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熱式流量計(jì)的制作方法

文檔序號(hào):6214619閱讀:139來源:國(guó)知局
熱式流量計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使在為了在流量檢測(cè)元件形成隔膜而設(shè)置有空隙的情況下,也能夠抑制隔膜的變形和背面的污損所引起的計(jì)測(cè)精度的降低的熱式流量計(jì)。本發(fā)明的熱式流量計(jì)(300)具有:用于使從主通路(124)導(dǎo)入的被計(jì)測(cè)氣體(30)流動(dòng)的副通路;和通過與在副通路中流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體(30)之間進(jìn)行熱傳遞來計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體(30)的流量的流量檢測(cè)元件。熱式流量計(jì)(300)至少具有包括流量檢測(cè)元件(602)的電路封裝(400)。為了在流量檢測(cè)元件(602)的流量檢測(cè)區(qū)域(437)形成隔膜(672),在流量檢測(cè)元件(602)的背面形成有空隙(674),空隙(674)是減壓至低于大氣壓的密閉空間。
【專利說明】熱式流量計(jì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及熱式流量計(jì)。

【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)測(cè)氣體的流量的熱式流量計(jì)構(gòu)成為具有用于計(jì)測(cè)流量的流量檢測(cè)部,通過在上述流量檢測(cè)部與作為計(jì)測(cè)對(duì)象的上述氣體之間進(jìn)行熱傳遞,計(jì)測(cè)上述氣體的流量。熱式流量計(jì)計(jì)測(cè)的流量被廣泛用作各種裝置的重要的控制參數(shù)。熱式流量計(jì)的特征在于與其它方式的流量計(jì)相比能夠以相對(duì)較高的精度計(jì)測(cè)氣體的流量,例如質(zhì)量流量。
[0003]但是,希望進(jìn)一步提高氣體流量的計(jì)測(cè)精度。例如,在搭載有內(nèi)燃機(jī)的車輛中,節(jié)省燃耗的需求和凈化排出氣體的需求非常高。為了滿足這些需求,要求高精度地計(jì)測(cè)作為內(nèi)燃機(jī)的主要參數(shù)的吸入空氣量。計(jì)測(cè)導(dǎo)向內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的熱式流量計(jì)具有取入吸入空氣量的一部分的副通路和在上述副通路中配置的流量檢測(cè)部,上述流量檢測(cè)部通過在與被計(jì)測(cè)氣體之間進(jìn)行熱傳遞,計(jì)測(cè)在上述副通路中流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體的狀態(tài),輸出表示導(dǎo)向上述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的電信號(hào)。例如在日本特開2011-252796號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中公開了這樣的技術(shù)。
[0004]此處,在相當(dāng)于熱式流量計(jì)的流量檢測(cè)部的流量檢測(cè)元件的流量檢測(cè)區(qū)域中,配置有用于檢測(cè)流量的元件(電阻)等,在與該流量檢測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)的流量檢測(cè)元件的背面形成有空隙。由此,在包括流量檢測(cè)區(qū)域的部分形成較薄的隔膜,因此減少了流量檢測(cè)元件的熱容量,實(shí)現(xiàn)了熱式流量計(jì)的響應(yīng)的改善。例如,在國(guó)際公開公報(bào)第2002-101836號(hào)(專利文獻(xiàn)2)中公開了這樣的技術(shù)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-252796號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開公報(bào)第2002-101836號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010]但是,專利文獻(xiàn)2中記載的熱式流量計(jì)在形成隔膜(隔膜)時(shí),在其內(nèi)部形成犧牲層,之后,除去犧牲層后,將在隔膜的背面形成的空隙在大氣壓環(huán)境下密封。但是,單純將隔膜的背面密封的情況下,使空隙密閉時(shí),隔膜因溫度變化引起的空隙內(nèi)的壓強(qiáng)變化而變形,熱式流量計(jì)的計(jì)測(cè)精度可能降低。
[0011]從而,鑒于這一點(diǎn),在流量檢測(cè)元件形成有隔膜的情況下,可以認(rèn)為優(yōu)選不將在其背面形成的空隙密封,但使該空隙為開放狀態(tài)時(shí),形成有空隙的隔膜的背面可能污損。這樣的情況下,熱式流量計(jì)的計(jì)測(cè)精度也可能降低。
[0012]本發(fā)明鑒于這樣的技術(shù)問題而得出,其目的在于提供一種在為了在流量檢測(cè)元件形成隔膜而設(shè)置有空隙的情況下,也能夠抑制隔膜的變形和背面的污損所引起的計(jì)測(cè)精度的降低的熱式流量計(jì)。
[0013]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0014]為了解決上述課題,本發(fā)明的熱式流量計(jì)具有:用于使從主通路導(dǎo)入的被計(jì)測(cè)氣體流動(dòng)的副通路;和通過與在該副通路流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體之間進(jìn)行熱傳遞來計(jì)測(cè)上述被計(jì)測(cè)氣體的流量的流量檢測(cè)元件,該熱式流量計(jì)的特征在于:該熱式流量計(jì)至少具有包括上述流量檢測(cè)元件的電路封裝,以在上述流量檢測(cè)元件的流量檢測(cè)區(qū)域形成隔膜的方式,在上述流量檢測(cè)元件的背面形成有空隙,該空隙形成為減壓至低于大氣壓的密閉空間。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明,即使在為了在流量檢測(cè)元件形成隔膜而設(shè)置有空隙的情況下,因?yàn)榭障妒菧p壓至低于大氣壓的密閉空間,所以減少了溫度變化引起的空隙內(nèi)的壓強(qiáng)的變化,能夠抑制隔膜的變形。此外,空隙本身是密閉空間,因此能夠防止隔膜的背面的污損。這樣,能夠提高熱式流量計(jì)的計(jì)測(cè)精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]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(jì)的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0018]圖2是表示熱式流量計(jì)的外觀的圖,圖2(A)是左側(cè)視圖,圖2(B)是主視圖。
[0019]圖3是表示熱式流量計(jì)的外觀的圖,圖3(A)是右側(cè)視圖,圖3(B)是后視圖。
[0020]圖4是表不熱式流量計(jì)的外觀的圖,圖4(A)是俯視圖,圖4(B)是仰視圖。
[0021]圖5是表示熱式流量計(jì)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。
[0022]圖6是表示熱式流量計(jì)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。
[0023]圖7是表示在副通路中配置的流路面的狀態(tài)的部分放大圖。
[0024]圖8是表示正面罩的外觀的圖,圖8⑷是左側(cè)視圖,圖8(B)是主視圖,圖8 (C)是俯視圖。
[0025]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。
[0026]圖10是電路封裝的外觀圖,圖10⑷是左側(cè)視圖,圖10⑶是主視圖,圖10(C)是后視圖。
[0027]圖11是搭載有流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)的電路封裝的示意性的截面圖,是沿著圖10所示的C-C線的示意性的向視截面圖。
[0028]圖12是用于說明圖11所示的流量檢測(cè)元件的制造方法的示意性的立體圖,圖12(A)是表示使成為流量檢測(cè)元件的基材彼此接合的方法的圖,圖12(B)是表示將通過圖12(A)接合后的基材切斷的方法的圖,圖12(C)是表示通過圖12(B)得到的流量檢測(cè)元件的圖。
[0029]圖13是表示圖11所示的電路封裝的另一實(shí)施例的示意性的截面圖。
[0030]圖14是表示圖11所示的電路封裝的又一實(shí)施例的示意性的立體圖。
[0031]圖15是表示圖11所示的電路封裝的又一實(shí)施例的示意性的立體圖。
[0032]圖16是表示圖11所示的電路封裝的又一實(shí)施例的示意性的立體圖。
[0033]圖17是表示第一樹脂模塑工序后的電路封裝的狀態(tài)的圖。
[0034]圖18是表示熱式流量計(jì)的制造工序的概要的圖,是表示電路封裝的生產(chǎn)工序的圖。
[0035]圖19是表示熱式流量計(jì)的制造工序的概要的圖,是表示熱式流量計(jì)的生產(chǎn)工序的圖。
[0036]圖20是表示熱式流量計(jì)的流量檢測(cè)電路的電路圖。
[0037]圖21是說明流量檢測(cè)電路的流量檢測(cè)部的說明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038]以下說明的用于實(shí)施發(fā)明的方式(以下記載為實(shí)施例)解決了作為實(shí)際產(chǎn)品所需要解決的各種技術(shù)問題,特別是解決了用作計(jì)測(cè)車輛的吸入空氣量的計(jì)測(cè)裝置所需要解決的各種技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)了各種效果。下述實(shí)施例解決的各種技術(shù)問題之一是上述發(fā)明要解決的技術(shù)問題欄中記載的內(nèi)容,此外,下述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的各種效果之一是發(fā)明效果欄中記載的效果。對(duì)于下述實(shí)施例解決的各種技術(shù)問題,進(jìn)而對(duì)于利用下述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的各種效果,在下述實(shí)施例的說明中敘述。由此,下述實(shí)施例中敘述的實(shí)施例所解決的技術(shù)問題和效果,也記載了發(fā)明要解決的技術(shù)問題欄和發(fā)明效果欄的內(nèi)容以外的內(nèi)容。
[0039]以下的實(shí)施例中,即使圖號(hào)不同,相同的附圖標(biāo)記也表示相同的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)相同的作用效果。對(duì)于已說明的結(jié)構(gòu),有時(shí)僅在圖中標(biāo)注附圖標(biāo)記而省略說明。
[0040]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(jì)的一個(gè)實(shí)施例
[0041]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)中使用本發(fā)明的熱式流量計(jì)的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)圖?;诰哂邪l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸112和發(fā)動(dòng)機(jī)活塞114的內(nèi)燃機(jī)110的動(dòng)作,吸入空氣作為被計(jì)測(cè)氣體30從空氣濾清器122被吸入,通過作為主通路124的例如吸氣體(吸氣主體)、節(jié)流閥體126、吸氣歧管128被導(dǎo)向發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸112的燃燒室。用本發(fā)明的熱式流量計(jì)300計(jì)測(cè)被導(dǎo)向上述燃燒室的吸入空氣即被計(jì)測(cè)氣體30的流量,基于計(jì)測(cè)出的流量從燃料噴射閥152供給燃料,使其與吸入空氣即被計(jì)測(cè)氣體30 —同在混合氣體的狀態(tài)下導(dǎo)向燃燒室。另外,本實(shí)施例中,燃料噴射閥152設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的吸氣口,向吸氣口噴射的燃料與吸入空氣即被計(jì)測(cè)氣體30—同形成混合氣體,通過吸入閥116被導(dǎo)向燃燒室燃燒從而產(chǎn)生機(jī)械能。
[0042]近年來,在較多的車輛中,作為在凈化排氣和改善燃耗方面優(yōu)秀的方式,采用在內(nèi)燃機(jī)的缸體蓋安裝燃料噴射閥152,從燃料噴射閥152對(duì)各燃燒室直接噴射燃料的方式。熱式流量計(jì)300不僅能夠用于圖1所示的對(duì)內(nèi)燃機(jī)的吸氣口噴射燃料的方式,也能夠同樣用于對(duì)各燃燒室直接噴射燃料的方式。兩種方式中包括熱式流量計(jì)300的使用方法的控制參數(shù)的計(jì)測(cè)方法和包括燃料供給量和點(diǎn)火時(shí)間的內(nèi)燃機(jī)的控制方法的基本概念大致相同,圖1表不了對(duì)吸氣口噴射燃料的方式作為兩種方式的代表例。
[0043]導(dǎo)向燃燒室的燃料和空氣成為燃料與空氣的混合狀態(tài),因火花塞154的火花點(diǎn)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被導(dǎo)向排氣管,作為排出氣體24從排氣管向車外排出。利用開度基于加速踏板的操作而變化的節(jié)流閥132控制導(dǎo)向上述燃燒室的吸入空氣即被計(jì)測(cè)氣體30的流量?;趯?dǎo)向上述燃燒室的吸入空氣的流量控制燃料供給量,駕駛員通過控制節(jié)流閥132的開度而控制導(dǎo)向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。
[0044]1.1內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)的控制的概要
[0045]由熱式流量計(jì)300計(jì)測(cè)從空氣濾清器122取入并在主通路124中流動(dòng)的吸入空氣即被計(jì)測(cè)氣體30的流量和溫度,從熱式流量計(jì)300向控制裝置200輸入表示吸入空氣的流量和溫度的電信號(hào)。此外,向控制裝置200輸入計(jì)測(cè)節(jié)流閥132的開度的節(jié)流閥角度傳感器144的輸出,進(jìn)而為了計(jì)測(cè)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)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)的轉(zhuǎn)速,向控制裝置200輸入旋轉(zhuǎn)角度傳感器146的輸出。為了根據(jù)排出氣體24的狀態(tài)計(jì)測(cè)燃料量與空氣量的混合比的狀態(tài),向控制裝置200輸入氧傳感器148的輸出。
[0046]控制裝置200基于熱式流量計(jì)300的輸出即吸入空氣的流量和基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器146的輸出計(jì)測(cè)出的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速,運(yùn)算燃料噴射量和點(diǎn)火時(shí)間?;谶@些運(yùn)算結(jié)果,控制從燃料噴射閥152供給的燃料量和用火花塞154點(diǎn)火的點(diǎn)火時(shí)間。實(shí)際上,還基于由熱式流量計(jì)300計(jì)測(cè)的吸氣溫度、節(jié)流閥角度的變化狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化狀態(tài)、由氧傳感器148計(jì)測(cè)出的空燃比的狀態(tài),精細(xì)地控制燃料供給量和點(diǎn)火時(shí)間。控制裝置200進(jìn)而在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)(怠速)運(yùn)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,對(duì)空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
[0047]1.2熱式流量計(jì)的計(jì)測(cè)精度提高的重要性和熱式流量計(jì)的搭載環(huán)境
[0048]內(nèi)燃機(jī)的主要控制量即燃料供給量和點(diǎn)火時(shí)間均以熱式流量計(jì)300的輸出作為主要參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。從而,熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)精度的提高和經(jīng)久變化的抑制、可靠性的提高,對(duì)于提高車輛的控制精度和確??煽啃允欠浅V匾?。特別是近年來,與車輛節(jié)省燃耗相關(guān)的需求非常高,而且與凈化排放氣體相關(guān)的需求也非常高。為了滿足這些需求,由熱式流量計(jì)300計(jì)測(cè)的吸入空氣30的流量的計(jì)測(cè)精度的提高非常重要。此外,熱式流量計(jì)300維持高可靠性也是很重要的。
[0049]搭載熱式流量計(jì)300的車輛在溫度變化大的環(huán)境中使用,而且在風(fēng)雨或雪中使用。車輛在積雪的道路上行駛的情況下,會(huì)在散布有防凍劑的道路上行駛。優(yōu)選熱式流量計(jì)300也考慮到對(duì)其使用環(huán)境中的溫度變化、塵埃、污染物質(zhì)等的對(duì)策。進(jìn)而,熱式流量計(jì)300設(shè)置在承受內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)的環(huán)境中。對(duì)于振動(dòng)也要求維持高可靠性。
[0050]此外,熱式流量計(jì)300安裝在受到來自內(nèi)燃機(jī)的發(fā)熱的影響的吸氣管中。因此內(nèi)燃機(jī)的發(fā)熱通過主通路124即吸氣管傳遞至熱式流量計(jì)300。熱式流量計(jì)300通過與被計(jì)測(cè)氣體進(jìn)行熱傳遞來計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體的流量,因此盡可能地抑制來自外部的熱的影響是重要的。
[0051]車輛中搭載的熱式流量計(jì)300,如以下所說明的那樣,不僅解決發(fā)明要解決的技術(shù)問題欄中記載的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)發(fā)明效果欄中記載的效果,還如以下所說明的那樣,充分考慮上述各種技術(shù)問題,解決作為產(chǎn)品被要求解決的各種技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)各種效果。熱式流量計(jì)300所解決的具體技術(shù)問題和實(shí)現(xiàn)的具體效果在以下的實(shí)施例的記載中說明。
[0052]2.熱式流量計(jì)300的結(jié)構(gòu)
[0053]2.1熱式流量計(jì)300的外觀結(jié)構(gòu)
[0054]圖2和圖3、圖4是表示熱式流量計(jì)300的外觀的圖,圖2 (A)是熱式流量計(jì)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)是仰視圖。熱式流量計(jì)300具有殼體302和正面罩303和背面罩304。殼體302具有:用于使熱式流量計(jì)300固定在作為主通路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 ;和用于計(jì)測(cè)流量等的計(jì)測(cè)部310。在計(jì)測(cè)部310的內(nèi)部設(shè)置有用于形成副通路的副通路槽,進(jìn)而,在計(jì)測(cè)部310的內(nèi)部設(shè)置有電路封裝400,該電路封裝400具有用于計(jì)測(cè)在主通路124中流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30的流量的流量檢測(cè)部602 (參考圖20)、用于計(jì)測(cè)在主通路124中流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30的溫度的溫度檢測(cè)部 452。
[0055]2.2基于熱式流量計(jì)300的外觀構(gòu)造的效果
[0056]熱式流量計(jì)300的入口 350設(shè)置在從凸緣312向主通路124的中心方向延伸的計(jì)測(cè)部310的前端側(cè),因此能夠不是將主通路124的內(nèi)壁面附近的氣體取入,而是將接近離開內(nèi)壁面的中央部的部分的氣體導(dǎo)入副通路。因此,熱式流量計(jì)300能夠測(cè)定離開主通路124的內(nèi)壁面的部分的氣體的流量、溫度,能夠抑制熱等的影響引起的計(jì)測(cè)精度的降低。在主通路124的內(nèi)壁面附近,易于受到主通路124的溫度的影響,成為被計(jì)測(cè)氣體30的溫度與氣體原本的溫度不同的狀態(tài),與主通路124內(nèi)的主氣體的平均狀態(tài)不同。特別在主通路124是發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣體的情況下,受到來自發(fā)動(dòng)機(jī)的熱的影響,維持高溫的情況較多。因此主通路124的內(nèi)壁面附近的氣體相比于主通路124的原本的氣溫高的情況較多,成為使計(jì)測(cè)精度降低的主要原因。
[0057]在主通路124的內(nèi)壁面附近流體阻力較大,與主通路124的平均流速相比,流速降低。因此將主通路124的內(nèi)壁面附近的氣體作為被計(jì)測(cè)氣體30取入副通路時(shí),相對(duì)于主通路124的平均流速的流速降低可能引起計(jì)測(cè)誤差。在圖2至圖4所示的熱式流量計(jì)300中,在從凸緣312向主通路214的中央延伸的薄且長(zhǎng)的計(jì)測(cè)部310的前端部設(shè)置有入口 350,因此能夠減少與內(nèi)壁面附近的流速降低相關(guān)的計(jì)測(cè)誤差。此外,在圖2至圖4所示的熱式流量計(jì)300中,不僅在從凸緣312向主通路124的中央延伸的計(jì)測(cè)部310的前端部設(shè)置入口350,也將副通路的出口設(shè)置在計(jì)測(cè)部310的前端部,因此能夠進(jìn)一步減少計(jì)測(cè)誤差。
[0058]熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)部310形成為從凸緣312向主通路124的中心方向較長(zhǎng)地延伸的形狀,在其前端部設(shè)置有用于將吸入空氣等被計(jì)測(cè)氣體30的一部分導(dǎo)入副通路的入口 350和用于使被計(jì)測(cè)氣體30從副通路返回主通路124的出口 352。計(jì)測(cè)部310形成為沿著從主通路124的外壁向中央去的軸較長(zhǎng)地延伸的形狀,如圖2(A)和圖3(A)所示,形成為寬度較窄的形狀。即,熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)部310中側(cè)面寬度較薄,正面形成為大致長(zhǎng)方形的形狀。由此,熱式流量計(jì)300能夠具有充分長(zhǎng)的副通路,能夠?qū)τ诒挥?jì)測(cè)氣體30將流體阻力抑制為較小的值。因此,熱式流量計(jì)300能夠?qū)⒘黧w阻力抑制為較小的值,并且高精度地計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的流量。
[0059]2.3溫度檢測(cè)部452的構(gòu)造
[0060]在與設(shè)置于計(jì)測(cè)部310的前端側(cè)的副通路相比更靠凸緣312側(cè)的位置,如圖2和圖3所示,形成有向被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)的上游側(cè)開口的入口 343,在入口 343的內(nèi)部配置有用于計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的溫度的溫度檢測(cè)部452。在設(shè)置有入口 343的計(jì)測(cè)部310的中央部,構(gòu)成殼體302的計(jì)測(cè)部310內(nèi)的上游側(cè)外壁向下游側(cè)凹陷,形成為溫度檢測(cè)部452從上述凹陷形狀的上游側(cè)外壁向上游側(cè)突出的形狀。此外,在上述凹陷形狀的外壁的兩側(cè)部設(shè)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(cè)端部形成為從上述凹陷形狀的外壁向上游側(cè)突出的形狀。因此,由上述凹陷形狀的外壁和其兩側(cè)的正面罩303和背面罩304形成用于導(dǎo)入被計(jì)測(cè)氣體30的入口 343。從入口 343導(dǎo)入的被計(jì)測(cè)氣體30與在入口 343的內(nèi)部設(shè)置的溫度檢測(cè)部452接觸,由此由溫度檢測(cè)部452計(jì)測(cè)溫度。進(jìn)而,被計(jì)測(cè)氣體30沿著支承從形成為凹陷形狀的殼體302的外壁向上游側(cè)突出的溫度檢測(cè)部452的部分流動(dòng),從在正面罩303和背面罩304設(shè)置的正面?zhèn)瘸隹?344和背面?zhèn)瘸隹?345向主通路124排出。
[0061]2.4與溫度檢測(cè)部452相關(guān)的效果
[0062]用溫度檢測(cè)部452計(jì)測(cè)從沿著被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)的方向的上游側(cè)流入入口 343的氣體的溫度,進(jìn)而,該氣體向支承溫度檢測(cè)部452的部分即溫度檢測(cè)部452的根部流動(dòng),從而起到使支承溫度檢測(cè)部452的部分的溫度在接近被計(jì)測(cè)氣體30的溫度的方向冷卻的作用。主通路124即吸氣管的溫度通常較高,熱從凸緣312或熱絕緣部315通過計(jì)測(cè)部310內(nèi)的上游側(cè)外壁向支承溫度檢測(cè)部452的部分傳遞,可能對(duì)溫度的計(jì)測(cè)精度造成影響。如上所述,被計(jì)測(cè)氣體30由溫度檢測(cè)部452計(jì)測(cè)溫度后,沿著溫度檢測(cè)部452的支承部分流動(dòng),由此使上述支承部分冷卻。從而能夠抑制熱從凸緣312或熱絕緣部315通過計(jì)測(cè)部310內(nèi)的上游側(cè)外壁向支承溫度檢測(cè)部452的部分傳遞。
[0063]特別是在溫度檢測(cè)部452的支承部分,計(jì)測(cè)部310內(nèi)的上游側(cè)外壁形成為向下游側(cè)凹陷的形狀(以下使用圖5和圖6說明),因此能夠使計(jì)測(cè)部310內(nèi)的上游側(cè)外壁與溫度檢測(cè)部452之間的距離變長(zhǎng)。在熱傳遞距離變長(zhǎng)的同時(shí),由被計(jì)測(cè)氣體30冷卻的部分的距離變長(zhǎng)。從而能夠減少?gòu)耐咕?12或熱絕緣部315帶來的熱的影響。這些會(huì)帶來計(jì)測(cè)精度的提高。上述上游側(cè)外壁形成為向下游側(cè)凹陷的形狀(以下使用圖5和圖6說明),因此以下說明的電路封裝400 (參考圖5和圖6)的固定變得容易。
[0064]2.5計(jì)測(cè)部310的上游側(cè)側(cè)面和下游側(cè)側(cè)面的構(gòu)造和效果
[0065]在構(gòu)成熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)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形成為相比于根部隨著向前端去而變細(xì)的形狀,能夠降低在主通路124中流動(dòng)的吸入空氣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截面積較大,來自凸緣312或熱絕緣部315的熱傳遞大,但是上游側(cè)突起317在入口 343的附近中斷,進(jìn)而從上游側(cè)突起317的溫度檢測(cè)部452側(cè)到溫度檢測(cè)部452的距離,如后所述,利用殼體302的上游側(cè)外壁的凹陷形成為較長(zhǎng)的形狀。因此能夠抑制從熱絕緣部315向溫度檢測(cè)部452的支承部分的熱傳遞。
[0066]此外,在凸緣312或熱絕緣部315與溫度檢測(cè)部452之間,形成后述的端子連接部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(cè)部452之間變長(zhǎng),在該較長(zhǎng)的部分設(shè)置正面罩303和背面罩304,該部分起到冷卻面的作用。從而能夠減少主通路124的壁面的溫度對(duì)溫度檢測(cè)部452造成的影響。此外,凸緣312或熱絕緣部315與溫度檢測(cè)部452之間變長(zhǎng),從而能夠使導(dǎo)向副通路的被計(jì)測(cè)氣體30的導(dǎo)入部分接近主通路124的中央。能夠抑制來自主通路124壁面的熱傳遞引起的計(jì)測(cè)精度的降低。
[0067]如圖2(B)和圖3(B)所示,插入主通路124內(nèi)的計(jì)測(cè)部310的兩個(gè)側(cè)面非常窄,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比于根部前端更窄的形狀。因此,能夠抑制將熱式流量計(jì)300插入主通路124引起的流體阻力的增大。此外,在設(shè)置有下游側(cè)突起318、上游側(cè)突起317的部分,上游側(cè)突起317、下游側(cè)突起318形成為從正面罩
303、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、下游側(cè)突起318通過樹脂模塑制造,因此易于形成空氣阻力小的形狀,另一方面,正面罩303、背面罩304形成為具有大冷卻面的形狀。因此,熱式流量計(jì)300具有減少空氣阻力,而且易于被在主通路124中流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30冷卻的效果。
[0068]2.6凸緣312的構(gòu)造和效果
[0069]在凸緣312,在其下表面即與主通路124相對(duì)的部分,設(shè)置有多個(gè)凹陷314,減少與主通路124之間的熱傳遞面,熱式流量計(jì)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(jì)300固定于主通路124,在各螺紋孔313周圍的與主通路124相對(duì)的面與主通路124之間形成空間,使得這些螺紋孔313周圍的與主通路124相對(duì)的面從主通路124遠(yuǎn)離。通過這樣做,形成為能夠減少?gòu)闹魍?24向熱式流量計(jì)300的熱傳遞,防止由熱引起的測(cè)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(shí)減少構(gòu)成凸緣312的樹脂的收縮的影響的作用。
[0070]在凸緣312的計(jì)測(cè)部310側(cè)設(shè)置有熱絕緣部315。熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)部310,從設(shè)置于主通路124的安裝孔插入內(nèi)部,熱絕緣部315與主通路124的上述安裝孔的內(nèi)面相對(duì)。主通路124例如是吸氣體(吸氣主體),主通路124多被維持為高溫。相反地,在寒冷地點(diǎn)起動(dòng)時(shí),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(duì)溫度檢測(cè)部452和后述的流量計(jì)測(cè)產(chǎn)生影響,計(jì)測(cè)精度下降。因此,在與主通路124的孔內(nèi)面接近的熱絕緣部315,排列設(shè)置有多個(gè)凹陷316,鄰接的凹陷316間的與上述孔內(nèi)面接近的熱絕緣部315的寬度極薄,為凹陷316的流體的流動(dòng)方向的寬度的3分之I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(shí),在樹脂從高溫狀態(tài)冷卻到低溫而固化時(shí),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。
[0071]熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)部310從設(shè)置于主通路124的安裝孔插入內(nèi)部,利用熱式流量計(jì)300的凸緣312由螺紋件固定于主通路124。優(yōu)選相對(duì)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(jì)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(jì)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具有嵌合關(guān)系的形狀,能夠?qū)崾搅髁坑?jì)300在正確的位置固定于主通路124。
[0072]2.7外部連接部305和凸緣312的構(gòu)造和效果
[0073]圖4(A)是熱式流量計(jì)300的平面圖。在外部連接部305的內(nèi)部設(shè)置有4個(gè)的外部端子306和修正用端子307。外部端子306是用于將熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)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(jì)300動(dòng)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(jì)300的計(jì)測(cè),求取關(guān)于各個(gè)熱式流量計(jì)300的修正值,將修正值存儲(chǔ)于熱式流量計(jì)300內(nèi)部的存儲(chǔ)器中的端子,在之后的熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)動(dòng)作中使用表示存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)器中的修正值的修正數(shù)據(jù),而不用該修正用端子307。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(huì)造成阻礙。在該實(shí)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)備的連接端子插入外部連接部305,也不會(huì)對(duì)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(gè)凹陷308,這些凹陷308用于在凸緣312的材料即樹脂的冷卻固化時(shí)減少由樹脂收縮導(dǎo)致的應(yīng)力集中。
[0074]除了在熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)動(dòng)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(jì)300出廠前分別進(jìn)行特性計(jì)測(cè),計(jì)測(cè)產(chǎn)品的偏差,將用于減少偏差的修正值存儲(chǔ)于熱式流量計(jì)300內(nèi)部的存儲(chǔ)器。上述修正值的設(shè)定工序之后,修正用端子307被形成為與外部端子306不同的形狀,使得修正用端子307不會(huì)對(duì)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(jì)300在出廠前能夠分別減少偏差,達(dá)到計(jì)測(cè)精度的提聞。
[0075]3.殼體302的整體構(gòu)造及其效果
[0076]3.1副通路和流量檢測(cè)部的構(gòu)造和效果
[0077]在圖5和圖6中表示從熱式流量計(jì)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形成為計(jì)測(cè)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(shí)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)㈦x開主通路124的內(nèi)壁面的部分的氣體,換言之,能夠?qū)⒃诮咏魍?24的中央部分的部分流動(dòng)的氣體,作為被計(jì)測(cè)氣體30從入口 350導(dǎo)入。在主通路124的內(nèi)壁面附近流動(dòng)的氣體,受到主通路124的壁面溫度的影響,多會(huì)具有與吸入空氣等的在主通路124流動(dòng)的氣體的平均溫度不同的溫度。此夕卜,在主通路124的內(nèi)壁面附近流動(dòng)的氣體,多會(huì)表現(xiàn)出比在主通路124流動(dòng)氣體的平均流速慢的流速。實(shí)施例的熱式流量計(jì)300不易受到這樣的影響,因此能夠抑制計(jì)測(cè)精度的下降。
[0078]由上述正面?zhèn)雀蓖凡?32、背面?zhèn)雀蓖凡?34形成的副通路通過外壁凹陷部366、上游側(cè)外壁335、下游側(cè)外壁336與熱絕緣部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(jì)300在凸緣312固定于主通路124,由此具有電路封裝400的計(jì)測(cè)部310維持高可靠性地固定于主通路124。
[0079]在該實(shí)施例中采用下述構(gòu)造:在殼體302設(shè)置有用于形成副通路的副通路槽,將罩覆蓋殼體302的正面和背面,由此利用副通路槽和罩形成副通路。通過采用這樣的構(gòu)造,能夠在殼體302的樹脂模塑工序中作為殼體302的一部分成形所有的副通路槽。此外,在殼體302成形時(shí)在殼體302的兩面設(shè)置模具,因此通過使用該兩個(gè)模具,能夠?qū)⒄鎮(zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34這兩方作為殼體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,能夠以高精度成形副通路。而且能夠提聞生廣率。
[0080]在圖6(B)中在主通路124流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30的一部分從形成入口 350的入口槽351被導(dǎo)入背面?zhèn)雀蓖凡?34內(nèi),在背面?zhèn)雀蓖凡?34內(nèi)流動(dòng)。背面?zhèn)雀蓖凡?34形成為隨著前進(jìn)而變深的形狀,隨著沿槽流動(dòng),被計(jì)測(cè)氣體30逐漸向正面?zhèn)鹊姆较蛞苿?dòng)。特別是背面?zhèn)雀蓖凡?34在電路封裝400的上游部342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(dòng),通過電路封裝400的上游部342向圖5(B)中記載的計(jì)測(cè)用流路面430流動(dòng)。另一方面,質(zhì)量大的異物因慣性力而不易進(jìn)行急劇的路線(前進(jìn)路線)變更,因此在圖6 (B)所示的計(jì)測(cè)用流路面背面431移動(dòng)。之后通過電路封裝400的下游部341,向圖5(B)中記載的計(jì)測(cè)用流路面430流動(dòng)。
[0081]使用圖7說明熱傳遞面露出部436附近的被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)。在圖5(B)中記載的正面?zhèn)雀蓖凡?32中,從上述電路封裝400的上游部342向正面?zhèn)雀蓖凡?32側(cè)移動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30即空氣,沿著計(jì)測(cè)用流路面430流動(dòng),經(jīng)由在計(jì)測(cè)用流路面430設(shè)置的熱傳遞面露出部436在與用于計(jì)測(cè)流量的流量檢測(cè)部602之間進(jìn)行熱傳遞,從而進(jìn)行流量的計(jì)測(cè)。通過計(jì)測(cè)用流路面430后的被計(jì)測(cè)氣體30和從電路封裝400的下游部341流向正面?zhèn)雀蓖凡?32的空氣一同沿著正面?zhèn)雀蓖凡?32流動(dòng),從用于形成出口 352的出口槽353向主通路124排出。
[0082]混入被計(jì)測(cè)氣體30中的雜質(zhì)等的質(zhì)量大的物質(zhì)的慣性力大,難以沿著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)量大的異物在計(jì)測(cè)用流路面背面431移動(dòng),能夠抑制異物通過熱傳遞面露出部436的附近。在該實(shí)施例中采用氣體以外的質(zhì)量大的異物較多通過計(jì)測(cè)用流路面430的背面即計(jì)測(cè)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的影響,能夠抑制計(jì)測(cè)精度的下降。即,具有沿著橫穿主通路124的流動(dòng)軸(與主通路124的流動(dòng)軸交叉)的軸使被計(jì)測(cè)氣體30的路線急劇變化的形狀,因此能夠減少混入被計(jì)測(cè)氣體30的異物的影響。
[0083]在該實(shí)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(shí)從殼體302的前端部向凸緣方向去,在最靠凸緣側(cè)的位置,在副通路中流動(dòng)的氣體相對(duì)于主通路124的流動(dòng)成為反方向的流動(dòng),在該反方向的流動(dòng)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,而且容易將被計(jì)測(cè)氣體30導(dǎo)入至接近主通路124的中央部的位置。
[0084]在該實(shí)施例中,采用在用于計(jì)測(cè)流量的計(jì)測(cè)用流路面430的流動(dòng)方向的前后,貫通背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32的結(jié)構(gòu),并且電路封裝400的前端部不是被殼體302支承的結(jié)構(gòu),而采用具有空洞部382,電路封裝400的上游部342的空間和電路封裝400的下游部341的空間連接的結(jié)構(gòu)。作為將該電路封裝400的上游部342和電路封裝400的下游部341貫通的結(jié)構(gòu),以被計(jì)測(cè)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(dòng)的形狀形成副通路。通過采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠由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副通路槽的構(gòu)造。
[0085]在殼體302成形時(shí),通過將形成于電路封裝400的計(jì)測(cè)用流路面430的兩側(cè)以成形模具夾持,能夠形成貫通電路封裝400的上游部342和電路封裝400的下游部341的結(jié)構(gòu),而且,能夠在殼體302的樹脂模塑成形的同時(shí),將電路封裝400安裝于殼體302。通過像這樣在殼體302的成形模具中插入電路封裝400而成形,能夠相對(duì)于副通路高精度地安裝電路封裝400和熱傳遞面露出部436。
[0086]在該實(shí)施例中,采用貫通該電路封裝400的上游部342和電路封裝400的下游部341的結(jié)構(gòu)。但是,通過采用貫通電路封裝400的上游部342和下游部341中任一方的結(jié)構(gòu),也能夠以一次樹脂模塑工序形成連接背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32的副通路形狀。
[0087]另外,在背面?zhèn)雀蓖凡?34的兩側(cè)設(shè)置背面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁392和背面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?91,這些背面?zhèn)雀蓖穬?nèi)周壁392和背面?zhèn)雀蓖吠庵鼙?91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?。此外,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正面罩303的內(nèi)側(cè)面緊貼,由此成形殼體302的正面?zhèn)雀蓖贰?br> [0088]在該實(shí)施例中,分成計(jì)測(cè)用流路面430和其背面這兩方使被計(jì)測(cè)氣體30流動(dòng),在一側(cè)設(shè)置有計(jì)測(cè)流量的熱傳遞面露出部436,但也可以不將被計(jì)測(cè)氣體30分至兩個(gè)通路,僅通過計(jì)測(cè)用流路面430的正面?zhèn)?。通過相對(duì)于主通路124的流動(dòng)方向的第一軸,以沿著橫穿該第一軸的方向的第二軸的方式彎曲副通路,能夠使混入被計(jì)測(cè)氣體30的異物,偏向第二軸的彎曲較小的一側(cè),通過在第二軸的彎曲較大的一方設(shè)置計(jì)測(cè)用流路面430和熱傳遞面露出部436,能夠減少異物的影響。
[0089]此外,在該實(shí)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)置有計(jì)測(cè)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。
[0090]在設(shè)置于計(jì)測(cè)用流路面430的用于計(jì)測(cè)流量的熱傳遞面露出部436的部分形成有節(jié)流(縮細(xì))形狀(以下使用圖7進(jìn)行說明),由于該節(jié)流部的效果,流速變快,計(jì)測(cè)精度提高。此外,即使假設(shè)在熱傳遞面露出部436的上游側(cè)在氣體的流動(dòng)中產(chǎn)生渦流,也能夠利用上述節(jié)流部去除或減少潤(rùn)流,提高計(jì)測(cè)精度。
[0091]在圖5和圖6中,上游側(cè)外壁335在溫度檢測(cè)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(cè)部452與外壁凹陷部366之間的距離變長(zhǎng),能夠減少經(jīng)由上游側(cè)外壁335傳遞來的熱的影響。
[0092]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(jìn)一步固定電路封裝400,能夠增大固定電路封裝400的力量。固定部372在沿著被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)軸的方向包圍電路封裝400。另一方面,外壁凹陷部366在橫穿被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)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(gè)不同的方向包圍電路封裝400,因此固定力增大。外壁凹陷部366是上游側(cè)外壁335的一部分,但為了增大固定力,也可以代替上游側(cè)外壁335而由下游側(cè)外壁336,在與固定部372不同的方向包圍電路封裝400。例如,也可以由下游側(cè)外壁336包圍電路封裝400的板部,或者,在下游側(cè)外壁336設(shè)置向上游方向凹陷的凹陷部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(cè)外壁335設(shè)置外壁凹陷部366來包圍電路封裝400是因?yàn)?,除了進(jìn)行電路封裝400的固定之外,還具有使溫度檢測(cè)部452與上游側(cè)外壁335之間的熱阻增大的作用。
[0093]在溫度檢測(cè)部452的根部設(shè)置外壁凹陷部366,由此能夠減少?gòu)耐咕?12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,設(shè)置有由上游側(cè)突起317與溫度檢測(cè)部452之間的切口形成的測(cè)溫用凹陷368。利用該測(cè)溫用凹陷368能夠減少經(jīng)由上游偵U突起317向溫度檢測(cè)部452的熱傳遞。由此提高溫度檢測(cè)部452的檢測(cè)精度。特別是上游側(cè)突起317的截面積大,因此熱傳遞容易,阻止熱傳遞的測(cè)溫用凹陷368的作用很重要。
[0094]3.2副通路的流量檢測(cè)部的構(gòu)造和效果
[0095]圖7是表示電路封裝400的計(jì)測(cè)用流路面430配置在副通路槽的內(nèi)部的狀態(tài)的部分放大圖,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(jiǎn)化,細(xì)部存在少許變形。圖7的左部分是背面?zhèn)雀蓖凡?34的終端部,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,但在具有計(jì)測(cè)用流路面430的電路封裝400的左右兩側(cè)設(shè)置有貫通部,在具有計(jì)測(cè)用流路面430的電路封裝400的左右兩側(cè),背面?zhèn)雀蓖凡?34和正面?zhèn)雀蓖凡?32相連接。
[0096]從入口 350導(dǎo)入、在由背面?zhèn)雀蓖凡?34構(gòu)成的背面?zhèn)雀蓖妨鲃?dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30,從圖7的左側(cè)被引導(dǎo),被計(jì)測(cè)氣體30的一部分經(jīng)由電路封裝400的上游部342的貫通部,在由電路封裝400的計(jì)測(cè)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(dòng),其它的被計(jì)測(cè)氣體30在由計(jì)測(cè)用流路面背面431和背面罩304形成的流路387流動(dòng)。之后,在流路387流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30經(jīng)由電路封裝400的下游部341的貫通部向正面?zhèn)雀蓖凡?32移動(dòng),與在流路386流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30合流,在正面?zhèn)雀蓖凡?32流動(dòng),從出口 352向主通路124排出。
[0097]以從背面?zhèn)雀蓖凡?34經(jīng)由電路封裝400的上游部342的貫通部導(dǎo)向流路386的被計(jì)測(cè)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,包含于被計(jì)測(cè)氣體30的雜質(zhì)等的質(zhì)量大的物質(zhì)聚集于彎曲較小的流路387。因此,異物幾乎不會(huì)向流路386流入。
[0098]在流路386形成下述構(gòu)造: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向計(jì)測(cè)用流路面430逐漸突出,由此形成節(jié)流部。在流路386的節(jié)流部的一側(cè)配置計(jì)測(cè)用流路面430,在計(jì)測(cè)用流路面430設(shè)置有用于在流量檢測(cè)部602與被計(jì)測(cè)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(cè)部602的計(jì)測(cè),優(yōu)選在熱傳遞面露出部436的部分,被計(jì)測(cè)氣體30為渦流較少的層流。此外,流速較快時(shí),計(jì)測(cè)精度得到提高。因此,與計(jì)測(cè)用流路面430相對(duì)地設(shè)置于正面罩303的突起部356向計(jì)測(cè)用流路面430平滑突出,由此形成節(jié)流部。該節(jié)流部起到使被計(jì)測(cè)氣體30的渦流減少,使其接近層流的作用。而且,節(jié)流部分的流速變快,在該節(jié)流部分配置有用于計(jì)測(cè)流量的熱傳遞面露出部436,因此,流量的計(jì)測(cè)精度提高。
[0099]以與設(shè)置于計(jì)測(cè)用流路面430的熱傳遞面露出部436相對(duì)的方式使突起部356向副通路槽內(nèi)突出,由此形成節(jié)流部,從而能夠提高計(jì)測(cè)精度。用于形成節(jié)流部的突起部356,在與設(shè)置于計(jì)測(cè)用流路面430的熱傳遞面露出部436相對(duì)的罩設(shè)置。圖7中與設(shè)置于計(jì)測(cè)用流路面430的熱傳遞面露出部436相對(duì)的罩為正面罩303,因此在正面罩303設(shè)置有突起部356,但只要是在正面罩303或背面罩304中的與設(shè)置于計(jì)測(cè)用流路面430的熱傳遞面露出部436相對(duì)的罩設(shè)置即可。根據(jù)電路封裝400中的設(shè)置計(jì)測(cè)用流路面430和熱傳遞面露出部436的面是哪一個(gè),與熱傳遞面露出部436相對(duì)的罩是哪一個(gè)會(huì)相應(yīng)改變。
[0100]在圖5和圖6中,在設(shè)置于計(jì)測(cè)用流路面430的熱傳遞面露出部436的背面即計(jì)測(cè)用流路面背面431,會(huì)殘留在電路封裝400的樹脂模塑工序中使用的模具的按壓印跡442。如后文中用圖11所述的那樣,在本實(shí)施方式的情況下,該模具的按壓印跡442在與搭載流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的區(qū)域?qū)?yīng)的基板背面的位置,以基板背面的區(qū)域露出的方式形成。此外,如后所述,由樹脂模塑成形電路封裝400時(shí),流量檢測(cè)部602所具有的半導(dǎo)體隔膜的保護(hù)是很重要的。因此熱傳遞面露出部436的背面的按壓很重要。此外使覆蓋電路封裝400的樹脂不流入熱傳遞面露出部436是重要的。出于這樣的觀點(diǎn),用模具包圍包括熱傳遞面露出部436的計(jì)測(cè)用流路面430,而且用其它模具按壓熱傳遞面露出部436的背面,阻止樹脂流入。電路封裝400通過傳遞模塑制造得到,因此樹脂的壓力較高,從熱傳遞面露出部436的背面壓緊是很重要的。
[0101]3.3正面罩303和背面罩304的形狀和效果
[0102]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是表不背面罩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用于覆蓋殼體302的副通路槽,由此形成副通路。此外,具有突起部356,用于在流路中設(shè)置節(jié)流部。因此優(yōu)選成形精度高。正面罩303、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出來。此外,在正面罩303和背面罩304形成有突起部380和突起部381,在嵌合殼體302時(shí),成為填充圖5(B)和圖6(B)中表示的電路封裝400的前端側(cè)的空洞部382的間隙并且同時(shí)覆蓋電路封裝400的前端部的結(jié)構(gòu)。
[0103]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)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)面配置有在正面罩303設(shè)置的正面保護(hù)部322,此外在入口 343的背面?zhèn)葌?cè)面配置有在背面罩304設(shè)置的背面保護(hù)部325。在入口 343內(nèi)部配置的溫度檢測(cè)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)中和向車輛搭載時(shí)由于溫度檢測(cè)部452發(fā)生碰撞等而導(dǎo)致的溫度檢測(cè)部452的機(jī)械損傷。
[0104]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與計(jì)測(cè)用流路面430相對(duì)配置,形成為在沿副通路的流路的軸的方向上較長(zhǎng)地延伸的形狀。突起部356的截面形狀可以如圖8 (C)所示以突起部的頂點(diǎn)為邊界向下游側(cè)傾斜。利用計(jì)測(cè)用流路面430和突起部356在上述流路386形成節(jié)流部,起到減少在被計(jì)測(cè)氣體30產(chǎn)生的渦流,使其產(chǎn)生層流的作用。在該實(shí)施例中,將具有節(jié)流部分的副通路分為槽的部分和覆蓋槽而形成具有節(jié)流部的流路的蓋的部分,由用于形成殼體302的第二樹脂模塑工序制作槽的部分,接著以其它樹脂模塑工序形成具有突起部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的第二樹脂模塑工序中,也進(jìn)行具有計(jì)測(cè)用流路面430的電路封裝400向殼體302的固定。像這樣由樹脂模塑工序進(jìn)行形狀復(fù)雜的槽的成形,將用于形成節(jié)流部的突起部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計(jì)測(cè)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)果能夠得到高計(jì)測(cè)結(jié)果。而且生產(chǎn)率也得到提聞。
[0105]利用背面罩304和計(jì)測(cè)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387的槽部分和蓋部分,由形成殼體302的第二樹脂模塑工序制作槽部分,由背面罩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387,也能夠提高生產(chǎn)率。
[0106]3.4電路封裝400的利用殼體302的固定構(gòu)造和效果
[0107]接著再次參照?qǐng)D5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(shí)施例中,在正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34的連接部分,配置在電路封裝400的正面形成的計(jì)測(cè)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,作為用于將電路封裝400埋設(shè)固定于殼體302的固定部372設(shè)置在比副通路槽稍靠凸緣312側(cè)的位置。固定部372以覆蓋通過第一樹脂模塑工序成形的電路封裝400的外周的方式進(jìn)行埋設(shè)。
[0108]如圖5(B)所示,電路封裝400由固定部372固定。固定部372由與正面罩303相接的高度的面和薄壁部376包圍電路封裝400。通過使覆蓋376的部位的樹脂的厚度較薄,具有能夠緩和成形固定部372時(shí)樹脂在溫度冷卻時(shí)的收縮,并且能夠減少施加于電路封裝400的應(yīng)力的集中的效果。如圖6(B)所示,電路封裝400的背面?zhèn)纫膊捎蒙鲜鲂螤顣r(shí),能夠得到更好的效果。
[0109]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(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(shí)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的計(jì)測(cè)用流路面430的部分也從形成殼體302的樹脂露出。
[0110]通過使帶狀地遍及全周地覆蓋電路封裝400的外壁的固定部372的一部分較薄,在用于形成殼體302的第二樹脂模塑工序中,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(yīng)力集中。過度的應(yīng)力集中可能對(duì)電路封裝400造成不良影響。
[0111]此外,使電路封裝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。在為了成形殼體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(huì)進(jìn)入電路封裝400的外壁的細(xì)小凹凸,優(yōu)選在進(jìn)入上述外壁的細(xì)小凹凸的狀態(tài)下固化熱可塑性樹脂。在成形殼體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372或其附近。熱可塑性樹脂基于溫度的下降而粘性增大從而固化。由此,通過將高溫狀態(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。由此,能夠抑制熱可塑性樹脂的溫度下降,延長(zhǎng)低粘性狀態(tài),提高電路封裝400和固定部372的緊貼性。
[0112]通過使電路封裝400的外壁面粗糖,能夠提聞電路封裝400和固定部372的緊貼性。作為使電路封裝400的外壁面粗糙的方法,有在以第一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(duì)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。
[0113]此外,作為其它的粗化方法,在使用于第一樹脂模塑工序的模具的內(nèi)面貼附帶有凹凸的片,將樹脂壓入將片設(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,能夠在成形電路封裝400的模具的內(nèi)部預(yù)先形成凹凸,從而使電路封裝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372的部分。進(jìn)而,通過將設(shè)置外壁凹陷部366的電路封裝400的表面部分粗化,能夠進(jìn)一步增強(qiáng)緊貼度。
[0114]此外,槽的深度,在利用上述片對(duì)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(shí),第一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(shí),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(diǎn)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(shí),緊貼的效果小。采用大于20 μ m的深度時(shí),從上述片的厚度考慮難以實(shí)現(xiàn)。
[0115]在上述片以外的粗化方法的情況下,出于在成形電路封裝400的第一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(diǎn)之間的凹凸的深度不易為Imm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(diǎn)之間的凹凸的深度較大時(shí),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(diǎn)之間即凹凸的深度優(yōu)選為Imm以下。S卩,優(yōu)選通過將ΙΟμπι以上且Imm以下的范圍的凹凸設(shè)置在電路封裝400的表面,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。
[0116]成形電路封裝400的熱固化性樹脂和成形具有固定部372的殼體302的熱可塑性樹脂中,熱膨脹系數(shù)存在差異,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(huì)施加于電路封裝400。
[0117]進(jìn)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(yīng)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(shí)施例中,不僅由固定部372固定電路封裝400,也由殼體302的上游側(cè)外壁335的一部分即外壁凹陷部366包圍電路封裝400,從而固定電路封裝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。
[0118]在電路封裝400的表面,為了實(shí)現(xiàn)減少由熱膨脹系數(shù)差引起的應(yīng)力等的目的,設(shè)置由成形殼體302的樹脂覆蓋的部分和沒有覆蓋而露出的部分。將這些電路封裝400的表面從殼體302的樹脂露出的部分設(shè)置多個(gè),其中的一個(gè)是前面說明的具有熱傳遞面露出部436的計(jì)測(cè)用流路面430,此外,在比固定部372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(cè)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(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(duì)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),以圍繞電路封裝400的方式形成有空隙。像這樣在電路封裝400的表面露出的部分的周圍形成有空隙,由此能夠減少?gòu)闹魍?24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)致的計(jì)測(cè)精度的下降。
[0119]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(diǎn)熔接或激光熔接等電連接。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。
[0120]3.5通過第二樹脂模塑工序進(jìn)行的殼體302的成形和效果
[0121]在上述圖5和圖6所示的殼體302中,通過第一樹脂模塑工序制造具有流量檢測(cè)部602、處理部604的電路封裝400,接著,由第二樹脂模塑工序制造具有形成流動(dòng)被計(jì)測(cè)氣體30的副通路的例如正面?zhèn)雀蓖凡?32和背面?zhèn)雀蓖凡?34的殼體302。在該第二樹脂模塑工序,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(cè)部602與被計(jì)測(cè)氣體30之間進(jìn)行熱傳遞而計(jì)測(cè)流量的熱傳遞面露出部436與副通路例如正面?zhèn)雀蓖凡?32、背面?zhèn)雀蓖凡?34的形狀的關(guān)系,例如位置關(guān)系、方向的關(guān)系。能夠?qū)⒃诿總€(gè)電路封裝400產(chǎn)生的誤差或偏差抑制為非常小的值。結(jié)果能夠大幅改善電路封裝400的計(jì)測(cè)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?qū)⒂?jì)測(cè)精度提高2倍以上。熱式流量計(jì)300多是通過量產(chǎn)而生產(chǎn)得到,在此進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)測(cè)同時(shí)由粘接劑進(jìn)行粘接的方法中,計(jì)測(cè)精度的提高存在極限。但是,通過像本實(shí)施例這樣由第一樹脂模塑工序制造電路封裝400,之后由形成流動(dòng)被計(jì)測(cè)氣體30的副通路的第二樹脂模塑工序形成副通路,同時(shí)固定電路封裝400和上述副通路,能夠大幅減少計(jì)測(cè)精度的偏差,能夠大幅提高各熱式流量計(jì)300的計(jì)測(cè)精度。不僅在圖5和圖6所示的實(shí)施例中是這樣,在圖7所示的實(shí)施例中也是同樣的。
[0122]例如進(jìn)一步以圖5和圖6所不的實(shí)施例進(jìn)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(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。通過這樣做,在量產(chǎn)的熱式流量計(jì)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(guān)系、形狀等的關(guān)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,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(jiǎn)單,是導(dǎo)致計(jì)測(cè)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,在提高計(jì)測(cè)精度之外,還能夠得到高生產(chǎn)率。
[0123]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計(jì)測(cè)部來生產(chǎn)熱式流量計(jì)。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(gè)產(chǎn)品中都不同。因此在提高計(jì)測(cè)精度方面存在極限。進(jìn)而,在由量產(chǎn)工藝進(jìn)行這些操作時(shí),計(jì)測(cè)精度的提高變得非常難。
[0124]在本發(fā)明的實(shí)施例中,首先,由第一樹脂模塑生產(chǎn)具有流量檢測(cè)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(shí)將由上述樹脂模塑成形副通路的副通路槽由第二樹脂模塑成形。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(cè)部602。
[0125]將與流量計(jì)測(cè)有關(guān)的部分,例如流量檢測(cè)部602的熱傳遞面露出部436、安裝有熱傳遞面露出部436的計(jì)測(cè)用流路面430,形成在電路封裝400的正面。之后,使計(jì)測(cè)用流路面430和熱傳遞面露出部436從成形殼體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周邊的計(jì)測(cè)用流路面430不被形成殼體302的樹脂覆蓋。將通過電路封裝400的樹脂模塑而成形的計(jì)測(cè)用流路面430和熱傳遞面露出部436、或溫度檢測(cè)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(jì)300的流量計(jì)測(cè)和溫度計(jì)測(cè)中使用。通過這樣做能夠提高計(jì)測(cè)精度。
[0126]在本發(fā)明的實(shí)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?qū)臍んw302向電路封裝400的熱傳遞抑制得較低,能夠抑制計(jì)測(cè)精度的下降。
[0127]在圖5和圖6所示的實(shí)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同等,或者使面積A比面積B大。在實(shí)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,能夠減少由成形電路封裝400的熱固化性樹脂的熱膨脹系數(shù)與成形殼體302的熱可塑性樹脂的膨脹系數(shù)的差引起的應(yīng)力。
[0128]4.電路封裝400的外觀
[0129]4.1具有熱傳遞面露出部436的計(jì)測(cè)用流路面430的成形
[0130]在圖10中表示由第一樹脂模塑工序形成的電路封裝400的外觀。另外,在電路封裝400的外觀上記載的斜線部分表示的是,在由第一樹脂模塑工序制造電路封裝400之后,由第二樹脂模塑工序形成殼體302時(shí),電路封裝400被在第二樹脂模塑工序中使用的樹脂覆蓋的固定面432。圖10(A)是電路封裝400的左側(cè)視圖,圖10(B)是電路封裝400的主視圖,圖10(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(cè)部602、處理部604中,由熱固化性樹脂對(duì)它們進(jìn)行模塑而一體成形。
[0131]在圖10(B)所示的電路封裝400的正面,作為用于流動(dòng)被計(jì)測(cè)氣體30的面起作用的計(jì)測(cè)用流路面430形成為在被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)方向上較長(zhǎng)地延伸的形狀。在該實(shí)施例中,計(jì)測(cè)用流路面430形成為在被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)方向上較長(zhǎng)地延伸的長(zhǎng)方形。該計(jì)測(cè)用流路面430如圖10(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(cè)部602經(jīng)由熱傳遞面露出部436與被計(jì)測(cè)氣體30進(jìn)行熱傳遞,計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的狀態(tài)例如被計(jì)測(cè)氣體30的流速,輸出表示流過主通路124的流量的電信號(hào)。
[0132]為了使內(nèi)置的流量檢測(cè)部602(參照?qǐng)D24)以高精度計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)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)氣體的計(jì)測(cè)用流路面430的面不存在階差(高度差)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠在高精度地保持流量計(jì)測(cè)精度的同時(shí),抑制對(duì)流量檢測(cè)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(huì)影響流量計(jì)測(cè)精度的程度的階差則也可以設(shè)置有該階差。
[0133]在具有熱傳遞面露出部436的計(jì)測(cè)用流路面430的背面,如圖10(C)所示,殘留有在電路封裝400的樹脂模塑成形時(shí)支承內(nèi)部基板或板的模具的按壓所形成的按壓印跡442。熱傳遞面露出部436是用于在與被計(jì)測(cè)氣體30之間進(jìn)行熱的交換的部位,為了正確地計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的狀態(tài),希望流量檢測(cè)部602與被計(jì)測(cè)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的部分被第一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和作為其背面的計(jì)測(cè)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(cè)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,達(dá)到易于散熱的效果。在本實(shí)施例中,該模具的按壓印跡442,在與搭載有流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的區(qū)域?qū)?yīng)的基板背面的位置,以基板背面的區(qū)域露出的方式形成。
[0134]在由半導(dǎo)體元件構(gòu)成的流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602中,形成有相當(dāng)于熱傳遞面露出部436的半導(dǎo)體隔膜,半導(dǎo)體隔膜能夠通過在流量檢測(cè)元件602的背面形成空隙而得到。此外,如后所述,在實(shí)施例中,半導(dǎo)體隔膜背面的空隙是密閉的密閉空間。
[0135]4.2溫度檢測(cè)部452和突出部424的成形和效果
[0136]設(shè)置于電路封裝400的溫度檢測(cè)部452,也設(shè)置于為了支承溫度檢測(cè)部452而向被計(jì)測(cè)氣體30的上游方向延伸的突出部424的前端,具有檢測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的溫度的功能。為了高精度地檢測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的溫度,希望盡可能地減少與被計(jì)測(cè)氣體30以外部分的熱傳遞。支承溫度檢測(cè)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(cè)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(duì)溫度檢測(cè)部452的影響。
[0137]此外,在由溫度檢測(cè)部452檢測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的溫度之后,被計(jì)測(cè)氣體30沿突出部424流動(dòng),實(shí)現(xiàn)使突出部424的溫度接近被計(jì)測(cè)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(duì)溫度檢測(cè)部452造成的影響。特別是在該實(shí)施例中,設(shè)置有溫度檢測(cè)部452的突出部424的附近較細(xì),隨著向突出部424的根部去而逐漸變粗。因此,被計(jì)測(cè)氣體30沿著該突出部424的形狀流動(dòng),高效地冷卻突出部424。
[0138]在突出部424的根部,斜線部是在第二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)置有沒有被殼體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更容易由被計(jì)測(cè)氣體30冷卻。
[0139]4.3電路封裝400的端子
[0140]在電路封裝400中,為了進(jìn)行用于使內(nèi)置的流量檢測(cè)部602、處理部604動(dòng)作的電力供給,和流量的計(jì)測(cè)值、溫度的計(jì)測(cè)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(dòng)作、電路部件和其連接是否發(fā)生異常的檢查,設(shè)置有端子414。在該實(shí)施例中,由第一樹脂模塑工序形成流量檢測(cè)部602、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,向內(nèi)置流量檢測(cè)部602、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(duì)制作出來的電路封裝400,檢查流量檢測(cè)部602、處理部604和它們的配線關(guān)系是否存在損傷。在該實(shí)施例中,設(shè)置用于進(jìn)行檢查的端子414,對(duì)生產(chǎn)出的各電路封裝400實(shí)施各種檢查。檢查用的端子414在計(jì)測(cè)時(shí)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,能夠吸收由第一樹脂模塑工序的樹脂與第二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受到第一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受到第二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。
[0141]4.4由第二樹脂模塑工序進(jìn)行的電路封裝400的固定和其效果
[0142]在圖10中斜線的部分表示的是,在第二樹脂模塑工序中,為了在殼體302固定電路封裝400,由第二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。如使用圖5和圖6說明的那樣,以高精度維持計(jì)測(cè)用流路面430和設(shè)置于計(jì)測(cè)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。在第二樹脂模塑工序中,在形成副通路的同時(shí),使電路封裝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計(jì)測(cè)用流路面430和熱傳遞面露出部436的關(guān)系。即,因?yàn)樵诘诙渲K芄ば蛑袑㈦娐贩庋b400固定于殼體302,所以能夠在用于形成具有副通路的殼體302的模具內(nèi),高精度地定位并固定電路封裝400。通過向該模具內(nèi)注入高溫的熱塑性樹脂,高精度地形成副通路,并且高精度地固定電路封裝400。
[0143]在該實(shí)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,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10所示的實(shí)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。
[0144]成形電路封裝400的熱固化性樹脂與成形具有固定部372的殼體302的熱可塑性樹脂中熱膨脹系數(shù)存在差異,希望由于該熱膨脹系數(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的帶狀形狀,能夠使電路封裝400的表面的固定面432較少。
[0145]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的表面中,在沿被計(jì)測(cè)氣體30所流動(dòng)的軸的方向設(shè)置有帶狀的固定面,還設(shè)置有與被計(jì)測(cè)氣體30所流動(dòng)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,沿著計(jì)測(cè)用流路面430、寬度為L(zhǎng)且?guī)畹貒@電路封裝400的部分是上述的沿被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)軸的方向的固定面,覆蓋突出部424的根部的部分是橫穿(與下述方向交叉)被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)軸的方向的固定面。
[0146]5.電路部件向電路封裝的搭載
[0147]圖11是搭載有流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)的電路封裝的示意性的截面圖,是沿著圖10所示的C-C線的示意性的向視截面圖。計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的流量的流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602如上所述,經(jīng)由熱傳遞面437與在副通路中流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體30之間進(jìn)行熱傳遞,由此測(cè)定被計(jì)測(cè)氣體30的流量,包含在電路封裝400內(nèi)。
[0148]以在流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的熱傳遞面(流量檢測(cè)區(qū)域)437形成隔膜672的方式,在流量檢測(cè)元件602的背面形成有空隙674。通過設(shè)置流量檢測(cè)元件602的空隙674,包含熱傳遞面437的部分形成為較薄的隔膜672。空隙674是減壓至低于大氣壓(優(yōu)選為真空)的密閉空間。
[0149]具體而言,如圖11所示,空隙674通過使流量檢測(cè)部602的背面與密封板651在減壓至低于大氣壓的環(huán)境下(優(yōu)選在真空環(huán)境下)接合而成為密閉空間。在流量檢測(cè)部602的背面接合有包含玻璃的密封板651的接合元件670,經(jīng)由接合層661搭載于銅、鋁等金屬基板(引線)536。制作為L(zhǎng)SI的處理部604也經(jīng)由接合層663搭載于金屬基板536。流量檢測(cè)部602的各端子和處理部604經(jīng)由鋁焊盤利用導(dǎo)線542電連接。進(jìn)而,處理部604經(jīng)由鋁焊盤利用導(dǎo)線543與金屬基板536電連接。
[0150]這樣,流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的空隙674成為減壓至低于大氣壓的密閉空間,因此,與以同等于大氣壓的環(huán)境將空隙密封相比,減少了溫度變化引起的空隙674內(nèi)壓強(qiáng)的上升。結(jié)果,能夠抑制隔膜的變形,并且能夠提高接合部分的可靠性。此外,該減壓后的密閉空間也起到抑制來自金屬基板536的熱向隔膜672傳遞的隔熱層的作用,因此能夠抑制來自隔膜672的背面?zhèn)鹊臒嵊绊?。進(jìn)而,因?yàn)榭障?74自身是密閉空間,所以能夠防止隔膜672的背面的污損。這樣,能夠提高熱式流量計(jì)的計(jì)測(cè)精度。此外,已知在壓力檢測(cè)元件的背面設(shè)置空隙并將其密封的技術(shù),但該技術(shù)的目的在于設(shè)置空隙內(nèi)的壓強(qiáng)的基準(zhǔn)壓強(qiáng),其本質(zhì)性的目的與本發(fā)明的密封技術(shù)完全不同。
[0151]這樣在流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602接合有密封板651的接合體670,如圖12所示地制造出來。圖12是用于說明圖11所示的流量檢測(cè)元件的制造方法的示意性的立體圖,圖12(A)是表示將成為流量檢測(cè)元件的基材彼此接合的方法的圖,圖12(B)是表示將通過圖12(A)接合后的基材切斷的方法的圖,圖12(C)是表示通過圖12(B)得到的流量檢測(cè)元件的圖。
[0152]首先,如圖12(A)所示,在形成為流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的娃基材602A的表面,通過蝕刻等,等間隔地形成空隙674。之后,將硅基材602A與玻璃基材651A例如通過作為一種直接接合法的陽(yáng)極接合法接合。具體而言,使硅基材602A與玻璃基材651A重合,在減壓至低于大氣壓的減壓環(huán)境下(優(yōu)選在真空環(huán)境下),例如對(duì)它們施加400?500V左右的電壓同時(shí)進(jìn)行加熱。
[0153]由此,玻璃中的離子在硅的接合界面移動(dòng),在該界面生成共價(jià)鍵,硅基材602A和玻璃基材651A牢固地接合。這樣,通過陽(yáng)極接合法,流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的空隙674被密封板651密封。與通過粘接劑等進(jìn)行接合相比,能夠使得到的接合體提高厚度方向的尺寸精度,并且能夠使接合部分隨時(shí)間經(jīng)過維持穩(wěn)定的狀態(tài)。結(jié)果,能夠穩(wěn)定地保持流量檢測(cè)部602的空隙674的減壓狀態(tài)。
[0154]例如,在硅基材602A的背面602a形成有Si02、SiN的薄膜的情況下,在要與密封件651接合的流量檢測(cè)部602的接合面覆蓋硅,或除去這些薄膜使構(gòu)成母材的硅露出。由此,能夠用陽(yáng)極接合法使硅基材602A和玻璃基材651A很好地接合。
[0155]此處,使用例如包含硅的基材代替玻璃基材651A的情況下,可以通過作為直接接合法的擴(kuò)散接合法使兩者接合。具體而言,通過使基材彼此緊貼并加壓加熱,在接合面發(fā)生原子的擴(kuò)散,使兩者接合。此外,也可以通過常溫接合法或激光接合法進(jìn)行接合。常溫接合法的情況下,在高真空中對(duì)進(jìn)行接合的基板表面照射離子束等形成懸空鍵而活性化。通過使活性化后的基板的面彼此重合,能夠無需加熱地得到牢固的接合。
[0156]之后,如圖12(B)所示,用切斷機(jī)將接合后的接合體單個(gè)地切為立方體狀,如圖12 (C)所示,能夠得到用密封板651將流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的空隙674密封后的接合元件670。
[0157]另外,在隔膜672,為了進(jìn)行與被計(jì)測(cè)氣體30的熱交換從而計(jì)測(cè)流量,設(shè)置有后述圖21所示的發(fā)熱體608、作為上游測(cè)溫電阻體的電阻652、電阻654和作為下游測(cè)溫電阻體的電阻656、電阻658等元件,它們只要設(shè)置于制造上述接合體前的硅基板651A或圖12 (C)所示的切斷后的接合元件670即可。
[0158]通過這樣直接接合將密封板651和流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602接合后的接合元件670,與通過粘接劑等接合的元件相比,是不僅接合的可靠性高,而且其厚度方向的尺寸精度優(yōu)良的元件。得到的接合元件670如圖11所示,通過粘接劑661等搭載在銅板等具有導(dǎo)電性的金屬基板(引線)536上,如圖10所說明的那樣通過第一樹脂模塑工序,用熱固化性樹脂(第一樹脂401)包覆成形,形成為電路封裝400。
[0159]具體而言,如圖11所示,流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602在經(jīng)由接合層661搭載于金屬基板536的狀態(tài)下,以隔膜672的熱傳遞面437露出的方式,埋設(shè)并固定在構(gòu)成電路封裝400的熱固化性樹脂中。在隔膜672的正面如上所述設(shè)置有未圖示的上述元件。這些元件在與隔膜672相對(duì)應(yīng)的熱傳遞面露出部436,經(jīng)由元件表面的熱傳遞面437與未圖示的被計(jì)測(cè)氣體30相互進(jìn)行熱傳遞(其詳情在后述的圖21中說明)。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)置較薄的保護(hù)膜。優(yōu)選元件與被計(jì)測(cè)氣體30的熱傳遞順利地進(jìn)行,而元件之間的直接熱傳遞盡可能地少。
[0160]這樣,如圖11所示,電路封裝400是在將流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602和密封板651接合的狀態(tài)下,將接合元件670利用在第一樹脂模塑工序中使用的第一樹脂(高分子樹脂)401包覆成形而形成的,高分子樹脂以至少覆蓋流量檢測(cè)部602與密封板651的接合部分的外側(cè)緣443的方式成形。由此,能夠通過覆蓋接合部分的外側(cè)緣443的第一樹脂(熱固化性樹脂)401保護(hù)接合部分,能夠進(jìn)一步提高流量檢測(cè)部602與密封板651的接合的可靠性。
[0161]進(jìn)而,在本實(shí)施方式中,流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602的側(cè)面和除了熱傳遞面(流量檢測(cè)區(qū)域)437以外的正面用上述高分子樹脂進(jìn)行包覆成形。即,流量檢測(cè)部602的設(shè)置有上述元件的流量檢測(cè)區(qū)域,在與計(jì)測(cè)用流路面430的熱傳遞面露出部436相對(duì)應(yīng)的隔膜672的正面形成,相當(dāng)于該流量檢測(cè)區(qū)域的熱傳遞面437從形成計(jì)測(cè)用流路面430的第一樹脂401露出。此外,流量檢測(cè)元件602的側(cè)面被形成計(jì)測(cè)用流路面430的熱固化性樹脂(第一樹脂401)覆蓋。此處,當(dāng)僅是流量檢測(cè)元件602的側(cè)面被上述熱固化性樹脂覆蓋,流量檢測(cè)元件602的外周部的正面?zhèn)?即隔膜672的周圍的正面)未被熱固化性樹脂覆蓋時(shí),僅由流量檢測(cè)元件602的側(cè)面承受形成計(jì)測(cè)用流路面430的樹脂所產(chǎn)生的應(yīng)力,可能在隔膜672發(fā)生變形,特性發(fā)生劣化。
[0162]于是,如圖11所示那樣形成為不僅是流量檢測(cè)元件602的側(cè)面,熱傳遞面437的正面?zhèn)韧庵懿恳脖簧鲜鰺峁袒詷渲采w的狀態(tài),從而減少隔膜672的變形。另一方面,當(dāng)熱傳遞面437與流動(dòng)被計(jì)測(cè)氣體30的計(jì)測(cè)用流路面430的階差較大時(shí),被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)紊亂,計(jì)測(cè)精度下降。由此,優(yōu)選熱傳遞面437與流動(dòng)被計(jì)測(cè)氣體30的計(jì)測(cè)用流路面430的階差W較小。
[0163]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。在第一樹脂模塑工序中,為了防止第一樹脂向熱傳遞面露出部436的流入,在與熱傳遞面露出部436對(duì)應(yīng)的隔膜672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的部分抵接按壓模具,利用兩個(gè)模具阻止向熱傳遞面露出部436的第一樹脂的流入。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計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的流量。
[0164]此外,在第一樹脂模塑工序中,通過設(shè)置按壓印跡442,以使與搭載有流量檢測(cè)元件602的區(qū)域?qū)?yīng)的基板背面的區(qū)域536a露出的方式,使金屬基板536的背面被第一樹脂(熱固化性樹脂)401包覆。結(jié)果,因?yàn)榻饘倩?36的背面的區(qū)域536a露出,所以能夠使從金屬基板536向流量檢測(cè)元件602傳遞的熱從基板背面的區(qū)域536a散熱,能夠進(jìn)一步提高流量檢測(cè)元件602的計(jì)測(cè)精度。
[0165]另外,在上述的兩個(gè)實(shí)施例中,區(qū)域536a露出,但是只要能夠期待上述效果,則例如也可以使在該區(qū)域536a形成的第一樹脂401的厚度比其它部分的第一樹脂401的厚度更薄。能夠像這樣采用與其它背面區(qū)域相比散熱性更高的結(jié)構(gòu)。
[0166]圖13是表示圖11所示的電路封裝的另一實(shí)施例的示意性的截面圖。圖13所示的電路封裝400與圖11所示的電路封裝400的不同點(diǎn)在于,用硅基板538代替金屬基板536。
[0167]如圖13所示,在硅基板538的正面,為了形成電路而形成有銀等的鍍層(導(dǎo)電層)537,該鍍層537和處理部604經(jīng)由導(dǎo)線543電連接。此外,處理部604經(jīng)由接合層663與硅基板538連接。
[0168]這樣,硅基板538包含硅,密封板651包含玻璃,因此將兩者接合時(shí),能夠通過陽(yáng)極接合法不經(jīng)由接合層地直接接合。由此,能夠進(jìn)一步提高包括流量檢測(cè)元件602的部分的厚度方向的尺寸精度。此外,因?yàn)椴恍枰獡?dān)心接合層的劣化等,所以能夠維持可靠性高的接合狀態(tài)。
[0169]另外,在基板538使用硅、在密封板651使用玻璃,但在基板使用玻璃、在密封板使用硅的情況下,也能夠同樣通過陽(yáng)極接合法使兩者接合,在基板使用硅、在密封板使用硅的情況下,能夠通過擴(kuò)散接合使兩者接合。
[0170]此外,在圖13所示的電路封裝400中,通過在第一樹脂模塑工序中設(shè)置按壓印跡442,以使與搭載有流量檢測(cè)元件602的區(qū)域?qū)?yīng)的基板背面的區(qū)域536a露出的方式,將金屬基板536的背面由第一樹脂(熱固化性樹脂)401包覆。結(jié)果,因?yàn)榻饘倩?36的背面的區(qū)域536a露出,所以能夠使流量檢測(cè)元件602的背面?zhèn)雀咏鼫y(cè)定環(huán)境即正面?zhèn)鹊沫h(huán)境,能夠進(jìn)一步提高計(jì)測(cè)精度。
[0171]圖14是表示圖11所示的電路封裝的又一實(shí)施例的示意性的立體圖。在圖11和圖13所示的實(shí)施方式中,為了使在流量檢測(cè)元件的背面形成的空隙成為減壓至低于大氣壓的密閉空間,使用陽(yáng)極接合法等直接接合法將流量檢測(cè)元件和密封板接合,但也可以如圖14所示,使搭載流量檢測(cè)元件602的基板539自身起到密封板的作用。
[0172]具體而言,基板539包含硅或玻璃,在其正面形成有收納流量檢測(cè)元件602的收納凹部539a,與圖13所示的同樣,在基板539的正面如上所述形成銀等的鍍層(導(dǎo)電層)537。在收納凹部539a中收納有流量檢測(cè)元件602的狀態(tài)下,基板539的正面與流量檢測(cè)元件602的正面大致成為同一平面(拉平)。接合時(shí),在基板539的收納凹部539中收納流量檢測(cè)元件602,基板593是硅的情況下,使用上述擴(kuò)散接合法,在減壓環(huán)境下使兩者接合。此夕卜,基板539是玻璃的情況下,使用上述陽(yáng)極接合法在減壓環(huán)境下使兩者接合。這樣,能夠得到不需要密封板的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電路封裝。
[0173]圖15是表示圖11所示的電路封裝的又一實(shí)施例的示意性的立體圖。與圖11的不同點(diǎn)在于以下方面。圖11所示的電路封裝400是在金屬基板536搭載有流量檢測(cè)元件602后,用第一樹脂401對(duì)搭載有流量檢測(cè)元件602的金屬基板536進(jìn)行包覆成形的構(gòu)造,而圖15所示的電路封裝400A是用第一樹脂401將金屬基板536 —體成形后,在金屬基板536搭載流量檢測(cè)元件602的構(gòu)造。
[0174]S卩,如圖15所示,本實(shí)施方式的電路封裝400A具有用第一樹脂401將搭載流量檢測(cè)元件602的金屬基板536 —體成形而得的電路封裝主體400B。電路封裝主體400B是用第一樹脂401使通過粘接劑663搭載有處理部604的金屬基板536 —體成形而形成的。
[0175]接合有圖12中說明的密封板651的流量檢測(cè)元件602即接合元件670,通過粘接劑661搭載于這樣形成的電路封裝主體400B。搭載于電路封裝主體400B的接合元件670經(jīng)由導(dǎo)線540與金屬基板536電連接。
[0176]現(xiàn)有技術(shù)中,在用第一樹脂將金屬基板一體成形后在金屬基板搭載流量檢測(cè)元件的構(gòu)造中,沒有將流量檢測(cè)元件的空隙像本實(shí)施方式那樣用密封板密封,因此有時(shí)被計(jì)測(cè)氣體會(huì)進(jìn)入流量檢測(cè)元件背面的空隙。由于這樣的空氣的進(jìn)入,流量檢測(cè)元件的檢測(cè)精度存在誤差。但是,本實(shí)施例中,流量檢測(cè)元件602的背面的空隙674被密封板651密封,因此能夠抑制被計(jì)測(cè)氣體進(jìn)入空隙674引起的檢測(cè)精度的誤差。
[0177]進(jìn)一步,現(xiàn)有技術(shù)中,用第一樹脂將金屬基板一體成形后在金屬基板搭載流量檢測(cè)元件時(shí),在流量檢測(cè)元件的背面的處理部側(cè)的區(qū)域(單側(cè)的區(qū)域)涂敷有粘接劑。這是因?yàn)樵诹髁繖z測(cè)元件的背面的電路封裝的前端側(cè)的區(qū)域涂敷粘接劑時(shí),粘接劑可能進(jìn)入空隙內(nèi)。像這樣僅在單側(cè)的區(qū)域涂敷粘接劑的情況下,在流量檢測(cè)元件的隔膜形成的熱傳遞面相對(duì)于封裝的面精度可能存在誤差。
[0178]但是,本實(shí)施例中,流量檢測(cè)元件602的背面的空隙674被密封板651密封,因此能夠在該密封板651的背面均勻地涂敷粘接劑。由此,能夠提高熱傳遞面437相對(duì)于電路封裝400A的面精度。
[0179]此外,上述粘接劑因接合時(shí)的硬化收縮,容易產(chǎn)生流量檢測(cè)元件的搭載精度的誤差。但是,流量檢測(cè)元件602的背面的空隙674被密封板651密封,因此能夠?qū)⒚芊獍?51的背面經(jīng)由粘合片貼合在金屬基板536上。由此,與使用粘接劑的情況相比能夠抑制流量檢測(cè)元件602的搭載精度的誤差。
[0180]另外,本實(shí)施方式中,用第一樹脂401將搭載有處理部604的金屬基板536模塑成形,但也可以采用對(duì)除了搭載流量檢測(cè)元件602和處理部604的金屬基板536的表面以外的部分用第一樹脂進(jìn)行模塑成形,之后搭載流量檢測(cè)元件602和處理部604的結(jié)構(gòu)。
[0181]圖16是表示圖11所示的電路封裝的又一實(shí)施例的示意性的立體圖。與圖11的不同點(diǎn)在于以下方面。圖11所示的電路封裝400是在金屬基板536搭載流量檢測(cè)元件602后,用第一樹脂401對(duì)搭載有流量檢測(cè)元件602的金屬基板536進(jìn)行包覆成形的構(gòu)造,而圖16所示的電路封裝400C是流量檢測(cè)元件602搭載于金屬基板536、僅基板536和樹脂制成的支承體302A由高分子樹脂一體成形的結(jié)構(gòu)。即,此處所謂的電路封裝是在金屬基板536至少搭載流量檢測(cè)元件602,且沒有用第一樹脂將它們一體成形。
[0182]具體而言,如圖16所示,本實(shí)施方式的電路封裝400C具有搭載流量檢測(cè)元件602的金屬基板536。金屬基板536在搭載流量檢測(cè)元件602、處理部604之前用高分子樹脂一體成形,用高分子樹脂成形后的成形體成為支承金屬基板536的支承體302A。支承體302A是能夠支承電路封裝400C的結(jié)構(gòu),只要能夠收納在殼體302內(nèi)則不限定其結(jié)構(gòu)。此外,支承體302A也可以是熱式流量計(jì)300的殼體302的一部分,此時(shí),在用第二樹脂形成殼體時(shí),也同時(shí)形成支承體302A。像這樣在由樹脂與支承體302A —體成形的金屬基板536,經(jīng)由粘接劑661、663搭載接合有密封板651的流量檢測(cè)元件602 (接合元件670)和處理部604,將它們通過導(dǎo)線542和543與金屬基板536電連接。
[0183]通過采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠避免如上所述因被計(jì)測(cè)氣體30進(jìn)入流量檢測(cè)元件602的背面?zhèn)榷鸬臋z測(cè)精度的誤差。此外,因?yàn)椴捎昧耸沽髁繖z測(cè)元件602的背面的空隙674被密封板651密封的結(jié)構(gòu),所以能夠提高流量檢測(cè)元件602的熱傳遞面437相對(duì)于電路封裝400C的面精度。進(jìn)而,因?yàn)槟軌驅(qū)⒚芊獍?51的背面通過粘合片貼合在金屬基板536上,所以與使用粘接劑的情況相比能夠抑制流量檢測(cè)元件602的搭載精度的誤差。
[0184]另外,本實(shí)施方式中,將流量檢測(cè)元件602和處理部604單獨(dú)地搭載在金屬基板536上,但也可以將流量檢測(cè)兀件602和處理部604形成為一體的芯片,將其搭載于金屬基板 536。
[0185]圖17表示通過第一樹脂模塑工序,將構(gòu)成金屬基板、引線和端子等的金屬制成的框架用熱固化性樹脂模塑、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的正面形成計(jì)測(cè)用流路面430,熱傳遞面露出部436設(shè)置于計(jì)測(cè)用流路面430。在突出部424的前端部設(shè)置有用于計(jì)測(cè)被計(jì)測(cè)氣體30的溫度的溫度檢測(cè)部452,在內(nèi)部?jī)?nèi)置有溫度檢測(cè)元件518。在突出部424的內(nèi)部,為了抑制熱傳遞,用于導(dǎo)出溫度檢測(cè)元件518的電信號(hào)的引線被截?cái)?,配置了熱阻較大的連接線546。由此,抑制了從突出部424的根部向溫度檢測(cè)部452的熱傳遞,抑制了熱影響。
[0186]進(jìn)一步,在突出部424的根部形成有傾斜部594、傾斜部596。第一樹脂模塑工序中的樹脂的流動(dòng)變得流暢,而且在安裝在車輛中進(jìn)行工作的狀態(tài)下,利用傾斜部594、傾斜部596,由溫度檢測(cè)部452計(jì)測(cè)后的被計(jì)測(cè)氣體30從突出部424向其根部流暢地流動(dòng),使突出部424的根部冷卻,具有能夠減少對(duì)溫度檢測(cè)部452的熱影響的效果。該圖17的狀態(tài)之后,引線514在每個(gè)端子切斷,成為連接端子412、端子414。
[0187]在第一樹脂模塑工序中,必須防止樹脂向熱傳遞面露出部436流入。因此,在第一樹脂模塑工序中,在熱傳遞面露出部436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10(C)中,在與圖17的熱傳遞面露出部436、圖10(B)的熱傳遞面露出部436對(duì)應(yīng)的背面,殘留有按壓印跡442。
[0188]在圖17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(huì)從引線的切斷面侵入內(nèi)部。從耐久性提高的觀點(diǎn)和可靠性提高的觀點(diǎn)出發(fā),使得不出現(xiàn)這樣的狀況是很重要的。例如,傾斜部594、傾斜部596的引線切斷部在第二樹脂模塑工序中由樹脂覆蓋,引線框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。引線的切斷面與傳遞溫度檢測(cè)部452的電信號(hào)的重要的弓I線部分接近。由此優(yōu)選在第二樹脂模塑工序覆蓋切斷面。
[0189]6.熱式流量計(jì)300的生產(chǎn)工序
[0190]6.1電路封裝400的生產(chǎn)工序
[0191]圖18、圖19表示熱式流量計(jì)300的生產(chǎn)工序,圖18表示電路封裝400的生產(chǎn)工序,圖19表示熱式流量計(jì)的生產(chǎn)工序。在圖18中,在步驟I中生產(chǎn)構(gòu)成金屬基板和端子的框架。該框架例如由沖壓加工形成。
[0192]步驟2在由步驟I形成的框架上,直接搭載流量檢測(cè)部602 (具體來說是接合元件670)、處理部604,進(jìn)而搭載溫度檢測(cè)元件518、芯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與引線548間由用于使熱阻較大的連接線546連接。在步驟2中,電路部件搭載于框架512,進(jìn)而進(jìn)行電連接而制作出電路。
[0193]接著,在步驟3中,通過第一樹脂模塑工序,由熱固化性樹脂進(jìn)行模塑。在圖17中表示該狀態(tài)。此外,在步驟3中,將連接著的引線分別從框架512切斷,進(jìn)而將引線間也切斷,得到圖10所示的電路封裝400。在該電路封裝400,如圖10所示,形成有計(jì)測(cè)用流路面430和熱傳遞面露出部436。
[0194]在步驟4中,進(jìn)行完成的電路封裝400的外觀檢查和動(dòng)作的檢查。在步驟3的第一樹脂模塑工序中,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10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。
[0195]6.2熱式流量計(jì)300的生產(chǎn)工序和特性的修正
[0196]在圖19所示的工序中,使用由圖18生產(chǎn)出來的電路封裝400和外部端子306,在步驟5中通過第二樹脂模塑工序形成殼體302。該殼體302中,樹脂制成的副通路槽、凸緣312、外部連接部305被形成,并且圖10所示的電路封裝400的斜線部分被第二樹脂模塑工序的樹脂覆蓋,電路封裝400固定于殼體302。通過利用上述第一樹脂模塑工序進(jìn)行的電路封裝400的生產(chǎn)(步驟3)和利用第二樹脂模塑工序進(jìn)行的熱式流量計(jì)300的殼體302的成形的組合,大幅改善流量檢測(cè)精度。在步驟6中進(jìn)行圖17所示的各外部端子內(nèi)端的切斷,連接端子和外部端子內(nèi)端的連接由步驟7進(jìn)行。
[0197]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,形成用于流動(dòng)被計(jì)測(cè)氣體30的副通路。進(jìn)一步,圖7中說明的節(jié)流部構(gòu)造利用設(shè)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。
[0198]在步驟9中,實(shí)際地將氣體導(dǎo)入副通路,進(jìn)行特性的試驗(yàn)。如上所述,副通路和流量檢測(cè)部的關(guān)系以高精度維持,因此通過進(jìn)行利用特性試驗(yàn)的特性修正,能夠得到非常高的計(jì)測(cè)精度。此外,在第一樹脂模塑工序和第二樹脂模塑工序進(jìn)行決定副通路與流量檢測(cè)部的關(guān)系的定位和形狀關(guān)系的成形,因此即使長(zhǎng)期間使用,特性的變化也較少,能夠確保高精度和高可靠性。
[0199]7.熱式流量計(jì)300的電路結(jié)構(gòu)
[0200]7.1熱式流量計(jì)300的電路結(jié)構(gòu)的整體
[0201]圖20是表示熱式流量計(jì)300的流量檢測(cè)電路601的電路圖。另外,先前在實(shí)施例中說明的關(guān)于溫度檢測(cè)部452的計(jì)測(cè)電路也設(shè)置于熱式流量計(jì)300,但在圖20將其省略。熱式流量計(jì)300的流量檢測(cè)電路601包括具有發(fā)熱體608的流量檢測(cè)部602和處理部604。處理部604控制流量檢測(cè)部602的發(fā)熱體608的發(fā)熱量,并且基于流量檢測(cè)部602的輸出,將表示流量的信號(hào)經(jīng)由端子662輸出。為了進(jìn)行上述處理,處理部604包括CentralProcessing Unit (中央處理器,以下簡(jiǎn)稱為CPU) 612、輸入電路614、輸出電路616、保持表示修正值、計(jì)測(cè)值與流量的關(guān)系的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器618、將一定的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(duì)電源電路622供給直流電力。
[0202]在流量檢測(cè)部602設(shè)置有用于加熱被計(jì)測(cè)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VI,從CPU612經(jīng)由輸出電路616對(duì)上述晶體管606的基極施加控制信號(hào),基于該控制信號(hào)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(hào)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,被計(jì)測(cè)氣體30的溫度比初始的溫度高規(guī)定溫度例如100°C。
[0203]流量檢測(cè)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和用于計(jì)測(cè)流量的流量檢測(cè)橋650。一定的電壓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,一定的電壓V2從電源電路622經(jīng)由端子625供給到流量檢測(cè)橋650的一端,流量檢測(cè)橋650的另一端與接地端子630連接。
[0204]發(fā)熱控制橋640具有基于被加熱的被計(jì)測(cè)氣體30的溫度,電阻值發(fā)生變化的測(cè)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(diǎn)A與電阻644和電阻648的交點(diǎn)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(diǎn)A與交點(diǎn)B間的電位差成為規(guī)定值,在該實(shí)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20中記載的流量檢測(cè)電路601,以與被計(jì)測(cè)氣體30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加熱被計(jì)測(cè)氣體30。在由發(fā)熱體608加熱的被計(jì)測(cè)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(shí),以上述交點(diǎn)A與交點(diǎn)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20記載的流量檢測(cè)電路601中,CPU612以交點(diǎn)A與交點(diǎn)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。
[0205]流量檢測(cè)橋650由電阻652、電阻654、電阻656、電阻658這4個(gè)測(cè)溫電阻體構(gòu)成。這4個(gè)測(cè)溫電阻體沿被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)配置,電阻652和電阻654相比于發(fā)熱體608設(shè)置在被計(jì)測(cè)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配置在被計(jì)測(cè)氣體30的流路中的下游側(cè)。此外,為了提高計(jì)測(cè)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。
[0206]電阻652和電阻656的交點(diǎn)C與電阻654和電阻658的交點(diǎn)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。為了提高計(jì)測(cè)精度,例如以在被計(jì)測(cè)氣體30的流動(dòng)為零的狀態(tài)下,上述交點(diǎn)C與交點(diǎn)D之間的電位差為O的方式設(shè)定流量檢測(cè)橋650的各電阻。由此,在上述交點(diǎn)C與交點(diǎn)D之間的電位差例如為零伏特的狀態(tài)下,CPU612基于被計(jì)測(cè)氣體30的流量為零的計(jì)測(cè)結(jié)果,將意味著主通路124的流量為零的電信號(hào)從端子662輸出。
[0207]在被計(jì)測(cè)氣體30在圖20的箭頭方向流動(dòng)的情況下,配置于上游側(cè)的電阻652、電阻654由被計(jì)測(cè)氣體30冷卻,配置于被計(jì)測(cè)氣體30的下游側(cè)的電阻656和電阻658,被由發(fā)熱體608加熱后的被計(jì)測(cè)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(cè)橋650的交點(diǎn)C與交點(diǎn)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(cè)橋650的交點(diǎn)C與交點(diǎn)D之間的電位差,檢索存儲(chǔ)于存儲(chǔ)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(hào)經(jīng)由端子662輸出。另外,圖20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所示的連接端子412。
[0208]在上述存儲(chǔ)器618,存儲(chǔ)有表示上述交點(diǎn)C與交點(diǎn)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(chǔ)有在生產(chǎn)電路封裝400之后基于氣體的實(shí)測(cè)值求取的、用于減少偏差等的測(cè)定誤差的修正數(shù)據(jù)。另外,電路封裝400生產(chǎn)后的氣體的實(shí)測(cè)和基于此的修正值向存儲(chǔ)器618的寫入,使用圖4所示的外部端子306、修正用端子307進(jìn)行。在本實(shí)施例中,以流過被計(jì)測(cè)氣體30的副通路與計(jì)測(cè)用流路面430的配置關(guān)系、流過被計(jì)測(cè)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)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計(jì)測(cè)結(jié)果。
[0209]7.2流量檢測(cè)電路601的結(jié)構(gòu)
[0210]圖21是表示上述圖20的流量檢測(cè)電路601的電路配置的電路結(jié)構(gòu)圖。流量檢測(cè)電路601作為矩形形狀的半導(dǎo)體芯片制作得到,從圖21所示的流量檢測(cè)電路601的左側(cè)向右側(cè),在箭頭方向上流動(dòng)被計(jì)測(cè)氣體30。
[0211 ] 在由半導(dǎo)體芯片構(gòu)成的流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)602中,形成有使半導(dǎo)體芯片的厚度較薄的矩形形狀的隔膜672,在該隔膜672,設(shè)置有虛線所示的薄厚度區(qū)域(即上述的熱傳遞面)603。在該薄厚度區(qū)域603的背面?zhèn)龋纬捎猩鲜隹障?,空隙成為被減壓至低于大氣壓的密閉空間。
[0212]通過使隔膜672的厚度較薄,熱傳導(dǎo)率降低,向設(shè)置于隔膜672的薄厚度區(qū)域(熱傳遞面)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,通過與被計(jì)測(cè)氣體30的熱傳遞,這些電阻的溫度大致一定。
[0213]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。
[0214]此外,以?shī)A著發(fā)熱體608的方式,配置有作為上游測(cè)溫電阻體的電阻652、電阻654和作為下游測(cè)溫電阻體的電阻656、電阻658,在相比于發(fā)熱體608位于被計(jì)測(cè)氣體30所流動(dòng)的箭頭方向的上游側(cè)的位置,配置有作為上游測(cè)溫電阻體的電阻652、電阻654,在相比于發(fā)熱體608位于被計(jì)測(cè)氣體30所流動(dòng)的箭頭方向的下游側(cè)的位置,配置有作為下游測(cè)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(cè)橋650。
[0215]此外,上述發(fā)熱體608的雙方的端部與圖21的下側(cè)中記載的端子624和629分別連接。此處,如圖20所示,對(duì)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。
[0216]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20所示,對(duì)端子626從電源電路622供給一定的電壓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(diǎn)與端子627和端子628連接。如圖21所記載的那樣,端子627輸出電阻642與電阻646的交點(diǎn)A的電位,端子627輸出電阻644與電阻648的交點(diǎn)B的電位。如圖20所示,對(duì)端子625從電源電路622供給一定的電壓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(diǎn)與端子631連接,端子631輸出圖20的點(diǎn)B的電位。電阻652和電阻656的連接點(diǎn)與端子632連接,端子632輸出圖20所示的交點(diǎn)C的電位。
[0217]如圖21所示,構(gòu)成發(fā)熱控制橋640的電阻642在發(fā)熱體608的附近成形,因此能夠精度良好地計(jì)測(cè)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(duì)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)行的被計(jì)測(cè)氣體30的檢測(cè)精度高,能夠高精度地進(jìn)行使被計(jì)測(cè)氣體30與其初始溫度相比高規(guī)定溫度的控制。
[0218]在該實(shí)施例中,在隔膜672的背面?zhèn)刃纬捎锌障?,該空隙是減壓至低于大氣壓的密閉空間。由此,為了在流量檢測(cè)元件形成隔膜而設(shè)置有該空隙的情況下,也能夠抑制隔膜的變形和背面的污損所引起的計(jì)測(cè)精度的降低。
[0219]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(cè)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,依賴于被計(jì)測(cè)氣體30的溫度而動(dòng)作的傾向性更強(qiáng),計(jì)測(cè)動(dòng)作得到改善。因此能夠得到高的計(jì)測(cè)精度。
[0220]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0221 ] 本發(fā)明能夠適用于上述用于計(jì)測(cè)氣體的流量的計(jì)測(cè)裝置。
[0222]附圖標(biāo)記說明
[0223]300......熱式流量計(jì)
[0224]302......殼體
[0225]303......正面罩
[0226]304......背面罩
[0227]305……外部連接部
[0228]306......外部端子
[0229]307……修正用端子
[0230]310......計(jì)測(cè)部
[0231]320……端子連接部
[0232]332……正面?zhèn)雀蓖凡?br> [0233]334......背面?zhèn)雀蓖凡?br> [0234]356......突起部
[0235]361……外部端子內(nèi)端
[0236]372......固定部
[0237]400......電路封裝
[0238]412......連接端子
[0239]414......端子
[0240]424......突出部
[0241]430......計(jì)測(cè)用流路面
[0242]432......固定面
[0243]436……熱傳遞面露出部
[0244]437……熱傳遞面(流量檢測(cè)區(qū)域)
[0245]452……溫度檢測(cè)部
[0246]594......傾斜部
[0247]596......傾斜部
[0248]601......流量檢測(cè)電路
[0249]602......流量檢測(cè)部(流量檢測(cè)元件)
[0250]604......處理部
[0251]608......發(fā)熱體
[0252]640......發(fā)熱控制電橋
[0253]650......流量檢測(cè)電橋
[0254]672……隔膜
[0255]674......空隙
【權(quán)利要求】
1.一種熱式流量計(jì),其具有:用于使從主通路導(dǎo)入的被計(jì)測(cè)氣體流動(dòng)的副通路;和通過與在該副通路流動(dòng)的被計(jì)測(cè)氣體之間進(jìn)行熱傳遞,計(jì)測(cè)所述被計(jì)測(cè)氣體的流量的流量檢測(cè)元件,該熱式流量計(jì)的特征在于: 該熱式流量計(jì)至少具有包括所述流量檢測(cè)元件的電路封裝, 以在所述流量檢測(cè)元件的流量檢測(cè)區(qū)域形成隔膜的方式,在所述流量檢測(cè)元件的背面形成有空隙, 該空隙是減壓至低于大氣壓的密閉空間。
2.如權(quán)利要求1所述的熱式流量計(jì),其特征在于: 所述空隙通過使所述流量檢測(cè)元件與密封板接合而成為密閉空間。
3.如權(quán)利要求2所述的熱式流量計(jì),其特征在于: 所述電路封裝是在使所述流量檢測(cè)元件與密封板接合的狀態(tài)下,由高分子樹脂模塑成形而得到的, 該高分子樹脂以至少覆蓋所述流量檢測(cè)元件與所述密封板的接合部分的外側(cè)緣的方式成形。
4.如權(quán)利要求3所述的熱式流量計(jì),其特征在于: 所述流量檢測(cè)元件的側(cè)面和除了所述流量檢測(cè)區(qū)域之外的正面,由所述高分子樹脂進(jìn)行包覆模塑。
5.如權(quán)利要求2所述的熱式流量計(jì),其特征在于: 與所述密封板接合的流量檢測(cè)元件的至少接合面包含硅,所述密封板包含玻璃,所述流量檢測(cè)元件與所述密封板通過陽(yáng)極接合法被接合。
6.如權(quán)利要求3所述的熱式流量計(jì),其特征在于: 所述流量檢測(cè)元件搭載于基板, 以使與搭載有所述流量檢測(cè)元件的區(qū)域?qū)?yīng)的基板背面的區(qū)域露出的方式,將所述基板背面用所述高分子樹脂包覆。
7.如權(quán)利要求2所述的熱式流量計(jì),其特征在于: 所述電路封裝具有將搭載所述流量檢測(cè)元件的基板由高分子樹脂一體成形而得的電路封裝主體, 接合有所述密封板的流量檢測(cè)元件搭載于所述電路封裝主體。
8.如權(quán)利要求2所述的熱式流量計(jì),其特征在于: 所述電路封裝具有搭載所述流量檢測(cè)元件的基板, 所述基板與支承該基板的樹脂制成的支承體一體成形, 在與該支承體一體成形的基板,搭載有接合有所述密封板的流量檢測(cè)元件。
【文檔編號(hào)】G01F1/692GK104364617SQ201380031673
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】德安升, 田代忍, 半澤惠二, 森野毅, 土井良介, 上之段曉 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社
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