JPH0979880A - Flow sensor device - Google Patents

Flow sensor device

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Publication number
JPH0979880A
JPH0979880A JP7255830A JP25583095A JPH0979880A JP H0979880 A JPH0979880 A JP H0979880A JP 7255830 A JP7255830 A JP 7255830A JP 25583095 A JP25583095 A JP 25583095A JP H0979880 A JPH0979880 A JP H0979880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
flow rate
flow sensor
lid
flow
Prior art date
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Pending
Application number
JP7255830A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yamagishi
喜代志 山岸
Shinichi Inoue
眞一 井上
Atsushi Koike
淳 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority to JP7255830A priority Critical patent/JPH0979880A/en
Publication of JPH0979880A publication Critical patent/JPH0979880A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve a problem caused by the sealing of a resin by applying a hermetic seal structure to a flow sensor device. SOLUTION: This flow sensor device is provided with a container 3 having a bottom face 2 kept in contact with a measured fluid, a thermal thermistor flow sensor 4 arranged at the bottom section of the container 3, a cover 1 hermetically closing the container 3, a terminal 5 provided on the cover 1 and connecting the inside and outside of the cover 1 for the electrical connection between the flow sensor 4 and the outside, and a connecting means connecting the flow sensor 4 and the terminal 5. No resin is filled in the container 3 on the flow sensor 4. The connecting means is arranged in the container 3, for example, and it is provided with a connector 6 connecting the flow sensor 4 and the terminal 5. When the cover 1 is closed, the terminal 5 is brought into contact with the connector 6, and the electrical connection between the flow sensor 4 and the terminal 5 is established.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定流体に接す
る容器底部に配置した熱型サーミスタ流量センサを有
し、配管等を流れる被測定流体の流量を測定するための
流量センサ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow rate sensor device having a thermal type thermistor flow rate sensor arranged at the bottom of a container in contact with a fluid to be measured and for measuring the flow rate of the fluid to be measured flowing through piping or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】被測
定流体に接する容器底部に配置した熱型サーミスタ流量
センサを有する流量センサ装置においては従来、流量セ
ンサ上部の容器内は、流量センサと外部との熱的遮断や
流量センサの保護等の目的で、断熱性を有する樹脂層お
よび耐水性を有する樹脂層等を封入し、この樹脂を通し
て流量センサからリード線を引き出すことにより、流量
センサと装置外部との電気的接続がとられている。
2. Description of the Related Art In a flow sensor device having a thermal type thermistor flow sensor arranged at the bottom of a container in contact with a fluid to be measured, conventionally, the inside of the container above the flow sensor is connected to the flow sensor and the outside. For the purpose of thermal insulation of the flow sensor and protection of the flow sensor, etc., by enclosing a resin layer having a heat insulating property and a resin layer having water resistance, and pulling out the lead wire from the flow sensor through this resin, Has been electrically connected to.

【0003】しかしながら上述の樹脂の封入を行う技術
によれば、樹脂を乾燥させる等の手間を要するため、製
造時間は長く、工程も多い。また、樹脂を乾燥させる
際、樹脂中の溶剤が気化してガスとなり、これが流量セ
ンサの電極等を傷めるという問題もある。さらに、樹脂
を容器内に充填する際に、気泡が樹脂中に混入し、これ
が、樹脂の断熱性に影響を与えて、製品の特性にばらつ
きを与えることになり、製品の特性を均一にコントロー
ルすることが不可能であるという問題もある。
However, according to the above-mentioned technique of encapsulating the resin, it takes time to dry the resin, so that the manufacturing time is long and there are many steps. Further, when the resin is dried, the solvent in the resin is vaporized and becomes a gas, which damages the electrodes and the like of the flow rate sensor. Furthermore, when the resin is filled into the container, air bubbles are mixed into the resin, which affects the heat insulation of the resin and causes variations in the product characteristics, and the product characteristics are controlled uniformly. There is also the problem that it is impossible to do.

【0004】一方、従来、半導体デバイスや光センサ等
の素子を収容するには、特定の金属やセラミックス等に
取り出し電極を設けたパッケージ(以下ステムとよぶ)
に素子を固定・配線し、これにキャップを被せ、キャッ
プとステム間をハーメチックシールにより密封する技術
が知られている。このハーメチックシールの技術を熱型
サーミスタ流量センサに応用することも考えられる。
On the other hand, conventionally, in order to accommodate an element such as a semiconductor device or an optical sensor, a package in which an extraction electrode is provided on a specific metal or ceramics (hereinafter referred to as a stem)
A technique is known in which an element is fixed / wired to, a cap is placed on the element, and a hermetic seal is provided between the cap and the stem. It is also possible to apply this hermetic seal technology to a thermal type thermistor flow sensor.

【0005】しかしながら、このようなキャップとステ
ムによるハーメチックシール構造の技術を熱型サーミス
タ流量センサに応用する場合には、キャップ側を被測定
流体に接触するようにして、キャップ側に流量センサ素
子を熱的に接触させるという構造をとらざるを得ない。
また、その熱的接触は再現性のある、半田等による方法
を用いなければならない。したがって、製造手順として
は、キャップ側に流量センサを固定してからステムをハ
ーメチックシールにより固定することになるため、ステ
ム側に素子が取付けられる半導体デバイス等と異なり、
キャップ側に素子を取付けるため、流量センサからの配
線を外部へ引き出す工夫が必要である。
However, when the technique of the hermetically sealed structure using the cap and the stem is applied to the thermal type thermistor flow sensor, the flow sensor element is provided on the cap side so that the cap side is brought into contact with the fluid to be measured. There is no choice but to take the structure of thermal contact.
In addition, the thermal contact must use a reproducible method such as soldering. Therefore, as the manufacturing procedure, since the flow sensor is fixed to the cap side and then the stem is fixed by the hermetic seal, unlike the semiconductor device in which the element is attached to the stem side,
Since the element is attached to the cap side, it is necessary to devise a way to draw the wiring from the flow sensor to the outside.

【0006】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、上述のようなハーメチックシール構造を流
量センサ装置に適用した場合の、流量センサから外部へ
の配線の問題を解消して、上述のようなハーメチックシ
ール構造を流量センサ装置に適用できるようにし、もっ
て、樹脂の封入による従来技術の問題点を解決すること
にある。
In view of the above problems of the prior art, an object of the present invention is to solve the problem of wiring from the flow rate sensor to the outside when the above hermetic seal structure is applied to the flow rate sensor device. The purpose of the present invention is to make it possible to apply the hermetic seal structure as described above to a flow rate sensor device, thereby solving the problems of the conventional technology due to the encapsulation of resin.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明では、被測定流体に接する底面を有する容器
と、この容器の底部に配置された熱型サーミスタ流量セ
ンサとを備えた流量センサ装置において、前記容器を密
封して閉じる蓋と、この蓋に設けられ、蓋の内側と外側
とを連絡し、前記流量センサと装置外部との電気的接続
を行うための端子と、前記流量センサと前記端子とを接
続する接続手段とを備える。そして、前記流量センサ上
の容器内は樹脂で封入しないようにしている。前記容器
と蓋は、通常、いずれも金属製であり、それらの間は、
抵抗溶接法またはレーザ溶接法等により溶接されてい
る。
In order to achieve this object, according to the present invention, a flow sensor comprising a container having a bottom surface in contact with a fluid to be measured, and a thermal type thermistor flow sensor arranged at the bottom of the container. In the device, a lid for hermetically closing the container, a terminal provided on the lid for connecting the inside and the outside of the lid, and for making an electrical connection between the flow sensor and the outside of the device, and the flow sensor. And a connecting means for connecting the terminal and the terminal. The inside of the container on the flow sensor is not sealed with resin. Both the container and the lid are usually made of metal, and between them,
It is welded by resistance welding or laser welding.

【0008】これによれば樹脂を乾燥させる手間がなく
なるため、製造工程が簡便になる。また、樹脂の封入を
行わないため、樹脂中の溶剤や混入気泡による問題も解
消される。また、容器は蓋で密封されているため、容器
内に密封された気体により、流体センサと装置外部との
断熱性および信頼性も十分に確保される。
According to this, since the labor for drying the resin is eliminated, the manufacturing process is simplified. Further, since the resin is not encapsulated, the problems caused by the solvent in the resin and the mixed air bubbles are solved. Further, since the container is sealed by the lid, the gas sealed in the container ensures sufficient heat insulation and reliability between the fluid sensor and the outside of the device.

【0009】より具体的には、前記接続手段は、前記容
器内に配置され、前記流量センサと前記端子との間を接
続するコネクタを備え、前記蓋およびコネクタは、前記
蓋を閉じることにより、前記蓋の端子が前記コネクタに
接触して前記流量センサと前記端子との間の電気的接続
を確立するものである。また、この場合、より具体的に
は、前記接続手段は、前記流量センサと前記コネクタと
の間を接続するプリント基板を備え、前記コネクタは前
記プリント基板上に直接接続して固定され、前記流量セ
ンサと前記プリント基板との間はワイヤボンディングに
より接続されている。
More specifically, the connecting means includes a connector arranged in the container for connecting the flow rate sensor and the terminal, and the lid and the connector are formed by closing the lid. A terminal of the lid contacts the connector to establish an electrical connection between the flow sensor and the terminal. Further, in this case, more specifically, the connecting means includes a printed circuit board that connects between the flow rate sensor and the connector, the connector is directly connected and fixed on the printed circuit board, and the flow rate is The sensor and the printed circuit board are connected by wire bonding.

【0010】または前記接続手段は、前記流量センサと
前記蓋の端子との間を直接接続するFPCであり、この
FPCの流量センサ側の各接続端は前記流量センサの各
端子と同一ピッチを有し、蓋側の各接続端は前記蓋の端
子と同一ピッチを有する。
Alternatively, the connecting means is an FPC that directly connects the flow sensor and the terminal of the lid, and each connection end of the FPC on the flow sensor side has the same pitch as each terminal of the flow sensor. However, each connection end on the lid side has the same pitch as the terminals of the lid.

【0011】あるいは、前記接続手段は、前記流量セン
サに対し一端においてワイヤボンディングにより接続し
たプリント基板、およびこのプリント基板の他端と前記
蓋の端子との間を接続するFPCを備える。
Alternatively, the connecting means includes a printed circuit board which is connected to the flow rate sensor by wire bonding at one end, and an FPC which connects the other end of the printed circuit board and a terminal of the lid.

【0012】上述のようなコネクタやFPCおよび蓋の
端子を用いることにより、流量センサと装置外部との接
続が容易に確保される。
By using the connector, the FPC and the terminal of the lid as described above, the connection between the flow sensor and the outside of the apparatus can be easily ensured.

【0013】前記容器の側面は外側に張り出した曲面の
形状を有するのが好ましく、これにより、被測定流体の
圧力(水圧、油圧、空圧等)に耐圧が向上する。
It is preferable that the side surface of the container has a shape of a curved surface protruding to the outside, whereby the pressure resistance to the pressure (hydraulic pressure, hydraulic pressure, pneumatic pressure, etc.) of the fluid to be measured is improved.

【0014】さらに、本発明の一態様においては、被測
定流体の温度を測定するために前記容器の底部に配置さ
れた測温サーミスタを有し、この測温サーミスタと装置
外部との接続も、前記流量センサと同様の接続手段を介
して行われている。これによれば、被測定流体の温度を
測定するための測温サーミスタを流量センサとは別個に
取り付ける必要がなくなるため、配管等への装置の設置
が簡単になる。
Further, according to one aspect of the present invention, the temperature measuring thermistor is provided at the bottom of the container for measuring the temperature of the fluid to be measured, and the temperature measuring thermistor is connected to the outside of the apparatus. This is done through the same connection means as the flow sensor. According to this, it is not necessary to attach a temperature measuring thermistor for measuring the temperature of the fluid to be measured separately from the flow rate sensor, so that the device can be easily installed in the pipe or the like.

【0015】前記流量センサとしては通常、基材、この
基材上に設けられた発熱体薄膜およびその温度を測定す
るための薄膜サーミスタを有する薄膜型の流量センサ
が、感度やコンパクト性の点で好ましく用いられる。
As the flow rate sensor, a thin film type flow rate sensor having a base material, a heating element thin film provided on the base material, and a thin film thermistor for measuring the temperature is usually used in view of sensitivity and compactness. It is preferably used.

【0016】前記容器底部の好ましい形態としては、前
記流量センサおよび前記サーミスタの形状に適合した凸
部または凹部を有し、前記流量センサおよび前記サーミ
スタはこの凸部または凹部上に固定されており、前記プ
リント基板は、前記凸部または凹部以外の部分の前記容
器の底部に固定されている。これによれば、前記凸部ま
たは凹部の形状に合わせて、前記容器底部への流量セン
サ等の取付が正確に行われ、前記流量センサやサーミス
タと前記プリント基板間の断熱状態が好ましく確保され
るとともに、かかる断熱状態の製品間ばらつきが防止さ
れる。
As a preferred form of the container bottom, there is a convex portion or a concave portion conforming to the shape of the flow sensor and the thermistor, and the flow sensor and the thermistor are fixed on the convex portion or the concave portion, The printed circuit board is fixed to a bottom portion of the container other than the convex portion or the concave portion. According to this, the flow sensor or the like is accurately attached to the bottom of the container according to the shape of the convex portion or the concave portion, and the heat insulating state between the flow sensor or thermistor and the printed circuit board is preferably ensured. At the same time, the product-to-product variation in the heat insulation state is prevented.

【0017】[0017]

【実施例】図1は、本発明の一実施例に係る流量センサ
装置を示す平面図であり、図2は図1のAA断面図であ
る。ただし、図1では、蓋1を取り外した様子を示して
いる。これらの図に示すように、この装置は、被測定流
体に接する底面2を有する容器3と、この容器の底部に
配置された熱型サーミスタ流量センサ4と、容器3を密
封して閉じる蓋1と、蓋1に設けられ、蓋1の内側と外
側とを連絡し、前記流量センサ4と装置外部との電気的
接続を行うための端子5と、流量センサ4と端子5とを
接続するコネクタ6とを備え、流量センサ4上の容器3
内は樹脂で満たされていない。
1 is a plan view showing a flow rate sensor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. However, FIG. 1 shows a state in which the lid 1 is removed. As shown in these figures, this device includes a container 3 having a bottom surface 2 in contact with a fluid to be measured, a thermal type thermistor flow sensor 4 arranged at the bottom of the container, and a lid 1 for hermetically closing the container 3. And a connector provided on the lid 1 for connecting the inside and the outside of the lid 1 for electrically connecting the flow sensor 4 to the outside of the apparatus, and a connector for connecting the flow sensor 4 and the terminal 5. 6 and a container 3 on the flow sensor 4
The inside is not filled with resin.

【0018】コネクタ6は、容器3内に配置され、蓋1
およびコネクタ6は、蓋1を閉じることにより、端子5
がコネクタ6に接触して流量センサ4と端子5との間の
電気的接続を確立するものである。端子5と蓋1との間
はガラス24により封止されている。なお、本発明では
信頼性を考慮し、蓋1はステンレス製にした。この装置
はまた、流量センサ4とコネクタ6との間を接続するプ
リント基板7を備える。コネクタ6はプリント基板7上
に直接接続して固定され、コネクタ6の各端子8とプリ
ント基板7上の配線パターン9とは、半田10により接
続されている。流量センサ4とプリント基板7との間は
ワイヤボンディング10により接続されている。コネク
タ6はまた、蓋1とプリント基板7との間を支え、容器
3の耐圧性を向上させる機能を有する。
The connector 6 is arranged in the container 3 and the lid 1
And the connector 6 is provided with the terminal 5 by closing the lid 1.
Contacts the connector 6 to establish an electrical connection between the flow sensor 4 and the terminal 5. A glass 24 seals between the terminal 5 and the lid 1. In the present invention, the lid 1 is made of stainless steel in consideration of reliability. The device also includes a printed circuit board 7 that connects between the flow sensor 4 and the connector 6. The connector 6 is directly connected and fixed on the printed circuit board 7, and each terminal 8 of the connector 6 and the wiring pattern 9 on the printed circuit board 7 are connected by the solder 10. The flow sensor 4 and the printed circuit board 7 are connected by wire bonding 10. The connector 6 also has a function of supporting the space between the lid 1 and the printed circuit board 7 and improving the pressure resistance of the container 3.

【0019】この装置はさらに、被測定流体の温度を測
定するために容器3の底部に配置された測温サーミスタ
11を有し、測温サーミスタ11と装置外部との接続
も、流量センサ4と同様に、プリント基板7およびコネ
クタ6を経、端子5を介して行われている。
This device further has a temperature measuring thermistor 11 arranged at the bottom of the container 3 for measuring the temperature of the fluid to be measured, and the temperature measuring thermistor 11 and the outside of the device are connected to the flow rate sensor 4. Similarly, it is performed through the printed circuit board 7 and the connector 6 and the terminal 5.

【0020】流量センサ4は、基材、この基材上に設け
られた発熱体薄膜およびその温度を測定するための薄膜
サーミスタを有する薄膜型の流量センサである。
The flow sensor 4 is a thin film type flow sensor having a base material, a heating element thin film provided on the base material, and a thin film thermistor for measuring the temperature thereof.

【0021】容器3の底部は、流量センサ4および測温
サーミスタ11の形状に適合した凹部12および13を
有し、流量センサ4および測温サーミスタ11はそれぞ
れ凹部12および13上に固定されている。プリント基
板7は、凹部12、13以外の部分の容器3の底部に固
定されている。また容器3の側面は外側に張り出した曲
面の形状をしており、被測定流体に対する耐圧性を向上
させている。
The bottom of the container 3 has recesses 12 and 13 conforming to the shapes of the flow sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11, and the flow sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 are fixed on the recesses 12 and 13, respectively. . The printed circuit board 7 is fixed to the bottom of the container 3 other than the recesses 12 and 13. Further, the side surface of the container 3 has a shape of a curved surface projecting outward, and the pressure resistance against the fluid to be measured is improved.

【0022】容器3は、SUS316Lで構成され、強
度に支障がない範囲で薄く構成される。したがって、容
器3の底部は、その面方向には熱をあまり伝達せず、垂
直方向には良く熱を通す。また、凹部12部分すなわち
流量センサ4および測温サーミスタ11が接する部分の
厚さを他の部分よりも薄くすることにより、熱効率を向
上させ、感度を高めることができるとともに、容器3の
耐圧を向上させることができる。
The container 3 is made of SUS316L, and is made thin within a range that does not hinder the strength. Therefore, the bottom portion of the container 3 does not transfer much heat in its surface direction, but allows good heat transfer in the vertical direction. Further, by making the thickness of the concave portion 12 portion, that is, the portion where the flow rate sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 are in contact with each other thinner than other portions, it is possible to improve the thermal efficiency and the sensitivity, and to improve the pressure resistance of the container 3. Can be made.

【0023】この装置を製造するには、まず、容器3の
底部に流量センサ4、および測温サーミスタ11を固定
する。流量センサ4はSnPb、AgSn、AuSn等
の半田材を使用して凹部12に固定する。これにより、
流量センサ4と容器3の底部間の熱伝導性が良好に確保
されるとともに、図3に示すように、半田材13が横方
向に広がるのが凹部12により防止される。したがっ
て、横方向に広がった半田部分を介して流量センサ4の
熱が逃げるのが防止され、製品間で特性が安定すること
になる。測温サーミスタ11は接着剤により凹部13上
に固定される。
To manufacture this device, first, the flow sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 are fixed to the bottom of the container 3. The flow rate sensor 4 is fixed to the recess 12 using a solder material such as SnPb, AgSn, AuSn. This allows
Good thermal conductivity is ensured between the flow rate sensor 4 and the bottom of the container 3, and the solder material 13 is prevented from spreading laterally as shown in FIG. Therefore, the heat of the flow rate sensor 4 is prevented from escaping through the solder portion spread in the lateral direction, and the characteristics are stabilized between products. The temperature measuring thermistor 11 is fixed on the concave portion 13 with an adhesive.

【0024】一方、これと平行して、あらかじめ配線パ
ターン等を形成したプリント基板7上にコネクタ6を固
定する。この固定は、コネクタ6の各端子をプリント基
板7上の配線パターン上の対応する端子に半田付けする
ことにより行う。
On the other hand, in parallel with this, the connector 6 is fixed on the printed circuit board 7 on which a wiring pattern or the like is previously formed. This fixing is performed by soldering each terminal of the connector 6 to the corresponding terminal on the wiring pattern on the printed board 7.

【0025】次に、このプリント基板7を、容器3底部
の凹部12、13以外の部分に固定する。この固定は、
流量センサ4の場合と同様の半田材を用いて行なう。こ
れにより、裏面に銅板が設けられたプリント基板7が、
容器3底部に高い強度で固定される。また、このよう
に、凹部12、13内に流量センサ4および測温サーミ
スタ11を配置し、凹部12、13以外の部分にプリン
ト基板7を配置することにより、それぞれは、高い精度
で配置され、したがって、流量センサ4および測温サー
ミスタ11とプリント基板7との間の間隙が一定する。
このため、流量センサ4や測温サーミスタ11の熱がプ
リント基板7を介して逃げるのが均一に防止され、測定
精度が向上するとともに、装置の特性が製品間で安定す
ることになる。
Next, the printed circuit board 7 is fixed to a portion other than the recessed portions 12 and 13 at the bottom of the container 3. This fixation is
The same solder material as in the case of the flow rate sensor 4 is used. As a result, the printed board 7 having the copper plate on the back surface is
It is fixed to the bottom of the container 3 with high strength. Further, as described above, by disposing the flow rate sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 in the recesses 12 and 13 and disposing the printed circuit board 7 in the parts other than the recesses 12 and 13, they are respectively arranged with high accuracy, Therefore, the gap between the flow rate sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 and the printed circuit board 7 becomes constant.
Therefore, the heat of the flow rate sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 is uniformly prevented from escaping via the printed circuit board 7, the measurement accuracy is improved, and the characteristics of the device are stabilized between products.

【0026】次に、流量センサ4および測温サーミスタ
11の各接続端子とプリント基板7の配線パターンの対
応する端子との間をワイヤボンディングにより接続す
る。
Next, the connection terminals of the flow sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 and the corresponding terminals of the wiring pattern of the printed circuit board 7 are connected by wire bonding.

【0027】この半田プロセス終了後、流量センサ4等
の素子をフラックス洗浄槽に漬け、超音波洗浄により十
分残留フラックスを除去する。このとき、素子上には樹
脂封止部が無いため、樹脂による立体障害やフラックス
液の吸収が無く、電極部の残留フラックスを十分除去す
ることができる。
After the completion of the soldering process, elements such as the flow rate sensor 4 are immersed in a flux cleaning tank and ultrasonically cleaned to sufficiently remove the residual flux. At this time, since there is no resin sealing portion on the element, there is no steric hindrance by the resin and absorption of the flux liquid, and the residual flux in the electrode portion can be sufficiently removed.

【0028】そして、不活性ガス雰囲気内で、容器3に
蓋1を取り付け、抵抗溶接機もしくはレーザ溶接機でシ
ールする。このとき、容器1の各端子5がコネクタ6の
対応する端子に嵌合し、これにより、端子5と流量セン
サ4および測温サーミスタ11との間の電気的接続が確
立する。また、容器1内に密封された乾燥不活性ガスに
より、容器1内の各素子の劣化が防止されるとともに、
流量センサ4および測温サーミスタ11の外部との熱的
遮断が保持される。また、半田でシールする場合はフラ
ックス中の塩素による導通回路の生成等の悪影響により
信頼性が低いのに対し、本方式による気密封止(ハーメ
チックシール)は高性能半導体や光機能デバイスで実績
があるように、耐湿性、耐熱性、熱サイクル等につい
て、高い信頼性で素子の経時変化を防止する。
Then, the lid 1 is attached to the container 3 in an inert gas atmosphere and sealed by a resistance welding machine or a laser welding machine. At this time, each terminal 5 of the container 1 is fitted into the corresponding terminal of the connector 6, and thereby the electrical connection between the terminal 5 and the flow rate sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 is established. Further, the dry inert gas sealed in the container 1 prevents deterioration of each element in the container 1, and
The thermal cutoff between the flow sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 is maintained. Also, when sealing with solder, reliability is low due to adverse effects such as the formation of conductive circuits due to chlorine in the flux, whereas hermetic sealing by this method has a proven track record in high-performance semiconductors and optical functional devices. As described above, with respect to moisture resistance, heat resistance, heat cycle, etc., the element is prevented from aging with high reliability.

【0029】このようにして製造される本流量センサ装
置は、図4に示すように、被測定流体14が流れる配管
15に対してO(オー)リング16を介し、ねじ17に
より取り付けられる。
As shown in FIG. 4, the flow rate sensor device manufactured in this manner is attached to the pipe 15 through which the fluid 14 to be measured flows through the O (O) ring 16 with the screw 17.

【0030】図8は、本流量センサ装置による流量測定
時の分圧測定回路図である。同図に示すように、流量セ
ンサ4に対し、分圧抵抗Rを介して5[V]を印加し、
流量センサ4両端間の電圧を測定することにより流量の
測定が行われる。図5は、この回路において、被測定流
体の種々の温度における流量センサ4両端間の電圧と流
量との関係を例示するグラフである。このような関係を
本流量センサ装置について予め得ておき、流量の測定に
際しては、測温サーミスタ11により被測定流体の温度
を検出するとともに、流量センサ4両端間の電圧を得る
ことにより、流量を測定することができる。
FIG. 8 is a partial pressure measuring circuit diagram at the time of measuring the flow rate by the present flow rate sensor device. As shown in the figure, 5 [V] is applied to the flow rate sensor 4 via the voltage dividing resistor R,
The flow rate is measured by measuring the voltage across the flow rate sensor 4. FIG. 5 is a graph illustrating the relationship between the voltage across the flow sensor 4 and the flow rate at various temperatures of the fluid to be measured in this circuit. Such a relationship is obtained in advance for the present flow rate sensor device, and when measuring the flow rate, the temperature of the fluid to be measured is detected by the temperature measuring thermistor 11, and the voltage across the flow rate sensor 4 is obtained to determine the flow rate. Can be measured.

【0031】図6は本発明の他の実施例に係る流量セン
サ装置の断面図である。この装置は同図に示すように、
図1、2の装置におけるコネクタ6の代わりに、プリン
ト基板7と蓋1の端子5との間を接続するFPC18を
備える。FPC18の接続は、図7に示すように、プリ
ント基板7を容器3に固定した後、容器3を蓋1で閉じ
る前に行なう。この接続は、プリント基板7および端子
5のいずれに対しても半田付けで行うことができる。
FIG. 6 is a sectional view of a flow sensor device according to another embodiment of the present invention. This device, as shown in the figure,
Instead of the connector 6 in the apparatus of FIGS. 1 and 2, an FPC 18 for connecting the printed board 7 and the terminal 5 of the lid 1 is provided. As shown in FIG. 7, the FPC 18 is connected after fixing the printed circuit board 7 to the container 3 and before closing the container 3 with the lid 1. This connection can be made by soldering to both the printed circuit board 7 and the terminals 5.

【0032】なお、図6のものにおいては、FPC18
と流量センサ4および測温サーミスタ11との間に、プ
リント基板7を介在させているが、プリント基板7を使
用せずに、FPCを直接、流量センサ4および測温サー
ミスタ11に接続するようにしてもよい。ただしこの場
合、FPCの流量センサ側の各接続端は前記流量センサ
の各端子と同一ピッチを有し、蓋1側の各接続端は蓋1
の端子5と同一ピッチを有するのが好ましい。
In the case of FIG. 6, the FPC 18
Although the printed circuit board 7 is interposed between the flow sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11, the FPC is directly connected to the flow sensor 4 and the temperature measuring thermistor 11 without using the printed circuit board 7. May be. However, in this case, each connection end on the flow sensor side of the FPC has the same pitch as each terminal of the flow sensor, and each connection end on the lid 1 side is the lid 1
It is preferable to have the same pitch as the terminals 5 of.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、流
量センサから外部への配線の問題なくハーメチックシー
ル構造を流量センサ装置に適用して、樹脂の封入を不要
にすることができる。したがって、樹脂を乾燥させる手
間がなくなるため、製造工程を簡便にすることができ
る。また、樹脂の封入を行わないため、樹脂中の溶剤
や、混入気泡による問題を解消することができる。ま
た、容器は蓋で密閉されているため、容器内に密封され
た不活性気体により、流体センサと装置外部との断熱性
および信頼性を十分に確保することができる。また、コ
ネクタやFPCおよび蓋の端子を用いることにより、流
量センサと装置外部との接続を容易に確保することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the hermetic seal structure can be applied to the flow rate sensor device without the problem of wiring from the flow rate sensor to the outside, and the encapsulation of resin can be eliminated. Therefore, the labor for drying the resin is eliminated, and the manufacturing process can be simplified. Further, since the resin is not enclosed, the problems caused by the solvent in the resin and the mixed air bubbles can be solved. Further, since the container is sealed by the lid, the heat insulation and reliability between the fluid sensor and the outside of the device can be sufficiently ensured by the inert gas sealed in the container. Further, by using the connector, the FPC and the terminal of the lid, it is possible to easily secure the connection between the flow sensor and the outside of the device.

【0034】また、容器の側面を外側に張り出した曲面
の形状とすることにより、被測定流体の圧力(水圧、油
圧、空圧等)に対する耐圧を向上させることができる。
Further, by forming the side surface of the container to have a curved surface protruding outward, the pressure resistance against the pressure (hydraulic pressure, hydraulic pressure, pneumatic pressure, etc.) of the fluid to be measured can be improved.

【0035】また、被測定流体の温度を測定するための
測温サーミスタも同時に容器内底部に流量センサと同に
配置し接続することにより、被測定流体の温度を測定す
るための測温サーミスタを流量センサとは別個に取り付
ける必要がなくなるため、配管等への装置の設置を簡単
に行なうことができる。
Further, a temperature measuring thermistor for measuring the temperature of the fluid to be measured is also arranged and connected at the same time as the flow rate sensor at the bottom of the container, so that a temperature measuring thermistor for measuring the temperature of the fluid to be measured can be provided. Since it is not necessary to install the device separately from the flow rate sensor, the device can be easily installed in the pipe or the like.

【0036】また、容器底部に、流量センサおよび測温
サーミスタの形状に適合した凸部または凹部を設け、流
量センサおよびサーミスタをこの凸部または凹部上に固
定し、プリント基板は、凸部または凹部以外の部分の容
器底部に固定ことにより、凸部または凹部の形状に合わ
せて、流量センサ等の取付を正確に行うことができ、流
量センサや測温サーミスタとプリント基板間の断熱状態
が好ましく確保されるとともに、かかる断熱状態の製品
間ばらつきを防止することができる。
Further, a convex portion or a concave portion conforming to the shapes of the flow sensor and the temperature measuring thermistor is provided on the bottom of the container, and the flow sensor and the thermistor are fixed on the convex portion or the concave portion. By fixing it to the bottom of the container other than the above, it is possible to mount the flow sensor etc. accurately according to the shape of the convex portion or the concave portion, and ensure the heat insulation state between the flow sensor and the temperature measuring thermistor and the printed circuit board preferably. In addition, it is possible to prevent the product-to-product variation in the heat insulation state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る流量センサ装置の平
面図である。
FIG. 1 is a plan view of a flow rate sensor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のAA断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】 流量センサを容器の凹部に半田により固定す
る様子を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing how the flow rate sensor is fixed to the recess of the container by soldering.

【図4】 図1の流量センサ装置を配管に取り付ける様
子を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing how the flow rate sensor device of FIG. 1 is attached to a pipe.

【図5】 図1の流量センサ装置による出力電圧と流量
との関係を例示するグラフである。
5 is a graph illustrating a relationship between an output voltage and a flow rate by the flow rate sensor device of FIG.

【図6】 本発明の他の実施例に係る流量センサ装置を
示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a flow rate sensor device according to another embodiment of the present invention.

【図7】 図6の流量センサ装置の製造において、FP
Cを接続する様子を示す平面図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a flow sensor device of FIG.
It is a top view which shows a mode that C is connected.

【図8】 図1の流量センサ装置による流量測定時の分
圧測定回路を示す図である。
8 is a diagram showing a partial pressure measuring circuit when measuring a flow rate by the flow rate sensor device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:蓋、2:底面、3:容器、4:流量センサ、5:蓋
の端子、6:コネクタ、7:プリント基板、8:コネク
タの端子、11:サーミスタ、12:凹部、13:凹
部、14:被測定流体、15:配管、16:Oリング、
17:ねじ、18:FPC、24:ガラス。
1: Lid, 2: Bottom, 3: Container, 4: Flow rate sensor, 5: Lid terminal, 6: Connector, 7: Printed circuit board, 8: Connector terminal, 11: Thermistor, 12: Recessed part, 13: Recessed part, 14: fluid to be measured, 15: piping, 16: O-ring,
17: Screw, 18: FPC, 24: Glass.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定流体に接する底面を有する容器
と、この容器の底部に配置された熱型サーミスタ流量セ
ンサとを備えた流量センサ装置において、 前記容器を密封して閉じる蓋と、 この蓋に設けられ、蓋の内側と外側とを連絡し、前記流
量センサと装置外部との電気的接続を行うための端子
と、 前記流量センサと前記端子とを接続する接続手段とを備
え、 前記流量センサ上の容器内は樹脂で封入されていないこ
とを特徴とする流量センサ装置。
1. A flow sensor device comprising: a container having a bottom surface in contact with a fluid to be measured; and a thermal type thermistor flow sensor arranged at the bottom of the container. A lid for sealing and closing the container; And a terminal for connecting the inside and the outside of the lid, for making an electrical connection between the flow sensor and the outside of the apparatus, and a connecting means for connecting the flow sensor and the terminal, A flow sensor device in which the container inside the sensor is not sealed with resin.
【請求項2】 前記容器と蓋はいずれも金属製であり、
それらの間は、抵抗溶接法またはレーザ溶接法により溶
接されていることを特徴とする請求項1記載の流量セン
サ装置。
2. The container and the lid are both made of metal,
The flow rate sensor device according to claim 1, wherein the portions are welded by a resistance welding method or a laser welding method.
【請求項3】 前記接続手段は、前記容器内に配置さ
れ、前記流量センサと前記端子との間を接続するコネク
タを備え、前記蓋およびコネクタは、前記蓋を閉じるこ
とにより、前記蓋の端子が前記コネクタに接触して前記
流量センサと前記端子との間の電気的接続を確立するも
のであることを特徴とする請求項1または2記載の流量
センサ。
3. The connecting means comprises a connector arranged in the container and connecting between the flow rate sensor and the terminal, and the lid and the connector are provided with a terminal of the lid by closing the lid. The flow sensor according to claim 1 or 2, wherein the flow sensor contacts the connector to establish an electrical connection between the flow sensor and the terminal.
【請求項4】 前記接続手段は、前記流量センサと前記
コネクタとの間を接続するプリント基板を備え、前記コ
ネクタは前記プリント基板上に直接接続して固定され、
前記流量センサと前記プリント基板との間はワイヤボン
ディングにより接続されていることを特徴とする請求項
1〜3記載の流量センサ装置。
4. The connecting means comprises a printed circuit board connecting between the flow rate sensor and the connector, and the connector is directly connected and fixed on the printed circuit board,
The flow rate sensor device according to claim 1, wherein the flow rate sensor and the printed circuit board are connected by wire bonding.
【請求項5】 前記接続手段は、前記流量センサと前記
蓋の端子との間を直接接続するFPCであり、このFP
Cの流量センサ側の各接続端は前記流量センサの各端子
と同一ピッチを有し、蓋側の各接続端は前記蓋の端子と
同一ピッチを有することを特徴とする請求項1または2
記載の流量センサ装置。
5. The connection means is an FPC that directly connects the flow rate sensor and a terminal of the lid.
3. The connection ends on the flow sensor side of C have the same pitch as the terminals of the flow sensor, and the connection ends on the lid side have the same pitch as the terminals of the lid.
The flow sensor device according to claim 1.
【請求項6】 前記接続手段は、前記流量センサに対し
一端においてワイヤボンディングにより接続したプリン
ト基板、およびこのプリント基板の他端と前記蓋の端子
との間を接続するFPCを備えることを特徴とする請求
項1または2記載の流量センサ装置。
6. The connection means comprises a printed circuit board connected to the flow rate sensor by wire bonding at one end, and an FPC connecting the other end of the printed circuit board and a terminal of the lid. The flow rate sensor device according to claim 1 or 2.
【請求項7】 前記容器は、側面が外側に張り出した曲
面状の形状を有することを特徴とする請求項1〜6記載
の流量センサ装置。
7. The flow rate sensor device according to claim 1, wherein the container has a curved surface shape with a side surface protruding outward.
【請求項8】 被測定流体の温度を測定するために前記
容器の底部に配置された測温サーミスタを有し、このサ
ーミスタと装置外部との接続も、前記流量センサと同様
の接続手段を介して行われていることを特徴とする請求
項1〜7記載の流量センサ装置。
8. A temperature measuring thermistor arranged at the bottom of the container for measuring the temperature of a fluid to be measured, and the thermistor and the outside of the device are also connected via a connecting means similar to the flow sensor. The flow rate sensor device according to any one of claims 1 to 7, wherein
【請求項9】 前記流量センサは、基材、この基材上に
設けられた発熱体薄膜およびその温度を測定するための
薄膜サーミスタを有する薄膜型の流量センサであること
を特徴とする請求項1〜8記載の流量センサ装置。
9. The flow rate sensor is a thin film type flow rate sensor having a base material, a heating element thin film provided on the base material, and a thin film thermistor for measuring the temperature thereof. The flow sensor device according to any one of 1 to 8.
【請求項10】 前記容器の底部は、前記流量センサお
よび前記測温サーミスタの形状に適合した凸部または凹
部を有し、前記流量センサおよび前記測温サーミスタは
この凸部または凹部上に固定されていることを特徴とす
る請求項8記載の流量センサ装置。
10. The bottom of the container has a convex portion or a concave portion conforming to the shapes of the flow sensor and the temperature measuring thermistor, and the flow sensor and the temperature measuring thermistor are fixed on the convex portion or the concave portion. 9. The flow rate sensor device according to claim 8, wherein
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