JP2021050943A - 物理量計測装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】センシング素子の接続にポッティング樹脂を用いても回路基板の大型化を抑制可能な物理量計測装置を提供する。【解決手段】物理量計測装置10は、被計測流体が流れる主通路2Aに配置されるハウジング20と、被計測流体の物理量を検出するセンシング素子40と、ハウジング20に配置されてセンシング素子40が実装される回路基板30と、を備える。物理量計測装置10は、回路基板30およびセンシング素子40の電気的な接続部を保護するポッティング樹脂と、回路基板30におけるセンシング素子40が実装される実装部位の周囲でのポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限する制限部50、60と、を備える。【選択図】図3

Description

本開示は、被計測流体に係る物理量を計測する物理量計測装置に関する。
従来、物理量計測装置として、被計測流体が流れる主通路内に配置されるハウジングを小型化するために、ハウジングに対して回路基板をインサート成形し、当該回路基板の両面に複数のセンシング素子を実装したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2016/121179号
本発明者らは、物理量計測装置において、回路基板とセンシング素子とを接続の強化や回路基板とセンシング素子との電気的な接続部の保護を図るために、当該接続部にポッティング樹脂を充填することを検討している。
本発明者らの検討によると、センシング素子の接続にポッティング樹脂を用いる場合、ポッティング樹脂の濡れ拡がりや濡れ縁のバラツキを考慮して、他の部品をセンシング素子の近くに配置することができず、回路基板の大型化を避けることが難しいことが判った。回路基板の大型化は、物理量計測装置の大型化に繋がることから好ましくない。
本開示は、センシング素子の接続にポッティング樹脂を用いても回路基板の大型化を抑制可能な物理量計測装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、
物理量計測装置であって、
被計測流体が流れる主通路(2A)内に配置されるハウジング(20)と、
前記被計測流体の物理量を検出する少なくとも1つのセンシング素子(40)と、
前記ハウジングに配置されて前記センシング素子が実装される回路基板(30)と、
前記回路基板および前記センシング素子の電気的な接続部を保護するポッティング樹脂(410、430、440)と、
前記回路基板における前記センシング素子が実装される実装部位(330、311、312)の周囲の少なくとも一部に設けられて前記ポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限する制限部(50、60)と、を備える。
これによると、回路基板に設けられる制限部によってポッティング樹脂の濡れ拡がりが制限されるので、ポッティング樹脂の濡れ拡がりや濡れ縁のバラツキに起因する回路基板の大型化が生じない。したがって、本開示の物理量計測装置によれば、センシング素子の接続にポッティング樹脂を用いても回路基板の大型化を抑制することができる。
ここで、「ポッティング樹脂の濡れ拡がり」とは、回路基板に対するポッティング樹脂の濡れ性に応じて変化する濡れ縁の拡がりである。なお、濡れ縁は、ポッティング樹脂のうち回路基板に接する部分の外縁である。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第1実施形態に係る物理量計測装置を空気流れ上流側から見た模式図である。 図1のII−II断面図である。 第1実施形態に係る物理量計測装置の内部構造を示す模式図である。 図3のIV−IV断面図である。 比較例となる物理量計測装置の一部を示す模式的な断面図である。 図3のVI−VI断面図である。 第1実施形態の物理量計測装置の第1変形例を示す模式的な断面図である。 第1実施形態の物理量計測装置の第2変形例を示す模式的な断面図である。 第1実施形態の物理量計測装置の第3変形例を示す模式的な断面図である。 第2実施形態に係る物理量計測装置の一部を示す模式的な断面図である。 第3実施形態に係る物理量計測装置の一部を示す模式的な断面図である。 第4実施形態に係る物理量計測装置の一部を示す模式的な断面図である。 ポッティング樹脂の濡れ拡がりを説明するための説明図である。 第5実施形態に係る物理量計測装置の一部を示す模式的な断面図である。 第5実施形態の物理量計測装置の変形例を示す模式的な断面図である。 第6実施形態に係る物理量計測装置の一部を示す模式的な断面図である。 第6実施形態の物理量計測装置の変形例を示す模式的な断面図である。 第7実施形態に係る物理量計測装置の内部構造を示す模式図である。 第8実施形態に係る物理量計測装置の内部構造を示す模式図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
(第1実施形態)
本実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。本実施形態では、内燃機関を制御する内燃機関制御システムに本開示の物理量計測装置10を適用した例について説明する。本実施形態の物理量計測装置10は、内燃機関に吸入される吸入空気を被計測流体とし、当該被計測流体の物理量を計測する。内燃機関制御システムは、物理量計測装置10の計測結果に応じて、図示しないスロットルバルブの開度を調節して内燃機関に供給される被計測流体の流量を制御する。
図1および図2に示すように、物理量計測装置10は、被計測流体である吸入空気が流れる吸気管2に装着される。吸気管2は、被計測流体が流れる主通路2Aを形成する円筒状の配管である。なお、吸気管2は、円筒状の配管に限らず、例えば、角筒状の配管で構成されていてもよい。
物理量計測装置10は、筐体部を構成するハウジング20を有している。ハウジング20は、少なくとも一部が主通路2Aに配置されている。ハウジング20は、物理量計測装置10を吸気管2に固定するためのフランジ部21、フランジ部21から外部に露出して外部機器との電気的な接続を行うための外部接続部22、フランジ部21から主通路2Aの中心に向けて突出する計測部23を備える。
フランジ部21は、吸気管2に設けられた取付穴に嵌め込まれる。フランジ部21は、その下面側が主通路2Aに露出している。フランジ部21は、その下面側が主通路2Aの熱の影響を受け易い。このため、フランジ部21は、主通路2Aに露出する下面側の部位に、主通路2Aとの間の熱伝達を抑えるための窪み等が設けられていることが望ましい。
外部接続部22は、フランジ部21の上面に設けられてフランジ部21から被計測流体の流れ方向の下流側に向けて突き出ている。外部接続部22は、物理量計測装置10を図示しない内燃機関制御システムの制御装置に接続するものである。外部接続部22を介して物理量計測装置10から外部に計測結果を示す情報が出力される。また、外部接続部22を介して物理量計測装置10を駆動するための電力が供給される。なお、外部接続部22は、被計測流体の流れ方向の下流側に向けて突き出るものに限らず、上流側に向けて突き出るものや上方に向けて突き出るものであってもよい。
計測部23は、空気流れ方向から見た正面の形状が、高さよりも幅が狭い略長方形の形状になっている。計測部23の内側には、被計測流体が流れる流体通路が形成されるとともに、被計測流体の物理量を計測するためのセンシング素子40が内蔵されている。
図2および図3に示すように、計測部23には、主通路2Aを流れる被計測流体の一部が通過する第1副通路24および第2副通路25が形成されている。第1副通路24および第2副通路25は、例えば、ハウジング20の本体に形成された溝部と当該溝部を覆う本体カバーとの協働により形成される。計測部23には、第1副通路24と第2副通路25とを仕切る仕切壁231が設けられている。なお、第1副通路24および第2副通路25は、貫通穴によって形成されていてもよい。
計測部23は、その先端部に、被計測流体の一部を第1副通路24に取り込むための第1入口部24aと、第1副通路24から被計測流体を主通路2Aに戻すための第1出口部24bおよび排出部24cとが形成されている。
第1副通路24は、第1入口部24aから取り込まれた被計測流体が通過する副本通路241と、副本通路241から分岐して副本通路241を流れる被計測流体の一部が通過する副分岐通路242とを含んでいる。
副本通路241は、計測部23の側面の一方側に位置する上流通路部241aと、計測部23の側面の他方側に位置する下流通路部241bと、上流通路部241aと下流通路部241bとを連通させる連通部241cとを有している。
上流通路部241aは、第1入口部24aから被計測流体の流れ方向の下流側に向かって移行し、その途中で副分岐通路242が分岐している。上流通路部241aは、副分岐通路242との分岐部から被計測流体の流れ方向の下流側に向かって移行するにともなって暫時フランジ部21側に近づくように湾曲して、計測部23の下流側の壁面近傍で連通部241cに連通している。すなわち、上流通路部241aは、副分岐通路242から離れるようにカーブする曲り部241dを有している。
連通部241cは、計測部23の厚さ方向(すなわち、図2、図3における紙面垂直方向)に延びている。連通部241cには、回路基板30の突出部33が配置されている。突出部33は、計測部23の仕切壁231を貫通して連通部241cに突き出ている。
下流通路部241bは、第1出口部24bから被計測流体の流れ方向の上流側に向かって移行するにともなって暫時フランジ部21側に近づくように湾曲して、計測部23の上流側の壁面近傍で連通部241cに連通している。
このように構成される副本通路241は、上流通路部241a、連通部241c、下流通路部241bを有することで、第1入口部24aから流入した被計測流体が略一回転した後に、第1出口部24bから排出される。
副分岐通路242は、副本通路241との分岐部と排出部24cとを繋ぐ通路である。副分岐通路242は、副本通路241との分岐部から排出部24cに向けて被計測流体の流れ方向に沿って直線状に延びている。副分岐通路242は、第1入口部24aから第1副通路24に侵入した質量の大きな異物(例えば、水、ダスト、油等)を、副分岐通路242を介して排出部24cに排出するために設けられている。
第1副通路24の通路途中には、センシング素子40の1つを構成する流量検出部41が配置されている。流量検出部41は、第1副通路24のうち曲り部241dを有する副本通路241に配置されている。流量検出部41の詳細については後述する。
また、計測部23は、第1副通路24とフランジ部21との間の中間部に、被計測流体の一部を第2副通路25に取り込むための第2入口部25aと、第2副通路25から被計測流体を主通路2Aに戻すための第2出口部25bとが形成されている。
第2副通路25の第2入口部25aの上流には、センシング素子40の1つを構成する温度検出部42が設けられている。温度検出部42は、主通路2Aを流れる被計測流体の物理量を検出するセンシング素子40の1つを構成する。
温度検出部42は、計測部23に内蔵された回路基板30の表面に設けられている。温度検出部42は、回路基板30の舌片部32に設けられている。温度検出部42は、チップ型の温度センサを有し、回路基板30に対して電気的に接続されている。図示しないが、温度検出部42は、回路基板30との電気的な接続部がポッティング樹脂で被覆されている。ポッティング樹脂は、回路基板30との電気的な接続部に溶融された状態で塗布され、塗布後に固化することで温度検出部42を被覆する。これにより、温度検出部42は、回路基板30との電気的な接続部がポッティング樹脂により保護されている。なお、ポッティング樹脂は、一般的に液状で取扱いができ、常温で固化するものであり、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
第2入口部25aは、温度検出部42の下流側に連続して形成されている。これにより、第2入口部25aから第2副通路25に流れ込む被計測流体は、温度検出部42に接触してから第2入口部25aに流れ込み、温度検出部42に接触した際に温度が検出される。温度検出部42に接触した被計測流体は、そのまま第2入口部25aから第2副通路25に流れ込み、第2副通路25を通過して第2出口部25bから主通路2Aに排出される。
また、第2副通路25の通路途中には、センシング素子40を構成する第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45が配置されている。第2副通路25には、被計測流体の流れ方向の上流側から下流側に向けて湿度検出部45、第1圧力検出部43、第2圧力検出部44が順次配置されている。
第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45は、回路基板30の表面に設けられている。具体的には、第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45は、回路基板30のうち、第2副通路25の第2入口部25aおよび第2出口部25bよりも上方側の領域に配置されている。第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45は、例えば、半田付けにより回路基板30に対して電気的に接続されている。
湿度検出部45は、チップ型の湿度センサを有し、回路基板30に対して電気的に接続されている。図示しないが、湿度検出部45は、回路基板30との電気的な接続部がポッティング樹脂で被覆されている。ポッティング樹脂は、回路基板30との電気的な接続部に溶融された状態で塗布され、塗布後に固化することで湿度検出部45を被覆する。これにより、湿度検出部45は、回路基板30との電気的な接続部がポッティング樹脂により保護されている。なお、ポッティング樹脂は、一般的に液状で取扱いができ、常温で固化するものであり、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
第1圧力検出部43は、湿度検出部45よりも第2圧力検出部44の近くに配置されている。すなわち、第1圧力検出部43および第2圧力検出部44は、回路基板30の本体部31において並んで配置される。第1圧力検出部43および第2圧力検出部44の詳細については後述する。
計測部23は、その内側に、回路基板30がインサート成形により一体に設けられている。図2および図3では、回路基板30を示す部位に対してドット柄のハッチングを付し、回路基板30とハウジング20とを区別している。
ている。なお、実際の回路基板30に対してドット柄が付されているわけではない。
回路基板30は、主通路2Aを流れる被計測流体の種々の物理量を計測するためのセンシング素子40が実装される。図示しないが、回路基板30は、センシング素子40で検出した信号を処理するための回路部を有する。
回路基板30は、計測部23のうちフランジ部21に近い位置に設けられている。回路基板30は、平板形状を有している。回路基板30は、本体部31と、本体部31から被計測流体の流れ方向の上流側に向かって突き出る舌片部32と、本体部31から計測部23の先端側に向けて突き出る突出部33とを有している。
回路基板30は、表面にセンシング素子40が実装され、背面に回路部を構成するマイクロプロセッサ等が実装されている。なお、回路基板30は、背面にセンシング素子40の一部が実装されていてもよい。
本体部31は、平面視での形状が略矩形状になっている。本体部31は、少なくとも一部が第2副通路25に位置付けられている。本体部31は、少なくともセンシング素子40が実装される箇所が第2副通路25に露出している。本体部31には、第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45が実装されている。
舌片部32は、回路基板30の一部を構成するもので、本体部31と一体に構成されている。舌片部32は、第2副通路25の第2入口部25aから被計測流体の流れ方向の上流側に向かって突き出ている。舌片部32には、温度検出部42が実装されている。
ここで、計測部23は、被計測流体の流れ方向上流側に位置する上流壁部に下流側に向かって窪んだ凹部が形成されている。この凹部の内側に第2入口部25aが形成されるとともに、舌片部32が配置されている。
突出部33は、回路基板30の一部を構成するもので、本体部31と一体に構成されている。突出部33は、第1副通路24に位置付けられている。突出部33は、センシング素子40が実装される箇所が第1副通路24に露出している。突出部33には、流量検出部41が実装されている。
流量検出部41は、被計測流体の流量を検出する素子である。流量検出部41としては、例えば、熱流式流量計を採用することができる。なお、流量検出部41は、熱流式流量計以外のものが採用されていてもよい。
流量検出部41は、回路基板30の表面に設けられている。流量検出部41は、回路基板30の突出部33に設けられている。流量検出部41は、ワイヤボンディング等により、回路基板30の突出部33に対して電気的に接続されている。
図4に示すように、流量検出部41は、回路基板30との電気的な接続部411がポッティング樹脂410で被覆されている。ポッティング樹脂410は、回路基板30との電気的な接続部411に溶融された状態で塗布され、塗布後に固化することで流量検出部41の接続部411を被覆する。これにより、流量検出部41は、回路基板30との電気的な接続部411がポッティング樹脂410により保護されている。なお、ポッティング樹脂410は、一般的に液状で取扱いができ、常温で固化するものであり、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
ここで、図5は、本実施形態の比較例となる物理量計測装置CEの流量検出部41近傍を示す模式的な断面図である。比較例の物理量計測装置CEは、平坦な回路基板30への流量検出部41の接続にポッティング樹脂410を用いたものである。この種の物理量計測装置CEは、ポッティング樹脂410の濡れ縁が外側に拡がり易い。また、ポッティング樹脂410の表面張力は、製造時の環境温度の影響を受けるため、ポッティング樹脂410の濡れ拡がりや濡れ縁410aのバラツキが生じ易い。
このため、平坦な回路基板30への流量検出部41の接続にポッティング樹脂410を用いる場合、ポッティング樹脂410の濡れ拡がりや濡れ縁410aのバラツキを考慮して、他の部品を流量検出部41の近くに配置することが困難となる。このことは、回路基板30の大型化に繋がることから好ましくない。
そこで、本実施形態の物理量計測装置10は、図4に示すように、回路基板30に対して、ポッティング樹脂410の濡れ拡がりを制限するための第1制限部50が設けられている。第1制限部50は、回路基板30の突出部33における流量検出部41が実装される実装部位330の周囲に設けられている。すなわち、第1制限部50は、実装部位330の全周を囲むように設けられている。そして、第1制限部50の内側にポッティング樹脂410が充填されている。具体的には、第1制限部50は、少なくとも一部がポッティング樹脂410に接している。
第1制限部50は、回路基板30の板面に垂直な板垂直方向DRvにおける位置を実装部位330と実装部位330の周囲とで異なるものとする第1段差部51で構成されている。第1段差部51は、実装部位330の周囲が実装部位330よりも板垂直方向DRvにおいて流量検出部41側に向けて突き出ることで形成される。すなわち、第1段差部51は、実装部位330の周りを囲む第1凸部511で構成されている。
第1段差部51は、第1凸部511の外側と流量検出部41の側面との距離L1が、第1凸部511が設けられていない場合のポッティング樹脂410の濡れ縁410aと流量検出部41の側面との距離L2よりも小さくなるように回路基板30に設けられている。
具体的には、第1凸部511は、回路基板30に対して一体に構成されている。第1凸部511は、流量検出部41と直に接しないように実装部位330から所定距離を隔てた位置に形成されている。第1凸部511は、例えば、板垂直方向DRvにおいて流量検出部41よりも低くなるように高さが設定されている。また、第1凸部511は、第1凸部511と流量検出部41との間に介在するポッティング樹脂410よりも薄くなるように板幅が設定されている。
ここで、副本通路241は、流量検出部41が副本通路241の中心に向けて突き出るように配置されることで、流量検出部41が配置される配置部位241eの通路幅H1が、当該配置部位の上流側の部位241fの通路幅H2よりも小さくなっている。これにより、第1副通路24は、流量検出部41が配置される配置部位241eの通路面積S1が当該配置部位241eの上流側の部位241fの通路面積S2よりも小さくなっている。すなわち、副本通路241は、流量検出部41が配置される配置部位241eが絞り形状になっている。
続いて、第1圧力検出部43および第2圧力検出部44の詳細について図6を参照して説明する。図6に示すように、第1圧力検出部43および第2圧力検出部44は、回路基板30との電気的な接続部431、441がポッティング樹脂430、440で被覆されている。ポッティング樹脂430、440は、回路基板30との電気的な接続部431、441に溶融された状態で塗布され、塗布後に固化することで第1圧力検出部43および第2圧力検出部44それぞれの接続部431、441を被覆する。
これにより、第1圧力検出部43および第2圧力検出部44は、回路基板30との電気的な接続部431、441がポッティング樹脂430、440により保護されている。なお、ポッティング樹脂430、440は、一般的に液状で取扱いができ、常温で固化するものであり、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
本体部31は、第1圧力検出部43が実装される第1実装部位311と、第2圧力検出部44が実装される第2実装部位312とを有する。第1実装部位311と第2実装部位312との間には、ポッティング樹脂430、440の濡れ拡がりを制限するための第2制限部60が設けられている。第2制限部60は、第1実装部位311の周囲と第2実装部位312の周囲のうち、互いに重複する箇所に配置されている。具体的には、第2制限部60は、少なくとも一部がポッティング樹脂430、440に接している。
第2制限部60は、回路基板30の板面に垂直な板垂直方向DRvにおける位置を第1実装部位311と第2実装部位312の周囲とで異なるものとする第2段差部61を含んで構成されている。第2段差部61は、第1実装部位311と第2実装部位312との間の部位が第1実装部位311および第2実装部位312よりも板垂直方向DRvにおいて各圧力検出部43、44側に向けて突き出る第2凸部611で構成されている。
第2段差部61は、第2凸部611の外側と第2圧力検出部44の側面との距離L3が、第2凸部611がない側のポッティング樹脂440の濡れ縁440aと第2圧力検出部44の側面との距離L4よりも小さくなるように回路基板30に設けられている。このことは、第2段差部61と第1圧力検出部43との関係においても同様である。
具体的には、第2凸部611は、回路基板30に対して一体に構成されている。第2凸部611は、第1実装部位311と第2実装部位312から同様の距離となる位置に直線状に延びるように形成されている。また、第2凸部611は、例えば、板垂直方向DRvにおいて各圧力検出部43、44よりも低くなるように高さが設定されている。
次に、物理量計測装置10の動作について説明する。物理量計測装置10は、内燃機関制御システムの制御装置からの要求等に応じてセンシング素子40で検出した情報を制御装置に出力する。
内燃機関の動作時には、吸気管2の内側の主通路2Aに被計測流体である吸入空気が流れる。被計測流体は、主通路2Aを流れる際に、その一部が図2および図3に示すように物理量計測装置10の第1副通路24および第2副通路25を通過する。
具体的には、被計測流体の一部は、第1入口部24aを介して第1副通路24に取り込まれる。第1副通路24に取り込まれた被計測流体の大部分は、副本通路241に流れ、残りが質量の大きい異物とともに副分岐通路242を介して排出部24cから排出される。なお、質量の大きい異物は、慣性力によって急激な進路変更が困難なため、直線状に延びる副分岐通路242に流れ易い。
副本通路241を流れる被計測流体は、上流通路部241aから連通部241cに流れる。この際、流量検出部41付近を被計測流体が通過することで、被計測流体の流量が流量検出部41にて検出される。
ここで、流量検出部41が配置された配置部位241eの通路面積S1が、当該配置部位241eよりも被計測流体の流れ上流側の通路面積S2よりも小さくなっている。これによると、流量検出部41が配置された配置部位241eで被計測流体の流速が増加することで、高速気流の吸引作用によって上流通路部241aに侵入した異物が被計測流体とともに流量検出部41の下流側へ排出され易くなる。
その後、連通部241cを流れる被計測流体は、下流通路部241bに流れる。そして、被計測流体は、下流通路部241bを介して第1出口部24bから主通路2Aに戻る。
また、被計測流体の一部は、第2入口部25aを介して第2副通路25に取り込まれる。物理量計測装置10は、第2入口部25aの上流側に温度検出部42が配置されている。このため、第2副通路25に取り込まれる被計測流体の温度が温度検出部42にて検出される。
第2副通路25に取り込まれた被計測流体は、その大部分が第2出口部25bに向けて流れた後、第2出口部25bから主通路2Aに戻る。この際、被計測流体の湿度が湿度検出部45にて検出される。また、被計測流体の圧力が第1圧力検出部43および第2圧力検出部44にて検出される。
ここで、第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45は、回路基板30において第2副通路25の第2入口部25aおよび第2出口部25bよりも上方側の領域に配置されている。換言すれば、第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45は、温度検出部42に比べて、回路基板30において第2副通路25の第2入口部25aおよび第2出口部25bから見え難い位置に配置されている。このため、第2副通路25に侵入した異物は、第1圧力検出部43、第2圧力検出部44、湿度検出部45が配置された箇所に流れ難い。なお、質量の大きい異物は、慣性力によって急激な進路変更が困難なため、第2入口部25aから第2出口部25bに向けて直線的に流れ易い。
以上説明した物理量計測装置10は、回路基板30と流量検出部41との接続部411がポッティング樹脂410で被覆されるとともに、回路基板30と各圧力検出部43、44との接続部431、441がポッティング樹脂430、440で被覆されている。これによると、流量検出部41および各圧力検出部43、44を充分に保護することができ、センシング素子40による被計測流体の物理量の計測精度向上を図ることができる。
特に、物理量計測装置10は、回路基板30における流量検出部41が実装される実装部位330の周囲にポッティング樹脂410の濡れ拡がりを制限する第1制限部50が設けられている。加えて、回路基板30における各圧力検出部43、44が実装される各実装部位311、312の周囲にポッティング樹脂430、440の濡れ拡がりを制限する第2制限部60が設けられている。
これによると、回路基板30に設けられる第1制限部50および第2制限部60によってポッティング樹脂410、430、440の濡れ拡がりが制限される。このため、ポッティング樹脂410、430、440の濡れ拡がりや濡れ縁410a、430a、440aのバラツキに起因する回路基板30の大型化を抑制したり、回路基板30の小型化を図ったりすることができる。
したがって、本実施形態の物理量計測装置10によれば、センシング素子40の接続にポッティング樹脂410、430、440を用いても回路基板30の大型化を抑制することができる。
回路基板30を小型化できれば、物理量計測装置10の小型に実現できるので、物理量計測装置10による吸気管2の圧力損失を低減することができる。すなわち、本実施形態の物理量計測装置10によれば、吸気管2の低圧損化を図ることができる。また、回路基板30を小型化できれば、物理量計測装置10を構成する材料が少なくて済むので、低コスト化も図ることができる。
具体的には、第1制限部50は、流量検出部41が実装される実装部位330の周囲が実装部位330よりも板垂直方向DRvにおいて流量検出部41側に向けて突き出る第1段差部51で構成されている。そして、第1段差部51は、第1副通路24に向けて突き出る第1凸部511により構成されている。
また、第2制限部60は、各圧力検出部43、44が実装される各実装部位311、312の周囲が各実装部位311、312よりも板垂直方向DRvにおいて各圧力検出部43、44側に向けて突き出る第2段差部61で構成されている。そして、第2段差部61は、第2副通路25に向けて突き出る第2凸部611により構成されている。
このように、第1制限部50および第2制限部60を回路基板30に設けた段差により形成すれば、現状の回路基板30等からの変更が少なくて済むので、安価に実現することができる。
また、各段差部51、61が各実装部位330、311、312の周囲を各実装部位330、311、312よりも高くすることで形成される場合、ポッティング樹脂410、430、440の移動が各実装部位330、311、312の周囲によって制限される。このため、各段差部51、61によってポッティング樹脂410、430、440の濡れ拡がりを制限することができる。
加えて、各実装部位330、311、312の周囲が各実装部位330、311、312よりも高くなると、ポッティング樹脂410、430、440の通路側への露出が減少し、異物に接し難くなる。この結果、異物によるポッティング樹脂410、430、440の劣化を抑制することができる。
物理量計測装置10は、流量検出部41が第1副通路24に配置されるとともに、各圧力検出部43、44が第2副通路25に配置されている。このように、センシング素子40を各副通路24、25に配置すれば、各副通路24、25を流れる被計測流体に係る物理量を計測することができる。
具体的には、第1副通路24は、被計測流体が通過する副本通路241と、副本通路241から分岐する副分岐通路242と、を含んでいる。副本通路241は、副分岐通路242から離れるようにカーブする曲り部241dを有している。そして、センシング素子40のうち流量検出部41が、副本通路241に配置されている。
第1副通路24に被計測流体とともに異物が流入すると、当該異物は、その慣性により第1副通路24を直進するように流れ易く、曲り部241dを有する副本通路241には流れ難い。このため、曲り部241dを有する副本通路241に流量検出部41を配置すれば、異物による素子の損傷や異物によるポッティング樹脂410の劣化等を抑制することができる。
加えて、第1副通路24は、流量検出部41が配置される配置部位241eの通路面積S1が当該配置部位241eの上流側の部位241fの通路面積S2よりも小さくなっている。これによると、流量検出部41が配置される配置部位241eでの被計測流体の流速が増加し、高速の気流の吸引作用によって異物を被計測流体とともに流量検出部41の下流側へ排出することが可能となる。
また、回路基板30の本体部31には、第1圧力検出部43および第2圧力検出部44が並んで配置されている。第2制限部60は、回路基板30の本体部31において隣り合う各圧力検出部43、44が実装される各実装部位311、312の間に設けられている。
これによると、隣り合う各圧力検出部43、44の各実装部位311、312の間に第2制限部60が設けられているので、隣り合う各圧力検出部43、44を近接した配置形態とし、各圧力検出部43、44の高密度化を図ることが可能となる。
さらに、第1制限部50は、回路基板30に対して実装部位330の周りを囲むように設けられている。そして、ポッティング樹脂410は、第1制限部50の内側に充填されている。これによると、回路基板30に設けられる第1制限部50によってポッティング樹脂410の濡れ拡がりが充分に制限することができる。加えて、製造環境の温度が変化しても、ポッティング樹脂410の濡れ縁410aを第1制限部50の内側に制限することができる。この結果、製造環境温度のロバスト性の向上し、製造設備のコストダウンや信頼性の向上を図ることが可能となる。
(第1実施形態の第1変形例)
上述の第1実施形態では、第1圧力検出部43の接続部431および第2圧力検出部44の接続部441それぞれがポッティング樹脂430、440で被覆されるものを例示したが、物理量計測装置10はこれに限定されない。物理量計測装置10は、各圧力検出部43、44の一方の接続部だけがポッティング樹脂で保護されていていもよい。例えば、図7に示すように、物理量計測装置10は第2圧力検出部44の接続部441だけがポッティング樹脂440で被覆されていてもよい。
(第1実施形態の第2変形例)
上述の第1実施形態では、第2制限部60が第1実装部位311と第2実装部位312との間に形成される第2段差部61で構成されたものを例示したが、第2制限部60の配置態様はこれに限定されない。第2制限部60は、例えば、図8に示すように、第1実装部位311および第2実装部位312それぞれの全周を囲むように設けられた第2段差部61Aで構成されていてもよい。これによると、ポッティング樹脂430、440の濡れ縁430a、440aを第2制限部60の内側に制限することができる。この結果、製造環境温度のロバスト性の向上し、製造設備のコストダウンや信頼性の向上を図ることが可能となる。
(第1実施形態の第3変形例)
上述の第1実施形態では、流量検出部41が副本通路241の中心に向けて突き出るように配置されることで、第1副通路24における配置部位241eの通路面積が小さくなっているものを例示したが、第1副通路24の通路形状はこれに限定されない。第1副通路24は、例えば、図9に示すように、配置部位241eに対向する部位に副本通路241の中心に向けて突き出る突出部243が設けられ、当該突出部243および流量検出部41によって配置部位241eの通路面積が小さくなっていてもよい。
(第1実施形態の他の変形例)
上述の第1実施形態では、流量検出部41の一部を被覆するポッティング樹脂410と各圧力検出部43、44の一部を被覆するポッティング樹脂430、440の濡れ拡がりを制限する構造について説明したが、物理量計測装置10はこれに限定されない。
物理量計測装置10は、少なくとも1つのセンシング素子40におけるポッティング樹脂の濡れ拡がりが制限される構造になっていればよい。例えば、物理量計測装置10は、例えば、第1制限部50および第2制限部60の一方が省略された構造になっていてもよい。
また、物理量計測装置10は、例えば、温度検出部42の一部を覆うポッティング樹脂および湿度検出部45の一部を覆うポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限する制限部が追加されていてもよい。
上述の第1実施形態では、第1制限部50が実装部位330の全周を囲む第1段差部51で構成されたものを例示したが、第1制限部50はこれに限らず、実装部位330の周囲の一部を囲む第1段差部51で構成されていてもよい。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図10を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
図10に示すように、第1制限部50を構成する第1段差部51は、実装部位330の周囲が実装部位330よりも板垂直方向DRvにおいて流量検出部41側に向けて突き出ることで形成される。
具体的には、回路基板30は、流量検出部41の実装部位330の厚みが、その周囲の厚みに比べて薄くなっている。換言すれば、回路基板30は、流量検出部41の実装部位330の周囲の厚みが、実装部位330の厚みに比べて分厚くなっている。
これにより、回路基板30には、流量検出部41の実装部位330を底面とする第1凹部512が形成されている。そして、第1段差部51は、回路基板30に形成される第1凹部512によって構成されている。
その他の構成は第1実施形態と同様である。本実施形態の物理量計測装置10は、第1実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
特に、本実施形態の第1段差部51は、回路基板30に形成される第1凹部512によって構成されている。これによると、第1段差部51を回路基板30の厚みを変更するだけで形成することができるので、簡易に実現することができる。
加えて、第1凹部512に流量検出部41が配置されることで、流量検出部41が第1副通路24の中心側に突き出ることを抑えることができる。すなわち、板垂直方向DRvにおける流量検出部41の上面の位置を実装部位330の周囲に近づけることができる。これによると、第1副通路24に流量検出部41を設けることに伴う被計測流体の乱れを抑制することができる。この結果、被計測流体の流れが高速となる場合でも、流量検出部41にて被計測流体の流量を精度よく検出することができる。
(第2実施形態の変形例)
上述の第2実施形態では、第2段差部61について第1実施形態と同様に構成されるとしているが、第2段差部61はこれに限定されない。第2段差部61は、例えば、第2実施形態で説明した第1段差部51と同様に、回路基板30の第1実装部位311および第2実装部位312に設けた凹部によって構成されていてもよい。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図11を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
図11に示すように、第1制限部50を構成する第1段差部51は、回路基板30と一体ではなく、回路基板30と別体の突起部材513で構成されている。突起部材513は、例えば、流量検出部41の側面を囲むことが可能な略四角形状の枠部材で構成されている。
突起部材513は、回路基板30の実装部位330の周囲に形成した嵌合部330aに対して嵌め込まれることで、回路基板30に対して固定される。なお、突起部材513の回路基板30への固定は、突起部材513の嵌合部330aへの嵌め込みに限らず、例えば、接着材による接合や締結部材による締結によって実現されていてもよい。
その他の構成は第1実施形態と同様である。本実施形態の物理量計測装置10は、第1実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
特に、本実施形態の第1段差部51は、回路基板30と別体の突起部材513で構成されている。これによると、回路基板30側に嵌合部330aを複数設けておけば、仕様によって突起部材513の位置を変更することができる。この場合、回路基板30を汎用化してコストダウンを図ることができる。
(第3実施形態の変形例)
上述の第3実施形態では、第2段差部61について第1実施形態と同様に構成されるとしているが、第2段差部61は、例えば、第3実施形態で説明した第1段差部51と同様に、回路基板30と別体の組み部品によって構成されていてもよい。この組み部品は、例えば、各圧力検出部43、44における互いに対向する側面を覆うことが可能な板部材や枠部材で構成すればよい。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図12、図13を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
図12に示すように、第1制限部50を構成する第1段差部51は、実装部位330が実装部位330の周囲よりも板垂直方向DRvにおいてセンシング素子40側に向けて突き出ることで形成される。
具体的には、回路基板30は、流量検出部41の実装部位330の厚みが、その周囲の厚みに比べて分厚くなっている。換言すれば、回路基板30は、流量検出部41の実装部位330の周囲の厚みが、実装部位330の厚みに比べて薄くなっている。
これにより、回路基板30には、流量検出部41の実装部位330に第1副通路24の中心側に向けて突き出る隆起部514が形成されている。そして、第1段差部51は、回路基板30に形成される隆起部514によって構成されている。
本実施形態の物理量計測装置10は、回路基板30の隆起部514に流量検出部41が実装されるとともに、流量検出部41の接続部411がポッティング樹脂410で被覆されている。
ここで、液状のポッティング樹脂410を固体の回路基板30に滴下すると、ポッティング樹脂410が自らの表面張力で丸くなるとともに外側に濡れ拡がる。この現象は、図13に示すYoungの式に従って、固体の表面張力ys、液体の表面張力yL、固体と液体との間の界面張力ysLのバランスにより決まる。
流量検出部41の接続部411を保護するために、回路基板30の隆起部514にポッティング樹脂410を滴下すると、ポッティング樹脂410の濡れ縁410aが隆起部514の縁に維持される。この際、ポッティング樹脂410の液膜の表面エネルギによってポッティング樹脂410の液膜高さが増加する。
その他の構成は第1実施形態と同様である。本実施形態の物理量計測装置10は、第1実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
本実施形態の第1段差部51は、流量検出部41の実装部位330が実装部位330の周囲よりも板垂直方向DRvにおいてセンシング素子40である流量検出部41側に向けて突き出ることで形成されている。このように、第1段差部51が実装部位330を実装部位330の周囲よりも高くすることで形成される場合、第1段差部51近傍のポッティング樹脂410が表面張力によって第1段差部51の内側に維持される。このため、第1段差部51によってポッティング樹脂410の濡れ拡がりを制限することができる。
(第4実施形態の変形例)
上述の第4実施形態では、第2段差部61について第1実施形態と同様に構成されるとしているが、第2段差部61はこれに限定されない。第2段差部61は、例えば、第2実施形態で説明した第1段差部51と同様に、回路基板30の第1実装部位311および第2実装部位312を隆起させることによって構成されていてもよい。
上述の第4実施形態では、回路基板30と隆起部514とが一体に構成されるものを例示したが、隆起部514と回路基板30との関係はこれに限定されない。隆起部514は、例えば、回路基板30と別体で構成されていてもよい。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について、図14を参照して説明する。本実施形態では、本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
図14に示すように、第1制限部50は、第1段差部51に代えて、回路基板30に径形成された配線パターン52によって構成されている。配線パターン52は、流量検出部41を囲むように回路基板30に形成されている。
配線パターン52は、回路基板30の基材表面よりも表面張力が大きい材料で構成されている。配線パターン52を構成する材料は、ポッティング樹脂410が濡れ拡がり難いものであればよく、例えば、回路基板30の基材表面よりも摩擦力が大きい材料で構成することができる。なお、配線パターン52は、ダミーパターンだけでなく、実施に利用さるパターンによって形成されていてもよい。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の物理量計測装置10は、第1実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
本実施形態の物理量計測装置10は、第1制限部50が第1段差部51ではなく配線パターン52によって構成されている。この配線パターン52は、回路基板30の基材表面よりも表面張力が大きい材料で構成されているので、流量検出部41近傍におけるポッティング樹脂410の濡れ拡がりを制限することができる。
(第5実施形態の変形例)
上述の第5実施形態では、第2制限部60について第1実施形態と同様に構成されるとしているが、第2制限部60はこれに限定されない。第2制限部60は、例えば、第5実施形態で説明した第1制限部50と同様に、回路基板30に形成される配線パターンによって構成されていてもよい。
上述の第5実施形態では、第1制限部50を配線パターン52で構成したものを例示したが、第1制限部50はこれに限定されない。第1制限部50は、配線パターン52ではなく、回路基板30の基材表面よりも表面張力が大きい塗料によって構成されていてもよい。
上述の第5実施形態では、第1制限部50を回路基板30上に形成した配線パターン52で構成したものを例示したが、第1制限部50はこれに限定されない。例えば、図15に示すように、回路基板30のうち流量検出部41の実装部位330を囲む周囲部位53自体を表面張力が大きい材料で構成し、当該周囲部位53によって第1制限部50が構成されていてもよい。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態について、図16を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
液体の表面張力は温度が高くなるにともなって低くなる。このため、流量検出部41の一部をポッティング樹脂410で被覆する際に、流量検出部41の実装部位330の周囲の温度を変化させることで、流量検出部41近傍におけるポッティング樹脂410の濡れ拡がりをコントロールすることが可能である。
図16に示すように、第1制限部50は、実装部位330の周囲の温度を実装部位330よりも低下させる冷却部54によって構成されている。この冷却部54は、例えば、通電により冷熱を生じさせるペルチェ素子で構成することができる。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の物理量計測装置10は、第1実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
本実施形態の物理量計測装置10は、第1制限部50が第1段差部51ではなく冷却部54によって構成されている。これによると、流量検出部41の一部をポッティング樹脂410で被覆する際に、流量検出部41の実装部位330の周囲を冷却部54で冷却することで、流量検出部41近傍におけるポッティング樹脂410の濡れ拡がりを制限することができる。
(第6実施形態の変形例)
上述の第6実施形態では、第2制限部60について第1実施形態と同様に構成されるとしているが、第2制限部60はこれに限定されない。第2制限部60は、例えば、第6実施形態で説明した第1制限部50と同様に、第1実装部位311の周囲および第2実装部位312の周囲を冷却する冷却部によって構成されていてもよい。
上述の第5実施形態では、第1制限部50を冷却部54で構成したものを例示したが、第1制限部50はこれに限定されない。第1制限部50は、例えば、図17に示すように、回路基板30の実装部位330の背面に設けられた放熱フィン55によって構成されていてもよい。また、第1制限部50は、回路部やヒータ等の発熱を利用してポッティング樹脂410を所定の方向に意図的に濡れ拡がり易くして、他の方向への濡れ拡がり制限するように構成されていてもよい。
(第7実施形態)
次に、第7実施形態について、図18を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
図18に示すように、計測部23は、第1実施形態で説明した第2副通路25が省略され、その先端側に第1副通路24が設けられている。また、回路基板30には、第1実施形態で説明した温度検出部42、各圧力検出部43、44、湿度検出部45が実装されておらず、センシング素子40を構成する流量検出部41が実装されている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の物理量計測装置10は、第1実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
(第8実施形態)
次に、第8実施形態について、図19を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
図19に示すように、計測部23は、第1実施形態で説明した第1副通路24が省略され、第2副通路25が設けられている。また、回路基板30には、第1実施形態で説明した流量検出部41が実装されておらず、センシング素子40を構成する温度検出部42、各圧力検出部43、44、湿度検出部45が実装されている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の物理量計測装置10は、第1実施形態と共通の構成および均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
(第8実施形態の変形例)
上述の第8実施形態では、回路基板30に対して温度検出部42、各圧力検出部43、44、湿度検出部45が実装されているものを例示したが、物理量計測装置10はこれに限定されない。物理量計測装置10は、例えば、温度検出部42、各圧力検出部43、44、湿度検出部45の一部が実装されていてもよい。
(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
上述の実施形態では、ハウジング20に形成された各副通路24、25にセンシング素子40が配置されているものを例示したが、センシング素子40の配置形態はこれに限定されない。例えば、回路基板30の一部がハウジング20の外部に露出するように構成されている場合、センシング素子40の少なくとも一部が、回路基板30のうちハウジング20の外部に露出する部位に実装されていてもよい。
上述の実施形態の如く、流量検出部41が配置される配置部位241eが絞り形状になっていることが望ましいが、これに限定されない。配置部位241eは、その通路面積が、配置部位241eの上流側の部位241fと同程度になっていてもよい。なお、上述の実施形態では、特に言及していないが、第2副通路25におけるセンシング素子40を配置する配置部位が絞り形状になっていてよい。
上述の実施形態の如く、流量検出部41は、曲り部241dを有する副本通路241に配置されていることが望ましいが、流量検出部41の配置形態はこれに限定されない。流量検出部41は、例えば、少なくとも一部が副分岐通路242に位置するように配置されていてもよい。また、第1副通路24は、副分岐通路242が省略され、副本通路241だけを有する構成になっていてもよい。
上述の実施形態では、流量検出部41、温度検出部42、各圧力検出部43、44、湿度検出部45といった5つのセンシング素子40が実装されたものを例示したが、センシング素子40の数はこれに限定されない。物理量計測装置10は、例えば、回路基板30に対して4つ以下のセンシング素子40が実装されていたり、5つ以上のセンシング素子40が実装されていたりしてもよい。
上述の実施形態では、流量検出部41、温度検出部42、各圧力検出部43、44、湿度検出部45といった4種のセンシング素子40が実装されたものを例示したが、センシング素子40の種類はこれに限定されない。物理量計測装置10は、例えば、回路基板30に対して3種以下のセンシング素子40が実装されていたり、5種以上のセンシング素子40が実装されていたりしてもよい。
上述の実施形態では、物理量計測装置10を内燃機関制御システムに適用した例について説明したが、物理量計測装置10の適用対象は内燃機関制御システム以外の様々なシステムに適用可能である。
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、物理量計測装置は、ハウジングと、被計測流体の物理量を検出する少なくとも1つのセンシング素子と、ハウジングに配置されてセンシング素子が実装される回路基板と、を備える。物理量計測装置は、回路基板およびセンシング素子の電気的な接続部を保護するポッティング樹脂と、回路基板におけるセンシング素子が実装される実装部位の周囲の少なくとも一部に設けられてポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限する制限部と、を備える。
第2の観点によれば、物理量計測装置の制限部は、回路基板の板面に垂直な板垂直方向における位置を実装部位と実装部位の周囲とで異なるものとする段差部を含んで構成されている。
このように、実装部位および実装部位の周囲の板垂直方向の位置を段差部によって変化させることで、ポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限することができる。制限部は、回路基板の段差を形成するものであり、現状の回路基板等からの変更が少なくて済むので、実現し易いといったメリットがある。
第3の観点によれば、段差部は、実装部位の周囲が実装部位よりも板垂直方向においてセンシング素子側に向けて突き出ることで形成される。
段差部が実装部位の周囲を実装部位よりも高くすることで形成される場合、ポッティング樹脂の移動が実装部位の周囲によって制限されるので、段差部によってポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限することができる。
加えて、実装部位の周囲が実装部位よりも高くなると、ポッティング樹脂の通路側への露出が減少し、異物に接し難くなるので、異物によるポッティング樹脂の劣化を抑制することができる。
第4の観点によれば、段差部は、実装部位が実装部位の周囲よりも板垂直方向においてセンシング素子側に向けて突き出ることで形成される。
段差部が実装部位を実装部位の周囲よりも高くすることで形成される場合、段差部近傍のポッティング樹脂が表面張力によって段差部の内側に維持されるので、段差部によってポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限することができる。なお、ポッティング樹脂は、その表面エネルギ分、板垂直方向の高さが増加する。
第5の観点によれば、ハウジングは、主通路を流れる被計測流体の一部が通過する副通路が形成されている。そして、センシング素子は、副通路に配置されている。このように、センシング素子を副通路に配置すれば、副通路を流れる被計測流体に係る物理量を計測することができる。
第6の観点によれば、副通路は、被計測流体が通過する副本通路と、副本通路から分岐する副分岐通路と、を含んでいる。副本通路は、副分岐通路から離れるようにカーブする曲り部を有している。そして、センシング素子は、副本通路に配置されている。
副通路に被計測流体とともに異物が流入すると、当該異物は、その慣性により副通路を直進するように流れ易く、曲り部を有する副本通路には流れ難い。このため、曲り部を有する副本通路にセンシング素子を配置すれば、異物による素子の損傷や異物によるポッティング樹脂の劣化等を抑制することができる。
第7の観点によれば、副通路は、センシング素子が配置される配置部位の通路面積が配置部位の上流側の部位の通路面積よりも小さくなっている。これによると、センシング素子が配置される配置部位で通路面積が減少することで、配置部位での被計測流体の流速が増加し、高速の気流の吸引作用によって異物を被計測流体とともにセンシング素子の下流側へ排出することが可能となる。
第8の観点によれば、制限部は、回路基板において隣り合うセンシング素子が実装される実装部位の間に設けられている。これによると、隣り合うセンシング素子の実装部位の間に制限部が設けられているので、隣り合うセンシング素子を近接した配置形態とし、センシング素子の高密度化を図ることが可能となる。
第9の観点によれば、制限部は、回路基板に対して実装部位の周りを囲むように設けられている。ポッティング樹脂は、制限部の内側に充填されている。これによると、回路基板に設けられる制限部によってポッティング樹脂の濡れ拡がりが充分に制限することができる。
10 物理量計測装置
20 ハウジング
30 回路基板
311、312、330 第1実装部位、第2実装部位、実装部位
40 センシング素子
410、430、440 ポッティング樹脂
50 第1制限部(制限部)
60 第2制限部(制限部)

Claims (9)

  1. 物理量計測装置であって、
    被計測流体が流れる主通路(2A)に配置されるハウジング(20)と、
    前記被計測流体の物理量を検出する少なくとも1つのセンシング素子(40)と、
    前記ハウジングに配置されて前記センシング素子が実装される回路基板(30)と、
    前記回路基板および前記センシング素子の電気的な接続部を保護するポッティング樹脂(410、430、440)と、
    前記回路基板における前記センシング素子が実装される実装部位(330、311、312)の周囲の少なくとも一部に設けられて前記ポッティング樹脂の濡れ拡がりを制限する制限部(50、60)と、
    を備える物理量計測装置。
  2. 前記制限部は、前記回路基板の板面に垂直な板垂直方向における位置を前記実装部位と前記実装部位の周囲とで異なるものとする段差部(51、61)を含んで構成されている、請求項1に記載の物理量計測装置。
  3. 前記段差部は、前記実装部位の周囲が前記実装部位よりも前記板垂直方向において前記センシング素子側に向けて突き出ることで形成される、請求項2に記載の物理量計測装置。
  4. 前記段差部は、前記実装部位が前記実装部位の周囲よりも前記板垂直方向において前記センシング素子側に向けて突き出ることで形成される、請求項2に記載の物理量計測装置。
  5. 前記ハウジングは、前記主通路を流れる前記被計測流体の一部が通過する副通路(24、25)が形成されており、
    前記センシング素子は、前記副通路に配置されている、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の物理量計測装置。
  6. 前記副通路(24)は、前記被計測流体が通過する副本通路(241)と、前記副本通路から分岐する副分岐通路(242)と、を含んでおり、
    前記副本通路は、前記副分岐通路から離れるようにカーブする曲り部(241a)を有しており、
    前記センシング素子は、前記副本通路に配置されている、請求項5に記載の物理量計測装置。
  7. 前記副通路(24)は、前記センシング素子が配置される配置部位の通路面積が前記配置部位の上流側の部位の前記通路面積よりも小さくなっている、請求項5または6に記載の物理量計測装置。
  8. 前記制限部(60)は、前記回路基板において隣り合う前記センシング素子(43、44)が実装される前記実装部位の間に設けられている、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の物理量計測装置。
  9. 前記制限部(50)は、前記回路基板に対して前記実装部位の周りを囲むように設けられており、
    前記ポッティング樹脂(410)は、前記制限部の内側に充填されている、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の物理量計測装置。
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