JP5801340B2 - 熱式流量計 - Google Patents

Description

本発明は、気体の流量を計測する流量計に係わり、特に流量検出部と計測対象である気体との間で熱伝達を行うことにより気体の流量を計測する熱式流量計に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１０−１９７１０２号公報（特許文献１）がある。この公報には、シリコンからなる半導体基板の一端に被測定雰囲気に露出する検出部が形成されたセンサチップと、センサチップの制御回路が形成されたシリコンからなる回路チップとを備えたセンサ装置が記載されている（段落００４２）。このセンサ装置は、外枠から引き出されて外枠に吊られた状態の複数の中間リードを有するリードフレームを用いて製造される。その製造過程では、複数の中間リードを、モールド樹脂でその両端部を覆って固定し、その後外枠を切り離す（段落００６１）。尚、中間リードは、センサチップと回路チップとの間の電気接続を行うためのものである。

特開２０１０−１９７１０２号公報

外枠（支持枠）に支持されたリードをモールド樹脂で覆い、その後外枠を切り落とすと、リードの切断端部がモールド樹脂から露出する。このような構造を有するセンサ装置を、例えば内燃機関の吸気通路内に設置して吸気通路内を通過する被計測気体の流量計測に使用した場合、被計測気体に混入した水や塩水がリードの切断端部に付着する可能性がある。このとき、電位差のある２つの切断端部間に水膜ブリッジが形成されると、高電位側の切断端部が溶解して腐食する現象が発生する。特許文献１では、この現象に対して配慮されていなかった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回路パッケージのモールド樹脂から露出する切断端部間に水や塩水が付着して水膜ブリッジが形成されるのを防ぐことができる熱式流量計を提供することである。

上記課題を解決するために本発明は、支持枠に支持されたリードの少なくとも一部をモールド樹脂で覆い、支持枠を切り落として形成した回路パッケージを有する熱式流量計にいて、支持枠を切り落とすことにより回路パッケージのモールド樹脂から露出するリードの切断端部のうち電位差のある２つの切断端部間に水や塩水が付着して形成される水膜ブリッジを分断する構造を付与する。この構造は、例えば、電位差のある２つの切断端部間を最短距離で結ぶ仮想線を横切る溝または突起で構成することができる。

本発明の熱式流量計によれば、電位差のある２つのリードの切断端部間に形成された水や塩水の付着によって形成された水膜ブリッジを分断することができ、電位差のあるリードの切断端部のうち高電位側のリードの切断端部が溶解して腐食するのを防ぐことができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

熱式流量計の外観を示す左側面図である。 熱式流量計の外観を示す正面図である。 熱式流量計の外観を示す右側面図である。 熱式流量計の外観を示す背面図である。 熱式流量計を構成するハウジングの左側面図である。 熱式流量計を構成するハウジングの正面図である。 熱式流量計構成するハウジングの右側面図である。 熱式流量計構成するハウジングの背面図である。 回路パッケージの外観を示す左側面図である。 回路パッケージの外観を示す正面図である。 回路パッケージの外観を示す背面図である。 回路パッケージのリードに回路部品を搭載した状態を示す図である。 図６のＣ−Ｃ断面の一部を示す図である。 第１樹脂モールド工程後の回路パッケージの状態を示す図である。 水膜ブリッジ分断構造の第１実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第１実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第２実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第２実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第３実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第３実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第４実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第４実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第５実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第５実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第６実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第６実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第７実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第７実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第８実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第８実施例を示す正面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第９実施例を示す側面図である。 水膜ブリッジ分断構造の第９実施例を示す正面図である。 回路パッケージの生産工程を示す図である。 熱式流量計の生産工程を示す図である。 熱式流量計の流量検出回路を示す回路図である。 流量検出回路の流量検出部を説明する説明図である。

以下に説明する、発明を実施するための形態（以下実施例と記す）は、実際の製品として要望されている色々な課題を解決しており、特に車両の吸入空気量を計測する計測装置として使用するために望ましい色々な課題を解決し、色々な効果を奏している。下記実施例が解決している色々な課題の内の一つが、上述した「発明が解決しようとする課題」の欄に記載した内容であり、また下記実施例が奏する色々な効果の内の一つが、「発明の効果」の欄に記載した効果である。下記実施例が解決している色々な課題について、さらに下記実施例により奏される色々な効果について、下記実施例の説明の中で、述べる。従って下記実施例の中で述べる、実施例が解決している課題や効果は、「発明が解決しようとする課題」の欄や「発明の効果」の欄の内容以外の内容についても記載している。

以下の実施例で、同一の参照符号は、図番が異なっていても同一の構成を示しており、同じ作用効果を成す。既に説明済みの構成について、図に参照符号のみを付し、説明を省略する場合がある。

図１及び図２は、熱式流量計３００の外観を示している。図１Ａは熱式流量計３００の左側面図、図１Ｂは正面図である。図２Ａは右側面図、図２Ｂは背面図である。

熱式流量計３００はハウジング３０２と表カバー３０３と裏カバー３０４とを備えている。ハウジング３０２は、熱式流量計３００を主通路である吸気ボディに固定するためのフランジ３１２と、外部機器との電気的な接続を行うための外部端子３０６を有する外部接続部（コネクタ部）３０５と、流量等を計測するための計測部３１０とを備えている。尚、図１Ｂでは、外部接続部３０５の一部を切り欠いて内部の端子３０６を示してある。計測部３１０の内部には、副通路を作るための副通路溝が設けられている。計測部３１０の内部には、主通路を流れる被計測気体３０の流量を計測するための流量検出部６０２や主通路を流れる被計測気体３０の温度を計測するための温度検出部４５２を備える回路パッケージ４００（図３，４参照）が設けられている。

計測部３１０は主通路の外壁から中央に向かう軸に沿って長く延びる形状を成しているが、幅は、図１Ａおよび図２Ａに記載の如く、狭い形状を成している。即ち熱式流量計３００の計測部３１０は、側面の幅が薄く正面が略長方形の形状を成しており、これにより、被計測気体３０に対して流体抵抗を小さくしている。

計測部３１０には、被計測気体３０の流れの上流側に向かって開口する入口３４３が形成されており、入口３４３の内部には被計測気体３０の温度を計測するための温度検出部４５２が配置されている。入口３４３が設けられている計測部３１０の中央部では、ハウジング３０２を構成する計測部３１０内の上流側外壁が下流側に向かって窪んでおり、前記窪み形状の上流側外壁から温度検出部４５２が上流側に向かって突出する形状を成している。また窪み形状の外壁の両側部には表カバー３０３と裏カバー３０４が設けられており、前記表カバー３０３と裏カバー３０４の上流側端部が、窪み形状の外壁より上流側に向かって突出した形状を成している。このため前記窪み形状の外壁とその両側の表カバー３０３と裏カバー３０４とにより、被計測気体３０を取り込むための入口３４３が成形される。入口３４３から取り込まれた被計測気体３０は入口３４３の内部に設けられた温度検出部４５２に接触することで、温度検出部４５２によって温度が計測される。さらに窪み形状を成す、ハウジング３０２の外壁から上流側に突出した温度検出部４５２を支える部分に沿って流れた被計測気体３０は、表カバー３０３と裏カバー３０４に設けられた表側出口３４４および裏側出口３４５から主通路に排出される。

図３及び図４に、熱式流量計３００から表カバー３０３および裏カバー３０４を取り外したハウジング３０２の状態を示す。図３Ａはハウジング３０２の左側面図であり、図３Ｂはハウジング３０２の正面図である。図４Ａはハウジング３０２の右側面図であり、図４Ｂはハウジング３０２の背面図である。

ハウジング３０２はフランジ３１２から計測部３１０が主通路の壁面側から中心に向かって延びる構造を成している。ハウジング３０２の先端側の表裏両面に、副通路を形成するための副通路溝が設けられている。図３Ｂに表側副通路溝３３２を示し、図４Ｂに裏側副通路溝３３４を示す。副通路の入口３５０を成形するための入口溝３５１と出口３５２を成形するための出口溝３５３とが、ハウジング３０２の先端部に設けられている。尚、ハウジング３０２或いは熱式流量計３００において、外部接続部３０５及びフランジ３１２が設けられた側を基部或いは基部側と呼び、この基部に対して他端側を先端部或いは先端側と呼ぶ。

表側副通路溝３３２や裏側副通路溝３３４で作られる副通路は外壁窪み部３６６や上流側外壁３３５や下流側外壁３３６により熱絶縁部３１５に繋がっている。また上流側外壁３３５には上流側突起３１７が設けられ、下流側外壁３３６には下流側突起３１８が設けられている。熱式流量計３００はフランジ３１２で主通路を形成する管壁に固定される。

この実施例ではハウジング３０２に副通路を形成するための副通路溝を設けており、表カバー３０３をハウジング３０２の表面に、裏カバー３０４をハウジング３０２の裏面にかぶせることにより、副通路が完成する。すなわち、副通路溝とカバーとにより副通路が完成する構成としている。このような構造とすることで、ハウジング３０２の樹脂モールド工程でハウジング３０２の一部としてすべての副通路溝を成形することができる。

図４Ｂにおいて、主通路を流れる被計測気体３０の一部が入口３５０を形成する入口溝３５１から裏側副通路溝３３４内に取り込まれ、裏側副通路溝３３４内を流れる。裏側副通路溝３３４は進むにつれて深くなる形状をしており、溝に沿って流れるにつれ表側の方向に被計測気体３０は徐々に移動する。特に裏側副通路溝３３４は回路パッケージ４００の上流部３４２で急激に深くなる急傾斜部３４７が設けられていて、空気の一部は急傾斜部３４７に沿って移動し、回路パッケージ４００の上流部３４２で図３Ｂに記載の計測用流路面４３０の方を流れる。一方、空気に含まれる異物は、空気と比べて質量が大きいため、慣性力によって急激に進路を変えることができず、図４Ｂに示す計測用流路面裏面４３１の方を移動する。

回路パッケージ４００の上流部３４２において表側副通路溝３３２側に移動した被計測気体３０である空気は、計測用流路面４３０に沿って流れる。このとき、空気と流量検出部６０２とは計測用流路面４３０に設けられた熱伝達面露出部４３６を介して熱伝達を行い、流量の計測が行われる。計測用流路面４３０を通過した被計測気体３０や回路パッケージ４００の下流部３４１から表側副通路溝３３２に流れてきた空気は共に表側副通路溝３３２に沿って流れ、出口３５２を形成する出口溝３５３から主通路に排出される。

この実施例における副通路は、被計測気体３０に混入しているごみなどの異物をその慣性力を利用して計測用流路面裏面４３１側に誘導することによって、流量検出部６０２を異物による汚損から保護している。

この実施例では、裏側副通路溝３３４で構成される流路は曲線を描きながらハウジング３０２の先端部からフランジ３１２方向に向かう。最もフランジ３１２側の位置では、副通路を流れる気体は主通路の流れに対して逆方向の流れに変わる。この逆方向の流れの部分で裏面側の副通路（入口３５０側の副通路）が、表面側に成形された副通路（出口３５２側の副通路）につながっている。

この実施例では、流量を計測するための計測用流路面４３０の流れ方向における前後に裏側副通路溝３３４と表側副通路溝３３２とに貫通する構成から成り、かつ回路パッケージ４００の先端側はハウジング３０２で支持した構成ではなく空洞部３８２を有し、回路パッケージ４００の上流部３４２の空間と回路パッケージ４００の下流部３４１の空間が繋がった構成である。この回路パッケージ４００の上流部３４２と回路パッケージ４００の下流部３４１を貫通する構成として、ハウジング３０２の一方面に成形した裏側副通路溝３３４からハウジング３０２の他方の面に成形した表側副通路溝３３２へ被計測気体３０が移動する形状で副通路を成形している。このような構成とすることで、１回の樹脂モールド工程でハウジング３０２の両面に副通路溝を成形でき、また両面の副通路溝を繋ぐ構造を合わせて形成することが可能となる。

この実施例では、この回路パッケージ４００の上流部３４２と下流部３４１とを貫通する構成としている。しかし、回路パッケージ４００の上流部３４２と下流部３４１のどちらか一方を貫通した構成としてもよい。

なお、裏側副通路溝３３４の両側には裏側副通路外周壁３９１と裏側副通路内周壁３９２が設けられ、これら裏側副通路外周壁３９１と裏側副通路内周壁３９２のそれぞれの高さ方向の先端部と裏カバー３０４の内側面とが密着することで、ハウジング３０２の裏側副通路が成形される。また表側副通路溝３３２の両側には表側副通路内周壁３９３と表側副通路外周壁３９４が設けられ、これら表側副通路内周壁３９３と表側副通路外周壁３９４の高さ方向の先端部と表カバー３０３の内側面とが密着することで、ハウジング３０２の表側副通路が形成される。

温度検出部４５２の根元部に外壁窪み部３６６が設けられ、これにより測温用窪み３６８が設けられている。外壁窪み部３６６及び測温用窪み３６８により、フランジ３１２あるいは熱絶縁部３１５から上流側外壁３３５及び上流側突起３１７を介して温度検出部４５２に伝わってくる熱の影響を低減できる。

次に再び図３及び図４を参照して、回路パッケージ４００のハウジング３０２への樹脂モールド工程による固定について説明する。回路パッケージ４００はハウジング３０２に樹脂モールドにより一部が埋設されて固定されている。このために、ハウジング３０２には、回路パッケージ４００をハウジング３０２に埋設固定するための固定部３７２，３６６，３７６が設けられている。固定部３７２，３６６，３７６は第１樹脂モールド工程により成形された回路パッケージ４００の外周を覆うようにして埋設している。尚、固定部３７６は外壁窪み部によって構成されている。

図３Ｂに示す如く、固定部３７２，３７６は表カバー３０３に接する高さの面を有する固定部３７２と薄肉部３７６とにより回路パッケージ４００を覆っている。図４Ｂに示すとおり、回路パッケージ４００の裏側にも上述のような形状（薄肉部３７３）を設けている。固定部３７２，３７６は回路パッケージ４００の外壁を帯状に全周にわたって覆い、回路パッケージ４００のフランジ３１２側と副通路４３０，４３１側とには非被覆部分が設けられている。固定部３６６は外壁窪み部を形成し、この外壁窪み部３６６の上流側の部分を、温度検出部４５２を支える支持部としている。

回路パッケージ４００とフランジ３１２との間に空隙が成形され、この空隙部分が端子接続部３２０として機能している。この端子接続部３２０で回路パッケージ４００の接続端子４１２と外部端子３０６のハウジング３０２側に位置する外部端子内端３６１とがそれぞれスポット溶接あるいはレーザ溶接などにより電気的に接続される。

接続端子４１２は、内蔵する流量検出部６０２や処理部６０４への電力の供給、及び流量計測値や温度などの各種計測値の出力のために設けられている。

図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、外部端子内端３６１に接続されない端子４１４が設けられている。端子４１４は、第１樹脂モールド工程で回路パッケージ４００が生産された後、回路パッケージ４００が正しく動作するか、第１樹脂モールド工程で電気的な接続において異常が発生していないかを検査するための端子である。

上述したように、流量検出部６０２や処理部６０４を第１樹脂モールド工程においてトランスファモールドすることにより回路パッケージ４００を製造する。第１樹脂モールド工程の後、被計測気体３０を流す副通路（例えば表側副通路溝３３２や裏側副通路溝３３４）を有するハウジング３０２を、第２樹脂モールド工程にて製造する。この第２樹脂モールド工程で、回路パッケージ４００をハウジング３０２の樹脂内に内蔵して、ハウジング３０２内に樹脂モールドにより固定する。

図５は、第１樹脂モールド工程で作られる回路パッケージ４００の外観を示している。なお、回路パッケージ４００の外観上に記載した斜線部分は、第２樹脂モールド工程でハウジング３０２を成形する樹脂により覆われる面を示す。図５Ａは回路パッケージ４００の左側面図、図５Ｂは回路パッケージ４００の正面図、図５Ｃは回路パッケージ４００の背面図である。回路パッケージ４００は、後述する流量検出部６０２や処理部６０４を内蔵し、熱硬化性樹脂でこれらがモールドされ、一体成形される。

回路パッケージ４００は、ハウジング３０２に固定されるパッケージ本体部４２６（図３、図４を参照）と、パッケージ本体部４２６から突出してハウジング３０２から露出する突出部４２４を有している。パッケージ本体部４２６は、略矩形の平板形状を有しており、上流端辺部の中央部分に突出部４２４が設けられている。

図５Ｂに示す回路パッケージ４００の表面には、被計測気体３０を流すための面として作用する計測用流路面４３０が被計測気体３０の流れ方向に長く延びる形状で成形されている。この実施例では計測用流路面４３０は、被計測気体３０の流れ方向に長く延びる長方形を成している。この計測用流路面４３０は、図５Ａに示す如く、他の部分より薄く作られていて、その一部に熱伝達面露出部４３６が設けられている。内蔵されている流量検出部６０２は、熱伝達面露出部４３６を介して被計測気体３０と熱伝達を行い、被計測気体３０の状態、例えば被計測気体３０の流速を計測し、主通路を流れる流量を表す電気信号を出力する。

熱伝達面露出部４３６を有する計測用流路面４３０の裏面には、図５Ｃに示す如く、回路パッケージ４００の樹脂モールド成形時に内部基板あるいはプレートを支持する金型の押さえの押さえ跡４４２が残っている。熱伝達面露出部４３６は被計測気体３０との間で熱のやり取りを行うために使用される場所であり、被計測気体３０の状態を正確に計測するためには、流量検出部６０２と被計測気体３０との間の熱伝達が良好に行われることが望ましい。このため、熱伝達面露出部４３６の部分が第１樹脂モールド工程での樹脂で覆われるのを避けなければならない。熱伝達面露出部４３６とその裏面である計測用流路面裏面４３１の両面に金型を当て、この金型により熱伝達面露出部４３６への樹脂の流入を防止する。熱伝達面露出部４３６の裏面に凹部形状の押さえ跡４４２が成形されている。この部分は、流量検出部６０２等を構成する素子が近くに配置されており、これら素子の発熱をできるだけ外部に放熱することが望ましい。成形された凹部は、樹脂の影響が少なく、放熱し易い効果を奏している。

図５Ｂにおいて、４３８は半導体ダイヤフラム裏面の空隙６７４（図７参照）と連通する開口である。この開口４３８は第１樹脂モールド工程で成形される。

回路パッケージ４００に設けられた温度検出部４５２は、温度検出部４５２を支持するために被計測気体３０の上流方向に延びている突出部４２４の先端に設けられて、被計測気体３０の温度を検出する機能を備えている。高精度に被計測気体３０の温度を検出するには、被計測気体３０以外の部分との熱の伝達をできるだけ少なくすることが望ましい。温度検出部４５２を支持する突出部４２４は、その根元より、先端部分が細い形状を成し、その先端部分に温度検出部４５２を設けている。このような形状により、温度検出部４５２への突出部４２４の根元部からの熱の影響が低減される。

また、温度検出部４５２で被計測気体３０の温度が検出された後、被計測気体３０は突出部４２４に沿って流れ、突出部４２４の温度を被計測気体３０の温度に近づける作用を為す。すなわち、突出部４２４の突出長さ（高さ）を長く（高く）して、被計測気体３０による冷却性能を高めている。このことにより、突出部４２４の根元部の温度が温度検出部４５２に及ぼす影響が抑制されている。特にこの実施例では、温度検出部４５２を備える突出部４２４の近傍が細く、突出部４２４の根元に行くに従って太くなっている。このため、被計測気体３０がこの突出部４２４の形状に沿って流れ、突出部４２４を効率的に冷却する。

回路パッケージ４００では、図５中に示される斜線部分がハウジング３０２を成形する樹脂により覆われて固定される固定面４３２となる。

突出部４２４の根元に固定面４３２を設けることで、突出部４２４の機械的強度を増している。回路パッケージ４００の表面において、被計測気体３０が流れる軸に沿う方向に帯状の固定面を設け、さらに被計測気体３０が流れる軸と交差する方向の固定面を設けることで、より強固に回路パッケージ４００とハウジング３０２とを互いに固定することができる。固定面４３２において、計測用流路面４３０に沿って幅Ｌで帯状に回路パッケージ４００を取り巻いている部分が上述した被計測気体３０の流れ軸に沿う方向の固定面であり、突出部４２４の根元を覆う部分が、被計測気体３０の流れ軸を横切る方向の固定面である。

図６は、回路パッケージ４００のリードフレーム５１０およびリードフレーム５１０への回路チップやセンサチップの搭載状態を示している。なお、破線部５０８の内側は、回路パッケージ４００のモールド成形時に用いられる金型により覆われる部分である。

リードフレーム５１０は、支持枠５１２にリードが機械的に接続されて支持された構成を有しており、リードの中央にプレート５３２が搭載され、プレート５３２にチップ状の流量検出部（センサチップ）６０２およびＬＳＩとして作られている処理部６０４が搭載されている。流量検出部６０２にはダイヤフラム６７２が設けられており、これが熱伝達面露出部４３６に相当する。また、以下に説明する流量検出部６０２の各端子と処理部６０４とがワイヤ５４２で電気的に接続されている。さらに処理部６０４の各端子と対応するリード５１４とがワイヤ５４３で接続されている。また回路パッケージ４００の接続端子となる部分とプレート５３２との間に位置するリード５１４は、それらの間にチップ状の回路部品（回路チップ）５１６が接続されている。

このように回路パッケージ４００として完成された場合の最も先端側に、ダイヤフラム６７２を有する流量検出部６０２を配置し、流量検出部６０２に対して接続端子となる方に処理部６０４がＬＳＩの状態で配置され、さらに処理部６０４の端子側に接続用のワイヤ５４３が配置されている。

プレート５３２を支えるために、リードが設けられており、このリードはリード５５６やリード５５８により支持枠５１２に固定されている。なお、プレート５３２の下面には上記リードと接続されるプレート５３２と同等の面積の図示しないリード面が設けられており、プレート５３２がこのリード面上に搭載される。これらリード面はグランド接地されている。これによって、上記流量検出部６０２や処理部６０４の回路内の接地を共通して上記リード面を介して行うことでノイズを抑えることができ、被計測気体３０の計測精度を向上している。またプレート５３２から流路の上流側の方に、すなわち上述した流量検出部６０２や処理部６０４、回路部品５１６の軸を横切る方向の軸に沿って突出するようにして、リード５４４、５４５が設けられている。このリード５４４、５４５には温度検出素子５１８、例えばチップ状のサーミスタが接続されている。さらに突出部４２４の根元である処理部６０４に近い方（突出部４２４の基端側）に、リード５４８、５４９が設けられ、リード５４４、５４５とリード５４８、５４９とはＡｕワイヤなどの細線５４６で電気的に接続されている。リード５４８、５４９とリード５４４、５４５とを直接接続すると、熱がこれらリード５４８、５４９とリード５４４、５４５とを介して温度検出素子５１８に伝わり、正確に被計測気体３０の温度を計測することができなくなる。このため断面積が小さく熱抵抗の大きい電気配線５４６で接続することにより、リード５４８、５４９とリード５４４、５４５との間の熱抵抗を大きくできる。これにより、熱の影響が温度検出素子５１８に及ばないようにし、被計測気体３０の温度の計測精度を向上している。

またリード５４８、５４９はリード５５２やリード５５４により、支持枠５１２に固定されている。これらリード５５２やリード５５４と支持枠５１２との接続部分は、前記突出している温度検出素子５１８の突出方向に対して傾斜した状態で支持枠５１２に固定されており、金型もこの部分で斜めの配置となる。第１樹脂モールド工程でモールド樹脂がこの斜めの状態に沿って流れることにより、温度検出素子５１８が設けられた先端部分に、第１樹脂モールド工程のモールド樹脂がスムーズに流れ、信頼性が向上する。

図６に樹脂の圧入方向を示す矢印５９２を示している。回路部品を搭載したリードフレーム５１０を金型で覆い、金型に樹脂注入用の圧入孔５９０を丸印の位置に設け、矢印５９２の方向から熱硬化性樹脂を前記金型内に注入する。圧入孔５９０から矢印５９２の方向に、回路部品５１６や温度検出素子５１８があり、温度検出素子５１８を保持するためのリード５４４、５４５がある。さらに矢印５９２の方向と近い方向にプレート５３２や処理部６０４、流量検出部６０２が設けられている。このように配置することで、第１樹脂モールド工程で樹脂がスムーズに流れる。第１樹脂モールド工程では、熱硬化性樹脂を使用しており、硬化する前に樹脂を全体に行き渡らせることが重要である。このためリード５１４における回路部品や配線の配置と、圧入孔５９０や圧入方向の関係がたいへん重要となる。

図７は、図６のＣ−Ｃ断面の一部を示す図である。

被計測気体３０の流量を計測する流量検出部６０２にはダイヤフラム６７２が設けられており、ダイヤフラム６７２の背面には空隙６７４が設けられている。ダイヤフラム６７２には図示していないが被計測気体３０と熱のやり取りを行い、これによって流量を計測するための素子が設けられている。ダイヤフラム６７２に成形させている素子間に、被計測気体３０との熱のやり取りとは別に、ダイヤフラム６７２を介して素子間に熱が伝わると、正確に流量を計測することが困難となる。このためダイヤフラム６７２は熱抵抗を大きくする必要があり、ダイヤフラム６７２ができるだけ薄く作られている。

流量検出部（流量検出素子）６０２は、ダイヤフラム６７２の熱伝達面４３７が露出するように、第１樹脂モールド工程により成形された回路パッケージ４００の第１樹脂に埋設されて固定されている。ダイヤフラム６７２には、図２２に示す発熱体６０８、上流測温抵抗体である抵抗６５２、抵抗６５４と下流測温抵抗体である抵抗６５６、抵抗６５８など）などの素子が設けられている。前記素子は、ダイヤフラム６７２に相当する熱伝達面露出部４３６において素子表面の熱伝達面４３７を介して図示していない被計測気体３０と互いに熱の伝達を行う。熱伝達面４３７は各素子の表面で構成しても良いし、その上に薄い保護膜を設けても良い。

流量検出部（流量検出素子）６０２の前記素子が設けられている部分は、計測用流路面４３０の熱伝達面露出部４３６に配置されていて、熱伝達面４３７が計測用流路面４３０を成形している樹脂から露出している。流量検出素子６０２の外周部は計測用流路面４３０を成形している第１樹脂モールド工程で使用された熱硬化性樹脂で覆われている。このため、ダイヤフラム６７２の裏面側に形成された空隙６７４内とダイヤフラム６７２の表面側とを連通するための連通孔６７６及び樹脂開口部４３８を設け、ダイヤフラム６７２の表面および裏面に作用する気圧が等しくなるようにしている。

図６及び図７に示すように、第１プレート５３２の上には流量検出部６０２と処理部６０４として動作するＬＳＩとが設けられている。第１プレート５３２の下側には、第１プレート５３２を支えるための第２プレート５３６としてリードフレームが設けられている。第２プレート５３６を構成するリードフレームはグランド電極として使用する。尚、連通孔６７６は、第１プレート５３２に形成した溝を前記リードフレームで覆うことにより、第１プレート５３２と前記リードフレームとの間に形成されている。

図８は第１樹脂モールド工程により図６に示すリードフレーム５１０を熱硬化性樹脂でモールドし、熱硬化性樹脂で覆った状態を示す。この図８の状態の後、リード５１４が端子毎に切り離され、接続端子４１２や端子４１４となる。

図８でリードから支持枠５１２を切り落とすことにより回路パッケージ４００が製作される。このとき、樹脂面からリードの切断端部が露出した状態になっている。この切断端部に水や塩水（以下、水等）が付着した場合、切断端部及びこの切断端部に繋がるリードが腐蝕することがある。また、使用中にリードの切断端部から回路パッケージ４００の内部に水等が浸入すると、回路チップやセンサチップの腐蝕につながりかねない。このようなことがないようにすることが耐久性向上の観点や信頼性向上の観点で重要である。例えば傾斜部５９４や傾斜部５９６が第２樹脂モールド工程でモールド樹脂（第２のモールド樹脂）により覆われ、図６に示すリード５５２やリード５５４と支持枠５１２との間を切断した切断端部が、前記モールド樹脂により覆われる（図５（Ｂ）、（Ｃ）を参照）。このことによりリード５５２やリード５５４の切断端部の腐食や切断端部から回路パッケージ４００内への水等の浸入が防止される。リード５５２やリード５５４の切断端部は温度検出部４５２の電気信号を伝える重要なリード部分と近接している。従って、このようなリードの切断端部を第２樹脂モールド工程で覆うことが望ましい。

また、温度検出素子５１８が搭載されるリード５４４とリード５４５は、対をなして配置されており、互いに電位差が大きく、切断端部（第１の切断端部）５４４ａが突出部４２４の突出方向に直交する幅方向の一方の側面に露出して配置されており、切断端部（第２の切断端部）５４５ａが他方の側面に露出して配置されている。切断端部５４４ａ、５４５ａは、温度検出部４５２の温度検出素子５１８よりも突出部４２４の基端側の位置で互いに極めて接近した位置に露出している。これにより、例えば、被計測気体に混じって主通路内に流れ込んだ水等が、突出部４２４の切断端部５４４ａと切断端部５４５ａとの間に亘って付着して、切断端部５４４ａと切断端部５４５ａとを短絡する水膜ブリッジを形成することが考えられる。電位差のある２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に水膜ブリッジが形成されると、リード５４４，５４５に腐蝕が発生し易い状況になる。したがって、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａ間に形成される水膜ブリッジを分断する構造を付与して腐食を防止することが望ましい。

以下、水膜ブリッジを分断する構造の実施例について説明する。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第１の実施例を説明する。

図３Ｂ、図４Ｂに示していないが、回路パッケージ４００の突出部４２４には、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に形成された水膜ブリッジを分断する構造として凸形状部が設けられている。図９は、突出部４２４表面に設ける凸形状部の具体例を説明する図であり、図９Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図９Ａは、図９Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。なお、切断端部５４４ａと切断端部５４５ａとは、互いに極めて接近した位置でモールド樹脂から露出し、電位差が生じているため、リードの切断端部に水や塩水（以下、水等）が付着した場合に、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に水膜ブリッジが形成されて腐蝕し易い箇所であるといえる。その他の接近した位置に露出している電位差のあるリードの切断端部間がある構造にも、本発明は適用できる。

凸形状部４６０ａ，４６０ｂは、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、突出部４２４の切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ直線７００方向に対して垂直方向に延びる形状を有している。この凸形状部４６０は、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを結ぶ線分７００と交わる地点７００ａを中心にして両側に延びる形状が有効である。凸形状部４６０ａ，４６０ｂは、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成する。この段差が水膜ブリッジを分断する。

これにより、被計測気体３０に混入した水や塩水が突出部４２４に付着しても、凸形状部４６０により水膜ブリッジを分断することができ、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの短絡による腐蝕や回路パッケージ４００内への水等の浸入を防止できる。凸形状部４６０a、４６０ｂの横断面は三角形状である。三角形の頂点では、平らな箇所がないため水滴を保持できず、水膜ブリッジを分断し易い。したがって三角形の頂角の角度は概ね９０度以下が好ましい。２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に形成された水膜ブリッジを分断することができる四角形などの多角形または円形、扇形などいずれの形状でもよい。

上記した具体例では、凸形状部４６０ａ，４６０ｂが表面４２４ａと裏面４２４ｃとに分断されて形成された場合を例に説明したが、突出部４２４の図９Ｂの表面４２４ａ、左側面４２４ｂ、裏面４２４ｃと全周に渡り連続して形成してもいい。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第２の実施例を説明する。

本実施例では、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、片側の切断端部５４５ａを囲むように凸形状部４６１a、４６１ｂを形成してもよい。図１０Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１０Ａは、図１０Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。図１０Ｂの上から下の方向が重力方向である場合、水滴は凸形状部４６１a、４６１ｂに沿って移動したのち突出部４２４から脱落して、被計測気体３０と共に表側出口３４４および裏側出口３４５から主通路に排出されることが期待できる。凸形状部４６１ａ，４６１ｂは、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成する。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第３の実施例を説明する。

図１１に示すように、リード５４４とリード５４５とは突出部４２４の突出高さ方向の同じ高さ位置に配置しなくてもよい。図１１Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１１Ａは、図１１Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。図１１に示すように、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａは突出部４２４の突出高さ方向に離れて配置されても、機能上問題ない。２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを突出部４２４の突出高さ方向に離して（異なる高さ位置に）配置することにより、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの距離が長くなる。このため、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に水膜ブリッジが形成され難くなり、腐蝕が抑制される効果がある。さらに、図１１に示すように、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に、突出部４２４の突出方向に対して垂直方向に凸形状部４６２を形成することにより、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に形成される水膜ブリッジを分断する効果が高まる。尚、凸形状部４６２は、突出部４２４の突出高さ方向において、同じ高さ位置で突出部４２４を囲むように、環状に形成されている。凸形状部４６２は、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成する。これにより、本実施例では、電位差を有する２つの切断端部５４４ａ，５４５ａは流体の流れ方向に離間して設けられ、凸形状部４６２によって形成された段差は流体の流れ方向を横切る方向に設けられている。

ここで凸形状部４６２は、水や塩水を含む被計測気体３０の方向に対して、垂直方向に形成されている、水や塩水は、凸形状部４６２に衝突するため、凸形状部４６２の上流側で主に水や塩水が付着して、下流側には付着し難い。このため、凸部形状の水膜ブリッジを分断する効果がさらに高まる。また図１１Ｂの上から下の方向が重力方向である場合、凸形状部４６２に衝突した水や塩水が重力により凸形状部４６２に沿って移動したのち突起部４２４から脱落して、被計測気体３０と共に表側出口３４４および裏側出口３４５から主通路に排出されることが期待できる。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第４の実施例を説明する。

図１２では、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを突出部４２４の突出高さ方向に離して配置した上に、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に、突出部４２４の突出高さ方向に対して概ね４５゜傾けて凸形状部４６３を形成した例である。図１２Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１２Ａは、図１２Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。凸形状部４６３は、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成する。これにより、本実施例では、電位差を有する２つの切断端部５４４ａ，５４５ａは流体の流れ方向に離間して設けられ、凸形状部４６３によって形成された段差は流体の流れ方向を横切る方向に設けられている。

熱式流量計は、設置状況によりその重力方向が変わることがある。突出部４２４の突出方向に対して概ね４５゜傾けて凸形状部４６３を形成した場合、いずれの方向で熱式流量計が取付けられても、水や塩水は、凸形状部４６３に衝突するため、凸形状部４６３の上流側で主に水や塩水が付着して、下流側には付着し難く、凸形状部に加えて水膜ブリッジを分断する効果が期待できる。さらに、凸形状部４６３に衝突した水や塩水が重力により凸形状部４６３に沿って移動したのち突出部４２４から脱落して、被計測気体３０と共に表側出口３４４および裏側出口３４５から主通路に排出されることも期待できる。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第５の実施例を説明する。

図１３には、切断端部５４４ａ、５４５ａを突出部４２４の突出方向に対して離して配置した上に、その切断端部５４４ａと５４５ａの間に、凸部形状３７２の代わりに突出部４２４の突出方向に対して概ね４５゜傾けて突出部４２４の先端部の表面と裏面にそれぞれ段差形状部４６４を形成した例である。図１３Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１３Ａは、図１３Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。本実施例では、突出部４２４は段付きの２つの面で構成されている。すなわち、先端側の外面と基端側の外面とが段付きの２つの面で構成され、先端側の外面と基端側の外面との間に段差形状部４６４が形成されている。この段差４６４は、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に形成されている。段差にすることで、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に形成される水膜ブリッジを分断して腐食を防止できる上、温度検出部４５２への突出部４２４の根元部からの熱の影響が低減される。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第６の実施例を説明する。

図１４に示すように、切断端部の一方５４５ａが突出部４２４の先端に配置しても、機能上問題ない。図１４Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１４Ａは、図１４Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間は、温度検出部４５２の温度検出素子５１８よりも突出部４２４の先端側の位置で互いに極めて接近した位置に露出しているため、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａが突出部４２４の突出高さ方向に離れて配置されることにより、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの距離が長くなる。このため、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に水膜ブリッジが形成され難くなり、腐蝕が抑制される効果がある。さらに水や塩水を含む被計測気体３０の方向に対して垂直面に切断端部５４５ａが配置されているため、切断端部５４５ａ面上の水や塩水は被計測気体３０の流れにより、突起部４２４から脱落して、被計測気体３０と共に表側出口３４４および裏側出口３４５から主通路に排出されることが期待できる。

図１４に示すように、さらに凸形状部４６２を設けることにより、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に形成される水膜ブリッジを分断する効果が高まる。尚、凸形状部４６２は、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成する。これにより、本実施例では、電位差を有する２つの切断端部５４４ａ，５４５ａは流体の流れ方向に離間して設けられ、凸形状部４６２によって形成された段差は流体の流れ方向を横切る方向に設けられている。従って、凸形状部４６２の下流側には水や塩水が付着し難くなる。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第７の実施例を説明する。

２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に形成された水膜ブリッジを分断する段差を構成するための別の構造として、凹形状部４６５がある。図１５は、突出部４２４表面に凹部形状を形成する構成の具体例を説明する図である。図１５Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１５Ａは、図１５Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。２つの切断端部５４４ａ，５４５ａは、図１１乃至１３と同様に配置されている。

凹形状部４６５は、図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、突起部４２４の切断端部５４４ａ、５４５ａを最短距離で結ぶ線分７００方向に対して垂直方向に延びる形状を有している。すなわち、凹形状部４６５は、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成している。この凹形状部４６５は、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを結ぶ線分７００と交わる地点を中心にして両側に延びる形状が有効である。図１５では、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを突出部４２４の突出高さ方向に離して配置した上に、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に、突出部４２４の突出高さ方向に対して概ね４５゜傾けて凹形状部４６５を形成した例である。熱式流量計は、設置状況によりその重力方向が変わることがある。突出部４２４の突出方向に対して概ね４５゜傾けて凹形状部４６５を形成した場合、いずれの方向で熱式流量計が取付けられても、凹形状部４６５に水や塩水が溜まり、凹形状部４６５に溜まった水や塩水が重力により凹形状部４６５に沿って移動したのち突起部４２４から脱落して、被計測気体３０と共に表側出口３４４および裏側出口３４５から主通路に排出されることも期待できる。なお凹形状部４６５は、表面張力により平面に比べて水や塩水が溜まりやすい特長を利用している。なお、図９、図１０、図１１に示した凸形状部を凹形状部に置き換えた構造でも効果がある。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第８の実施例を説明する。

図１６では、図１１と同様に２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを突出部４２４の突出高さ方向に離して配置した上に、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に、第２樹脂モールド工程でモールド樹脂（第２のモールド樹脂）により被覆した被覆部４６６が設けられている。図１６Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１６Ａは、図１６Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。被覆部４６６は、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成する。これにより、本実施例では、電位差を有する２つの切断端部５４４ａ，５４５ａは流体の流れ方向に離間して設けられ、被覆部４６６によって形成された段差は流体の流れ方向を横切る方向に設けられている。

これにより２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの間に形成された水膜ブリッジを分断することができる。図１６Ｂに示すように、被覆部４６６は突出部４２４に外嵌されて密着するリング形状またはＣ字形状を有している。被覆部４６６は、凸部形状と同じ効果があり、水や塩水を含む被計測気体３０の流れ方向に対して、垂直方向に形成されている。水や塩水は、被覆部４６６に衝突するため、被覆部４６６の上流側で主に水や塩水が付着して、下流側には付着し難い。このため、被覆部４６６の水膜ブリッジを分断する効果がさらに高まる。また図１６Ｂの上から下の方向が重力方向である場合、被覆部４６６に衝突した水や塩水が重力により被覆部４６６に沿って移動したのち突起部４２４から脱落して、被計測気体３０と共に表側出口３４４および裏側出口３４５から主通路に排出されることが期待できる。

水膜ブリッジを分断する構造について、その第９の実施例を説明する。

図１７では、図１１と同様に２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを突出部４２４の突出高さ方向に対して離して配置した上に、その一方の切断端部５４４ａ上に、第２樹脂モールド工程によって成形したモールド樹脂（第２のモールド樹脂）により被覆した被覆部４６７を設けている。図１７Ｂは、図３Ａの突出部４２４を拡大して示す拡大図、図１７Ａは、図１７Ｂの紙面上における左側面（突出部４２４の先端面）を示す図である。ただしもう一方の切断端部５４５ａ上には、第２樹脂モールド工程でモールド樹脂（第２のモールド樹脂）による被覆部３７１は設けない。被覆部４６７は、切断端部５４４ａと５４５ａとを最短距離で結ぶ線分７００を横切るように、切断端部５４４ａと５４５ａとの間に段差を形成する。ただし、本例の場合は、一方の切断端部５４４ａが被覆部４６７で被覆されるため、段差による水膜ブリッジの分断効果を期待する必要はない。

多量の水または塩水が溜まった場合、切断端部５４４ａが被覆部４６７で覆われているため、回路パッケージ４００のモールド樹脂から露出する切断端部に水や塩水が付着しても切断端部間に水膜ブリッジが形成されることはない。また経時的な変化で被覆部４６７と切断端部５４４ａに隙間ができて水または塩水が溜まった場合、切断端部５４５ａ上には第２樹脂モールド工程でモールド樹脂（第２のモールド樹脂）による被覆部４６７は設けていないため、被覆部４６７と２つの切断端部５４４ａ，５４５ａとの隙間に溜まった水または塩水で２つの切断端部５４４ａ，５４５ａ間に水膜ブリッジが形成されることはない。

また、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａの配置を図９と同様の配置として、２つの切断端部５４４ａ，５４５ａを被覆部４６７で覆ってもよい。被覆部４６７と２つの切断端部５４４ａ，５４５ａとの間に隙間が生じた場合は、水膜ブリッジが形成される可能性があるので、隙間が生じないように配慮する必要がある。

以上、水膜ブリッジを分断する構造の実施例について説明した。

上述した各実施例では、熱式流量計３００は、流体に流量を検出する流量検出部６０２と、流量検出部６０２から出力される出力信号を処理する処理部６０４とを備えている。また、少なくとも処理部６０４を含む電気回路部品を、電気配線を兼ねるリード５１４，５４８，５４９，５５２，５５４，５５６，５５８，５４４，５４５に搭載してモールド樹脂で被覆した回路パッケージ４００を備える。そして、回路パッケージ４００のモールド樹脂部の少なくとも一部が流体流路に配置されるように構成されている。複数のリードの端部（切断端部）が流体流路に配置されたモールド樹脂部の表面に露出している。モールド樹脂部の表面に露出した複数の端部のうち電位差を有する２つの端部５４４ａ，５４５ａの間を最短距離で結ぶ経路７００が横切る面上に、段差を形成している。

次に、熱式流量計の生産工程について説明する。

図１８は回路パッケージ４００の生産工程を示し、図１９は熱式流量計の生産工程を示す。図１８において、ステップ１は図６に示すリードフレームを生産する工程を示す。このリードフレームは例えばプレス加工によって作られる。

ステップ２は、ステップ１で作られたリードフレーム５１０のリード上に、まずプレート５３２を搭載し、さらにプレート５３２に流量検出部６０２や処理部６０４を搭載し、さらに温度検出素子５１８、チップコンデンサなどの回路部品５１６を搭載する。またステップ２では、回路部品間や回路部品とリード間、リード同士の電気的な配線を行う。このステップ２で、リード５４４、５４５とリード５４８、５４９間を接続線５４６で接続する。

次にステップ３で、第１樹脂モールド工程により、熱硬化性樹脂（第１のモールド樹脂）でモールドされる。この状態を図８に示す。また、ステップ３で、リードフレーム５１０から支持枠５１２を切り落とし、さらにリード間も切り離し、回路パッケージ４００を完成する。この回路パッケージ４００には、電位差が大きくかつ互いに接近した位置に露出している一対のリード５４４、５４５の切断端部５４４ａ、５４５ａの間に図９乃至図１７に示す凸形状部や凹形状部を含む段差が成形されている。

ステップ４で、出来上がった回路パッケージ４００の外観検査や動作の検査を行う。この検査のために、接続端子４１２に加え端子４１４が使用される。

図１９に示す工程では、回路パッケージ４００と外部端子３０６とが使用され、ステップ５で第２樹脂モールド工程によりハウジング３０２がつくられる。このハウジング３０２は樹脂製の副通路溝やフランジ３１２や外部接続部３０５が作られると共に、図８に示す回路パッケージ４００の斜線部分４３２が第２樹脂モールド工程のモールド樹脂で覆われ、回路パッケージ４００がハウジング３０２に固定される。ステップ６で各外部端子内端３６１の切り離しが行われ、接続端子４１２と外部端子内端３６１との接続がステップ７で行われる。

ステップ７によりハウジング３０２が完成すると次にステップ８で、表カバー３０３と裏カバー３０４とがハウジング３０２に取り付けられ、ハウジング３０２の内部が表カバー３０３と裏カバー３０４で密閉されるとともに、被計測気体３０を流すための副通路が完成する。

ステップ９で、実際に副通路に気体が導かれ、特性の試験が行われる。

図２０は熱式流量計３００の流量検出回路６０１を示す回路図である。流量検出回路６０１は、発熱体６０８を有する流量検出部６０２と処理部６０４とを備えている。処理部６０４は、流量検出部６０２の発熱体６０８の発熱量を制御すると共に、流量検出部６０２の出力に基づいて流量を表す信号を、端子６６２を介して出力する。前記処理を行うために、処理部６０４は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ(以下ＣＰＵと記す)６１２と入力回路６１４、出力回路６１６、補正値や計測値と流量との関係を表すデータを保持するメモリ６１８、一定電圧をそれぞれ必要な回路に供給する電源回路６２２を備えている。電源回路６２２には車載バッテリなどの外部電源から、端子６６４と図示していないグランド端子を介して直流電力が供給される。

流量検出部６０２には被計測気体３０を熱するための発熱体６０８が設けられている。電源回路６２２から、発熱体６０８の電流供給回路を構成するトランジスタ６０６のコレクタに電圧Ｖ１が供給され、ＣＰＵ６１２から出力回路６１６を介してトランジスタ６０６のベースに制御信号が加えられ、この制御信号に基づいてトランジスタ６０６から端子６２４を介して発熱体６０８に電流が供給される。発熱体６０８に供給される電流量はＣＰＵ６１２から出力回路６１６を介してトランジスタ６０６に加えられる制御信号により制御される。処理部６０４は、被計測気体３０の温度が当初の温度より所定温度、例えば１００℃、だけ高くなるように発熱体６０８の発熱量を制御する。

流量検出部６０２は、発熱体６０８の発熱量を制御するための発熱制御ブリッジ６４０と、流量を計測するための流量検知ブリッジ６５０と、を有している。発熱制御ブリッジ６４０の一端には、電源回路６２２から一定電圧Ｖ３が端子６２６を介して供給され、発熱制御ブリッジ６４０の他端はグランド端子６３０に接続されている。また流量検知ブリッジ６５０の一端には、電源回路６２２から一定電圧Ｖ２が端子６２５を介して供給され、流量検知ブリッジ６５０の他端はグランド端子６３０に接続されている。

発熱制御ブリッジ６４０は、熱せられた被計測気体３０の温度に基づいて抵抗値が変化する測温抵抗体である抵抗６４２を有しており、抵抗６４２と抵抗６４４、抵抗６４６、抵抗６４８はブリッジ回路を構成している。抵抗６４２と抵抗６４６の交点Ａおよび抵抗６４４と抵抗６４８との交点Ｂの電位差が端子６２７および端子６２８を介して入力回路６１４に入力され、ＣＰＵ６１２は交点Ａと交点Ｂとの間の電位差が所定値、この実施例ではゼロボルト、になるようにトランジスタ６０６から供給される電流を制御して発熱体６０８の発熱量を制御する。

流量検知ブリッジ６５０は、抵抗６５２と抵抗６５４、抵抗６５６、抵抗６５８の４つの測温抵抗体で構成されている。これら４つの測温抵抗体は被計測気体３０の流れに沿って配置されており、抵抗６５２と抵抗６５４とは発熱体６０８に対して被計測気体３０の流路における上流側に配置され、抵抗６５６と抵抗６５８とは下流側に配置されている。

被計測気体３０が発熱体６０８に対して上流側から下流側に向けて流れている場合、上流側に配置されている抵抗６５２や抵抗６５４は、被計測気体３０によって冷却される。また、下流側に配置されている抵抗６５６と抵抗６５８は、発熱体６０８により暖められた被計測気体３０により暖められる。このため、流量検知ブリッジ６５０の交点Ｃと交点Ｄとの間に電位差が発生する。

抵抗６５２と抵抗６５６との交点Ｃと、抵抗６５４と抵抗６５８との交点Ｄとの間の電位差が端子６３１と端子６３２を介して入力回路６１４に入力される。計測精度を高めるために、例えば被計測気体３０の流れがゼロの状態で、前記交点Ｃと交点Ｄとの間の電位差がゼロとなるように流量検知ブリッジ６５０の各抵抗が設定されている。ＣＰＵ６１２は計測結果に基づいて被計測気体３０の流量を表す電気信号を端子６６２から出力する。
このとき、ＣＰＵ６１２は流量検知ブリッジ６５０の交点Ｃと交点Ｄとの間の電位差に基づいて、メモリ６１８に記憶されている前記電位差と主通路の流量との関係を表すデータを検索し、主通路の流量を求める。図２０に示す端子６６４および端子６６２は接続端子４１２に含まれている。

図２１は、図２０の流量検出部６０２の回路配置を示す回路構成図である。流量検出部６０２は矩形形状の半導体チップとして作られており、図２１に示す流量検出部６０２の左側から右側に向って、矢印の方向に、被計測気体３０が流れる。

流量検出部（流量検出素子）６０２には、半導体チップの厚さを薄くした矩形形状のダイヤフラム６７２が形成されている。このダイヤフラム６７２には、破線で示す薄厚領域（すなわち上述した熱伝達面）６０３が設けられている。この薄厚領域６０３の裏面側には、上述した空隙６７４が成形されている。

薄厚領域６０３の中央部には発熱体６０８が設けられている。発熱体６０８の周囲に発熱制御ブリッジ６４０を構成する抵抗６４２が設けられている。薄厚領域６０３の外側に発熱制御ブリッジ６４０を構成する抵抗６４４、６４６、６４８が設けられている。抵抗６４２、６４４、６４６、６４８によって発熱制御ブリッジ６４０が構成される。

また、発熱体６０８を挟むように、上流測温抵抗体である抵抗６５２、抵抗６５４と下流測温抵抗体である抵抗６５６、抵抗６５８とが配置されている。発熱体６０８に対して被計測気体３０の流れ（矢印方向）の上流側に、上流測温抵抗体である抵抗６５２、抵抗６５４が配置され、下流側に下流測温抵抗体である抵抗６５６、抵抗６５８が配置されている。

また、発熱体６０８の双方の端部は、端子６２４および６２９にそれぞれ接続されている。ここで、図２０に示すように、端子６２４にはトランジスタ６０６から発熱体６０８に供給される電流が加えられ、端子６２９はグランドとして接地される。

発熱制御ブリッジ６４０を構成する抵抗６４２、抵抗６４４、抵抗６４６、抵抗６４８は、それぞれ接続されて、端子６２６と６３０に接続される。図２０に示すように、端子６２６には電源回路６２２から一定電圧Ｖ３が供給され、端子６３０はグランドとして接地される。また、抵抗６４２と抵抗６４６との間、抵抗６４６と抵抗６４８との間の接続点は、端子６２７と端子６２８に接続される。図２１に記載の如く、端子６２７は抵抗６４２と抵抗６４６との交点Ａの電位を出力し、端子６２７は抵抗６４４と抵抗６４８との交点Ｂの電位を出力する。図２０に示すように、端子６２５には、電源回路６２２から一定電圧Ｖ２が供給され、端子６３０はグランド端子として接地される。また、抵抗６５４と抵抗６５８との接続点は端子６３１に接続され、端子６３１は図２０の点Ｂの電位を出力する。抵抗６５２と抵抗６５６との接続点は端子６３２に接続され、端子６３２は図２０に示す交点Ｃの電位を出力する。

図２１に示すように、発熱制御ブリッジ６４０を構成する抵抗６４２は、発熱体６０８の近傍に成形されているので、発熱体６０８からの発熱で暖められた気体の温度を精度良く計測することができる。一方、発熱制御ブリッジ６４０を構成する抵抗６４４、６４６、６４８は、発熱体６０８から離れて配置されているので、発熱体６０８からの発熱の影響を受け難い構成に成っている。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

３００…熱式流量計、３０２…ハウジング、３０３…表カバー、３０４…裏カバー、３０５…外部接続部、３０６…外部端子、３１０…計測部、３２０…端子接続部、３３２…表側副通路溝、３３４…裏側副通路溝、３６１…外部端子内端、３７１…被覆部、４００…回路パッケージ、４１２…接続端子、４１４…端子、４２４…突出部、４３０…計測用流路面、４３２…固定面、４３６…熱伝達面露出部、４３８…開口、４５２…温度検出部、４６０ａ，４６０ｂ，４６１ａ，４６１ｂ，４６２，４６３…凸形状部、４６４…段差形状部、４６５…凹形状部、４６６，４６７…被覆部、５４４…リード、５４４ａ…切断端部（第１の切断端部）、５４５…リード、５４５ａ…切断端部（第２の切断端部）、５９０…圧入孔、５９４…傾斜部、５９６…傾斜部、６０１…流量検出回路、６０２…流量検出部（流量検出素子）、６０４…処理部、６０８…発熱体、６４０…発熱制御ブリッジ、６５０…流量検知ブリッジ、６７２…ダイヤフラム。

Claims (9)

1. 流体の流量を検出する流量検出部と、前記流量検出部から出力される出力信号を処理する処理部とを備え、少なくとも前記処理部を含む電気回路部品を、電気配線を兼ねるリードに搭載してモールド樹脂で被覆した回路パッケージを備え、前記回路パッケージのモールド樹脂部の少なくとも一部が流体流路に配置されるように構成された熱式流量計において、
   流体流路に配置されたモールド樹脂部の表面に露出した前記リードの端部を複数有し、
   複数の前記端部のうち電位差が発生する２つの端部の間を最短距離で結ぶ経路が横切る面上に、水膜ブリッジを分断する段差を形成したことを特徴とする熱式流量計。
2. 請求項１に記載の熱式流量計において、
   前記回路パッケージは流体流路に突出する突出部を有し、
   電位差を有する前記２つの端部と前記段差とは前記突出部に設けられたことを特徴とする熱式流量計。
3. 請求項２に記載の熱式流量計において、
   前記段差は、一つの面上に形成された凸形状部又は凹形状部、或いは段付きの２つの面の間に形成された段差形状部のいずれかによって構成されたことを特徴とする熱式流量計。
4. 請求項３に記載の熱式流量計において、
   電位差を有する前記２つの端部は流体の流れ方向に離間して設けられ、
   前記段差は流体の流れ方向を横切る方向に設けられていることを特徴とする熱式流量計。
5. 請求項３に記載の熱式流量計において、
   前記段差は前記回路パッケージを形成するモールド樹脂で一体に成形されたことを特徴とする熱式流量計。
6. 請求項４に記載の熱式流量計において、
   前記段差は前記突出部に外嵌された部材によって構成されたことを特徴とする熱式流量計。
7. 請求項６に記載の熱式流量計において、
   前記突出部に外嵌された部材で前記２つの端部のうちいずれか一方の端部を被覆したことを特徴とする熱式流量計。
8. 請求項１に記載の熱式流量計を製造する製造方法において、
   少なくとも前記処理部を含む電気回路部品を、電気配線を兼ねるリードに搭載して第１モールド樹脂で被覆して前記回路パッケージを製作する第１樹脂モールド工程と、
   第１樹脂モールド工程で製作した回路パッケージを収容するハウジングを第２モールド樹脂で成形すると共に、前記回路パッケージを前記第２モールド樹脂で前記ハウジングに固定する第２樹脂モールド工程とを備え、
   前記段差を前記第１樹脂モールド工程で前記第１モールド樹脂によって成形することを特徴とする製造方法。
9. 請求項１に記載の熱式流量計を製造する製造方法において、
   少なくとも前記処理部を含む電気回路部品を、電気配線を兼ねるリードに搭載して第１モールド樹脂で被覆して前記回路パッケージを製作する第１樹脂モールド工程と、
   第１樹脂モールド工程で製作した回路パッケージを収容するハウジングを第２モールド樹脂で成形すると共に、前記回路パッケージを前記第２モールド樹脂で前記ハウジングに固定する第２樹脂モールド工程とを備え、
   前記段差を前記第２樹脂モールド工程で前記第２モールド樹脂によって成形することを特徴とする製造方法。

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