JP6950653B2 - 物理量計測装置及び物理量計測装置の製造方法 - Google Patents

Description

この明細書による開示は、物理量計測装置及び物理量計測装置の製造方法に関する。

流体の物理量を計測する物理量計測装置として、例えば特許文献１には、空気の流量を検出する流量検出素子と、流量検出素子が搭載された金属基板とを有する熱式流量計が開示されている。この流量検出素子には、薄肉化されたダイヤフラムの裏面側に空隙が形成されており、金属基板はその空隙の開口を覆うように流量検出素子の裏面に重ねられている。そして、空隙に通じる通気孔が金属基板に形成されていることで、ダイヤフラムの表面及び裏面に作用する気圧が同じになるようになっている。通気孔の周縁部は流量検出素子の裏面のうち空隙の周縁部に重ねられている。

特開２０１４−１９８５号公報

ここで、打ち抜き加工等により金属基板に通気孔を形成した場合に、通気孔の周縁部に不要な突起であるバリが残ることがある。金属基板において通気孔の周縁部が流量検出素子の裏面に重ねられた上記特許文献１の構成では、通気孔の周縁部に残ったバリが流量検出素子の裏面に接触することが懸念される。バリが流量検出素子に接触すると流量検出素子が破損することが考えられる。

本開示の主な目的は、物理量検出部を支持する支持板部に連通孔を形成することで物理量検出部の検出精度を高めた上で、連通孔の形成に伴って支持板部にバリが発生したとしてもこのバリが物理量検出部に接触することを抑制できる、物理量計測装置及び物理量計測装置の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、開示された第１の態様は、
流体の物理量を計測する物理量計測装置（２０）であって、
流体が流入する流入口（３３）、及び流入口から流入した流体が流出する流出口（３４）を有する通過流路（３１）と、
通過流路から分岐し、通過流路からの流体が流れる計測流路（３２）と、
計測流路において流体の物理量を検出する物理量検出部（２２）と、
物理量検出部の一面である裏面（２２ｂ）に重ねられた状態で物理量検出部を支持する支持板部（５３）と、
を備え、
物理量検出部は、
物理量検出部の裏面が凹むことで形成された凹部（９１）と、
物理量検出部において凹部の底面（９１ａ）を形成し、流体の物理量を検出するための検出素子（１２１，１２２，１３１，１３２，１３３，１３４）が設けられたメンブレン部（９２）と、
を有し、
支持板部において凹部を覆った部分（６１）には、支持板部を貫通していることで凹部に通じている連通孔（９５）が設けられており、
連通孔において凹部側の端部である孔開口（９５ａ）の周縁部が、凹部において支持板部側の端部である凹開口（９１ｃ）の周縁部から内側に離間している、物理量計測装置である。

第１の態様によれば、支持板部に設けられた孔開口の周縁部が物理量検出部に設けられた凹開口の周縁部から内側に離間している。この場合、仮に、物理量計測装置の製造時において支持板部に連通孔を形成した際に連通孔の周縁部にバリが発生したとしても、このバリが凹開口の周縁部から内側に離間した位置に存在することになる。このため、バリが物理量検出部の裏面に接触するということを回避できる。また、支持板部に連通孔が形成されていることで、凹部の内部と外部との間に圧力差が生じにくくなっているため、凹部の内部と外部との圧力差によりメンブレン部が変形して物理量検出部の検出精度が低下するということを抑制できる。したがって、支持板部に連通孔を形成することで物理量検出部の検出精度を高めた上で、バリが物理量検出部に接触することを抑制できる。この結果、物理量検出部がバリとの接触により破損するということが生じにくくなる。

第２の態様は、
流体が流入する流入口（３３）、及び流入口から流入した流体が流出する流出口（３４）を有する通過流路（３１）と、通過流路から分岐し且つ通過流路からの流体が流れる計測流路（３２）と、を備え、流体の物理量を計測する物理量計測装置（２０）を製造する製造方法であって、
計測流路において流体の物理量を検出する板状の物理量検出部（２２）を、物理量検出部の一面である裏面（２２ｂ）が凹むことで形成された凹部（９１）と、流体の物理量を検出するための検出素子（１２１，１２２，１３１，１３２，１３３，１３４）が設けられ物理量検出部において凹部の底面（９１ａ）を形成するメンブレン部（９２）と、を有するように形成し、
物理量検出部を支持する支持板部（５３）において物理量検出部とは反対側の板面である裏板面（６１ｂ）から支持板部を打ち抜くことで、支持板部を貫通する連通孔（９５）を形成し、
連通孔において凹部側の端部である孔開口（９５ａ）の周縁部を、凹部において支持板部側の端部である凹開口（９１ｃ）の周縁部から内側に離間させた状態で、連通孔が凹部に連通するように、支持板部における裏板面とは反対側の板面である表板面（６１ａ）に物理量検出部を取り付ける、物理量計測装置の製造方法である。

第２の態様では、支持板部をその裏面から打ち抜くことで連通孔が形成されているため、支持板部の打ち抜きに伴って発生したバリが支持板部の表面側において連通孔の周縁部に残っていることが懸念される。これに対して、支持板部に設けられた孔開口の周縁部が物理量検出部に設けられた凹開口の周縁部から内側に離間するように、支持板部の表面に物理量検出部が取り付けられる。このため、仮に支持板部の表面側において連通孔の周縁部にバリが残っていたとしても、このバリが凹開口の周縁部から内側に離間した位置に存在することになる。したがって、上記第１の態様と同様の効果を奏することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものにすぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態における燃焼システムの構成を示す図。 エアフロメータの斜視図。 吸気管に取り付けられた状態のエアフロメータの縦断面図。 センサＳＡを表側から見た斜視図。 センサＳＡを裏側から見た斜視図。 センサＳＡの内部構造を示す斜視図。 センサＳＡの内部構造を示す正面図。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。 図７のＩＸ−ＩＸ線断面図。 図８における流量検出部周辺の拡大図。 流量検出回路の構成を示す回路図。 流量検出部において空気温抵抗とメンブレン部との位置関係を示す平面図。 図１２におけるメンブレン部周辺の拡大図。 成型した基材の平面図。 図１４におけるＳＡ基板周辺の拡大図。 ＳＡ基板を表側から見た斜視図。 ＳＡ基板にフィルタ部を取り付けた状態の基材を表側から見た平面図。 ＳＡ基板にフィルタ部を取り付けた状態の基材を裏側から見た平面図。 フィルタ部を取り付けた状態のＳＡ基板を裏側から見た斜視図。 ＳＡ基板にチップ部品を取り付けた状態の基材を表側から見た平面図。 チップ部品を取り付けた状態のＳＡ基板を表側から見た斜視図。 ＳＡ基板にモールド部を取り付けた状態の基材を表側から見た平面図。 型装置の構成を示す縦断面図。 図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線断面図。 第２実施形態におけるセンサＳＡの縦断面図。 図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線断面図。 第３実施形態におけるセンサＳＡの縦断面図。 図２７のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線断面図。

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施例の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第１実施形態）
図１に示す燃焼システム１０は、ガソリンエンジン等の内燃機関１１、吸気通路１２、排気通路１３、エアフロメータ２０及びＥＣＵ１５を有しており、例えば車両に搭載されている。エアフロメータ２０は、吸気通路１２に設けられており、内燃機関１１に供給される吸入空気の流量や温度、湿度、圧力といった物理量を計測する。エアフロメータ２０は、吸入空気等の流体を計測対象とした物理量計測装置に相当する。吸入空気は、内燃機関１１の燃焼室１１ａに供給される気体である。燃焼室１１ａにおいては、吸入空気と燃料との混合気が点火プラグ１７により点火される。

ＥＣＵ（Engine Control Unit）１５は、燃焼システム１０の動作制御を行う制御装置である。ＥＣＵ１５は、プロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びフラッシュメモリ等の記憶媒体、並びに入出力部を含むマイクロコンピュータと、電源回路等と、によって構成された演算処理回路である。ＥＣＵ１５には、エアフロメータ２０から出力されるセンサ信号や、多数の車載センサから出力されるセンサ信号などが入力される。ＥＣＵ１５は、エアフロメータ２０による計測結果を用いて、インジェクタ１６の燃料噴射量やＥＧＲ量などについてエンジン制御を行う。ＥＣＵ１５は、内燃機関１１の運転制御を行う制御装置であり、燃焼システム１０をエンジン制御システムと称することもできる。また、ＥＣＵ１５は、外部装置に相当する。

燃焼システム１０は、車載センサとして複数の計測部を有している。計測部としては、エアフロメータ２０の他に、スロットルセンサ１８ａや吸気圧センサ１８ｂ、水温センサ１８ｃ、クランク角センサ１８ｄ、空燃比センサ１８ｅ、ノックセンサ１８ｆ、カム角センサ１８ｇなどがある。これら計測部は、いずれもＥＣＵ１５に電気的に接続されており、ＥＣＵ１５に対して検出信号を出力する。エアフロメータ２０は、吸気通路１２において、スロットルセンサ１８ａが取り付けられたスロットルバルブの上流側に設けられている。

図３に示すように、エアフロメータ２０は、吸気通路１２を形成するダクト等の吸気管１２ａに取り付けられている。吸気管１２ａには、その外周部を貫通する貫通孔としてエアフロ挿入孔１２ｂが設けられている。このエアフロ挿入孔１２ｂには円環状の管フランジ１２ｃが取り付けられており、この管フランジ１２ｃは吸気管１２ａに含まれている。エアフロメータ２０は、管フランジ１２ｃ及びエアフロ挿入孔１２ｂに挿入されることで吸気通路１２に入り込んだ状態になっており、この状態で吸気管１２ａや管フランジ１２ｃに固定されている。

本実施形態では、エアフロメータ２０について、幅方向Ｘ、高さ方向Ｙ及び奥行き方向Ｚを定義しており、これら方向Ｘ，Ｙ，Ｚは互いに直交している。エアフロメータ２０は高さ方向Ｙに延びており、吸気通路１２は奥行き方向Ｚに延びている。エアフロメータ２０は、吸気通路１２に入り込んだ入り込み部分２０ａと、吸気通路１２に入り込まずに管フランジ１２ｃから外部にはみ出したはみ出し部分２０ｂとを有しており、これら入り込み部分２０ａとはみ出し部分２０ｂとは高さ方向Ｙに並んでいる。エアフロメータ２０においては、高さ方向Ｙに並んだ一対の端面２０ｃ，２０ｄのうち、入り込み部分２０ａに含まれた方をエアフロ先端面２０ｃと称し、はみ出し部分２０ｂに含まれた方をエアフロ基端面２０ｄと称する。なお、エアフロ先端面２０ｃ及びエアフロ基端面２０ｄは高さ方向Ｙに直交している。また、管フランジ１２ｃの先端面も高さ方向Ｙに直交している。

図２、図３に示すように、エアフロメータ２０は、ハウジング２１と、吸入空気の流量を検出する流量検出部２２と、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ（図示略）とを有している。ハウジング２１は、例えば樹脂材料等により形成されている。エアフロメータ２０においては、ハウジング２１が吸気管１２ａに取り付けられていることで、流量検出部２２が、吸気通路１２を流れる吸入空気と接触可能な状態になる。ハウジング２１は、ハウジング本体２４、リング保持部２５、フランジ部２７及びコネクタ部２８を有しており、リング保持部２５に対してＯリング２６が取り付けられている。

ハウジング本体２４は全体として筒状に形成され、ハウジング２１においては、リング保持部２５、フランジ部２７及びコネクタ部２８がハウジング本体２４に一体的に設けられた状態になっている。リング保持部２５は入り込み部分２０ａに含まれ、フランジ部２７及びコネクタ部２８ははみ出し部分２０ｂに含まれている。

リング保持部２５は、管フランジ１２ｃの内部に設けられており、Ｏリング２６を高さ方向Ｙに位置ずれしないように保持している。Ｏリング２６は、管フランジ１２ｃの内部において吸気通路１２を密閉するシール部材であり、リング保持部２５の外周面と管フランジ１２ｃの内周面との両方に密着している。フランジ部２７には、エアフロメータ２０を吸気管１２ａに固定するネジ等の固定具を固定するネジ孔等の固定孔が形成されている。コネクタ部２８は、流量検出部２２に電気的に接続されたコネクタターミナル２８ａを保護する保護部である。

流量検出部２２はハウジング本体２４の内部空間２４ａに設けられており、吸気温センサはハウジング２１の外側に設けられている。吸気温センサは、吸入空気の温度を感知する感温素子や、感温素子から延びたリード線、リード線に接続された吸気温ターミナルを有している。ハウジング２１は、吸気温センサを支持する支持部を有しており、この支持部は、ハウジング２１の外周側に設けられている。

ハウジング本体２４は、吸気通路１２を流れる吸入空気の一部が流れ込むバイパス流路３０を形成している。バイパス流路３０は、エアフロメータ２０の入り込み部分２０ａに配置されている。バイパス流路３０は、通過流路３１及び計測流路３２を有しており、これら通過流路３１及び計測流路３２は、ハウジング本体２４の内部空間２４ａにより形成されている。なお、吸気通路１２を主通路と称し、バイパス流路３０を副通路と称することもできる。

通過流路３１は、奥行き方向Ｚにハウジング本体２４を貫通している。通過流路３１は、その上流端部である流入口３３と、下流端部である流出口３４とを有している。計測流路３２は、通過流路３１の中間部分から分岐した分岐流路であり、この計測流路３２に流量検出部２２が設けられている。計測流路３２は、その上流端部である計測入口３５と、下流端部である計測出口３６とを有している。通過流路３１から計測流路３２が分岐した部分はこれら通過流路３１と計測流路３２との境界部になっており、この境界部に計測入口３５が含まれていることになる。なお、計測入口３５が分岐入口に相当し、計測出口３６が分岐出口に相当する。また、通過流路３１と計測流路３２との境界部を流路境界部と称することもできる。

流量検出部２２は、ヒータ部を有する熱式の流量センサである。流量検出部２２は、ヒータ部の発熱に伴って温度変化が生じた場合に、その温度変化に応じた検出信号を出力する。流量検出部２２は直方体状のチップ部品であり、流量検出部２２をセンサチップと称することもできる。なお、流量検出部２２が、吸入空気の流量を流体の物理量として検出する物理量検出部に相当する。

エアフロメータ２０は、流量検出部２２を含んで構成されたセンササブアッセンブリを有しており、このセンササブアッセンブリをセンサＳＡ５０と称する。センサＳＡ５０はハウジング本体２４の内部空間２４ａに収容されている。なお、センサＳＡ５０を検出ユニットや計測ユニット、センサパッケージと称することもできる。

センサＳＡ５０は、内部空間２４ａにおいて計測流路３２に入り込んだ入り込み部分５０ａと、計測流路３２に入り込まずに計測流路３２からはみ出したはみ出し部分５０ｂとを有している。入り込み部分５０ａとはみ出し部分５０ｂとは高さ方向Ｙに並んでおり、流量検出部２２は入り込み部分５０ａに含まれている。

図４〜図７に示すように、センサＳＡ５０は、流量検出部２２を搭載したＳＡ基板５３と、流量検出部２２に電気的に接続された流量処理部５４と、ＳＡ基板５３、流量検出部２２及び流量処理部５４を覆っているモールド部５５とを有している。流量処理部５４には、流量検出部２２の検出結果として検出信号が入力され、流量検出部２２は物理量処理部に相当する。また、ＳＡ基板５３が支持板部に相当し、モールド部５５が物理量検出部及び物理量処理部を保護するボデーに相当する。ＳＡ基板をリードフレームと称することもできる。図７においては、センサＳＡ５０の内部構造を図示するためにモールド部５５を仮想線で示している。

モールド部５５は、全体として板状に形成されている。図３に示すように、モールド部５５においては、高さ方向Ｙに並んだ一対の端面５５ａ，５５ｂのうち、入り込み部分５０ａに含まれた方をモールド先端面５５ａと称し、はみ出し部分５０ｂに含まれた方をモールド基端面５５ｂと称する。また、モールド先端面５５ａ及びモールド基端面５５ｂを挟んで設けられた一対の面のうち一方をモールド上流面５５ｃと称し、他方をモールド下流面５５ｄと称する。センサＳＡ５０は、モールド先端面５５ａがエアフロ先端面２０ｃ側に配置され、且つモールド上流面５５ｃがモールド下流面５５ｄよりも計測流路３２の上流側に配置される向きで、内部空間２４ａに設置されている。

センサＳＡ５０のモールド上流面５５ｃは、計測流路３２においてモールド下流面５５ｄよりも上流側に配置されている。計測流路３２において流量検出部２２が設けられた部分においては、空気の流れる向きが吸気通路１２での空気の流れる向きとは反対になっている。このため、モールド上流面５５ｃは、吸気通路１２においてはモールド下流面５５ｄよりも下流側に配置されていることになる。

図６、図７において、ＳＡ基板５３は、金属材料等により全体として板状に形成されており、導電性を有する基板である。ＳＡ基板５３の板面は、幅方向Ｘに直交しており、高さ方向Ｙ及び奥行き方向Ｚに延びている。ＳＡ基板５３は、流量検出部２２を支持する検出フレーム６１と、流量処理部５４を支持する処理フレーム６２と、これらフレーム６１，６２を接続する接続フレーム６３と、コネクタターミナル２８ａに接続されるリードターミナル６４，６５とを有している。なお、検出フレーム６１が検出支持部に相当し、処理フレーム６２が処理支持部に相当し、接続フレーム６３が接続支持部に相当する。また、検出フレーム６１は、ＳＡ基板５３において凹部を覆った部分に相当する。

検出フレーム６１及び処理フレーム６２は、いずれも全体として矩形状に形成されており、それぞれの板面が幅方向Ｘに直交している。検出フレーム６１は、処理フレーム６２からモールド先端面５５ａ側に離間した位置に設けられている。接続フレーム６３は、高さ方向Ｙにおいて検出フレーム６１と処理フレーム６２との間に一対設けられており、各接続フレーム６３は、いずれも検出フレーム６１と処理フレーム６２とにかけ渡された状態になっている。一対の接続フレーム６３は、互いに離間した状態で奥行き方向Ｚに並べられている。

ＳＡ基板５３には、このＳＡ基板５３を幅方向Ｘに貫通する貫通孔として基板孔６９が形成されている。基板孔６９は、高さ方向Ｙにおいて検出フレーム６１と処理フレーム６２との間に設けられており、これらフレーム６１，６２の離間部分を形成している。また、基板孔６９は、奥行き方向Ｚにおいて一対の接続フレーム６３の間に設けられており、これら接続フレーム６３の離間部分を形成している。基板孔６９は、高さ方向Ｙにおいて流量検出部２２と流量処理部５４との間に配置されている。ＳＡ基板５３に基板孔６９が設けられていることで、高さ方向Ｙに直交する方向の断面積について、一対の接続フレーム６３の各断面積の合計が、検出フレーム６１の断面積及び処理フレーム６２の断面積のいずれよりも小さくなっている。このため、接続フレーム６３は、検出フレーム６１及び処理フレーム６２のいずれよりも熱が伝わりにくくなっている。なお、基板孔６９が貫通部に相当する。

図８に示すように、ＳＡ基板５３においては、一方の板面に流量検出部２２及び流量処理部５４の両方が搭載されており、これら流量検出部２２及び流量処理部５４が搭載された方の板面を表面５３ａと称し、表面５３ａとは反対側の板面を裏面５３ｂと称する。ＳＡ基板５３の表面５３ａには検出フレーム６１の表面６１ａが含まれ、ＳＡ基板５３の裏面５３ｂには検出フレーム６１の裏面６１ｂが含まれており、これら表面６１ａと裏面６１ｂとは互に平行に延びている。なお、検出フレーム６１については、表面６１ａが表板面に相当し、裏面６１ｂが裏板面に相当する。

流量検出部２２は板状に形成されており、この流量検出部２２については、検出フレーム６１とは反対側の板面を表面２２ａと称し、この表面２２ａとは反対側の板面を裏面２２ｂと称する。これら表面２２ａと裏面２２ｂとも互いに平行に延びている。センサＳＡ５０においては、流量検出部２２の裏面２２ｂが検出フレーム６１の表面６１ａに重ねられている。

図６、図７の説明に戻り、奥行き方向Ｚにおいて、基板孔６９の両側端は、それぞれ流量検出部２２及び流量処理部５４のいずれよりも外側にはみ出した位置に配置されている。この場合、一対の接続フレーム６３は、流量検出部２２と流量処理部５４との間に挟まれた位置に配置されているのではなく、幅方向Ｘ及び奥行き方向Ｚのいずれについても、流量検出部２２及び流量処理部５４から側方にずれた位置に配置されている。

検出フレーム６１、処理フレーム６２及び基板孔６９は高さ方向Ｙに並べられており、高さ方向Ｙに延びる仮想の軸線に、検出フレーム６１、処理フレーム６２及び基板孔６９の中心線が一致している。奥行き方向Ｚにおいて、流量検出部２２は検出フレーム６１の中央位置に配置され、流量処理部５４は処理フレーム６２の中央位置に配置されている。

奥行き方向Ｚにおいて、検出フレーム６１の幅寸法Ｗ１と処理フレーム６２の幅寸法Ｗ２とは同じになっている。また、流量検出部２２の幅寸法Ｗ３は流量処理部５４の幅寸法Ｗ４より小さくなっており、基板孔６９の幅寸法Ｗ５は、これら幅寸法Ｗ３，Ｗ４より大きくなっている。基板孔６９の幅寸法Ｗ５は、一対の接続フレーム６３の離間距離になっている。

高さ方向Ｙにおいて、基板孔６９の長さ寸法Ｈ１は、検出フレーム６１と処理フレーム６２との間での熱の伝わりが生じにくい大きさになっている。検出フレーム６１は、流量検出部２２よりも基板孔６９側にはみ出すように延びた検出延出部６８ａを有しており、処理フレーム６２は、流量処理部５４よりもフレーム６１側にはみ出すように延びた処理延出部６８ｂを有している。この場合、基板孔６９の長さ寸法Ｈ１は、流量検出部２２からの検出延出部６８ａの延出寸法Ｈ２、及び流量処理部５４からの処理延出部６８ｂの延出寸法Ｈ３のいずれよりも大きくなっている。また、基板孔６９の長さ寸法Ｈ１は延出寸法Ｈ２，Ｈ３の和よりも大きくなっている。さらに、高さ方向Ｙにおいて、基板孔６９は流量検出部２２と流量処理部５４との中央に配置されており、検出延出部６８ａの延出寸法Ｈ２と処理延出部６８ｂの延出寸法Ｈ２とがほぼ同じ値になっている。

リードターミナル６４，６５は、それぞれの一部がモールド基端面５５ｂからモールド部５５の外部に突出している。リードターミナル６４，６５において、モールド部５５の外部に突出した部分はモールド基端面５５ｂから高さ方向Ｙに延びており、ハウジング本体２４の内部空間２４ａにおいてコネクタターミナル２８ａに接続されている。この場合、ＳＡ基板５３の裏面５３ｂにはリードターミナル６４，６５の裏面が含まれており、リードターミナル６４，６５の裏面がコネクタターミナル２８ａに接触した状態になっている。

リードターミナル６４，６５のうち、グランドリードターミナル６４は、処理フレーム６２から延びており、センサＳＡ５０においてグランド端子に電気的に接続されている。この場合、検出フレーム６１及び接続フレーム６３も処理フレーム６２を介して接地されている。なお、グランドリードターミナル６４が支持ターミナルに相当する。

回路リードターミナル６５は、モールド部５５の内部において処理フレーム６２から離間している一方で、流量処理部５４に電気的に接続されている。グランドリードターミナル６４及び回路リードターミナル６５はそれぞれ複数設けられている。複数の回路リードターミナル６５には、センサＳＡ５０において電源端子に電力を供給する電源ターミナルや、センサＳＡ５０において信号端子への信号の入出力を行う信号ターミナルが含まれている。

センサＳＡ５０は、ノイズから流量処理部５４を保護する保護チップ７１を有している。保護チップ７１は、コンデンサを含んで構成された保護回路を有するチップ部品であり、モールド部５５の内部においてグランドリードターミナル６４と回路リードターミナル６５とにかけ渡された状態で設けられている。

ＳＡ基板５３は、保護チップ７１が取り付けられた保護フレーム６６，６７を有している。保護フレーム６６，６７のうち、グランド保護フレーム６６は、処理フレーム６２から延びている。回路保護フレーム６７は、モールド部５５の内部において処理フレーム６２から離間している一方で、流量処理部５４に電気的に接続されている。保護チップ７１は、グランド保護フレーム６６と回路保護フレーム６７又は回路リードターミナル６５とにかけ渡された状態で設けられている。

流量処理部５４は、各種処理を行うデジタル回路（図１１参照）等の駆動回路を有している。流量処理部５４は直方体状のチップ部品であり、流量処理部５４を回路チップと称することもできる。流量検出部２２、回路リードターミナル６５及び回路保護フレーム６７に、ボンディングワイヤ７２を介して電気的に接続されている。モールド部５５は、流量検出部２２や流量処理部５４に加えて、保護チップ７１及びボンディングワイヤ７２を覆っていることで、これら流量検出部２２、流量処理部５４、保護チップ７１及びボンディングワイヤ７２を保護している。この場合、モールド部５５を保護体と称することもできる。

モールド部５５は、モールド成型により成型された高分子樹脂等のモールド樹脂であり、ＳＡ基板５３よりも高い絶縁性及び断熱性を有している。モールド部５５は、流量処理部５４や保護チップ７１、ボンディングワイヤ７２などを一体的に封止している。

図８に示すように、モールド部５５は、処理フレーム６２から検出フレーム６１に熱が伝わることを規制するフレーム規制部８１を有している。フレーム規制部８１は、モールド部５５のうち基板孔６９に入り込んだ部分であり、基板孔６９の内部に充填された状態になっている。このため、フレーム規制部８１は、基板孔６９と同じ大きさ及び形状になっている。例えば、奥行き方向Ｚにおいてフレーム規制部８１の幅寸法は、基板孔６９の幅寸法Ｗ５と同じになっている。フレーム規制部８１は、奥行き方向Ｚにおいて接続フレーム６３に横並びに配置されている。この場合、フレーム規制部８１と接続フレーム６３とは、ＳＡ基板５３の板面に沿って横並びに配置されていることになる。なお、フレーム規制部８１が伝熱規制部に相当する。

流量処理部５４が通電に伴って各種処理を行った場合、流量処理部５４にて熱が発生することがある。この熱が流量検出部２２に伝わると、流量検出部２２の検出精度が低下することが懸念される。特に、イグニッションスイッチがオンされた場合など電源投入時においては、流量処理部５４の駆動開始に伴って流量処理部５４が発熱を開始する。この場合、流量処理部５４が熱を発生していなかった状態から熱を発生する状態に移行することになるため、流量処理部５４の上昇温度が大きくなりやすい。このため、流量検出部２２の温度が流量処理部５４から伝わっている熱に応じた温度で安定するまでは、流量検出部２２の検出値が不安定になりやすい。この結果、電源投入時においてエアフロメータ２０の起動特定が悪く、電源が投入されてからしばらくの期間は流量検出部２２の応答性が低下しやすくなってしまう。

これに対して、本実施形態では、上述したように、基板孔６９の全体にフレーム規制部８１が設けられているため、流量処理部５４の熱がＳＡ基板５３を介して流量検出部２２に伝わることがフレーム規制部８１により規制されている。このため、エアフロメータ２０の起動特性が悪くなることが抑制され、流量検出部２２の応答性が低下しにくくなっている。また、モールド部５５は、フレーム規制部８１に加えて、高さ方向Ｙにおいて流量処理部５４と流量検出部２２との間に入り込んだ部分である直接規制部８２を有している。直接規制部８２は、ＳＡ基板５３を介さずに流量処理部５４から流量検出部２２に直接的に熱が伝わることを規制する部分になっている。

図８〜図１０に示すように、流量検出部２２は、その裏面２２ｂが凹むことで形成された検出凹部９１と、この検出凹部９１の底面９１ａを形成しているメンブレン部９２とを有している。検出凹部９１は、検出フレーム６１側を向いた底面９１ａと、この底面９１ａから検出フレーム６１側に向けて延びた内壁面９１ｂとを有している。検出凹部９１は、この検出凹部９１の内部空間を底面９１ａとは反対側に向けて開放する開口である凹開口９１ｃを有しており、この凹開口９１ｃは、流量検出部２２の裏面２２ｂに形成されている。検出凹部９１は検出フレーム６１により覆われており、底面９１ａは検出フレーム６１の表面６１ａに対向している。なお、検出凹部９１が凹部に相当する。また、検出凹部９１の内部空間は空洞になっており、検出凹部９１を空洞部や空隙部と称することもできる。

検出凹部９１の中心線ＣＬは、幅方向Ｘに延びており、流量検出部２２の表面２２ａ及び裏面２２ｂに直交している。検出凹部９１は、凹開口９１ｃから底面９１ａに向けて先細りしており、内壁面９１ｂが凹開口９１ｃから底面９１ａに向けて真っ直ぐに延びていることで全体としてテーパ状に形成されている。検出凹部９１の内部空間は、幅方向Ｘにおいて底面９１ａに向けて徐々に小さくなっており、検出凹部９１は全体としてテーパ状になっている。この場合、検出凹部９１においては、中心線ＣＬに直交する方向の断面積が底面９１ａから凹開口９１ｃに向けて徐々に大きくなっている。内壁面９１ｂは、中心線ＣＬに平行にはなっておらず、凹開口９１ｃ側を向いていることで中心線ＣＬに対して傾斜している。検出凹部９１は、互いに対向する一対の内壁面９１ｂを２組有していることで、底面９１ａ及び凹開口９１ｃが矩形状に形成されている。検出凹部９１においては、凹開口９１ｃの開放面積が底面９１ａの面積より大きくなっている。

内壁面９１ｂにおいては、裏面２２ｂ側の端部が凹開口９１ｃの周縁部を形成しており、表面２２ａ側の端部が底面９１ａの周縁部を形成している。図１０に示すように、本実施形態では、凹開口９１ｃの周縁部のうち互いに対向する一対の辺の離間距離を凹開口９１ｃの開口寸法Ｌ１と称し、底面９１ａの周縁部のうち互いに対向する一対の辺の離間距離を底面寸法Ｌ２と称する。凹開口９１ｃ及び底面９１ａはいずれも正方形になっており、開口寸法Ｌ１及び底面寸法Ｌ２は、高さ方向Ｙに並ぶ一対の辺、及び奥行き方向Ｚに並ぶ一対の辺のいずれについても同じになっている。凹開口９１ｃの開口寸法Ｌ１は、底面９１ａの底面寸法Ｌ２より大きくなっている。なお、図１０においてはモールド部５５の図示を省略し、メンブレン部９２を実際より肉厚に図示している。

メンブレン部９２は、幅方向Ｘにおいて検出凹部９１の表側に設けられており、流量検出部２２において検出凹部９１により薄肉化された膜状の部位である。メンブレン部９２の表面は流量検出部２２の表面２２ａにより形成されており、裏面は検出凹部９１の底面９１ａにより形成されている。この場合、メンブレン部９２は、流量検出部２２において表面２２ａと裏面２２ｂとの間に配置されているのではなく、表面２２ａに配置されていることになる。メンブレン部９２は、複数の検出素子を有しており、流量検出部２２において空気の流量を検出するセンサ部になっている。

平面視においてメンブレン部９２の形状及び大きさは、検出凹部９１の形状及び大きさと同じになっている。具体的には、メンブレン部９２の周縁部のうち互いに対向する一対の辺の離間距離をメンブレン寸法と称すると、このメンブレン寸法は底面寸法Ｌ２と同じになっている。また、メンブレン部９２は、検出凹部９１と同様に正方形になっており、メンブレン寸法は、高さ方向Ｙに並ぶ一対の辺、及び奥行き方向Ｚに並ぶ一対の辺のいずれについても同じになっている。

検出フレーム６１において検出凹部９１の凹開口９１ｃを覆った部分には、検出凹部９１の内部空間に通じる検出フレーム孔９５が設けられている。検出フレーム孔９５は、検出フレーム６１を幅方向Ｘに貫通する貫通孔であり、断面円状の丸孔になっている。検出フレーム孔９５の中心線は検出凹部９１の中心線ＣＬに一致している。検出フレーム孔９５は、表面６１ａ側の端部である表開口９５ａを有している。検出凹部９１と検出フレーム孔９５との境界部には、凹開口９１ｃ及び表開口９５ａが含まれている。なお、検出フレーム６１が検出凹部９１を覆った部分に相当し、検出フレーム孔９５が連通孔に相当し、表開口９５ａが孔開口に相当する。

表開口９５ａの周縁部は、凹開口９１ｃの周縁部から中心線ＣＬ側である内周側に離間した位置にある。この場合、表開口９５ａは凹開口９１ｃよりも小さい開口になっている。具体的には、表開口９５ａの内径Ｌ３が凹開口９１ｃの開口寸法Ｌ１より小さくなっている。表開口９５ａの内径Ｌ３は、表開口９５ａの周縁部において中心線ＣＬを挟んで対向する部分のうち互いの離間距離が最も近い部分の離間距離に相当する。表開口９５ａの中心は、中心線ＣＬが通っている部分になっている。また、検出フレーム孔９５の太さは幅方向Ｘのどの部分においても均一になっており、検出フレーム孔９５の内径は、表開口９５ａの内径Ｌ３と同じになっている。

また、表開口９５ａの周縁部は、検出凹部９１の底面９１ａの周縁部から内周側に離間した位置にある。すなわち、表開口９５ａの周縁部は、メンブレン部９２から内周側に離間した位置にある。この場合、表開口９５ａは底面９１ａよりも小さい開口になっている。具体的には、表開口９５ａの内径Ｌ３が底面９１ａの底面寸法Ｌ２より小さくなっている。

検出フレーム６１に検出フレーム孔９５を形成する場合、不要な突起であるバリが検出フレーム孔９５の周縁部に残ることが想定される。例えば、打ち抜き加工やプレス加工により検出フレーム孔９５を形成する場合に、検出フレーム６１を裏面６１ｂから表面６１ａ側に向けて打ち抜くと、表面６１ａから延びたバリが表開口９５ａの周縁部に生じることが想定される。このバリが流量検出部２２の裏面２２ｂに接触すると、流量検出部２２が傷付いたり破損したりして流量検出部２２の検出精度が低下することが懸念される。これに対して、本実施形態では、表開口９５ａの周縁部が凹開口９１ｃの周縁部よりも内側にあるため、表開口９５ａの周縁部にバリが残っていたとしても、このバリは凹開口９１ｃの周縁部よりも内側に存在することになる。すなわち、バリが検出凹部９１の内部空間に存在することになる。このため、このバリが流量検出部２２の裏面２２ｂに接触して流量検出部２２が傷付いたり破損したりすることを抑制できる。

センサＳＡ５０は、検出フレーム孔９５を裏面６１ｂ側から覆うフィルタ部９６を有している。フィルタ部９６は、空気を通過させることが可能な多孔質膜等の膜状の通気フィルタであり、検出フレーム６１の裏面６１ｂに重ねられている。フィルタ部９６は、検出フレーム孔９５や検出凹部９１に流入する空気から砂塵やダスト、埃等の異物を除去する部材である。フィルタ部９６は、検出フレーム６１の裏面６１ｂより小さくなっており、この裏面６１ｂから外側にはみ出さない位置に配置されている。検出フレーム孔９５は、裏面６１ｂ側の端部である裏開口９５ｂを有しており、この裏開口９５ｂは、検出フレーム孔９５とフィルタ部９６との境界部に含まれている。

図８、図９に示すように、モールド部５５は、検出フレーム６１の表面６１ａ側に設けられた表覆い部８４と、検出フレーム６１の裏面６１ｂ側に設けられた裏覆い部８５とを有している。表覆い部８４は、流量検出部２２のメンブレン部９２をセンサＳＡ５０の表側に露出させた状態で、流量検出部２２ごと検出フレーム６１の表面６１ａを表側から覆っている。この場合、表覆い部８４は、検出フレーム６１の表面６１ａ及び流量検出部２２の表面２２ａのそれぞれに重ねられた状態になっている。なお、表覆い部８４が検出ボデー部に相当する。

流量検出部２２の表面２２ａは、メンブレン部９２から外周側に向けて延びた表延出領域２２Ｘを有している。表延出領域２２Ｘは、流量検出部２２の表面２２ａのうち、メンブレン部９２の周囲においてセンサＳＡ５０の表側に露出した露出領域である。この場合、流量検出部２２の表面２２ａは、その全体がセンサＳＡ５０の表側に露出しているのではく、この表面２２ａのうちメンブレン部９２及び表延出領域２２ＸだけがセンサＳＡ５０の表側に露出している。表延出領域２２Ｘは、メンブレン部９２と表覆い部８４との間において、メンブレン部９２の周縁部に沿って１周していることで環状になっている。

モールド部５５においては、表覆い部８４の一部が薄くなっていることで、メンブレン部９２及び表延出領域２２Ｘが表覆い部８４により覆われていない状態になっている。具体的には、図４、図８に示すように、モールド部５５には、奥行き方向Ｚに延びた溝状の表モールド溝８８が設けられている。表モールド溝８８は、モールド部５５の表面が凹むことで形成された溝であり、モールド上流面５５ｃとモールド下流面５５ｄとにかけ渡されている。表モールド溝８８の深さ寸法は、流量検出部２２の表面２２ａが露出する一方で、検出フレーム６１の表面６１ａが露出しない値になっており、表モールド溝８８の底面８８ａには、流量検出部２２の表面２２ａが含まれている。すなわち、メンブレン部９２及び表延出領域２２Ｘは、表モールド溝８８の底面８８ａに露出している。

表モールド溝８８の内部空間は、幅方向Ｘにおいて底面８８ａに向けて徐々に小さくなっている。表モールド溝８８の内周面は、底面８８ａを挟んで対向する一対の内壁面８８ｂを有している。これら内壁面８８ｂは、流量検出部２２とは反対側を向くように幅方向Ｘに対して傾斜しており、底面８８ａから真っ直ぐに延びたテーパ面になっている。表延出領域２２Ｘは、一対の内壁面８８ｂにかけ渡された状態になっている。

表モールド溝８８においては、流量検出部２２が奥行き方向Ｚの中間位置に設けられている。すなわち、流量検出部２２は、モールド上流面５５ｃとモールド下流面５５ｄとの間に設けられている。また、表モールド溝８８が計測流路３２での空気の流れ方向に延びるように、センサＳＡ５０が計測流路３２に対して設置されている。したがって、計測流路３２を流れる空気は、流量検出部２２に到達するまでに表モールド溝８８の内周面により整流されることになる。このため、流量検出部２２の検出精度が気流の乱れにより低下するということを抑制できる。

裏覆い部８５は、フィルタ部９６の一部をセンサＳＡ５０の裏側に露出させた状態で、フィルタ部９６ごと検出フレーム６１の裏面６１ｂを裏側から覆っている。この場合、裏覆い部８５は、検出フレーム６１の裏面６１ｂ及びフィルタ部９６の裏面のそれぞれに重ねられた状態になっている。フィルタ部９６においてセンサＳＡ５０の裏側に露出した部分には、検出フレーム孔９５の裏開口９５ｂに重なった部分が含まれており、この検出フレーム孔９５は、フィルタ部９６を介してセンサＳＡ５０の裏側に開放されている。なお、裏覆い部８５が支持ボデー部に相当する。

本実施形態では、検出フレーム孔９５がフィルタ部９６により覆われていても裏覆い部８５により覆われていなければ、この状態を「検出フレーム孔９５が露出した状態」と称する。これは、後述する裏延出領域６１Ｘについても同様であり、裏延出領域６１Ｘがフィルタ部９６により覆われていても裏覆い部８５により覆われていなければ、この状態を「裏延出領域６１Ｘが露出した状態」と称する。

検出フレーム６１の裏面６１ｂは、裏開口９５ｂから外周側に向けて延びた裏延出領域６１Ｘを有している。裏延出領域６１Ｘは、検出フレーム６１の裏面６１ｂのうち、検出フレーム孔９５の裏開口９５ｂの周囲においてセンサＳＡ５０の裏側に露出した露出領域である。この場合、検出フレーム６１の裏面６１ｂは、その全体がセンサＳＡ５０の裏側に露出しているのではなく、この裏面６１ｂのうち検出フレーム孔９５及び裏延出領域６１ＸだけがセンサＳＡ５０の裏面に露出している。裏延出領域６１Ｘは、検出フレーム孔９５の裏開口９５ｂと裏覆い部８５との間において、裏開口９５ｂの周縁部に沿って１周していることで環状になっている。

図５、図８に示すように、モールド部５５においては、裏覆い部８５に裏モールド孔８７が設けられていることで、検出フレーム孔９５及び裏延出領域６１Ｘが裏覆い部８５により覆われていない状態になっている。裏モールド孔８７は、裏覆い部８５を幅方向Ｘに貫通しており、検出フレーム孔９５及びよりも大きい丸孔になっている。裏モールド孔８７は、検出フレーム６１側の端部である表側端部８７ａを有しており、この表側端部８７ａの周縁部は検出フレーム孔９５の裏開口９５ｂから外周側に離間している。これにより、表側端部８７ａの周縁部と裏開口９５ｂとの間に裏延出領域６１Ｘが形成されている。この場合、表側端部８７ａの内径Ｌ４は、裏開口９５ｂの内径より大きくなっている。検出フレーム孔９５においては、裏開口９５ｂの内径が表開口９５ａの内径Ｌ３と同じになっている。なお、裏モールド孔８７は、検出フレーム孔９５及び裏延出領域６１Ｘを露出させる露出孔と、検出フレーム６１の熱を外部に放出する放熱孔とに相当する。

また、表側端部８７ａの周縁部は、検出凹部９１の底面９１ａ及び凹開口９１ｃのいずれからも外周側に離間している。この場合、表側端部８７ａの内径Ｌ４は、底面９１ａの底面寸法Ｌ２（図１０参照）及び凹開口９１ｃの開口寸法Ｌ１（図１０参照）のいずれよりも大きくなっている。

流量検出部２２の表延出領域２２Ｘと検出フレーム６１の裏延出領域６１Ｘとは幅方向Ｘに並んでいる。この場合、表延出領域２２Ｘと裏延出領域６１Ｘとは、互いの少なくとも一部が幅方向Ｘに重複しており、この重複部分は、中心線ＣＬの周りを１周していることで環状になっている。

裏モールド孔８７は検出フレーム６１及びフィルタ部９６のいずれよりも小さくなっている。モールド部５５は、検出フレーム６１及びフィルタ部９６の周縁部を覆っている。この場合、フィルタ部９６が検出フレーム６１から剥がれることがモールド部５５により規制されている。

裏モールド孔８７は、幅方向Ｘにおいて検出フレーム６１に向けて徐々に小さくなっている。すなわち、裏モールド孔８７は、表側端部８７ａから裏側端部に向けて徐々に大きくなっている。裏モールド孔８７の内周面８７ｂは、検出フレーム６１とは反対側を向くように幅方向Ｘに対して傾斜しており、表側端部８７ａから真っ直ぐに延びたテーパ面になっている。

図１０に示すように、流量検出部２２は、板状の母材である検出母材１０１と、絶縁性を有する絶縁膜１０２と、複数の抵抗素子を有する抵抗体１０３と、抵抗体１０３を保護する保護膜１０４とを有している。検出母材１０１は、シリコン等の半導体材料により板状に形成されている。絶縁膜１０２は検出母材１０１の一方の板面に重ねられ、抵抗体１０３は絶縁膜１０２に重ねられ、保護膜１０４は抵抗体１０３に重ねられており、これら絶縁膜１０２、抵抗体１０３及び保護膜１０４によりメンブレン部９２が形成されている。

流量検出部２２は、検出母材１０１を幅方向Ｘに貫通する母材孔１０１ａを有している。流量検出部２２においては、絶縁膜１０２、抵抗体１０３及び保護膜１０４が母材孔１０１ａを塞いでいることで検出凹部９１が形成されている。また、絶縁膜１０２、抵抗体１０３及び保護膜１０４において母材孔１０１ａを塞いだ部分がメンブレン部９２になっている。

流量検出部２２においては、ウェットエッチングにより検出母材１０１の一部を加工することで母材孔１０１ａが形成されている。すなわち、ウェットエッチングにより検出凹部９１及びメンブレン部９２が形成されている。この場合、検出凹部９１の内壁面９１ｂにおいては、シリコンの結晶面方位が＜１１０＞面になっており、内壁面９１ｂが中心線ＣＬに対して所定の傾斜角度（例えば５４．７度）だけ傾斜している。なお、検出母材１０１に対してドライエッチング加工を行うことで母材孔１０１ａを形成してもよい。

検出フレーム孔９５は、この検出フレーム孔９５を形成する作業の困難性が過剰に高くならない大きさになっている。具体的には、表開口９５ａの開口寸法Ｌ１は、幅方向Ｘにおいて検出フレーム６１の厚み寸法Ｄ１より大きくなっている。その一方で、開口寸法Ｌ１は、幅方向Ｘにおいて流量検出部２２の厚み寸法Ｄ２より小さくなっている。また、開口寸法Ｌ１は、幅方向Ｘにおいて検出母材１０１の厚み寸法Ｄ３より小さくなっている。

次に、センサＳＡ５０の電気的な構成について、図１１〜図１３等を参照しつつ説明する。センサＳＡ５０は、空気の流量を検出する流量検出回路１１０を有しており、この流量検出回路１１０により熱式の流量検出部２２が実現されている。

図１１に示すように、流量検出回路１１０は、ヒータ温度を制御するヒータ制御ブリッジ１１１と、空気の温度に応じて流量を検出する流量検出ブリッジ１１２と、各種処理を行うデジタル回路１１３とを有している。これらヒータ制御ブリッジ１１１、流量検出ブリッジ１１２及びデジタル回路１１３は、それぞれ抵抗素子やスイッチング素子等の回路素子を複数含んで構成されている。これら回路素子が流体の物理量を検出するための検出素子に相当する。

ヒータ制御ブリッジ１１１は、流量検出回路１１０において電源端子とグランド端子とに接続されている。ヒータ制御ブリッジ１１１は、通電に伴って熱を発生させるヒータ抵抗１２１と、ヒータ抵抗１２１の温度を検出するヒータ温抵抗１２２と、計測流路３２を流れる空気の温度を検出する第１空気温抵抗１２３とを有している。また、ヒータ制御ブリッジ１１１は、ヒータ温抵抗１２２に直列に接続された第１制御抵抗１２４と、第１空気温抵抗１２３に直列に接続された第２制御抵抗１２５とを有している。

ヒータ制御ブリッジ１１１は、電位を比較する比較素子としてのオペアンプ１２６と、通電経路を開閉するスイッチング素子としてのトランジスタ１２７を有している。オペアンプ１２６は、ヒータ温抵抗１２２と第１制御抵抗１２４との間にある第１接続点１１１ａに接続されているとともに、第１空気温抵抗１２３と第２制御抵抗１２５との間にある第２接続点１１１ｂに接続されている。オペアンプ１２６は、第１接続点１１１ａの電位と第２接続点１１１ｂの電位とを比較する比較部になっている。トランジスタ１２７は、オペアンプ１２６の出力端子に接続されており、オペアンプ１２６の出力に応じて動作する。ヒータ制御ブリッジ１１１においては、ヒータ抵抗１２１の温度が空気の温度より所定温度だけ高い目標温度になるようにトランジスタ１２７が動作する。

ヒータ制御ブリッジ１１１においては、ヒータ抵抗１２１の温度が目標温度より低下した場合、ヒータ温抵抗１２２の抵抗値が小さくなり、接続点１１１ａ，１１１ｂの間の電位差が大きくなることでオペアンプ１２６によりトランジスタ１２７がオンされる。この場合、ヒータ抵抗１２１への通電が行われることでヒータ抵抗１２１の温度が上昇する。そして、ヒータ抵抗１２１の温度が目標温度まで上昇すると、ヒータ温抵抗１２２の抵抗値が大きくなり、接続点１１１ａ，１１１ｂの間の電位差が小さくなることでオペアンプ１２６によりトランジスタ１２７がオフされる。この場合、ヒータ抵抗１２１への通電が停止されることでヒータ抵抗１２１の温度が低下する。このようにして、ヒータ制御ブリッジ１１１においては、ヒータ抵抗１２１の温度が目標温度に保たれるようになっている。

流量検出ブリッジ１１２は、流量検出回路１１０において信号端子とグランド端子とに接続されている。流量検出ブリッジ１１２は、計測流路３２においてヒータ抵抗１２１よりも上流側にて空気の温度を検出する上流抵抗１３１，１３２と、計測流路３２においてヒータ抵抗１２１よりも下流側にて空気の温度を検出する下流抵抗１３３，１３４とを有している。上流抵抗１３１，１３２と下流抵抗１３３，１３４とは互に１つずつ直列に接続されている。この場合、第１上流抵抗１３１が第１下流抵抗１３３を介してグランド端子に接続されており、第２下流抵抗１３４が第２上流抵抗１３２を介してグランド端子に接続されている。

流量検出ブリッジ１１２は、電位を比較する比較素子としてのオペアンプ１３５を有している。オペアンプ１３５は、第１上流抵抗１３１と第１下流抵抗１３３との間にある第１接続点１１２ａに接続されているとともに、第２上流抵抗１３２と第２下流抵抗１３４との間にある第２接続点１１２ｂに接続されている。オペアンプ１３５は、第１接続点１１２ａの電位と第２接続点１１２ｂの電位とを比較する比較部になっている。オペアンプ１３５の出力端子はデジタル回路１１３に接続されており、接続点１１２ａ，１１２ｂの電位の比較結果がデジタル回路１１３に入力される。

計測流路３２において空気の流れが生じていない場合、流量検出ブリッジ１１２においては、ヒータ抵抗１２１の熱が上流及び下流の両方に同じように伝わり、上流抵抗１３１，１３２の抵抗値と下流抵抗１３３，１３４の抵抗値とがほぼ同じになる。この場合、接続点１１２ａ，１１２ｂの間の電位差が小さくなっていることでオペアンプ１３５の比較結果としてデジタル回路１１３に入力される。

計測流路３２において計測入口３５から計測出口３６に向けて空気が流れる順流が生じた場合、流量検出ブリッジ１１２においてヒータ抵抗１２１の熱は、順流が媒体になることで上流抵抗１３１，１３２に比べて下流抵抗１３３，１３４に伝わりやすい。この場合、接続点１１２ａ，１１２ｂの間の電位差が、順流という空気の向きと空気の流量との両方に応じた値になり、この値がオペアンプ１３５の比較結果としてデジタル回路１１３に入力される。

一方、計測流路３２において順流とは逆向きの逆流が生じた場合、ヒータ抵抗１２１の熱は、逆流が媒体になることで下流抵抗１３３，１３４に比べて上流抵抗１３１，１３２に伝わりやすい。この場合、接続点１１２ａ，１１２ｂの間の電位差が、逆流という空気の向きと空気の流量との両方に応じた値になり、この値がオペアンプ１３５の比較結果としてデジタル回路１１３に入力される。

流量検出回路１１０は、計測流路３２を流れる空気の温度を検出する第２空気温抵抗１１４を有しており、この第２空気温抵抗１１４は、デジタル回路１１３に接続されている。デジタル回路１１３は、オペアンプ１３５の比較結果と第２空気温抵抗１１４の電位とを用いて、計測流路３２や吸気通路１２を流れる空気の流量を算出し、この算出結果を含む情報を出力端子に対して出力する。

流量検出回路１１０が有するヒータ抵抗１２１等の検出素子は、流量検出部２２や流量処理部５４に含まれている。例えば、流量検出部２２には、抵抗１１４，１２１〜１２５，１３１〜１３４や接続点１１１ａ，１１１ｂ，１１２ａ，１１２ｂが含まれている。流量検出部２２においては、抵抗体１０３が複数の抵抗素子として抵抗１１４，１２１〜１２５，１３１〜１３４を有している。流量処理部５４には、デジタル回路１１３やオペアンプ１２６，１３５、トランジスタ１２７が含まれている。

上述したようにデジタル回路１１３が多数の回路素子を有していることに起因して、デジタル回路１１３が各種処理を行うなど駆動した場合、熱を発生しやすいと考えられる。また、オペアンプ１２６，１３５やトランジスタ１２７も、その動作に伴って熱を発生しやすいと考えられる。このため、これらデジタル回路１１３やオペアンプ１２６，１３５、トランジスタ１２７を有する流量処理部５４は、流量検出部２２から入力された検出結果を処理する際に、熱を発生することが想定される。

図１２、図１３に示すように、流量検出部２２は、ヒータ抵抗１２１等の複数の抵抗素子と、これら抵抗素子に接続された配線パターン１４１と、配線パターン１４１に接続された複数の電極部１４２とを有している。複数の抵抗素子は、流量検出部２２においてメンブレン部９２及び表延出領域２２Ｘのいずれかに設けられている。

図１３に示すように、メンブレン部９２には、ヒータ抵抗１２１、ヒータ温抵抗１２２、上流抵抗１３１，１３２及び下流抵抗１３３，１３４が設けられている。ヒータ抵抗１２１は、メンブレン部９２の中央又は中央に近い位置に配置されており、ヒータ温抵抗１２２はヒータ抵抗１２１に近い位置に配置されている。ヒータ温抵抗１２２は、ヒータ抵抗１２１の傍らにてヒータ抵抗１２１の温度を検出する傍熱抵抗である。上流抵抗１３１，１３２は、奥行き方向Ｚにおいてヒータ抵抗１２１よりもモールド上流面５５ｃ側に配置されており、下流抵抗１３３，１３４は、ヒータ抵抗１２１よりもモールド下流面５５ｄ側に配置されている。この場合、ヒータ抵抗１２１は、奥行き方向Ｚにおいて上流抵抗１３１，１３２と下流抵抗１３３，１３４との間に配置されている。

上述したようにメンブレン部９２は薄肉化されているため、メンブレン部９２を熱が伝わるということが生じにくくなっている。このため、ヒータ抵抗１２１にて熱が発生した場合に、熱が、流量検出部２２を構成する検出母材１０１等の構成部位を介して上流抵抗１３１，１３２や下流抵抗１３３，１３４に伝わる、ということが生じにくくなっている。この場合、上流抵抗１３１，１３２や下流抵抗１３３，１３４の抵抗値が、流量検出部２２の構成部位を介して伝わった熱で変化するのではなく、空気を介して伝わった熱で変化することになる。したがって、流量検出部２２での検出精度がヒータ抵抗１２１の熱により低下するということを抑制できる。

これも上述したように検出凹部９１の内部空間は検出フレーム孔９５及び裏モールド孔８７を通じてセンサＳＡ５０の外部に開放されているため、検出凹部９１の内部と外部との圧力差でメンブレン部９２が変形するということが生じにくくなっている。メンブレン部９２が変形した場合、ヒータ抵抗１２１と上流抵抗１３１，１３２や下流抵抗１３３，１３４との位置関係が変化し、空気流量と抵抗１３１〜１３４の抵抗値との関係が変化することで流量検出部２２の検出精度が低下する、ということが懸念される。これに対して、本実施形態では、メンブレン部９２の変形が生じにくいため、ヒータ抵抗１２１と抵抗１３１〜１３４との位置関係や、空気流量と抵抗１３１〜１３４の抵抗値との関係が変化しにくく、その結果、流量検出部２２の検出精度を高めることができる。

図１２に示すように、表延出領域２２Ｘには、空気温抵抗１１４，１２３が配置されている。これら空気温抵抗１１４，１２３は、表延出領域２２Ｘに設けられていることで、ヒータ抵抗１２１から十分に離間している。このため、空気温抵抗１１４，１２３は、ヒータ抵抗１２１にて発生する熱に関係なく、計測流路３２を流れる空気の温度を精度良く検出することができるようになっている。

本実施形態では、空気温抵抗１１４，１２３が高さ方向Ｙにおいてメンブレン部９２と流量処理部５４との間に配置されており、流量処理部５４にて発生した熱がメンブレン部９２よりも空気温抵抗１１４，１２３の方に伝わりやすくなっている。流量処理部５４にて発生した熱が流量検出部２２に伝わった場合、表延出領域２２Ｘにおいては、空気の流量や温度に関係なく空気温抵抗１１４，１２３の温度が上昇することが懸念される。この場合、流量検出回路１１０による空気流量の検出精度が低下してしまう。例えば、第１空気温抵抗１２３の温度が上昇すると、ヒータ制御ブリッジ１１１において第２接続点１１１ｂの電位が変化し、ヒータ抵抗１２１の温度が目標温度からずれてしまう。また、第２空気温抵抗１１４の温度が上昇すると、デジタル回路１１３から出力される空気流量の算出結果が変化してしまう。これに対して、本実施形態では、フレーム規制部８１が設けられていることで、流量処理部５４から空気温抵抗１１４，１２３に熱が伝わりにくくなっているため、流量検出回路１１０の検出精度が低下しにくくなっている。

また、図示は省略するが、制御抵抗１２４，１２５も、流量検出部２２においてヒータ抵抗１２１から十分に離間した位置に配置されている。この場合、制御抵抗１２４，１２５の抵抗値がヒータ抵抗１２１での発熱に伴って変化するということが生じにくいため、ヒータ制御ブリッジ１１１によるヒータ抵抗１２１の温度制御の精度が低下することを抑制できる。制御抵抗１２４，１２５は、例えば、空気温抵抗１１４，１２３と同様に表延出領域２２Ｘに配置されている。

複数の電極部１４２には、それぞれボンディングワイヤ７２が接続されている。これら電極部１４２は、流量検出部２２においてモールド部５５により覆われた位置に配置されており、これによって、ボンディングワイヤ７２がモールド部５５により保護されている。この場合、各電極部１４２は、流量検出部２２においてメンブレン部９２及び表延出領域２２Ｘとは異なる位置に配置されていることになる。

ここでは、エアフロメータ２０の製造方法として、センサＳＡ５０の製造方法について、図１４〜図２４等を参照しつつ説明する。なお、エアフロメータ２０の製造方法が物理量計測装置の製造方法に相当する。

まず、流量検出部２２を製造する工程を行う。この工程では、絶縁膜１０２、抵抗体１０３、保護膜１０４を検出母材１０１に形成し、ウェットエッチングにより検出母材１０１に母材孔１０１ａを形成することで検出凹部９１を形成する。さらに電極部１４２を形成することで流量検出部２２を製造する。

また、基材１５１を成型する工程を行う。この工程では、導電性を有する板材に対して打ち抜き加工やプレス加工などを施すことで、図１４、図１５に示すように、複数のＳＡ基板５３を有する基材１５１を成型する。打ち抜き加工においては、打ち抜き具等の工具を板材の一方の板面から他方の板面に向けて打ち抜くことで行われる。基材１５１においては、工具により打ち抜かれることで打ち抜き片が押し出される側の板面を打ち抜かれ面１５１ａと称し、工具を押し当てて打ち抜く側の板面を打ち抜き面１５１ｂ（図１８参照）と称する。この場合、板材を打ち抜いた向きからして、打ち抜き加工に伴うバリは基材１５１の打ち抜かれ面１５１ａに残りやすく、打ち抜き面１５１ｂに残りにくいと考えられる。ＳＡ基板５３においては、その表面５３ａが打ち抜かれ面１５１ａに含まれ、裏面５３ｂが打ち抜き面１５１ｂに含まれる。このため、ＳＡ基板５３の表面５３ａにおいて、検出フレーム孔９５の表開口９５ａの周縁部や、リードターミナル６４，６５の周縁部などにバリが残りやすくなる。

基材１５１は、複数のＳＡ基板５３にかけ渡された一対のかけ渡しリード１５２と、これらかけ渡しリード１５２を繋ぐ繋ぎリード１５３とを有している。ＳＡ基板５３においては、リードターミナル６４，６５がかけ渡しリード１５２に接続された状態になっており、回路保護フレーム６７が繋ぎリード１５３に接続された状態になっている。この場合、検出フレーム６１及び接続フレーム６３は、グランドリードターミナル６４を介してかけ渡しリード１５２に接続されている。このため、検出フレーム６１や接続フレーム６３をかけ渡しリード１５２や繋ぎリード１５３に接続するための吊りリードを基材１５１に設ける必要がない。

図１６に示すように、基材１５１においてかけ渡しリード１５２及び繋ぎリード１５３の図示を省略すると、基材１５１を成型した段階でのＳＡ基板５３は、検出フレーム６１等からグランドリードターミナル６４等が離間した状態になる。

次に、基材１５１の打ち抜き面１５１ｂにフィルタ部９６を取り付ける工程を行う。この工程では、図１７〜図１９に示すように、基材１５１において各ＳＡ基板５３のそれぞれについて裏面５３ｂにフィルタ部９６を取り付ける。ここでは、フィルタ部９６が検出フレーム孔９５を覆う位置になるように、接着剤等を用いてフィルタ部９６を検出フレーム６１の裏面６１ｂに貼り付ける。このように、フィルタ部９６が打ち抜き面１５１ｂに貼り付けられることで、打ち抜かれ面１５１ａに残ったバリによりフィルタ部９６が傷付くということが生じにくくなっている。例えば、本実施形態とは異なり、打ち抜かれ面１５１ａにフィルタ部９６を貼り付ける構成では、打ち抜かれ面１５１ａに残ったバリによりフィルタ部９６が傷付いてフィルタ部９６の異物除去性能が低下することが懸念される。

また、基材１５１の打ち抜かれ面１５１ａに流量検出部２２等のチップ部品を取り付ける工程を行う。この工程では、図２０、図２１に示すように、基材１５１において各ＳＡ基板５３のそれぞれに、流量検出部２２、流量処理部５４及び保護チップ７１といったチップ部品を実装する。そして、これらチップ部品やＳＡ基板５３にワイヤボンディングを行うことで、流量検出部２２や流量処理部５４、回路リードターミナル６５、回路保護フレーム６７等にボンディングワイヤ７２を接続する。

ここで、流量検出部２２を打ち抜かれ面１５１ａに取り付ける際に、打ち抜かれ面１５１ａに残ったバリにより流量検出部２２が破損することが懸念される。具体的には、検出フレーム６１の表開口９５ａの周縁部に残ったバリが流量検出部２２の裏面２２ｂに接触することが懸念される。これに対して、上述したように、検出フレーム６１の表開口９５ａの周縁部が流量検出部２２の凹開口９１ｃの周縁部から内側に離間した位置に配置されるように、表開口９５ａが凹開口９１ｃに比べて十分に小さくなっている。このため、検出フレーム６１の表開口９５ａの周縁部にバリが残っていたとしても、表開口９５ａが凹開口９１ｃの周縁部の内側に配置されるように流量検出部２２を検出フレーム６１に取り付けることで、バリによる流量検出部２２の破損を回避できる。

続いて、基材１５１にモールド部５５を取り付ける工程を行う。この工程をモールド部５５の成型を行う成型工程と称することもできる。この工程では、図２２に示すように、基材１５１において各ＳＡ基板５３のそれぞれに、流量検出部２２、流量処理部５４、保護チップ７１、ボンディングワイヤ７２及びフィルタ部９６を覆うようにモールド部５５を取り付ける。また、この工程では、基材１５１の各ＳＡ基板５３に型装置１６０を装着し、この型装置１６０によりモールド部５５を樹脂成型する。

図２３、図２４に示すように、型装置１６０は、モールド部５５の表覆い部８４を成型する表型部１６１と、モールド部５５の裏覆い部８５を成型する裏型部１６５とを有している。モールド部５５の外周面について、表覆い部８４側の面を表面５５ｅと称し、裏覆い部８５側の面を裏面５５ｆと称すると、表型部１６１は、モールド部５５の表面５５ｅを成型する表型凹部１６１ａを有している。また、裏型部１６５は、モールド部５５の裏面５５ｆを成型する裏型凹部１６５ａを有している。

表型部１６１は、モールド部５５に表モールド溝８８を成型する溝成型部１６２を有している。溝成型部１６２は、表型凹部１６１ａの底面が膨らむように突出した突出部である。溝成型部１６２は、その先端面１６２ａに向けて徐々に細くなっており、全体としてテーパ状になっている。型装置１６０がＳＡ基板５３に装着された状態では、溝成型部１６２の先端面１６２ａが流量検出部２２の表延出領域２２Ｘを押圧した状態になる。溝成型部１６２は、表延出領域２２Ｘに接触することでメンブレン部９２及び表延出領域２２Ｘを露出させる部位であり、表露出成型部に相当する。

溝成型部１６２には、型装置１６０がＳＡ基板５３に装着された状態で溝成型部１６２がメンブレン部９２に接触することを回避する回避凹部１６３が設けられている。回避凹部１６３は、溝成型部１６２の先端面１６２ａが凹むことで形成されており、回避凹部１６３の開放端はメンブレン部９２より大きくなっている。型装置１６０がＳＡ基板５３に装着された状態では、回避凹部１６３の開放端の周縁部がメンブレン部９２から外周側に離間することになる。また、溝成型部１６２の先端面１６２ａは、回避凹部１６３の周縁部に沿って１周していることで環状になっている。

裏型部１６５は、モールド部５５に裏モールド孔８７を成型する孔成型部１６６を有している。孔成型部１６６は、裏型凹部１６５ａの底面が膨らむように突出した突出部である。孔成型部１６６は、その先端面１６６ａに向けて徐々に細くなっており、全体としてテーパ状になっている。型装置１６０がＳＡ基板５３に装着された状態では、孔成型部１６６の先端面１６６ａがフィルタ部９６を介して裏延出領域６１Ｘを押圧した状態になる。孔成型部１６６は、フィルタ部９６に接触することでこのフィルタ部９６を介して検出フレーム孔９５及び裏延出領域６１Ｘを露出させる部位であり、裏露出成型部に相当する。

なお、裏型部１６５がＳＡ基板５３に装着された状態では、孔成型部１６６の先端面１６６ａは、フィルタ部９６における検出フレーム６１の裏延出領域６１Ｘに重なった部分に接触している。本実施形態では、この状態を、孔成型部１６６の先端面１６６ａがフィルタ部９６を介して裏延出領域６１Ｘに接触した状態とも称する。

モールド部５５の成型工程では、表型部１６１と裏型部１６５とで基材１５１のＳＡ基板５３を挟み込むようにして型装置１６０を組み立て、型締めを行うことで基材１５１に型装置１６０を装着する。そして、型装置１６０に形成された注入口から溶融樹脂を型装置１６０の内部空間に注入して充填する。型装置１６０の内部空間は、表型凹部１６１ａ及び裏型凹部１６５ａの各内部空間により形成されている。型装置１６０は複数の表型凹部１６１ａ及び裏型凹部１６５ａを有しており、型装置１６０で複数のモールド部５５を成型することが可能になっている。

型装置１６０をＳＡ基板５３に装着した状態では、表型部１６１の溝成型部１６２の先端面１６２ａが表延出領域２２Ｘに重ねられ、裏型部１６５の孔成型部１６６の先端面１６６ａがフィルタ部９６を介して裏延出領域６１Ｘに重ねられている。この状態では、溝成型部１６２と孔成型部１６６とが流量検出部２２と検出フレーム６１を互いに近付く向きに押圧した状態になっている。このため、型装置１６０の内部に溶融樹脂が注入された場合に、意図しない部分に溶融樹脂が浸入することを規制できる。具体的には、溝成型部１６２の先端面１６２ａと表延出領域２２Ｘとの間や、孔成型部１６６の先端面１６６ａと裏延出領域６１Ｘとの間、流量検出部２２の裏面２２ｂと検出フレーム６１の表面６１ａとの間への溶融樹脂の浸入を規制できる。

また、溝成型部１６２の先端面１６２ａに回避凹部１６３が形成されているため、溝成型部１６２が表延出領域２２Ｘに押圧された状態でも、この先端面１６２ａがメンブレン部９２に接触しないようになっている。このため、メンブレン部９２が溝成型部１６２により押圧されて変形するということが生じにくくなっている。しかも、表型部１６１の溝成型部１６２においては、その先端面１６２ａが回避凹部１６３を囲むように環状になっている。このため、溶融樹脂が溝成型部１６２の先端面１６２ａと裏延出領域６１Ｘとの間を通じて回避凹部１６３内に浸入するということが生じないようになっている。

さらに、表延出領域２２Ｘ及び裏延出領域６１Ｘのそれぞれが極力大きい領域になっていることで、溝成型部１６２及び孔成型部１６６から表延出領域２２Ｘ及び裏延出領域６１Ｘに加えられる圧力がこれら延出領域２２Ｘ，６１Ｘにて分散しやすくなっている。例えば、表延出領域２２Ｘが小さいほど溝成型部１６２から表延出領域２２Ｘに加えられる圧力が分散しにくくなり、流量検出部２２が変形したり破損したりすることが懸念される。同様に、裏延出領域６１Ｘが小さいほど孔成型部１６６から裏延出領域６１Ｘに加えられる圧力が分散しにくくなり、検出フレーム６１やフィルタ部９６が変形したり破損したりすることが懸念される。

なお、表型部１６１においては、溝成型部１６２が他の部分に対して幅方向Ｘに移動可能になっており、溝成型部１６２が表延出領域２２Ｘに対して押し付けられる圧力が調整可能になっている。このため、溝成型部１６２の先端面１６２ａと表延出領域２２Ｘとの間に溶融樹脂が浸入することを規制した上で、溝成型部１６２からの圧力で流量検出部２２が変形したり破損したりしない程度の圧力で、溝成型部１６２を表延出領域２２Ｘに押圧できる。

また、型装置１６０は、フッ素樹脂等により形成された型用フィルタを表型凹部１６１ａの内周面に貼り付けた状態で基材１５１に装着される。この型用フィルタにより、溝成型部１６２から表延出領域２２Ｘに加えられる圧力や、孔成型部１６６から裏延出領域６１Ｘに加えられる圧力が製品ごとにばらつくということを抑制できる。

型装置１６０の内部に充填した溶融樹脂が硬化した後、型装置１６０を分解することで、表型部１６１及び裏型部１６５を基材１５１及びモールド部５５から取り外す。すると、図２２に示すように、基材１５１においては、複数のセンサＳＡ５０がかけ渡しリード１５２及び繋ぎリード１５３により連結された状態になる。

次に、センサＳＡ５０をリード１５２，１５３から取り外す工程を行う。この工程ではタイバーカットを行う。ここでは、リードターミナル６４，６５をかけ渡しリード１５２から切り離し、回路保護フレーム６７を繋ぎリード１５３から切り離す。このため、図４、図５に示すように、回路保護フレーム６７の切断面は、モールド下流面５５ｄにてセンサＳＡ５０の側方に露出している。なお、回路保護フレーム６７の切断面を樹脂等にコーティングしてもよい。

センサＳＡ５０が完成した後、成型しておいたハウジング２１の内部空間２４ａにセンサＳＡ５０を設置する。そして、センサＳＡ５０のリードターミナル６４，６５をコネクタターミナル２８ａに接続する。この場合、リードターミナル６４，６５の裏面をコネクタターミナル２８ａに当接させる。上述したように、リードターミナル６４，６５の裏面は、基材１５１の打ち抜き面１５１ｂにより形成されている。このため、仮に打ち抜かれ面１５１ａにおいてリードターミナル６４，６５の周縁部にバリが残っていたとしても、このバリがコネクタターミナル２８ａに接触するということが生じにくくなっている。この場合、リードターミナル６４，６５とコネクタターミナル２８ａとの間にバリが挟まってこれらリードターミナル６４，６５とコネクタターミナル２８ａとの間で接触不良が発生するということを抑制できる。

ここまで説明した本実施形態によれば、検出フレーム孔９５の表開口９５ａが流量検出部２２における検出凹部９１の凹開口９１ｃの周縁部から内側に離間した位置に配置されている。このため、仮に、検出フレーム６１において表開口９５ａの周縁部にバリが残っていたとしても、このバリは、表開口９５ａの内側に配置されることで流量検出部２２に接触しにくくなっている。しかも、検出凹部９１が検出フレーム孔９５を介して外部に開放されていることで、圧力差によりメンブレン部９２が変形して流量検出部２２の検出精度が低下するということを抑制できる。したがって、検出フレーム孔９５により流量検出部２２の検出精度を高めた上で、バリが流量検出部２２に接触することや、そのバリにより流量検出部２２が破損することを抑制できる。

本実施形態によれば、検出フレーム６１の表開口９５ａが検出凹部９１の凹開口９１ｃの周縁部とメンブレン部９２の周縁部との両方から内側に離間した位置に配置されている。この場合、例えば検出凹部９１の内壁面９１ｂが中心線ＣＬに対して傾斜していても、表開口９５ａの周縁部から延びたバリが内壁面９１ｂよりも内周側に配置されることになる。このため、バリにより検出凹部９１の内壁面９１ｂが傷付いたり破損したりするということを抑制できる。

本実施形態によれば、凹開口９１ｃが表開口９５ａより大きいというバリ対策を施した流量検出部２２が、検出フレーム６１においてバリが発生しやすい表面６１ａに取り付けられている。一方、バリ対策が施されていないフィルタ部９６は、バリの発生しにくい裏面６１ｂに取り付けられている。したがって、流量検出部２２及びフィルタ部９６のうち流量検出部２２だけにバリ対策を施した場合でも、フィルタ部９６がバリにより傷付くということを回避できる。

本実施形態によれば、検出フレーム孔９５の表開口９５ａの内径Ｌ３が検出フレーム６１の厚み寸法Ｄ１より大きくなっている。この場合、表開口９５ａが検出フレーム６１の厚みに対して小さすぎて検出フレーム孔９５にて圧損が大きくなり、検出フレーム孔９５を通じた検出凹部９１の通気が行われにくくなる、ということを抑制できる。

本実施形態によれば、流量検出部２２の表延出領域２２Ｘと検出フレーム６１の裏延出領域６１Ｘとが幅方向Ｘに並んでいる。このため、型装置１６０を用いてモールド部５５を樹脂成型する場合に、表型部１６１が表延出領域２２Ｘを押圧し、裏型部１６５が裏延出領域６１Ｘを押圧することで、流量検出部２２の裏面２２ｂと検出フレーム６１の表面６１ａとを密着させることができる。この場合、型装置１６０の内部に充填される溶融樹脂が、流量検出部２２と検出フレーム６１との間など意図しない部分に浸入する、ということを抑制できる。

本実施形態によれば、裏モールド孔８７が幅方向Ｘにおいて検出フレーム６１に向けて徐々に小さくなっている。この場合、モールド部５５の裏面５５ｆに沿って流れる空気は、裏モールド孔８７の内周面８７ｂに沿って徐々に進む向きを変えることで検出フレーム孔９５に到達することになる。このため、裏モールド孔８７周辺にて気流の乱れが発生しにくくなっており、裏モールド孔８７及び検出フレーム孔９５を通じて検出凹部９１内に空気が出入りしやすくなっている。

しかも、モールド部５５を成型する型装置１６０では、裏型部１６５において裏モールド孔８７の内周面８７ｂを成型する孔成型部１６６は、その先端面１６６ａに向けて徐々に細くなっている。このため、溶融樹脂が硬化した後にモールド部５５から裏型部１６５を取り外す場合に、裏モールド孔８７から孔成型部１６６を抜き取りやすくなっている。この場合、裏モールド孔８７から孔成型部１６６を抜き取る際に、孔成型部１６６が裏モールド孔８７の内周面に密着することで孔成型部１６６が裏覆い部８５を裏側に引っ張った状態になる、ということが生じにくくなっている。すなわち、裏型部１６５をモールド部５５から取り外す際に、裏覆い部８５が裏側に引っ張られてフィルタ部９６や検出フレーム６１、流量検出部２２が変形するということが生じにくくなっている。このように、モールド部５５から裏型部１６５を取り外す際に流量検出部２２に加えられる応力が小さくなるため、裏型部１６５の取り外しに伴って流量検出部２２が変形して流量検出部２２の検出精度が低下するということを抑制できる。

本実施形態によれば、センサＳＡ５０を製造する際に、基材１５１においてバリが生じやすい打ち抜かれ面１５１ａに流量検出部２２を取り付け、バリが生じにくい打ち抜き面１５１ｂにフィルタ部９６を取り付けている。この構成では、流量検出部２２の凹開口９１ｃよりも検出フレーム６１の表開口９５ａを小さくすることで、流量検出部２２及びフィルタ部９６の両方がバリにより傷付かないようにすることができる。

本実施形態によれば、フィルタ部９６を検出フレーム６１の裏面６１ｂに取り付けた後に、モールド部５５の成型に際して、フィルタ部９６の周縁部を覆うように裏覆い部８５が成型される。このため、検出フレーム６１の裏面６１ｂからフィルタ部９６が剥がれることを裏覆い部８５により規制できる。しかも、フィルタ部９６の剥がれを規制する構成をモールド部５５の成型工程を行うことで実現できるため、フィルタ部９６の剥がれを規制するための専用工程を行う必要がない。このため、フィルタ部９６の剥がれを規制する構成を安価に実現することができる。

本実施形態によれば、モールド部５５を成型する場合に、表型部１６１の溝成型部１６２と裏型部１６５の孔成型部１６６とが流量検出部２２と検出フレーム６１とを挟み込んだ状態になる。このため、溶融樹脂が流量検出部２２と検出フレーム６１との間など意図しない部分に浸入するということを抑制できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、検出凹部９１の断面積が幅方向Ｘにおいて底面９１ａから凹開口９１ｃに向けて徐々に大きくなっていたが、第２実施形態では、検出凹部９１の断面積が凹開口９１ｃに向けて徐々に大きくなってはいない。具体的には、検出凹部９１の断面積が幅方向Ｘにおいて均一化されている。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図２５、図２６に示すように、検出凹部９１の内壁面９１ｂが底面９１ａから凹開口９１ｃに向けて中心線ＣＬに平行に延びている。検出凹部９１においては、中心線ＣＬに直交する方向の断面積が幅方向Ｘにおいて均一になっていることで、底面９１ａの面積と凹開口９１ｃの開放面積とが同じになっている。流量検出部２２の検出母材１０１においては、検出凹部９１を形成する母材孔１０１ａの太さが幅方向Ｘにおいて均一になっている。この場合でも、検出フレーム孔９５の表開口９５ａは、検出凹部９１の凹開口９１ｃ及び底面９１ａの各周縁部のいずれよりも内側に離間している。

本実施形態では、流量検出部２２において、ドライエッチングにより検出母材１０１の一部を加工することで母材孔１０１ａが形成されている。すなわち、ドライエッチングにより検出凹部９１及びメンブレン部９２が形成されている。この場合、検出凹部９１において、凹開口９１ｃがメンブレン部９２に比べて大きくなっていない。仮に、凹開口９１ｃがメンブレン部９２より大きくなっていても、凹開口９１ｃはメンブレン部９２より僅かに大きくなっているに過ぎない。

本実施形態によれば、検出凹部９１において凹開口９１ｃがメンブレン部９２とほぼ同じ大きさになっている。このため、例えば上記第１実施形態のように凹開口９１ｃがメンブレン部９２より大きい構成に比べて、凹開口９１ｃが小さくなった分だけ、流量検出部２２の裏面２２ｂにおいて裏延出領域６１Ｘが大きくなる。この場合、型装置１６０を用いてモールド部５５を成型する際に、裏型部１６５の孔成型部１６６が流量検出部２２の裏面２２ｂに接触する面積が大きくなるため、孔成型部１６６の先端面１６６ａから裏延出領域６１Ｘに加えられる圧力が分散しやすくなる。このように、孔成型部１６６による流量検出部２２の押さえ面積が大きくなることで、孔成型部１６６の押圧により流量検出部２２が変形したり破損したりすることを抑制できる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、フィルタ部９６の周縁部がモールド部５５により覆われていたが、第３実施形態では、フィルタ部９６の周縁部がモールド部５５により覆われていない。すなわち、上記第１実施形態では、フィルタ部９６の周縁部がセンサＳＡ５０の裏側に露出していなかったが、第３実施形態では、フィルタ部９６の周縁部を含む全体がセンサＳＡ５０の裏側に露出している。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図２７、図２８に示すように、フィルタ部９６が検出フレーム６１の裏延出領域６１Ｘの外周端より小さくなっている。この場合、フィルタ部９６は裏モールド孔８７より小さくなっており、フィルタ部９６の周縁部が裏モールド孔８７の表側端部８７ａの周縁部から内周側に離間している。また、検出フレーム６１においては、検出フレーム孔９５の表開口９５ａと裏開口９５ｂとは同じ大きさ及び形状になっており、表開口９５ａ及び裏開口９５ｂが両方とも検出凹部９１の凹開口９１ｃの内周面から内周側に離間している。なお、フィルタ部９６が検出フレーム孔９５を塞いだ状態にさえなっていれば、フィルタ部９６は裏モールド孔８７の内周面８７ｂに接触していてもよい。

エアフロメータ２０の製造方法において、上記第１実施形態では、フィルタ部９６を検出フレーム６１に取り付けた後にモールド部５５を成型したが、本実施形態では、モールド部５５を成型した後にフィルタ部９６を検出フレーム６１に取り付ける。

モールド部５５の成型工程において、型装置１６０をＳＡ基板５３に装着した状態では、裏型部１６５において孔成型部１６６の先端面１６６ａがフィルタ部９６を介さずに検出フレーム６１の裏延出領域６１Ｘに直接的に接触することになる。モールド部５５を成型した後、フィルタ部９６を検出フレーム６１に取り付ける工程では、フィルタ部９６を、裏モールド孔８７の内周面８７ｂから内周側に離間した位置において検出フレーム６１の裏延出領域６１Ｘに接着剤等で貼り付ける。

本実施形態によれば、エアフロメータ２０の製造時において、モールド部５５を成型した後にフィルタ部９６を検出フレーム６１に取り付ける。このため、例えばフィルタ部９６を検出フレーム６１に取り付けた後にモールド部５５の成型を行う構成とは異なり、モールド部５５の成型に伴ってフィルタ部９６が検出フレーム６１に対して位置ずれしたり剥がれたりするということが生じない。しかも、検出フレーム孔９５の裏開口９５ｂが検出凹部９１の凹開口９１ｃの周縁部から内周側に離間している。この場合、例えば裏開口９５ｂが凹開口９１ｃと同じ大きさ又はそれより大きい構成に比べて、裏開口９５ｂが小さい分だけ裏延出領域６１Ｘが大きくなっているため、裏延出領域６１Ｘに対するフィルタ部９６の接着面積を大きくできる。このように、検出フレーム６１の裏面に対してフィルタ部９６を強固に接着することができるため、フィルタ部９６の周縁部をモールド部５５で覆っていなくても、検出フレーム６１からフィルタ部９６が剥がれるということを抑制できる。

（他の実施形態）
以上、本開示による複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

変形例１として、検出フレーム孔９５の表開口９５ａは、検出凹部９１の凹開口９１ｃより小さい一方で、メンブレン部９２より大きくなっていてもよい。この場合、検出凹部９１の内壁面９１ｂが外周側に膨らむように湾曲していれば、表開口９５ａの周縁部に残ったバリが内壁面９１ｂに接触するということを抑制できる。

変形例２として、検出フレーム孔９５の太さが均一でなくてもよい。例えば、検出フレーム孔９５の内周面が中心線ＣＬに対して傾斜した構成とする。また、検出フレーム孔９５は丸孔でなくてもよい。例えば、検出フレーム孔９５の断面形状が矩形状や楕円状になった構成とする。いずれの構成でも、検出フレーム孔９５の表開口９５ａが検出凹部９１の凹開口９１ｃの周縁部から内周側に離間していれば、表開口９５ａの周縁部に残ったバリが流量検出部２２に接触するということを抑制できる。

また、検出フレーム孔９５の断面形状が円状でない構成では、表開口９５ａの周縁部において中心線ＣＬを挟んで対向する部分のうち互いの離間距離が最も小さい部分の離間距離が検出フレーム６１の厚み寸法Ｄ１より大きい、ことが好ましい。例えば、表開口９５ａが矩形状である構成では、表開口９５ａにおいて互いに対向する一対の辺の離間距離が検出フレーム６１の厚み寸法Ｄ１より大きい、ことが好ましい。これにより、表開口９５ａが小さすぎて検出凹部９１の通気が行われにくくなるということを抑制できる。

変形例３として、ＳＡ基板５３の厚み寸法が不均一になっていてもよい。この場合でも、検出フレーム孔９５の表開口９５ａの内径Ｌ３が、検出フレーム６１において検出フレーム孔９５が形成された部分の厚み寸法より大きいことが好ましい。これにより、表開口９５ａが小さすぎて検出フレーム孔９５を検出フレーム６１に形成することが困難になることを抑制できる。

変形例４として、裏モールド孔８７は幅方向Ｘにおいて検出フレーム６１に向けて徐々に小さくなっていなくてもよい。例えば、裏モールド孔８７が幅方向Ｘのどの部分でも太さが均一な孔とされた構成とする。また、裏モールド孔８７は、丸孔でなくてもよい。例えば、裏モールド孔８７の表側端部８７ａが矩形状や楕円状になった構成とする。

変形例５として、上記各実施形態において、モールド部５５に表モールド溝８８が形成されていたが、表覆い部８４を貫通する孔が形成されていることで、流量検出部２２のメンブレン部９２及び表延出領域２２ＸがセンサＳＡ５０の表側に露出していてもよい。また、上記各実施形態において、裏覆い部８５に裏モールド孔８７が形成されていたが、検出フレーム孔９５の裏開口９５ｂに通じる溝がモールド部５５に形成されていてもよい。

変形例６として、上記各実施形態において、検出フレーム６１の裏面６１ｂに代えて又は加えて、検出フレーム６１の表面６１ａがセンサＳＡ５０の表側に露出していてもよい。この場合、処理フレーム６２から検出フレーム６１に熱が伝わったとしても、その熱を検出フレーム６１の表面６１ａから外部に放出することができる。

変形例７として、流量検出部２２が取り付けられたＳＡ基板５３は、ガラス板等の絶縁性を有する板材を含んで構成されていてもよい。例えば、ＳＡ基板５３において検出フレーム６１がガラス板を含んで形成された構成とする。

変形例８として、検出フレーム６１の裏面６１ｂにフィルタ部９６が設けられていなくてもよい。また、フィルタ部９６は、流量検出部２２と検出フレーム６１との間に設けられていてもよい。この場合でも、フィルタ部９６が検出凹部９１を裏側から覆っていれば、検出凹部９１内に異物が進入することをフィルタ部９６により抑制できる。

変形例９として、検出フレーム６１の裏面６１ｂに裏延出領域６１Ｘが設けられていなくてもよい。例えば、裏覆い部８５の内周端である裏モールド孔８７の表側端部８７ａの周縁部が検出フレーム孔９５の裏開口９５ｂの周縁部に重なった構成とする。この構成では、モールド部５５の成型に際して、裏型部１６５が検出フレーム孔９５の周囲において検出フレーム６１の裏面６１ｂに接触しないことになる。また、流量検出部２２の表面２２ａに表延出領域２２Ｘが設けられていなくてもよい。例えば、表覆い部８４の内周端がメンブレン部９２の周縁部に重なった構成とする。この構成では、モールド部５５の成型に際して、表型部１６１がメンブレン部９２の周囲において流量検出部２２の表面２２ａに接触しないことになる。

変形例１０として、センサＳＡ５０は、吸入空気等の流体を対象として流量とは異なる物理量を検出する物理量検出部を有していてもよい。この物理量検出部としては、温度を検出する検出部や、湿度を検出する検出部、圧力を検出する検出部などが挙げられる。これら検出部は、ハウジング２１の内部において計測流路３２や通過流路３１に設けられていてもよく、ハウジング２１の外部において吸気通路１２に設けられていてもよい。この場合、センサＳＡ５０は、物理量検出部が検出する物理量の検出結果が入力される物理量処理部を有している。

２０…物理量計測装置としてのエアフロメータ、２２…物理量検出部としての流量検出部、２２ａ…表面、２２ｂ…裏面、２２Ｘ…表延出領域、３２…計測流路、５３…支持板部としてのＳＡ基板、５５…ボデーとしてのモールド部、６１…覆った部分としての検出フレーム、６１ａ…表板面としての表面、６１ｂ…裏板面としての裏面、６１Ｘ…裏延出領域、８４…検出ボデー部としての表覆い部、８５…支持ボデー部としての裏覆い部、８７…露出孔としての裏モールド孔、９１…凹部としての検出凹部、９１ａ…底面、９１ｂ…内壁面、９１ｃ…凹開口、９２…メンブレン部、９５…連通孔としての検出フレーム孔、９５ａ…孔開口、９６…フィルタ部、１２１…検出素子としてのヒータ抵抗、１２２…検出素子としてのヒータ温抵抗、１３１…検出素子としての第１上流抵抗、１３２…検出素子としての第２上流抵抗、１３３…検出素子としての第１下流抵抗、１３４…検出素子としての第２下流抵抗、１６１…表型部、１６２…表露出成型部としての溝成型部、１６５…裏型部、１６６…裏露出成型部としての孔成型部、ＣＬ…中心線、Ｄ１…厚み寸法、Ｌ３…離間距離としての内径、Ｘ…幅方向。

Claims (13)

1. 流体の物理量を計測する物理量計測装置（２０）であって、
   前記流体が流入する流入口（３３）、及び前記流入口から流入した前記流体が流出する流出口（３４）を有する通過流路（３１）と、
   前記通過流路から分岐し、前記通過流路からの前記流体が流れる計測流路（３２）と、
   前記計測流路において前記流体の物理量を検出する物理量検出部（２２）と、
   前記物理量検出部の一面である裏面（２２ｂ）に重ねられた状態で前記物理量検出部を支持する支持板部（５３）と、
   を備え、
   前記物理量検出部は、
   前記物理量検出部の前記裏面が凹むことで形成された凹部（９１）と、
   前記物理量検出部において前記凹部の底面（９１ａ）を形成し、前記流体の物理量を検出するための検出素子（１２１，１２２，１３１，１３２，１３３，１３４）が設けられたメンブレン部（９２）と、
   を有し、
   前記支持板部において前記凹部を覆った部分（６１）には、前記支持板部を貫通していることで前記凹部に通じている連通孔（９５）が設けられており、
   前記連通孔において前記凹部側の端部である孔開口（９５ａ）の周縁部が、前記凹部において前記支持板部側の端部である凹開口（９１ｃ）の周縁部から内側に離間している、物理量計測装置。
2. 前記支持板部における前記物理量検出部とは反対側の板面（６１ｂ）に重ねられていることで前記凹部とは反対側から前記連通孔を覆っており、前記連通孔を通じて前記凹部に流入する前記流体を通過させるフィルタ部（９６）、を備えている請求項１に記載の物理量計測装置。
3. 前記孔開口の周縁部は、前記凹開口の周縁部に加えて前記メンブレン部の周縁部からも内側に離間している、請求項１又は２に記載の物理量計測装置。
4. 前記孔開口の周縁部において前記孔開口の中心を挟んで対向する部分のうち互いの離間距離が最も小さい部分の離間距離（Ｌ３）が、前記支持板部の厚み寸法（Ｄ１）より大きい、請求項１〜３のいずれか１つに記載の物理量計測装置。
5. 前記連通孔は断面形状が円形の丸孔であり、
   前記連通孔の内径（Ｌ３）が前記支持板部の厚み寸法（Ｄ１）より大きい、請求項１〜４のいずれか１つに記載の物理量計測装置。
6. 前記凹部の内壁面（９１ｂ）は、前記凹開口から前記凹部の中心線（ＣＬ）に沿って延びている、請求項１〜５のいずれか１つに記載の物理量計測装置。
7. 前記物理量検出部及び前記支持板部を覆っているボデー（５５）を備え、
   前記ボデーは、
   前記メンブレン部と、前記物理量検出部における前記裏面とは反対側の表面（２２ａ）のうち前記メンブレン部から延びた表延出領域（２２Ｘ）と、を露出させた状態で、前記物理量検出部の前記表面を覆っている検出ボデー部（８４）と、
   前記連通孔と、前記支持板部における前記物理量検出部とは反対側の板面である裏板面（６１ｂ）のうち前記連通孔から延びた裏延出領域（６１Ｘ）と、を露出させた状態で、前記支持板部の前記裏板面を覆っている支持ボデー部（８５）と、
   を有しており、
   前記表延出領域と前記裏延出領域とが、前記物理量検出部と前記支持板部とが並んだ方向（Ｘ）に並んでいる、請求項１〜６のいずれか１つに記載の物理量計測装置。
8. 前記ボデーは、
   前記支持ボデー部を貫通していることで前記連通孔及び前記裏延出領域を露出させ、前記支持ボデー部において前記支持板部に向けて徐々に小さくなっている、露出孔（８７）を有している、請求項７に記載の物理量計測装置。
9. 流体が流入する流入口（３３）、及び前記流入口から流入した前記流体が流出する流出口（３４）を有する通過流路（３１）と、前記通過流路から分岐し前記通過流路からの前記流体が流れる計測流路（３２）と、を備え、流体の物理量を計測する物理量計測装置（２０）を製造する製造方法であって、
   前記計測流路において前記流体の物理量を検出する板状の物理量検出部（２２）を、前記物理量検出部の一面である裏面（２２ｂ）が凹むことで形成された凹部（９１）と、前記流体の物理量を検出するための検出素子（１２１，１２２，１３１，１３２，１３３，１３４）が設けられ前記物理量検出部において前記凹部の底面（９１ａ）を形成するメンブレン部（９２）と、を有するように形成し、
   前記物理量検出部を支持する支持板部（５３）において前記物理量検出部とは反対側の板面である裏板面（６１ｂ）から前記支持板部を打ち抜くことで、前記支持板部を貫通する連通孔（９５）を形成し、
   前記連通孔において前記凹部側の端部である孔開口（９５ａ）の周縁部を、前記凹部において前記支持板部側の端部である凹開口（９１ｃ）の周縁部から内側に離間させた状態で、前記連通孔が前記凹部に連通するように、前記支持板部における前記裏板面とは反対側の板面である表板面（６１ａ）に前記物理量検出部を取り付ける、物理量計測装置の製造方法。
10. 前記連通孔を通じて前記凹部に流入する前記流体を通過させるフィルタ部（９６）を、前記連通孔を覆うように前記支持板部の前記裏板面に取り付ける、請求項９に記載の物理量計測装置の製造方法。
11. 前記フィルタ部を前記支持板部の前記裏板面に取り付けた後に、前記連通孔を露出させた状態で前記支持板部の前記裏板面を覆う裏覆い部（８５）を、前記裏覆い部が前記フィルタ部の周縁部も覆うように成型する、請求項１０に記載の物理量計測装置の製造方法。
12. 前記連通孔と、前記支持板部の前記裏板面のうち前記連通孔から延びた裏延出領域（６１Ｘ）とを露出させた状態で前記支持板部の前記裏板面を覆う裏覆い部（８５）を成型し、
    前記裏覆い部を成型した後に、前記裏延出領域に前記フィルタ部を取り付ける、請求項１０に記載の物理量計測装置の製造方法。
13. 前記メンブレン部と、前記物理量検出部における前記裏面とは反対側の表面（２２ａ）のうち前記メンブレン部から延びた表延出領域（２２Ｘ）とを露出させた状態で前記物理量検出部の前記表面を覆っている検出ボデー部（８４）の成型に用いる表型部（１６１）を準備し、
    前記連通孔と、前記支持板部における前記物理量検出部とは反対側の板面である裏板面（６１ｂ）のうち前記連通孔から延びた裏延出領域（６１Ｘ）とを露出させた状態で前記支持板部の前記裏板面を覆っている支持ボデー部（８５）の成型に用いる裏型部（１６５）を準備し、
    前記表型部において前記メンブレン部及び前記表延出領域を露出させるための表露出成型部（１６２）が前記表延出領域を押圧するように、且つ前記裏型部において前記連通孔及び前記裏延出領域を露出させるための裏露出成型部（１６６）が前記裏延出領域を押圧するように、前記物理量検出部及び前記フィルタ部を取り付けた状態の前記支持板部に前記表型部と前記裏型部とを装着する、請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の物理量計測装置の製造方法。

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