熱式流量計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種熱式流量計,能夠提高設置于熱式流量計的溫度檢測器的測量精度,該熱式流量計的特征在于,包括:用于使在主通路流動的被測量氣體(30)流動的副通路;和具有測量在上述副通路流動的被測量氣體(30)的流量的流量測量電路和檢測上述被測量氣體的溫度的溫度檢測部(452)的電路封裝(400),并且,上述電路封裝(400)在其內部具有以包覆上述流量測量電路的方式由樹脂模塑而成形的電路封裝主體和由樹脂模塑而成形的突出部(424),在上述突出部(424)的前端部設置上述溫度檢測部(452),上述突出部的至少上述前端部從上述殼體(302)向外突出。
【專利說明】熱式流量計
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及熱式流量計。
【背景技術】
[0002]在測量氣體的流量的同時測量上述氣體的溫度,將測量出的流量和氣體的溫度用作控制參數(shù)進行控制,通過在測量出的氣體流量之外還將上述氣體溫度用于控制,能夠提高控制精度。在例如用于驅動車輛的內燃機的控制中,在導入到上述內燃機的吸入空氣量之外還測量吸氣溫度,用于上述內燃機的燃料供給量的運算和點火時間的運算,由此提高控制精度。測量氣體的流量的熱式流量計和測量氣體的溫度的吸氣溫度傳感器分開設置,使用分開設置的線路進行測量。但是,已知集中這些熱式流量計和吸氣溫度傳感器,作為一個測量裝置設置在例如內燃機的吸氣管中的技術。該測量裝置具有熱式流量計和吸氣溫度傳感器這兩個電路,氣體的流量由熱式流量計測量,吸氣溫度由安裝于熱式流量計的吸氣溫度傳感器檢測。這樣的技術例如公開于日本特開2008 — 209243號公報。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2008-209243號公報
【發(fā)明內容】
[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]專利文獻I中公開的技術是,測量氣體的流量和氣體的溫度的各檢測元件分別單獨地配置于被測量氣體內,并且各個元件單獨地在被測量氣體內電連接。像這樣以在被測量氣體中分別連接的狀態(tài)配置,在維持可靠性的方面存在各種問題。僅是將測量氣體的流量的流量計和測量氣體的溫度的溫度傳感器設置在一個裝置中,難以維持可靠性和溫度檢測的高測量精度。希望在確??煽啃缘耐瑫r對于溫度檢測得到高測量精度。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠維持溫度檢測的可靠性、對于溫度檢測能夠維持高測量精度的、具有氣體溫度檢測部的熱式流量計。
[0009]用于解決課題的技術方案
[0010]用于解決上述課題的本發(fā)明的熱式流量計包括:將在主通路流動的被測量氣體取入,使該被測量氣體在其中流動的副通路;電路封裝,該電路封裝具有在與在上述副通路流動的被測量氣體之間進行熱傳遞由此測量流量的流量測量電路和檢測上述被測量氣體的溫度的溫度檢測部;和箱體,該箱體設置有輸出表示上述流量的電信號和表示上述被測量氣體的溫度的電信號的外部端子,并且支承上述電路封裝,上述箱體具有支承上述電路封裝的樹脂制的殼體,上述電路封裝具有由樹脂包覆上述流量測量電路和上述溫度檢測部的結構,上述溫度檢測部具有從電路封裝主體突出的突出部,上述突出部的至少前端部從上述殼體向外突出。
[0011]進而,熱式流量計包括:將在主通路流動的被測量氣體取入,使該被測量氣體在其中流動的副通路;電路封裝,該電路封裝具有在與在上述副通路流動的被測量氣體之間進行熱傳遞由此測量流量的流量測量電路和檢測上述被測量氣體的溫度的溫度檢測部;和箱體,該箱體設置有輸出表示上述流量的電信號和表示上述被測量氣體的溫度的電信號的外部端子,并且支承上述電路封裝,上述箱體具有支承上述電路封裝的樹脂制的殼體,上述殼體包括具有上述副通路的第I殼體和位于比上述第I殼體更靠上述凸緣側的位置的第2殼體,在上述第I殼體與上述第2殼體之間設置用于使流過上述主通路的上述被測量氣體流動的氣體通路,上述電路封裝具有由樹脂包圍上述流量測量電路和上述溫度檢測部的結構,上述溫度檢測部具有從電路封裝主體突出的突出部,上述突出部的至少前端部設置在上述殼體之外,設置在上述第I殼體與上述第2殼體之間的上述氣體通路的開口,設置于上述突出部的位置。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種能夠維持溫度檢測的可靠性、對于溫度檢測能夠維持高測量精度的、具有氣體溫度檢測部的熱式流量計。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是表示在內燃機控制系統(tǒng)中使用本發(fā)明的熱式流量計的一個實施例的系統(tǒng)圖。
[0015]圖2是表示熱式流量計的外觀的圖,圖2(A)是左側視圖,圖2(B)是主視圖。
[0016]圖3是表示熱式流量計的外觀的圖,圖3(A)是右側視圖,圖3(B)是后視圖。
[0017]圖4是表不熱式流量計的外觀的圖,圖4(A)是俯視圖,圖4(B)是底視圖。
[0018]圖5是表示熱式流量計的殼體的圖,圖5 (A)是殼體的左側視圖,圖5 (B)是殼體的主視圖。
[0019]圖6是表示熱式流量計的殼體的圖,圖6 (A)是殼體的右側視圖,圖6 (B)是殼體的后視圖。
[0020]圖7是表示配置于副通路的流路面的狀態(tài)的局部放大圖。
[0021]圖8是表示正面罩的外觀的圖,圖8(A)是左側視圖,圖8(B)是主視圖,圖8(C)是俯視圖。
[0022]圖9是表示背面罩304的外觀的圖,圖9 (A)是左側視圖,圖9 (B)是主視圖,圖9 (C)是俯視圖。
[0023]圖10是端子連接部的局部放大圖。
[0024]圖11是電路封裝的外觀圖,圖11⑷是左側視圖,圖11⑶是主視圖,圖11 (C)是后視圖。
[0025]圖12是表示在電路封裝的框架框裝載有電路部件的狀態(tài)的圖。
[0026]圖13是說明將隔膜和隔膜內部的空隙與開口連接的連通路的說明圖。
[0027]圖14是表示第I樹脂模塑工序后的電路封裝的狀態(tài)的圖。
[0028]圖15是表示圖11所示的電路封裝的另一實施例的圖,圖15(A)是電路封裝的正面,圖15⑶是后視圖。
[0029]圖16是表示電路封裝的生產工序的概要的圖。
[0030]圖17是表示熱式流量計的生產工序的概要的圖。
[0031]圖18是表示熱式流量計的生產工序的另一實施例的概要的圖。
[0032]圖19是表示熱式流量計的流量檢測電路的電路圖。
[0033]圖20是說明流量檢測電路的流量檢測部的說明圖。
[0034]圖21是表示構成熱式流量計的殼體的另一實施例的主視圖。
[0035]圖22是表示檢測被測量氣體的溫度的另一實施例圖。
[0036]圖23是表示溫度檢測部的另一實施例的圖。
【具體實施方式】
[0037]以下說明的用于實施發(fā)明的方式(以下記為實施例),解決了作為實際產品期望解決的各種課題,特別是解決了作為測量車輛的吸入空氣量的測量裝置使用時期望解決的各種課題,達到了各種效果。下述實施例所解決的各種課題中的一個是記載在上述的發(fā)明要解決的課題的欄中的內容,此外,下述實施例達到的各種效果中的一個是記載在發(fā)明效果欄中的效果。關于下述實施例所解決的各種課題,進一步關于利用下述實施例達到的各種效果,在下述實施例的說明中敘述。由此在下述實施例中敘述的實施例所解決的課題和效果,也記載了發(fā)明要解決的課題欄、發(fā)明效果欄的內容以外的內容。
[0038]在以下的實施例中,相同附圖標記在不同的附圖中表示相同的結構,達到相同的作用效果。對于已經(jīng)說明的結構,僅在圖中標注附圖標記,而省略說明。
[0039]1.在內燃機控制系統(tǒng)中使用本發(fā)明的熱式流量計的一個實施例
[0040]圖1是表示在電子燃料噴射方式的內燃機控制系統(tǒng)中應用本發(fā)明的熱式流量計的一個實施例的系統(tǒng)圖?;诰哂邪l(fā)動機氣缸112和發(fā)動機活塞114的內燃機110的動作,吸入空氣作為被測量氣體30從濾氣器122吸入,經(jīng)由作為主通路124的例如吸氣體(body,主體)、節(jié)流體(throttle body) 126、吸氣岐管(manifold) 128被引導至發(fā)動機氣缸112的燃燒室。被導入上述燃燒室的吸入空氣即被測量氣體30的流量,由本發(fā)明的熱式流量計300測量,基于測量出的流量由燃料噴射閥152供給燃料,與吸入空氣一同以混合氣的狀態(tài)被導入燃燒室。另外,在本實施例中,燃料噴射閥152設置于內燃機的吸氣口,噴射至吸氣口的燃料與作為吸入空氣的被測量氣體30 —同形成混合氣,經(jīng)由吸入閥116被導入燃燒室,燃燒而產生機械能。
[0041]近年來,在眾多的車輛中作為凈化排氣和提高燃燒率方面優(yōu)秀的方式,采用在內燃機的氣缸頭安裝燃料噴射閥152,從燃料噴射閥152向各燃燒室直接噴射燃料的方式。熱式流量計300除了在圖1所示的將燃料噴射至內燃機的吸氣口的方式之外,也能夠同樣用于向各燃燒室直接噴射燃料的方式。在兩種方式中,包括熱式流量計300的使用方法的控制參數(shù)的測量方法和包括燃料供給量、點火時間的內燃機的控制方法的基本概念大致相同,作為兩種方式的代表例,在圖1中表不向吸氣口噴射燃料的方式。
[0042]導入燃燒室的燃料和空氣,成為燃料和空氣的混合狀態(tài),通過火花塞154的火花點火而爆發(fā)性地燃燒,產生機械能。燃燒后的氣體從排氣閥118被引導至排氣管,作為排出氣體24從排氣管向車外排出。被導入上述燃燒室的吸入空氣即被測量氣體30的流量,通過開度基于加速踏板(accelerator pedal)的操作而變化的節(jié)流閥132進行控制?;诒粚肷鲜鋈紵业奈肟諝獾牧髁靠刂迫剂瞎┙o量,駕駛員控制節(jié)流閥132的開度來控制導入上述燃燒室的吸入空氣的流量,由此能夠控制內燃機產生的機械能。
[0043]1.1內燃機控制系統(tǒng)的控制的概要
[0044]從濾氣器122吸入的在主通路124中流動的吸入空氣即被測量氣體30的流量和溫度,由熱式流量計300測量,表示吸入空氣的流量和溫度的電信號從熱式流量計300輸入到控制裝置200。此外,測量節(jié)流閥132的開度的節(jié)流角度傳感器144的輸出被輸入到控制裝置200,進而,為了測量內燃機的發(fā)動機活塞114、吸入閥116、排氣閥118的位置、狀態(tài)以及內燃機的旋轉速度,旋轉角度傳感器146的輸出被輸入到控制裝置200。為了根據(jù)排出氣體24的狀態(tài)測量燃料量和空氣量的混合比的狀態(tài),氧傳感器148的輸出被輸入到控制裝置200。
[0045]控制裝置200基于作為熱式流量計300的輸出的吸入空氣的流量和基于旋轉角度傳感器146的輸出測量出的內燃機的旋轉速度,運算燃料噴射量和點火時間。基于這些運算結果,控制從燃料噴射閥152供給的燃料量、由火花塞154點火的點火時間。燃料供給量、點火時間實際上進一步基于由熱式流量計300測量的吸氣溫度、節(jié)流角度的變化狀態(tài)、發(fā)動機旋轉速度的變化狀態(tài)、由氧傳感器148測量出的空燃比的狀態(tài)而精確地被控制。控制裝置200進一步在內燃機的空轉狀態(tài)中由空轉空氣控制閥156控制旁通節(jié)流閥132的空氣量,控制空轉狀態(tài)中的內燃機的旋轉速度。
[0046]1.2具有吸入空氣的溫度檢測功能的熱式流量計的測量精度提高和裝載環(huán)境
[0047]內燃機的主要控制量即燃料供給量和點火時間均是以熱式流量計300的輸出為主參數(shù)進行運算的。此外,根據(jù)需要基于吸入空氣的溫度進行控制參數(shù)的修正等。熱式流量計300的測量精度的提高、經(jīng)久變化的抑制、可靠性的提高,對于車輛的控制精度的提高和可靠性的確保來說是很重要的。特別是,近年來,關于節(jié)省車輛燃料的期望非常高,另外關于凈化排出氣體的期望也非常高。為了滿足這些期望,提高由熱式流量計300測量的吸入空氣的流量的測量精度是極為重要的。此外,熱式流量計300維持高可靠性也非常重要。
[0048]裝載熱式流量計300的車輛在溫度變化大的環(huán)境中使用,而且會在風雨、雪中使用。在車輛行駛于雪道的情況下,就會行駛在散布有防凍劑的道路。熱式流量計300優(yōu)選也考慮到對其使用環(huán)境中的溫度變化、塵埃、污染物質等的對策。進一步,熱式流量計300設置于承受內燃機的振動的環(huán)境中。也要求對于振動維持高可靠性。
[0049]此外,熱式流量計300安裝于受到來自內燃機的發(fā)熱的影響的吸氣管中。因此,內燃機的發(fā)熱經(jīng)由作為主通路124的吸氣管,傳遞至熱式流量計300。熱式流量計300通過與被測量氣體進行熱傳遞,測量被測量氣體的流量,因此盡可能地抑制來自外部的熱的影響是很重要的。
[0050]裝載于車輛的熱式流量計300,如以下所說明的那樣,不僅是解決在發(fā)明要解決的課題欄中記載的課題,達到發(fā)明效果欄中記載的效果,如以下所說明的那樣,充分考慮到上述各種課題,解決作為產品被要求的各種課題,達到各種效果。熱式流量計300所解決的具體課題和達到的具體效果在以下的實施例的記載中進行說明。
[0051]2.熱式流量計300的結構
[0052]2.1熱式流量計300的外觀構造
[0053]圖2和圖3、圖4是表示熱式流量計300的外觀的圖,圖2 (A)是熱式流量計300的左側視圖,圖2(B)是主視圖,圖3(A)是右側視圖,圖3(B)是后視圖,圖4(A)是俯視圖,圖4(B)是底視圖。熱式流量計300具有箱體(case) 301,箱體301具有殼體(housing) 302、正面罩(cover) 303和背面罩304。殼體302具有:用于將熱式流量計300固定于作為主通路124的吸氣體的凸緣312 ;具有用于進行與外部設備的電連接的外部端子306的外部連接部305 ;和用于測量流量等的測量部310。在測量部310的內部,設置有用于生成副通路的副通路槽,進而在測量部310的內部設置有電路封裝400,該電路封裝400包括用于測量在主通路124流動的被測量氣體30的流量的流量檢測部602 (參照圖19)和用于測量在主通路124流動的被測量氣體30的溫度的溫度檢測部452。
[0054]2.2基于熱式流量計300的外觀構造的效果
[0055]熱式流量計300的入口 350設置在從凸緣312向主通路124的中心方向延伸的測量部310的前端側,因此不是將主通路124的內壁面附近的氣體取入到副通路,而能夠將從內壁面離開的接近中央部的部分的氣體取入到副通路。因此,熱式流量計300能夠測定從主通路124的內壁面離開的部分的氣體的流量和溫度,能夠抑制由于熱等的影響而導致的測量精度的下降。在主通路124的內壁面附近,容易受到主通路124的溫度的影響,成為被測量氣體30的溫度與氣體本來的溫度不同的狀態(tài),主通路124內的主氣體的平均狀態(tài)不同。特別是主通路124是發(fā)動機的吸氣體的情況下,受到來自發(fā)動機的熱的影響,多會維持為高溫。因此主通路124的內壁面附近的氣體的溫度與主通路124的本來的氣溫相比高出很多,成為導致測量精度下降的主要原因。
[0056]在主通路124的內壁面附近流體阻力大,與主通路124的平均流速相比,流速低。因此當將主通路124的內壁面附近的氣體作為被測量氣體30取入到副通路時,相對于主通路124的平均流速的流速下降可能會導致測量誤差。在圖2到圖4所示的熱式流量計300中,在從凸緣312向主通路124的中央延伸的薄且長的測量部310的前端部設置有入口 350,因此,能夠減少與內壁面附近的流速下降有關的測量誤差。此外,圖2到圖4所示的熱式流量計300中,不僅是在從凸緣312向主通路124的中央延伸的測量部310的前端部設置有入口 350,副通路的出口也設置于測量部310的前端部,因此能夠進一步減少測量誤差。
[0057]熱式流量計300的測量部310形成為從凸緣312向主通路124的中心方向較長地延伸的形狀,在其前端部設置有用于將吸入空氣等的被測量氣體30的一部分取入到副通路的入口 350和用于使被測量氣體30從副通路回到主通路124的出口 352。測量部310形成為從主通路124的外壁向中央沿軸向較長地延伸的形狀,寬度方向上如圖2 (A)和圖3 (A)所記載的那樣,形成為狹窄的形狀。即熱式流量計300的測量部310形成為側面的厚度薄而正面為大致長方形的形狀。由此,熱式流量計300能夠具有充分長的副通路,對于被測量氣體30能夠將流體阻力抑制為較小的值。因此,熱式流量計300能夠在將流體阻力抑制為較小的值的同時,以高精度測量被測量氣體30的流量。
[0058]2.3測量部310的形狀和效果
[0059]在構成熱式流量計300的測量部310的上游側側面和下游側側面分別設置有上游側突起317和下游側突起318。上游側突起317和下游側突起318形成為隨著相對于根部向前端去而變細的形狀,能夠減少在主通路124內流動的吸入空氣即被測量氣體30的流體阻力。在熱絕緣部315與入口 343之間設置有上游側突起317。上游側突起317的截面積大,來自凸緣312或熱絕緣部315的熱傳導大,在入口 343的跟前,上游側突起317中斷,而且,形成為從上游側突起317的溫度檢測部452側到溫度檢測部452的距離,因后述的殼體302的上游側外壁的凹陷而變長的形狀。因此,從熱絕緣部315向溫度檢測部452的支承部分的熱傳導被抑制。
[0060]此外,在凸緣312或熱絕緣部315與溫度檢測部452之間,形成有后述的端子連接部320和包含端子連接部320的空隙。因此,凸緣312或熱絕緣部315與溫度檢測部452之間變得較長,在該較長的部分設置正面罩303、背面罩304,該部分作為冷卻面起作用。由此,能夠減少主通路124的壁面的溫度對溫度檢測部452造成的影響。此外,通過使凸緣312或熱絕緣部315與溫度檢測部452之間較長,能夠使導入副通路的被測量氣體30的取入部分接近主通路124的中央。能夠抑制與主通路124的壁面有關的測量精度的下降。
[0061]如圖2 (B)、圖3(B)所示,插入到主通路124內的測量部310,其兩側面大幅變窄,而且下游側突起318、上游側突起317形成為減少空氣阻力的相對于根部其前端變窄的形狀。因此,能夠抑制由于將熱式流量計300插入主通路124導致的流體阻力的增大。此外,在設置有下游側突起318和上游側突起317的部分,上游側突起317和下游側突起318形成為從正面罩303和背面罩304的兩側部向兩側突出的形狀。上游側突起317和下游側突起318由樹脂模塑制作,因此容易形成為空氣阻力少的形狀,另一方面,正面罩303和背面罩304形成為具有大冷卻面的形狀。因此,熱式流量計300具有能夠減少空氣阻力,而且容易利用流過主通路124的被測量空氣被冷卻的效果。
[0062]2.4凸緣312的構造和效果
[0063]在凸緣312,在作為其下表面的與主通路124相對的部分,設置有多個凹陷314,減少與主通路124之間的熱傳遞面,熱式流量計300不易受到熱的影響。凸緣312的螺紋孔313用于將熱式流量計300固定于主通路124,在各螺紋孔313的周圍的與主通路124相對的面與主通路124之間形成有空間,使得這些螺紋孔313的周圍的與主通路124相對的面從主通路124遠離。通過這樣做,形成為能夠減少從主通路124向熱式流量計300的熱傳遞,防止由熱引起的測定精度的下降的構造。進一步,上述凹陷314不僅能夠起到減少熱傳導的效果,也起到在殼體302成形時減少構成凸緣312的樹脂的收縮的影響的作用。
[0064]在凸緣312的測量部310側設置有熱絕緣部315。熱式流量計300的測量部310,從設置于主通路124的安裝孔插入到內部,熱絕緣部315與主通路124的上述安裝孔的內表面相對。主通路124例如是吸氣體,主通路124多被維持為高溫。相反地,在寒冷地點起動時,認為主通路124處于極低的溫度。這樣的主通路124的高溫或低溫的狀態(tài)對溫度檢測部452和后述的流量測量產生影響,測量精度下降。因此,在與主通路124的孔內表面接近的熱絕緣部315,排列設置有多個凹陷316,相鄰的凹陷316間的與上述孔內表面接近的熱絕緣部315的寬度極薄,為凹陷316的流體的流動方向的寬度的三分之一以下。由此能夠減少溫度的影響。此外,熱絕緣部315的部分的樹脂較厚。在殼體302的樹脂模塑時,在樹脂從高溫狀態(tài)冷卻到低溫而固化時,產生體積收縮,產生應力而導致產生變形。通過在熱絕緣部315形成凹陷316,能夠使體積收縮更均勻化,減少應力集中。
[0065]熱式流量計300的測量部310從設置于主通路124的安裝孔插入到內部,利用熱式流量計300的凸緣312由螺紋件固定于主通路124。優(yōu)選相對于在主通路124設置的安裝孔以規(guī)定的位置關系固定熱式流量計300。能夠將設置于凸緣312的凹陷314用于主通路124與熱式流量計300的定位。通過在主通路124形成凸部,能夠形成為上述凸部和凹陷314具有嵌合的關系的形狀,能夠將熱式流量計300在準確的位置固定于主通路124。
[0066]2.5外部連接部305和凸緣312的構造和效果
[0067]圖4(A)是熱式流量計300的俯視圖。在外部連接部305的內部設置有4個外部端子306和修正用端子307。外部端子306是用于將熱式流量計300的測量結果即流量和溫度輸出的端子,和供給用于使熱式流量計300工作的直流電力的電源端子。修正用端子307是進行生產出的熱式流量計300的測量,求取關于各個熱式流量計300的修正值,用于將修正值存儲于熱式流量計300內部的存儲器中的端子,在之后的熱式流量計300的測量動作中使用表示存儲于上述存儲器中的修正值的修正數(shù)據(jù),該修正用端子307不使用。由此,在外部端子306與其它外部設備的連接中,修正用端子307形成為與外部端子306不同的形狀,使得修正用端子307不會造成阻礙。在該實施例中,修正用端子307形成為比外部端子306短的形狀,即使與外部端子306連接的向外部設備的連接端子插入到外部連接部305,也不會對連接造成阻礙。此外,在外部連接部305的內部沿著外部端子306設置有多個凹陷308,這些凹陷308用于在作為凸緣312的材料的樹脂冷卻固化時減少由樹脂收縮導致的應力集中。
[0068]除了在熱式流量計300的測量動作中使用的外部端子306,還設置修正用端子307,由此能夠在熱式流量計300出廠前進行各種特性測量,測量產品的偏差,將用于減少偏差的修正值存儲于熱式流量計300內部的存儲器。修正用端子307被形成為與外部端子306不同的形狀,以使得上述修正值的設定工序之后,修正用端子307不會對外部端子306與外部設備的連接造成阻礙。像這樣,熱式流量計300在出廠前能夠減少各個偏差,能夠實現(xiàn)測量精度的提聞。
[0069]3.殼體302的整體構造及其效果
[0070]3.1副通路和流量檢測部的構造和效果
[0071]在圖5和圖6中表示從熱式流量計300取下正面罩303和背面罩304的殼體302的狀態(tài)。圖5 (A)是殼體302的左側視圖,圖5 (B)是殼體302的主視圖,圖6 (A)是殼體302的右側視圖,圖6(B)是殼體302的后視圖。殼體302形成為測量部310從凸緣312向主通路124的中心方向延伸的構造,在其前端側設置有用于形成副通路的副通路槽。在該實施例中在殼體302的正背兩面設置有副通路槽,在圖5(B)中表示正面?zhèn)雀蓖凡?32,在圖6(B)中表示背面?zhèn)雀蓖凡?34。用于形成副通路的入口 350的入口槽351和用于形成出口 352的出口槽353設置在殼體302的前端部,因此能夠將從主通路124的內壁面離開的部分氣體,換言之,能夠將在接近主通路124的中央部分的部分流動的氣體,作為被測量氣體30從入口 350取入。在主通路124的內壁面附近流動的氣體,受到主通路124的壁面溫度的影響,多會具有與吸入空氣等的在主通路124流動的氣體的平均溫度不同的溫度。此夕卜,在主通路124的內壁面附近流動的氣體,多會顯示出比在主通路124流動氣體的平均流速慢的流速。實施例的熱式流量計300難以受到這樣的影響,因此能夠抑制測量精度的下降。
[0072]由上述正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34形成的副通路利用外壁凹陷部366、上游側外壁335、下游側外壁336與熱絕緣部315連接。此外,在上游側外壁335設置有上游側突起317,在下游側外壁336設置有下游側突起318。根據(jù)這樣的構造,熱式流量計300由凸緣312固定于主通路124,由此具有電路封裝400的測量部310維持高可靠性地固定于主通路124。
[0073]在該實施例中在殼體302設置有用于形成副通路的副通路槽,使罩(cover)覆蓋殼體302的正面和背面,由此形成為利用副通路槽和罩實現(xiàn)副通路的結構。通過采用這樣的構造,能夠用殼體302的樹脂模塑工序成形所有的副通路槽作為殼體302的一部分。此夕卜,在殼體302成形時在殼體302的兩面設置模具,因此通過使用該兩個模具,能夠將正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34這兩者作為殼體302的一部分全部成形。在殼體302的兩面設置正面罩303和背面罩304,由此能夠形成殼體302的兩面的副通路。通過利用模具在殼體302的兩面形成正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34,能夠以高精度形成副通路。而且能夠提高生產率。
[0074]在圖6 (B)中在主通路124流動的被測量氣體30的一部分從形成入口 350的入口槽351被取入到背面?zhèn)雀蓖凡?34內,在背面?zhèn)雀蓖凡?34內流動。背面?zhèn)雀蓖凡?34形成為隨著進入而變深的形狀,隨著沿槽流動,被測量氣體30向正面?zhèn)鹊姆较蚓従徱苿?。特別是背面?zhèn)雀蓖凡?34在孔342的跟前設置有急劇變深的陡傾斜部347,質量小的空氣的一部分沿著陡傾斜部347移動,從孔342向圖5(B)中記載的測量用流路面430流動。另一方面,質量大的異物不易進行急劇的路線(前進路線)變更,因此在圖6(B)所示的測量用流路面背面431移動。之后通過孔341,在圖5(B)中記載的測量用流路面430流動。
[0075]在圖5(B)中記載的正面?zhèn)雀蓖凡?32中,從上述的孔342向正面?zhèn)雀蓖凡?32側移動的作為被測量氣體30的空氣,沿測量用流路面430流動,經(jīng)由設置于測量用流路面430的熱傳遞面露出部436在與用于測量流量的流量檢測部602之間進行熱傳遞,進行流量的測量。通過測量用流路面430的被測量氣體30和從孔341流到正面?zhèn)雀蓖凡?32的空氣一同沿正面?zhèn)雀蓖凡?32流動,從用于形成出口 352的出口槽353向主通路124排出。
[0076]混入到被測量氣體30中的雜質等的質量大的物質的慣性力大,難以沿槽的深度急劇變深的圖6(B)所示的陡傾斜部347的部分的表面,向槽的進深方向急劇地改變路線。因此,質量大的異物在測量用流路面背面431移動,能夠抑制異物通過熱傳遞面露出部436的附近。在該實施例中采用氣體以外的質量大的異物較多通過測量用流路面430的背面即測量用流路面背面431的結構,因此,能夠減少由油、碳、雜質等的異物造成的污染影響,能夠抑制測量精度的下降。即,具有沿著橫穿主通路124的流動軸的軸使被測量氣體30的路線急劇變化的形狀,因此能夠減少混入到被測量氣體30中的異物的影響。
[0077]在該實施例中,由背面?zhèn)雀蓖凡?34構成的流路在描繪出曲線的同時從殼體302的前端部向著凸緣方向去,在最靠凸緣側的位置,在副通路流動的氣體相對于主通路124的流動成為反方向的流動,在該反方向的流動的部分,一側即背面?zhèn)鹊母蓖放c在另一側即正面?zhèn)刃纬傻母蓖愤B接。通過采用這樣的結構,電路封裝400的熱傳遞面露出部436向副通路的固定變得容易,而且容易將被測量氣體30取入至接近主通路124的中央部的位置。
[0078]在該實施例中,在用于測量流量的測量用流路面430的流動方向的前后,設置有貫通背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32的孔342和孔341。設置該貫通的孔342和341,以被測量氣體30從在殼體302的一面形成的背面?zhèn)雀蓖凡?34向在殼體302的另一面形成的正面?zhèn)雀蓖凡?32移動的形狀形成副通路。通過采用這樣的結構,能夠用一次樹脂模塑工序在殼體302的兩面形成副通路槽,而且能夠一起形成連接兩面的構造。
[0079]此外,通過在形成于電路封裝400的測量用流路面430的兩側設置孔342和孔341,利用形成這些孔342和孔341的模具,能夠防止樹脂流入到形成于測量用流路面430的熱傳遞面露出部436。此外,能夠利用測量用流路面430的上游側和下游側的孔342和孔341的成形,在將電路封裝400通過樹脂模塑固定于殼體302時,利用這些孔配置模具,利用該模具定位固定電路封裝400。
[0080]在該實施例中,作為貫通背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32的孔設置有兩個孔即孔342和孔341。但是,即使不設置包括孔342和孔341的兩個孔,也能夠用一個樹脂模塑工序形成用任一個孔連接背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32的副通路形狀。
[0081]另外,在背面?zhèn)雀蓖凡?34的兩側設置背面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?91和背面?zhèn)雀蓖穬戎鼙?92,這些背面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?91和背面?zhèn)雀蓖穬戎鼙?92各自的高度方向的前端部和背面罩304的內側面緊貼,由此形成殼體302的背面?zhèn)雀蓖?。此外,在正面?zhèn)雀蓖凡?32的兩側設置正面?zhèn)雀蓖穬戎鼙?93和正面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?94,這些正面?zhèn)雀蓖穬戎鼙?93和正面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?94的高度方向的前端部和背面罩304的內側面緊貼,由此形成殼體302的正面?zhèn)雀蓖贰?br>
[0082]在該實施例中,分成測量用流路面430和其背面這兩方來流動被測量氣體30,在一側設置有測量流量的熱傳遞面露出部436,但也可以不將被測量氣體30分至兩個通路,僅通過測量用流路面430的那一面?zhèn)?。通過相對于主通路124的流動方向的第I軸,以沿橫穿該第I軸的方向的第2軸的方式使副通路彎曲,能夠使混入到被測量氣體30中的異物偏向第2軸的彎曲較小的一側,通過在第2軸的彎曲較大的一方設置測量用流路面430和熱傳遞面露出部436,能夠減少異物的影響。
[0083]此外,在該實施例中,在正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34的連接部分設置有測量用流路面430和熱傳遞面露出部436。但是,也可以不在正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34的連接部分設置,而在正面?zhèn)雀蓖凡?32或背面?zhèn)雀蓖凡?34設置。
[0084]在設置于測量用流路面430的用于測量流量的熱傳遞面露出部436的部分形成有縮細形狀,由于該縮細部的效果,流速變快,測量精度提高。此外,即使在熱傳遞面露出部436的上游側在氣體的流動中產生渦流,也能夠利用上述縮細部去除或減少渦流,提高測量精度。
[0085]在圖5和圖6中,上游側外壁335在溫度檢測部452的根部具有形成為向下游側凹陷的形狀的外壁凹陷部366。利用該外壁凹陷部366,溫度檢測部452與外壁凹陷部366之間的距離變長,能夠減少經(jīng)由上游側外壁335傳遞來的熱的影響。
[0086]此外,通過由固定部372包圍電路封裝400來固定電路封裝400,但通過利用外壁凹陷部366進一步固定電路封裝400,能夠增大固定電路封裝400的力。固定部372在沿著被測量氣體30的流動軸的方向包圍電路封裝400。另一方面,外壁凹陷部366在橫穿被測量氣體30的流動軸的方向包圍電路封裝400。即,以包圍的方向與固定部372不同的方式包圍電路封裝400。在兩個不同的方向包圍電路封裝400,因此固定的力增大。外壁凹陷部366是上游側外壁335的一部分,但為了增大固定的力,也可以代替上游側外壁335而由下游側外壁336,在與固定部372不同的方向包圍電路封裝400。例如,由下游側外壁336包圍電路封裝400的板部,或者也可以在下游側外壁336設置向上游方向凹的凹陷或者向上游方向突出的突出部來包圍電路封裝400。在上游側外壁335設置外壁凹陷部366來包圍電路封裝400是因為,除了進行電路封裝400的固定之外,還具有使溫度檢測部452與上游側外壁335之間的熱阻增大的作用。
[0087]在溫度檢測部452的根部設置外壁凹陷部366,由此能夠減少從凸緣312或者熱絕緣部315經(jīng)由上游側外壁335傳遞來的熱的影響。而且,設置有由上游側突起317與溫度檢測部452之間的切口而形成的測溫用凹陷部368。利用該測溫用凹陷368能夠減少經(jīng)由上游側突起317向溫度檢測部452的熱傳遞。由此提高溫度檢測部452的檢測精度。特別是上游側突起317的截面積大,因此熱傳遞容易,阻止熱傳遞的測溫用凹陷368的作用很重要。
[0088]3.2副通路的流量檢測部的構造和效果
[0089]圖7是表示電路封裝400的流路面430配置在副通路槽的內部的狀態(tài)的局部放大圖,圖6是A-A截面圖。另外,該圖是概念圖,與圖5和圖6所示的詳細形狀相比,圖7中進行了細部的省略和簡化,細部存在少許變形。圖7的左部分是背面?zhèn)雀蓖凡?34的末端部,右側部分是正面?zhèn)雀蓖凡?32的始端部分。圖7中雖然沒有明確記載,但在具有測量用流路面430的電路封裝400的左右兩側設置有孔342和孔341,在具有測量用流路面430的電路封裝400的左右兩側連接背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32。
[0090]從入口 350取入、在由背面?zhèn)雀蓖凡?34構成的背面?zhèn)雀蓖妨鲃拥谋粶y量氣體30,從圖7的左側被引導,被測量氣體30的一部分經(jīng)由孔342,在由電路封裝400的測量用流路面430的正面和設置于正面罩303的突起部356形成的流路386流動,其它的被測量氣體30在由測量用流路面背面431和背面罩304形成的流路387流動。之后,在流路387流動的被測量氣體30經(jīng)由孔341向正面?zhèn)雀蓖凡?32移動,與在流路386流動的被測量氣體30合流,在正面?zhèn)雀蓖凡?32流動,從出口 352向主通路124排出。另外,在流路387中,設置于背面罩304的突起部358向測量用流路面背面431突出。
[0091]以從背面?zhèn)雀蓖凡?34經(jīng)由孔342導向流路386的被測量氣體30,比導向流路387的流路彎曲更大的方式,形成副通路槽,因此,被測量氣體30中含有的雜質等的質量大的物質聚集于彎曲較少的流路387。因此,幾乎沒有向流路386的異物流入。
[0092]在流路386中,與正面?zhèn)雀蓖凡?32的最前端部相連地,設置于正面罩303的突起部356向測量用流路面430緩緩突出,由此成為形成縮細部的構造。在流路386的縮細部的一側配置測量用流路面430,在測量用流路面430設置有用于在流量檢測部602與被測量氣體30之間進行熱傳遞的熱傳遞面露出部436。為了高精度地進行流量檢測部602的測量,優(yōu)選在熱傳遞面露出部436的部分,被測量氣體30為渦流較少的層流。此外,流速較快時,測量精度得到提高。因此,與測量用流路面430相對而設置于正面罩303的突起部356,向測量用流路面430平滑突出,由此形成為縮細部。該縮細部起到使被測量氣體30的渦流減少,使其接近層流的作用。而且,縮細部分的流速變快,在該縮細部分配置有用于測量流量的熱傳遞面露出部436,因此,流量的測量精度提高。
[0093]以與設置于流路面430的熱傳遞面露出部436相對的方式使突起部356向副通路槽內突出,由此形成縮細部,從而能夠提高測量精度。用于形成縮細部的突起部356,設置在與設置于測量用流路面430的熱傳遞面露出部436相對的罩。圖7中與設置于流路面430的熱傳遞面露出部436相對的罩為正面罩303,因此在正面罩303設置有熱傳遞面露出部436,但只要是在正面罩303或背面罩304中的與設置于流路面430的熱傳遞面露出部436相對的罩設置即可。根據(jù)電路封裝400中的設置流路面430和熱傳遞面露出部436的面是哪一個,與熱傳遞面露出部436相對的罩是哪一個會相應改變。
[0094]流路386和流路387的被測量氣體30的比例等也與高精度的測量有關系,通過使設置于背面罩304的突起部358向流路387突出,進行流路386和流路387的被測量氣體30的比例等的調整。此外,通過在流路387設置縮細部使流速變快,達到將雜質等異物引到流路387的作用。在該實施例中,作為流路386和流路387的各種調整機構之一使用由突起部358形成的縮細部,但也可以調整測量用流路面背面431與背面罩304之間的寬度等,從而進行上述流路386和流路387的流量的比例等的調整。在該情況下不需要在背面罩304設置突起部358。
[0095]在圖5和圖6中,在設置于測量用流路面430的熱傳遞面露出部436的背面即測量用流路面背面431,會殘留電路封裝400的樹脂模塑工序中使用的模具的按壓印跡442。按壓印跡442并不會對流量的測量造成阻礙,就算原樣保留按壓印跡442也沒有問題。此夕卜,在后面會敘述,在將電路封裝400由樹脂模塑成形時,流量檢測部602所具有的半導體隔膜的保護是重要的。因此,熱傳遞面露出部436的背面的按壓是重要的。此外,使得覆蓋電路封裝400的樹脂不會流入到熱傳遞面露出部436是很重要的。從這樣的觀點出發(fā),將包含熱傳遞面露出部436的測量用流路面430用模具包圍,而且用其它模具按壓熱傳遞面露出部436的背面,阻止樹脂的流入。電路封裝400由傳遞模塑制作,因此樹脂的壓力高,來自熱傳遞面露出部436的背面的按壓是很重要的。此外,優(yōu)選在流量檢測部602使用半導體隔膜,形成由半導體隔膜產生的空隙的通氣用通路。為了保持固定用于形成通氣用通路的板等,來自熱傳遞面露出部436的背面的按壓是重要的。
[0096]3.3正面罩303和背面罩304的形狀和效果
[0097]圖8是表示正面罩303的外觀的圖,圖8 (A)是左側視圖,圖8 (B)是主視圖,圖8 (C)是俯視圖。圖9是表不背面罩304的外觀的圖,圖9 (A)是左側視圖,圖9(B)是主視圖,圖9(C)是俯視圖。圖8和圖9中,正面罩303、背面罩304用于通過封閉殼體302的副通路槽來產生副通路。此外,用于突起部356所具有的縮細部的制作。因此優(yōu)選成形精度高。正面罩303和背面罩304通過在模具中注入熱可塑性樹脂的樹脂模塑工序制作,因此能夠以高成形精度制作。
[0098]在圖8和圖9中所示的正面罩303、背面罩304,形成有正面保護部322和背面保護部325。如圖2和圖3所示,在入口 343的正面?zhèn)葌让媾渲糜性O置于正面罩303的正面保護部322,此外在入口 343的背面?zhèn)葌让媾渲糜性O置于背面罩304的背面保護部325。配置在入口 343內部的溫度檢測部452被正面保護部322和背面保護部325保護,能夠防止在生產中和裝載到車輛時由于溫度檢測部452發(fā)生碰撞等而導致的溫度檢測部452的機械損傷。
[0099]在正面罩303的內側面設置突起部356,如圖7的例子所示,突起部356與測量用流路面430相對配置,形成為在沿副通路的流路的軸的方向較長地延伸的形狀。利用測量用流路面430和突起部356在上述流路386形成縮細部,起到減少在被測量氣體30產生的渦流,使其產生層流的作用。在該實施例中,將具有縮細部分的副流路分為槽的部分和封閉槽而形成具有縮細部的流路的蓋的部分,在用于形成殼體302的第2樹脂模塑工序中制作槽的部分,接著在其它樹脂模塑工序中形成具有突起部356的正面罩303,將正面罩303作為槽的蓋而覆蓋槽,由此形成副通路。在形成殼體302的第2樹脂模塑工序中,也進行具有測量用流路面430的電路封裝400向殼體302的固定。像這樣用樹脂模塑工序進行形狀復雜的槽的成形,將用于形成縮細部的突起部356設置于正面罩303,由此能夠以高精度形成圖7所示的流路386。此外,能夠以高精度維持槽和測量用流路面430、熱傳遞面露出部436的配置關系,因此能夠減少在量產品中的偏差,結果得到高的測量結果。此外生產率也得到提聞。
[0100]由背面罩304和測量用流路面背面431進行的流路387的成形也是同樣。分為流路386的槽部分和蓋部分,用形成殼體302的第2樹脂模塑工序制作上述槽部分,接著由具有突起部358的背面罩304覆蓋槽,由此形成流路387。通過像這樣形成流路387,能夠以高精度形成流路386,也能夠提高生產率。另外,在該實施例中在流路387設置有縮細部,但也能夠不使用突起部358,使用沒有縮細部的流路387。
[0101]在圖8 (B)中,在正面罩303的前端側,設置有用于形成出口 352的切口 323。如圖2(B)所示,出口 352不僅在殼體302的右側面設置,而且利用該切口 323,出口 352在殼體302的正面?zhèn)纫舱归_。由此,副通路整體的流體阻力減少,從入口 350向副通路內引導的被測量氣體30增大。由此流量的測量精度提高。
[0102]3.4端子連接部320的構造和效果
[0103]圖10是圖5和圖6所示的殼體302的端子連接部320的放大圖。但是下述方面稍有不同。與圖5和圖6的記載有所不同的方面是,在圖5和圖6中各外部端子內端361分別被切斷,與此不同,在圖10表示各外部端子內端361被切斷前的狀態(tài),各外部端子內端361分別由連接部365連接。外部端子306的向電路封裝400側突出的外部端子內端361與各自對應的連接端子412重合,或者到達對應的連接端子412的附近,通過第2模塑工序,各外部端子306通過樹脂模塑固定于殼體302。為了防止各外部端子306的變形和配置的錯位,作為一個實施例,在外部端子內端361相互由連接部365連接的狀態(tài)下,通過用于成形殼體302的樹脂模塑工序(第2樹脂模塑工序)將外部端子306固定于殼體302。但是,也可以先將連接端子412和外部端子內端361固定,之后通過第2模塑工序將外部端子306固定于殼體302。
[0104]3.5由第I樹脂模塑工序形成的完成品的檢查
[0105]在圖10所示的實施例中,與外部端子內端361的數(shù)量相比,電路封裝400所具有的端子的數(shù)量較多。在電路封裝400所具有的端子中,連接端子412與外部端子內端361分別連接,端子414與外部端子內端361不連接。即端子414是雖然設置于電路封裝400,但不與外部端子內端361連接的端子。
[0106]在圖10中,除了與外部端子內端361連接的連接端子412之外,還設置有與外部端子內端361不連接的端子414。在由第I樹脂模塑工序生產出電路封裝400后,檢查電路封裝400是否正常動作,在由第I樹脂模塑工序進行的電連接中是否發(fā)生異常情況。通過這樣做,能夠維持電路封裝400的高可靠性。與外部端子內端361不連接的端子414用于這樣的電路封裝400的檢查。在檢查作業(yè)后,端子414不再被使用,因此這些不使用的端子414可以在檢查后,在電路封裝400的根部切斷,也可以如圖10所示埋設于作為端子側固定部362的樹脂的內部。通過像這樣設置不與外部端子內端361連接的端子414,能夠檢查由第I樹脂模塑工序生產出的電路封裝400中是否發(fā)生異常情況,能夠維持高可靠性。
[0107]3.6殼體302內部的空隙和熱式流量計300外部的連通構造和效果
[0108]如圖10的局部放大圖所示,在殼體302設置有孔364。孔364與圖4(A)所示的設置于外部連接部305的內部的開口 309連接。在實施例中,殼體302的兩面由正面罩303和背面罩304密閉。如果不設置孔364,則由于包含端子連接部320的空隙內的空氣的溫度變化,在上述空隙內的氣壓與外氣壓之間產生差異。希望盡可能減少這樣的壓力差。因此,與設置于外部連接部305內的開口 309連接的孔364設置在殼體302的空隙內。外部連接部305為了提高電連接的可靠性,采用不會受到水等的不良影響的構造,通過將開口 309設置在外部連接部305內,能夠防止水從開口 309浸入,而且能夠防止雜質、灰塵等異物侵入。
[0109]4.電路封裝400的利用殼體302的固定構造
[0110]4.1利用殼體302的固定部等的電路封裝400的固定構造
[0111]接著再次參照圖5和圖6,說明電路封裝400向殼體302的通過樹脂模塑工序進行的固定。以在形成副通路的副通路槽的規(guī)定位置,例如在圖5和圖6所示的實施例中,在正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34的連接部分,配置形成于電路封裝400的正面的測量用流路面430的方式,電路封裝400配置固定于殼體302。將電路封裝400通過樹脂模塑埋設固定于殼體302的部分,在比副通路槽稍靠凸緣312側的位置,作為用于將電路封裝400埋設固定于殼體302的固定部372設置。固定部372以覆蓋通過第I樹脂模塑工序成形的電路封裝400的外周的方式埋設。
[0112]如圖5(B)所示,在固定部372的正面?zhèn)让妫O置有凹陷376和凹陷378。此外,如圖6(B)所示,在固定部372的背面?zhèn)让嫘纬捎邪枷?73。利用這些凹陷,能夠緩和在固定部372成形時樹脂的溫度冷卻時的収縮,能夠減少施加于電路封裝400的應力集中。進一步,利用用于形成上述凹陷的模具限制樹脂的流動,由此緩和樹脂溫度的下降速度,能夠使得構成固定部372的樹脂容易進入設置于電路封裝400的表面的凹凸的深處。
[0113]此外,不是將電路封裝400的整面由成形殼體302的樹脂覆蓋,而是在固定部372的凸緣312側,設置有電路封裝400的外壁露出的部分。在該圖5和圖6的實施例中,相比于電路封裝400的外周面中的被殼體302的樹脂包覆的部分的面積,沒有被殼體302的樹脂包覆而從殼體302的樹脂露出的面積更大。此外,電路封裝400的測量用流路面430的部分也從形成殼體302的樹脂露出。
[0114]通過在帶狀地遍及全周地覆蓋電路封裝400的外壁的固定部372的正面和背面分別形成凹陷,在用于形成殼體302的第2樹脂模塑工序中,能夠減少以包圍電路封裝400的周圍的方式使固定部372固化的過程中的體積收縮引起的過度應力集中。過度的應力集中可能對電路封裝400造成不良影響。
[0115]4.2殼體302和電路封裝400的緊貼度的提高
[0116]此外,使電路封裝400的外周面中的被殼體302的樹脂包圍的部分的面積較少,為了以較少的面積更牢固地固定電路封裝400,優(yōu)選提高固定部372與電路封裝400的外壁的緊貼性。在為了形成殼體302而使用熱可塑性樹脂的情況下,在熱可塑性樹脂的粘性低的狀態(tài)下,會進入電路封裝400的外壁的細小凹凸,優(yōu)選在進入上述外壁的細小凹凸的狀態(tài)下固化熱可塑性樹脂。在形成殼體302的樹脂模塑工序中,優(yōu)選將熱可塑性樹脂的入口設置在固定部372或其附近。熱可塑性樹脂基于溫度的下降而粘性增大而固化。由此,通過使高溫狀態(tài)的熱可塑性樹脂從固定部372或其附近流入,能夠使粘性低的狀態(tài)的熱可塑性樹脂與電路封裝400的外壁緊貼而固化。此外,通過在固定部372形成凹陷376、凹陷378、凹陷373,利用形成這些凹陷的模具,制作限制熱可塑性樹脂的流動的阻礙部,固定部372的熱可塑性樹脂的移動速度下降。由此,能夠抑制熱可塑性樹脂的溫度下降,延長低粘性狀態(tài),提高電路封裝400與固定部372的緊貼性。
[0117]通過使電路封裝400的外壁面粗糙,能夠提高電路封裝400與固定部372的緊貼性。作為使電路封裝400的外壁面粗糙的方法,有由第I樹脂模塑工序成形電路封裝400之后,例如以梨皮面處理等處理方法那樣,在電路封裝400的表面形成細小的凹凸的粗化方法。作為對電路封裝400的表面施以細小的凹凸加工的粗化方法,例如能夠通過噴砂進行粗化。進而能夠利用激光加工進行粗化。
[0118]此外,作為其它的粗化方法,在第I樹脂模塑工序中使用的模具的內表面粘貼帶有凹凸的片,將樹脂壓入到將上述片設置于表面的模具。像這樣,也能夠在電路封裝400的表面形成細小的凹凸而粗化。進一步,能夠在形成電路封裝400的模具的內部直接形成凹凸,而使電路封裝400的表面粗化。進行這樣的粗化的電路封裝400的表面部分,至少是設置固定部372的部分。進而,通過將外壁凹陷部366所設置的電路封裝400的表面部分粗化,能夠進一步增強緊貼度。
[0119]此外,槽的深度,在利用上述片對電路封裝400的表面進行凹凸加工的情況下依賴于上述片的厚度。當使上述片的厚度較厚時,第I樹脂模塑工序中的模塑變得困難,因此上述片的厚度存在極限,當上述片的厚度較薄時,在上述片預先設置的凹凸的深度存在極限。因此,在使用上述片的情況下,優(yōu)選凹凸的底與頂點之間即凹凸的深度為ΙΟμπι以上20 μ m以下。采用少于10 μ m的深度時,緊貼的效果小。采用大于20 μ m的深度時,從上述片的厚度考慮難以實現(xiàn)。
[0120]在采用上述片以外的粗化方法的情況下,基于在形成電路封裝400的第I樹脂模塑工序中的樹脂的厚度優(yōu)選為2mm以下的理由,凹凸的底與頂點之間的凹凸的深度不易為Imm以上。概念上來說,當電路封裝400的表面的凹凸的底與頂點之間的凹凸的深度較大時,覆蓋電路封裝400的樹脂與形成殼體302的樹脂之間的緊貼度增加,但根據(jù)上述理由,凹凸的底與頂點之間即凹凸的深度優(yōu)選為Imm以下。即,優(yōu)選通過在電路封裝400的表面設置10 μ m以上且Imm以下的范圍的凹凸,來增加覆蓋電路封裝400的樹脂與形成殼體302的樹脂之間的緊貼度。
[0121]形成電路封裝400的熱固化性樹脂和形成具有固定部372的殼體302的熱可塑性樹脂的熱膨脹系數(shù)存在差異,希望基于該熱膨脹系數(shù)差而產生的過度的應力不會施加于電路封裝400。通過設置上述凹陷373、凹陷378、凹陷376,能夠減少施加于電路封裝400的應力。
[0122]進一步,使包圍電路封裝400的外周的固定部372的形狀為帶狀,使帶的寬度較窄,由此能夠減少施加于電路封裝400的由熱膨脹系數(shù)差引起的應力。優(yōu)選使固定部372的帶的寬度為1mm以下,優(yōu)選為8mm以下。在本實施例中,不僅由固定部372固定電路封裝400,在殼體302的上游側外壁335的一部分即外壁凹陷部366也包圍電路封裝400而固定電路封裝400,因此能夠使固定部372的帶的寬度更小。例如只要為3mm以上的寬度就能夠固定電路封裝400。
[0123]在電路封裝400的表面,為了實現(xiàn)減少由熱膨脹系數(shù)差引起的應力等的目的,設置有形成殼體302的樹脂覆蓋的部分和沒有覆蓋而露出的部分。將電路封裝400的表面從殼體302的樹脂露出的部分設置多個,其中的一個是前面說明的具有熱傳遞面露出部436的測量用流路面430,此外,在比固定部372更靠凸緣312側的部分設置有露出的部分。進而形成外壁凹陷部366,使比該外壁凹陷部366更靠上游側的部分露出,使該露出部為支承溫度檢測部452的支承部。電路封裝400的外表面的比固定部372更靠凸緣312側的部分,在其外周,特別是從電路封裝400的下游側到與凸緣312相對的一側,進而到接近電路封裝400的端子的部分的上游側,以包圍電路封裝400的方式形成空隙。像這樣在電路封裝400的表面露出的部分的周圍形成空隙,由此能夠減少從主通路124經(jīng)由凸緣312向電路封裝400傳遞的熱量,抑制由熱的影響導致的測量精度的下降。
[0124]在電路封裝400與凸緣312之間形成空隙,該空隙部分作為端子連接部320起作用。在該端子連接部320,電路封裝400的連接端子412和外部端子306的位于殼體302側的外部端子內端361分別通過點熔接或激光熔接等電連接。端子連接部320的空隙如上所述發(fā)揮抑制從殼體302向電路封裝400的熱傳遞的效果,并且作為能夠使用于電路封裝400的連接端子412和外部端子306的外部端子內端361的連接作業(yè)的空間得到確保。
[0125]4.3由第2樹脂模塑工序進行的殼體302的成形和測量精度的提高
[0126]在上述圖5和圖6所示的殼體302中,通過第I樹脂模塑工序制造具有流量檢測部602、處理部604的電路封裝400,接著,由第2樹脂模塑工序制造形成流動被測量氣體30的副通路的例如具有正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34的殼體302。通過該第2樹脂模塑工序,將上述電路封裝400內置于殼體302的樹脂內,利用樹脂模塑固定于殼體302內。通過這樣做,能夠以極高的精度維持用于使流量檢測部602與被測量氣體30之間進行熱傳遞而測量流量的熱傳遞面露出部436與副通路例如正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34的形狀的關系,例如位置關系和方向的關系。能夠將在每個電路封裝400產生的誤差或偏差抑制為非常小的值。結果能夠大幅改善電路封裝400的測量精度。例如與使用現(xiàn)有的粘接劑進行固定的方式相比,能夠以2倍以上的程度提高測量精度。熱式流量計300多是通過量產而生產得到,在進行嚴格的測量的同時由粘接劑進行粘接的方法,對于測量精度的提高存在極限。但是,通過像本實施例這樣通過第I樹脂模塑工序制造電路封裝400,之后由形成流動被測量氣體30的副通路的第2樹脂模塑工序形成副通路,同時固定電路封裝400和上述副通路,能夠大幅減少測量精度的偏差,能夠大幅提高各熱式流量計300的測量精度。不僅在圖5和圖6所示的實施例中是這樣,在圖7所示的實施例中也是同樣的。
[0127]例如進一步以圖5和圖6所不的實施例進彳丁說明,能夠以正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34與熱傳遞面露出部436之間的關系成為規(guī)定的關系的方式以高精度將電路封裝400固定于殼體302。在通過這樣的方式量產的熱式流量計300中,能夠分別以非常高的精度得到各電路封裝400的熱傳遞面露出部436與副通路的位置關系和形狀等的關系。能夠以非常高的精度形成固定電路封裝400的熱傳遞面露出部436的副通路槽,例如正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34,因此由該副通路槽形成副通路的操作是由正面罩303和背面罩304覆蓋殼體302的兩面的操作。該操作非常簡單,是導致測量精度下降的因素較少的操作工序。此外,正面罩303和背面罩304通過成形精度高的樹脂模塑工序生產。由此,能夠高精度地完成以與電路封裝400的熱傳遞面露出部436為規(guī)定關系的方式設置的副通路。通過采用該方法,在提高測量精度之外,還能夠得到高生產率。
[0128]與此不同,在現(xiàn)有技術中,通過制造副通路,接著在副通路上由粘接劑粘劑測量部來生產熱式流量計。這樣的使用粘接劑的方法中,粘接劑的厚度的偏差大,而且粘接位置和粘接角度在每個產品中都不同。因此在提高測量精度方面存在極限。進而,在由量產工序進行這些操作時,測量精度的提高變得非常難。
[0129]在本發(fā)明的實施例中,首先,由第I樹脂模塑生產具有流量檢測部602的電路封裝400,接著由樹脂模塑固定電路封裝400,并且同時將用于由上述樹脂模塑形成副通路的副通路槽由第2樹脂模塑成形。通過這樣做,能夠形成副通路槽的形狀,并且在上述副通路槽以極高的精度固定流量檢測部602。
[0130]將與流量測量有關的部分,例如流量檢測部602的熱傳遞面露出部436和安裝有熱傳遞面露出部436的測量用流路面430,形成在電路封裝400的正面。之后,使測量用流路面430和熱傳遞面露出部436從形成殼體302的樹脂露出。即,使得熱傳遞面露出部436和熱傳遞面露出部436周邊的測量用流路面430不被形成殼體302的樹脂覆蓋。將由電路封裝400的樹脂模塑成形的測量用流路面430和熱傳遞面露出部436或者溫度檢測部452,保持原樣地也在殼體302的樹脂模塑之后使用,在熱式流量計300的流量測量和溫度測量中使用。通過這樣做能夠提高測量精度。
[0131]在本發(fā)明的實施例中,通過將電路封裝400與殼體302 —體成形,在具有副通路的殼體302固定電路封裝400,因此能夠以較少的固定面積將電路封裝400固定于殼體302。即,能夠使不與殼體302接觸的電路封裝400的表面積較多。上述不與殼體302接觸的電路封裝400的表面,例如從空隙露出。吸氣管的熱傳遞至殼體302,從殼體302傳遞至電路封裝400。即使不是由殼體302包覆電路封裝400的整面或大部分,而是使得殼體302與電路封裝400的接觸面積較小,也能夠維持高精度和高可靠性地將電路封裝400固定于殼體302。因此,能夠將從殼體302向電路封裝400的熱傳遞抑制得較低,能夠抑制測量精度的下降。
[0132]在圖5和圖6所示的實施例中,能夠使電路封裝400的露出面的面積A與被殼體302的成形用模塑材料覆蓋的面積B相等,或者使面積A比面積B大。在實施例中,面積A大于面積B。通過這樣做,能夠抑制從殼體302向電路封裝400的熱傳遞。此外,能夠減少由形成電路封裝400的熱固化性樹脂的熱膨脹系數(shù)與形成殼體302的熱可塑性樹脂的膨脹系數(shù)的差引起的應力。
[0133]4.4由第2樹脂模塑工序進行的電路封裝400的固定和其效果
[0134]在圖11中斜線的部分表示的是,在第2樹脂模塑工序中,為了將電路封裝400固定到殼體302,用于由第2樹脂模塑工序中使用的熱可塑性樹脂覆蓋電路封裝400的固定面432和固定面434。如使用圖5和圖6說明的那樣,以高精度維持測量用流路面430和設置于測量用流路面430的熱傳遞面露出部436與副通路的形狀的關系使其成為規(guī)定的關系是很重要的。在第2樹脂模塑工序中,在形成副通路的同時,將電路封裝400固定于形成副通路的殼體302,因此能夠以極高的精度維持上述副通路與測量用流路面430和熱傳遞面露出部436的關系。S卩,在第2樹脂模塑工序中將電路封裝400固定于殼體302,因此在用于形成具有副通路的殼體302的模具內,能夠以高精度定位并固定電路封裝400。通過在該模具內注入高溫的熱可塑性樹脂,在以高精度形成副通路的同時,以高精度固定電路封裝400。
[0135]在該實施例中,不是將電路封裝400的整面作為由形成殼體302的樹脂覆蓋的固定面432,而設置有表面從電路封裝400的連接端子412側露出的、即不由殼體302用樹脂覆蓋的部分。在圖11所示的實施例中,在電路封裝400的表面中,與被殼體302用樹脂包覆的固定面432和固定面434的面積相比,不被殼體302的樹脂包覆而從殼體302用樹脂露出的面積更大。
[0136]形成電路封裝400的熱固化性樹脂與形成具有固定部372的殼體302的熱可塑性樹脂中熱膨脹系數(shù)存在差異,優(yōu)選由于該熱膨脹系數(shù)差而產生的應力盡可能地不施加于電路封裝400。通過使電路封裝400的表面的固定面432較少,能夠減少基于熱膨脹系數(shù)的差的影響。例如,通過采用寬度L的帶狀,能夠使電路封裝400的表面的固定面432較少。
[0137]此外,通過在突出部424的根部設置固定面432,能夠增大突出部424的機械強度。在電路封裝400的表面,在沿被測量氣體30所流動的軸的方向設置有帶狀的固定面,還設置有與被測量氣體30所流動的軸交叉的方向的固定面,由此能夠更牢固地將電路封裝400和殼體302相互固定。在固定面432中,沿測量用流路面430寬度為L且?guī)畹貒@電路封裝400的部分是上述的沿被測量氣體30的流動軸的方向的固定面,覆蓋突出部424的根部的部分是橫穿被測量氣體30的流動軸的方向的固定面。
[0138]在圖11中,電路封裝400如上所述由第I樹脂模塑工序形成。在電路封裝400的外觀上記載的斜線部分表示的是,在由第I樹脂模塑工序制造電路封裝400之后,由第2樹脂模塑工序形成殼體302時,利用在第2樹脂模塑工序中使用的樹脂覆蓋電路封裝400的固定面432和固定面434。圖1l(A)是電路封裝400的左側視圖,圖1l(B)是電路封裝400的主視圖,圖11 (C)是電路封裝400的后視圖。電路封裝400內置于后述的流量檢測部602、處理部604中,由熱固化性樹脂對它們進行模塑而一體成形。在圖11⑶所示的電路封裝400的正面,作為用于流動被測量氣體30的面起作用的測量用流路面430形成為在被測量氣體30的流動方向較長地延伸的形狀。在該實施例中,測量用流路面430形成為在被測量氣體30的流動方向上較長地延伸的長方形。該測量用流路面430如圖11 (A)所示,形成得比其它部分薄,在其一部分設置有熱傳遞面露出部436。內置的流量檢測部602經(jīng)由熱傳遞面露出部436與被測量氣體30進行熱傳遞,測量被測量氣體30的狀態(tài)例如被測量氣體30的流速,輸出表示流過主通路124的流量的電信號。
[0139]為了使內置的流量檢測部602(參照圖19)以高精度測量被測量氣體30的狀態(tài),優(yōu)選流過熱傳遞面露出部436的附近的氣體為層流,亂流較少。因此,優(yōu)選熱傳遞面露出部436的流路側面與引導氣體的測量用流路面430的面沒有階差。通過采用這樣的結構,能夠在高精度地保持流量測量精度的同時,抑制對流量檢測部602作用不均等的應力和變形。另外,如果上述階差是不會影響流量測量精度的程度的階差則也可以設置有該階差。
[0140]在具有熱傳遞面露出部436的測量用流路面430的背面,如圖11 (C)所示,殘留有在電路封裝400的樹脂模塑成形時按壓支承內部基板或板的模具而形成的按壓印跡442。熱傳遞面露出部436是用于在與被測量氣體30之間進行熱的交換的部位,為了準確地測量被測量氣體30的狀態(tài),希望流量檢測部602與被測量氣體30之間的熱傳遞良好地進行。因此,必須避免熱傳遞面露出部436的部分被第I樹脂模塑工序中的樹脂覆蓋。將模具抵接于熱傳遞面露出部436和作為其背面的測量用流路面背面431這兩面,利用該模具防止樹脂向熱傳遞面露出部436流入。在熱傳遞面露出部436的背面形成凹部形狀的按壓印跡442。該部分優(yōu)選接近構成流量檢測部602等的元件地配置,將這些元件的熱盡可能地向外部散熱。形成的凹部中,樹脂的影響小,發(fā)揮易于散熱的效果。
[0141]在熱傳遞面露出部436的內部配置有構成流量檢測部602的半導體隔膜,在半導體隔膜的背面形成有空隙。如果將上述空隙密閉,則由于由溫度變化引起的上述空隙內的壓力的變化,半導體隔膜發(fā)生變形,測量精度下降。因此,在該實施例中,將與半導體隔膜背面的空隙連通的開口 438設置于電路封裝400的正面,在電路封裝400內部設置將半導體隔膜背面的空隙和開口 438連接的連通路。另外,上述開口 438設置于圖11所示的沒有畫有斜線的部分,以使得在第2樹脂模塑工序中不會被樹脂堵塞。
[0142]由第I樹脂模塑工序形成上述開口 438是必需的,使模具與開口 438的部分和其背面接觸,由模具按壓正面和背面這兩面,由此阻止樹脂向開口 438的部分流入,形成開口438。關于開口 438和將半導體隔膜的背面的空隙與開口 438連接的連通路的形成,在后面敘述。
[0143]在電路封裝400中,在形成有熱傳遞面露出部436的電路封裝400的背面殘留有按壓印跡442。在第I樹脂模塑工序中,為了防止樹脂向熱傳遞面露出部436的流入,在熱傳遞面露出部436的部分抵接模具,例如抵接模具插件(入Λ駒),而且在其相反面的按壓印跡442的部分抵接模具,利用兩個模具阻止向熱傳遞面露出部436的樹脂的流入。這樣形成熱傳遞面露出部436的部分,由此能夠以極高的精度測量被測量氣體30的流量。此外,按壓印跡442的部分完全沒有或幾乎沒有第2樹脂模塑工序中的樹脂,因此散熱效果大。在作為第2板536使用引線的情況下,具有能夠經(jīng)由引線對相鄰的電路發(fā)出的熱進行散熱的效果。
[0144]5.電路部件向電路封裝的裝載
[0145]5.1電路封裝的框架框和電路部件的裝載
[0146]在圖12中表示電路封裝400的框架框512和裝載于框架框512的電路部件516的芯片的裝載狀態(tài)。另外,虛線部508表示由在電路封裝400的模塑成形時使用的模具覆蓋的部分。在框架框512機械地連接有引線514,在框架框512的中央裝載有板(plate) 532,在板532裝載有芯片狀的流量檢測部602和作為LSI制作出的處理部604。在流量檢測部602設置有隔膜672,以下說明的流量檢測部602的各端子和處理部604由導線542電連接。進一步,與處理部604的各端子對應的引線514由導線543連接。此外,位于成為電路封裝400的連接端子的部分與板532之間的引線514,在它們之間連接有芯片狀的電路部件516。
[0147]在像這樣完成電路封裝400時的最前端側,配置具有隔膜672的流量檢測部602,在相對于上述流量檢測部602成為連接端子的位置以LSI的狀態(tài)配置處理部604,進一步,在處理部604的端子側配置有連接用的導線543。像這樣從電路封裝400的前端側在連接端子的方向上依次配置流量檢測部602、處理部604、導線543、電路部件516、連接用的引線514,由此整體結構簡單,整體配置為簡潔的構造。
[0148]為了支承板532,設置有粗引線,該引線利用引線556、引線558固定于框512。另夕卜,在板532的下表面設置有與連接于上述粗引線的板532同等面積的未圖示的引線面,板532裝載在該引線面上。這些引線面接地。由此,使上述流量檢測部602和處理部604的電路內的接地共用且經(jīng)由上述引線面進行,由此能夠抑制噪音,提高被測量氣體30的測量精度。此外,以從板532起在流路的上游側,即沿橫穿上述流量檢測部602、處理部604、電路部件516的軸的方向的軸突出的方式,設置有引線544。在該引線544連接有溫度檢測元件518,例如芯片狀的熱敏電阻。進一步,在接近作為上述突出部的根部的處理部604的位置,設置引線548,引線544和引線548由細連接線546電連接。當引線548和引線544直接連接時,熱量經(jīng)由這些引線548和引線544傳遞到溫度檢測元件518,不能夠準確地測量被測量氣體30的溫度。因此,通過由截面積小的線即熱阻大的連接,能夠增大引線548與引線544之間的熱阻。由此,熱不會影響到溫度檢測元件518,能夠提高被測量氣體30的溫度的測量精度。
[0149]此外,引線548利用引線552、引線554固定于框512。這些引線552、引線554和框512的連接部分,以相對于上述突出的溫度檢測元件518的突出方向傾斜的狀態(tài)固定于框512,模具也在該部分傾斜配置。在第I樹脂模塑工序中,模塑用樹脂沿該傾斜的狀態(tài)流動,由此在設置有溫度檢測元件518的前端部分,第I樹脂模塑工序的模塑用樹脂順利流動,可罪性提聞。
[0150]在圖12中由箭頭592表示了樹脂的壓入方向。將裝載有電路部件的引線框(leadframe)由模具覆蓋,在模具中將樹脂注入用的壓入孔590設置在圓圈的位置,從上述箭頭592的方向將熱固化性樹脂注入到上述模具內。從上述壓入孔590在箭頭592的方向上,設置有電路部件516和溫度檢測元件518,設置有用于保持溫度檢測元件518的引線544。進一步,在接近箭頭592的方向設置有板532、處理部604、流量檢測部602。通過這樣配置,在第I樹脂模塑工序中樹脂順利流動。在第I樹脂模塑工序中,使用熱固化性樹脂,在固化之前使樹脂到達整體是很重要的。因此引線514中的電路部件、配線的配置和壓入孔590、壓入方向的關系非常重要。
[0151]5.2連接隔膜背面的空隙和開口的構造
[0152]圖13是表示圖12的C-C截面的一部分的圖,是說明將隔膜672和設置于隔膜672的內部的空隙674與孔520連接的連通孔676的說明圖。
[0153]如后所述,在測量被測量氣體30的流量的流量檢測部602設置有隔膜672,在隔膜672的背面設置有空隙674。雖然沒有圖示,但在隔膜672設置有進行與被測量氣體30的熱交換,由此測量流量的元件。如果在形成于隔膜672的元件間,在與被測量氣體30的熱交換之外,經(jīng)由隔膜672在元件間進行熱傳遞,則難以準確地測量流量。因此,必須使隔膜672的熱阻較大,將隔膜672盡可能地形成得較薄。
[0154]隔膜672埋設固定于由第I樹脂模塑工序成形的電路封裝400的第I樹脂中,隔膜672的正面設置有未圖示的上述元件,上述元件在熱傳遞面露出部436經(jīng)由元件表面的熱傳遞面437與未圖示的被測量氣體30相互進行熱傳遞。熱傳遞面437可以由各元件的表面構成,也可以在其上設置薄的保護膜。希望元件和被測量氣體30的熱傳遞順利地進行,另一方面,希望元件間的直接熱傳遞盡可能地少。
[0155]隔膜672的設置有上述元件的部分,配置在測量用流路面430的熱傳遞面露出部436,熱傳遞面437從形成測量用流路面430的樹脂露出。隔膜672的外周部由形成測量用流路面430的第I樹脂模塑工序中使用的熱固化性樹脂覆蓋。假設僅隔膜672的側面被上述熱固化性樹脂覆蓋,在隔膜672的外周部的正面?zhèn)炔槐粺峁袒詷渲采w,則僅由流量隔膜672的側面承受形成測量用流路面430的樹脂所產生的應力,在隔膜672產生變形,可能導致特性劣化。通過如圖13所示采用將隔膜672的正面?zhèn)韧庵懿恳灿缮鲜鰺峁袒詷渲采w的狀態(tài),能夠減少隔膜672的變形。另一方面,當熱傳遞面437與流動被測量氣體30的測量用流路面430的階差較大時,被測量氣體30的流動紊亂,測量精度下降。由此,優(yōu)選熱傳遞面437與流動被測量氣體30的測量用流路面430的階差W較小。
[0156]為了抑制各元件間的熱傳遞,隔膜672形成得非常薄,在隔膜672的背面形成有空隙674。當密封該空隙674時,由于溫度變化,在隔膜672的背面形成的空隙674的壓力基于溫度而變化。當空隙674與隔膜672的正面的壓力差變大時,隔膜672受到壓力而產生變形,難以進行高精度的測量。因此,在板532設置有與向外部開口的開口 438連接的孔520,設置有連接該孔520和隔膜672的連通孔676。該連通孔676例如由第I板534和第2板536這2個板形成。在第I板534設置有孔520和孔521,進而設置有用于形成連通孔676的槽。由第2板536封閉槽和孔520、孔521,由此制作出連通孔676。利用該連通孔676和孔520,使得對隔膜672的正面和背面作用的氣壓大致相等,提高測量精度。
[0157]如上所述,由第2板536封閉槽和孔520、孔521,由此能夠形成連通孔676,但作為其它方法,能夠將引線框用作第2板536。如圖12所示,在板532上設置有隔膜672和作為處理部604工作的LSI。在它們的下側,設置有用于對裝載有隔膜672和處理部604的板532進行支承的引線框。由此,利用該引線框,構造變得更為簡單。此外,能夠將上述引線框用作接地電極。像這樣使上述引線框具有第2板536的功能,使用該引線框,在封閉形成于第I板534的孔520和孔521的同時,將形成于第I板534的槽以由上述引線框覆蓋的方式封閉,由此形成連通孔676,從而使得整體構造簡單,而且利用引線框作為接地電極的功能,能夠減少來自外部的噪音對隔膜672和處理部604的影響。
[0158]圖14表示由第I樹脂模塑工序將圖12所示的框架框由熱固化性樹脂模塑成形,被熱固化性樹脂覆蓋的狀態(tài)。通過該模塑成形,在電路封裝400的正面形成測量用流路面430,熱傳遞面露出部436設置于測量用流路面430。此外,采用配置在熱傳遞面露出部436的內部的隔膜672的背面的空隙674與開口 438連接的結構。在突出部424的前端部設置有用于測量被測量氣體30的溫度的溫度檢測部452,在內部內置有溫度檢測元件518。在突出部424的內部,為了抑制熱傳遞,用于取出溫度檢測元件518的電信號的引線被截斷,配置有熱阻大的連接線546。由此,能夠抑制從突出部424的根部向溫度檢測部452的熱傳遞,能夠抑制熱帶來的影響。
[0159]進一步,在突出部424的根部形成傾斜部594、傾斜部596。使得第I樹脂模塑工序中的樹脂的流動變得順利,并且在安裝于車輛中進行工作的狀態(tài)下,利用傾斜部594、傾斜部596,由溫度檢測部452測量后的被測量氣體30從突出部424向其根部順利地流動,冷卻突出部424的根部,具有能夠減少對溫度檢測部452的熱影響的效果。在該圖14的狀態(tài)之后,引線514在每個端子被切斷,成為連接端子412和端子414。
[0160]在第I樹脂模塑工序中,必須防止樹脂向熱傳遞面露出部436和開口 438流入。因此,在第I樹脂模塑工序中,在熱傳遞面露出部436和開口 438的位置,抵接阻止樹脂的流入的例如比隔膜672大的模具插件,在其背面抵接按壓件,從兩面夾持。在圖1l(C)中,在與圖14的熱傳遞面露出部436和開口 438或圖1l(B)的熱傳遞面露出部436和開口 438對應的背面,殘留有按壓印跡442和按壓印跡441。
[0161]在電路封裝400中,在形成有熱傳遞面露出部436的電路封裝400的背面殘留有按壓印跡442。在第I樹脂模塑工序中,為了防止樹脂向熱傳遞面露出部436的流入,在熱傳遞面露出部436的部分抵接模具,例如抵接模具插件,而且在其相反面的按壓印跡442的部分抵接模具,利用兩個模具阻止向熱傳遞面露出部436的樹脂的流入。這樣形成熱傳遞面露出部436的部分,由此能夠以極高的精度測量被測量氣體30的流量。此外,按壓印跡442的部分完全沒有或幾乎沒有第2樹脂模塑工序中的樹脂,因此散熱效果大。在作為第2板536使用引線的情況下,具有能夠經(jīng)由引線對相鄰的電路發(fā)出的熱進行散熱的效果。
[0162]在圖14中從框512切斷的引線的切斷面從樹脂面露出,由此在使用中水分等可能會從引線的切斷面侵入到內部。從耐久性提高的觀點和可靠性提高的觀點出發(fā),使得不出現(xiàn)這樣的狀況是很重要的。例如,圖14的固定面434的部分在第2樹脂模塑工序中被樹脂覆蓋,切斷面不露出。此外,傾斜部594、傾斜部596的引線切斷部在第2樹脂模塑工序中由樹脂覆蓋,圖12所示的引線552、引線554的與框架512的切斷面由上述樹脂覆蓋。由此,能夠防止引線552、引線554的切斷面的腐蝕和水分自切斷部的侵入。引線552、引線554的切斷面與傳遞溫度檢測部452的電信號的重要的引線部分接近。由此優(yōu)選在第2樹脂模塑工序中覆蓋切斷面。
[0163]5.3電路封裝400的另一實施例
[0164]圖15是電路封裝400的另一實施例。與其它圖中所示的附圖標記相同的附圖標記實現(xiàn)相同的作用。前面已說明的圖11所示的實施例中,電路封裝400中,連接端子412和端子414設置在電路封裝400的同一邊。與此不同,圖15所示的實施例中,連接端子412和端子414設置在不同的邊。端子414是不與熱式流量計300所具有的與外部的連接端子連接的端子。這樣,將熱式流量計300所具有的與外部連接的連接端子412和不與外部連接的端子414在不同的方向設置,由此,能夠使連接端子412的端子間較寬,提高之后的操作性。此外,通過使端子414在與連接端子412不同的方向延伸,能夠減少框512內的引線集中于一部分的情況,框512內的引線的配置變得容易。特別是在與連接端子412對應的引線的部分,連接作為電路部件516的片式電容器等。為了設置這些電路部件516需要稍大的空間。圖15的實施例具有容易確保與連接端子412對應的引線的空間的效果。
[0165]圖15所示的電路封裝400也與圖11所示的電路封裝400同樣,在從電路封裝主體422突出的突出部424的根部,形成有粗細度平滑變化的傾斜部462和傾斜部464。具有與圖11中說明的效果相同的效果。即,如圖15所示,突出部424從電路封裝主體422的側面以向被測量氣體30的上游方向延伸的形狀突出。在突出部424的前端部設置有溫度檢測部452,在溫度檢測部452的內部埋設有溫度檢測元件518。在突出部424和電路封裝主體422的連接部,設置有傾斜部462和464。利用該傾斜部462或傾斜部464使突出部424的根部變粗,在突出部424的根部形成隨著向前端方向去而逐漸變細的形狀。
[0166]通過具有這樣的形狀,在利用樹脂模塑形成電路封裝400的情況下,基于保護元件等的目的,能夠使用在模具的內部貼合片再使樹脂流動的方法,片與模具內表面的緊貼性良好,可靠性提高。此外,突出部424的機械強度弱,在根部容易折彎。采用使突出部424的根部較粗,隨著向前端方向去而逐漸變細的形狀,由此能夠緩和對根部的應力集中,使機械強度優(yōu)異。此外,在由樹脂模塑制作突出部424的情況下,由于樹脂固化時的體積變化等的影響,容易發(fā)生翹曲等。能夠減少這樣的影響。為了盡可能準確地檢測被測量氣體30的溫度,希望使突出長度較長。通過使突出部424的突出長度較長,從電路封裝主體422到設置于溫度檢測部452的溫度檢測元件518的熱傳遞容易減少。
[0167]如圖11⑶和圖1l(C)所示,使突出部424的根部較粗,將突出部424的上述根部由殼體302包圍,將電路封裝400固定于殼體302。像這樣,通過由殼體302的樹脂覆蓋突出部424的根部,能夠防止由于機械沖擊而導致突出部424破損。此外也能夠達到圖11中說明的各種效果。
[0168]圖15中的開口 438和熱傳遞面露出部436、測量用流路面430、按壓印跡441、按壓印跡442的說明與上述內容大致相同,發(fā)揮相同作用效果。為了避免重復說明,具體的說明省略。
[0169]6.熱式流量計300的生產工序
[0170]6.1電路封裝400的生產工序
[0171]圖16表示熱式流量計300的生產工序內的電路封裝400的生產工序。圖17表示熱式流量計的生產工序,圖18表示熱式流量計的生產工序的另一實施例。在圖16中,步驟I表示生產圖12所示的框架框的工序。該框架框例如由沖壓加工形成。步驟2在由步驟I形成的框架框上,首先裝載板532,進而在板532裝載流量檢測部602和處理部604,進而裝載溫度檢測元件518、片式電容器等電路部件。此外,在步驟2中,進行電路部件間、電路部件與引線間、引線彼此間的電配線。在該步驟2中,將引線544和引線548之間由用于增大熱阻的連接線546連接。在步驟2中,如圖12所示,形成電路部件裝載于框架框512進而進行了電連接的電路。
[0172]接著,在步驟3中,通過第I樹脂模塑工序,由熱固化性樹脂進行模塑。在圖14中表示模塑后的狀態(tài)的電路封裝400。此外,在步驟3中,將連接著的引線分別從框架框512切斷,進而將引線間也切斷,得到圖11、圖15所示的電路封裝400。在該電路封裝400,如圖11、圖15所示,形成有測量用流路面430和熱傳遞面露出部436。
[0173]在步驟4中,進行完成的電路封裝400的外觀檢查和工作的檢查。在步驟3的第I樹脂模塑工序中,進行傳遞模塑。將由步驟2制作的電路固定于模具內,將高溫的樹脂以高壓力注入到模具,因此優(yōu)選檢查電部件和電配線是否產生異常。為了進行該檢查,在圖11、圖15所示的連接端子412之外還使用端子414。另外,端子414在此后不再使用,因此在該檢查后,可以從根部切斷。例如在圖15中,使用后的端子414在根部被切斷。
[0174]6.2熱式流量計300的生產工序和測量特性的調整
[0175]在圖17中,使用由圖16生產出來的電路封裝400和由未圖示的方法生產出來的外部端子306。在步驟5中通過第2樹脂模塑工序形成殼體302。該殼體302中,樹脂制的副通路槽、凸緣312、外部連接部305被形成,并且圖11所示的電路封裝400的斜線部分被第2樹脂模塑工序的樹脂覆蓋,電路封裝400固定于殼體302。通過利用上述第I樹脂模塑工序進行的電路封裝400的生產(步驟3)和利用第2樹脂模塑工序進行的熱式流量計300的殼體302的成形的組合,大幅改善流量檢測精度。在步驟6中進行圖10所示的各外部端子內端361的切斷,連接端子412和外部端子內端361的連接由步驟7進行。
[0176]通過步驟7形成殼體302后,接著在步驟8中,正面罩303和背面罩304安裝于殼體302,殼體302的內部由正面罩303和背面罩304密閉,并且形成用于流動被測量氣體30的副通路,而完成熱式流量計300。進一步,圖7中說明的縮細部構造利用設置于正面罩303或背面罩304的突起部356制作得到。另外,該正面罩303在步驟10中通過模塑成形而制作得到,背面罩304在步驟11中通過模塑成形而制作得到。此外,這些正面罩303和背面罩304分別通過不同的工序制作得到,分別由不同的模具形成。
[0177]在步驟9中,實際地將氣體導入副通路,進行特性的試驗。如上所述,副通路和流量檢測部的關系以高精度維持,因此通過基于特性的試驗進行特性的修正,能夠得到非常高的測量精度。此外,在第I樹脂模塑工序和第2樹脂模塑工序中進行決定副通路與流量檢測部的關系的定位和形狀關系的成形,因此即使長期間使用,特性的變化也較少,能夠確保聞精度和聞可罪性。
[0178]6.3熱式流量計300的生產工序的另一實施例
[0179]在圖18中,使用由圖16已經(jīng)生產出的電路封裝400和由未圖示的方法已經(jīng)生產出的外部端子306,在第2樹脂模塑工序之前在步驟12中進行電路封裝400的連接端子412和外部端子內端361的連接。此時,或者在步驟12之前的工序中進行圖10所示的各外部端子內端361的切斷。在步驟13中由第2樹脂模塑工序形成殼體302。該殼體302中,樹脂制的副通路槽、凸緣312、外部連接部305被形成,并且圖11所示的電路封裝400的斜線部分被第2樹脂模塑工序的樹脂覆蓋,電路封裝400固定于殼體302。通過利用上述第I樹脂模塑工序進行的電路封裝400的生產(步驟3)和利用第2樹脂模塑工序進行的熱式流量計300的殼體302的成形的組合,大幅改善流量檢測精度。
[0180]通過步驟13形成殼體302后,接著在步驟8中,正面罩303和背面罩304被安裝于殼體302,殼體302的內部由正面罩303和背面罩304密閉,并且形成用于流動被測量氣體30的副通路。進一步,圖7中說明的縮細部構造利用設置于正面罩303或背面罩304的突起部356制作得到。另外,該正面罩303在步驟10中通過模塑成形而制作得到,背面罩304在步驟11中通過模塑成形而制作得到。此外,這些正面罩303和背面罩304分別通過不同的工序制作得到,分別由不同的模具形成。
[0181]在步驟9中,實際地將氣體導入副通路,進行特性的試驗。如上所述,副通路和流量檢測部的關系以高精度維持,因此通過進行利用特性試驗的特性修正,能夠得到非常高的測量精度。此外,在第I樹脂模塑工序和第2樹脂模塑工序中進行決定副通路與流量檢測部的關系的定位和形狀關系的成形,因此即使長期間使用,特性的變化也較少,能夠確保高精度和高可靠性。
[0182]7.熱式流量計300的電路結構
[0183]7.1熱式流量計300的電路結構的整體
[0184]圖19是表示熱式流量計300的流量檢測電路601的電路圖。另外,先前在實施例中說明的關于溫度檢測部452的測量電路也設置于熱式流量計300,但在圖19將其省略。熱式流量計300的流量檢測電路601包括具有發(fā)熱體608的流量檢測部602和處理部604。處理部604控制流量檢測部602的發(fā)熱體608的發(fā)熱量,并且基于流量檢測部602的輸出,將表示流量的信號經(jīng)由端子662輸出。為了進行上述處理,處理部604包括CentralProcessing Unit (中央處理器,以下簡稱為CPU) 612、輸入電路614、輸出電路616、保持表示修正值、測量值與流量的關系的數(shù)據(jù)的存儲器618、將一定電壓分別供給至必要的電路的電源電路622。從車載電池等的外部電源,經(jīng)由端子664和未圖示的接地端子對電源電路622供給直流電力。
[0185]在流量檢測部602設置有用于加熱被測量氣體30的發(fā)熱體608。從電源電路622向構成發(fā)熱體608的電流供給電路的晶體管606的集電極供給電壓VI,從CPU612經(jīng)由輸出電路616對上述晶體管606的基極施加控制信號,基于該控制信號從上述晶體管606經(jīng)由端子624向發(fā)熱體608供給電流。供給到發(fā)熱體608的電流量從上述CPU612經(jīng)由輸出電路616,由施加于構成發(fā)熱體608的電流供給電路的晶體管606的控制信號控制。處理部604控制發(fā)熱體608的發(fā)熱量,使得通過由發(fā)熱體608加熱,被測量氣體30的溫度比初始的溫度高規(guī)定溫度例如100°C。
[0186]流量檢測部602具有用于控制發(fā)熱體608的發(fā)熱量的發(fā)熱控制橋640和用于測量流量的流量檢測橋650。一定電壓V3從電源電路622經(jīng)由端子626供給到發(fā)熱控制橋640的一端,發(fā)熱控制橋640的另一端與接地端子630連接。此外,一定電壓V2從電源電路622經(jīng)由端子625供給到流量檢測橋650的一端,流量檢測橋650的另一端與接地端子630連接。
[0187]發(fā)熱控制橋640具有基于被加熱的被測量氣體30的溫度,電阻值發(fā)生變化的測溫電阻體即電阻642,電阻642和電阻644、電阻646、電阻648構成橋電路。電阻642和電阻646的交點A與電阻644和電阻648的交點B的電位差經(jīng)由端子627和端子628輸入到輸入電路614,CPU612以使得交點A與交點B間的電位差成為規(guī)定值,在該實施例中為零伏特的方式控制從晶體管606供給的電流,控制發(fā)熱體608的發(fā)熱量。圖19中記載的流量檢測電路601,以與被測量氣體30的原來的溫度相比高出一定溫度,例如總是高出100°C的方式由發(fā)熱體608加熱被測量氣體30。為了高精度地進行該加熱控制,在由發(fā)熱體608加熱的被測量氣體30的溫度與初始的溫度相比高一定溫度,例如總是高出100°C時,以上述交點A與交點B間的電位差成為零伏特的方式設定構成發(fā)熱控制橋640的各電阻的電阻值。由此,在圖19記載的流量檢測電路601中,CPU612以交點A與交點B間的電位差成為零伏特的方式控制向發(fā)熱體608供給的電流。
[0188]流量檢測橋650由電阻652、電阻654、電阻656、電阻658這4個測溫電阻體構成。這四個測溫電阻體沿被測量氣體30的流動的方向配置,電阻652和電阻654相比于發(fā)熱體608配置在被測量氣體30的流路中的上游側,電阻656和電阻658相比于發(fā)熱體608配置在被測量氣體30的流路中的下游側。此外,為了提高測量精度,電阻652和電阻654以與發(fā)熱體608的距離相互間大致相同的方式配置,電阻656和電阻658以與發(fā)熱體608的距離相互間大致相同的方式配置。
[0189]電阻652和電阻656的交點C與電阻654和電阻658的交點D之間的電位差經(jīng)由端子631和端子632輸入到輸入電路614。為了提高測量精度,例如在被測量氣體30的流動為零的狀態(tài)下,以上述交點C與交點D之間的電位差為O的方式設定流量檢測橋650的各電阻。由此,在上述交點C與交點D之間的電位差例如為零伏特的狀態(tài)下,CPU612基于被測量氣體30的流量為零的測量結果,將意味著主通路124的流量為零的電信號從端子662輸出。
[0190]在被測量氣體30在圖19的箭頭方向流動的情況下,配置于上游側的電阻652和電阻654由被測量氣體30冷卻,配置于被測量氣體30的下游側的電阻656和電阻658,被由發(fā)熱體608加熱的被測量氣體30加熱,這些電阻656和電阻658的溫度上升。因此,在流量檢測橋650的交點C與交點D之間產生電位差,該電位差經(jīng)由端子631和端子632輸入到輸入電路614。CPU612基于流量檢測橋650的交點C與交點D之間的電位差,檢索存儲于存儲器618的表示上述電位差與主通路124的流量的關系的數(shù)據(jù),求取主通路124的流量。將表示像這樣求取的主通路124的流量的電信號經(jīng)由端子662輸出。另外,圖19所示的端子664和端子662記載了新的附圖標記,但包含于先前說明的圖5、圖6或圖10所示的連接端子412。
[0191]在上述存儲器618,存儲有表示上述交點C與交點D的電位差與主通路124的流量的關系的數(shù)據(jù),還存儲有在生產電路封裝400之后基于氣體的實測值求取的、用于減少偏差等的測定誤差的修正數(shù)據(jù)。另外,電路封裝400生產后的氣體的實測和基于此的修正值向存儲器618的寫入,使用圖4所示的外部端子306和修正用端子307進行。在本實施例中,以流過被測量氣體30的副通路與測量用流路面430的配置關系、流過被測量氣體30的副通路與熱傳遞面露出部436的配置關系高精度且偏差非常少的狀態(tài),生產電路封裝400,因此通過基于上述修正值的修正,能夠得到極高精度的測量結果。
[0192]7.2流量檢測電路601的結構
[0193]圖20是表示上述圖19的流量檢測電路601的電路配置的電路結構圖。流量檢測電路601作為矩形形狀的半導體芯片制作得到,從圖20所示的流量檢測電路601的左側向右側,在箭頭方向上流動被測量氣體30。
[0194]在流量檢測部602形成有矩形形狀的隔膜672,在該隔膜672,設置有使半導體芯片的厚度較薄的虛線所示的薄厚度區(qū)域603。在該薄厚度區(qū)域603的背面?zhèn)刃纬煽障叮鲜隹障杜c圖11、圖5所示的開口 438連通,上述空隙內的氣壓依賴于從開口 438導入的氣壓。
[0195]隔膜672的薄厚度區(qū)域603的厚度較薄,由此熱傳導率降低,向設置于薄厚度區(qū)域603的電阻652、電阻654、電阻658、電阻656的經(jīng)由隔膜672的熱傳遞得到抑制,通過與被測量氣體30的熱傳遞,這些電阻的溫度大致一定。
[0196]在隔膜672的薄厚度區(qū)域603的中央部,設置有發(fā)熱體608,在該發(fā)熱體608的周圍設置有構成發(fā)熱控制橋640的電阻642。而且,在薄厚度區(qū)域603的外側設置有構成發(fā)熱控制橋640的電阻644、646、648。利用這樣形成的電阻642、644、646、648構成發(fā)熱控制橋640。
[0197]此外,以夾著發(fā)熱體608的方式,配置有作為上游測溫電阻體的電阻652、電阻654和作為下游測溫電阻體的電阻656、電阻658,在相比于發(fā)熱體608位于被測量氣體30所流動的箭頭方向的上游側的位置,配置有作為上游測溫電阻體的電阻652、電阻654,在相比于發(fā)熱體608位于被測量氣體30所流動的箭頭方向的下游側的位置,配置有作為下游測溫電阻體的電阻656、電阻658。這樣,利用薄厚度區(qū)域603中配置的電阻652、電阻654和電阻656、電阻658形成流量檢測橋650。
[0198]此外,上述發(fā)熱體608的雙方的端部與圖20的下側中記載的端子624和629分別連接。此處,如圖19所示,對端子624施加從晶體管606供給到發(fā)熱體608的電流,端子629作為接地端子接地。
[0199]構成發(fā)熱控制橋640的電阻642、電阻644、電阻646、電阻648分別連接,與端子626和630連接。如圖19所示,對端子626從電源電路622供給一定電壓V3,端子630作為接地端子被接地。此外,上述電阻642與電阻646之間、電阻646與電阻648之間的連接點與端子627和端子628連接。如圖20所記載的那樣,端子627輸出電阻642與電阻646的交點A的電位,端子627輸出電阻644與電阻648的交點B的電位。如圖19所示,對端子625從電源電路622供給一定電壓V2,端子630作為接地端子被接地。此外,上述電阻654和電阻658的連接點與端子631連接,端子631輸出圖19的點B的電位。電阻652和電阻656的連接點與端子632連接,端子632輸出圖19所示的交點C的電位。
[0200]如圖20所示,構成發(fā)熱控制橋640的電阻642在發(fā)熱體608的附近形成,因此能夠精度良好地測量被來自發(fā)熱體608的熱量加熱的氣體的溫度。另一方面,構成發(fā)熱控制橋640的電阻644、646、648從發(fā)熱體608離開地配置,因此,形成不易受到來自發(fā)熱體608的熱的影響的結構。電阻642構成為對由發(fā)熱體608加熱的氣體的溫度敏感地進行響應,電阻644、電阻646、電阻648構成為難以受到發(fā)熱體608的影響。因此,利用發(fā)熱控制橋640進行的被測量氣體30的檢測精度高,能夠高精度地進行使被測量氣體30與其初始溫度相比高規(guī)定溫度的控制。
[0201]在該實施例中,在隔膜672的背面?zhèn)刃纬捎锌障?,該空隙與圖11、圖5記載的開口438連通,使得隔膜672的背面?zhèn)瓤障兜膲毫εc隔膜672的正面?zhèn)鹊膲毫Φ牟畈粫兇?。能夠抑制由該壓力差引起的隔?72的變形。這會帶來流量測量精度的提高。
[0202]如上所述隔膜672形成薄厚度區(qū)域603,使包含薄厚度區(qū)域603的部分的厚度非常薄,極力抑制經(jīng)由隔膜672的熱傳導。由此,流量檢測橋650、發(fā)熱控制橋640中,經(jīng)由隔膜672的熱傳導的影響得到抑制,依賴于被測量氣體30的溫度而動作的傾向性更強,測量動作得到改善。因此能夠得到高的測量精度。
[0203]8.熱式流量計300的氣體溫度的測量
[0204]8.1熱式流量計300的溫度檢測部452的構造
[0205]在圖2和圖3中,在比設置于測量部310的前端側的副通路更靠凸緣312側的位置,形成有向被測量氣體30的流動的上游側開口的入口 343。在入口 343的內部配置有用于測量被測量氣體30的溫度的溫度檢測部452。在設置有入口 343的測量部310的中央部,構成殼體302的測量部310內的上游側外壁向下游側即向殼體302的內側凹陷,溫度檢測部452形成為從上述凹陷形狀的上游側外壁向上游側去從殼體302向外突出的形狀。此夕卜,在上述凹陷形狀的外壁的兩側部設置有正面罩303和背面罩304,上述正面罩303和背面罩304的上游側端部形成為比上述凹陷形狀的外壁更向上游側突出的形狀。因此,利用上述凹陷形狀的外壁、其兩側的正面罩303和背面罩304,形成用于取入被測量氣體30的入口 343。從入口 343取入的被測量氣體30與設置于入口 343的內部的溫度檢測部452接觸,由此利用溫度檢測部452測量溫度。進一步,被測量氣體30沿著支承從形成凹陷形狀的殼體302的外壁向上游側突出的溫度檢測部452的部分流動,從設置于正面罩303和背面罩304的正面?zhèn)瘸隹?344和背面?zhèn)瘸隹?345排出至主通路124。
[0206]8.2溫度檢測部452的作用效果
[0207]如圖2、圖3所示,成為溫度檢測部452從殼體302向外突出,直接與被測量氣體30接觸的構造,因此檢測精度提高。此外,從沿著被測量氣體30的流動的方向的上游側流入到入口 343的氣體的溫度由溫度檢測部452測量,進一步,該氣體向作為支承溫度檢測部452的部分的溫度檢測部452的根部流動,由此實現(xiàn)將支承溫度檢測部452的部分的溫度在接近被測量氣體30的溫度的方向上冷卻的作用。作為主通路124的吸氣管的溫度通常較高,熱量從凸緣312或熱絕緣部315通過測量部310內的上游側外壁傳遞到支承溫度檢測部452的部分,可能對溫度的測量精度產生影響。如上所述,被測量氣體30在由溫度檢測部452測量之后,沿著溫度檢測部452的支承部分流動,由此冷卻上述支承部分。從而能夠抑制熱量從凸緣312或熱絕緣部315通過測量部310內的上游側外壁傳遞到支承溫度檢測部452的部分。
[0208]特別的是,溫度檢測部452的支承部分中,測量部310內的上游側外壁形成為向下游側凹陷的形狀,因此能夠使測量部310內的上游側外壁與溫度檢測部452之間的距離較長。在熱傳遞距離變長的同時,被測量氣體30的冷卻部分的距離變長。由此能夠減少由凸緣312或熱絕緣部315帶來的熱的影響。這些都會帶來測量精度的提高。
[0209]上述上游側外壁形成為向下游側,即向殼體302的內部凹陷的形狀,因此能夠進行在殼體302的上游側外壁335的固定,電路封裝400的固定變得容易。此外,也能夠實現(xiàn)對具有溫度檢測部452的突出部424(參照圖11)的加強。
[0210]如前面基于圖2和圖3進行說明的那樣,在箱體(Case)301的被測量氣體30的上游側設置入口 343,從入口 343導入的被測量氣體30,通過溫度檢測部452的周圍,從正面?zhèn)瘸隹?344、背面?zhèn)瘸隹?345導入主通路124。溫度檢測部452測量被測量氣體30的溫度,從外部連接部305所具有的外部端子306將表示測量出的溫度的電信號輸出。熱式流量計300所具有的箱體301具有正面罩303、背面罩304和殼體302,殼體302具有用于形成入口343的凹陷,該凹陷由外壁凹陷部366 (參照圖5和圖6)形成。此外,正面?zhèn)瘸隹?344、背面?zhèn)瘸隹?345由設置于正面罩303、背面罩304的孔形成。如接下來說明的那樣,溫度檢測部452設置在突出部424的前端部,機械強度弱。正面罩303、背面罩304能夠起到相對于機械沖擊保護突出部424的作用。
[0211]此外,在圖8和圖9中所示的正面罩303、背面罩304,形成有正面保護部322、背面保護部325。如圖2和圖3所示,在入口 343的正面?zhèn)葌让媾渲糜性O置于正面罩303的正面保護部322,此外在入口 343的背面?zhèn)葌让媾渲糜性O置于背面罩304的背面保護部325。配置在入口 343內部的溫度檢測部452被正面保護部322和背面保護部325保護,能夠防止在生產中和裝載到車輛時由于溫度檢測部452發(fā)生碰撞等而導致的溫度檢測部452的機械損傷。
[0212]8.3溫度檢測部452和突出部424的形成和效果
[0213]電路封裝400具有內置有用于測量流量的后述的流量檢測部602、處理部604的電路封裝主體422和突出部424。如圖所示,突出部424從電路封裝主體422的側面以向被測量氣體30的上游方向延伸的形狀突出。在突出部424的前端部設置有溫度檢測部452,在溫度檢測部452的內部埋設有溫度檢測元件518。在突出部424和電路封裝主體422的連接部,設置有傾斜部462和464。利用該傾斜部462或傾斜部464使突出部424的根部變粗,在突出部424的根部形成隨著向前端方向去而逐漸變細的形狀。
[0214]此外,在由樹脂模塑形成突出部424的情況下,由于樹脂固化時的體積變化等的影響,容易發(fā)生翹曲等。通過使根部較太,能夠對于這樣的問題也能夠減少影響。進一步,為了盡可能準確地檢測被測量氣體30的溫度,優(yōu)選使突出長度較長,通過使根部較粗,能夠使突出部424的突出長度較長,提高設置于溫度檢測部452的溫度檢測元件518的檢測精度。
[0215]如圖11⑶和圖1l(C)所示,使突出部424的根部較粗,將突出部424的上述根部由殼體302包圍,將電路封裝400固定于殼體302。像這樣,通過由殼體302的樹脂覆蓋突出部424的根部,能夠防止由于機械沖擊而導致突出部424破損。
[0216]為了高精度地檢測被測量氣體30的溫度,優(yōu)選采用盡可能地抑制從安裝有熱式流量計300的主通路124經(jīng)由殼體302或電路封裝400傳遞的熱的結構。支承溫度檢測部452的突出部424形成為與其根部相比,其前端部分較細的形狀,在其前端部分設置有溫度檢測部452。通過采用這樣的形狀,能夠減少來自突出部424的根部的熱對溫度檢測部452的影響。
[0217]此外,在由溫度檢測部452檢測被測量氣體30的溫度之后,被測量氣體30沿突出部424流動,實現(xiàn)使突出部424的溫度接近被測量氣體30的溫度的作用。由此,能夠抑制突出部424的根部的溫度對溫度檢測部452造成的影響。特別是在該實施例中,設置有溫度檢測部452的突出部424的附近較細,隨著向突出部424的根部去逐漸變粗。因此,被測量氣體30沿著該突出部424的形狀流動,高效地冷卻突出部424。
[0218]在突出部424的根部,斜線部是在第2樹脂模塑工序中由形成殼體302的樹脂覆蓋的固定面432。在突出部424的根部的斜線部設置有凹陷。這表示設置有不被殼體302的樹脂覆蓋的凹陷形狀的部分。通過像這樣形成突出部424的根部的不被殼體302的樹脂覆蓋的凹陷形狀的部分,突出部424更容易由被測量氣體30冷卻。
[0219]在電路封裝400中,為了進行用于使內置的流量檢測部602和處理部604動作的電力供給,和流量的測量值、溫度的測量值的輸出,設置有連接端子412。進一步,為了進行電路封裝400是否正確動作、電路部件和其連接是否產生異常的檢查,設置有端子414。在該實施例中,由第I樹脂模塑工序形成流量檢測部602和處理部604,使用熱固化性樹脂通過傳遞模塑形成電路封裝400。通過進行傳遞模塑成形,能夠提高電路封裝400的尺寸精度,在傳遞模塑工序中,在內置流量檢測部602和處理部604的密閉的模具的內部壓入加壓后的高溫的樹脂,因此優(yōu)選對制作出來的電路封裝400,檢查流量檢測部602和處理部604以及它們的配線關系是否存在損傷。在該實施例中,設置用于進行檢查的端子414,對生產出的各電路封裝400實施各種檢查。檢查用的端子414在測量時不使用,因此如上所述,端子414不與外部端子內端361連接。另外,在各連接端子412,為了增加機械彈力,設置有彎曲部416。通過使各連接端子412具有機械彈力,能夠吸收由第I樹脂模塑工序的樹脂與第2樹脂模塑工序的樹脂的熱膨脹系數(shù)的差別導致產生的應力。即,各連接端子412受到第I樹脂模塑工序的熱膨脹的影響,而且,與各連接端子412連接的外部端子內端361受到第2樹脂模塑工序的樹脂的影響。能夠吸收由這些樹脂的不同所引起的應力。
[0220]8.4構成熱式流量計300的殼體302的另一實施方式
[0221]在圖21中表示構成熱式流量計300的殼體302的另一實施方式。相同的附圖標記表示相同的結構,具有相同的作用效果。由此省略說明。殼體302包括具有副通路槽的第I殼體338和位于凸緣312側的第2殼體337。在第I殼體338與第2殼體337之間形成有空氣通路327。在殼體302的正面設置圖2所示的正面罩303,在殼體302的背面設置圖3所示的背面罩304。由正面罩303和背面罩304形成圖2所示的入口 343。
[0222]第I殼體338和第2殼體337在電路封裝400相互連接,而且由正面罩303和背面罩304相互連接。在圖21所示的實施例中,第I殼體338和第2殼體337利用空氣通路327完全分離,但也可以不是完全分離,而是第2殼體337和第I殼體338在入口和相反側即出口側連接的形狀。在該情況下,優(yōu)選在正面罩303、背面罩304設置用于將從入口取入的被測量氣體30導入主通路124的開口。
[0223]通過使空氣通路327較長,從入口 343導入的被測量氣體30很順利地流動,因此能夠在溫度檢測部452以高精度測量被測量氣體30的溫度。此外,能夠由流過空氣通路327的被測量氣體30冷卻電路封裝400,能夠減少從主通路124的壁面對設置于固定面432的熱傳遞面露出部436的內部的流量檢測部的熱影響,因此也能夠提高流量測量精度。
[0224]8.5構成熱式流量計300的殼體302的又一實施方式
[0225]圖22是熱式流量計300的又一實施例。相同的附圖標記表示相同的結構,具有相同的作用效果。因此,對它們省略具體說明。測量部310本來具有比圖22的形狀長的形狀,但凸緣312的附近的構造與圖5、圖6近似,省略圖示和說明。本實施例與已說明的實施例的不同點是,在圖5、圖6中,電路封裝主體422的突出部424向被測量氣體30的流動的上游側突出,與此不同,圖22中向主通路124的中心突出。另外,副通路的形狀是一個例子,也可以為其它形狀。在本實施例中,突出部424超過形成副通路的殼體302的正面?zhèn)雀蓖凡?32的部分而突出,至少設置于424的前端部的溫度檢測部452從殼體302向外突出。
[0226]副通路槽328由兩個通路壁396和通路壁397形成。此外,在實施例中,在殼體302的兩側設置正面罩303和背面罩304,由此副通路槽328形成副通路,而且形成入口 350和出口 352。在副通路槽328設置上述測量用流路面430,測量用流路面430具有熱傳遞面露出部436,測量流過副通路槽328的被測量氣體30的流速。
[0227]在圖22所示的殼體302設置有正面罩303和背面罩304時,利用上述各罩的主通路124的中心方向的端部即虛線所示的罩側端339,覆蓋突出部424的側面。但是,通路壁397的主通路124的中心側開放,因此被測量氣體30沿通路壁397流動,與溫度檢測部452接觸。通過采用這樣的構造,保護突出部424和溫度檢測部452。此外,副通路槽328相比于入口和出口,測量用流路面430的部分變窄,因此該部分流速增加,流量的測量精度提高。通路壁397中與出口或入口的部分相比,在溫度檢測部452的向外部的突出部分,通路壁397向內部側即向主通路124的壁面?zhèn)劝枷?,在上述凹陷的部分溫度檢測部452向外部突出。因為采用這樣的構造,成為突出部424的溫度檢測部452不僅被兩側的罩保護,而且被通路壁397的入口部或出口部或這兩者保護的構造。
[0228]電路封裝400的從電路封裝主體422突出的突出部424的根部被構成副通路槽328的樹脂覆蓋。因此,電路封裝主體422和突出部424被殼體302的樹脂機械保護。進而,具有電路封裝400自身牢固地固定于殼體302的效果。
[0229]8.6突出部424的溫度檢測部452的另一實施例
[0230]圖23表示關于突出部424的溫度檢測部452的另一實施例。在圖11、圖15、圖21、圖22記載的實施例中,突出部424由第I樹脂模塑工序制造時,溫度檢測部452被在第I樹脂模塑工序中使用的樹脂覆蓋。在設置于測量用流路面430的熱傳遞面露出部436,為了提高流量的測量靈敏度,在第I樹脂模塑工序中,熱傳遞面露出部436不被樹脂覆蓋。同樣在第I樹脂模塑工序中,以突出部424的前端部的溫度檢測部452的部分不被樹脂覆蓋的方式進行模塑,由此能夠提高溫度檢測部452的測量精度。溫度檢測部452不被樹脂覆蓋,因此在溫度檢測部452的部分的樹脂形成凹陷454。在上述凹陷454的部分,圖12記載的溫度檢測元件518能夠以幾乎直接接近的狀態(tài)與被測量氣體30接觸,測量靈敏度提高,測量精度提高。另外,與其它附圖相同的附圖標記表示相同結構,具有相同的作用效果,因此為了避免說明的重復而省略記載。
[0231]工業(yè)上的可利用性
[0232]本發(fā)明能夠適用于上述用于測量氣體的流量的測量裝置。
[0233]附圖標記說明
[0234]300熱式流量計
[0235]302 殼體
[0236]303正面罩
[0237]304背面罩
[0238]305外部連接部
[0239]306外部端子
[0240]307修正用端子
[0241]310測量部
[0242]320端子連接部
[0243]327空氣通路
[0244]332正面?zhèn)雀蓖凡?br>
[0245]334背面?zhèn)雀蓖凡?br>
[0246]337 第 I 殼體
[0247]338 第 2 殼體
[0248]356,358 突起部
[0249]359樹脂部
[0250]361外部端子內端
[0251]365連接部
[0252]372、374 固定部
[0253]400電路封裝
[0254]412連接端子
[0255]414 端子
[0256]422電路封裝主體
[0257]424突出部
[0258]430測量用流路面
[0259]432、434 固定面
[0260]436熱傳遞面露出部
[0261]438 開口
[0262]452溫度檢測部
[0263]590壓入孔
[0264]594、596 傾斜部
[0265]601流量檢測電路
[0266]602流量檢測部
[0267]604處理部
[0268]608發(fā)熱體
[0269]640發(fā)熱控制橋
[0270]650流量檢測橋
[0271]672隔膜(diaphragm)
【權利要求】
1.一種熱式流量計,其特征在于,包括: 將在主通路流動的被測量氣體取入,使該被測量氣體在其中流動的副通路; 電路封裝,該電路封裝具有在與在所述副通路流動的被測量氣體之間進行熱傳遞由此測量流量的流量測量電路和檢測所述被測量氣體的溫度的溫度檢測部;和 箱體,該箱體設置有輸出表示所述流量的電信號和表示所述被測量氣體的溫度的電信號的外部端子,并且支承所述電路封裝, 所述箱體具有支承所述電路封裝的樹脂制的殼體, 所述電路封裝具有由樹脂包覆所述流量測量電路和所述溫度檢測部的結構,所述溫度檢測部具有從電路封裝主體突出的突出部, 所述突出部的至少前端部從主通路中露出。
2.如權利要求1所述的熱式流量計,其特征在于: 所述殼體具有外壁,所述外壁具有向所述殼體的內側凹陷的形狀的凹陷部,所述突出部的至少所述前端部從所述外壁的所述凹陷部突出到所述殼體之外。
3.如權利要求1所述的熱式流量計,其特征在于: 所述殼體包括具有所述副通路的第1殼體和位于比所述第1殼體更靠所述凸緣側的位置的第2殼體, 在所述第1殼體與所述第2殼體之間設置用于使流過所述主通路的所述被測量氣體流動的氣體通路, 所述電路封裝具有由樹脂包圍所述流量測量電路和所述溫度檢測部的結構,所述溫度檢測部具有從電路封裝主體突出的突出部, 所述突出部的至少前端部設置在所述殼體之外, 設置在所述第1殼體與所述第2殼體之間的所述氣體通路的開口,設置于所述突出部的位置。
4.如權利要求1?3中任一項所述的熱式流量計,其特征在于: 所述突出部的所述前端部從所述殼體向在主通路流動的被測量氣體流的上游方向突出。
5.如權利要求1所述的熱式流量計,其特征在于: 在所述熱式流量計的所述主通路的中心側,所述熱式流量計具有所述副通路,從所述電路封裝主體突出的所述突出部的所述前端部從所述熱式流量計的所述副通路側突出到所述殼體之外。
6.如權利要求1?5中任一項所述的熱式流量計,其特征在于: 在第1樹脂模塑工序中,形成具有電路封裝主體和突出部的所述電路封裝, 所述殼體具有所述副通路、凸緣、外壁和固定所述電路封裝的固定部, 在第2樹脂模塑工序中形成所述殼體,由此所述副通路、所述凸緣、所述外壁和所述固定部一體成形,在所述第1樹脂模塑工序中成形的電路封裝利用所述固定部被固定于所述殼體。
7.如權利要求1?4中任一項所述的熱式流量計,其特征在于: 在第1樹脂模塑工序中,形成具有電路封裝主體和突出部的所述電路封裝, 所述殼體具在所述副通路、凸緣和外壁, 在第2樹脂模塑工序中形成所述殼體,由此所述副通路、所述凸緣和所述外壁一體成形, 利用所述外壁的一部分將在所述第1樹脂模塑工序中形成的電路封裝覆蓋固定。
8.如權利要求1?5中任一項所述的熱式流量計,其特征在于: 在所述突出部的外側設置有罩。
9.如權利要求8所述的熱式流量計,其特征在于: 在所述突出部的所述前端部的兩側分別設置有罩,在所述各罩分別形成有使所述被測量氣體流通的開口。
10.如權利要求1?9中任一項所述的熱式流量計,其特征在于: 從所述電路封裝主體突出的所述突出部,在其內部設置有引線,在所述突出部的所述前端部,所述引線與溫度檢測元件電連接。
11.如權利要求10所述的熱式流量計,其特征在于: 所述突出部在其內部具有:與所述溫度檢測元件連接的第1引線;用于與所述電路封裝主體的內部的電路電連接的第2引線;和設置在所述第1引線與所述第2引線之間的、用于將所述第1引線和所述第2引線電連接的連接線。
12.如權利要求5所述的熱式流量計,其特征在于: 所述殼體在形成有所述副通路的所述主通路的中心側,相對于所述主通路的上游側或下游側的外壁,在所述主通路的所述上游側與所述下游側之間,具有外壁向所述主通路的壁面方向凹陷的形狀,所述突出部的至少所述前端部從所述外壁的所述凹陷形狀的部分突出到所述殼體之外。
13.如權利要求1所述的熱式流量計,其特征在于: 在包覆所述溫度檢測部的樹脂設置有凹陷部。
【文檔編號】G01F1/684GK104364616SQ201380031521
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月15日 優(yōu)先權日:2012年6月15日
【發(fā)明者】田代忍, 半澤惠二, 德安升, 森野毅, 土井良介, 上之段曉 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社