WO2022208931A1 - 流量測定装置 - Google Patents

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WO2022208931A1
WO2022208931A1 PCT/JP2021/032484 JP2021032484W WO2022208931A1 WO 2022208931 A1 WO2022208931 A1 WO 2022208931A1 JP 2021032484 W JP2021032484 W JP 2021032484W WO 2022208931 A1 WO2022208931 A1 WO 2022208931A1
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flow rate
measuring element
flow
passage
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PCT/JP2021/032484
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English (en)
French (fr)
Inventor
ファハナー ビンティ ハリダン ファティン
瑞紀 伊集院
孝之 余語
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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Priority to JP2023510186A priority Critical patent/JP7399348B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a flow rate measuring device that measures the flow rate of intake air in an internal combustion engine.
  • Patent Document 1 discloses a flow rate measuring device including a lead frame, a semiconductor chip mounted on the lead frame, and a resin covering the semiconductor chip so as to expose a flow rate detection portion of the semiconductor chip. is disclosed.
  • the intermediate member is also made of resin. It will be covered with a corresponding resin sealing body. Since the resin of the resin sealing body has a coefficient of linear expansion different from that of the metal of the intermediate member, there is a possibility that these may peel off depending on the temperature change acting on the flow measuring device.
  • An object of the present invention is to provide a flow measuring device capable of suppressing separation between an intermediate member arranged between a flow measuring element and a lead frame and a resin sealing body.
  • a flow rate measuring device of the present invention for solving the above problems is a flow rate measuring device for measuring a flow rate of air, the flow rate measuring device having a chip package, the chip package having a diaphragm. a measuring element, a lead frame on which the flow measuring element is mounted, and a metallic intermediate member disposed between the flow measuring element and the lead frame and joined to the flow measuring element and the lead frame. and a resin sealing body that seals the flow rate measuring element and a part of the lead frame in a state where the diaphragm is exposed, and is a plan view of the chip package viewed from a direction perpendicular to the surface of the diaphragm.
  • the peripheral edge of the intermediate member is sealed with the resin sealing body, and the intermediate member has, in the plan view, at a position outside the area where the flow rate measuring element is mounted, from the peripheral edge An inwardly recessed portion or an opening that opens inside the peripheral edge is formed, and the recessed portion or the opening is filled with the resin of the resin sealing body.
  • FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment in which a physical quantity detection device according to the present invention is used in an internal combustion engine control system;
  • FIG. 1 is a front view of a physical quantity detection device;
  • FIG. 3 is a view in the direction of arrow III in FIG. 2 ;
  • FIG. 2 is a rear view of the physical quantity detection device;
  • FIG. 3 is a view in the direction of arrow V in FIG. 2 ;
  • FIG. 2 is a plan view of the physical quantity detection device;
  • FIG. 2 is a bottom view of the physical quantity detection device; VIII-VIII line sectional view of FIG. IX-IX line sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which a cover of the physical quantity detection device shown in FIG. 2 is removed;
  • FIG. 1 is a front view of a physical quantity detection device
  • FIG. 3 is a view in the direction of arrow III in FIG. 2
  • FIG. 2 is a rear view of the physical quantity detection
  • FIG. 11 is a diagram showing a state in which a circuit board is removed from the physical quantity detection device shown in FIG. 10;
  • FIG. 5 is a diagram showing a state before the opening window of the physical quantity detection device shown in FIG. 4 is sealed with a resin member;
  • FIG. 4 shows the front side of the board assembly;
  • FIG. 4 shows the back side of the board assembly;
  • 1 is a perspective view of a chip package;
  • FIG. 17 is a schematic plan view showing an arrangement state of each member shown in FIG. 16;
  • FIG. 2 is a plan view of the chip package viewed from the back side (non-detection surface side) of the flow rate measuring element;
  • XXI-XXI line sectional view of FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view of a main part of FIG. 19;
  • FIG. 18 is a schematic plan view of Modification 1 of the chip package shown in FIG. 17 ;
  • FIG. 18 is a schematic plan view of Modification 2 of the chip package shown in FIG. 17 ;
  • FIG. 18 is a schematic plan view of Modification 3 of the chip package shown in FIG. 17 ;
  • FIG. 18 is a schematic plan view of Modification 4 of the chip package shown in FIG. 17 ;
  • FIG. 18 is a schematic plan view of Modification 5 of the chip package shown in FIG. 17 ;
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view according to Modification 6 of the chip package shown in FIG. 19 ;
  • FIG. 1 is a system diagram showing an example in which a physical quantity detection device according to this embodiment is used in an internal combustion engine control system 1 of an electronic fuel injection system.
  • a physical quantity detection device Based on the operation of an internal combustion engine 10 having an engine cylinder 11 and an engine piston 12, intake air is taken in as the gas 2 to be measured from an air cleaner 21, and passes through a main passage 22, such as an intake body, a throttle body 23, and an intake manifold 24. It is led to the combustion chamber of the engine cylinder 11 via.
  • the physical quantity of the measured gas 2 which is the intake air introduced into the combustion chamber, is detected by the physical quantity detection device 20, and fuel is supplied from the fuel injection valve 14 based on the detected physical quantity, and the measured gas 2 and the air-fuel mixture are detected.
  • the fuel injection valve 14 is provided at the intake port of the internal combustion engine, and the fuel injected into the intake port forms a mixture together with the gas 2 to be measured, and is introduced into the combustion chamber via the intake valve 15. It burns and produces mechanical energy.
  • the fuel and air led to the combustion chamber are in a mixed state of fuel and air, and are explosively combusted by the spark ignition of the spark plug 13 to generate mechanical energy.
  • the gas after combustion is led to an exhaust pipe through an exhaust valve 16 and discharged out of the vehicle as exhaust gas 3 from the exhaust pipe.
  • the flow rate of the gas to be measured 2 which is the intake air introduced into the combustion chamber, is controlled by a throttle valve 25 whose opening varies according to the operation of the accelerator pedal.
  • the fuel supply amount is controlled based on the flow rate of the intake air led to the combustion chamber, and the driver controls the opening of the throttle valve 25 to control the flow rate of the intake air led to the combustion chamber.
  • the mechanical energy generated by the engine can be controlled.
  • Physical quantities such as the flow rate, temperature, humidity, and pressure of the measured gas 2, which is the intake air taken in from the air cleaner 21 and flowing through the main passage 22, are detected by the physical quantity detection device 20.
  • a signal is input to the controller 4 .
  • the output of a throttle angle sensor 26 that measures the opening of the throttle valve 25 is input to the control device 4, and the position and state of the engine piston 12, the intake valve 15, and the exhaust valve 16 of the internal combustion engine, and the rotation of the internal combustion engine.
  • the output of the rotation angle sensor 17 is input to the controller 4 to measure the speed.
  • the output of the oxygen sensor 28 is input to the control device 4 in order to measure the state of the mixture ratio between the amount of fuel and the amount of air from the state of the exhaust gas 3 .
  • the control device 4 calculates the fuel injection amount and ignition timing based on the physical quantity of intake air, which is the output of the physical quantity detection device 20, and the rotation speed of the internal combustion engine measured based on the output of the rotation angle sensor 17. Based on these calculation results, the amount of fuel supplied from the fuel injection valve 14 and the ignition timing of ignition by the spark plug 13 are controlled. The amount of fuel supply and the ignition timing are actually further based on the state of change in temperature and throttle angle detected by the physical quantity detection device 20, the state of change in engine speed, and the state of the air-fuel ratio measured by the oxygen sensor 28. finely controlled. The control device 4 further controls the amount of air bypassing the throttle valve 25 in the idling state of the internal combustion engine by the idle air control valve 27, thereby controlling the rotation speed of the internal combustion engine in the idling state.
  • the fuel supply amount and ignition timing which are the main control variables of the internal combustion engine, are both calculated using the output of the physical quantity detection device 20 as a main parameter. Therefore, improving the detection accuracy of the physical quantity detection device 20, suppressing changes over time, and improving reliability are important for improving vehicle control accuracy and ensuring reliability.
  • the demand for fuel efficiency of vehicles is very high, and the demand for exhaust gas purification is also very high.
  • a vehicle equipped with the physical quantity detection device 20 is used in an environment with large changes in temperature and humidity. It is desirable that the physical quantity detection device 20 is designed to deal with changes in temperature and humidity in the environment in which it is used, as well as with respect to dust and contaminants.
  • the physical quantity detection device 20 is attached to an intake pipe that is affected by heat generated from the internal combustion engine. Therefore, the heat generated by the internal combustion engine is transmitted to the physical quantity detection device 20 through the intake pipe. Since the physical quantity detection device 20 detects the flow rate of the gas to be measured by conducting heat transfer with the gas to be measured, it is important to suppress the influence of heat from the outside as much as possible.
  • the physical quantity detection device 20 mounted on the vehicle simply solves the problems described in the column of the problems to be solved by the invention and produces the effects described in the column of the effects of the invention. Rather, as will be described below, the above-described various problems have been fully considered, various problems required of products have been solved, and various effects have been achieved. Specific problems to be solved by the physical quantity detection device 20 and specific effects produced by the physical quantity detection device 20 will be described in the description of the following embodiments.
  • ⁇ First embodiment> 2 to 7 are diagrams showing the appearance of the physical quantity detection device. In the following description, it is assumed that the measured gas 2 flows along the central axis 22A of the main passage 22. As shown in FIG.
  • the physical quantity detection device 20 of this embodiment also includes a function as a flow rate measurement device that measures the flow rate, which is one of the physical quantities of the gas 2 to be measured.
  • the physical quantity detection device 20 is inserted into the interior of the main passage 22 through an attachment hole provided in the passage wall of the main passage 22 and is used in a state of being fixed to the main passage 22 .
  • the physical quantity detection device 20 includes a housing arranged in a main passage 22 through which gas to be measured flows.
  • a housing of the physical quantity detection device 20 has a housing 100 and a cover 200 attached to the housing 100 .
  • the housing 100 is constructed by, for example, injection molding a synthetic resin material.
  • the cover 200 is composed of a plate-like member made of, for example, a metal material or a synthetic resin material, and in this embodiment is composed of an injection-molded product of an aluminum alloy or a synthetic resin material.
  • the cover 200 has a size that covers the entire front surface of the housing 100, as shown in FIG.
  • the housing 100 includes a flange 111 for fixing the physical quantity detection device 20 to the intake body, which is the main passage 22, and a connector protruding from the flange 111 and exposed to the outside from the intake body for electrical connection with an external device. 112 and a measuring portion 113 extending from the flange 111 toward the center of the main passage 22 .
  • the measuring unit 113 is inserted inside through a mounting hole provided in the main passage 22, the flange 111 of the physical quantity detection device 20 is brought into contact with the main passage 22, and fixed to the main passage 22 with screws.
  • the measurement part 113 has a thin and long shape extending straight from the flange 111 and has a wide front face 121 and a rear face 122 and a pair of narrow side faces 123 and 124 .
  • the measurement unit 113 protrudes from the inner wall of the main passage 22 toward the center of the main passage 22 with the physical quantity detection device 20 attached to the main passage 22 .
  • a front surface 121 and a rear surface 122 are arranged parallel to each other along the central axis 22A of the main passage 22, and one of the narrow side surfaces 123 and 124 of the measurement unit 113, the side surface 123 on one side in the longitudinal direction of the measurement unit 113, is the main passage. 22 on the upstream side (air cleaner side), and the side surface 124 on the other side in the short direction of the measuring portion 113 is arranged on the downstream side (engine side) of the main passage 22 to face it.
  • the base end of the measurement unit 113 is arranged on the upper side, and the distal end of the measurement unit 113 is arranged on the lower side.
  • a lower surface 125 is provided at the tip of the measuring section 113 .
  • the posture state in which the physical quantity detection device 20 is used is not limited to this embodiment, and various posture states are possible. It may be in a state in which it is installed horizontally so that it is flat.
  • the longitudinal axis of the measuring portion 113 which is the direction in which the measuring portion 113 extends from the flange 111, is the Z-axis
  • the measuring portion 113 which is in the direction extending from the auxiliary passage inlet 131 toward the first outlet 132 of the measuring portion 113
  • the axis in the lateral direction of 113 may be referred to as the X-axis
  • the axis in the thickness direction of the measurement unit 113 which is the direction from the front surface 121 to the rear surface 122 of the measurement unit 113, may be referred to as the Y-axis.
  • the measurement unit 113 is provided with a secondary passage inlet 131 on one side surface 123 in the X-axis direction, and a first outlet 132 and a second outlet 133 on a side surface 124 on the other side in the X-axis direction.
  • the auxiliary passage inlet 131 , the first outlet 132 and the second outlet 133 are provided at the tip of the measuring section 113 extending in the Z-axis direction from the flange 111 toward the center of the main passage 22 . Therefore, of the gas to be measured 2 flowing through the main passage 22 , the portion of the gas to be measured 2 near the central portion away from the inner wall surface of the main passage 22 can be taken into the sub passage 134 . Therefore, the physical quantity detection device 20 can measure the flow rate of the gas 2 to be measured in a portion distant from the inner wall surface of the main passage 22, and can suppress deterioration in measurement accuracy due to the influence of heat and the like.
  • the measuring portion 113 has a shape extending long along the Z-axis toward the center from the outer wall of the main passage 22, but the width of the side surfaces 123 and 124 in the Y-axis direction has a narrow shape. ing. Thereby, the physical quantity detection device 20 can suppress the fluid resistance of the gas 2 to be measured to a small value.
  • the measuring part 113 is inserted inside through a mounting hole provided in the main passage 22, the flange 111 is brought into contact with the main passage 22, and fixed to the main passage 22 with screws.
  • the flange 111 has a substantially rectangular shape in plan view and has a predetermined thickness, and as shown in FIGS. there is
  • the fixing hole portion 141 has a through hole 142 passing through the flange 111 .
  • the flange 111 is fixed to the main passage 22 by inserting a fixing screw (not shown) into the through hole 142 of the fixing hole portion 141 and screwing it into the screw hole of the main passage 22 .
  • the connector 112 is internally provided with three external terminals 147 and a correction terminal 148 .
  • the external terminal 147 is a terminal for outputting physical quantities such as flow rate and temperature, which are measurement results of the physical quantity detection device 20, and a power supply terminal for supplying DC power for the physical quantity detection device 20 to operate.
  • the correction terminal 148 is a terminal used for measuring the manufactured physical quantity detection devices 20, obtaining correction values for each physical quantity detection device 20, and storing the correction values in the memory inside the physical quantity detection device 20. In the subsequent measurement operation of the physical quantity detection device 20, the correction data representing the correction value stored in the memory is used, and the correction terminal 148 is not used.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 4
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX of FIG. 11 is a diagram showing a state in which the circuit board is removed from the physical quantity detection device shown in FIG. 10,
  • FIG. 12 is a diagram showing a state before the opening window of the physical quantity detection device shown in FIG. 4 is sealed.
  • the measuring section 113 of the housing 100 is provided with a flow rate measuring element 411 as a flow rate detecting element, an intake air temperature sensor 321 and a humidity sensor 322 .
  • the flow rate measuring element 411 detects the flow rate of the measured gas 2 flowing through the main passage.
  • the flow rate measuring element 411 has a diaphragm structure and is arranged in the middle of the sub-passage 134 .
  • the intake air temperature sensor 321 is arranged in the middle of a temperature detection passage 136 having one end open near the sub passage entrance 131 on the side surface 123 and the other end opening to both the front surface 121 and the rear surface of the measurement unit 113 .
  • the intake air temperature sensor 321 detects the temperature of the measured gas 2 flowing through the main passage.
  • the humidity sensor 322 is arranged in the humidity measurement chamber 137 of the measurement section 113 .
  • the humidity sensor 322 measures the humidity of the gas to be measured introduced into the humidity measurement chamber 137 through the window portion 138 opened on the back surface of the measurement portion 113 .
  • a sub-passage groove 150 for forming the sub-passage 134 and a circuit chamber 135 for housing the circuit board 300 are provided in the measuring section 113 .
  • the circuit chamber 135 and the sub-passage groove 150 are recessed in the front face 121 of the measurement part 113, and are covered by attaching a cover 200 to the front face 121 of the measurement part 113. As shown in FIG.
  • the circuit chamber 135 is provided in a region on one side in the X-axis direction (side surface 123 side), which is positioned upstream in the flow direction of the gas 2 to be measured in the main passage 22 .
  • the circuit chamber 135 is provided with an opening window 135a penetrating the measuring section 113 in the Y-axis direction.
  • the opening window 135a is open on the back surface of the measuring section 113, so that the back surface of the circuit board 300 can be partially exposed when the circuit board 300 is attached to the measuring section 113.
  • the opening window 135 a exposes at least the bonding pads 332 on the back surface of the circuit board 300 , so that connection terminals 331 of the measurement unit 113 can be connected with wires 333 . After the bonding pad 332 and the connection terminal 331 are connected by the wire 333, the opening window 135a is filled with a curing agent such as epoxy resin and completely closed.
  • the sub-passage groove 150 has a region on the Z-axis direction tip side (lower surface 125 side) of the measuring unit 113 from the circuit chamber 135 and a position on the downstream side of the flow direction of the gas to be measured 2 in the main passage 22 from the circuit chamber 135. It is provided over the region on the other side in the X-axis direction (side surface 124 side).
  • the sub-passage groove 150 forms the sub-passage 134 in cooperation with the cover 200 that covers the front surface 121 of the measuring section 113 .
  • the sub-passage groove 150 has a first sub-passage groove 151 and a second sub-passage groove 152 branching in the middle of the first sub-passage groove 151 .
  • the first sub-passage groove 151 extends between a sub-passage entrance 131 that opens on one side surface 123 of the measurement section 113 and a first exit 132 that opens on the other side surface 124 of the measurement section 113 . It is formed to extend along the X-axis direction of the portion 113 .
  • the first sub-passage groove 151 forms a first sub-passage 1331 that takes in the measured gas 2 flowing in the main passage 22 from the sub-passage inlet 131 and returns the taken-in gas to be measured 2 from the first outlet 132 to the main passage 22 . It is formed in cooperation with the cover 200 .
  • the first sub-passage 1331 has a flow path extending from the sub-passage inlet 131 along the flow direction of the gas 2 to be measured in the main passage 22 to the first outlet 132 .
  • the second sub-passage groove 152 branches in the middle of the first sub-passage groove 151, bends toward the base end side (flange side) of the measurement portion 113, and extends along the Z-axis direction of the measurement portion 113. exist. Then, the base end portion of the measurement portion 113 is bent toward the other side of the measurement portion 113 in the X-axis direction (side surface 124 side), U-turned toward the tip portion of the measurement portion 113, and again in the Z-axis direction of the measurement portion 113.
  • the second outlet 133 is arranged to face the downstream side in the flow direction of the gas 2 to be measured in the main passage 22 .
  • the second outlet 133 has an opening area slightly larger than that of the first outlet 132 , and is formed at a position closer to the base end side in the longitudinal direction of the measuring section 113 than the first outlet 132 .
  • the second sub-passage groove 152 allows the measured gas 2 branched from the first sub-passage 1331 to pass through and returns to the main passage 22 from the second outlet 133 .
  • the second sub-passage 1332 has a flow path that reciprocates along the Z-axis direction of the measuring section 113 . That is, the second sub-passage 1332 branches off from the middle of the first sub-passage 1331 and extends toward the base end side of the measuring section 113 (in the direction away from the first sub-passage 1331).
  • the return passage portion 1334 connects to the second outlet 133 that opens toward the downstream side in the flow direction of the gas to be measured 2 at a position on the downstream side in the main passage 22 in the flow direction of the gas to be measured 2 relative to the auxiliary passage inlet 131 .
  • a flow measuring element (flow measuring sensor chip) 411 is arranged in the middle of the outward passage portion 1333 of the second sub-passage 1332 . Since the second auxiliary passage 1332 is formed so as to reciprocate along the longitudinal direction of the measuring section 113, the length of the passage can be secured longer, and pulsation is not generated in the main passage. If it occurs, the effect on the flow measuring element 411 can be reduced.
  • the flow rate measuring element 411 is provided in a chip package 400 , and the chip package 400 is mounted on the circuit board 300 .
  • FIG. 13 is a diagram showing the front side of the board assembly
  • FIG. 14 is a diagram showing the back side of the board assembly.
  • Circuit components such as a chip package 400, a pressure sensor 320, an intake air temperature sensor 321, and a humidity sensor 322 are mounted on the front mounting surface of the circuit board 300, and chip resistors and chip capacitors are mounted on the rear mounting surface.
  • Circuit components 334 and bonding pads 332 such as are provided.
  • the circuit board 300 has a substantially rectangular shape in plan view, and as shown in FIG. 300 is arranged in the measurement section 113 so that the lateral direction of the measurement section 113 extends from the side surface 123 toward the side surface 124 of the measurement section 113 .
  • the circuit board 300 has a board body 301 arranged in the circuit chamber 135, a first protrusion 302 arranged in the temperature detection passage 136, and a second protrusion 303 arranged in the humidity measurement chamber 137. , and the third protruding portion 304 arranged in the outward passage portion 1333 of the second sub passage 1332 are provided so as to extend flush from the substrate body 301 .
  • An intake air temperature sensor 321 is mounted on the tip of the first projecting portion 302
  • a humidity sensor 322 is mounted on the second projecting portion 303 .
  • the third protruding portion 304 is arranged to face the chip package 400 in the outward passage portion 1333 of the second sub passage 1332 .
  • the third protrusion 304 of the circuit board 300 closes the opening of the groove 404 of the chip package 400 to form the first passage D1. Further, the third projecting portion 304 of the circuit board 300 forms a second passage portion D2 between itself and the bottom wall surface 152a of the second sub-passage groove 152. As shown in FIG. Between the resin sealing body 401 and the cover 200, there is formed a third passage portion D3 having a closed cross section through which the gas to be measured can flow through the sub passage 134. As shown in FIG. The third passage portion D3 has a third gap between the resin sealing body 401 and the cover 200. As shown in FIG.
  • FIG. 15 is a perspective view of the chip package according to the present embodiment
  • FIG. 16 is a plan view of the chip package as seen from the flow rate measuring element side (detection surface side)
  • FIG. 17 is an arrangement state of each member shown in FIG. It is a schematic plan view showing.
  • 18 is a plan view of the chip package viewed from the back side (non-detection surface side) of the flow rate measuring element
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XXI-XXI of FIG. 16, and FIG. be.
  • a chip package (sensor assembly) 400 has a package structure in which a flow rate measuring element (sensor chip) 411, an LSI (integrated circuit (semiconductor chip)) 412, and a lead frame 413 are molded with resin. Flow measuring element 411 and LSI 412 are mounted on lead frame 413 .
  • the flow rate measuring element 411 has a diaphragm 411a corresponding to the portion that detects the flow rate.
  • the LSI 412 is electrically connected to the flow rate measuring element 411 via a wire or the like.
  • the chip package 400 includes a resin sealing body 401 in which the flow rate measuring element 411 is sealed with resin so that the diaphragm 411a of the flow rate measuring element 411 is exposed.
  • the resin sealing body 401 is a resin molded body, and seals a part of the lead frame 413 (main body portion excluding the connection terminal 414) and the LSI 412 with resin.
  • the base end portion 401 A of the resin sealing body 401 is arranged inside the circuit chamber 135 and the front end portion 401 B of the resin sealing body 401 is arranged so as to protrude into the second sub passage groove 152 .
  • the chip package 400 is electrically connected and mechanically fixed to the circuit board 300 by the fixing portion.
  • a plurality of connection terminals 414 are provided at the base end portion 401A of the resin sealing body 401 .
  • the plurality of connection terminals 414 protrude from both ends in the width direction of the base end portion 401A of the resin sealing body 401 along the width direction (the Z axis in FIG. 15) of the resin sealing body 401 in directions away from each other.
  • the tip of each connection terminal 414 is bent in the thickness direction of the base end portion 401A and protrudes in the thickness direction (the Y axis in FIG. 15) from the front surface 403 of the base end portion 401A. are placed.
  • the distal end portion 401B of the resin sealing body 401 is arranged facing the third protruding portion 304 of the circuit board 300 in the outward passage portion 1333 of the second sub passage 1332 .
  • a recessed groove 404 is formed in the tip portion 401B of the resin sealing body 401 .
  • the concave groove 404 is formed on the front surface 403 of the tip portion 401B of the resin sealing body 401 so as to extend across the width direction (the Z axis in FIG. 15) of the tip portion 401B of the resin sealing body 401.
  • the flow rate measuring element 411 is arranged to be exposed at an intermediate position in the extending direction.
  • the recessed groove 404 has bottom surfaces 405a and 405b extending in directions away from each other from the flow measuring element 411, and a pair of wall surfaces 406 facing each other.
  • the bottom surface 405 a is formed so that the depth of the groove gradually becomes shallower from one end in the width direction of the resin sealing body 401 toward the flow measuring element 411 .
  • the bottom surface 405 b is formed flat so as to have a constant groove depth between the end of the resin sealing body 401 on the other width direction side and the flow rate measuring element 411 .
  • the pair of wall surfaces 406 are constricted so that they gradually approach each other as they approach the flow measuring element 411 from both ends in the width direction of the resin sealing body 401 .
  • the chip package 400 is preferable because the resin that seals the flow rate measuring element 411 forms an aperture shape so that the positional relationship between the aperture and the measurement unit can be configured with high accuracy, improving the measurement accuracy. In addition, compared to squeezing in the direction perpendicular to the measurement surface, by squeezing in the direction parallel to the measurement surface, the amount of air containing contaminants that is guided to the measurement surface is reduced. is also excellent. A configuration in which the LSI 412 and the flow rate measuring element 411 are integrated, or a configuration in which the LSI 412 is fixed to the circuit board 300 may be employed. Moreover, the chip package 400 may have a structure in which the flow rate measuring element 411 is mounted on a resin molded body in which metal terminals are sealed with resin. The chip package 400 is a resin-encapsulated body including at least a flow measuring element 411 and a member supporting the flow measuring element 411 .
  • the chip package 400 is arranged so that the recessed groove 404 extends along the forward passage portion 1333 of the second sub-passage 1332 .
  • the chip package 400 is arranged such that the flow rate measuring element 411 faces the third projecting portion 304 that is part of the circuit board 300 .
  • the chip package 400 has a first passage portion D ⁇ b>1 formed between the passage wall 314 of the resin sealing body 401 and the third projecting portion 304 of the circuit board 300 .
  • the gas to be measured flowing through the second sub-passage 1332 passes through the first passage portion D ⁇ b>1 , and the flow rate of the gas to be measured is detected by the flow rate measuring element 411 .
  • the chip package 400 is fixed to the circuit board 300 by soldering the connection terminals 414 to the circuit board 300 . That is, the soldered portion constitutes a fixing portion that electrically connects and mechanically fixes the chip package 400 to the circuit board 300 .
  • the fixing method for fixing the chip package 400 to the circuit board 300 is not limited to soldering.
  • a plurality of connection terminals are configured by press-fit terminals and connected by inserting these press-fit terminals into through-holes drilled in the circuit board 300, or a conductive adhesive such as silver paste is used.
  • a method of applying and bonding and fixing the plurality of connection terminals 414 to the connection pads of the circuit board 300 may be adopted.
  • the chip package 400 has a metallic intermediate member 408 arranged between the flow measuring element 411 and the lead frame 413.
  • the intermediate member 408 is a rectangular metal plate.
  • the intermediate member 408 is joined to the flow measuring element 411 and the lead frame 413 via adhesive films 441 and 443 .
  • the adhesive films 441 and 443 include die bonding films.
  • the intermediate member 408 is, for example, a member that buffers thermal stress generated due to the difference in coefficient of linear expansion between the flow rate measuring element 411 and the lead frame 413 .
  • the intermediate member 408 and the lead frame 413 may be a member that forms a channel groove that communicates the space formed on the back side of the diaphragm 411a with the outside air in the flow rate measuring element 411.
  • the shape and material are selected according to the application.
  • the intermediate member 408 is a member that absorbs thermal stress
  • the intermediate member 408 has the linear expansion coefficient of the material that forms the flow measuring element 411 and the linear expansion coefficient of the material that forms the lead frame 413 . It is made of a material having a coefficient of linear expansion that is intermediate to the coefficient of expansion (a coefficient of linear expansion that is an intermediate value).
  • the intermediate member 408 stretches in the middle of these margins of elongation. Separation of the bonded portion (adhered portion) can be suppressed.
  • the material forming the flow measuring element 411 is silicon and the frame is a copper alloy
  • the intermediate member 408 is made of 42 alloy. 42 alloy is an alloy in which nickel is blended with iron, and nickel is contained in an amount of 42% by mass with respect to the entire alloy.
  • the lead frame 413 may be roughened or plated with gold or the like in order to improve adhesion with the resin of the resin sealing body 401 .
  • the intermediate member 408 is arranged inside the peripheral edge 413a of the lead frame 413 in plan view of the chip package 400 shown in FIG. Thereby, the contact area between the intermediate member 408 and the resin sealing body 401 can be reduced, and the contact area between the lead frame 413 and the resin sealing body 401 can be secured. Thereby, the adhesion between the lead frame 413 and the resin sealing body 401 can be ensured.
  • intermediate member 408 preferably has higher bending rigidity than lead frame 413 .
  • intermediate member 408 is preferably thicker than lead frame 413 . Thereby, the intermediate member 408 can act as a support member that suppresses deformation of the lead frame 413 due to thermal change.
  • the intermediate member 408 has an opening inside the peripheral edge 408a at a position outside the region (first region) R1 where the flow rate measuring element 411 is mounted.
  • An opening 431 is formed.
  • the opening 431 is filled with the resin of the resin sealing body 401 . More specifically, the surface of the lead frame 413 is exposed at the portion where the opening 431 is formed. is in intimate contact with the exposed surface of lead frame 413 .
  • the resin filled in the opening 431 is in close contact with the exposed surface of the lead frame 413, so that the adhesion between the resin sealing body 401 and the lead frame 413 is enhanced. be able to.
  • the LSI 412 is also mounted on the lead frame 413 via the intermediate member 408 .
  • the LSI 412 is bonded to the intermediate member 408 via an adhesive film 442 .
  • the adhesive film 442 a die bonding film or the like can be used.
  • the above-described anchoring effect of the intermediate member 408 not only separates the intermediate member 408 from the resin sealing body 401, but also detachment from the resin sealing body 401 can be reduced.
  • the main part of the LSI 412 is also made of a silicon-based non-metallic material, by selecting the above-mentioned material for the intermediate member 408, even if the lead frame 413 is stretched with respect to the LSI 412 under the usage environment, Since the intermediate member 408 has intermediate elongation between these elongation allowances, it is possible to suppress peeling of the joint portion (bonded portion) of the LSI 412 or the lead frame 413 .
  • the intermediate member 408 when the region where the flow rate measuring element 411 is mounted is defined as the first region R1 and the region where the LSI 412 is mounted is defined as the second region R2, , an opening 431 is formed between the first region R1 and the second region R2. In this manner, the opening 431 is provided between the first region R1 and the second region R2, and the opening 431 is filled with the resin of the resin sealing body 401, thereby forming an intermediate region for the resin sealing body 401.
  • the constraining properties of the member 408 can be enhanced.
  • a space S is formed on the back surface of the diaphragm 411a of the flow rate measuring element 411, and the space S communicates with the outside air in the chip package 400 according to the present embodiment.
  • a communication passage 451 is formed.
  • a through hole 439 is formed through the intermediate member 408 and the lead frame 413 on the rear surface of the diaphragm 411a.
  • a channel groove forming part of the communication channel 451 is formed from the measuring element 411 side toward the LSI 412 side.
  • a communication passage 451 is formed by attaching an insulating film 444 to the lead frame 413 so as to cover the passage groove.
  • the resin sealing body 401 is formed on both the front surface 403 and the back surface 402 of the chip package 400. are formed with recesses 421 and 422 . In this embodiment, the recesses 421 and 422 are formed so as to overlap in the thickness direction of the chip package 400 . In the resin sealing body 401 , a concave portion 424 is formed at a position overlapping the flow measuring element 411 in the thickness direction on the back surface 402 of the chip package 400 .
  • the through hole 439 is one end of the communication passage 451
  • the other end of the communication passage 451 is formed with a through hole 423 for communicating with the outside air.
  • the through hole 423 is formed in the concave portion 422 of the resin sealing body 401 , and the through hole 423 penetrates the film 444 . This allows the communication passage 451 to communicate with the outside air on the back surface 402 side of the chip package 400 .
  • Modification 1 21 is a schematic plan view of Modification 1 of the chip package shown in FIG. 17.
  • FIG. Although one opening 431 is formed in the intermediate member 408 in the embodiment shown in FIG. is formed. In this embodiment, three openings 431 are formed.
  • Each opening 431 is filled with the resin of the resin sealing body 401 .
  • the portions between the openings 431 act as ribs for reinforcement, so that the rigidity of the intermediate member 408 can be increased. can enhance sexuality.
  • Modification 2 22 is a schematic plan view of Modification 2 of the chip package shown in FIG. 17.
  • FIG. 17 the intermediate member 408 extends from the flow measuring element 411 to the LSI 412, but as shown in FIG. Additional openings 432 may be provided for exposure.
  • a portion (periphery portion) of the opening 432 contains the resin of the resin sealing body 401 .
  • the opening 432 is rectangular, and the bottom of the recess 421 is formed inside the opening.
  • the resin of the resin sealing body 401 enters the space between the periphery of the bottom of the recess 421 and the periphery of the opening 432 .
  • the resin of the resin sealing body 401 since the resin of the resin sealing body 401 enters the two openings 431 and 432 with the second region R2 interposed therebetween, the resin of the resin sealing body 401 securely holds the intermediate member 408. can be constrained to
  • [Modification 3] 23 is a schematic plan view of Modification 3 of the chip package shown in FIG. 17.
  • FIG. 17 the rectangular opening 431 is formed between the first region R1 and the second region R2 of the intermediate member 408. However, as shown in FIG. The opening 431 formed between the first region R1 and the second region R2 may extend so as to sandwich the first region R1 from both sides.
  • the extended portion of the opening 431 is also filled with the resin of the resin sealing body 401 .
  • the resin of the resin sealing body 401 can more reliably restrain the intermediate member 408 even at positions sandwiching the first region R1 from both sides.
  • region which was made can be restrained more reliably.
  • [Modification 4] 24 is a schematic plan view of Modification 4 of the chip package shown in FIG. 17.
  • FIG. 17 the rectangular opening 431 is formed between the first region R1 and the second region R2 of the intermediate member 408.
  • a recessed portion 434 recessed inward from the peripheral edge 408a of the intermediate member 408 may be formed between the first region R1 and the second region R2.
  • the intermediate member 408 is formed with a pair of recessed portions 434, 434 at opposing positions. Thereby, the intermediate member 408 has a constricted shape between the first region R1 and the second region R2.
  • the intermediate member 408 can be restrained by the resin of the resin sealing body 401 . Therefore, peeling from the interface between the resin sealing body 401 and the intermediate member 408 can be suppressed.
  • the recessed portion 434 is formed in the first region R1 and the second region R2. The position is not limited. It should be noted that the opening 341 can constrain the intermediate member 408 from all directions in plan view, compared to the recess 434 .
  • Modification 5] 25 is a schematic plan view of Modification 5 of the chip package shown in FIG. 17.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line XXIV-XXIV of FIG. 25.
  • the intermediate member 408 has the flow measuring element 411 and the LSI 412 mounted thereon, but the intermediate member 408 may have only the flow measuring element 411 mounted thereon.
  • the intermediate member 408 has a rectangular shape, and two openings 436, 436 are formed so as to sandwich the first region R1 on which the flow rate measuring element 411 is mounted.
  • the two openings 436, 436 are also filled with the resin of the resin sealing body 401.
  • the resin of the resin sealing body 401 can constrain the first region R1 on which the flow rate measuring element 411 is mounted at positions sandwiching the first region R1 from both sides.
  • Modification 6] 27 is a schematic cross-sectional view of Modification 6 of the chip package shown in FIG. 19.
  • FIG. 19 the recess 422 of the resin sealing body 401 is provided with a through hole that communicates with the communication passage 451.
  • FIG. 423 may be formed. This allows the communication passage 451 to communicate with the outside air on the front surface 403 side of the chip package 400 .

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Abstract

流量測定素子とリードフレームとの間に配置された中間部材と、樹脂封止体との剥離を抑えることができる流量測定装置を提供する。チップパッケージ４００のダイヤフラム４１１ａの表面と直交する方向から視たチップパッケージ４００の平面視において、中間部材４０８の周縁４０８ａは、樹脂封止体４０１で封止されている。中間部材４０８には、平面視において、流量測定素子４１１が搭載された第１領域Ｒ１から外れた位置において、周縁４０８ａから内側に凹んだ凹み部４３４、または、周縁４０８ａよりも内側で開口した開口部４３１が形成されており、凹み部４３４または開口部４３１には、樹脂封止体４０１の樹脂が充填されている。

Description

流量測定装置
　本発明は、例えば内燃機関の吸入空気の流量を測定する流量測定装置に関する。
　この種の技術として、特許文献１には、リードフレームと、リードフレームに搭載された半導体チップと、半導体チップの流量検出部を露出するように半導体チップを覆う樹脂と、を備えた流量測定装置が開示されている。
国際公開第２０１５－０３３５８９号
　特許文献１の流量測定装置において、たとえば、半導体チップに相当する流量測定素子とリードフレームとの間に、たとえば、その用途に応じて、金属製の中間部材を配置した場合、中間部材も樹脂に相当する樹脂封止体に覆われることになる。樹脂封止体の樹脂は、中間部材の金属とは線膨張係数が異なるため、流量測定装置に作用する温度変化によっては、これらが剥離するおそれがある。
　本発明の目的は、流量測定素子とリードフレームとの間に配置された中間部材と、樹脂封止体との剥離を抑えることができる流量測定装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明の流量測定装置は、空気の流量を測定する流量測定装置であって、前記流量測定装置は、チップパッケージを有しており、前記チップパッケージは、ダイヤフラムを有した流量測定素子と、前記流量測定素子が実装されたリードフレームと、前記流量測定素子と前記リードフレームとの間に配置され、前記流量測定素子と前記リードフレームとに接合された金属製の中間部材と、前記ダイヤフラムが露出した状態で前記流量測定素子と前記リードフレームの一部とを封止する樹脂封止体と、を備え、前記ダイヤフラムの表面と直交する方向から視た前記チップパッケージの平面視において、前記中間部材の周縁は、前記樹脂封止体で封止されており、前記中間部材には、前記平面視において、前記流量測定素子が搭載された領域から外れた位置において、前記周縁から内側に凹んだ凹み部、または、前記周縁よりも内側で開口した開口部が形成されており、前記凹み部または前記開口部には、前記樹脂封止体の樹脂が充填されている。
　本発明によれば、流量測定素子とリードフレームとの間に配置された中間部材と、樹脂封止体との剥離を抑えることができる。本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、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。
内燃機関制御システムに本発明に係る物理量検出装置を使用した一実施例を示すシステム図。 物理量検出装置の正面図。 図２のIII方向矢視図。 物理量検出装置の背面図。 図２のV方向矢視図。 物理量検出装置の平面図。 物理量検出装置の下面図。 図４のVIII－VIII線断面図。 図２のIX－IX線断面図。 図２に示す物理量検出装置のカバーを取り外した状態を示す図。 図１０に示す物理量検出装置から回路基板を取り外した状態を示す図。 図４に示す物理量検出装置の開口窓を樹脂部材で封止する前の状態を示す図。 基板アセンブリの表側を示す図。 基板アセンブリの裏側を示す図。 チップパッケージの斜視図。 チップパッケージを流量測定素子側（検出面側）から視た平面図。 図１６に示す各部材の配置状態を示す模式的平面図。 チップパッケージを流量測定素子の裏側（非検出面側）から視た平面図。 図１６のXXI-XXI線断面図。 図１９の要部断面図。 図１７に示すチップパッケージの変形例１に係る模式的平面図。 図１７に示すチップパッケージの変形例２に係る模式的平面図。 図１７に示すチップパッケージの変形例３に係る模式的平面図。 図１７に示すチップパッケージの変形例４に係る模式的平面図。 図１７に示すチップパッケージの変形例５に係る模式的平面図。 図２５のXXIV-XXIV線断面図。 図１９に示すチップパッケージの変形例６に係る模式的断面図。
　以下に説明する、発明を実施するための形態（以下、実施例）は、実際の製品として要望されている種々の課題を解決しており、特に車両の吸入空気の物理量を検出する検出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、種々の効果を奏している。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種々の効果のうちの１つが、発明の効果の欄に記載された効果である。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種々の効果について、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されている。
　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は、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は、電子燃料噴射方式の内燃機関制御システム１に、本実施形態に係る物理量検出装置を使用した一実施例を示す、システム図である。エンジンシリンダ１１とエンジンピストン１２を備える内燃機関１０の動作に基づき、吸入空気が被計測気体２としてエアクリーナ２１から吸入され、主通路２２である例えば吸気ボディと、スロットルボディ２３と、吸気マニホールド２４を介してエンジンシリンダ１１の燃焼室に導かれる。燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体２の物理量は、物理量検出装置２０で検出され、その検出された物理量に基づいて燃料噴射弁１４より燃料が供給され、被計測気体２と共に混合気の状態で燃焼室に導かれる。なお、本実施例では、燃料噴射弁１４は内燃機関の吸気ポートに設けられ、吸気ポートに噴射された燃料が被計測気体２と共に混合気を成形し、吸気弁１５を介して燃焼室に導かれ、燃焼して機械エネルギを発生する。
　燃焼室に導かれた燃料および空気は、燃料と空気の混合状態を成しており、点火プラグ１３の火花着火により、爆発的に燃焼し、機械エネルギを発生する。燃焼後の気体は排気弁１６から排気管に導かれ、排気ガス３として排気管から車外に排出される。前記燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体２の流量は、アクセルペダルの操作に基づいてその開度が変化するスロットルバルブ２５により制御される。前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量に基づいて燃料供給量が制御され、運転者はスロットルバルブ２５の開度を制御して前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量を制御することにより、内燃機関が発生する機械エネルギを制御することができる。
　エアクリーナ２１から取り込まれ主通路２２を流れる吸入空気である被計測気体２の流量、温度、湿度、圧力などの物理量が物理量検出装置２０により検出され、物理量検出装置２０から吸入空気の物理量を表す電気信号が制御装置４に入力される。また、スロットルバルブ２５の開度を計測するスロットル角度センサ２６の出力が制御装置４に入力され、さらに内燃機関のエンジンピストン１２や吸気弁１５や排気弁１６の位置や状態、さらに内燃機関の回転速度を計測するために、回転角度センサ１７の出力が、制御装置４に入力される。排気ガス３の状態から燃料量と空気量との混合比の状態を計測するために、酸素センサ２８の出力が制御装置４に入力される。
　制御装置４は、物理量検出装置２０の出力である吸入空気の物理量と、回転角度センサ１７の出力に基づき計測された内燃機関の回転速度とに基づいて、燃料噴射量や点火時期を演算する。これら演算結果に基づいて、燃料噴射弁１４から供給される燃料量、また点火プラグ１３により点火される点火時期が制御される。燃料供給量や点火時期は、実際にはさらに物理量検出装置２０で検出される温度やスロットル角度の変化状態、エンジン回転速度の変化状態、酸素センサ２８で計測された空燃比の状態に基づいて、きめ細かく制御されている。制御装置４は、さらに内燃機関のアイドル運転状態において、スロットルバルブ２５をバイパスする空気量をアイドルエアコントロールバルブ２７により制御し、アイドル運転状態での内燃機関の回転速度を制御する。
　内燃機関の主要な制御量である燃料供給量や点火時期はいずれも物理量検出装置２０の出力を主パラメータとして演算される。従って、物理量検出装置２０の検出精度の向上や、経時変化の抑制、信頼性の向上が、車両の制御精度の向上や信頼性の確保に関して重要である。
　特に近年、車両の省燃費に関する要望が非常に高く、また排気ガス浄化に関する要望が非常に高い。これらの要望に応えるには、物理量検出装置２０により検出される吸入空気の物理量の検出精度の向上が極めて重要である。また、物理量検出装置２０が高い信頼性を維持していることも大切である。
　物理量検出装置２０が搭載される車両は、温度や湿度の変化が大きい環境で使用される。物理量検出装置２０は、その使用環境における温度や湿度の変化への対応や、塵埃や汚染物質などへの対応も、考慮されていることが望ましい。
　また、物理量検出装置２０は、内燃機関からの発熱の影響を受ける吸気管に装着される。このため、内燃機関の発熱が吸気管を介して物理量検出装置２０に伝わる。物理量検出装置２０は、被計測気体と熱伝達を行うことにより被計測気体の流量を検出するので、外部からの熱の影響をできるだけ抑制することが重要である。
　車に搭載される物理量検出装置２０は、以下で説明するように、単に発明が解決しようとする課題の欄に記載された課題を解決し、発明の効果の欄に記載された効果を奏するのみでなく、以下で説明するように、上述した色々な課題を十分に考慮し、製品として求められている色々な課題を解決し、色々な効果を奏している。物理量検出装置２０が解決する具体的な課題や奏する具体的な効果は、以下の実施例の記載の中で説明する。
＜第１実施形態＞
　図２から図７は、物理量検出装置の外観を示す図である。以下の説明では、主通路２２の中心軸２２Ａに沿って被計測気体２が流れるものとする。本実施形態の物理量検出装置２０は、被計測気体２の物理量の一つである流量を計測する流量計測装置としての機能も含むものである。
　物理量検出装置２０は、主通路２２の通路壁に設けられた取り付け孔から主通路２２の内部に挿入して主通路２２に固定された状態で使用される。物理量検出装置２０は、被計測気体が流れる主通路２２に配置される筐体を備えている。物理量検出装置２０の筐体は、ハウジング１００と、ハウジング１００に取り付けられるカバー２００を有している。ハウジング１００は、例えば合成樹脂製材料を射出成形することによって構成されている。
　カバー２００は、例えば金属材料や合成樹脂製材料からなる板状部材によって構成されており、本実施形態では、アルミニウム合金あるいは合成樹脂製材料の射出成形品によって構成されている。カバー２００は、図２に示すように、ハウジング１００の正面を全面的に覆う大きさを有している。
　ハウジング１００は、物理量検出装置２０を主通路２２である吸気ボディに固定するためのフランジ１１１と、フランジ１１１から突出して外部機器との電気的な接続を行うために吸気ボディから外部に露出するコネクタ１１２と、フランジ１１１から主通路２２の中心に向かって突出するように延びる計測部１１３を有している。
　計測部１１３は、主通路２２に設けられた取り付け孔から内部に挿入され、物理量検出装置２０のフランジ１１１が主通路２２に当接され、ねじで主通路２２に固定される。
　計測部１１３は、フランジ１１１から真っ直ぐ延びる薄くて長い形状を成し、幅広な正面１２１と背面１２２、及び幅狭な一対の側面１２３、１２４を有している。計測部１１３は、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、主通路２２の内壁から主通路２２の通路中心に向かって突出する。そして、正面１２１と背面１２２が主通路２２の中心軸２２Ａに沿って平行に配置され、計測部１１３の幅狭な側面１２３、１２４のうち計測部１１３の長手方向一方側の側面１２３が主通路２２の上流側（エアクリーナ側）に対向配置され、計測部１１３の短手方向他方側の側面１２４が主通路２２の下流側（エンジン側）に対向配置される。
　本実施形態では、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、計測部１１３の基端部が上側に配置され、計測部１１３の先端部が下側に配置される。そして計測部１１３の先端部に下面１２５を有する。ただし、物理量検出装置２０が使用される姿勢状態は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の姿勢状態とすることができ、例えば計測部１１３の基端部と先端部とが同じ高さとなるように水平に取り付けられる姿勢状態であってもよい。
　以下の説明では、フランジ１１１から計測部１１３が延びる方向である計測部１１３の長手方向の軸をＺ軸、計測部１１３の副通路入口１３１から第１出口１３２に向かって延びる方向である計測部１１３の短手方向の軸をＸ軸、計測部１１３の正面１２１から背面１２２に向かう方向である計測部１１３の厚さ方向の軸をＹ軸と称する場合がある。
　計測部１１３は、Ｘ軸方向一方側の側面１２３に副通路入口１３１が設けられ、Ｘ軸方向他方側の側面１２４に第１出口１３２及び第２出口１３３が設けられている。副通路入口１３１と第１出口１３２及び第２出口１３３は、フランジ１１１から主通路２２の中心方向に向かってＺ軸方向に延びる計測部１１３の先端部に設けられている。したがって、主通路２２を流れる被計測気体２のうち、主通路２２の内壁面から離れた中央部に近い部分の被計測気体２を副通路１３４に取り込むことができる。このため、物理量検出装置２０は、主通路２２の内壁面から離れた部分の被計測気体２の流量を測定することができ、熱などの影響による計測精度の低下を抑制できる。
　計測部１１３は、計測部１１３が主通路２２の外壁から中央に向かうＺ軸に沿って長く伸びる形状を成しているが、側面１２３、１２４のＹ軸方向の幅は、狭い形状を成している。これにより、物理量検出装置２０は、被計測気体２に対しては流体抵抗を小さい値に抑えることができる。
　計測部１１３は、主通路２２に設けられた取り付け孔から内部に挿入され、フランジ１１１が主通路２２に当接され、ねじで主通路２２に固定される。フランジ１１１は、所定の板厚からなる平面視略矩形状を有しており、図６及び図７に示すように、対角線上の角部には固定穴部１４１が対をなして設けられている。固定穴部１４１は、フランジ１１１を貫通する貫通孔１４２を有している。フランジ１１１は、固定穴部１４１の貫通孔１４２に、不図示の固定ネジが挿通されて主通路２２のネジ穴に螺入されることにより主通路２２に固定される。
　コネクタ１１２は、図５に示すように、その内部に３本の外部端子１４７と補正用端子１４８が設けられている。外部端子１４７は、物理量検出装置２０の計測結果である流量や温度などの物理量を出力するための端子および物理量検出装置２０が動作するための直流電力を供給するための電源端子である。補正用端子１４８は、生産された物理量検出装置２０の計測を行い、それぞれの物理量検出装置２０に関する補正値を求めて、物理量検出装置２０内部のメモリに補正値を記憶するのに使用する端子であり、その後の物理量検出装置２０の計測動作では上述のメモリに記憶された補正値を表す補正データが使用され、この補正用端子１４８は使用されない。
　図８は、図４のVIII-VIII線断面図、図９は、図２のIX-IX線断面図、図１０は、図２に示す物理量検出装置のカバーを取り外した状態を示す図、図１１は、図１０に示す物理量検出装置から回路基板を取り外した状態を示す図、図１２は、図４に示す物理量検出装置の開口窓を封止する前の状態を示す図である。
　ハウジング１００の計測部１１３には、流量検出素子である流量測定素子４１１と、吸気温度センサ３２１と、湿度センサ３２２が設けられている。流量測定素子４１１は、主通路を流れる被計測気体２の流量を検出する。流量測定素子４１１は、ダイヤフラム構造を有しており、副通路１３４の通路途中に配置されている。吸気温度センサ３２１は、側面１２３の副通路入口１３１近傍に一端が開口し、他端が計測部１１３の正面１２１と背面の両方に開口する温度検出通路１３６の通路途中に配置されている。吸気温度センサ３２１は、主通路を流れる被計測気体２の温度を検出する。湿度センサ３２２は、計測部１１３の湿度計測室１３７に配置されている。湿度センサ３２２は、計測部１１３の背面に開口する窓部１３８から湿度計測室１３７に取り入れられた被計測気体の湿度を計測する。
　計測部１１３には、副通路１３４を形成するための副通路溝１５０と、回路基板３００を収容するための回路室１３５が設けられている。回路室１３５と副通路溝１５０は、計測部１１３の正面１２１に凹設されており、計測部１１３の正面１２１にカバー２００を取り付けることによって覆われて蓋がされる構造となっている。
　回路室１３５は、主通路２２において被計測気体２の流れ方向上流側の位置となるＸ軸方向一方側（側面１２３側）の領域に設けられている。回路室１３５には、計測部１１３をＹ軸方向に貫通する開口窓１３５ａが設けられている。開口窓１３５ａは、計測部１１３の背面に開口しており、回路基板３００を計測部１１３に装着した際に、回路基板３００の背面を部分的に露出させることができるようになっている。開口窓１３５ａは、回路基板３００の背面のうち、少なくともボンディングパッド３３２を露出させ、計測部１１３の接続端子３３１との間を線材３３３で接続する作業ができるようになっている。開口窓１３５ａは、ボンディングパッド３３２と接続端子３３１との間が線材３３３で接続された後に、エポキシ樹脂などの硬化剤が充填されて完全に閉塞される。
　副通路溝１５０は、回路室１３５よりも計測部１１３のＺ軸方向先端側（下面１２５側）の領域と、回路室１３５よりも主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側の位置となるＸ軸方向他方側（側面１２４側）の領域に亘って設けられている。
　副通路溝１５０は、計測部１１３の正面１２１を覆うカバー２００との協働によって副通路１３４を形成する。副通路溝１５０は、第１副通路溝１５１と、第１副通路溝１５１の途中で分岐する第２副通路溝１５２とを有している。第１副通路溝１５１は、計測部１１３の一方側の側面１２３に開口する副通路入口１３１と、計測部１１３の他方側の側面１２４に開口する第１出口１３２との間に亘って、計測部１１３のＸ軸方向に沿って延在するように形成されている。第１副通路溝１５１は、主通路２２内を流れる被計測気体２を副通路入口１３１から取り込み、その取り込んだ被計測気体２を第１出口１３２から主通路２２に戻す第１副通路１３３１をカバー２００との協働により形成する。第１副通路１３３１は、副通路入口１３１から主通路２２内における被計測気体２の流れ方向に沿って延在し、第１出口１３２までつながる流路を有する。
　第２副通路溝１５２は、第１副通路溝１５１の途中位置で分岐して計測部１１３の基端部側（フランジ側）に向かって屈曲され、計測部１１３のＺ軸方向に沿って延在する。そして、計測部１１３の基端部で計測部１１３のＸ軸方向他方側（側面１２４側）に向かって折れ曲がり、計測部１１３の先端部に向かってＵターンし、再び計測部１１３のＺ軸方向に沿って延在する。そして、第１出口１３２の手前で計測部１１３のＸ軸方向他方側（側面１２４側）に向かって屈曲され、計測部１１３の側面１２４に開口する第２出口１３３に連続するように設けられている。第２出口１３３は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側に向かって対向配置される。第２出口１３３は、第１出口１３２と比較して若干大きい開口面積を有しており、第１出口１３２よりも計測部１１３の長手方向基端部側に隣接した位置に形成されている。
　第２副通路溝１５２は、第１副通路１３３１から分岐されて流れ込んだ被計測気体２を通過させて第２出口１３３から主通路２２に戻す第２副通路１３３２をカバー２００との協働により形成する。第２副通路１３３２は、計測部１１３のＺ軸方向に沿って往復する流路を有する。つまり、第２副通路１３３２は、第１副通路１３３１の途中で分岐して、計測部１１３の基端部側（第１副通路１３３１から離れる方向）に向かって延在する往通路部１３３３と、計測部１１３の基端部側（往通路部１３３３の端部）で折り返されてＵターンし、計測部１１３の先端部側（第１副通路１３３１に接近する方向）に向かって延在する復通路部１３３４を有している。復通路部１３３４は、副通路入口１３１よりも主通路２２内における被計測気体２の流れ方向下流側の位置において被計測気体２の流れ方向下流側に向かって開口する第２出口１３３につながる流路を有する。
　第２副通路１３３２は、往通路部１３３３の途中位置に流量測定素子（流量測定センサチップ）４１１が配置されている。第２副通路１３３２は、計測部１１３の長手方向に沿って延在して往復するように通路が形成されているので、通路長さをより長く確保することができ、主通路内に脈動が生じた場合に、流量測定素子４１１への影響を小さくすることができる。流量測定素子４１１は、チップパッケージ４００に設けられており、チップパッケージ４００は、回路基板３００に実装されている。
　図１３は、基板アセンブリの表側を示す図、図１４は、基板アセンブリの裏側を示す図である。
　回路基板３００は、表側の実装面に、チップパッケージ４００、圧力センサ３２０、吸気温度センサ３２１、湿度センサ３２２等の回路部品が実装されており、裏面側の実装面には、チップ抵抗やチップコンデンサなどの回路部品３３４とボンディングパッド３３２が設けられている。回路基板３００は、平面視で略長方形状を有しており、図１０に示すように、回路基板３００の長手方向が計測部１１３の基端部から先端部に向かって延在し、回路基板３００の短手方向が計測部１１３の側面１２３から側面１２４に向かって延在するように計測部１１３内に配置される。
　回路基板３００は、回路室１３５内に配置される基板本体３０１を有しており、温度検出通路１３６に配置される第１突出部３０２と、湿度計測室１３７に配置される第２突出部３０３と、第２副通路１３３２の往通路部１３３３に配置される第３突出部３０４とがそれぞれ基板本体３０１から面一に延びるように設けられている。第１突出部３０２の先端部には、吸気温度センサ３２１が実装され、第２突出部３０３には湿度センサ３２２が実装されている。第３突出部３０４は、第２副通路１３３２の往通路部１３３３においてチップパッケージ４００と対向して配置される。回路基板３００の第３突出部３０４は、チップパッケージ４００の凹溝４０４の開放部分を閉塞して第１通路部Ｄ１を形成する。また、回路基板３００の第３突出部３０４は、第２副通路溝１５２の底壁面１５２ａとの間に第２通路部Ｄ２を形成する。樹脂封止体４０１とカバー２００との間には、副通路１３４内を被計測気体が流通可能な閉断面を有する第３通路部Ｄ３が形成されている。第３通路部Ｄ３は、樹脂封止体４０１とカバー２００との間に第３の空隙を有している。
　図１５は、本実施形態におけるチップパッケージの斜視図、図１６は、チップパッケージを流量測定素子側（検出面側）から視た平面図、図１７は、図１６に示す各部材の配置状態を示す模式的平面図である。図１８は、チップパッケージを流量測定素子の裏側（非検出面側）から視た平面図、図１９は、図１６のXXI-XXI線断面図、図２０は、図１９の要部断面図である。
　チップパッケージ（センサアセンブリ）４００は、流量測定素子（センサチップ）４１１とＬＳＩ（集積回路（半導体チップ））４１２とリードフレーム４１３を樹脂でモールド成形したパッケージの構造を有している。流量測定素子４１１とＬＳＩ４１２は、リードフレーム４１３に実装されている。流量測定素子４１１は、流量を検出する部分に相当するダイヤフラム４１１ａを有している。ＬＳＩ４１２は、流量測定素子４１１にワイヤ等を介して電気的に接続されている。チップパッケージ４００は、流量測定素子４１１のダイヤフラム４１１ａが露出するように流量測定素子４１１を樹脂で封止した樹脂封止体４０１を備えている。本実施形態では、樹脂封止体４０１は、樹脂成形体であり、リードフレーム４１３の一部（接続端子４１４を除く本体部分）と、ＬＳＩ４１２とを樹脂で封止している。チップパッケージ４００は、樹脂封止体４０１の基端部４０１Ａが回路室１３５内に配置され、樹脂封止体４０１の先端部４０１Ｂが第２副通路溝１５２に突出して配置される。チップパッケージ４００は、固定部によって、回路基板３００に電気的に接続され、かつ、機械的に固定される。
　樹脂封止体４０１の基端部４０１Ａには、複数本の接続端子４１４が設けられている。複数の接続端子４１４は、樹脂封止体４０１の基端部４０１Ａの幅方向両端部から樹脂封止体４０１の幅方向（図１５のＺ軸）に沿って互いに離反する方向に向かって突出して設けられており、各接続端子４１４の先端は、基端部４０１Ａの厚さ方向に折曲されて基端部４０１Ａの正面４０３よりも厚さ方向（図１５のＹ軸）に突出した位置に配置されている。
　樹脂封止体４０１の先端部４０１Ｂは、第２副通路１３３２の往通路部１３３３内において回路基板３００の第３突出部３０４に対向して配置される。樹脂封止体４０１の先端部４０１Ｂには、凹溝４０４が形成されている。凹溝４０４は、樹脂封止体４０１の先端部４０１Ｂの正面４０３において、樹脂封止体４０１の先端部４０１Ｂの幅方向（図１５のＺ軸）に亘って延在するように形成されており、延在する方向の中間位置に流量測定素子４１１が露出して配置されている。
　凹溝４０４は、流量測定素子４１１から互いに離反する方向に延びる底面４０５ａ、４０５ｂと、互いに対向する一対の壁面４０６とを有する。底面４０５ａは、樹脂封止体４０１の幅方向一方側の端部から流量測定素子４１１に接近する方向に移行するにしたがって溝深さが漸次浅くなるように傾斜して形成されている。一方、底面４０５ｂは、樹脂封止体４０１の幅方向他方側の端部と流量測定素子４１１と間において一定の溝深さを有するように平坦に形成されている。一対の壁面４０６は、樹脂封止体４０１の幅方向両端部から流量測定素子４１１に接近する方向に移行するにしたがって漸次互いに接近する絞り形状となっている。
　チップパッケージ４００は、流量測定素子４１１を封止する樹脂で絞り形状を形成することで、絞りと計測部との位置関係を精度よく構成でき、計測精度が向上するため好ましい。また、計測面と垂直な方向で絞る場合と比べて、計測面と並行な方向で絞ることにより、汚損物を含んだ空気が計測面にガイドされる量が低減されるため、耐汚損性にも優れる。なお、ＬＳＩ４１２と流量測定素子４１１を一体化した構成や、ＬＳＩ４１２を回路基板３００に固定する構成としてもよい。また、チップパッケージ４００は、金属端子を樹脂で封止した樹脂成形体に流量測定素子４１１を実装した構造であってもよい。チップパッケージ４００は、流量測定素子４１１と流量測定素子４１１を支持する部材を少なくとも備えている樹脂封止体である。
　チップパッケージ４００は、第２副通路１３３２の往通路部１３３３に沿って凹溝４０４が延在するように配置される。チップパッケージ４００は、流量測定素子４１１が回路基板３００の一部である第３突出部３０４と対向するように配置される。チップパッケージ４００は、樹脂封止体４０１の通路壁３１４と回路基板３００の第３突出部３０４との間に第１通路部Ｄ１が形成されている。第１通路部Ｄ１には、第２副通路１３３２を流れる被計測気体が通過し、流量測定素子４１１によって被計測気体の流量が検出される。
　チップパッケージ４００は、接続端子４１４を回路基板３００にはんだ付けすることによって回路基板３００に固定される。つまり、はんだ付けされた部分が、チップパッケージ４００を回路基板３００に電気的に接続し、かつ、機械的に固定する固定部を構成する。ただし、チップパッケージ４００を回路基板３００に固定する固定方法としては、はんだ付けに限定されるものではない。例えば、複数の接続端子をプレスフィット端子によって構成し、これらのプレスフィット端子を回路基板３００に穿設されたスルーホールに挿入することによって接続するプレスフィットや、銀ペーストなどの導電性接着剤を塗布して複数の接続端子４１４を回路基板３００の接続パッドに接着して固定する方法を採用してもよい。
　本実施形態では、図１９および図２０に示すように、チップパッケージ４００は、流量測定素子４１１とリードフレーム４１３との間に配置された金属製の中間部材４０８を備えている。本実施形態では、中間部材４０８は、矩形状の金属板材である。中間部材４０８は、流量測定素子４１１とリードフレーム４１３とに、接着フィルム４４１、４４３を介して接合されている。接着フィルム４４１、４４３としては、ダイボンディングフィルム等を挙げることができる。
　中間部材４０８は、たとえば、流量測定素子４１１とリードフレーム４１３との間の線膨張係数の違いにより発生する熱応力を緩衝する部材である。しかしながら、中間部材４０８は、リードフレーム４１３との間で、流量測定素子４１１において、ダイヤフラム４１１ａの裏側に形成された空間と、外気とを連通する流路溝を形成する部材であってもよく、その用途に応じた形状および材料が選定される。
　本実施形態では、中間部材４０８が、熱応力を緩衝する部材である場合には、中間部材４０８は、流量測定素子４１１を構成する材料の線膨張係数と、リードフレーム４１３を構成する材料の線膨張係数との中間の線膨張係数（中間の値となる線膨張係数）を有した材料からなる。
　これにより、使用環境下において、流量測定素子４１１に対してリードフレーム４１３が伸びようとしても、中間部材４０８は、これらの伸び代の中間の伸びとなるため、流量測定素子４１１またはリードフレーム４１３の接合部分（接着部分）の剥離を抑えることができる。例えば、流量測定素子４１１を構成する材料がシリコンであり、フレームが銅合金である場合には、中間部材４０８には、４２アロイが用いられる。４２アロイは、鉄にニッケルを配合した合金であり、合金全体に対してニッケルが４２質量％含有されている。
　なお、リードフレーム４１３には、樹脂封止体４０１の樹脂との密着性を向上されるために、粗化処理または金などのめっき処理が施されていてもよい。本実施形態では、図１７に示すチップパッケージ４００の平面視において、リードフレーム４１３の周縁４１３ａよりも内側に、中間部材４０８が配置されている。これにより、中間部材４０８と樹脂封止体４０１との接触面積を減らし、リードフレーム４１３と樹脂封止体４０１との接触面積を確保することができる。これにより、リードフレーム４１３と樹脂封止体４０１との密着性を確保することができる。
　図１６および図１７に示すように、本実施形態では、ダイヤフラム４１１ａの表面と直交する方向から視たチップパッケージ４００の平面視において、中間部材４０８の周縁４０８ａは、樹脂封止体４０１の樹脂で封止されている。これにより、中間部材４０８は、樹脂封止体４０１の内部に封入されるため、中間部材４０８の周縁４０８ａから、中間部材４０８の表面に沿って、水等が進入することを防止することができる。さらに、中間部材４０８は、リードフレーム４１３よりも、曲げ剛性が高いことが好ましく、たとえば、中間部材４０８の厚さは、リードフレーム４１３の厚さよりも厚いことが好ましい。これにより、中間部材４０８は、熱変化によるリードフレーム４１３の変形を抑える支持部材として、作用させることができる。
　図１６および図１７に示すチップパッケージ４００の平面視において、中間部材４０８には、流量測定素子４１１が搭載された領域（第１領域）Ｒ１から外れた位置において、周縁４０８ａよりも内側で開口した開口部４３１が形成されている。開口部４３１には、樹脂封止体４０１の樹脂が充填されている。より具体的には、開口部４３１が形成された部分は、リードフレーム４１３の表面が露出しているので、実施形態では、樹脂封止体４０１の樹脂のうち、開口部４３１に充填された樹脂が、リードフレーム４１３の露出した表面に密着している。
　このように、開口部４３１に、樹脂封止体４０１の樹脂が充填することにより、充填された樹脂のアンカ効果により、樹脂封止体４０１内における中間部材４０８の変形を抑えることができる。このような結果、中間部材４０８と、樹脂封止体４０１と剥離を抑え、これらの間に隙間が形成されることを抑えることができる。さらに、樹脂封止体４０１の樹脂のうち、開口部４３１に充填された樹脂が、リードフレーム４１３の露出した表面に密着しているため、樹脂封止体４０１とリードフレーム４１３の密着性を高めることができる。
　本実施形態ではＬＳＩ４１２も、中間部材４０８を介してリードフレーム４１３に実装されている。具体的には、ＬＳＩ４１２は、中間部材４０８に、接着フィルム４４２を介して接合されている。接着フィルム４４２としては、ダイボンディングフィルム等を挙げることができる。本実施形態では、ＬＳＩ４１２が、中間部材４０８を介してリードフレーム４１３に実装されているので、上述した中間部材４０８のアンカ効果により、中間部材４０８と樹脂封止体４０１の剥離ばかりでなく、ＬＳＩ４１２と樹脂封止体４０１との剥離を低減することができる。特に、ＬＳＩ４１２の要部もシリコン系の非金属系の材料であるため、中間部材４０８に上述した材料を選定することにより、使用環境下において、ＬＳＩ４１２に対してリードフレーム４１３が伸びようとしても、中間部材４０８は、これらの伸び代の中間の伸びとなるため、ＬＳＩ４１２またはリードフレーム４１３の接合部分（接着部分）の剥離を抑えることができる。
　特に、本実施形態では、図１７に示すように、中間部材４０８のうち、流量測定素子４１１が搭載された領域を第１領域Ｒ１とし、ＬＳＩ４１２が搭載された領域を第２領域Ｒ２としたときに、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に、開口部４３１が形成されている。このように、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２との間に、開口部４３１を設け、この開口部４３１に、樹脂封止体４０１の樹脂を充填することにより、樹脂封止体４０１に対する中間部材４０８の拘束性を高めることができる。
　ここで、図１７に示すように、流量測定素子４１１のダイヤフラム４１１ａの裏面には、空間Ｓが形成されており、本実施形態に係るチップパッケージ４００には、この空間Ｓと外気とを連通する連通通路４５１が形成されている。
　具体的には、図２０に示すように、本実施形態では、ダイヤフラム４１１ａの裏面には、中間部材４０８とリードフレーム４１３を貫通する貫通孔４３９が形成されており、リードフレーム４１３には、流量測定素子４１１側からＬＳＩ４１２側に向かって、連通通路４５１の一部を構成する通路溝が形成さている。この通路溝を覆うように、リードフレーム４１３に、絶縁性のフィルム４４４が貼着されることにより、連通通路４５１が形成される。
　本実施形態では、チップパッケージ４００のダイヤフラム４１１ａが露出した面を、正面４０３とし、その反対面を裏面４０２としたときに、チップパッケージ４００の正面４０３と裏面４０２の両面において、樹脂封止体４０１には、凹部４２１、４２２が形成されている。本実施形態では、凹部４２１、４２２は、チップパッケージ４００の厚さ方向に重なるように形成されている。なお、樹脂封止体４０１には、チップパッケージ４００の裏面４０２において、流量測定素子４１１と厚さ方向に重なる位置に、凹部４２４が形成されている。
　ここで、貫通孔４３９を連通通路４５１の一端としたとき、連通通路４５１の他端には、外気と通気する貫通孔４２３が形成されている。本実施形態では、貫通孔４２３は、樹脂封止体４０１の凹部４２２に形成されており、貫通孔４２３は、フィルム４４４を貫通している。これにより、連通通路４５１を、チップパッケージ４００の裏面４０２側の外気に連通することができる。
　このようにして、流量測定時に、流量測定素子４１１が加熱され、空間Ｓの空気が膨張しても、膨張した空気は、連通通路４５１を介して回路室１３５を介して、外気に放出することができる。この結果、空間Ｓの空気の膨張によるダイヤフラム４１１ａの変形を抑えることができる。
〔変形例１〕
　図２１は、図１７に示すチップパッケージの変形例１に係る模式的平面図である。図１７に示す実施形態では、中間部材４０８に１つの開口部４３１を形成したが、変形例１では、中間部材４０８の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に、複数の開口部４３１が形成されている。本実施形態では、開口部４３１が、３つ形成されている。
　各開口部４３１には、樹脂封止体４０１の樹脂が充填されている。変形例１では、開口部４３１を複数設けることにより、開口部４３１同士の間の部分が、補強用のリブとして作用するので、中間部材４０８の剛性を高めることができるため、チップパッケージ４００の信頼性を高めることができる。
〔変形例２〕
　図２２は、図１７に示すチップパッケージの変形例２に係る模式的平面図である。図１７に示す実施形態では、中間部材４０８を、流量測定素子４１１からＬＳＩ４１２まで延在させたが、図２２に示すように、中間部材４０８を凹部４２１までさらに延在させ、凹部４２１の底部が露出するように、開口部４３２をさらに設けてもよい。
　開口部４３２の一部（周縁部分）には、樹脂封止体４０１の樹脂が入り込んでいる。具体的には、本実施形態では、開口部４３２は矩形状であり、開口部の内部に、凹部４２１の底部が形成されている。樹脂封止体４０１の樹脂は、凹部４２１の底部の周縁と、開口部４３２の周縁との間の空間に入り込んでいる。本実施形態によれば、第２領域Ｒ２を挟んで、２つの開口部４３１、４３２の樹脂封止体４０１の樹脂が入り込んでいるので、樹脂封止体４０１の樹脂で中間部材４０８をより確実に拘束することができる。
〔変形例３〕
　図２３は、図１７に示すチップパッケージの変形例３に係る模式的平面図である。図１７に示す実施形態では、中間部材４０８の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に、矩形状の開口部４３１が形成されていたが、図２３に示すように、中間部材４０８の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に形成した開口部４３１を、第１領域Ｒ１を両側から挟むように、延在させてもよい。
　本実施形態では、開口部４３１の延在させた部分にも、樹脂封止体４０１の樹脂が充填されている。これにより、樹脂封止体４０１の樹脂は、第１領域Ｒ１を両側から挟む位置においても、中間部材４０８をより確実に拘束することができるため、中間部材４０８のうち、流量測定素子４１１が搭載された第１領域を、より確実に拘束することができる。
〔変形例４〕
　図２４は、図１７に示すチップパッケージの変形例４に係る模式的平面図である。図１７に示す実施形態では、中間部材４０８の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に、矩形状の開口部４３１が形成されていたが、図２４に示すように、中間部材４０８の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に、中間部材４０８の周縁４０８ａから内側に凹んだ凹み部４３４を形成してもよい。本実施形態では、中間部材４０８には、対向する位置に、一対の凹み部４３４、４３４が形成されている。これにより、中間部材４０８は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の間でくびれた形状になっている。
　本実施形態では、一対の凹み部４３４、４３４に、樹脂封止体４０１の樹脂が充填されているこの場合であっても、樹脂封止体４０１の樹脂により、中間部材４０８を拘束することができるため、樹脂封止体４０１と中間部材４０８との界面からの剥離を抑えることがきる。なお、本実施形態では、凹み部４３４は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに形成したが、樹脂封止体４０１の樹脂により、中間部材４０８を拘束することができるのであれば、その位置は限定されるものではない。なお、凹み部４３４に比べて、開口部３４１の方が、平面視において、すべての方向から中間部材４０８を拘束することができる。
〔変形例５〕
　図２５は、図１７に示すチップパッケージの変形例５に係る模式的平面図である。図２６は、図２５のXXIV-XXIV線断面図である。図１７に示す実施形態では、中間部材４０８に、流量測定素子４１１およびＬＳＩ４１２が搭載されていたが、中間部材４０８は、流量測定素子４１１のみを搭載してもよい。中間部材４０８は、矩形状であり、流量測定素子４１１が搭載された第１領域Ｒ１を両側から挟むように、２つの開口部４３６、４３６が形成されている。
　本実施形態では、２つの開口部４３６、４３６にも、樹脂封止体４０１の樹脂が充填されている。これにより、樹脂封止体４０１の樹脂は、第１領域Ｒ１を両側から挟む位置において、流量測定素子４１１が搭載された第１領域Ｒ１を拘束することができる。
〔変形例６〕
　図２７は、図１９に示すチップパッケージの変形例６に係る模式的断面図である。図１９に示す実施形態では、樹脂封止体４０１の凹部４２２に、連通通路４５１に連通する貫通孔を設けたが、図２７に示すように、樹脂封止体４０１の凹部４２１に、貫通孔４２３を形成してもよい。これにより、連通通路４５１を、チップパッケージ４００の正面４０３側の外気に連通することができる。
　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。
　２０・・・物理量検出装置（流量測定装置）、４００・・・チップパッケージ、４０１・・・樹脂封止体、４１８・・・中間部材、４１１・・・流量測定素子、４１１ａ：ダイヤフラム、４１２：集積回路、４１３・・・リードフレーム、４３１、４３２、４３４：凹部、Ｒ１・・・第１領域、Ｒ２・・・第２領域

Claims (6)

  1. 　空気の流量を測定する流量測定装置であって、
    　前記流量測定装置は、チップパッケージを有しており、
    　前記チップパッケージは、
    　ダイヤフラムを有した流量測定素子と、
    　前記流量測定素子が実装されたリードフレームと、
    　前記流量測定素子と前記リードフレームとの間に配置され、前記流量測定素子と前記リードフレームとに接合された金属製の中間部材と、
    　前記ダイヤフラムが露出した状態で前記流量測定素子と前記リードフレームの一部とを封止する樹脂封止体と、を備え、
    　前記ダイヤフラムの表面と直交する方向から視た前記チップパッケージの平面視において、前記中間部材の周縁は、前記樹脂封止体で封止されており、
    　前記中間部材には、前記平面視において、前記流量測定素子が搭載された領域から外れた位置において、前記周縁から内側に凹んだ凹み部、または、前記周縁よりも内側で開口した開口部が形成されており、
    　前記凹み部または前記開口部には、前記樹脂封止体の樹脂が充填されている、流量測定装置。
  2. 　前記チップパッケージには、前記流量測定素子に電気的に接続された集積回路を備え、　前記集積回路は、前記中間部材を介して前記リードフレームに実装されている、請求項１に記載の流量測定装置。
  3. 　前記中間部材のうち、前記流量測定素子が搭載された領域を第１領域とし、前記集積回路が搭載された領域を第２領域としたときに、
    　前記第１領域と前記第２領域との間に、前記凹み部または前記開口部が形成されている、請求項２に記載の流量測定装置。
  4. 　前記中間部材には、前記開口部が形成されている、請求項１に記載の流量測定装置。
  5. 　前記中間部材は、前記流量測定素子を構成する材料の線膨張係数と、前記リードフレームを構成する材料の線膨張係数との中間の線膨張係数を有した材料からなる、請求項１に記載の流量測定装置。
  6. 　前記平面視において、前記リードフレームの周縁よりも内側に、前記中間部材が配置されている、請求項１に記載の流量測定装置。
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