热流测定装置的制作方法

本申请基于2016年5月25日申请的日本申请号2016-104501号的内容，并要求其优先权，该专利申请的全部内容通过参照而引入本说明书。

本发明涉及一体地构成热通量传感器和热电偶的热流测定装置。

背景技术：

以往，公知有被形成为薄板状，输出与在厚度方向的一方的面与另一方的面之间流动的热通量对应的信号的热通量传感器。

在专利文献1中记载了利用制造一个多层基板的工序，同时形成了电独立的多个热通量传感器的热流测定装置。该热流测定装置是使多个热通量传感器的性能个体差减小的装置。

专利文献1：日本特开2016-11950号公报

专利文献1所记载的热流测定装置能够通过被安装于测定对象物的表面，测定在测定对象物的内部产生的热。然而，测定对象物的表面的热流受到在测定对象物的内部产生的热的影响，并且也受到外部气温的变化的影响。因此，热流测定装置输出与在测定对象物的内部产生的热对应的信号，并且还输出与外部气温的变化对应的信号。因此，在将热流测定装置安装于对象物的表面的热流测定中，与外部气温的变化对应的信号成为温度漂移，所以在测定对象物的内部产生的热的检测变得困难。

作为其对策，对于热流测定装置，除了热通量传感器之外，还考虑设置热电偶。若使用热电偶来检测由外部气温的变化引起的对象物的表面的温度变化，则能够基于从热通量传感器输出的信号和从热电偶输出的信号，根据热通量传感器的信号减少温度漂移的影响。

在对于热流测定装置设置热通量传感器和热电偶的情况下，存在以下问题。

(1)假设在厚度方向层叠地配置热通量传感器和热电偶，则热流测定装置的厚度变厚。在将这样的热流测定装置安装于测定对象物的表面的情况下，该测定对象物的表面附近的气流受到扰乱。因此，热通量传感器的输出信号以及热电偶的输出信号不会正确地对应于在测定对象物的内部产生的热所引起的测定对象物表面的热流、外部气温的变化所引起的测定对象物表面的热流。因此，在进行了这样的配置的情况下，热流测定装置很难正确地检测在测定对象物的内部产生的热。

(2)假设在面方向上分离的位置配置热通量传感器和热电偶，则热通量传感器所检测的热流和热电偶所检测的温度变化分别成为测定对象物不同的位置的热流以及温度变化。在该情况下，热电偶的信号与热通量传感器的信号并不是对应的。因此，在进行了这样的配置的情况下，热流测定装置也很难根据热通量传感器的信号减少温度漂移的影响。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种能够正确地检测测定对象物的热流的热流测定装置。

在本发明的第一实施方式中，热流测定装置具备热通量传感器以及热电偶片。热通量传感器具有板状的绝缘基材、由热电动势不同的金属构成并埋入到在绝缘基材的厚度方向上贯通的多个通孔的多个导电体、与多个导电体的绝缘基材的厚度方向的一方的端部彼此连接的表面布线图案、与多个导电体的绝缘基材的厚度方向的另一方的端部彼此连接的背面布线图案、对绝缘基材的厚度方向的一方的面和表面布线图案进行覆盖的表面保护部件、以及对绝缘基材的厚度方向的另一方的面和背面布线图案进行覆盖的背面保护部件，热通量传感器检测在厚度方向的一方的面与另一方的面之间流动的热通量。热电偶片具备：具有由热电动势不同的金属构成的第一导体与第二导体被接合而得的接合部的热电偶、从和第一导体与第二导体排列的方向交叉的方向的一侧覆盖热电偶的第一绝缘片、以及从与第一绝缘片相反的一侧覆盖热电偶的第二绝缘片，热电偶片检测接合部的温度。该热电偶片被固定于表面保护部件以及背面保护部件从绝缘基材向面方向延伸的位置。

由此，假设与在厚度方向重叠地配置热通量传感器和热电偶的构成比较，能够使热流测定装置的厚度变薄。因此，在测定对象物的表面安装了热流测定装置时，能够抑制该测定对象物的表面附近的气流的扰乱。因此，热流测定装置能够基于热通量传感器的输出信号与热电偶的输出信号，减少因外部气温的变化等引起的温度漂移，正确地检测测定对象物的热流。

另外，能够在面方向上使热通量传感器与热电偶接近，所以热通量传感器与热电偶能够分别检测测定对象物的大致相同的位置的热流以及温度。因此，热电偶的信号与热通量传感器的信号成为对应的信号。因此，热流测定装置能够根据热通量传感器的信号减少温度漂移的影响。

附图说明

关于本发明的上述目的以及其它目的、特征、优点通过参照附图进行的下述的详细描述，将变得更加明确。其附图如下。

图1是示意性表示将本发明的第一实施方式的热流测定装置安装于测定对象物的状态的图。

图2是图1的ii-ii剖面的示意图。

图3是示意性表示构成热流测定装置的热通量传感器的输出特性和热电偶的输出特性的图表。

图4是第一实施方式的热流测定装置的俯视图。

图5是图4的v-v剖视图。

图6是第一实施方式的热流测定装置的制造方法的流程图。

图7是构成热流测定装置的热电偶片的制造方法的流程图。

图8是构成热流测定装置的热电偶片的制造方法的说明图。

图9是图8的ix-ix剖视图。

图10是构成热流测定装置的热电偶片的制造方法的说明图。

图11是构成热流测定装置的热电偶片的制造方法的说明图。

图12是构成热流测定装置的热电偶片的制造方法的说明图。

图13是构成热流测定装置的热电偶片的制造方法的说明图。

图14是构成热流测定装置的热电偶片的制造方法的说明图。

图15是构成热流测定装置的热通量传感器用的部件的示意图。

图16是热流测定装置的制造方法的说明图。

图17是热流测定装置的制造方法的说明图。

图18是本发明的第二实施方式的热流测定装置的剖视图。

图19是图18的xix方向的俯视图。

图20是第二实施方式热流测定装置的制造方法的说明图。

图21是构成本发明的第三实施方式的热流测定装置的热电偶的俯视图。

图22是构成本发明的第四实施方式的热流测定装置的热电偶的俯视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式的彼此中，对相互相同或者等同的部分标注相同符号来进行说明。

(第一实施方式)

参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。如图1以及图2所示，本实施方式热流测定装置1一体地构成有热通量传感器10和热电偶20。

热通量传感器10具有绝缘基材100、覆盖该绝缘基材100的厚度方向的一方的面的表面保护部件110、以及覆盖另一方的面的背面保护部件120。在绝缘基材100埋入由热电动势相互不同的金属构成的多个层间连接部件130、140以便发挥塞贝克效应。在表面保护部件110与背面保护部件120分别形成有用于串联连接多个层间连接部件130、140的表面布线图案111以及背面布线图案121。热通量传感器10根据在其厚度方向的一方的面与另一方的面之间流动的热通量而输出与在层间连接部件130、140产生的热电动势对应的信号。此外，热通量传感器10的厚度方向是指绝缘基材100、表面保护部件110以及背面保护部件120的层叠方向。另外，本实施方式的层间连接部件130、140与权利要求书记载的“导电体”相当。

热电偶片200具有：热电偶20、第一绝缘片210以及第二绝缘片220。热电偶20是将第一导体21与第二导体22接合而得的部件。第一导体21与第二导体22分别由热电动势不同的金属箔构成。把将第一导体21与第二导体22接合的部分称为接合部23。热电偶20根据该接合部23、与通过布线34、35连接于第一导体21以及第二导体22的检测部30之间的温差，来输出与热电偶20所产生的热电动势对应的信号。第一绝缘片210从和第一导体21与第二导体22排列的方向交叉的方向的一侧覆盖热电偶20。第二绝缘片220从与第一绝缘片210相反的一侧覆盖热电偶20。此外，关于热通量传感器10以及热电偶片200的结构的详细内容将在后述。

热流测定装置1能够安装于测定对象物2的表面3而使用。此外，在图2中，用虚线示意性地示出了测定对象物2的内部的热产生源4。

分别与热通量传感器10所具有的背面布线图案121的端部的焊盘部124、125连接的布线31、32通过管状的屏蔽线33的内侧，而与检测部30连接。分别与热电偶20所具有的第一导体21和第二导体22连接的布线34、35也通过管状的屏蔽线33的内侧，而与检测部30连接。由此，热通量传感器10的输出信号、与热电偶20的输出信号被向检测部30输入。

检测部30包含微机以及其外围设备等。检测部30基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，在测定对象物2的内部的热产生源4产生的热从测定对象物2的内部向表面3传递，可检测该表面3的热流。检测部30也可基于在该测定对象物2的表面3测定出的热流，计算在测定对象物2的热产生源4产生的热量。

屏蔽线33具有用于防止来自外部的电磁波的侵入的导体。屏蔽线33所具有的导体以在屏蔽线33的内部包围布线的方式被形成为筒状，通过布线36等与测定对象物2电连接。优选屏蔽线33所具有的导体与地线37连接。由此，能够减少对于热通量传感器10以及热电偶20输出的电压信号的噪声。

在图3中，用实线a示意性地示出了在检测部30中检测的热电偶20的输出信号的一个例子，用实线b示意性地示出了此时的热通量传感器10的输出信号的一个例子。

在该例中，外部气温从时刻t0到时刻t4逐渐地上升，从时刻t4到时刻t8逐渐地下降。另外，检测部30的温度从时刻t0到时刻t8大致恒定。

测定对象物2的表面3的温度伴随着外部气温的上升而上升，伴随着外部气温的降低而降低。因此，如实线a所示，热电偶20的输出信号从时刻t0到时刻t4逐渐地上升，从时刻t4到时刻t8逐渐地下降。

另一方面，测定对象物2的表面3的热通量伴随着外部气温的上升而从外部空气侧向测定对象物2侧流动，伴随着外部气温的降低而从测定对象物2侧向外部空气侧流动。因此，如实线b所示，热通量传感器10的输出信号从时刻t0到时刻t4逐渐地下降，从时刻t4到时刻t8逐渐地上升。即对于热电偶20的输出信号与热通量传感器10的输出信号而言，因外部气温的变化，相对于测定对象物2的表面3的热流而示出反向的举动。

这里，在从时刻t1到时刻t2的期间，以及从时刻t5到时刻t6的期间，由测定对象物2的内部的热产生源4产生热。此时，由热产生源4产生的热从测定对象物2的内部向表面3传递，在该表面3产生热流。因此，在从时刻t1到时刻t2的期间，热电偶20的输出信号与热通量传感器10的输出信号均上升，在从时刻t2到时刻t3的期间，热电偶20的输出信号与热通量传感器10的输出信号均下降。另外，在从时刻t5到时刻t6的期间，热电偶20的输出信号与热通量传感器10的输出信号均上升，在从时刻t6到时刻t7的期间，热电偶20的输出信号与热通量传感器10的输出信号均下降。即对于热电偶20的输出信号与热通量传感器10的输出信号而言，由测定对象物2的内部的热产生源4产生的热在测定对象物2的内部传递，对于测定对象物2的表面3的热流而示出同向的举动。

因此，检测部30通过比较热通量传感器10的输出信号与热电偶20的输出信号，根据外部气温的变化除去测定对象物2的表面3的热流，能够根据由测定对象物2的内部的热产生源4产生的热仅测定测定对象物2的表面3的热流。

接下来，对热流测定装置1具备的热通量传感器10以及热电偶片200的结构进行说明。

如图4以及图5所示，热通量传感器10具有将绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120一体化，并在该被一体化部件的内部交替地串联连接第一层间连接部件130和第二层间连接部件140而得的构造。

绝缘基材100由具有挠性的热塑性树脂膜或者热固化性树脂膜构成，具有板状。在绝缘基材100形成有在厚度方向上贯通的多个第一通孔101以及多个第二通孔102。

在第一通孔101埋入第一层间连接部件130，在第二通孔102埋入第二层间连接部件140。即在绝缘基材100第一层间连接部件130与第二层间连接部件140以相互不同的方式被埋入。

第一层间连接部件130与第二层间连接部件140由热电动势相互不同的金属、半导体等热电材料构成以便发挥塞贝克效应。例如第一层间连接部件130由p型的bi-sb-te合金的粉末以维持烧结前的多个金属原子的晶体构造的方式被固相烧结的金属化合物构成。另外，例如第二层间连接部件140由n型的bi-te合金的粉末以维持烧结前的多个金属原子的晶体构造的方式被固相烧结的金属化合物构成。

此外，在图4中，第一以及第二层间连接部件130、140在后述的表面布线图案111中被隐藏而看不到。然而，为了便于说明，用虚线表示第一以及第二层间连接部件130、140的位置，对其施加了阴影。

表面保护部件110覆盖绝缘基材100的表面100a。表面保护部件110由具有挠性的热塑性树脂膜或者热固化性树脂膜构成。另外，表面保护部件110与绝缘基材100相比在面方向的一方被较长地形成，从绝缘基材100向面方向的一方延伸。

在表面保护部件110的与绝缘基材100面对的面110a侧形成有对铜箔等进行了刻画图案的多个表面布线图案111。此外，在图4中，表面保护部件110是透明或者半透明的部件，用实线记载了多个表面布线图案111的位置。该多个表面布线图案111与第一层间连接部件130的一方的端部、以及与其相邻的第二层间连接部件140的一方的端部电连接。

背面保护部件120覆盖绝缘基材100的背面100b。背面保护部件120由具有挠性的热塑性树脂膜或者热固化性树脂膜构成。另外，背面保护部件120与绝缘基材100相比在面方向的一方被较长地形成，从绝缘基材100向面方向的一方延伸。此外，背面保护部件120与表面保护部件110相比较长地延伸。

在背面保护部件120的与绝缘基材100面对的面120a侧形成有对铜箔等进行了刻画图案的多个背面布线图案121。该多个背面布线图案121与第一层间连接部件130的另一方的端部、以及与其相邻的第二层间连接部件140的另一方的端部电连接。

相互邻接的第一层间连接部件130和第二层间连接部件140以通过表面布线图案111和背面布线图案121交替地折返的方式被连接。这样，第一层间连接部件130与第二层间连接部件140通过表面布线图案111和背面布线图案121而被串联连接。

背面布线图案121中的成为对第一层间连接部件130与第二层间连接部件140进行了串联连接的部件的端部的延长布线122、123被设置于背面保护部件120向比绝缘基材100靠面方向的一方延伸的位置。在背面保护部件120与表面保护部件110相比进一步较长地延伸的位置，背面布线图案121的延长布线122、123露出在外部空气。该延长布线122、123露出在外部空气的位置成为作为用于连接布线的端子而发挥功能的焊盘部124、125。

对于热通量传感器10而言，若在其厚度方向的一方的面与另一方的面之间产生热通量，则在第一以及第二层间连接部件130、140的一方的端部与另一方的端部产生温差。此时，因塞贝克效应而在第一以及第二层间连接部件130、140产生热电动势。热通量传感器10将该热电动势作为传感器信号(例如电压信号)输出。

接着，对热电偶片200的结构进行说明。

热电偶片200具有热电偶20、第一绝缘片210以及第二绝缘片220被一体化的构造。热电偶20由热电动势相互不同的金属构成的第一导体21和第二导体22通过焊接等而被接合，以便发挥塞贝克效应。第一导体21与第二导体22接合的位置成为用于检测温度的接合部23。此外，本实施方式第一导体21与第二导体22由金属箔构成。

第一绝缘片210由具有挠性的热塑性树脂膜或者热固化性树脂膜构成，具有板状。第一绝缘片210从和第一导体21和第二导体22排列的方向交叉的方向的一侧覆盖热电偶20。第二绝缘片220从与第一绝缘片210相反的一侧覆盖热电偶20。第一绝缘片210与第二绝缘片220相比沿面方向的一方被较长地形成，从第二绝缘片220向面方向的一方延伸。

在第一绝缘片210与第二绝缘片220相比较长地延伸的位置，构成热电偶20的第一导体21和第二导体22露出在外部空气。该第一导体21和第二导体22露出在外部空气的位置成为作为用于连接布线的端子而发挥功能的焊盘部24、25。

对于热电偶20而言，若接合部23与检测部30之间产生温差，则因塞贝克效应而在接合部23产生热电动势。热电偶20将该热电动势作为传感器信号(例如电压信号)输出。

热电偶片200被固定于表面保护部件110以及背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置。这里，构成热通量传感器10的绝缘基材100具有从热电偶片200侧的边12向层间连接部件130、140侧凹陷的凹部11。热电偶片200所具有的热电偶20的接合部23进入绝缘基材100所具有的凹部11。因此，热通量传感器10的第一以及第二层间连接部件130、140、与热电偶20的接合部23的距离接近。

另外，在本实施方式中，背面保护部件120在从绝缘基材100向面方向延伸的位置，向表面保护部件110侧弯曲，与表面保护部件110紧贴。热电偶片200，在表面保护部件110与背面保护部件120紧贴的位置，被固定于背面保护部件120中的与表面保护部件110相反的一侧。在该状态下，在热通量传感器10配置多个层间连接部件130、140的位置处的背面保护部件120中的与绝缘基材100相反的一侧的面120b、与在热电偶片200配置接合部23的位置处的热电偶片200中的与背面保护部件120相反的一侧的面200b对齐。

此外，在本说明书中在称为“两个面对齐”的情况下，除了两个面在同一平面上对齐的状态之外，还包含因制造公差或者随年限变化等而稍微错开的状态。

热电偶片200的厚度与绝缘基材100的厚度相同，或者比其薄。因此，对于热流测定装置1而言，设置热电偶片200的位置的厚度t1处于设置热通量传感器10的位置的厚度t2的范围内。

接下来，对热流测定装置1的制造方法进行说明。此外，该制造方法是同时制造多个热流测定装置的方法。

如图6所示，该制造方法包含：热电偶片形成工序s10、热通量传感器用部件准备工序s20、层叠体形成工序s30以及一体冲压工序s40。

首先，对热流测定装置1的制造方法中的热电偶片形成工序s10进行说明。在热电偶片形成工序s10中，通过图7所示的热电偶准备工序s11、热电偶层叠体形成工序s12、冲压工序s13以及切断工序s14，形成热电偶片200。

在热电偶准备工序s11中，准备由热电动势相互不同的金属箔构成的第一导体21和第二导体22，通过焊接使其前端彼此接合而形成接合部23。由此，准备热电偶20。

接下来，在热电偶层叠体形成工序s12中，如图8以及图9所示，在被形成为规定的尺寸的治具基座40之上配置第一离型纸51和第二绝缘片220。并且，从其上通过螺栓43将端部定位治具41以及中间定位治具42固定于治具基座40。作为第一离型纸51，例如使用由芳纶树脂等形成的热固化性树脂片或者热塑性树脂片。作为第二绝缘片220，例如使用在表面和背面具有粘合层的由芳纶树脂等形成的热固化性树脂片或者热塑性树脂片。另外，在端部定位治具41以及中间定位治具42设置有用于定位热电偶20的多个槽部44、45。与该多个槽部44、45相匹配，在第二绝缘片220上配置多个热电偶20。此外，多个热电偶20配置在分别设置于端部定位治具41以及中间定位治具42的多个槽部44、45排列的方向，并且配置为夹着中间定位治具42而面对。

接着，如图10所示，从第一离型纸51、第二绝缘片220以及热电偶20之上通过螺栓43将按压治具46固定在治具基座40。由此，防止第一离型纸51、第二绝缘片220以及热电偶20的位置偏移。然后，从治具基座40取下中间定位治具42。

接下来，如图11所示，在第一离型纸51、第二绝缘片220以及热电偶20之上配置第一绝缘片210。由此，形成热电偶20的层叠体。作为第一绝缘片210，例如使用在表面与背面具有粘合层的由芳纶树脂等形成的热固化性树脂片或者热塑性树脂片。

接着，如图12所示，将治具基座40设置于冲压机70，在第一绝缘片210之上进一步配置第二离型纸52和第一缓冲件61。作为第二离型纸52，例如使用由芳纶树脂等形成的热固化性树脂片或者热塑性树脂片。作为第一缓冲件61，例如使用特氟隆(注册商标)。

接下来，在冲压工序s13中，利用冲压机70在层叠方向上对热电偶20的层叠体进行加压并且加热，对第一绝缘片210、热电偶20以及第二绝缘片220进行压接。此时的冲压机70的压力例如是2mpa以上，温度是300℃以上。由此，第一绝缘片210和第二绝缘片220所具有的粘合层彼此接合，成为图13所示的状态的一体片201。

接着，在切断工序s14中，在图13的单点划线c1～c4所示的位置切断一体片201。由此，如图14所示，形成以规定的安装尺寸成型的热电偶片200。

接下来，对热流测定装置1的制造方法中的热通量传感器用部件准备工序s20进行说明。

如图15的(a)、(b)、(c)所示，在热通量传感器用部件准备工序s20中，准备绝缘基材100、表面布线图案111、表面保护部件110、背面布线图案121以及背面保护部件120。

如图15的(b)所示，绝缘基材100是为了构成热通量传感器10而将热电动势不同的多种导电性糊剂131、141埋入多个通孔101、102的部件。绝缘基材100可以由多层构成，或者也可由单层构成。

对该绝缘基材100的制造方法的一个例子进行说明。首先，通过钻头或者激光等在绝缘基材100形成多个第一通孔101。对该多个第一通孔101，填充用于通过固相烧结而形成第一层间连接部件130的第一导电性糊剂131。此外，作为向第一通孔101填充第一导电性糊剂131的方法(装置)也可采用本申请人的jp特愿2010-50356号中所记载的方法(装置)。

简单地进行说明，在铺设于未图示的保持台上的未图示的吸附纸之上配置绝缘基材100。而且，使第一导电性糊剂131熔融并且向第一通孔101填充第一导电性糊剂131。由此，第一导电性糊剂131的有机溶剂的大部分被吸附纸吸附，在第一通孔101紧密接触地配置合金的粉末。

此外，作为第一导电性糊剂131使用将金属原子维持了规定的晶体构造的bi-sb-te合金的粉末加入石蜡等有机溶剂并进行了糊剂化的导电性糊剂。

接下来，通过钻头或者激光等在绝缘基材100形成多个第二通孔102。多个第二通孔102分别形成为位于多个第一通孔101中的相邻的两个第一通孔101之间。向该多个第二通孔102，填充用于通过固相烧结而形成第二层间连接部件140的第二导电性糊剂141。第二导电性糊剂141的填充能够以与上述第一导电性糊剂131的填充方法相同的方法来进行。

此外，作为第二导电性糊剂141使用将与构成第一导电性糊剂131的金属原子不同的金属原子维持了规定的晶体构造的bi-te合金的粉末加入松油烯等有机溶剂并进行了糊剂化的导电性糊剂。此外，作为第二导电性糊剂141的有机溶剂，也可使用石蜡等。

如图15的(a)所示，表面布线图案111与多个导电性糊剂131、141的绝缘基材100的厚度方向的一方的端部彼此连接。另外，表面保护部件110覆盖绝缘基材100的厚度方向的一方的面和表面布线图案111。表面保护部件110在面方向比绝缘基材100长。

对该表面布线图案111与表面保护部件110的制造方法的一个例子进行说明。首先，在表面保护部件110中的至少与绝缘基材100对置的面形成铜箔等。然后，适当地对该铜箔刻画图案，由此对表面保护部件110形成表面布线图案111。

如图15的(c)所示，背面布线图案121与多个导电性糊剂131、141的绝缘基材100的厚度方向的另一方的端部彼此连接。另外，背面保护部件120覆盖绝缘基材100的厚度方向的另一方的面和背面布线图案121。背面保护部件120在面方向比绝缘基材100以及表面保护部件110长。

对该背面布线图案121和背面保护部件120的制造方法的一个例子进行说明。首先，在背面保护部件120中的至少与绝缘基材100对置的面形成铜箔等。然后，适当地对该铜箔刻画图案，由此对背面保护部件120形成背面布线图案121。

接着，对热流测定装置1的制造方法中的层叠体形成工序s30进行说明。

如图16以及图17所示，在冲压机的下侧冲压板71之上配置第三离型纸53，在其上配置图14所示的热电偶片200。接着，在配置于下侧冲压板71之上的第三离型纸53之上和热电偶片200之上，层叠形成有背面布线图案121的背面保护部件120。然后，在背面布线图案121之上按顺序层叠绝缘基材100、以及形成有表面布线图案111的表面保护部件110。并且，在表面保护部件110之上配置第四离型纸54和第二缓冲件62。此外，作为第三以及第四离型纸53、54，例如使用由芳纶树脂等形成的热固化性树脂片或者热塑性树脂片。另外，作为第二缓冲件62，例如使用特氟隆。

由此，热电偶片200，在表面保护部件110与背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置，被配置于背面保护部件120中的与表面保护部件110相反的一侧。此时，成为使背面保护部件120的位于与绝缘基材100相反的一侧的面120b中的至少配置了导电性糊剂131、141的位置、和热电偶片200的与背面保护部件120相反的一侧的面200b中的至少配置了接合部23的位置对齐的状态。此外，优选成为使背面保护部件120的位于与绝缘基材100相反的一侧的面120b的整个面、和热电偶片200的与背面保护部件120相反的一侧的面200b的整个面对齐的状态。另外，以使热电偶片200所具有的热电偶20的接合部23进入绝缘基材100所具有的凹部11的方式，使接合部23与导电性糊剂131、141接近地配置。这样，形成层叠体。

此外，在本说明书中在称为“成为使两个位置对齐的状态”的情况下，除了使两个位置在同一平面上对齐之外，也包含因制造公差等而稍稍错开的状态。另外，在称为“成为使整个面对齐的状态”的情况下，除了使整个面在同一平面上对齐之外，也包含因制造公差等而稍稍错开的状态。

接下来，对热流测定装置1的制造方法中的一体冲压工序s40进行说明。在一体冲压工序s40中，在真空中沿层叠方向对被配置于冲压机的下侧冲压板71与上侧冲压板72之间的层叠体进行加压并且加热。此时的冲压机的压力例如是10mpa以上，温度是320℃以上。由此，被埋入绝缘基材100的多个通孔101、102的多个第一以及第二导电性糊剂131、141固体烧结而成为多个第一以及第二层间连接部件130、140。另外，第一以及第二层间连接部件130、140和表面布线图案111与背面布线图案121电连接。并且，绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120以及热电偶片200被压接。通过该一次的一体冲压工序s40，层叠体被一体化，热通量传感器10与热电偶20被形成为一体。

此外，通过上述制造方法制造出的多个热流测定装置在后面的工序被分割为单个的热流测定装置1。

以上已说明的第一实施方式热流测定装置1实现以下的作用效果。

(1)对于第一实施方式热流测定装置1而言，热电偶片200被固定于表面保护部件110或者背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置。

由此，假设与在厚度方向层叠地配置热通量传感器10和热电偶20的构成比较，能够使热流测定装置1的厚度变薄。因此，在测定对象物2的表面3安装热流测定装置1时，能够抑制该测定对象物2的表面3的附近的气流的扰乱。因此，热流测定装置1能够基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，减少因外部气温的变化等导致的温度漂移，正确地检测测定对象物2的热流。

另外，在表面保护部件110或者背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置固定热电偶片200，从而能够在面方向上接近的位置设置热通量传感器10和热电偶20。因此，热通量传感器10和热电偶20分别检测测定对象物2的大致相同的位置的热流以及温度。因此，热电偶20的信号和热通量传感器10的信号成为对应的信号。其结果是，热流测定装置1能够根据热通量传感器10的信号减少温度漂移的影响。

(2)在第一实施方式中，使在热通量传感器10配置多个层间连接部件130、140的位置处的背面保护部件120中的与绝缘基材100相反的一侧的面120b、和在热电偶片200配置接合部23的位置处的热电偶片200中的与背面保护部件120相反的一侧的面200b对齐。

由此，在将热流测定装置1安装于测定对象物2的表面3时，能够在测定对象物2的表面3使热通量传感器10与热电偶20的接合部23接近，并且能够使热通量传感器10及热电偶片200与测定对象物2的表面3紧贴。因此，热流测定装置1能够基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，正确地检测测定对象物2的热流特性。

(3)在第一实施方式中，设置有热电偶片的位置的厚度t1处于设置有热通量传感器10的位置的厚度t2的范围内。

由此，能够在热通量传感器10的厚度t2的范围内使热流测定装置1的厚度变薄。因此，在测定对象物2的表面3安装热流测定装置1时，能够抑制该测定对象物2的表面3的附近的气流的扰乱。

(4)在第一实施方式中，热电偶片200所具有的热电偶20的接合部23进入到绝缘基材100所具有的凹部11。

由此，热流测定装置1使热通量传感器10的层间连接部件130、140与热电偶20的接合部23的距离接近，从而能够测定测定对象物2的大致同一位置的热流以及温度。因此，热流测定装置1能够基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，正确地检测测定对象物2的热流特性。

第一实施方式热流测定装置1的制造方法实现以下的作用效果。

(5)在第一实施方式热流测定装置1的制造方法中，在表面保护部件110和背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置，在背面保护部件120中的与表面保护部件110相反的一侧配置热电偶片200并形成层叠体，在层叠方向对该层叠体进行加压并且加热。此时，使导电性糊剂131、141固体烧结而成为层间连接部件130、140。并且，使层间连接部件130、140与表面布线图案111和背面布线图案121电连接，且将绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120以及热电偶片200压接。由此，热通量传感器10和热电偶20被形成为一体。

由此，能够使热流测定装置1所具备的热通量传感器10的位置的厚度与热电偶片200的位置的厚度一致，且能够使热流测定装置1的厚度变薄。因此，在测定对象物2的表面3安装了热流测定装置1的情况下，能够抑制该测定对象物2的表面3的附近的气流的扰乱。因此，热流测定装置1能够基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，减少因外部气温的变化等引起的温度漂移，正确地检测测定对象物2的热流。

另外，根据该制造方法，能够通过对绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120以及热电偶片200等进行一次冲压加工，形成热流测定装置1。因此，能够抑制绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120以及热电偶片200等部件产生皱折、间隙等。

(6)在第一实施方式制造方法中，在对层叠体进行一体冲压工序s40时，成为使背面保护部件120的位于与绝缘基材100相反的一侧的面120b中的至少配置了导电性糊剂131、141的位置、和热电偶片200的与背面保护部件120相反的一侧的面200b中的至少配置了接合部23的位置对齐的状态。

由此，在将热流测定装置1安装于测定对象物2的表面3的情况下，能够使热通量传感器10与热电偶20的接合部23相对于测定对象物2的表面3接近，并且能够使热通量传感器10及热电偶片200与测定对象物2的表面3紧贴。因此，热流测定装置1能够基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，正确地检测测定对象物2的热流特性。

(7)在第一实施方式制造方法中，在进行层叠体形成工序s30时，使热电偶片200所具有的热电偶20的接合部23进入到绝缘基材100所具有的凹部11。

由此，热流测定装置1能够使热通量传感器10的层间连接部件130、140与热电偶20的接合部23的距离接近，所以能够测定测定对象物2的大致同一位置的热流以及温度。因此，热流测定装置1能够基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，正确地检测测定对象物2的热流特性。

(8)在第一实施方式制造方法中，在热电偶片形成工序s10时，在层叠方向上对在热电偶20的一侧配置第一绝缘片210且在另一侧配置第二绝缘片220而形成的热电偶20的层叠体进行加压并且加热，将第一绝缘片210、热电偶20以及第二绝缘片220压接。

由此，即使在作为热电偶20而使用了细的部件的情况下，也能够容易地进行该操作。因此，在表面保护部件110与背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置配置热电偶片200时，能够正确且容易地进行热电偶片200相对于热通量传感器10的定位。

(第二实施方式)

对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式是相对于第一实施方式改变了热电偶片200的配置的实施方式，其它部分与第一实施方式相同，所以仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图18以及图19所示，构成第二实施方式热流测定装置1的热电偶片200在表面保护部件110和背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置，被固定于表面保护部件110与背面保护部件120之间。在该状态下，使在热通量传感器10配置多个层间连接部件130、140的位置处的背面保护部件120中的与绝缘基材100相反的一侧的面120b、和在热电偶片200配置接合部23的位置处的背面保护部件120中的与热电偶片200相反的一侧的面120b对齐。

此外，在热电偶片200与背面保护部件120之间设置有防短路用绝缘片230。该防短路用绝缘片230防止热电偶片200所具有的热电偶20的焊盘部24、25、与背面布线图案121从热电偶片200所具有的第二绝缘片220露出的焊盘部124、125短路。

热电偶片200与防短路用绝缘片230合在一起的厚度与绝缘基材100的厚度相同，或者比其薄。因此，对于热流测定装置1而言，设置有热电偶片200的位置的厚度t1处于设置有热通量传感器10的位置的厚度t2的范围内。

接下来，对第二实施方式热流测定装置1的制造方法进行说明。

第二实施方式制造方法与第一实施方式相同，包含：热电偶片形成工序s10、热通量传感器用部件准备工序s20、层叠体形成工序s30以及一体冲压工序s40。热电偶片形成工序s10、热通量传感器用部件准备工序s20以及一体冲压工序s40与第一实施方式中已说明的工序相同。

在第二实施方式的层叠体形成工序s30中，如图20所示，在配置于冲压机的下侧冲压板71之上的第三离型纸53上，配置形成有背面布线图案121的背面保护部件120。在背面保护部件120置上，排列配置绝缘基材100和热电偶片200，在其上配置形成了表面布线图案111的表面保护部件110，进而在其上配置第四离型纸54和第二缓冲件62。

由此，热电偶片200在表面保护部件110和背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置，被配置于表面保护部件110与背面保护部件120之间。此时，成为使背面保护部件120的位于与绝缘基材100相反的一侧的面120b中的至少配置了导电性糊剂131、141的位置、和背面保护部件120的与热电偶片200相反的一侧的面120b中的至少配置了接合部23的位置在大致同一平面上对齐的状态。此外，优选成为使背面保护部件120的位于与绝缘基材100相反的一侧的面120b的整个面、和背面保护部件120的与热电偶片200相反的一侧的面120b的整个面对齐的状态。另外，以热电偶片200所具有的热电偶20的接合部23进入到绝缘基材100所具有的凹部11的方式，使接合部23与导电性糊剂131、141接近地配置。这样，形成层叠体。

接下来，在一体冲压工序s40中，在真空中沿层叠方向对被配置于冲压机的下侧冲压板71与上侧冲压板72之间的层叠体进行加压并且加热。由此，被埋入绝缘基材100的多个通孔101、102的多个第一以及第二导电性糊剂131、141固体烧结而成为多个第一以及第二层间连接部件130、140。另外，使第一以及第二层间连接部件130、140与表面布线图案111和背面布线图案121电连接。并且，将绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120以及热电偶片200压接。通过该一次的一体冲压工序s40，层叠体被一体化，热通量传感器10和热电偶20被形成为一体。

对于以上说明的第二实施方式热流测定装置1而言，使在热通量传感器1配置多个层间连接部件130、140的位置处的背面保护部件120中的与绝缘基材100相反的一侧的面120b、和在热电偶片200配置接合部23的位置处的背面保护部件120中的与热电偶片200相反的一侧的面120b对齐。

根据该结构，假设与热通量传感器10中在与测定对象物2相反的一侧的面层叠地设置热电偶20的构成比较，能够使热电偶20的接合部23与测定对象物2的表面3接近。另外，能够使热通量传感器10及热电偶片200与测定对象物2的表面3紧贴。因此，热流测定装置1能够基于热通量传感器10的输出信号和热电偶20的输出信号，正确地检测测定对象物2的热流特性。

(第三实施方式)

对本发明的第三实施方式进行说明。第三实施方式是相对于第一实施方式改变了热电偶片200所具有的热电偶20的结构的实施方式，其它内容与第一、第二实施方式相同，所以仅就与第一、第二实施方式不同的部分进行说明。

在图21中，示出了构成热流测定装置1的热电偶片200所具有的热电偶20。热电偶20是由热电动势相互不同的金属箔构成的第一导体21与第二导体22通过焊接等而被接合的部件。第一导体21与第二导体22被接合的地方成为用于检测温度的接合部23。第一导体21在与接合部23相反的一侧的端部具有布线连接用的第一焊盘部24。另外，第二导体22在与接合部23相反的一侧的端部具有布线连接用的第二焊盘部25。这里，第三实施方式的热电偶20中，除去第一焊盘部24的第一导体21的宽度w1比第一焊盘部24的宽度w2小。另外，除去第二焊盘部25的第二导体22的宽度w3比第二焊盘部25的宽度w4小。对于热电偶20而言，若在接合部23与检测部30之间产生温差，则将因塞贝克效应而在接合部23产生的热电动势作为传感器信号输出。

在第三实施方式中，通过上述结构，能够使除去第一焊盘部24的第一导体21的热容量减小，使除去第二焊盘部25的第二导体22的热容量减小。因此，热电偶20在接合部23与检测部30之间产生温差时，能够抑制该接合部23的热向第一导体21和第二导体22传递的情况。因此，能够抑制接合部23所产生的热电动势因从接合部23向第一导体21和第二导体22的传热而变小的情况，所以热电偶20能够正确地检测接合部23的温度。

此外，在第三实施方式中，也与第一、第二实施方式相同，通过第一绝缘片210和第二绝缘片220从两面覆盖热电偶20，从而形成热电偶片200。因此，即使在使除去第一焊盘部24的第一导体21的宽度w1、和除去第二焊盘部25的第二导体22的宽度w3变小的情况下，也能够容易地进行热电偶片200的操作。因此，在表面保护部件110和背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置配置热电偶片200时，能够正确且容易地进行热电偶片200相对于热通量传感器10的定位。

(第四实施方式)

对本发明的第四实施方式进行说明。第四实施方式也是相对于第一实施方式改变了热电偶片200所具有的热电偶20的结构的实施方式，其它内容与第一、第二实施方式相同，仅就与第一、第二实施方式不同的部分进行说明。

在图22中，示出了构成热流测定装置1的热电偶片200所具有的热电偶20。热电偶20是由热电动势相互不同的线状部件构成的第一导体21和第二导体22通过焊接等而被接合的部件。第一导体21与第二导体22被接合的地方成为用于检测温度的接合部23。在第一导体21的与接合部23相反的一侧的端部通过焊接等安装有布线连接用的第一焊盘26。另外，在第二导体22的与接合部23相反的一侧的端部通过焊接等安装有布线连接用的第二焊盘27。由线状部件构成的第一导体21的宽度w5比第一焊盘26的宽度w6小。另外，由线状部件构成的第二导体22的宽度w7比第二焊盘27的宽度w8小。对于热电偶20而言，若在接合部23与检测部30之间产生温差，则将因塞贝克效应而在接合部23产生的热电动势作为传感器信号输出。

在第四实施方式中，通过上述结构，能够使第一导体21的热容量减小，能够使第二导体22的热容量减少。因此，热电偶20在接合部23与检测部30之间产生温差时，能过抑制该接合部23的热向第一导体21与第二导体22传递的情况。因此，能够抑制因向第一导体21与第二导体22的传热而接合部23所产生的热电动势变小的情况，所以热电偶20能够正确地检测接合部23的温度。

此外，在第四实施方式中也与第一～第三实施方式相同，通过第一绝缘片210和第二绝缘片220从两面覆盖热电偶20，从而形成热电偶片200。因此，即使在使第一导体21的宽度w5和第二导体22的宽度w7变小的情况下，也能够容易地进行热电偶片200的操作。因此，在表面保护部件110和背面保护部件120从绝缘基材100向面方向延伸的位置配置热电偶片200时，能够正确且容易地进行热电偶片200相对于热通量传感器10的定位。

(其它实施方式)

本发明并不限定于上述实施方式，技术方案所记载的范围内能够进行适当的改变。另外，上述各实施方式并不是相互没有关系的，除了明确地不能组合的情况，能够进行适当的组合。另外，在上述各实施方式中，构成实施方式的要素除了特别地明示了是必须的情况以及被认为在原理上是明显必须的情况等，当然并不是必须的。另外，在上述各实施方式中，在言及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下，除了特别地明示了是必须的情况以及在原理上是明显地被限定为特定的数量的情况等，并不限定于其特定的数量。另外，在上述各实施方式中，在言及构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别地明示了是必须的情况以及在原理上被限定于特定的形状、位置关系等的情况等，并不限定于其形状、位置关系等。

例如在上述实施方式中，虽在测定对象物的表面安装并使用热流测定装置，但也可将热流测定装置埋入测定对象物的内部来使用。

(总结)

根据上述实施方式一部分或者全部所示的第一观点，热流测定装置具备热通量传感器以及热电偶片。热通量传感器具有：多个导电体、表面布线图案、背面布线图案、表面保护部件以及背面保护部件，并检测在厚度方向的一方的面与另一方的面之间流动的热通量。多个导电体由板状的绝缘基材、热电动势不同的金属构成并被埋入到在绝缘基材的厚度方向上贯通的多个通孔。表面布线图案与多个导电体的绝缘基材的厚度方向的一方的端部彼此连接。背面布线图案与多个导电体的绝缘基材的厚度方向的另一方的端部彼此连接。表面保护部件覆盖绝缘基材的厚度方向的一方的面和表面布线图案。背面保护部件覆盖绝缘基材的厚度方向的另一方的面和背面布线图案。热电偶片具有热电偶、第一绝缘片以及第二绝缘片，并检测接合部的温度。热电偶具有由热电动势不同的金属构成的第一导体与第二导体被接合而得的接合部。第一绝缘片从和第一导体与第二导体排列的方向而交叉的方向的一侧覆盖热电偶。第二绝缘片从与第一绝缘片相反的一侧覆盖热电偶。该热电偶片被固定于表面保护部件以及背面保护部件从绝缘基材向面方向延伸的位置。

根据第二观点，热电偶片在从表面保护部件与背面保护部件从绝缘基材向面方向延伸的位置，被固定于背面保护部件中的与表面保护部件相反的一侧。在热通量传感器配置多个导电体的位置处的背面保护部件中的与绝缘基材相反的一侧的面、和在热电偶片配置接合部的位置处的热电偶片中的与背面保护部件相反的一侧的面对齐。

由此，在将热流测定装置安装于测定对象物的表面时，能够使热通量传感器与热电偶的接合部相对于测定对象物的表面接近，并且能够使热通量传感器及热电偶片与测定对象物的表面紧贴。因此，热流测定装置能够基于热通量传感器的输出信号与热电偶的输出信号，正确地检测测定对象物的热流特性。

根据第三观点，热电偶片在表面保护部件与背面保护部件从绝缘基材向面方向延伸的位置，被固定于表面保护部件与背面保护部件之间。在热通量传感器配置多个导电体的位置处的背面保护部件中的与绝缘基材相反的一侧的面、和在热电偶片配置接合部的位置处的背面保护部件中的与热电偶片相反的一侧的面对齐。

根据该结构，假设与在热通量传感器中的与测定对象物相反的一侧的面层叠地设置热电偶的构成比较，能够使热电偶的接合部与测定对象物的表面接近。另外，能够使热通量传感器及热电偶片与测定对象物的表面紧贴。因此，热流测定装置能够基于热通量传感器的输出信号与热电偶的输出信号，正确地检测测定对象物的热流特性。

根据第四观点，设置有热电偶片的位置的厚度处于设置有热通量传感器的位置的厚度的范围内。

由此，能够在热通量传感器的厚度的范围内使热流测定装置的厚度变薄。因此，在测定对象物的表面安装了热流测定装置时，能够抑制该测定对象物的表面附近的气流的扰乱。

根据第五观点，绝缘基材具有从热电偶片侧的边向导电体侧凹陷的凹部。热电偶片所具有的热电偶的接合部进入到绝缘基材所具有的凹部。

由此，热流测定装置使热通量传感器的导电体与热电偶的接合部的距离接近，从而能够测定测定对象物的大致同一位置的热流以及温度。因此，热流测定装置能够基于热通量传感器的输出信号与热电偶的输出信号，正确地检测测定对象物的热流特性。

根据第六观点，热电偶的第一导体和第二导体由金属箔构成。第一导体在与接合部相反的一侧的端部具有布线连接用的第一焊盘部。第二导体在与接合部相反的一侧的端部具有布线连接用的第二焊盘部。除去第一焊盘部的第一导体的宽度比第一焊盘部的宽度小。除去第二焊盘部的第二导体的宽度比第二焊盘部的宽度小。

由此，能够使除去第一焊盘部的第一导体的热容量减小，使除去第二焊盘部的第二导体的热容量减少。因此，能够抑制接合部的热向第一导体与第二导体传递的情况。因此，热电偶能够正确地检测接合部的温度。

根据第七观点，热电偶的第一导体和第二导体由线状部件构成。在第一导体的与接合部相反的一侧的端部安装有布线连接用的第一焊盘。在第二导体的与接合部相反的一侧的端部安装有布线连接用的第二焊盘。

由此，第一导体与第二导体的热容量变小，所以能够抑制接合部的热向第一导体与第二导体传递的情况。因此，热电偶能够正确地检测接合部的温度。