CN113167620A - 物理量测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物理量测定装置，其相较于以往而言能够提高热式空气流量传感器的测定精度，并且能够防止热式空气流量传感器的隔膜的背面侧的空洞部的密封。物理量测定装置(20)具备：引线框(208f)，其具有安装有作为热式空气流量传感器的流量传感器(205)的安装面(f1)；以及流路形成构件(209)，其配置在与该安装面(f1)相反的引线框的背面(f2)上。通气流路(210)由以下部分形成：第1贯通孔(211)，其设置在引线框上，与流量传感器(205)的空洞部(205c)连通；第2贯通孔(212)，其设置在引线框上，在安装面(f1)上开口；以及连接流路(213)，其划定在引线框和流路形成构件(209)之间，连接第1贯通孔(211)和第2贯通孔(212)。

Description

物理量测定装置

技术领域

本公开涉及物理量测定装置。

背景技术

以往，热式空气流量传感器的发明是已知的(参照下述专利文献1)。专利文献1所记载的发明的目的在于提供一种检测精度高的热式空气流量传感器(参照该文献、第0005段等)。作为解决该课题的手段，专利文献1公开了具备以下结构的热式空气流量传感器。

专利文献1的热式空气流量传感器具有半导体元件、支承构件、薄片粘接剂和连通通道。半导体元件具有在隔膜上形成的发热电阻体。支承构件具有：搭载半导体元件的一侧的搭载面；以及一方在搭载面中与隔膜的背面侧对应的区域开口的孔。薄片粘接剂粘接半导体元件和支承构件，具有孔。连通通道使用形成于支承构件的孔和形成于薄片粘接剂的孔形成(参照该文献、权利要求1等)。

该以往的热式空气流量传感器通过上述连通流路防止隔膜的背面侧的空洞部被密封。更具体地说，由设置在支承构件上的槽和引线框形成连通通道，经由该连通通道使支承构件的空洞区域的换气孔和没有半导体元件的区域的换气孔连通(参照该文献、第0017段、图4等)。另外，在引线框上形成槽，由支承构件和引线框构成连通通道的情况下也能够得到同样的效果(参照该文献、第0019段等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015-025822号公报

发明内容

发明要解决的问题

在包含热式空气流量传感器的物理量测定装置中，要求进一步提高测定精度，并且需要如上述现有的热式空气流量传感器的连通通道那样防止热式空气流量传感器的隔膜的背面侧的空洞部的密封的结构。

本公开提供一种物理量测定装置，其相较于以往而言能够提高热式空气流量传感器的测定精度，并且能够防止热式空气流量传感器的隔膜的背面侧的空洞部的密封。

解决问题的技术手段

本公开的一个方面是一种物理量测定装置，该物理量测定装置具备热式空气流量传感器和防止热式空气流量传感器的隔膜的背面侧的空洞部密闭的通气流路，该物理量测定装置的特征在于，具备：引线框，其具有安装有所述热式空气流量传感器的安装面；以及流路形成构件，其配置在该引线框的与所述安装面相反的背面，所述通气流路由以下部分形成：第1贯通孔，其设置在所述引线框上，与所述空洞部连通；第2贯通孔，其设置在所述引线框上，在所述安装面上开口；以及连接流路，其划定在所述引线框和所述流路形成构件之间，连接所述第1贯通孔和所述第2贯通孔。

发明的效果

根据本公开的上述一个方式，能够提供一种物理量测定装置，其相较于以往而言能够提高热式空气流量传感器的测定精度，并且能够防止热式空气流量传感器的隔膜的背面侧的空洞部的密封。

附图说明

图1是表示电子燃料喷射方式的内燃机控制系统的一例的系统图。

图2是图1所示的内燃机控制系统中使用的物理量测定装置的主视图。

图3是卸下了图2所示的物理量测定装置的盖罩的状态的主视图。

图4是图3所示物理量测定装置的芯片封装件的截面图。

图5是省略了密封图4所示的芯片封装件的树脂的示意截面图。

图6是图5所示的芯片封装件的引线框和流路形成构件的俯视图。

图7A是图6所示的引线框与流路形成构件之间的连接流路的变形例1。

图7B是图6所示的引线框与流路形成构件之间的连接流路的变形例2。

图7C是图6所示的引线框与流路形成构件之间的连接流路的变形例3。

图7D是图6所示的引线框与流路形成构件之间的连接流路的变形例4。

具体实施方式

下面，参考附图，对本公开的物理量测定装置的实施方式进行说明。

图1是使用本公开的实施方式1的物理量测定装置20的电子燃料喷射方式的内燃机控制系统1的系统图。

在内燃机控制系统1中，根据具备发动机汽缸11和发动机活塞12的内燃机10的动作从空气滤清器21吸入空气作为被测量气体2。吸入空气经由身为主通道22的进气体、节气门体23以及进气岐管24引导至发动机汽缸11的燃烧室。引导至燃烧室的吸入空气即被测量气体2的物理量由物理量测定装置20加以测定。进而，根据物理量测定装置20测定出的物理量从燃料喷射阀14供给燃料，与吸入空气一起以混合气的状态引导至燃烧室。

再者，在本实施方式中，燃料喷射阀14设置在内燃机10的进气端口，喷射到进气端口的燃料混合到吸入空气中，该燃料与吸入空气的混合气经由进气门15引导至燃烧室进行燃烧而产生机械能。引导到燃烧室的混合气是燃料与空气混合在一起的状态，借助火花塞13的火花点火以爆炸方式燃烧而产生机械能。燃烧后的气体从排气门16引导至排气管，作为废气3从排气管排出至车外。

引导至燃烧室的吸入空气即被测量气体2的流量由开度根据加速踏板的操作发生变化的节气门25控制。此外，根据引导至燃烧室的吸入空气的流量来控制燃料供给量。通过控制节气门25的开度来控制引导至燃烧室的吸入空气的流量，可以控制内燃机10所产生的机械能。

物理量测定装置20对经由空气滤清器21导入并流过主通道22的吸入空气即被测量气体2的流量、温度、湿度、压力等物理量进行测定。物理量测定装置20输出与吸入空气的物理量相应的电信号。物理量测定装置20的输出信号输入至控制装置4。

此外，测量节气门25开度的节气门角度传感器26的输出输入至控制装置4，进而，为了测量内燃机10的发动机活塞12、进气门15、排气门16的位置和状态还有内燃机10的转速，转动角度传感器17的输出输入至控制装置4。为了根据废气3的状态来测量燃料量与空气量的混合比的状态，氧传感器28的输出输入至控制装置4。

控制装置4根据物理量测定装置20的输出即吸入空气的物理量和基于转动角度传感器17的输出测量出的内燃机10的转速来运算燃料喷射量和点火时间。根据这些运算结果来控制从燃料喷射阀14供给的燃料量还有借助火花塞13点火的点火时间。燃料供给量和点火时间实际上还要根据物理量测定装置20测定出的温度、节气门角度的变化状态、发动机转速的变化状态、氧传感器28测量出的空燃比的状态来细致地加以控制。控制装置4还会在内燃机10的怠速运转状态下借助怠速空气控制阀27来控制绕过节气门25的空气量，对怠速运转状态下的内燃机10的转速进行控制。

内燃机10的主要控制量即燃料供给量和点火时间都是以物理量测定装置20的输出为主参数来运算的。因而，物理量测定装置20的测定精度的提高、经时变化的抑制、可靠性的提高对于车辆的控制精度的提高和可靠性的确保是比较重要的。尤其是近年来，车辆的节油相关的要求极高，而且废气净化相关的要求极高。为了响应这些要求，由物理量测定装置20测定的被测量气体2即吸入空气的物理量的测定精度的提高便极为重要。此外，物理量测定装置20维持高可靠性也比较重要。

搭载物理量测定装置20的车辆是在温度、湿度的变化较大的环境下使用。物理量测定装置20较理想也考虑到了对该使用环境下的温度、湿度的变化的应对和对尘埃、污染物质等的应对。此外，物理量测定装置20安装在受到来自内燃机10的发热的影响的进气管上。因此，内燃机10的发热经由主通道22即进气管而传递至物理量测定装置20。物理量测定装置20是通过与被测量气体进行传热来测定被测量气体的流量，因此尽可能抑制来自外部的热的影响就比较重要。

像以下说明的那样，车辆上搭载的物理量测定装置20不是仅仅解决发明要解决的问题一栏中记载的问题、取得发明的效果一栏中记载的效果。像以下说明的那样，物理量测定装置20充分考虑了上述各种问题、解决了产品上寻求解决的各种问题、取得了各种效果。

物理量测定装置20所解决的具体问题、取得的具体效果将在以下实施方式相关的记载中进行说明。

图2是图1所示的物理量测定装置20的主视图。图3是卸下了图2所示的物理量测定装置20的盖罩202的状态的主视图。另外，在图3中，省略了密封电路基板207的密封材料的图示。

物理量测定装置20从主通道22的通道壁上设置的安装孔插入至主通道22内部来加以利用。物理量测定装置20具备壳体201和安装在壳体201上的盖罩202。壳体201是通过对合成树脂材料进行注塑来构成的，盖罩202例如由板状构件构成，所述板状构件由铝合金等导电性材料构成。盖罩202形成为薄板状，具有宽大平坦的冷却面。

壳体201具有凸缘201f、连接器201c以及测量部201m，所述凸缘201f固定在主通道22即进气体上，所述连接器201c从凸缘201f突出而从进气体露出至外部，以进行与外部设备的电性连接，所述测量部201m以从凸缘201f朝主通道22的中心突出的方式延伸。

凸缘201f例如具有由规定板厚构成的俯视大致矩形状，在角部具有贯通孔。凸缘201f例如在角部的贯通孔中插通固定螺钉并旋入至主通道22的螺孔中，由此固定在主通道22上。

连接器201c例如在其内部设置有4根外部端子和修正用端子。外部端子是用于输出物理量测定装置20的测量结果即流量、温度等物理量的端子以及用于供给物理量测定装置20进行动作用的直流电的电源端子。修正用端子是用于进行生产出的物理量测定装置20的测量、求各物理量测定装置20相关的修正值并在物理量测定装置20内部的存储器中存储修正值的端子。

测量部201m呈从凸缘201f朝主通道22的中心方向延伸的薄长形状，具有宽大的正面221和背面以及狭窄的一对侧面即上游端面223和下游端面224。测量部201m例如从主通道22上设置的安装孔插入至内部，使凸缘201f抵接至主通道22并利用螺钉固定在主通道22上，由此，经由凸缘201f固定在主通道22上。

在已将物理量测定装置20安装在主通道22上的状态下，测量部201m从主通道22的内壁朝主通道22的中心轴22a突出。并且，正面221和背面沿主通道22的中心轴22a平行配置，测量部201m的狭窄的上游端面223和下游端面224中的测量部201m短边方向一侧的上游端面223以朝向主通道22上游侧的方式配置，测量部201m短边方向另一侧的下游端面224以朝向主通道22下游侧的方式配置。

测量部201m的正面221沿短边方向从上游端面223到下游端面224是平坦的。另一方面，测量部201m的背面的下游端面224侧的角部被倒角，并且，随着从短边方向中间位置移动到下游端面224，向逐渐接近正面的方向倾斜。由此，测量部201m的截面形状成为所谓的流线型。因此，能够将从主通道22的上游流动来的被测量气体2沿着测量部201m的正面221和背面顺畅地向下游引导，能够减小测量部201m对被测量气体2的流体阻力。

测量部201m的突出方向的端部形成为台阶状，在将物理量测定装置20安装于主通道22的状态下，测量部201m具有主通道22的上游侧的下表面226和主通道22的下游侧的下表面227。测量部201m被配置成，下游侧的下表面227比上游侧的下表面226向突出方向突出，连接上游侧的下表面226与下游侧的下表面227之间的阶差面228朝向主通道22的上游侧。

另外，测量部201m在与凸缘201f相反的一侧，在比上游侧的下表面226突出的顶端部201t的阶差面228上开口设置有入口231，该入口231用于将吸入空气等被测量气体2的一部分引入测量部201m内的副通道。而且，在测量部201m的顶端部201t的下游端面224上开口设置有第1出口232和第2出口233，该第1出口232和第2出口233用于使进入测量部201m内的副通道的被测量气体2返回到主通道22。

也就是说，测量部201m具有朝向主通道22中的被测量气体2的流动方向的上游侧配置的作为第1壁部的上游端面223。另外，测量部201m具有顶端部201t的阶差面228作为第2壁部，该第2壁部在相较于作为第1壁部的上游端面223而言靠主通道22中的被测量气体2的流动方向的下游侧的位置、朝向被测量气体2的流动方向的上游侧配置。在该顶端部201t的阶差面228上开设有副通道的入口231。

物理量测定装置20中，副通道的入口231设置在从凸缘201f朝主通道22的中心方向延伸的测量部201m的顶端部201t，因此可以将与远离内壁面的中央部接近的部分的气体而不是主通道22的内壁面附近的气体导入至副通道。因此，物理量测定装置20可以测定远离主通道22内壁面的部分的气体的流量，从而能抑制热等的影响造成的测量精度的降低。

在主通道22的内壁面附近，容易受到主通道22温度的影响，成为被测量气体2的温度不同于气体原本的温度的状态，与主通道22内的主气体的平均状态不一样。尤其是在主通道22为发动机的进气体的情况下，大多会受到来自发动机的热的影响而维持在高温。因此，主通道22内壁面附近的气体大多比主通道22原本的气温高，导致测量精度降低。此外，主通道22内壁面附近的流体阻力大，流速比主通道22的平均流速低。因此，若将主通道22内壁面附近的气体作为被测量气体2导入至副通道，则有因流速低于主通道22的平均流速而导致测量误差之虞。

由于物理量测定装置20是在从凸缘201f朝主通道22的中央延伸的薄长的测量部201m的顶端部201t设置入口231，因此能减少与主通道22内壁面附近的流速降低存在关系的测量误差。此外，物理量测定装置20不仅在从凸缘201f朝主通道22的中央延伸的测量部201m的顶端部201t设置有入口231，还在测量部201m的顶端部201t设置有副通道的第1出口232及第2出口233，因此能进一步减少测量误差。

物理量测定装置20中，测量部201m呈沿从主通道22外壁去往中央的轴长长地延伸的形状，而上游端面223及下游端面224的宽度比正面221的宽度窄，使得测量部201m呈板状形状。由此，对于被测量气体2而言，物理量测定装置20可以将流体阻力抑制在较小值。

测量部201m中设置有用于形成副通道234的副通道槽250和用于收容电路基板207的电路室235。电路室235和副通道槽250凹设在测量部201m正面，且分开配置在测量部201m短边方向一侧和另一侧。电路室235配置在主通道22中的被测量气体2的流动方向上游侧的位置，副通道234相较于电路室235而言配置在主通道22中的被测量气体2的流动方向下游侧的位置。再者，在主通道22中的被测量气体2的流动方向上，将电路室235的上游侧壁部的上游侧那一面设为测量部201m的上游端面223，由此能节省空间。

副通道槽250通过与盖罩202配合来形成副通道234。副通道234沿测量部201m的突出方向也就是测量部201m的长边方向延伸设置。形成副通道234的副通道槽250具有第1副通道槽251和在第1副通道槽251的途中分支的第2副通道槽252。

第1副通道槽251形成为跨及测量部201m的顶端部201t的阶差面228上开设的入口231与测量部201m的顶端部201t的下游端面224上开设的第1出口232之间而沿测量部201m的短边方向延伸。入口231以朝向主通道22中的被测量气体2的流动方向上游侧的方式开设。第1副通道槽251与盖罩202之间形成从入口231沿主通道22的中心轴22a延伸而到达第1出口232的第1副通道234a。

第1副通道234a从入口231导入在主通道22内流动的被测量气体2，并将该导入的被测量气体2从第1出口232送回至主通道22。第1副通道234a从入口231起沿主通道22内的被测量气体2的流动方向延伸而连接到第1出口232。第1副通道234a在入口231与第1出口232之间具有分支部236。

分支部236在沿主通道22的中心轴22a延伸的第1副通道234a中，在顺流时的被测量气体2的上游侧设置在入口231附近。此处，被测量气体2在顺流时像图1所示那样从空气滤清器21朝内燃机10沿主通道22的中心轴22a流动。在主通道22中流动的被测量气体2在顺流时从入口231导入至第1副通道234a，在第1副通道234a内朝第1出口232流动，同时从分支部236流入至第2副通道234b。

第2副通道槽252在第1副通道槽251的途中位置朝测量部201m的基端部即凸缘201f分支，沿测量部201m的长边方向也就是与主通道22的中心轴22a交叉的方向例如与中心轴22a大致正交的方向延伸。

进而，第2副通道槽252在测量部201m的凸缘201f附近朝顶端部201t例如作U字形或圆弧状弯曲而折返，沿测量部201m的长边方向也就是与主通道22的中心轴22a交叉的方向例如与中心轴22a大致正交的方向延伸。

第2副通道槽252最终以朝测量部201m的下游端面224例如作圆弧状弯曲的方式弯折而连接到第2出口233。第2出口233以朝向主通道22中的被测量气体2的流动方向下游侧的方式开设。第2出口233具有与第1出口232大致相同或大一些的开口面积，形成于第1出口232测量部201m的长边方向的基端部侧、与第1出口232相邻的位置。第2副通道槽252与盖罩202之间形成从第1副通道234a朝凸缘201f分支而到达第2出口233的第2副通道234b。

第2副通道234b使从第1副通道234a分支流入的被测量气体2通过而从第2出口233送回至主通道22。第2副通道234b具有沿测量部201m的长边方向往返的路径。更详细而言，第2副通道234b例如具有直线状的上游部237、圆弧状或U字形的弯曲部238以及直线状的下游部239。

上游部237例如从第1副通道234a的分支部236分支而沿与主通道22的中心轴22a交叉的方向呈大致直线状笔直地延伸。上游部237例如朝与主通道22的中心轴22a大致正交的方向也就是从第1副通道234a的分支部236去往凸缘201f的方向延伸。

弯曲部238例如在凸缘201f附近连接于上游部237的下游侧端部，以朝主通道22的中心轴22a折返的方式弯曲。弯曲部238例如具有圆弧状或U字形的形状，以使第2副通道234b朝反方向作180度折返的方式弯曲。

下游部239例如在凸缘201f附近连接于弯曲部238的下游侧端部，朝主通道22的中心轴22a呈大致直线状笔直地延伸。下游部239例如与上游部237大致平行地朝测量部201m的顶端部201t延伸，向第1副通道234a中的分支部236的下游侧延伸。下游部239在顶端部201t的第2出口233附近朝沿着主通道22的中心轴22a的方向弯曲而连接到第2出口233。

第2副通道234b具有弯曲形状。更具体而言，第2副通道234b的上游部237从第1副通道234a的分支部236分支而朝与主通道22的中心轴22a交叉的方向延伸。第2副通道234b的弯曲部238以从上游部237朝主通道22的中心轴22a折返的方式弯曲。第2副通道234b的下游部239从弯曲部238朝主通道22的中心轴22a延伸。由这些上游部237、弯曲部238以及下游部239形成了第2副通道234b的弯曲形状。

再者，虽然省略了图示，但例如也可省略第2出口233、使第2副通道234b的下游部239连接至第1副通道234a的分支部236的下游侧而使第2副通道234b合流到第1副通道234a。

第2副通道234b例如在上游部237配置有流量传感器205。

更详细而言，流量传感器205在第2副通道234b的上游部237配置在第1副通道234a与弯曲部238的中间部。第2副通道234b具有上述那样的弯曲形状，由此，能确保通道长度更长，在主通道22内的被测量气体2产生了脉动的情况下，可以减小对流量传感器205的影响。

根据上述构成，可以沿测量部201m的突出方向即长边方向形成副通道234，从而能确保副通道234的长度足够长。由此，物理量测定装置20可以具备足够长度的副通道234。因而，物理量测定装置20可以在将流体阻力抑制在较小值的同时以高精度测量被测量气体2的物理量。

由于第1副通道234a从入口231沿测量部201m的短边方向也就是主通道22的中心轴22a延伸而到达第1出口232，因此可以使从入口231侵入到第1副通道234a内的尘埃等异物直接从第1出口232排出。由此，能够抑制异物侵入至第2副通道234b，从而抑制对第2副通道内234b配置的流量传感器205产生影响。

第1副通道234a的入口231和第1出口232当中，入口231一方具有比第1出口232大的开口面积。通过使入口231的开口面积大于第1出口232，可以将流入到第1副通道234a的被测量气体2也可靠地引导至在第1副通道234a的途中分支出去的第2副通道234b。

在第1副通道槽251的入口231附近，在测量部201m的长边方向上的入口231的中央位置设置有突起部253。突起部253在测量部201m的长边方向上将入口231的大小二等分，二等分后的各入口231的开口面积小于第1出口232及第2出口233的开口面积。突起部253将可能从入口231侵入至第1副通道234a的异物的大小限制在仅比第1出口232及第2出口233小的物体上，可以防止第1出口232或第2出口233被异物堵住。

电路基板207收容在设置于测量部201m的短边方向一侧的电路室235内。电路基板207具有沿测量部201m的长边方向延伸的长方形的形状，在其表面安装有芯片封装件208、压力传感器204、温湿度传感器206以及进气温度传感器203。电路基板207具有对所有传感器通用的搭载部，对于各种传感器的安装图案可以通用。电路基板207的表面例如与在主通道22中流动的被测量气体2大致平行地配置。由此，能够实现测量部201m的薄型化，可以减少在主通道22中流动的被测量气体2的压力损失。

芯片封装件208安装在电路基板207上。芯片封装件208上例如安装有流量传感器205、驱动流量传感器205的电子零件即LSI，并借助传递模塑进行了密封。安装芯片封装件208以流量传感器205配置在第2副通道234b内的方式、以芯片封装件208的一部分从电路基板207突出到第2副通道234b内的状态安装在电路基板207的长边方向的中央位置。

芯片封装件208跨及副通道234与电路室235之间配置。由此，电路室235与副通道234得以分离，去往芯片封装件208上配置的流量传感器205的气流由副通道234的形状控制速度。因此，成为副通道234内没有妨碍被测量气体2流动的障碍物的构成，可以向流量传感器205供给被测量气体2的稳定流动。因而，可以在维持流量传感器的流速灵敏度、噪声性能、脉动特性的同时将测量部201m小型化。

再者，流量传感器205并非一定要设置在芯片封装件208上。例如，也可使电路基板207的一部分突出而将流量传感器205配置在副通道234内，也可借助板状的支承体将电路基板207上安装的流量传感器205配置在副通道234内。

流量传感器205与LSI可一体形成于同一半导体元件上，也能以不同半导体元件的形式形成。流量传感器205以至少表面的流量测量部露出的方式借助树脂进行了密封。虽然对在芯片封装件208上设置LSI的结构进行了说明，但也可设为在电路基板207上搭载LSI的结构。在芯片封装件208上设置LSI的优点在于，可不在电路基板207上搭载LSI，因此有助于电路基板207的小型化。

芯片封装件208具有沿第2副通道234b上游部处的被测量气体2的流动方向延伸的凹槽，流量传感器205配备在该凹槽的底部。芯片封装件208的凹槽具有从在第2副通道234b上游部流动的被测量气体2的流动方向上的两端部朝中央部逐渐缩窄宽度的颈缩形状，流量传感器205配置在宽度最窄的中央部。借助该颈缩形状，在副通道234中流动的被测量气体2得到整流，可以减小噪声的影响。

压力传感器204安装在芯片封装件208的电路基板207的长边方向基端部侧，温湿度传感器206安装在芯片封装件208的电路基板207的长边方向顶端侧。并且，电路基板207的表面连接有进气温度传感器203的引线。进气温度传感器203以如下方式进行安装：在温湿度传感器206的电路基板207的长边方向顶端侧的位置连接引线，传感器主体203b配置在从电路基板207沿长边方向超出而露出到测量部201m外部的位置。

进气温度传感器203配置在测量部201m的凸缘201f侧上游端面223与顶端部201t的阶差面228之间。进气温度传感器203安装在电路基板207上，以露出到测量部201m之外的方式设置。进气温度传感器203由轴向引线零件构成，所述轴向引线零件具有圆柱状的传感器主体和从传感器主体的轴向两端部朝相互离开的方向突出的一对引线。测量部201m上设置有用于保护进气温度传感器203的护罩202a。

测量部201m上，沿其长边方向从基端部侧朝顶端部侧(朝测量部201m的突出方向)依序配置有(1)压力传感器204、(2)流量传感器205、(3)温湿度传感器206、(4)进气温度传感器203。压力传感器204测定被测量气体2的压力，流量传感器205测定被测量气体2的流量。温湿度传感器206测定被测量气体2的湿度，进气温度传感器测定被测量气体2的温度。

图4是沿着在主通道22中流动的被测量气体2的主流方向的截面中的图3所示的芯片封装件208的截面图。图5是图4所示的芯片封装件208的引线框208f、流量传感器205、流路形成构件209的示意截面图。图6是图5所示的引线框208f和流路形成构件209的俯视图。另外，在图5中，省略了密封引线框208f、流量传感器205以及流路形成构件209的树脂208r的图示。

如上所述，流量传感器205安装在芯片封装件208上，配置在构成物理量测定装置20的壳体201的测量部201m上设置的第2副通道234b的上游部237上。流量传感器205具有半导体基板205s和设置在该半导体基板205s上的隔膜205d。

隔膜205d是设置在半导体基板205s上的薄膜状的部分。隔膜205d例如通过在与安装有流量传感器205的引线框208f的安装面f1对置的半导体基板205s的一个面形成具有开口的凹状的空洞部205c而设置。隔膜205d是与引线框208f的安装面f1相反侧的半导体基板205s的表层部的一部分，是半导体基板205s的表层部的一部分在空洞部205c露出的薄膜状的部分。

流量传感器205在与半导体基板205s的空洞部205c相反侧的隔膜205d的表面具备省略图示的发热电阻体、感温电阻体、固定电阻、多个电极板等。更具体而言，流量传感器205例如是在被测量气体2的流动方向上，在发热电阻体的两侧具有一对感温电阻体，基于这一对感温电阻体的温度差来测定空气的流量的热式空气流量计。

本实施方式的物理量测定装置20的最大特征在于以下结构。物理量测定装置20具备作为热式空气流量传感器的流量传感器205、和防止该流量传感器205的隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密闭的通气流路210。另外，物理量测定装置20具备：引线框208f，其具有安装有流量传感器205的安装面f1；流路形成构件209，其配置在该引线框208f的与安装面f1相反的背面f2上。通气流路210由设置于引线框208f并与空洞部205c连通的第1贯通孔211、设置于引线框208f并在安装面f1开口的第2贯通孔212、和划定于引线框208f和流路形成构件209之间并连接第1贯通孔211和第2贯通孔212的连接流路213形成。

连接流路213例如如图6所示，具有连接第1贯通孔211和第2贯通孔212的多个流路。更具体地说，连接流路213例如具有多个纵流路213a和多个横流路213b。纵流路213a在沿着第1贯通孔211与第2贯通孔212之间的最短路径的纵向LD上延伸。横流路213b沿横截纵流路213a的横向CD延伸，连接相邻的纵流路213a。

在图6所示的例子中，纵流路213a从连接流路213的纵向LD的一端到另一端在纵向LD上连续。另外，在纵向LD的一端和另一端设置的横流路213b，从连接流路213的横向CD的一端到另一端在横向CD上连续，分别与第1贯通孔211和第2贯通孔212连通。另一方面，在这些纵向LD的两端的横流路213b之间设置的多个横流路213b的一端和另一端与相邻的一个纵流路213a和另一个纵流路213a连接。而且，由在纵向LD上排列的多个横流路213b构成的横流路213b的各列，在横向CD上相邻的列彼此的横流路213b错开配置，多个横流路213b交错配置。

即，在图6所示的例子中，配置在纵向LD的两端的一对横流路213b之间，在横向CD上相邻的横流路213b彼此配置在纵向LD上错开的位置。连接流路213例如具有在横向CD上排列的4条纵流路213a、在纵向LD的两端在横向CD上连续的2条横流路213b、和在这2条横流路213b之间在纵向LD上排列的横流路213b的各列中的分别14条横流路213b。

换言之，在图6所示的例子中，连接流路213具有交错状配置的3列共计42条横流路213b、在横向CD上连续的2条横流路213b、和通过这44条横流路213b连接的4条纵流路213a。另外，图6所示的纵流路213a和横流路213b的数量和配置是一个例子，没有特别限定。

另外，在图5所示的例子中，连接流路213由设置在引线框208f上的槽208g和封闭该槽208g的开口的流路形成构件209划定。槽208g例如通过对引线框208f进行冲压加工而形成为50[μm]以上的深度。槽208g的截面形状例如为楔形或三角形。

流路形成构件209例如具有树脂片209a和配置在该树脂片209a的表面上的粘接层209b。更具体而言，流路形成构件209例如是具有200℃以上的耐热性的聚酰亚胺带或Kapton(注册商标)带。树脂片209a的厚度例如约为50[μm]，粘接层209b的厚度例如约为20[μm]。

另外，虽然省略了图示，但连接流路213例如也可以由设置于流路形成构件209的槽和封闭该槽的开口的引线框208f划定。在这种情况下，流路形成构件209的原材料例如可以使用具有200[℃]以上的耐热性的金属、耐热玻璃、陶瓷或耐热树脂等。在这种情况下，流路形成构件209例如可以通过粘接剂固定在引线框208f上。另外，流路形成构件209可以根据原材料选择焊接、铆接、铆合、熔敷等相对于引线框208f的适当的固定方法。

引线框208f在安装面f1上不仅安装有流量传感器205，还安装有例如LSI等电子零件208e。流量传感器205和电子零件208e例如通过引线接合连接。流量传感器205和电子零件208e例如通过管芯附接膜208d安装在引线框208f的安装面f1上。

管芯附接膜208d在对应于引线框架208f的第1贯通孔211的位置处具有贯通孔214。贯通孔214将流量传感器205的空洞部205c和引线框208f的第1贯通孔211连接并连通。即，在图5所示的例子中，通气流路210由管芯附接膜208d的贯通孔214、引线框208f的第1贯通孔211、引线框208f与流路形成构件209之间的连接流路213、和引线框208f的第2贯通孔212形成。

以下，对本实施方式的物理量测定装置20的作用进行说明。

如上所述，本实施方式的物理量测定装置20例如配置在作为内燃机控制系统1的进气体的主通道22中，测量包含在主通道22中流动的吸入空气即被测量气体2的流量的物理量。被测量气体2经由设置在物理量测定装置20的测量部201m上的入口231，从主通道22流入物理量测定装置20的副通道234。

从物理量测定装置20的测量部201m的入口231流入副通道234的被测量气体2的一部分通过第1副通道234a，从测量部201m的第1出口232返回到主通道22。由此，能够将被测量气体2中含有的尘埃等异物直接从第1出口232排出。另外，从物理量测定装置20的测量部201m的入口231流入副通道234的被测量气体2的另一部分，在分支部236从第1副通道234a分支，流入第2副通道234b的上游部237，通过流量传感器205。

如上所述，流量传感器205是具有半导体基板205s和设置在该半导体基板205s上的隔膜205d的热式空气流量传感器。流量传感器205基于在被测量气体2的流动方向上配置在发热电阻体的两侧的一对感温电阻体的温度差，测定作为被测量气体2的空气的流量。这里，如上所述，本实施方式的物理量测定装置20具有以下特征。

物理量测定装置20具备作为热式空气流量传感器的流量传感器205、和防止该流量传感器205的隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密闭的通气流路210。另外，物理量测定装置20具备：引线框208f，其具有安装有流量传感器205的安装面f1；以及流路形成构件209，其配置在该引线框208f的与安装面f1相反的背面f2上。通气流路210由设置于引线框208f并与空洞部205c连通的第1贯通孔211、设置于引线框208f并在安装面f1开口的第2贯通孔212、和划定于引线框208f和流路形成构件209之间并连接第1贯通孔211和第2贯通孔212的连接流路213形成。

即，本实施方式的物理量测定装置20与经由支承构件将半导体元件安装在引线框上的以往的热式空气流量传感器不同，流量传感器205直接安装在引线框208f的安装面f1上。由此，与以往的热式空气流量传感器相比，能够提高引线框208f的安装面f1与流量传感器205的隔膜205d之间的尺寸精度。由此，能够将面向配置有发热电阻体及热敏电阻体等的隔膜205d的测量面的流路截面积的节流正确地节流为规定的流路截面积。因此，根据本实施方式，能够提高物理量测定装置20的流量传感器205对被测量气体2的流量的测定精度。

另外，本实施方式的物理量测定装置20，通过通气流路210，形成有将流量传感器205的隔膜205d的背面侧的空洞部205c和其外侧的面对引线框208f的安装面f1的空间连接的空气的流路。由此，能够防止作为热式空气流量传感器的流量传感器205的隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密封，能够抑制空洞部205c内的空气压的变动。

更具体地说，如果流量传感器205的空洞部205c的外侧的隔膜205d的测量面侧的空气的压力比空洞部205c内的空气的压力高，则隔膜205d向空洞部205c的内侧弯曲，空洞部205c的容积减少。于是，空洞部205c内的空气的一部分通过引线框208f的第1贯通孔211、引线框208f与流路形成构件209之间的连接流路213、以及引线框208f的第2贯通孔212，向空洞部205c的外部的空间放出。

另外，若流量传感器205的空洞部205c的外侧的隔膜205d的测量面侧的空气的压力比空洞部205c内的空气的压力低，则隔膜205d向空洞部205c的外侧弯曲，空洞部205c的容积增加。于是，空洞部205c的外部空间的空气通过引线框208f的第2贯通孔212、引线框208f和流路形成构件209之间的连接流路213、以及引线框208f的第1贯通孔211，被导入空洞部205c内。如上所述，空洞部205c内的空气压的变动被抑制。

因此，根据本实施方式，能够提供一种物理量测定装置20，与以往相比能够提高作为热式空气流量传感器的流量传感器205的测定精度，并且能够防止隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密封。

另外，在本实施方式的物理量测定装置20中，如图6所示，连接流路213具有连接引线框208f的第1贯通孔211和第2贯通孔212的多个流路。

根据该结构，即使例如槽208g的一部分被流路形成构件209的粘接层209b填埋等、连接流路213的多个流路的一部分闭塞，也能够经由未闭塞的其他流路将流量传感器205的空洞部205c与外部空间连接。因此，根据本实施方式，能够提供能够更可靠地防止隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密封的物理量测定装置20。

另外，在本实施方式的物理量测定装置20中，连接流路213具有多个纵流路213a和多个横流路213b。纵流路213a在沿着第1贯通孔211与第2贯通孔212之间的最短路径的纵向LD上延伸。横流路213b沿横截纵流路213a的横向CD延伸，连接相邻的纵流路213a。

根据该结构，通过纵流路213a，以更短的距离连接引线框208f的第1贯通孔211和第2贯通孔212，能够降低通气流路210的流路阻力。因此，能够更可靠地抑制空洞部205c内的空气压的变动。

另外，在引线框208f的背面f2具有槽208g的情况下，在引线框208f的背面f2上，由纵流路213a和横流路213b包围的多个岛状部分散形成在整个连接流路213上。通过利用该引线框208f的背面f2的多个岛状部支承流路形成构件209，例如能够防止连接流路213被流路形成构件209的粘接层209b闭塞。

同样，在流路形成构件209在与引线框208f的背面f2相对的表面具有划定连接流路213的槽的情况下，在流路形成构件209的表面形成与图6所示的引线框208f的岛状部相同的多个岛状部。通过该流路形成构件209的表面的多个岛状部，例如支承将流路形成构件209粘接在引线框208f的背面f2上的粘接层，由此能够防止连接流路213被该粘接层闭塞。

进而，即使连接流路213的任意一个纵流路213a的一部分闭塞而形成闭塞部分，也通过连接在该闭塞部分的纵向LD的前后的横流路213b和该闭塞部分的相邻的纵流路213a，形成绕过该闭塞部分的流路。因此，根据本实施方式，能够提供能够更可靠地防止隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密封的物理量测定装置20。

另外，在本实施方式的物理量测定装置20中，纵流路213a分别从连接流路213的纵向LD的一端到另一端连续。

根据该结构，通过纵流路213a，以更短的距离连接引线框208f的第1贯通孔211和第2贯通孔212，能够降低通气流路210的流路阻力。因此，能够更可靠地抑制空洞部205c内的空气压的变动。

另外，在本实施方式的物理量测定装置20中，在横向CD上相邻的横流路213b配置在纵向LD上错开的位置上。

通过该结构，在连接流路213的纵向LD上排列的横流路213b的多个列中，能够将横向CD上相邻的列彼此的横流路213b交错状地错开配置。换言之，在由纵流路213a和横流路213b包围并沿纵向LD排列的岛状部的多个列中，能够将沿横向CD相邻的列彼此的岛状部交错状地错开配置。

由此，能够缩短横向CD上的各个横流路213b的长度。另外，可以在各个横流路213b的一端和另一端配置岛状部。由此，能够降低各个横流路213b的流路阻力，并且能够更可靠地防止各个横流路213b的闭塞。因此，根据本实施方式，能够提供一种能够更可靠地抑制隔膜205d的背面侧的空洞部205c的空气压的变动，并且能够更可靠地防止空洞部205c的密封的物理量测定装置20。

另外，在本实施方式的物理量测定装置20中，连接流路213由设置在引线框208f上的槽208g和封闭该槽208g的开口的流路形成构件209划定。

根据该结构，能够通过例如冲压加工在引线框208f上容易地形成槽208g。另外，不需要对流路形成构件209形成用于形成连接流路213的槽，能够简化流路形成构件209的结构。由此，能够使用例如聚酰亚胺带等具有树脂片209a和配置在该树脂片209a的表面上的粘接层209b的流路形成构件209。

另外，在本实施方式的物理量测定装置20中，流路形成构件209具有树脂片209a和配置在该树脂片209a的表面上的粘接层209b。

根据该结构，仅通过经由粘接层209b将流路形成构件209粘贴在引线框208f的背面f2上，就能够在引线框208f与流路形成构件209之间划定连接流路213。因此，能够简化物理量测定装置20的制造工序而提高生产率，并且能够降低制造成本。

另外，在通过传递模塑来成型芯片封装件208时，能够通过流路形成构件209提高流量传感器205的尺寸精度。更具体地说，将在安装面f1上安装有流量传感器205、在背面f2上配置有流路形成构件209的引线框208f配置在模具内，在对密封芯片封装件208的树脂208r进行成型时，流路形成构件209作为缓冲材料起作用。由此，能够高精度地成型芯片封装件208的树脂208r。因此，能够将面向流量传感器205的隔膜205d的测量面的流路截面积的节流正确地节流为规定的流路截面积。因此，根据本实施方式，能够提高物理量测定装置20的流量传感器205对被测量气体2的流量的测定精度。

如上所述，根据本实施方式，能够提供一种物理量测定装置20，与以往相比能够提高作为热式空气流量传感器的流量传感器205的测定精度，并且能够防止隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密封。

另外，本公开所涉及的物理量测定装置并不限定于本实施方式的物理量测定装置20的结构。以下，参照图7A至图7D，对本实施方式的物理量测定装置20的变形例进行说明。图7A～图7D分别是表示图6所示的引线框208f与流路形成构件209之间的连接流路213的变形例1～变形例4的俯视图。

在图7A所示的变形例1的物理量测定装置中，横流路213b从连接流路213的横向CD的一端连续到另一端。

根据该结构，能够利用更短的横流路213b连接多个纵流路213a，能够降低通气流路210的流路阻力。因此，即使在纵流路213a上形成闭塞部，也能够降低绕过该闭塞部的迂回流路的流路阻力，能够更可靠地抑制空洞部205c内的空气压的变动。

另外，在图7A所示的变形例1的物理量测定装置中，在纵向LD上相邻的纵流路213a配置在横向CD上错开的位置上。

根据该结构，能够防止引线框208f的变形，提高流量传感器205的尺寸精度，提高流量传感器205的测定精度。更具体地说，例如在引线框208f上通过冲压加工形成槽208g，通过槽208g和流路形成构件209划定连接流路213。在这种情况下，能够防止槽208g在纵向LD上连续，能够抑制引线框208f在横向CD上的翘曲。

另外，与图6所示的实施方式同样，在连接流路213的横向CD上排列的纵流路213a的多列中，能够将纵向LD上相邻的列彼此的纵流路213a交错状地错开配置。换言之，在由纵流路213a和横流路213b包围并在横向CD上排列的岛状部的多个列中，能够将在纵向LD上相邻的列彼此的岛状部交错状地错开配置。

由此，能够缩短纵向LD上的各个纵流路213a的长度。另外，可以在各个纵流路213a的一端和另一端配置岛状部。由此，能够降低各个纵流路213a的流路阻力，并且能够更可靠地防止各个纵流路213a的闭塞。因此，根据本变形例的物理量测定装置，也能够起到与上述实施方式的物理量测定装置20相同的效果。

在图7B所示的变形例2的物理量测定装置中，纵流路213a从连接流路213的纵向LD的一端连续到另一端。另外，横流路213b从连接流路213的横向CD的一端到另一端连续。即，在图7B所示的变形例2的物理量测定装置中，连接流路213具有由多个纵流路213a和多个横流路213b形成的格子状的流路。

根据该结构，能够利用更短的多个纵流路213a连接第1贯通孔211和第2贯通孔212之间，能够降低连接流路213的流路阻力。另外，能够利用更短的横流路213b连接多个纵流路213a之间，能够降低连接流路213的流路阻力。进而，通过由纵流路213a和横流路213b包围的岛状部，能够抑制连接流路213的闭塞。因此，根据本变形例的物理量测定装置，能够起到与上述实施方式的物理量测定装置20相同的效果。

在图7C所示的变形例3的物理量测定装置中，连接流路213具有三条纵流路213a和连接这三条纵流路213a的纵向LD的两端的两条横流路213b。另外，在图7D所示的变形例4的物理量测定装置中，连接流路213具有连接引线框208f的第1贯通孔211和第2贯通孔212的单一的纵流路213a。

根据这些结构，与上述实施方式的物理量测定装置20同样，能够提供一种与以往相比能够提高流量传感器205的测定精度，并且能够防止隔膜205d的背面侧的空洞部205c的密封的物理量测定装置。

以上，使用附图详细叙述了本公开所涉及的物理量测定装置的实施方式及其变形例，但具体的结构并不限定于这些实施方式及其变形例，即使有不脱离本公开的主旨的范围内的设计变更等，这些也包含在本公开中。

符号说明

20物理量测定装置

205流量传感器(热式空气流量传感器)

205c空洞部

205d隔膜

208f引线框

208g槽

209流路形成构件

209a树脂片

209b粘接层

210通气流路

211第1贯通孔

212第2贯通孔

213连接流路

213a纵流路

213b横流路

CD横向

f1安装面

f2背面

LD纵向。

Claims (10)

1.一种物理量测定装置，其具备热式空气流量传感器和防止该热式空气流量传感器的隔膜的背面侧的空洞部被密闭的通气流路，所述物理量测定装置的特征在于，具备：

引线框，其具有安装有所述热式空气流量传感器的安装面；以及

流路形成构件，其配置在该引线框的与所述安装面相反的背面，

所述通气流路由以下部分形成：

第1贯通孔，其设置在所述引线框上，与所述空洞部连通；

第2贯通孔，其设置在所述引线框上，在所述安装面上开口；以及

连接流路，其划定在所述引线框和所述流路形成构件之间，连接所述第1贯通孔和所述第2贯通孔。

2.根据权利要求1所述的物理量测定装置，其特征在于，

所述连接流路具有连接所述第1贯通孔和所述第2贯通孔的多个流路。

3.根据权利要求2所述的物理量测定装置，其特征在于，

所述连接流路具有：在沿着所述第1贯通孔与所述第2贯通孔之间的最短路径的纵向上延伸的多个纵流路、和在横截该纵流路的横向上延伸并连接相邻的所述纵流路的多个横流路。

4.根据权利要求3所述的物理量测定装置，其特征在于，

所述纵流路从所述连接流路的所述纵向的一端到另一端连续。

5.根据权利要求3所述的物理量测定装置，其特征在于，

所述横流路从所述连接流路的所述横向的一端到另一端连续。

6.根据权利要求4所述的物理量测定装置，其特征在于，

在所述横向上相邻的所述横流路配置在沿所述纵向错开的位置上。

7.根据权利要求5所述的物理量测定装置，其特征在于，

在所述纵向上相邻的所述纵流路配置在沿所述横向错开的位置上。

8.根据权利要求1所述的物理量测定装置，其特征在于，

所述连接流路由设置在所述引线框上的槽和封闭该槽的开口的所述流路形成构件划定。

9.根据权利要求8所述的物理量测定装置，其特征在于，

所述流路形成构件具有树脂片和配置在该树脂片的表面上的粘接层。

10.根据权利要求1所述的物理量测定装置，其特征在于，

所述连接流路由设置在所述流路形成构件上的槽和封闭该槽的开口的所述引线框划定。

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