形成することができる。
【００６２】
第５および第６変形例では上記構成とすることにより、ヒータ３のうち測温体５から遠い部分の温度が下がる。これは、ヒータ３としては通常金属膜を用いており、薄膜構造部２を構成している絶縁物よりも熱伝導率が高く、また、熱拡散膜９も熱伝導率が高いため、薄膜構造部２を通しての放熱が多くなるためである。そして、ヒータ３の平均温度を制御しているため、ヒータ３の測温体５から遠い部分の温度が下がると、逆にヒータ３の測温体５に近い部分の温度が高くなる。
【００６３】
第６変形例では、ヒータ３等を作成する工程において同時に熱拡散膜９を形成することにより、製造工程を新たに増やすことなく簡便な方法で高流量域まで検出することができるフローセンサの製造方法を提供することができる。
【００６４】
なお、熱拡散膜９としては、製造工程を簡略化するためにはヒータ３と同一材料であるものを用いるとよいが、ヒータ３の測温体５とは反対側の部分の温度を下げるためには、薄膜構造部２を構成している絶縁物よりも熱伝導率が高いものを用いればよい。
【００６５】
（第２実施形態）
図９に本発明の第２実施形態に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図を示す。本実施形態は、順流の場合も逆流の場合も測定できるが、特に、逆流の場合おいて、高流量域まで測定できるフローセンサを提供するものである。
【００６６】
図９において、図１７の従来例と異なるところは、蛇行状に配置されたヒータ３の間隔である。図９に示すように、ヒータ３の折り返し部が薄膜構造部２の周辺部に位置するような方向に蛇行しており、測温体５から最も遠いヒータ３の間隔をその他の部分の間隔よりも密にしている。
【００６７】
これにより、無風時は、ヒータ３の温度分布が、ヒータ３のうち測温体５から遠い部分の温度が測温体５から近い部分よりも高くなるため、測温体５の温度は低いが、逆流が生じた場合、測温体５から遠い側のヒータ３部分で温度が下がる。ヒータ３の平均温度を制御しているため、測温体５から遠い側のヒータ３部分での温度の低下を補うためにヒータ３電流が増大し、測温体５の近傍のヒータ３端部での放熱が多くなり測温体５の温度が高まる。
【００６８】
従って、測温体５の冷却が強まる様な高流量の逆流が流れたときに測温体５の温度が高くなるようにでき、流体の流れによるヒータ３からの加熱よりも流れによる冷却のほうが強まるのを防ぎ、簡単な構造で高流量まで検出することができるフローセンサを提供することができる。
【００６９】
なお、第１実施形態と同様に、ヒータ３の折り返し部の幅をその他の部分よりも太く（広く）し、さらに、折り返し部の角を丸くしてもよい。また、第２実施形態に記載のフローセンサの製造方法は、第１実施形態と同様である。また、特に記述していない構成は第１実施形態と同様である。
【００７０】
以下、第２実施形態の変形例を示す。上記第２実施形態では、測温体５から最も遠い部分のヒータ３の間隔を密にすることにより、ヒータ３の温度分布が、無風時にヒータ３のうち測温体５から遠い部分の温度が測温体５から近い部分よりも高くなるようにした。以下の各変形例では、異なる方法によりヒータ３に対して同様の温度分布を持たせ、同様の効果を発揮するものであるため、主にその異なる方法について述べる。
【００７１】
初めに、第２実施形態の第１変形例について述べる。図１０は、第２実施形態の第１変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例では、測温体５から最も遠い部分のヒータ３の間隔を最も密に（狭く）し、測温体５に近づくにつれて徐々に間隔を疎に（広く）するようにしている。
【００７２】
このように、ヒータ３間隔をヒータ３全領域にわたり変化させることで、逆流時に、測温体５に近いヒータ３の温度をさらに高めることができ、流量検出範囲をさらに広げることができる。
【００７３】
次に、第２実施形態の第２変形例について述べる。図１１は、第２実施形態の第２変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例は、測温体５から最も遠い部分のヒータ３の線幅を他の部分の線幅と比較して狭く（細く）することにより、ヒータ３の測温体５に近い部分の温度を高めるようにしたものである。
【００７４】
これにより、第１実施形態の第２変形例と同様の理由からヒータ３の温度分布を変化させることができ、ヒータ３の測温体５から遠い部分の温度を高めることができる。
【００７５】
次に、第２実施形態の第３変形例について述べる。図１２は、第２実施形態の第３変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例は、測温体５から最も遠い部分のヒータ３の線幅を他の部分の線幅と比較して最も狭く（細く）し、測温体５に近づくにつれて徐々に広く（太く）したものである。
【００７６】
このように、ヒータ３の線幅を全領域にわたり変化させることで、逆流時に、測温体５に近いヒータ３の温度を第２変形例よりも高めることができ、流量検出範囲をさらに広げることができる。
【００７７】
（第３実施形態）
図１３に本発明の第３実施形態に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図を示す。本実施形態は、流体の順流が生じた場合にも、逆流が生じた場合にも高流量域まで測定できるフローセンサを提供するものである。
【００７８】
図１３において、図１７の従来例と異なるところは、蛇行状に配置されたヒータ３の間隔である。図１３に示すように、ヒータ３の折り返し部が薄膜構造部２の周辺部に位置するような方向に蛇行しており、ヒータ３のうち測温体５に最も近い部分と測温体５から最も遠い部分のヒータ３の間隔をヒータ３の中央部の間隔よりも密にしている。
【００７９】
ところで、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、無風時にヒータ３の測温体５側の温度、即ち測温体５の温度を高めることができ、順流時において、流体の流量が増すと測温体５の温度が流体温度程度まで冷却されて流量に対して変化しなくなる限界の流量を引き上げることができる。また、同時に、第２実施形態と同様に、逆流が流れた場合、ヒータ３のうち測温体５から遠い部分で温度が下がるため、逆流の高流量域においてヒータ３電流が増大し、測温体５の近傍におけるヒータ３の端部での放熱が多くなり測温体５の温度が高めることができる。
【００８０】
その結果、測温体５の冷却が強まる高流量の逆流が流れたときに測温体５の温度が高くなるようにでき、測温体５に対する流れによるヒータ３からの加熱よりも流れによる冷却が強まるのを防ぎ、逆流時でも高流量まで検出することができる。従って、順流の場合も逆流の場合も高流量域まで測定できるフローセンサを提供することができる。
【００８１】
なお、第１実施形態と同様に、ヒータ３の折り返し部の幅をその他の部分よりも太く（広く）し、さらに、折り返し部の角を丸くしてもよい。また、第３実施形態に記載のフローセンサの製造方法は、第１実施形態と同様である。また、特に記述していない構成は第１実施形態と同様である。
【００８２】
以下、第３実施形態の変形例を示す。上記第３実施形態では、測温体５から最も遠い部分と近い部分のヒータ３の間隔を密にすることにより、ヒータ３の温度分布を、無風時にヒータ３のうち測温体５から遠い部分と近い部分の温度が測温体５の中央部よりも高くなるようにした。以下の各変形例では、異なる方法によりヒータ３に対して同様の温度分布を持たせ、同様の効果を発揮するものであるため、主にその異なる方法について述べる。
【００８３】
初めに、第３実施形態の第１変形例について述べる。図１４は、第３実施形態の第１変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例では、測温体５に最も近い部分と測温体５から最も遠い部分のヒータ３の間隔を最も密に（狭く）し、ヒータ３の中央に近づくにつれ、徐々にヒータ３の間隔が疎に（広く）なるようにしている。
【００８４】
本変形例によれば、ヒータ３の間隔をヒータ３の全領域にわたり変化させているため、測温体５から近い側と遠い側の温度をさらに高め、順流と逆流の両方において流量検出範囲をさらに広げることができる。
【００８５】
次に、第３実施形態の第２変形例について述べる。図１５は、第３実施形態の第２変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例は、測温体５に最も近い部分と最も遠い部分のヒータ３の線幅を他の部分の線幅と比較して狭く（細く）している。これにより、第１実施形態の第２変形例と同様の理由からヒータ３における測温体５から近い側と遠い側との温度を高めることができる。
【００８６】
次に、第３実施形態の第３変形例について述べる。図１６は、第３実施形態の第３変形例に係る感熱式フローセンサの薄膜構造部２の上面図である。本変形例は、測温体５から最も近い部分と最も遠い部分のヒータ３の線幅を他の部分の線幅と比較して最も狭く（細く）し、ヒータ３の中央に近づくにつれて徐々に広く（太く）したものである。このように、ヒータ３の線幅をヒータ３の全領域にわたり変化させることにより、順流と逆流の両方において流量検出範囲をさらに広げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る感熱式フローセンサの上面図である。
【図２】第１実施形態に係る感熱式フローセンサの工程図である。
【図３】第１実施形態の第１変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図４】第１実施形態の第２変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図５】第１実施形態の第３変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図６】第１実施形態の第４変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図７】第１実施形態の第５変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図８】第１実施形態の第６変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図９】第２実施形態に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１０】第２実施形態の第１変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１１】第２実施形態の第２変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１２】第２実施形態の第３変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１３】第３実施形態に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１４】第３実施形態の第１変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１５】第３実施形態の第２変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１６】第３実施形態の第３変形例に係る薄膜構造部の上面図である。
【図１７】従来のフローセンサの斜視図である。
【図１８】従来のフローセンサにおいて、流体温度計と測温体の温度差と流量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１…基板、２…薄膜構造部、３…ヒータ、４…流体温度計、５…測温体、
６…空洞部、７…下部膜、８…上部膜、９…熱拡散膜、１０…電極取り出し部、
１１…エッチング保護膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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