本發(fā)明涉及測量氣體的流量的熱式流量計。
背景技術(shù):
通過在與被測量氣體之間進(jìn)行熱傳遞而檢測氣體的流量的熱式流量計,與其它方式的流量計相比測量精度更高,因此被廣泛利用。上述熱式流量計具有:將在主通路流動的被測量氣體的一部分取入并使其流動的由樹脂成形的副通路;和通過在與流過上述副通路的被測量氣體之間進(jìn)行熱傳遞而檢測氣體的流量的由樹脂包覆的流量檢測電路。
一直以來,在由樹脂成形的上述副通路設(shè)置孔,在上述孔中插入由樹脂覆蓋的上述流量檢測電路,將上述孔與覆蓋上述流量檢測電路的樹脂之間由彈性粘接劑填埋。這樣的技術(shù)例如公開在日本特開2011-252796號公報(專利文獻(xiàn)1)中。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-252796號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)是,在上述副通路的孔與流量檢測部之間的間隙和傳感器組件向箱體嵌入的部分的間隙,填充用于吸收相互間的線膨脹差的彈性粘接劑。因為填充上述彈性粘接劑,將用于取入在主通路流動的氣體的副通路與上述流量檢測電路的位置關(guān)系以高精度維持為規(guī)定關(guān)系是很困難的。將該流量計組裝于使用的裝置例如車輛的吸氣管后,也會由于上述彈性粘接劑的彈性變化,導(dǎo)致上述副通路與上述流量檢測電路的位置關(guān)系發(fā)生變化,因此以高精度測量氣體流量是很困難的。
作為解決該課題的方案,如以下所記載的實施發(fā)明的方式(以下記為實施方式)所說明的那樣,發(fā)明者們開發(fā)了下述新技術(shù):將取入流過主通路的被測量氣體的一部分的上述副通路進(jìn)行樹脂模塑成形,并且將由樹脂包覆用于測量流量的流量檢測電路的電路封裝,以形成上述副通路的樹脂固定。通過該新開發(fā)的技術(shù),能夠以高精度測量流過上述主通路的上述被測量氣體的流量。在新開發(fā)的上述解決方案中,對于由樹脂包覆的上述電路封裝的固定,希望進(jìn)一步提高可靠性。在這樣實現(xiàn)測量精度的提高的同時,希望解決隨著解決上述測量精度的提高的課題而新產(chǎn)生的以下所說明的課題,達(dá)到熱式流量計的可靠性的提高。
本發(fā)明的目的是提供一種提高能夠得到高測量精度且可靠性更高的熱式流量計。
用于解決課題的技術(shù)方案
用于解決上述課題的本發(fā)明的熱式流量計,其特征在于,包括:樹脂模塑而成的電路封裝,其內(nèi)置有與將流過主通路的被測量氣體的一部分取入使之在其中流動的副通路的被測量氣體之間進(jìn)行熱傳遞,由此測量流量的流量檢測電路;樹脂模塑而成的殼體,其具有用于保持上述電路封裝的固定部,并且具有形成上述副通路的副通路槽;和覆蓋上述殼體的上述副通路槽而形成上述副通路的罩,上述電路封裝由第1樹脂模塑工序形成,具有上述固定部和上述副通路槽的上述殼體由第2樹脂模塑工序形成,上述固定部具有包圍上述電路封裝的一部分進(jìn)行固定的厚壁部和薄壁部。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠得到測量精度高且可靠性高的熱式流量計。
附圖說明
圖1是表示在內(nèi)燃機(jī)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。
圖2是表示熱式流量計的外觀的圖,圖2(a)是左側(cè)視圖,圖2(b)是主視圖。
圖3是表示熱式流量計的外觀的圖,圖3(a)是右側(cè)視圖,圖3(b)是后視圖。
圖4是表示熱式流量計的外觀的圖,圖4(a)是俯視圖,圖4(b)是底面圖。
圖5是表示熱式流量計的殼體的圖,圖5(a)是殼體的左側(cè)視圖,圖5(b)是殼體的主視圖。
圖6是表示熱式流量計的殼體的圖,圖6(a)是殼體的右側(cè)視圖,圖6(b)是殼體的后視圖。
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。
圖8是表示正面罩的外觀的圖,圖8(a)是左側(cè)視圖,圖8(b)是主視圖,圖8(c)是俯視圖。
圖9是表示背面罩304的外觀的圖,圖9(a)是左側(cè)視圖,圖9(b)是主視圖,圖9(c)是俯視圖。
圖10是端子連接部的局部放大圖。
圖11是電路封裝的外觀圖,圖11(a)是左側(cè)視圖,圖11(b)是主視圖,圖11(c)是后視圖。
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。
圖13是說明將隔膜和隔膜內(nèi)部的空隙與開口連接的連通路的說明圖。
圖14是表示第1樹脂模塑工序后的電路封裝的狀態(tài)的圖。
圖15是表示圖11所示的電路封裝的其它實施例的圖,圖15(a)是電路封裝的主視圖,圖15(b)是后視圖。
圖16是表示電路封裝的生產(chǎn)工序的圖。
圖17是表示熱式流量計的生產(chǎn)工序的圖。
圖18是表示熱式流量計的生產(chǎn)工序的另一實施例的圖。
圖19是表示熱式流量計的流量檢測電路的電路圖。
圖20是說明流量檢測電路的流量檢測部的說明圖。
圖21是圖5所示的殼體的另一實施例,圖21(a)是主視圖,圖21(b)是右側(cè)視圖。
圖22是圖21所示的殼體的局部放大圖,圖22(a)是主視圖,圖22(b)是圖22(a)的b-b截面圖。
圖23是表示又一實施例的殼體的局部放大圖,圖23(a)是主視圖,圖23(b)是圖23(a)的c-c截面圖。
圖24是表示殼體的固定部的另一實施例的一部分的局部截面圖。
圖25是表示殼體的固定部的又一實施例的一部分的局部截面圖。
圖26是表示殼體的固定部的又一實施例的一部分的局部截面圖。
圖27是說明設(shè)置于殼體的外壁的凹陷與罩的結(jié)合部的形狀的局部截面圖。
具體實施方式
以下說明的用于實施發(fā)明的實施方式(稱為實施例),大幅提高流量的測量精度,而且進(jìn)一步解決隨著上述測量精度的提高而新產(chǎn)生的課題。對于該點在以下的實施例中詳細(xì)敘述,下面說明其概要內(nèi)容。
本發(fā)明的熱式流量計,將測量流量的對象的被測量氣體的一部分取入副通路,流量檢測電路在與流過上述副通路的被測量氣體之間進(jìn)行熱傳遞,由此測量流量。上述副通路與上述流量檢測電路的關(guān)系以高精度維持為規(guī)定的關(guān)系,這對于流量的測量精度的提高是很重要的。以下的實施例中,在用于形成上述副通路的副通路槽的成形時,在具有上述副通路槽的殼體固定上述流量檢測電路。具體來說,將由包覆上述流量檢測電路的樹脂成形的電路封裝,由具有上述副通路槽的上述殼體的一部分覆蓋,由此將上述電路封裝以正確的位置關(guān)系固定于上述副通路。這樣的方法能夠提高流量的測量精度。
為了在上述殼體固定上述電路封裝,形成上述殼體的樹脂覆蓋上述電路封裝的面積較多時,在形成上述殼體的樹脂與形成上述電路封裝的樹脂產(chǎn)生熱膨脹系數(shù)的差等,由此可能導(dǎo)致對上述電路封裝施加較大的力。此外,相反地,形成上述殼體的樹脂覆蓋上述電路封裝的面積較少時,上述電路封裝的固定不充分。產(chǎn)生了這樣的新課題。
在以下記載的實施例中,將由形成上述殼體的樹脂覆蓋形成上述電路封裝的樹脂的部分即上述殼體的固定部,由厚壁部和薄壁部構(gòu)成。通過設(shè)置上述薄壁部,能夠使包覆上述電路封裝的面積較多,而且使包覆上述電路封裝的樹脂的厚度較薄,因此能夠使施加于上述電路封裝的力較小。
通過使構(gòu)成上述殼體的上述樹脂與上述電路封裝的接觸面積較大,容易保持氣密性。例如,在上述殼體的外壁、相對于被測量氣體將殼體內(nèi)部保持為氣密的部分作為包覆上述電路封裝的上述固定部起作用的情況下,希望上述電路封裝與上述固定部的接觸部分維持氣密性。如果不能夠維持氣密性,則水分等可能會從上述電路封裝與上述固定部的接觸部分進(jìn)入到內(nèi)部。例如在上述電路封裝的端子處于殼體內(nèi)部的情況下,可能因上述的進(jìn)入到內(nèi)部的水分而腐蝕上述電路封裝的上述端子。通過形成薄壁部,能夠擴(kuò)大上述電路封裝與上述固定部的接觸部分,使得氣密性的保持變得容易。
在樹脂模塑工序中,上述薄壁部實現(xiàn)限制模塑樹脂的流動的功能。通過限制模塑樹脂的流動,能夠得到上述模塑樹脂的溫度下降速度變慢,上述薄壁部和具有上述薄壁部的上述固定部與上述電路封裝的樹脂的緊貼性容易得到改善的效果。
進(jìn)一步,通過在上述固定部不僅設(shè)置厚壁部,而且設(shè)置上述薄壁部,具有能夠使得樹脂模塑時的伴隨上述模塑樹脂的冷卻的體積收縮較少,能夠抑制由上述樹脂模塑成形的上述殼體的翹曲等的效果。
進(jìn)一步,在以下的實施例中,使用于將上述電路封裝固定于上述殼體的固定部為細(xì)長的形狀,在上述殼體成形時形成多個的細(xì)長形狀的固定部,并且以上述多個固定部的長度方向的軸相互交叉的配置。根據(jù)該構(gòu)造,能夠更牢固地將上述電路封裝固定于上述殼體。此外,上述多個固定部分別具有厚壁部和薄壁部。由此,如上所述,上述電路封裝和上述多個固定部的緊貼性和氣密性良好。
以下說明的實施例解決了作為實際產(chǎn)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(dá)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(nèi)容,此外,下述實施例達(dá)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(guān)于下述實施例所解決的各種課題,進(jìn)一步關(guān)于利用下述實施例達(dá)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(nèi)容以外的內(nèi)容。
在以下的實施例中,相同附圖標(biāo)記在不同的附圖中表示相同的結(jié)構(gòu),達(dá)到相同的作用效果。對于已經(jīng)說明的結(jié)構(gòu),僅在圖中標(biāo)注附圖標(biāo)記,而省略說明。
1.在內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)中使用本發(fā)明的熱式流量計的一個實施例
1.1內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
圖1是表示在電子燃料噴射方式的內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)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(jī)氣缸112和發(fā)動機(jī)活塞114的內(nèi)燃機(jī)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(throttlebody)126、吸氣岐管(manifold)128被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)氣缸112的燃燒室。被導(dǎo)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,基于測量出的流量從燃料噴射閥152供給燃料,與作為吸入空氣的被測量氣體30一同以混合氣的狀態(tài)被導(dǎo)入燃燒室。另外,在本實施例中,燃料噴射閥152設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)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30一同形成混合氣,經(jīng)由吸入閥116被導(dǎo)入燃燒室,燃燒而產(chǎn)生機(jī)械能。
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(nèi)燃機(jī)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(nèi)燃機(jī)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(nèi)燃機(jī)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中表示向吸氣口噴射燃料的方式。
導(dǎo)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(chǎn)生機(jī)械能。燃燒后的氣體從排氣閥118被引導(dǎo)至排氣管,作為排出氣體24從排氣管向車外排出。被導(dǎo)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(acceleratorpedal)的操作而變化的節(jié)流閥132進(jìn)行控制?;诒粚?dǎo)入上述燃燒室的吸入空氣的流量控制燃料供給量,駕駛員控制節(jié)流閥132的開度來控制導(dǎo)入上述燃燒室的吸入空氣的流量,由此能夠控制內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能。
1.2內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)的控制的概要
從濾氣器122吸入的流過主通路124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(jìn)而,為了測量內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)活塞114、吸入閥116、排氣閥118的位置、狀態(tài)以及內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,旋轉(zhuǎn)角度傳感器146的輸出被輸入到控制裝置200。在上述內(nèi)燃機(jī)的排氣管設(shè)置有用于根據(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)的氧傳感器148,氧傳感器148的輸出被輸入到控制裝置200。
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(zhuǎn)角度傳感器146的輸出測量出的內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,運算燃料噴射量和點火時間?;谶@些運算結(jié)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(jìn)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(jī)旋轉(zhuǎn)速度的變化狀態(tài)、由氧傳感器148測量的空燃比的狀態(tài)而精確地被控制??刂蒲b置200進(jìn)一步在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)狀態(tài)中由空轉(zhuǎn)空氣控制閥156控制旁通節(jié)流閥132的空氣量,控制空轉(zhuǎn)狀態(tài)中的內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。
1.3熱式流量計的測量精度的提高和裝載環(huán)境
內(nèi)燃機(jī)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(jìn)行運算的。此外,根據(jù)需要基于吸入空氣的溫度進(jìn)行控制參數(shù)的修正等,或者進(jìn)行供給上述內(nèi)燃機(jī)的燃料供給量、點火時間的修正。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,對于裝載上述內(nèi)燃機(jī)的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(guān)于節(jié)省車輛燃料的期望非常高,另外關(guān)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測量的吸入空氣即被測量氣體30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。
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(fēng)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(zhì)等的對策。進(jìn)一步,熱式流量計300設(shè)置于承受內(nèi)燃機(jī)的振動的環(huán)境中。也要求對于振動維持高可靠性。
此外,熱式流量計300安裝于受到來自內(nèi)燃機(jī)的發(fā)熱的影響的吸氣管即主通路124中。因此,內(nèi)燃機(jī)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是通過與被測量氣體進(jìn)行熱傳遞來測量被測量氣體的流量的方式,因此盡可能地抑制來自外部的熱的影響是很重要的。
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(dá)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(chǎn)品被要求的各種課題,達(dá)到各種效果。熱式流量計300所解決的具體課題和達(dá)到的具體效果在以下的實施例的記載中進(jìn)行說明。
2.熱式流量計300的結(jié)構(gòu)
2.1熱式流量計300的外觀構(gòu)造
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(cè)視圖,圖2(b)是主視圖,圖3(a)是右側(cè)視圖,圖3(b)是后視圖,圖4(a)是俯視圖,圖4(b)是底面圖。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(jìn)行與外部設(shè)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(nèi)部,設(shè)置有用于生成副通路的副通路槽,進(jìn)而在測量部310的內(nèi)部設(shè)置有電路封裝400,該電路封裝400包括用于測量流過主通路124的被測量氣體30的流量的流量檢測部602(參照圖19)和用于測量流過主通路124的被測量氣體30的溫度的溫度檢測部452。
2.2基于熱式流量計300的外觀構(gòu)造的效果
熱式流量計300的入口350設(shè)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(cè),因此不是將主通路124的內(nèi)壁面附近的氣體取入副通路,而能夠?qū)膬?nèi)壁面離開的接近中央部的部分的被測量氣體30取入副通路。因此,熱式流量計300能夠測定從主通路124的內(nèi)壁面離開的部分的被測量氣體30的流量和溫度,能夠抑制由于熱等的影響而導(dǎo)致的測量精度的下降。在主通路124的內(nèi)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(nèi)的主氣體的平均狀態(tài)不同。特別是主通路124是發(fā)動機(jī)的吸氣體的情況下,受到來自發(fā)動機(jī)的熱的影響,多會維持為高溫。因此主通路124的內(nèi)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(dǎo)致測量精度下降的主要原因。
在主通路124的內(nèi)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(dāng)將主通路124的內(nèi)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(dǎo)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(shè)置有入口350,因此,能夠減少與內(nèi)壁面附近的流速下降有關(guān)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(shè)置有入口350,副通路的出口也設(shè)置于測量部310的前端部,因此能夠進(jìn)一步減少測量誤差。
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(shè)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(cè)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?qū)⒘黧w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。
2.3測量部310的構(gòu)造和基于它的效果
在流過主通路124的被測量氣體30的流動方向上,在構(gòu)成熱式流量計300的測量部310的上游側(cè)側(cè)面和下游側(cè)側(cè)面分別設(shè)置有上游側(cè)突起317和下游側(cè)突起318。上游側(cè)突起317和下游側(cè)突起318形成為隨著相對于根部向前端去而變細(xì)的形狀,能夠減少流過主通路124內(nèi)的被測量氣體30的流體阻力。在熱絕緣部315與入口343之間設(shè)置有上游側(cè)突起317。上游側(cè)突起317的截面積大,來自凸緣312或熱絕緣部315的熱傳導(dǎo)大,在入口343的跟前,上游側(cè)突起317中斷,而且,形成為從上游側(cè)突起317的溫度檢測部452側(cè)到溫度檢測部452的距離,因后述的殼體302的上游側(cè)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(dǎo)被抑制。
從入口343取入的被測量氣體30,由溫度檢測部452測量其溫度,在由后述的殼體302的外壁凹陷部366(參照圖5)產(chǎn)生的冷卻通路槽4660中流動,從正面?zhèn)瘸隹?44或者背面?zhèn)瘸隹?45向主通路124排出。如圖2(a)記載的那樣,在入口343的深處,設(shè)置有后述的殼體302的固定部3723的厚壁部4715和薄壁部4716。該固定部3723如以下詳細(xì)敘述的那樣,為了將測量流量的電路封裝400(參照圖5)固定于殼體302而設(shè)置,為了減少對電路封裝400施加的應(yīng)力,固定部3723具有厚壁部4716和薄壁部4715。固定部3723使用熱可塑性樹脂,另一方面,電路封裝400將熱固化性樹脂作為材料,固定部的樹脂材料與電路封裝400的樹脂材料相比,熱膨脹系數(shù)更大。在樹脂模塑工序中,在樹脂固化時固定部3723收縮。當(dāng)收縮的樹脂量多時,產(chǎn)生大收縮力,對電路封裝400施加大的應(yīng)力,可能對電路封裝400造成損傷。例如會對內(nèi)置有電路封裝400的電路造成不良影響。在該實施例中,使固定部3723的一部分為薄壁部4715,由此能夠使固定部3723的厚度部分較薄,能夠減少模塑用樹脂材料的伴隨溫度下降的收縮量,能夠抑制對電路封裝400施加的應(yīng)力。
進(jìn)一步,通過設(shè)置薄壁部4715,能夠減少固定部3723的收縮量,因此能夠減少殼體302翹曲或扭曲等的由樹脂收縮帶來的不良影響。
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382。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(shè)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(dǎo)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(guān)的測量精度的下降。
如圖2(b)、圖3(b)所示,插入到主通路124內(nèi)的測量部310,其兩側(cè)面大幅變窄,而且下游側(cè)突起318、上游側(cè)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(dǎo)致的流體阻力的增大。此外,在設(shè)置有下游側(cè)突起318和上游側(cè)突起317的部分,上游側(cè)突起317和下游側(cè)突起318形成為從正面罩303和背面罩304的兩側(cè)部向兩側(cè)突出的形狀。上游側(cè)突起317和下游側(cè)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。
2.4凸緣312的構(gòu)造和效果
在凸緣312,在作為其下表面的與主通路124相對的部分,設(shè)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(yuǎn)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(gòu)造。進(jìn)一步,上述凹陷314不僅能夠起到減少熱傳導(dǎo)的效果,也起到在殼體302成形時減少構(gòu)成凸緣312的樹脂的收縮的影響的作用。
在凸緣312的測量部310側(cè)設(shè)置有熱絕緣部315。熱式流量計300的測量部310,從設(shè)置于主通路124的安裝孔插入到內(nèi)部,熱絕緣部315與主通路124的上述安裝孔的內(nèi)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(rèn)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(chǎn)生影響,測量精度下降。因此,在與主通路124的孔內(nèi)表面接近的熱絕緣部315,排列設(shè)置有多個凹陷316,相鄰的凹陷316間的與上述孔內(nèi)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(chǎn)生體積收縮,產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)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(yīng)力集中。
熱式流量計300的測量部310從設(shè)置于主通路124的安裝孔插入到內(nèi)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(shè)置的安裝孔以規(guī)定的位置關(guān)系固定熱式流量計300。能夠?qū)⒃O(shè)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(guān)系的形狀,能夠?qū)崾搅髁坑?00在準(zhǔn)確的位置固定于主通路124。
2.5外部連接部305和凸緣312的構(gòu)造和效果
圖4(a)是熱式流量計300的俯視圖。在外部連接部305的內(nèi)部設(shè)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(jié)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(jìn)行生產(chǎn)出的熱式流量計300的測量,求取關(guān)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(nèi)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(shè)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(shè)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(nèi)部沿著外部端子306設(shè)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(dǎo)致的應(yīng)力集中。
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(shè)置修正用端子307,由此能夠在熱式流量計300出廠前進(jìn)行各種特性測量,測量產(chǎn)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(nèi)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(shè)定工序之后,修正用端子307不會對外部端子306與外部設(shè)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?qū)崿F(xiàn)測量精度的提高。
3.殼體302的整體構(gòu)造及其效果
3.1副通路和流量檢測部的構(gòu)造和效果
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(cè)視圖,圖5(b)是殼體302的主視圖,圖6(a)是殼體302的右側(cè)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(gòu)造,在其前端側(cè)設(shè)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(shè)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(shè)置在殼體302的前端部,因此能夠?qū)闹魍?24的內(nèi)壁面離開的部分氣體,換言之,能夠?qū)⒃诮咏魍?24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(nèi)壁面附近流動的氣體,受到主通路124的壁面溫度的影響,多會具有與被測量氣體30等的在主通路124流動的氣體的平均溫度不同的溫度。此外,在主通路124的內(nèi)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。
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(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336與凸緣312的熱絕緣部315連接。此外,在上游側(cè)外壁335設(shè)置有上游側(cè)突起317,在下游側(cè)外壁336設(shè)置有下游側(cè)突起318。根據(jù)這樣的構(gòu)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。
在該實施例中在殼體302設(shè)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(jié)構(gòu)。通過采用這樣的構(gòu)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。此外,在殼體302成形時在殼體302的兩面設(shè)置模具,因此通過使用該兩個模具,能夠?qū)⒄鎮(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(shè)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(chǎn)率。
在圖6(b)中流過主通路124的被測量氣體30的一部分從形成入口350的入口槽351被取入背面?zhèn)雀蓖凡?34內(nèi),在背面?zhèn)雀蓖凡?34內(nèi)流動。背面?zhèn)雀蓖凡?34形成為隨著進(jìn)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(shè)置有急劇變深的陡傾斜部347,質(zhì)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(zhì)量大的異物不易進(jìn)行急劇的路線(前進(jìn)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。
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(cè)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(shè)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(jìn)行熱傳遞,進(jìn)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。
混入到被測量氣體30中的雜質(zhì)等的質(zhì)量大的物質(zhì)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(jìn)深方向急劇地改變路線。因此,質(zhì)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(zhì)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(jié)構(gòu),因此,能夠減少由油、碳、雜質(zhì)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。
在該實施例中,由背面?zhèn)雀蓖凡?34構(gòu)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(cè)的位置,流過副通路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(cè)即背面?zhèn)鹊母蓖放c在另一側(cè)即正面?zhèn)刃纬傻母蓖愤B接。通過采用這樣的結(jié)構(gòu),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。
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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu),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(gòu)造。
此外,通過在形成于電路封裝400的測量用流路面430的兩側(cè)設(shè)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(cè)和下游側(cè)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。
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(shè)置有兩個孔即孔342和孔341。但是,即使不設(shè)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。
另外,在背面?zhèn)雀蓖凡?34的兩側(cè)設(shè)置背面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?91和背面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁392,這些背面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?91和背面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁392各自的高度方向的前端部和背面罩304的內(nèi)側(cè)面緊貼,由此形成殼體302的背面?zhèn)雀蓖贰4送?,在正面?zhèn)雀蓖凡?32的兩側(cè)設(shè)置正面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁393和正面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?94,這些正面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁393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(nèi)側(cè)面緊貼,由此形成殼體302的正面?zhèn)雀蓖贰?/p>
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(cè)設(shè)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1軸,以沿橫穿該第1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(cè),通過在第2軸的彎曲較大的一方設(shè)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。
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(shè)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(shè)置,而在正面?zhèn)雀蓖凡?32或背面?zhèn)雀蓖凡?34設(shè)置。
在設(shè)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(xì)形狀,由于該縮細(xì)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(cè)在氣體的流動中產(chǎn)生渦流,也能夠利用上述縮細(xì)部去除或減少渦流,提高測量精度。
在圖5和圖6中,上游側(cè)外壁335在溫度檢測部452的根部具有形成為向下游側(cè)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(cè)外壁335傳遞來的熱的影響。
在溫度檢測部452的根部設(shè)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(cè)外壁335傳遞來的熱的影響。進(jìn)而,在上游側(cè)突起317與溫度檢測部452之間設(shè)置有通過切口而形成的測溫用的外壁凹陷部366。利用該外壁凹陷部366能夠減少經(jīng)由上游側(cè)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(cè)突起317的截面積大,因此熱傳遞容易,阻止熱傳遞的外壁凹陷部366的作用很重要。
3.2副通路的流量檢測部的構(gòu)造和基于它的效果
圖7是表示電路封裝400的流路面430配置在副通路槽的內(nèi)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(xì)形狀相比,圖7中進(jìn)行了細(xì)部的省略和簡化,細(xì)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(cè)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(cè)設(shè)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(cè)連接背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32。
從入口350取入、在由背面?zhèn)雀蓖凡?34構(gòu)成的背面?zhèn)雀蓖妨鲃拥谋粶y量氣體30,從圖7的左側(cè)被引導(dǎo),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(shè)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(shè)置于背面罩304的突起部358向測量用流路面背面431突出。
以從背面?zhèn)雀蓖凡?34經(jīng)由孔342導(dǎo)向流路386的被測量氣體30,比導(dǎo)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(zhì)等的質(zhì)量大的物質(zhì)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。
在流路386中,與正面?zhèn)雀蓖凡?32的最前端部相連地,設(shè)置于正面罩303的突起部356向測量用流路面430緩緩?fù)怀?,由此成為形成縮細(xì)部的構(gòu)造。在流路386的縮細(xì)部的一側(cè)配置測量用流路面430,在測量用流路面430設(shè)置有用于在流量檢測部602與被測量氣體30之間進(jìn)行熱傳遞的熱傳遞面露出部436。為了高精度地進(jìn)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(shè)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(xì)部。該縮細(xì)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(xì)部分的流速變快,在該縮細(xì)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。
以與設(shè)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(nèi)突出,由此形成縮細(xì)部,從而能夠提高測量精度。用于形成縮細(xì)部的突起部356,設(shè)置在與設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)置于流路面430的熱傳遞面露出部436相對的罩設(shè)置即可。根據(jù)電路封裝400中的設(shè)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(yīng)改變。
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(guān)系,通過使設(shè)置于背面罩304的突起部358向流路387突出,進(jìn)行流路386和流路387的被測量氣體30的比例等的調(diào)整。此外,通過在流路387設(shè)置縮細(xì)部使流速變快,達(dá)到將雜質(zhì)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(diào)整機(jī)構(gòu)之一使用由突起部358形成的縮細(xì)部,但也可以調(diào)整測量用流路面背面431與背面罩304之間的寬度等,從而進(jìn)行上述流路386和流路387的流量的比例等的調(diào)整。在該情況下不需要在背面罩304設(shè)置突起部358。
在圖5和圖6中,在設(shè)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。此外,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(dǎo)體隔膜的保護(hù)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(dǎo)體隔膜,形成由半導(dǎo)體隔膜產(chǎn)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。
3.3熱式流量計300的罩的形狀和基于它的效果
圖8是表示正面罩303的外觀的圖,圖8(a)是左側(cè)視圖,圖8(b)是主視圖,圖8(c)是俯視圖。圖9是表示背面罩304的外觀的圖,圖9(a)是左側(cè)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設(shè)置于殼體302的正面和背面,與圖5和圖6所示的作為殼體302的外壁的上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336的頂邊,即在正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)戎凶羁客鈧?cè)的高度方向的前端部緊貼,此外,與固定部3721的相同的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)戎凶羁客鈧?cè)的高度方向的前端部緊貼,進(jìn)而在凸緣312側(cè),也與沿著連接上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336的熱絕緣部315的部分緊貼,在內(nèi)部形成有密閉的空隙382。進(jìn)一步,正面罩303、背面罩304覆蓋殼體302的副通路槽,由此產(chǎn)生副通路。此外,用于突起部356所具有的縮細(xì)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。此外,如果完全密閉的話,由于溫度變化,空隙382與外部的壓力差可能會變大,因此不優(yōu)選。因此如以下所說明的那樣,設(shè)置呼吸機(jī)構(gòu),使得由溫度變化引起的空隙382與外部的壓力差不會變大。
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(hù)部322和背面保護(hù)部325。如圖2和圖3所示,在入口343的正面?zhèn)葌?cè)面配置有設(shè)置于正面罩303的正面保護(hù)部322,此外在入口343的背面?zhèn)葌?cè)面配置有設(shè)置于背面罩304的背面保護(hù)部325。配置在入口343內(nèi)部的溫度檢測部452被正面保護(hù)部322和背面保護(hù)部325保護(hù),能夠防止在生產(chǎn)中和裝載到車輛時由于溫度檢測部452發(fā)生碰撞等而導(dǎo)致的溫度檢測部452的機(jī)械損傷。
在正面罩303的內(nèi)側(cè)面設(shè)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(xì)部,起到減少在被測量氣體30產(chǎn)生的渦流,使其產(chǎn)生層流的作用。在該實施例中,將具有縮細(xì)部分的副通路分為槽的部分和封閉槽而形成具有縮細(xì)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(jìn)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(jìn)行形狀復(fù)雜的槽的成形,將用于形成縮細(xì)部的突起部356設(shè)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(guān)系,因此能夠減少在量產(chǎn)品中的偏差,結(jié)果得到高的測量結(jié)果。此外生產(chǎn)率也得到提高。
由背面罩304和測量用流路面背面431進(jìn)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,在形成殼體302的第2樹脂模塑工序中制作上述槽部分,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(chǎn)率。另外,在該實施例中在流路387設(shè)置有縮細(xì)部,但也能夠不使用突起部358,使用沒有縮細(xì)部的流路387。
在圖8(b)中,在正面罩303的前端側(cè),設(shè)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(cè)面設(shè)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(nèi)引導(dǎo)的被測量氣體30增大。由此流量的測量精度提高。
3.4端子連接部320的構(gòu)造和基于它的效果
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(nèi)端361分別被切斷,與此不同,在圖10表示各外部端子內(nèi)端361被切斷前的狀態(tài),各外部端子內(nèi)端361分別由連接部365連接。外部端子306的向電路封裝400側(cè)突出的外部端子內(nèi)端361與各自對應(yīng)的連接端子412重合,或者到達(dá)對應(yīng)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(nèi)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(以下說明的第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(nèi)端361固定,之后通過第2模塑工序?qū)⑼獠慷俗?06固定于殼體302。
3.5由第1樹脂模塑工序形成的完成品的檢查
在圖10所示的實施例中,與外部端子內(nèi)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(nèi)端361分別連接,端子414與外部端子內(nèi)端361不連接。即端子414是雖然設(shè)置于電路封裝400,但不與外部端子內(nèi)端361連接的端子。
在圖10中,除了與外部端子內(nèi)端361連接的連接端子412之外,還設(shè)置有與外部端子內(nèi)端361不連接的端子414。在用第1樹脂模塑工序生產(chǎn)出電路封裝400后,檢查電路封裝400是否正常動作,在由第1樹脂模塑工序進(jìn)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(nèi)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(shè)于作為端子側(cè)固定部362的樹脂的內(nèi)部。通過像這樣設(shè)置不與外部端子內(nèi)端361連接的端子414,能夠檢查用第1樹脂模塑工序生產(chǎn)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。
3.6殼體302內(nèi)部的空隙382和外部的連通構(gòu)造和基于它的效果如圖10的局部放大圖所示,在殼體302設(shè)置有孔364???64與圖4(a)所示的設(shè)置于外部連接部305的內(nèi)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(shè)置孔364,則由于包含端子連接部320的空隙382內(nèi)的空氣的溫度變化,在上述空隙382內(nèi)的氣壓與外氣壓之間產(chǎn)生差異。希望盡可能減少這樣的壓力差。因此,與設(shè)置于外部連接部305內(nèi)的開口309連接的孔364設(shè)置在殼體302的空隙382內(nèi)。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(gòu)造,通過將開口309設(shè)置在外部連接部305內(nèi),能夠防止水從開口309浸入,而且能夠防止雜質(zhì)、灰塵等異物侵入。
4.電路封裝400的利用殼體302進(jìn)行的固定
4.1將電路封裝400固定于殼體302的固定構(gòu)造
使用圖5和圖6說明將電路封裝400固定于殼體302的固定構(gòu)造。內(nèi)置有對流過主通路124的被測量氣體30的流量進(jìn)行測量的流量檢測電路601(參照圖19)的電路封裝400,固定于具有副通路槽的殼體302。在該實施例中,凸緣312和上述副通路槽332、334利用上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336被連接,形成上述副通路槽332、334的部分經(jīng)由上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336由凸緣312支承。另外,上游側(cè)外壁335位于流過主通路124的被測量氣體30的流動的上游側(cè),下游側(cè)外壁336位于下游側(cè)。固定部3721以與上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336連接的方式設(shè)置,由固定部3721遍及整周地包圍電路封裝400,由此將電路封裝400固定于殼體302。進(jìn)一步,在固定部3721的凸緣側(cè),形成有由上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336、凸緣312包圍而成的空隙382。在與固定部3721的凸緣側(cè)相反的副通路側(cè)形成有副通路槽332、334,形成在該副通路槽332、334中流動被測量氣體30的構(gòu)造。固定部3721起到維持上述空隙的副通路側(cè)的氣密性的作用。
通過將設(shè)置于上游側(cè)外壁335的外壁凹陷部366,還用作固定部3723,能夠更牢固地固定電路封裝400。上述的固定部3721以連接上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336的方式,在該實施例中在沿被測量氣體30的流動軸的方向即沿測量用流路面430的長軸的方向,包圍電路封裝400。另一方面,上游側(cè)外壁335的外壁凹陷部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,相對于固定部3721,固定部3723以包圍電路封裝400的方向不同的方式成形,而包圍電路封裝400。在這些相互不同的方向包圍固定電路封裝400,因此能夠更牢固地將電路封裝400固定于殼體302。
在該實施例中,外壁凹陷部366由上游側(cè)外壁335的一部分構(gòu)成,但為了增大固定力,也可以代替上游側(cè)外壁335而在下游側(cè)外壁336,設(shè)置在與固定部3721不同的方向包圍電路封裝400的固定部。例如,由下游側(cè)外壁336包圍電路封裝400的端部,或者,在下游側(cè)外壁336設(shè)置向上游方向凹的凹陷部或者設(shè)置從下游側(cè)外壁336向上游方向突出的突出部,由該突出部包圍電路封裝400。在該實施例中,在上游側(cè)外壁335設(shè)置外壁凹陷部366來包圍電路封裝400是因為,除了進(jìn)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(cè)外壁335之間的熱阻增大的作用。此外,外壁凹陷部366對具有溫度檢測部452的電路封裝400的突出部424(參照圖11)的根部進(jìn)行包圍支承,因此達(dá)到具有溫度檢測部452的突出部424(參照圖11)的保護(hù)作用。
為了減少施加于電路封裝400的應(yīng)力,固定部3721和固定部3723具有厚壁部和薄壁部。如圖5(a)和圖5(b)所示,固定部3721具有厚壁部4714和薄壁部4710。通過設(shè)置向電路封裝400方向的凹陷,包覆電路封裝400的樹脂的厚度形成得較薄,由此制作薄壁部4710。在薄壁部4710的凸緣側(cè)進(jìn)一步形成有薄壁部,但設(shè)置于薄壁部4710的凸緣側(cè)的該薄壁部,形成為與厚壁部4714相比,包圍電路封裝400的樹脂厚度較薄的形狀,而形成為與薄壁部4710相比,包圍電路封裝400的樹脂厚度稍厚的形狀。通過像這樣相對于厚壁部4714設(shè)置薄壁部4710,進(jìn)而在其凸緣側(cè)設(shè)置薄壁部,能夠確保固定部3721用于包圍電路封裝400的規(guī)定大小的面積,利用固定部3721具有能夠相對于上述面積的大小將施加于電路封裝400的應(yīng)力減少的效果。
在作為圖5(b)的背面的圖6(b)中,固定部3721具有厚壁部4714和利用凹陷373形成的薄壁部。通過設(shè)置上述薄壁部,能夠確保固定部3721用于包圍電路封裝400的規(guī)定大小的面積,并且具有相對于上述面積的大小減少施加于電路封裝400的應(yīng)力的效果。根據(jù)這樣的由厚壁部和薄壁部構(gòu)成固定部3721的構(gòu)造,電路封裝400的固定的可靠性提高。即,電路封裝400與固定部3721之間的氣密性得到維持。此外,在樹脂模塑工序中,能夠減少伴隨固定部3721冷卻固化時的體積收縮,從固定部3721施加于電路封裝400的應(yīng)力。此外,通過設(shè)置薄壁部,在樹脂模塑工序中樹脂的移動得到抑制,樹脂的溫度下降變得緩慢,樹脂固化所需的時間變長。固定部3721的樹脂容易流入電路封裝400的表面的凹凸,具有提高電路封裝400與固定部3721之間的氣密性的效果。
此外,固定部3721的副通路側(cè)流動被測量氣體30,電路封裝400與固定部3721之間的氣密被破壞的話,水分等可能會進(jìn)入殼體302的內(nèi)部的空隙382。通過設(shè)置薄壁部,能夠增加固定部3721與電路封裝400的樹脂的接觸面積,氣密性得到提高,具有能夠進(jìn)一步防止水分等浸入殼體302的內(nèi)部的上述空隙382的效果。
在圖5(b)和圖6(b)中,上游側(cè)外壁335具有外壁凹陷部366。外壁凹陷部366作為將電路封裝400固定于殼體302的固定部3723起作用。固定部3723具有厚壁部4715和薄壁部4716。與固定部3721同樣,固定部3723能夠在與電路封裝400之間確保大接觸面積。而且,薄壁部4716施加于電路封裝400的應(yīng)力較小,因此能夠減少固定部3723對電路封裝400施加的應(yīng)力影響。固定部3723的上游側(cè)流動被測量氣體30,保持固定部3723與電路封裝400之間的氣密性很重要,利用薄壁部4716和厚壁部4715,能夠容易地確保固定部3723與電路封裝400之間的氣密性。
4.2利用樹脂模塑成形的殼體302的構(gòu)造
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(jìn)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(shè)固定于殼體302的部分,在比副通路槽稍靠凸緣312側(cè)的位置設(shè)置。電路封裝400以下使用圖16進(jìn)行說明,該電路封裝400在第1樹脂模塑工序中制作。第1樹脂模塑工序中制作出的電路封裝400,在用第2樹脂模塑工序形成具有副通路的殼體302時,形成固定部3721,固定部3721覆蓋由第1樹脂模塑工序形成的電路封裝400的外周,保持固定電路封裝400。
如圖5(b)所示,在固定部3721的正面?zhèn)让?,設(shè)置有凹陷376和凹陷形狀的薄壁部4710。此外,如圖6(b)所示,在固定部3721的背面?zhèn)让嫘纬捎凶鳛楸”诓科鹱饔玫陌枷?73。利用這些凹陷,能夠減少在固定部3721成形時樹脂的溫度冷卻而體積收縮的收縮量。由此能夠減少施加于電路封裝400的應(yīng)力。進(jìn)一步,利用用于形成上述凹陷模具限制樹脂的流動,由此能夠使樹脂溫度的下降速度變緩,能夠在設(shè)置于電路封裝400的表面的凹凸中,容易地使構(gòu)成固定部3721的樹脂進(jìn)入到深處。
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3721的凸緣312側(cè),設(shè)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。
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3721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3721固化的過程中的體積收縮引起的過度應(yīng)力集中。過度的應(yīng)力集中可能對電路封裝400造成不良影響。
4.3殼體302和電路封裝400的緊貼度的提高
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3721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)即溫度較高的狀態(tài)下,會進(jìn)入電路封裝400的表面的細(xì)小凹凸,優(yōu)選在進(jìn)入上述表面的細(xì)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(shè)置在固定部3721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,通過將高溫狀態(tài)的熱可塑性樹脂從固定部3721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的表面緊貼而固化。此外,通過在固定部3721形成凹陷376和作為凹陷的薄壁部4710、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3721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3721的緊貼性。
通過使電路封裝400的表面粗糙,能夠提高電路封裝400與固定部3721的緊貼性。作為使電路封裝400的表面粗糙的方法,有在用第1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,在電路封裝400的表面形成細(xì)小的凹凸的粗化方法。作為對電路封裝400的表面施以細(xì)小的凹凸加工的粗化方法,例如能夠通過噴砂進(jìn)行粗化。進(jìn)而能夠利用激光加工進(jìn)行粗化。
此外,作為其它的粗化方法,在使用于第1樹脂模塑工序的模具的內(nèi)表面粘貼帶有凹凸的片,將樹脂壓入到將上述片設(shè)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(xì)小的凹凸而粗化。進(jìn)一步,能夠在形成電路封裝400的模具的內(nèi)部直接形成凹凸,而使電路封裝400的表面粗化。進(jìn)行這樣的粗化的電路封裝400的表面部分,至少是設(shè)置固定部3721的部分。進(jìn)而,通過將外壁凹陷部366所設(shè)置的電路封裝400的表面部分粗化,能夠進(jìn)一步改善緊貼度。
此外,槽的深度,在利用上述片對電路封裝400的表面進(jìn)行凹凸加工的情況下依賴于上述片的厚度。當(dāng)使上述片的厚度較厚時,第1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(dāng)上述片的厚度較薄時,在上述片預(yù)先設(shè)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10μm以上20μm以下。采用少于10μm的深度時,緊貼的效果小。采用大于20μm的深度時,從上述片的厚度考慮難以實現(xiàn)。
在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1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1mm以上。概念上來說,當(dāng)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1mm以下。即,優(yōu)選通過在電路封裝400的表面設(shè)置10μm以上且1mm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。
形成電路封裝400的熱固化性樹脂和形成具有固定部3721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(chǎn)生的過度的應(yīng)力不會施加于電路封裝400。通過設(shè)置上述凹陷373、作為凹陷的薄壁部4710、凹陷376,能夠減少施加于電路封裝400的應(yīng)力。
進(jìn)一步,使包圍電路封裝400的外周的固定部3721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(yīng)力。優(yōu)選使固定部3721的帶的寬度為10mm以下,優(yōu)選為8mm以下。在本實施例中,不僅由固定部3721固定電路封裝400,在殼體302的上游側(cè)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3721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。
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(yīng)力等的目的,設(shè)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(shè)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3721更靠凸緣312側(cè)的部分設(shè)置有露出的部分。進(jìn)而形成外壁凹陷部366,使比該外壁凹陷部366更靠上游側(cè)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3721更靠凸緣312側(cè)的部分,在其外周,特別是從電路封裝400的下游側(cè)到與凸緣312相對的一側(cè),進(jìn)而到接近電路封裝400的端子的部分的上游側(cè),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(dǎo)致的測量精度的下降。
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(cè)的外部端子內(nèi)端361分別通過點焊接或激光焊接等電連接。端子連接部320的空隙如上所述達(dá)到抑制從殼體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(nèi)端361的連接作業(yè)的空間得到確保。
4.4由第2樹脂模塑工序進(jìn)行的殼體302成形和測量精度的提高
在上述圖5和圖6所示的殼體302中,通過第1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(nèi)置于殼體302的樹脂內(nèi),利用樹脂模塑固定于殼體302內(nèi)。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(jìn)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(guān)系,例如位置關(guān)系和方向的關(guān)系。能夠?qū)⒃诿總€電路封裝400產(chǎn)生的誤差或偏差抑制為非常小的值。此外,如果在第2樹脂模塑工序中使電路封裝400和流過被測量氣體30的副通路的關(guān)系固定,則之后該關(guān)系不會改變。當(dāng)像現(xiàn)有技術(shù)那樣由彈性粘接劑等進(jìn)行固定時,在生產(chǎn)后它們關(guān)系也會產(chǎn)生細(xì)微的變化。像本實施例這樣,電路封裝400和流過被測量氣體30的副通路的關(guān)系不改變的情況下,只要在生產(chǎn)后修正其偏差,則其后能夠維持非常高的精度。結(jié)果能夠大幅改善電路封裝400的測量精度。例如與現(xiàn)有的使用粘接劑進(jìn)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(chǎn)而生產(chǎn)得到,在各自的生產(chǎn)過程中在進(jìn)行嚴(yán)格的測量的同時由粘接劑進(jìn)行粘接是很困難的,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1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所示的實施例等以下的實施例中也是同樣的。
例如進(jìn)一步以圖5和圖6所示的實施例進(jìn)行說明,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(guān)系成為規(guī)定的關(guān)系的方式以高精度將電路封裝400固定于殼體302。由此,在量產(chǎn)的熱式流量計300中,能夠分別將各電路封裝400的熱傳遞面露出部436與副通路的位置關(guān)系和形狀等的關(guān)系維持在非常高的精度。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。為了由該副通路槽形成副通路,由正面罩303和背面罩304覆蓋殼體302的兩面的操作是必要的。該操作非常簡單,是導(dǎo)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由成形精度高的樹脂模塑工序生產(chǎn)。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(guān)系的方式設(shè)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(chǎn)率。
與此不同,在現(xiàn)有技術(shù)中,通過制造副通路,接著在副通路上由粘接劑粘接用于測量流量的測量部來生產(chǎn)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(chǎn)品中都不同。因此在提高測量精度方面存在極限。進(jìn)而,在用量產(chǎn)工序進(jìn)行這些操作時,測量精度的提高變得非常難。
在本發(fā)明的實施例中,首先,由第1樹脂模塑生產(chǎn)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電路601的流量檢測部602。
將與流量測量有關(guān)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,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。
在本發(fā)明的實施例中,通過將電路封裝400與殼體302一體成形,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?qū)臍んw302向電路封裝400的熱傳遞抑制得較低,能夠抑制由上述熱傳遞引起的測量精度的下降。
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(yīng)力。
4.5由第2樹脂模塑工序進(jìn)行的電路封裝400的固定和基于它的效果在圖11中斜線的部分表示的是,在第2樹脂模塑工序中,為了在殼體302固定電路封裝400,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(shè)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(guān)系使其成為規(guī)定的關(guān)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(guān)系。即,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(nèi),能夠以高精度定位并固定電路封裝400。通過在該模具內(nèi)注入高溫的熱可塑性樹脂,在以高精度形成副通路的同時,以高精度且由固定部3721、固定部3723固定電路封裝400。
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(shè)置有表面從電路封裝400的連接端子412側(cè)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。
形成電路封裝400的熱固化性樹脂與形成具有固定部3721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(chǎn)生的應(yīng)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。此外,通過如上所述在覆蓋固定面432的固定部3721、固定部3723設(shè)置厚壁部和薄壁部,能夠基于薄壁部抑制作用于電路封裝400的表面的應(yīng)力,能夠減少對電路封裝400施加大應(yīng)力的情況。即使使固定面432的寬度比較大,提高固定部3723與電路封裝400的固定面432之間的氣密性,也能夠通過抑制由薄壁部引起的應(yīng)力,減少對電路封裝400的應(yīng)力的影響。在電路封裝400內(nèi)置有流量檢測電路601,當(dāng)對電路封裝400施加大應(yīng)力時,對流量檢測電路601造成不良影響,由于流量的測量精度的下降或在一定的情況下,可能會對動作本身產(chǎn)生阻礙。能夠減少這樣的影響。
此外,通過在突出部424的根部設(shè)置固定面432,能夠增大突出部424的機(jī)械強(qiáng)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(shè)置有帶狀的固定面,還設(shè)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。這兩個固定面,由具有厚壁部和薄壁部的固定部3721或固定部3723包圍而固定于殼體302。
在圖11中,電路封裝400如上所述用第1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,在用第1樹脂模塑工序制造電路封裝400之后,用第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11(a)是電路封裝400的左側(cè)視圖,圖11(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(nèi)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(jìn)行模塑而一體成形。在圖11(b)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(shè)置有熱傳遞面露出部436。內(nèi)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(jìn)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。
為了使內(nèi)置的流量檢測部602(參照圖19和圖20)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(cè)面與引導(dǎo)氣體的測量用流路面430的面沒有階差。通過采用這樣的結(jié)構(gòu),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(yīng)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(shè)置有該階差。
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(nèi)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(jìn)行熱的交換的部位,為了準(zhǔn)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(jìn)行。因此,必須避免熱傳遞面露出部436的部分被第1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(gòu)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。
在熱傳遞面露出部436的內(nèi)部配置有構(gòu)成流量檢測部602的半導(dǎo)體隔膜,在半導(dǎo)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(nèi)的壓力的變化,半導(dǎo)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(dǎo)體隔膜背面的空隙連通的開口438設(shè)置于電路封裝400的正面,在電路封裝400內(nèi)部設(shè)置將半導(dǎo)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(shè)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。
用第1樹脂模塑工序形成上述開口438。將模具與開口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(guān)于開口438和將半導(dǎo)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。
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1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(入れ駒),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)由引線對鄰接的電路發(fā)出的熱進(jìn)行散熱的效果。
5.電路部件向電路封裝的裝載
5.1電路封裝的框架框和電路部件的裝載
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(jī)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(shè)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(dǎo)線542電連接。進(jìn)一步,與處理部604的各端子對應(yīng)的引線514由導(dǎo)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。
在像這樣完成電路封裝400時的最前端側(cè),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(jìn)一步,在處理部604的端子側(cè)配置有連接用的導(dǎo)線543。像這樣從電路封裝400的前端側(cè)在連接端子的方向上依次配置流量檢測部602、處理部604、導(dǎo)線543、電路部件516、連接用的引線514,由此整體結(jié)構(gòu)簡單,整體配置為簡潔的構(gòu)造。
為了支承板532,設(shè)置有粗引線,該引線利用引線556、引線558固定于框512。另外,在板532的下表面設(shè)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(nèi)的接地共用且經(jīng)由上述引線面進(jìn)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(cè),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(shè)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(jìn)一步,在接近作為上述突出部的根部的處理部604的位置,設(shè)置引線548,引線544和引線548由細(xì)連接線546電連接。當(dāng)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(zhǔn)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。
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1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(shè)置有溫度檢測元件518的前端部分,第1樹脂模塑工序的模塑用樹脂順利流動,可靠性提高。
在圖12中表示了顯示樹脂的壓入方向的箭頭592。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(shè)置在圓圈的位置,從上述箭頭592的方向?qū)峁袒詷渲⑷氲缴鲜瞿>邇?nèi)。從上述壓入孔590在箭頭592的方向上,設(shè)置有電路部件516和溫度檢測元件518,設(shè)置有用于保持溫度檢測元件518的引線544。進(jìn)一步,在接近箭頭592的方向設(shè)置有板532、處理部604、流量檢測部602。通過這樣配置,在第1樹脂模塑工序中樹脂順利流動。在第1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(dá)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(guān)系非常重要。
5.2連接隔膜背面的空隙和開口的構(gòu)造和基于它的效果
圖13是表示圖12的c-c截面的一部分的圖,是說明將設(shè)置于隔膜672和流量檢測部(流量檢測元件)602的內(nèi)部的空隙674與孔520連接的連通孔676的說明圖。
如后所述,在測量被測量氣體30的流量的流量檢測部602設(shè)置有隔膜672,在隔膜672的背面設(shè)置有空隙674。雖然沒有圖示,但在隔膜672設(shè)置有進(jìn)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(jìn)行熱傳遞,則難以準(zhǔn)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。
流量檢測部(流量檢測元件)602,以隔膜672的熱傳遞面437露出的方式,埋設(shè)固定于由第1樹脂模塑工序成形的電路封裝400的熱固化性樹脂。隔膜672的正面設(shè)置有未圖示的上述元件,上述元件在相當(dāng)于隔膜672的熱傳遞面露出部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(jìn)行熱傳遞。熱傳遞面437可以由各元件的表面構(gòu)成,也可以在其上設(shè)置薄的保護(hù)膜。希望元件和被測量氣體30的熱傳遞順利地進(jìn)行,另一方面,希望元件間的直接熱傳遞盡可能地少。
流量檢測部(流量檢測元件)602的設(shè)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。流量檢測部(流量檢測元件)602的外周部由形成測量用流路面430的第1樹脂模塑工序中使用的熱固化性樹脂覆蓋。假設(shè)僅流量檢測部(流量檢測元件)602的側(cè)面被上述熱固化性樹脂覆蓋,在流量檢測部(流量檢測元件)602的外周部的正面?zhèn)炔槐粺峁袒詷渲采w,則僅由流量檢測部(流量檢測元件)602的側(cè)面承受形成測量用流路面430的樹脂所產(chǎn)生的應(yīng)力,在隔膜672產(chǎn)生變形,可能導(dǎo)致特性劣化。通過如圖13所示采用將流量檢測部(流量檢測元件)602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(dāng)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。
為了抑制各元件間的熱傳遞,隔膜672形成得非常薄,在流量檢測部(流量檢測元件)602的背面形成有空隙674。當(dāng)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(dāng)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(chǎn)生變形,難以進(jìn)行高精度的測量。因此,在板532設(shè)置有與向外部開口的開口438(參照圖11和圖15)連接的孔520,設(shè)置有連接該孔520和空隙674的連通孔676。該連通孔676例如由第1板534和第2板536這2個板形成。在第1板534設(shè)置有孔520和孔521,進(jìn)而設(shè)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。
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?qū)⒁€框用作第2板536。如圖12所示,在板532上設(shè)置有隔膜672和作為處理部604工作的lsi。在它們的下側(cè),設(shè)置有用于對裝載有隔膜672和處理部604的板532進(jìn)行支承的引線框。由此,利用該引線框,構(gòu)造變得更為簡單。此外,能夠?qū)⑸鲜鲆€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1板534的孔520和孔521的同時,將形成于第1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(gòu)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。
在圖11所示的電路封裝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1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(入れ駒),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。
圖14表示由第1樹脂模塑工序?qū)D12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(shè)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(nèi)部的隔膜672的背面的空隙674與開口438連接的結(jié)構(gòu)。在突出部424的前端部設(shè)置有用于測量被測量氣體30的溫度的溫度檢測部452,在內(nèi)部內(nèi)置有溫度檢測元件518(參照圖12)。如圖12所示,在突出部424的內(nèi)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。
進(jìn)一步,在圖14中,在突出部424的根部形成傾斜部594、傾斜部596。使得第1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(jìn)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。
在第1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1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11(c)中,在與圖14的熱傳遞面露出部436和開口438或圖11(b)的熱傳遞面露出部436和開口438對應(yīng)的背面,殘留有按壓印跡442和按壓印跡441。
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(nèi)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。
5.3電路封裝400的另一實施例和其效果
圖15是電路封裝400的另一實施例,圖15(a)是電路封裝400的主視圖,圖15(b)是后視圖。與其它圖中所示的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記實現(xiàn)相同的作用,為了避免復(fù)雜說明而僅說明其中的一部分。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(shè)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(shè)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(shè)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,能夠減少圖12的框512內(nèi)的引線集中于一部分的情況,框512內(nèi)的引線的配置變得容易。特別是在與連接端子412對應(yīng)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(shè)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(yīng)的引線的空間的效果。
圖15所示的電路封裝400也與圖11所示的電路封裝400同樣,在從封裝主體422突出的突出部424的根部,形成有粗細(xì)度平滑變化的傾斜部462和傾斜部464。它們帶來的效果為與圖11中說明的效果相同的效果。即,在圖15中,突出部424從封裝主體422的側(cè)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(shè)置有溫度檢測部452,在溫度檢測部452的內(nèi)部埋設(shè)有溫度檢測元件518。在突出部424與封裝主體422的連接部,設(shè)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(xì)的形狀。即,在以突出方向作為軸的情況下,橫穿上述突出方向的軸的截面積隨著向突出部424的前端去而逐漸減少的形狀設(shè)置于突出部424的根部。
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(hù)元件等的目的,能夠使用在模具的內(nèi)部貼合片再使樹脂流動的方法,片與模具內(nèi)表面的緊貼性良好,生產(chǎn)出來的電路封裝400的可靠性提高。此外,突出部424的機(jī)械強(qiáng)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(xì)的形狀,由此能夠緩和對根部的應(yīng)力集中,使機(jī)械強(qiáng)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。為了盡可能正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,從封裝主體422到設(shè)置于溫度檢測部452的溫度檢測元件518的熱傳遞容易減少。
如圖11(b)和圖11(c)所示,在圖15所示的其它的實施例中,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(jī)械沖擊而導(dǎo)致突出部424破損。此外也能夠達(dá)到圖11中說明的各種效果。
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(nèi)容大致相同,發(fā)揮相同作用效果。為了避免重復(fù)說明,具體的說明省略。
6.熱式流量計300的生產(chǎn)工序
6.1電路封裝400的生產(chǎn)工序
圖16表示熱式流量計300的生產(chǎn)工序內(nèi)的電路封裝400的生產(chǎn)工序。圖17表示熱式流量計300的生產(chǎn)工序,圖18表示熱式流量計300的生產(chǎn)工序的另一實施例。在圖16中,步驟1表示生產(chǎn)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1形成的框架框上,首先裝載板532,進(jìn)而在板532裝載流量檢測部602和處理部604,進(jìn)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(jìn)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(jìn)而進(jìn)行了電連接的電路。
接著,在步驟3中,通過第1樹脂模塑工序,裝載了電路部件的進(jìn)行了電連接的圖12所示的電路由熱固化性樹脂模塑,生產(chǎn)電路封裝400。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(jìn)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。關(guān)于圖15所示的電路封裝400的其它實施例,基本的生產(chǎn)方法也相同。
在步驟4中,進(jìn)行完成的電路封裝400的外觀檢查和動作的檢查。在步驟3的第1樹脂模塑工序中,進(jìn)行傳遞模塑。將由步驟2制作的電路固定于模具內(nèi),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(chǎn)生異常。為了進(jìn)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。
6.2熱式流量計300的生產(chǎn)工序和測量特性的調(diào)整
在圖17中,使用由圖16生產(chǎn)出來的電路封裝400和由未圖示的方法生產(chǎn)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1樹脂模塑工序進(jìn)行的電路封裝400的生產(chǎn)(步驟3)和利用第2樹脂模塑工序進(jìn)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(jìn)行圖10所示的各外部端子內(nèi)端361的切斷,連接端子412和外部端子內(nèi)端361的連接由步驟7進(jìn)行。
首先,由前面使用圖5(b)和圖6(b)進(jìn)行說明的那樣,用于將電路封裝400固定于殼體302的固定部3721、固定部3723,在厚壁部4714、厚壁部4715之外,還具有薄壁部4710或薄壁部4716。包圍電路封裝400的固定部3721、固定部3723全部由厚壁部構(gòu)成時,在圖17的步驟5的第2樹脂模塑工序中,由于注射樹脂的溫度下降導(dǎo)致的樹脂收縮,對電路封裝400的表面施加很大的力。當(dāng)由于構(gòu)成該固定部3721或固定部3723的樹脂的收縮而對電路封裝400的表面施加很大的力時,可能會對內(nèi)置于電路封裝400的圖12所示的電路造成損傷。在本實施例中,不僅由厚壁部構(gòu)成固定部3721或固定部3723,而是使一部分為薄壁形狀,使覆蓋電路封裝400的表面的在第2樹脂模塑工序中制作的樹脂層的厚度在薄壁部中形成得較薄。由此使得對電路封裝400的表面作用的力較小?;蛘呤箤﹄娐贩庋b400的單位面積作用的力較小。由此,能夠減少對內(nèi)置于電路封裝400的圖12所示的電路的損傷。
此外,在殼體302本身,當(dāng)殼體302的固定部3721或固定部3723的部分大幅收縮時,可能在殼體302產(chǎn)生翹曲或扭曲。特別是固定部3721、固定部3723與連接副通路和凸緣312的上游側(cè)外壁335或下游側(cè)外壁336連接,由固定部3721、固定部3723的收縮產(chǎn)生的力施加于上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336。上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336形成為細(xì)長的形狀,因此容易產(chǎn)生扭曲或翹曲。通過設(shè)置上述薄壁部,能夠減少或者分散施加于上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336的力,能夠抑制上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336的翹曲或扭曲的發(fā)生。
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(nèi)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(jìn)一步,圖7中說明的縮細(xì)部構(gòu)造利用設(shè)置于正面罩303或背面罩304的突起部356、突起部358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。
在步驟9中,實際地將已知量的氣體導(dǎo)入完成的熱式流量計300的副通路,進(jìn)行對被測量氣體30的流量測量特性的試驗。如上所述,副通路和流量檢測部的關(guān)系以高精度維持,因此通過基于上述流量測量特性的試驗進(jìn)行測量特性的修正,使得成為準(zhǔn)確的測量特性,能夠得到非常高的測量精度。此外,在第1樹脂模塑工序和第2樹脂模塑工序中進(jìn)行決定副通路與流量檢測部的關(guān)系的定位和形狀關(guān)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。
6.3熱式流量計300的生產(chǎn)工序的另一實施例
圖18是用于生產(chǎn)熱式流量計300的另一實施例。在圖18中,使用由圖16已經(jīng)生產(chǎn)出的電路封裝400和由未圖示的方法已經(jīng)生產(chǎn)出的外部端子306,在第2樹脂模塑工序之前在步驟12中進(jìn)行電路封裝400的連接端子412和外部端子內(nèi)端361的連接。此時,或者在步驟12之前的工序中進(jìn)行圖10所示的各外部端子內(nèi)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1樹脂模塑工序進(jìn)行的電路封裝400的生產(chǎn)(步驟3)和利用第2樹脂模塑工序進(jìn)行的熱式流量計300的殼體302的成形的組合,如上所述,大幅改善流量檢測精度。
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(nèi)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(jìn)一步,圖7中說明的縮細(xì)部構(gòu)造利用設(shè)置于正面罩303或背面罩304的突起部356、突起部358制作得到。另外,如上所述,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。
在步驟9中,實際地將規(guī)定量的氣體導(dǎo)入副通路,進(jìn)行特性的試驗。如上所述,副通路和流量檢測部的關(guān)系以高精度維持,因此通過進(jìn)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1樹脂模塑工序和第2樹脂模塑工序進(jìn)行決定副通路與流量檢測部的關(guān)系的定位和形狀關(guān)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。進(jìn)而使用圖17能夠得到上述各種效果。
7.熱式流量計300的電路結(jié)構(gòu)
7.1熱式流量計300的電路結(jié)構(gòu)的概要
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(guān)于溫度檢測部452的測量電路也設(shè)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(jìn)行上述處理,處理部604包括centralprocessingunit(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(guān)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。
在流量檢測部602設(shè)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(gòu)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v1,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(gòu)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℃。
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。
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(gòu)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℃的方式由發(fā)熱體608加熱被測量氣體30。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℃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(shè)定構(gòu)成發(fā)熱控制橋640的各電阻的電阻值,使得高精度地進(jìn)行該加熱控制。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。
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(gòu)成。這4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設(shè)置在被測量氣體30的流路中的上游側(cè),電阻656和電阻658相比于發(fā)熱體608配置在被測量氣體30的流路的下游側(cè)。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。
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0的方式設(shè)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(jié)果,將意味著主通路124的流量為零的電信號從端子662輸出。
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(cè)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(cè)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(chǎn)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(guān)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(biāo)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。
如圖1記載的那樣,熱式流量計300裝載于內(nèi)燃機(jī)的吸氣管,用于測定內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量。在內(nèi)燃機(jī)的特定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)中,在吸氣管流動的吸入空氣發(fā)生脈動,甚至不僅向內(nèi)燃機(jī)的吸氣閥流動而發(fā)生逆流的現(xiàn)象。在圖19中,在上述的逆流狀態(tài)中產(chǎn)生被測量氣體30的相對于由箭頭表示的方向的負(fù)流動即反向的流動。在該逆流中,電阻652、電阻654由被發(fā)熱體608加熱的被測量空氣30加熱,另一方面,電阻656和電阻658被逆流的被測量空氣30冷卻。像這樣,成為被測量氣體30的流動的順方向的動作和反方向的動作,在交點c與交點d之間產(chǎn)生相對于順方向流量的反極性的電位差。能夠基于經(jīng)由端子631和端子632檢測的電壓的極性檢測被測量氣體30的流動的方向,通過從檢測出的順方向的流量減去檢測出的逆方向的流量,能夠運算實際被取入內(nèi)燃機(jī)的吸氣流量。
在上述存儲器618,存儲有包括逆流狀態(tài)的表示上述交點c與交點d的電位差與主通路124的流量的關(guān)系的數(shù)據(jù)。還存儲有在生產(chǎn)熱式流量計300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,熱式流量計300生產(chǎn)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(jìn)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(guān)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(guān)系為高精度且偏差非常少的狀態(tài),生產(chǎn)熱式流量計300,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(jié)果。
7.2流量檢測電路601的結(jié)構(gòu)
圖20是表示上述圖19的流量檢測部602的電路配置的電路結(jié)構(gòu)圖。流量檢測部602作為矩形形狀的半導(dǎo)體芯片制作得到,從圖20所示的流量檢測部602的左側(cè)向右側(cè),在箭頭方向上流動被測量氣體30。但是,在發(fā)生逆流的狀態(tài)下,在上述箭頭的方向發(fā)生負(fù)流動,即逆向的流動。圖20所示的流量檢測部602,通過在與被測量氣體30之間進(jìn)行熱傳遞,不僅能夠檢測順方向的流動的流量,而且也能夠檢測逆方向的流動的狀態(tài)的流量。在流量檢測部602形成有矩形形狀的隔膜672,在該隔膜672,設(shè)置有使半導(dǎo)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)刃纬捎锌障?,上述空隙與圖11、圖5所示的開口438連通,上述空隙內(nèi)的氣壓依賴于從開口438導(dǎo)入的氣壓。
通過使隔膜672的薄厚度區(qū)域603的厚度較薄,熱傳導(dǎo)率降低,向設(shè)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。
在隔膜672的薄厚度區(qū)域603的中央部,設(shè)置有發(fā)熱體608,在該發(fā)熱體608的周圍設(shè)置有構(gòu)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(cè)設(shè)置有構(gòu)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(gòu)成發(fā)熱控制橋640。
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(cè)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(cè)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。另外,上述的說明以被測量氣體30在順方向上流動的狀態(tài)為前提進(jìn)行了說明,在發(fā)生逆流的情況下,實際的被測量氣體30的流動是從下游向上游流動。
此外,上述發(fā)熱體608的雙方的端部與圖20的下側(cè)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。
構(gòu)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。
如圖20所示,構(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)。電阻642構(gòu)成為對由發(fā)熱體608加熱的氣體的溫度敏感地進(jìn)行響應(yīng),電阻644、電阻646、電阻648構(gòu)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(jìn)行的被測量氣體30的檢測精度高,能夠高精度地進(jìn)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。
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。
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(dǎo)。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(dǎo)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(qiáng),測量動作得到改善。因此能夠得到高的測量精度。
8.被測量氣體30的溫度測量
8.1溫度檢測部452的構(gòu)造和基于它的效果
如圖2到圖6所示,被測量氣體30的溫度由設(shè)置于熱式流量計300的溫度檢測部452測量。溫度檢測部452成為從殼體302向上游側(cè)等向外突出,與被測量氣體30直接接觸觸的構(gòu)造。通過采用這樣的構(gòu)造,被測量氣體30的溫度測量的精度得到提高。此外,從沿著被測量氣體30的流動的方向的上游側(cè)流入入口343的氣體的溫度由溫度檢測部452測量,而且具有下述構(gòu)造:該氣體向支承溫度檢測部452的部分即溫度檢測部452的根部流動,由此實現(xiàn)將支承溫度檢測部452的部分的溫度向接近被測量氣體30的溫度的方向冷卻的作用。通過采用這樣的構(gòu)造來提高測量精度。
作為主通路124的吸氣管的溫度通常與被測量氣體30相比高很多,熱量從凸緣312或熱絕緣部315通過測量部310內(nèi)的上游側(cè)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(chǎn)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(nèi)的上游側(cè)外壁傳遞到支承溫度檢測部452的部分。
特別的是,溫度檢測部452的支承部分中,測量部310內(nèi)的上游側(cè)外壁形成為向下游側(cè)凹陷的形狀,因此能夠使測量部310內(nèi)的上游側(cè)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。
上述上游側(cè)外壁形成為向下游側(cè),即向殼體302的內(nèi)部凹陷的形狀,因此能夠進(jìn)行在殼體302的上游側(cè)外壁335的固定,電路封裝400的固定變得容易。此外,也能夠?qū)崿F(xiàn)對具有溫度檢測部452的突出部424(參照圖11)的加強(qiáng)。
如前面基于圖2和圖3進(jìn)行說明的那樣,在箱體(case)301的被測量氣體30的上游側(cè)設(shè)置入口343,從入口343導(dǎo)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?44、背面?zhèn)瘸隹?45導(dǎo)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?44、背面?zhèn)瘸隹?45由設(shè)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(shè)置在突出部424的前端部,機(jī)械強(qiáng)度弱。正面罩303、背面罩304能夠起到相對于機(jī)械沖擊保護(hù)突出部424的作用。
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(hù)部322、背面保護(hù)部325。如圖2和圖3所示,在入口343的正面?zhèn)葌?cè)面配置有設(shè)置于正面罩303的正面保護(hù)部322,此外在入口343的背面?zhèn)葌?cè)面配置有設(shè)置于背面罩304的背面保護(hù)部325。配置在入口343內(nèi)部的溫度檢測部452被正面保護(hù)部322和背面保護(hù)部325保護(hù),能夠防止在生產(chǎn)中和裝載到車輛時由于溫度檢測部452發(fā)生碰撞等而導(dǎo)致的溫度檢測部452的機(jī)械損傷。
此外,如圖11和圖15所示,支承溫度檢測部452的突出部424的根部,相對于前端其根部逐漸變粗,從入口343進(jìn)入的被測量氣體30沿著逐漸變粗的上述根部流動,因此冷卻效果增大。突出部424的根部接近流量檢測電路,容易受到流量檢測電路的發(fā)熱的影響。進(jìn)一步,用于連接設(shè)置于溫度檢測部452的溫度檢測元件518的引線548埋設(shè)于突出部424的根部。因此,存在經(jīng)由引線548傳遞熱的可能性。通過增大突出部424的根部以增大與被測量氣體30的接觸面積,能夠提高冷卻效果。
8.2溫度檢測部452和突出部424的成形以及基于它的效果
電路封裝400具有內(nèi)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2所示,突出部424從電路封裝主體422的側(cè)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(shè)置有溫度檢測部452,如圖12所示,在溫度檢測部452的內(nèi)部埋設(shè)有溫度檢測元件518。在突出部424與電路封裝主體422的連接部,如圖11、圖15所示,設(shè)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(xì)的形狀。具有相對于突出方向的軸橫穿上述軸的截面積在突出部424的根部隨著向前端方向去而逐漸減少的形狀。
像這樣,在電路封裝400的表面和突出部424的表面連接的部分以逐漸變化的構(gòu)造連接,因此,在利用樹脂模塑形成電路封裝400的情況下,基于保護(hù)元件等的目的,能夠使用在模具的內(nèi)部貼合片再使樹脂流動的方法,片與模具內(nèi)表面的緊貼性良好,可靠性提高。在表面急劇變化的情況下,對上述片施加過度的力,在模具內(nèi)壁面與上述片的接觸部產(chǎn)生錯位等,存在不能夠很好地進(jìn)行樹脂成形的問題。此外,突出部424的機(jī)械強(qiáng)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(xì)的形狀,由此能夠緩和對根部的應(yīng)力集中,使機(jī)械強(qiáng)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(zhǔn)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(shè)置于溫度檢測部452的溫度檢測元件518的熱傳遞容易減少。
如圖11(b)和圖11(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的樹脂包圍,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(jī)械沖擊而導(dǎo)致突出部424破損。
為了高精度地檢測被測量氣體30的溫度,優(yōu)選盡可能地減少與被測量氣體30以外部分的熱傳遞。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(xì)的形狀,在其前端部分設(shè)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。
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(shè)置有溫度檢測部452的突出部424的附近較細(xì),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。
在圖11中,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(shè)置有凹陷。這表示設(shè)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。在圖15中省略了斜線部的表示,但與圖11同樣。
在電路封裝400中,為了進(jìn)行用于使內(nèi)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(shè)置有連接端子412。進(jìn)一步,為了進(jìn)行電路封裝400是否正確動作、電路部件和其連接是否產(chǎn)生異常的檢查,設(shè)置有端子414。在該實施例中,由第1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(jìn)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(nèi)置流量檢測部602和處理部604的密閉的模具的內(nèi)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(guān)系是否存在損傷。在該實施例中,設(shè)置用于進(jìn)行檢查的端子414,對生產(chǎn)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(nèi)端361連接。另外,在各連接端子412,為了增加機(jī)械彈力,設(shè)置有彎曲部416。通過使各連接端子412具有機(jī)械彈力,能夠吸收由第1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(dǎo)致產(chǎn)生的應(yīng)力。即,各連接端子412受到第1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(nèi)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(yīng)力。
8.3在突出部424的根部形成的傾斜部462、464的作用和其效果
像前面基于圖11、圖14、圖15進(jìn)行說明的那樣,在突出部424的根部設(shè)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(xì)的形狀。即,在以突出方向作為軸的情況下,橫穿上述突出方向的軸的截面積逐漸減少的形狀設(shè)置于突出部424的根部。
在利用樹脂模塑形成電路封裝400時,基于保護(hù)元件等的目的在模具的內(nèi)部貼合片再使樹脂流動的情況下,片與模具內(nèi)表面的緊貼性良好,可靠性提高。此外,突出部424的機(jī)械強(qiáng)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(xì)的形狀,由此能夠緩和對根部的應(yīng)力集中,使機(jī)械強(qiáng)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(zhǔn)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,從封裝主體422到設(shè)置于溫度檢測部452的溫度檢測元件518的熱傳遞容易減少。
如圖11(b)和圖11(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(jī)械沖擊而導(dǎo)致突出部424破損。
在突出部424的根部設(shè)置有傾斜部463,由此能夠使突出部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(xì)的形狀。通過具有這樣的形狀,在利用樹脂模塑形成電路封裝400時,基于保護(hù)元件等的目的能夠使用在模具的內(nèi)部貼合片再使樹脂流動的方法,片與模具內(nèi)表面的緊貼性良好,可靠性提高。此外,突出部424的機(jī)械強(qiáng)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(xì)的形狀,由此能夠緩和對根部的應(yīng)力集中,使機(jī)械強(qiáng)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(zhǔn)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,從封裝主體422到設(shè)置于溫度檢測部452的溫度檢測元件518的熱傳遞容易減少。
在圖11、圖21中,使突出部424的根部較粗,將突出部424的上述根部以由殼體302的固定部3723圍繞的方式,由形成副通路的殼體302的樹脂覆蓋,由此相對于機(jī)械沖擊的強(qiáng)度增加,能夠防止突出部424破損。另外,在圖11中,在電路封裝400的外觀上記載的斜線部分表示的是,在用第1樹脂模塑工序制造電路封裝400之后,用第2樹脂模塑工序形成殼體302時,電路封裝400被在第2樹脂模塑工序中使用的樹脂覆蓋的固定面432、固定部3723和固定面434。即,利用這些固定面增加電路封裝400的機(jī)械強(qiáng)度,特別是利用固定面432能夠提高突出部424的根部的機(jī)械強(qiáng)度。此外也能夠達(dá)到圖11中說明的各種效果。
9.用于將電路封裝400固定于殼體302的固定部
9.1固定部3721或固定部3723的構(gòu)造和基于它的效果
使用前面說明的圖5和圖6,說明用于將電路封裝400固定于殼體302的固定部3721和固定部3723。保持電路封裝400的殼體302,具有用于將熱式流量計300固定于主通路124的凸緣312和用于將流過主通路124的被測量氣體30取入并使其流動的副通路槽。上述副通路槽利用上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336被凸緣312支承。上述副通路槽被正面罩303、背面罩304覆蓋,由此形成副通路。另外,上游側(cè)外壁335位于流過主通路124的被測量氣體30的流動的上游側(cè),下游側(cè)外壁336位于下游側(cè)。固定部3721以與上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336連接的方式設(shè)置,由固定部3721遍及整周地包圍電路封裝400,由此將電路封裝400固定于殼體302。
將設(shè)置于上游側(cè)外壁335的外壁凹陷部366還用作固定部3723。由此,能夠更牢固地將電路封裝400固定于殼體302。上述的固定部3721以連接上游側(cè)外壁335和下游側(cè)外壁336的方式,在該實施例中在沿被測量氣體30的流動軸的方向即沿測量用流路面430的長軸的方向,包圍電路封裝400。另一方面,上游側(cè)外壁335的外壁凹陷部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,相對于固定部3721,固定部3723以包圍電路封裝400的方向不同的方式成形,利用這兩個固定部,包圍固定電路封裝400。在這些相互不同的方向包圍固定電路封裝400,因此能夠更牢固地將電路封裝400固定于殼體302。
為了減少施加于電路封裝400的應(yīng)力,固定部3721和固定部3723具有厚壁部和薄壁部。如圖5(a)和圖5(b)所示,固定部3721具有厚壁部4714和薄壁部4710。通過設(shè)置向電路封裝400方向的凹陷,包覆電路封裝400的樹脂的厚度形成得較薄,由此制作薄壁部4710。在厚壁部4714之外形成有薄壁部4710。此外,在該實施例中,在薄壁部4710的凸緣側(cè)進(jìn)一步形成有厚度不同的薄壁部。通過這樣做,能夠確保固定部3721用于包圍電路封裝400的規(guī)定大小的面積,并且具有能夠?qū)⒐潭ú?721施加于電路封裝400的應(yīng)力相對于上述面積的大小減少的效果。
在作為圖5(b)的背面的圖6(b)中,固定部3721具有厚壁部4714和利用凹陷373形成的薄壁部。通過設(shè)置上述薄壁部,能夠確保固定部3721用于包圍電路封裝400的規(guī)定大小的面積,并且具有相對于上述面積的大小減少施加于電路封裝400的應(yīng)力的效果。根據(jù)這樣的由厚壁部和薄壁部構(gòu)成固定部3721的構(gòu)造,電路封裝400的固定的可靠性提高。即,電路封裝400與固定部3721之間的氣密性得到維持。
此外,通過設(shè)置薄壁部,在樹脂模塑工序中,能夠減少伴隨固定部3721冷卻固化時的體積收縮,從固定部3721施加于電路封裝400的應(yīng)力。進(jìn)一步,通過設(shè)置薄壁部,在樹脂模塑工序中樹脂的移動得到抑制,樹脂的溫度下降變得緩慢,樹脂固化所需的時間變長。通過像這樣使得樹脂難以固化,形成固定部3721的樹脂容易流入電路封裝400的表面的凹凸,能夠提高電路封裝400與固定部3721之間的緊貼性和氣密性。
此外,固定部3721的副通路側(cè)流動被測量氣體30,電路封裝400與固定部3721之間的氣密被破壞的話,水分等可能會進(jìn)入殼體302的內(nèi)部的空隙382。通過設(shè)置薄壁部,能夠增加固定部3721與電路封裝400的樹脂的接觸面積,氣密性得到提高,能夠更可靠地防止水分等浸入殼體302的內(nèi)部的上述空隙382。這會帶來熱式流量計300的可靠性的提高。
在圖5(b)和圖6(b)中,上游側(cè)外壁335具有外壁凹陷部366。外壁凹陷部366作為將電路封裝400固定于殼體302的固定部3723起作用。固定部3723具有厚壁部4715和薄壁部4716。與固定部3721同樣,固定部3723能夠在與電路封裝400之間確保大接觸面積。而且,薄壁部4716施加于電路封裝400的應(yīng)力較小,因此能夠減少固定部3723對電路封裝400施加的應(yīng)力影響。固定部3723的上游側(cè)流動被測量氣體30,保持固定部3723與電路封裝400之間的氣密性很重要,利用薄壁部4716和厚壁部4715,能夠容易地確保固定部3723與電路封裝400之間的氣密性。
9.2形成殼體302的樹脂的注射位置
在圖5(b)、圖6(a)、圖6(b)中,將在用于形成殼體302的第2樹脂模塑工序中的樹脂的注射位置以虛線箭頭a或虛線箭頭b、虛線箭頭c、虛線箭頭d表示??梢詮倪@些樹脂的注射位置的至少一處注射樹脂或從多處同時注射樹脂。虛線箭頭a是向凸緣312的部分的樹脂的注射,凸緣312的部分的樹脂的體積大,因此通過對體積大的部分注射,從上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336向副通路流動樹脂,由此能夠在模具內(nèi)形成樹脂的順利的流動。此外虛線箭頭b是向固定部3721的附近的樹脂的注射,虛線箭頭c是向固定部3721的薄壁部的樹脂的注射。通過從固定部3721的附近注射樹脂,能夠?qū)囟雀叩臉渲魅牍潭ú?721,以粘性低的高溫樹脂覆蓋電路封裝400的表面,由此粘性低的狀態(tài)的樹脂容易進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸形狀的深處,能夠提高電路封裝400與固定部3721的緊貼性。
如虛線箭頭c所示,通過在固定部3721的薄壁部注射樹脂,薄壁部中樹脂能夠移動的截面積較小,因此能夠抑制注射的樹脂的流動。即,薄壁部中樹脂流動的截面積較小,能夠較長時間地保持高溫的樹脂。因此,形成固定部3721的樹脂容易進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸的深處,電路封裝400的表面與固定部3721的緊貼性提高。
虛線箭頭d是向用于固定電路封裝400的固定部3723的薄壁部4716的樹脂的注射。與虛線箭頭c同樣,薄壁部4716中樹脂流動的截面積小,通過在該薄壁部4716注射,能夠?qū)⒏邷氐臉渲^長時間地保持在電路封裝400的表面,形成固定部3721的樹脂容易進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸的深處。
9.3其它實施例的構(gòu)造和基于它的效果
圖21和圖22是在圖5、圖6中說明的用于將電路封裝400固定于殼體302的固定部3721的其它實施例,圖22是圖21的局部放大圖。另外,固定部3721的其它的實施例也能夠應(yīng)用于圖5、圖6中說明的固定部3723。此處,在圖5、圖6所示的固定部3721和固定部3723中,作為它們的代表,以下對固定部3721說明應(yīng)用其它實施例的情況。
在圖21中,圖21(a)是殼體302的俯視圖,圖21(b)是右側(cè)視圖。圖22(a)是圖21(a)所示的固定部3721的周邊的局部放大圖,圖22(b)是圖22(a)的b-b截面圖。圖21(a)、圖22(a)表示取下正面罩303、背面罩304的狀態(tài),使得能夠理解殼體302的內(nèi)部構(gòu)造。另一方面,圖21(b)、圖22(b)表示在殼體302的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)冗@兩面安裝有正面罩303、背面罩304的狀態(tài),使得有助于理解整體構(gòu)造。圖21、圖22中,與其它圖相同的附圖標(biāo)記表示相同的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)相同的作用。為了避免說明復(fù)雜,對于相同附圖標(biāo)記省略說明,避免重復(fù)說明。此外,在電路封裝400的截面本來表示圖12、圖13所示的引線和電路部件等的截面,但省略電路封裝400的截面內(nèi)部的詳細(xì)構(gòu)造。
在圖21和圖22中,固定部3721具有厚壁部4715和薄壁部4710。薄壁部4710在圖5、圖6中由凹陷形成,但在圖21和圖22中不是凹陷,而是形成為具有厚度較薄的平面的形狀。這些平面以朝向殼體302的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊姆绞皆O(shè)置。在圖22(a)中記載有該薄壁部4710的平面,為了與其它部分區(qū)別,使得容易理解,在薄壁部4710的平面顯示黑色的多個斑點。此外,其截面記載于圖22(b)。
在圖22(a)、圖22(b)中,電路封裝400被具有厚壁部4715和薄壁部4710的固定部3721覆蓋而固定。在圖22(b)中,固定部3721的厚壁部4715的外側(cè)的面即頂點的部分,具有用于與對應(yīng)的正面罩303或背面罩304接合的接合面4706和接合部槽4707,接合面4706與對應(yīng)的正面罩303或背面罩304的內(nèi)側(cè)面接合,由此保持氣密。它們的接合通過利用激光照射等使正面罩303和背面罩304與殼體302的接合部部分成為高溫來進(jìn)行。通過不僅設(shè)置接合面4706還設(shè)置接合部槽4707,能夠利用激光照射防止熱的分散,使得接合變得容易。上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336也同樣設(shè)置有接合面4706、接合部槽4707。通過像這樣在與正面罩303、背面罩304的接合部設(shè)置接合部槽4707,基于同樣的理由,能夠容易地進(jìn)行接合,能夠在提高生產(chǎn)率的同時提高可靠性。另外,在圖22(b)中,為了避免復(fù)雜說明,省略了電路封裝400的截面的具體記載。
在圖21、圖22中,將在用于形成殼體302的第2樹脂模塑工序中的樹脂的注射位置以虛線箭頭a或虛線箭頭b、虛線箭頭c、虛線箭頭d表示??梢詮倪@些樹脂的注射位置的至少一處注射樹脂或從多處同時注射樹脂。虛線箭頭a是向凸緣312的部分的樹脂的注射,凸緣312的部分的樹脂的體積大,因此通過對體積大的部分注射,從上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336向副通路流動樹脂,由此能夠在模具內(nèi)形成樹脂的順利的流動。
9.4其它實施例中的模塑用樹脂的注射
在圖21、圖22中,虛線箭頭b表示向固定部3721的附近的樹脂的注射,虛線箭頭c表示向固定部3721的薄壁部的樹脂的注射。通過從固定部3721的附近注射樹脂,能夠?qū)囟雀叩臉渲魅牍潭ú?721,以粘性低的高溫樹脂覆蓋電路封裝400的表面,由此粘性低的狀態(tài)的樹脂容易進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸形狀的深處,能夠提高電路封裝400與固定部3721的緊貼性。
如虛線箭頭c所示,通過在固定部3721的薄壁部注射樹脂,薄壁部中樹脂能夠移動的截面積較小,因此能夠抑制注射的樹脂的流動。即,薄壁部中樹脂流動的截面積較小,能夠較長時間地保持高溫的樹脂。因此,形成固定部3721的樹脂容易進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸的深處,電路封裝400的表面與固定部3721的緊貼性提高。虛線箭頭d是向用于固定電路封裝400的固定部3723的薄壁部4716的樹脂的注射。與虛線箭頭c同樣,薄壁部4716中樹脂流動的截面積小,通過在該薄壁部4716注射,能夠?qū)⒏邷氐臉渲^長時間地保持在電路封裝400的表面,形成固定部3721的樹脂容易進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸的深處。
9.5另外的實施例
圖23是另外的實施例,表示在沒有設(shè)置具有檢測被測量氣體30的溫度的溫度檢測部452的突出部424的情況下即電路封裝400僅由電路封裝主體422構(gòu)成的情況下的、固定電路封裝400的固定部3721的構(gòu)造。圖23(a)是俯視圖,圖23(b)是圖23(a)的c-c截面圖。另外,在電路封裝400的截面實際表示圖12、圖13所示的構(gòu)造的截面,但在圖23(b)中,省略了電路封裝400的截面的詳細(xì)記載。圖23的實施例所示的固定部3721的構(gòu)造,能夠與各種形狀的副通路組合??梢允怯蓤D5、圖6記載的副通路槽形成的副通路,也可以是其它構(gòu)造。圖23作為一個例子表示了在左右具有入口350和出口352的副通路槽328,在該副通路槽328設(shè)置正面罩303和背面罩304由此形成副通路。
與已經(jīng)說明的實施方式同樣,用于固定設(shè)置于殼體302的電路封裝400的固定部3721由厚壁部4714和薄壁部4710構(gòu)成,薄壁部4710與厚壁部4714相比覆蓋電路封裝400的樹脂的厚度較薄。通過設(shè)置薄壁部4710,如上所述,能夠減少在第2樹脂模塑工序中固定部3721的樹脂固化時的溫度降低導(dǎo)致的體積收縮而引起的對電路封裝400施加的應(yīng)力。另一方面,具有使得副通路槽328與空隙382之間的氣密性的維持變得容易的效果。即能夠抑制固定部3721施加于電路封裝400的應(yīng)力,因此能夠使由固定部3721覆蓋的面積較大,能夠擴(kuò)大副通路槽328與空隙382之間的、電路封裝400的表面與固定部3721的接合面4708。能夠使得沿著副通路槽328在上游側(cè)外壁335與下游側(cè)外壁336之間形成的固定部3721的寬度較厚,能夠提高電路封裝400的表面與固定部3721之間的氣密性。
如圖23(b)所示,固定部3721的厚壁部4714的外側(cè)的面,即頂端的部分與正面罩303或背面罩304接合,維持氣密性。形成副通路槽328的通路壁397中,作為其外側(cè)的面的頂端的部分也與正面罩303或背面罩304接合,維持氣密性。與正面罩303或背面罩304接合的部分設(shè)置有接合面4706和接合部槽4707,成為利用激光加工進(jìn)行的上述接合容易進(jìn)行的構(gòu)造。
在第2樹脂模塑工序中,將熱可塑性樹脂注射到圖23(a)和圖23(b)記載的固定部3721。通過將高溫的樹脂向電路封裝400的表面注射,能夠使熱可塑性樹脂深入電路封裝400的表面的凹凸,提高電路封裝400的表面與固定部3721的緊貼性。容易保持副通路槽328與空隙382之間的氣密性。通過如虛線箭頭c所示,將熱可塑性樹脂注射到固定部3721的薄壁部4710,如上所述,薄壁部4710中樹脂用于移動的截面積較小,因此能夠抑制從薄壁部4710向其它部分的熱可塑性樹脂的流出,能夠?qū)⒆⑸涞诫娐贩庋b400的表面的高溫的樹脂較長時間地保持于薄壁部4710。由此,能夠使熱可塑性樹脂容易地進(jìn)行電路封裝400的表面的凹凸的深處,帶來電路封裝400的表面與固定部3721的緊貼性的提高。
9.6又一實施例
圖24是固定部3721的又一實施例,與圖22、圖23相同的附圖標(biāo)記表示相同的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)相同的作用,達(dá)到相同的效果。不同點是,為了提高電路封裝400的表面與固定部3721的緊貼性,在電路封裝400的樹脂表面設(shè)置凹凸4810等的使電路封裝400的樹脂表面粗化。該粗化方法如上所述,也有例如利用噴砂等的梨皮面處理、激光加工形成槽或者凹凸,在第1樹脂模塑工序中的模具的內(nèi)部設(shè)置凹凸而進(jìn)行模塑的方法,或者在模具內(nèi)部貼合具有凹凸的片而進(jìn)行模塑的方法等。
通過像這樣將電路封裝400的表面粗化,第2樹脂模塑工序的樹脂進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸,固定部3721和電路封裝400的接合面成為凹凸形狀4720,緊貼度提高。此外,通過使電路封裝400的表面粗化,能夠防止電路封裝400從固定部3721脫離。固定部3721的樹脂為熱可塑性樹脂,電路封裝400為熱固化性樹脂,這些樹脂間的接合性不好,因此優(yōu)選將上述接合面粗化,在電路封裝400的表面形成凹凸形狀,成為固定部3721的熱可塑性樹脂進(jìn)入電路封裝400的表面的凹凸形狀的內(nèi)部的狀態(tài)。像這樣,通過使電路封裝400的表面粗化能夠提高緊貼度,該緊貼度的提高方法也能夠應(yīng)用于上述或下述實施例中。
在圖24中,通過將模塑用樹脂如虛線箭頭c所示那樣注射到固定部3721,能夠?qū)⒏邷氐臒峥伤苄詷渲⑸涞诫娐贩庋b400的粗化后的表面。如上所述,能夠使熱可塑性樹脂深入電路封裝400的粗化后的表面的凹凸4810。特別是通過注射到如虛線箭頭c所示的薄壁部4710,能夠?qū)⒏邷氐臒峥伤苄詷渲^長時間地保持在電路封裝400的粗化后的表面,能夠使熱可塑性樹脂在電路封裝400的粗化后的表面的冷卻變慢,即能夠使冷卻速度變慢。通過這樣做,能夠使用于形成固定部3721的熱可塑性樹脂深入到電路封裝400的粗化后表面的凹凸4810。結(jié)果能夠改善固定部3721和電路封裝400的表面的緊貼性,能夠改善氣密性。此外,能夠防止電路封裝400從固定部3721脫落。
9.7又一實施例
圖25、圖26是又一實施方式,形成為在圖22、圖23所示的薄壁部4710的更靠空隙382側(cè)的位置設(shè)置有第2厚壁部4718的形狀。另外,在電路封裝400的截面圖中,省略電路封裝400的截面構(gòu)造的具體記載。在圖25中,在副通路槽328與空隙382之間,設(shè)置固定部3721,該固定部3721具有厚壁部4714和薄壁部4710,進(jìn)而在薄壁部4710的空隙382側(cè)設(shè)置有第2厚壁部4718。包圍電路封裝400的固定部3721夾著薄壁部4710在兩側(cè)具有厚壁部4714和厚壁部4718。上述厚壁部4714和厚壁部4718成為各自的外側(cè)與背面罩304和正面罩303緊貼的構(gòu)造。由此,電路封裝400形成為隔著薄壁部4710在其兩側(cè),經(jīng)由厚壁部4714和厚壁部4718與背面罩304、正面罩303緊貼的構(gòu)造,互相輔助提高機(jī)械強(qiáng)度。提高相對于扭曲等的機(jī)械強(qiáng)度。
固定部3721如圖21、圖23所示,具有連接下游側(cè)外壁336和上游側(cè)外壁335的作用。由在隔著薄壁部4710的其兩側(cè)具有厚壁部4714和厚壁部4718的構(gòu)造的固定部3721,連接下游側(cè)外壁336和上游側(cè)外壁335,由此不僅能夠增加電路封裝400的固定強(qiáng)度,也能夠提高具有下游側(cè)外壁336和上游側(cè)外壁335的殼體302的強(qiáng)度。由在副通路槽328流動的被測量氣體30的狀態(tài)與電路封裝400所具有的測量用流路面430的關(guān)系,決定流量的測量特性。通過牢固地固定殼體302的固定部3721和電路封裝400,副通路槽328的狀態(tài)和電路封裝400的測量用流路面430的狀態(tài)成為穩(wěn)定的狀態(tài),能夠維持穩(wěn)定的測量特性。
此外,固定部3721、殼體302的下游側(cè)外壁336和上游側(cè)外壁335、背面罩304和正面罩303成為相互輔助的狀態(tài),機(jī)械強(qiáng)度得到強(qiáng)化,能夠抑制扭曲、翹曲的發(fā)生。由此副通路槽328的狀態(tài)和電路封裝400的測量用流路面430的狀態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)容易維持,經(jīng)久變化等的影響減小。另外,圖25中固定部3721的接合面4706、通路壁397的接合面4706與背面罩304、正面罩303的內(nèi)側(cè)緊貼。
虛線箭頭c表示第2樹脂模塑工序中的樹脂的注射位置。將樹脂向薄壁部4710注射,使注射的樹脂從薄壁部4710向厚壁部4714和第2厚壁部4718移動,由此容易使高溫的樹脂保持在電路封裝400的表面。如上所述,能夠提高電路封裝400的表面與固定部3721的緊貼性提高。
在圖25中,電路封裝400的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊墓潭ú?721的形狀大致相同,但電路封裝400的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊男螤钜部梢圆煌D26是又一實施例,在電路封裝400的背面?zhèn)葲]有設(shè)置第2厚壁部4718。在作為樹脂的注射位置的虛線箭頭c側(cè)設(shè)置有第2厚壁部4718,在其背面?zhèn)葲]有設(shè)置。在圖26中注射到薄壁部4710的樹脂,經(jīng)由厚壁部4714和第2厚壁部4718在模具內(nèi)移動,移動到殼體302的其它部分使它們成形。但是,優(yōu)選由于形成電路封裝400的熱固化性樹脂與形成殼體302的熱可塑性樹脂的熱膨脹系數(shù)的不同而基于溫度變化產(chǎn)生的力,在電路封裝400的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)仁瞧胶獾?,因此電路封裝400的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊男螤畈淮嬖诖蠓兓^好。圖26中,厚壁部4714和薄壁部4710大致相同,僅第2厚壁部4718有變化。優(yōu)選像這樣電路封裝400的正面背面一致的形狀所占的面積較多。
10.殼體302與正面罩303、背面罩304的接合構(gòu)造
圖27表示構(gòu)成熱式流量計300的殼體302與正面罩303、背面罩304的接合構(gòu)造。如圖2和圖3所示,殼體302的周圍與正面罩303、背面罩304相互緊貼,在其內(nèi)部形成圖5、圖6所示的空隙382。同樣的,形成殼體302的正面?zhèn)雀蓖凡?32、背面?zhèn)雀蓖凡?34的各正面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁393、正面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?94、背面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁391、背面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?92與正面罩303或背面罩304相互緊貼,形成副通路。
在殼體302的周圍設(shè)置的上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336的高度方向的前端部分成為圖27所示的形狀。即,具有第1凸部4752和第2凸部4754,在第1凸部4752與第2凸部4754之間設(shè)置有槽4756。此外,比位于外周側(cè)的第1凸部4752更靠內(nèi)周側(cè)的第2凸部4754的高度較低。圖8、圖9中,省略了正面罩303、背面罩304的罩外端4736的突起4734,但實際上具有突起4734。
在各罩的罩外端4736設(shè)置的突起4734成為與槽4756嵌合的形狀。當(dāng)突起4734完全進(jìn)入槽4756時,第2凸部4754形成得比第1凸部4752低,因此正面罩303的外側(cè)面比第1凸部4752的前端面低。即,第2凸部4754與第1凸部4752相比低正面罩303、背面罩304的厚度以上的量。
在突起4734完全進(jìn)入槽4756的狀態(tài)下,正面罩303或背面罩304與第1凸部4752焊接。第1凸部4752的前端比正面罩303、背面罩304的外側(cè)面更向外突出,因此即使在熱式流量計300的裝載操作中,熱式流量計300的端部與別的物體接觸,也不存在正面罩303、背面罩304剝落的可能性。由此可靠性提高。
工業(yè)上的可利用性
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。
附圖標(biāo)記說明
300熱式流量計
302殼體
303正面罩
304背面罩
305外部連接部
306外部端子
307修正用端子
310測量部
320端子連接部
332正面?zhèn)雀蓖凡?/p>
334背面?zhèn)雀蓖凡?/p>
356、358突起部
359樹脂部
361外部端子內(nèi)端
365連接部
400電路封裝
412連接端子
414端子
422封裝主體
424突出部
430測量用流路面
432、434固定面
436熱傳遞面露出部
438開口
452溫度檢測部
590壓入孔
594、596傾斜部
601流量檢測電路
602流量檢測部
604處理部
608發(fā)熱體
640發(fā)熱控制橋
650流量檢測橋
672隔膜(diaphragm)
3721、3723固定部
4710、4716薄壁部