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熱線濃度計

国内特許コード P110001790
整理番号 2009000054
掲載日 2011年3月16日
出願番号 特願2009-264065
公開番号 特開2011-107035
登録番号 特許第5645184号
出願日 平成21年11月19日(2009.11.19)
公開日 平成23年6月2日(2011.6.2)
登録日 平成26年11月14日(2014.11.14)
発明者
  • 木村 元昭
  • 桑原 弘樹
  • 秋元 雅翔
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 熱線濃度計
発明の概要 【課題】濃度分布の分解能を図ることを可能にすると共により高い応答性の確保を可能とし、且つノズル形状の特定を容易とし、熱線濃度計そのものも小さくすることを可能とする。
【解決手段】ノズル部19を、微小な幅で所望流量の気体を吸い込み可能とする矩形扁平断面に形成した。シリコンウェハの表面に絶縁層を製膜すると共に該シリコンウェハに吸引部に接続させるための接続流路を形成する第1の工程と、絶縁層の表面に、センサ部をスパッタリングにより形成する第2の工程と、絶縁層の表面に、センサ部に接続した配線部を蒸着する第3の工程と、配線部の端末に、電極を蒸着する第4の工程と、絶縁層の表面にポリイミド層をコーティングする第5の工程と、ポリイミド層にノズル部及びノズル部に連通しセンサ部を臨ませ接続流路31に連通する流路をエッチングする第6の工程とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


従来の熱線濃度計としては、例えば非特許文献1に記載されたものがある。



この熱線濃度計のノズル部は、例えば石英管をバーナで加熱し、先端を絞りノズル部となる穴を手仕上げにより残すことで形成していた。



このため、ノズル部が大きな円形断面となり、気体の流れに交差する方向の濃度分布に対し円形に広がった広い範囲で異なる濃度領域の気体を吸い込むことになっていた。



この結果、従来の熱線濃度計では、平均の濃度は測れるが、濃度分布の分解能を図ることは困難であった。



また、特に気体濃度変動があり高い応答性が必要とされる場合に、応答性に限界があった。



さらに、ノズル形状の特定が困難となり、形状の正確性が低く、濃度計の感度特性や精度特性の向上が困難であった。



加えて、熱線濃度計そのものも大きくなり、気流に大きな影響を与えるという問題があった。

産業上の利用分野


本発明は、気体濃度の測定に用いる熱線濃度計に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
先端のノズル部により音速で被測定気体を吸引して速度を均一にした内部に熱線を配置して被測定気体の熱伝導率より濃度を測定する熱線濃度計であって、
シリコンウェハに絶縁層を介しポリイミド層を積層してセンサ・ホルダを形成し、
前記ノズル部を、前記ポリイミド層及び絶縁層に形成すると共に前記被測定気体の流れに交差する方向の濃度分布に対し微小な幅で所望流量の気体を吸い込み可能とする矩形扁平断面に形成し、
前記熱線が、前記被測定気体の流れに交差する方向で前記ノズル部の下流部を濃度分布の方向に横断するように臨む、
ことを特徴とする熱線濃度計。

【請求項2】
請求項記載の熱線濃度計であって、
前記ポリイミド層及び絶縁層は、前記ノズル部に連通する流路を有し、
前記絶縁層の表面に、前記ノズル部後流側で前記流路に臨むセンサ部を支持すると共に該センサ部を外部接続するために前記ポリイミド層に形成した開口に臨む電極を設けた、
ことを特徴とする熱線濃度計。

【請求項3】
請求項1又は2記載の熱線濃度計の製造方法であって、
シリコンウェハの表面に絶縁層を製膜する第1の工程と、
前記絶縁層の表面に、センサ部を製膜に基づき形成する第2の工程と、
前記絶縁層の表面に、前記センサ部に接続した配線部を製膜に基づき形成する第3の工程と、
前記配線部の端末に、前記電極を製膜に基づき形成する第4の工程と、
前記絶縁層の表面にポリイミド層をコーティングする第5の工程と、
前記ポリイミド層に前記ノズル部をエッチングする第6の工程と、
を備えたことを特徴とする熱線濃度計の製造方法。

【請求項4】
請求項3記載の熱線濃度計の製造方法であって、
シリコンウェハの表面に絶縁層を製膜すると共に該シリコンウェハに吸引部に接続させるための接続流路をエッチングにより形成する第1の工程と、
前記絶縁層の表面に、センサ部を製膜に基づき形成する第2の工程と、
前記絶縁層の表面に、前記センサ部に接続した配線部を製膜に基づき形成する第3の工程と、
前記配線部の端末に、電極を製膜に基づき形成する第4の工程と、
前記絶縁層の表面にポリイミド層をコーティングする第5の工程と、
前記ポリイミド層に前記ノズル部及び該ノズル部に連通し前記センサ部を臨ませ前記接続流路に連通する流路をエッチングにより形成する第6の工程と、
を備えたことを特徴とする熱線濃度計の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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