热式流量计的制作方法

热式流量计的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种即使在为了在流量检测元件形成隔膜而设置有空隙的情况下，也能够抑制隔膜的变形和背面的污损所引起的计测精度的降低的热式流量计。本发明的热式流量计(300)具有：用于使从主通路(124)导入的被计测气体(30)流动的副通路；和通过与在副通路中流动的被计测气体(30)之间进行热传递来计测被计测气体(30)的流量的流量检测元件。热式流量计(300)至少具有包括流量检测元件(602)的电路封装(400)。为了在流量检测元件(602)的流量检测区域(437)形成隔膜(672)，在流量检测元件(602)的背面形成有空隙(674)，空隙(674)是减压至低于大气压的密闭空间。
【专利说明】热式流量计

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及热式流量计。

【背景技术】
[0002]计测气体的流量的热式流量计构成为具有用于计测流量的流量检测部，通过在上述流量检测部与作为计测对象的上述气体之间进行热传递，计测上述气体的流量。热式流量计计测的流量被广泛用作各种装置的重要的控制参数。热式流量计的特征在于与其它方式的流量计相比能够以相对较高的精度计测气体的流量，例如质量流量。
[0003]但是，希望进一步提高气体流量的计测精度。例如，在搭载有内燃机的车辆中，节省燃耗的需求和净化排出气体的需求非常高。为了满足这些需求，要求高精度地计测作为内燃机的主要参数的吸入空气量。计测导向内燃机的吸入空气量的热式流量计具有取入吸入空气量的一部分的副通路和在上述副通路中配置的流量检测部，上述流量检测部通过在与被计测气体之间进行热传递，计测在上述副通路中流动的被计测气体的状态，输出表示导向上述内燃机的吸入空气量的电信号。例如在日本特开2011-252796号公报(专利文献I)中公开了这样的技术。
[0004]此处，在相当于热式流量计的流量检测部的流量检测元件的流量检测区域中，配置有用于检测流量的元件(电阻)等，在与该流量检测区域对应的流量检测元件的背面形成有空隙。由此，在包括流量检测区域的部分形成较薄的隔膜，因此减少了流量检测元件的热容量，实现了热式流量计的响应的改善。例如，在国际公开公报第2002-101836号(专利文献2)中公开了这样的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2011-252796号公报
[0008]专利文献2:国际公开公报第2002-101836号


【发明内容】

[0009]发明要解决的技术问题
[0010]但是，专利文献2中记载的热式流量计在形成隔膜(隔膜)时，在其内部形成牺牲层，之后，除去牺牲层后，将在隔膜的背面形成的空隙在大气压环境下密封。但是，单纯将隔膜的背面密封的情况下，使空隙密闭时，隔膜因温度变化引起的空隙内的压强变化而变形，热式流量计的计测精度可能降低。
[0011]从而，鉴于这一点，在流量检测元件形成有隔膜的情况下，可以认为优选不将在其背面形成的空隙密封，但使该空隙为开放状态时，形成有空隙的隔膜的背面可能污损。这样的情况下，热式流量计的计测精度也可能降低。
[0012]本发明鉴于这样的技术问题而得出，其目的在于提供一种在为了在流量检测元件形成隔膜而设置有空隙的情况下，也能够抑制隔膜的变形和背面的污损所引起的计测精度的降低的热式流量计。
[0013]用于解决技术问题的技术方案
[0014]为了解决上述课题，本发明的热式流量计具有:用于使从主通路导入的被计测气体流动的副通路；和通过与在该副通路流动的被计测气体之间进行热传递来计测上述被计测气体的流量的流量检测元件，该热式流量计的特征在于:该热式流量计至少具有包括上述流量检测元件的电路封装，以在上述流量检测元件的流量检测区域形成隔膜的方式，在上述流量检测元件的背面形成有空隙，该空隙形成为减压至低于大气压的密闭空间。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明，即使在为了在流量检测元件形成隔膜而设置有空隙的情况下，因为空隙是减压至低于大气压的密闭空间，所以减少了温度变化引起的空隙内的压强的变化，能够抑制隔膜的变形。此外，空隙本身是密闭空间，因此能够防止隔膜的背面的污损。这样，能够提高热式流量计的计测精度。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1是表示在内燃机控制系统中使用本发明的热式流量计的一个实施例的系统图。
[0018]图2是表示热式流量计的外观的图，图2(A)是左侧视图，图2(B)是主视图。
[0019]图3是表示热式流量计的外观的图，图3(A)是右侧视图，图3(B)是后视图。
[0020]图4是表不热式流量计的外观的图，图4(A)是俯视图，图4(B)是仰视图。
[0021]图5是表示热式流量计的壳体的图，图5 (A)是壳体的左侧视图，图5 (B)是壳体的主视图。
[0022]图6是表示热式流量计的壳体的图，图6 (A)是壳体的右侧视图，图6 (B)是壳体的后视图。
[0023]图7是表示在副通路中配置的流路面的状态的部分放大图。
[0024]图8是表示正面罩的外观的图，图8⑷是左侧视图，图8(B)是主视图，图8 (C)是俯视图。
[0025]图9是表示背面罩304的外观的图，图9 (A)是左侧视图，图9 (B)是主视图，图9 (C)是俯视图。
[0026]图10是电路封装的外观图，图10⑷是左侧视图，图10⑶是主视图，图10(C)是后视图。
[0027]图11是搭载有流量检测部(流量检测元件)的电路封装的示意性的截面图，是沿着图10所示的C-C线的示意性的向视截面图。
[0028]图12是用于说明图11所示的流量检测元件的制造方法的示意性的立体图，图12(A)是表示使成为流量检测元件的基材彼此接合的方法的图，图12(B)是表示将通过图12(A)接合后的基材切断的方法的图，图12(C)是表示通过图12(B)得到的流量检测元件的图。
[0029]图13是表示图11所示的电路封装的另一实施例的示意性的截面图。
[0030]图14是表示图11所示的电路封装的又一实施例的示意性的立体图。
[0031]图15是表示图11所示的电路封装的又一实施例的示意性的立体图。
[0032]图16是表示图11所示的电路封装的又一实施例的示意性的立体图。
[0033]图17是表示第一树脂模塑工序后的电路封装的状态的图。
[0034]图18是表示热式流量计的制造工序的概要的图，是表示电路封装的生产工序的图。
[0035]图19是表示热式流量计的制造工序的概要的图，是表示热式流量计的生产工序的图。
[0036]图20是表示热式流量计的流量检测电路的电路图。
[0037]图21是说明流量检测电路的流量检测部的说明图。

【具体实施方式】
[0038]以下说明的用于实施发明的方式(以下记载为实施例)解决了作为实际产品所需要解决的各种技术问题，特别是解决了用作计测车辆的吸入空气量的计测装置所需要解决的各种技术问题，实现了各种效果。下述实施例解决的各种技术问题之一是上述发明要解决的技术问题栏中记载的内容，此外，下述实施例实现的各种效果之一是发明效果栏中记载的效果。对于下述实施例解决的各种技术问题，进而对于利用下述实施例实现的各种效果，在下述实施例的说明中叙述。由此，下述实施例中叙述的实施例所解决的技术问题和效果，也记载了发明要解决的技术问题栏和发明效果栏的内容以外的内容。
[0039]以下的实施例中，即使图号不同，相同的附图标记也表示相同的结构，实现相同的作用效果。对于已说明的结构，有时仅在图中标注附图标记而省略说明。
[0040]1.在内燃机控制系统中使用本发明的热式流量计的一个实施例
[0041]图1是表示在电子燃料喷射方式的内燃机控制系统中使用本发明的热式流量计的一个实施例的系统图。基于具有发动机气缸112和发动机活塞114的内燃机110的动作，吸入空气作为被计测气体30从空气滤清器122被吸入，通过作为主通路124的例如吸气体(吸气主体)、节流阀体126、吸气歧管128被导向发动机气缸112的燃烧室。用本发明的热式流量计300计测被导向上述燃烧室的吸入空气即被计测气体30的流量，基于计测出的流量从燃料喷射阀152供给燃料，使其与吸入空气即被计测气体30 —同在混合气体的状态下导向燃烧室。另外，本实施例中，燃料喷射阀152设置在内燃机的吸气口，向吸气口喷射的燃料与吸入空气即被计测气体30—同形成混合气体，通过吸入阀116被导向燃烧室燃烧从而产生机械能。
[0042]近年来，在较多的车辆中，作为在净化排气和改善燃耗方面优秀的方式，采用在内燃机的缸体盖安装燃料喷射阀152，从燃料喷射阀152对各燃烧室直接喷射燃料的方式。热式流量计300不仅能够用于图1所示的对内燃机的吸气口喷射燃料的方式，也能够同样用于对各燃烧室直接喷射燃料的方式。两种方式中包括热式流量计300的使用方法的控制参数的计测方法和包括燃料供给量和点火时间的内燃机的控制方法的基本概念大致相同，图1表不了对吸气口喷射燃料的方式作为两种方式的代表例。
[0043]导向燃烧室的燃料和空气成为燃料与空气的混合状态，因火花塞154的火花点火而爆发性地燃烧，产生机械能。燃烧后的气体从排气阀118被导向排气管，作为排出气体24从排气管向车外排出。利用开度基于加速踏板的操作而变化的节流阀132控制导向上述燃烧室的吸入空气即被计测气体30的流量。基于导向上述燃烧室的吸入空气的流量控制燃料供给量，驾驶员通过控制节流阀132的开度而控制导向上述燃烧室的吸入空气的流量，由此能够控制内燃机产生的机械能。
[0044]1.1内燃机控制系统的控制的概要
[0045]由热式流量计300计测从空气滤清器122取入并在主通路124中流动的吸入空气即被计测气体30的流量和温度，从热式流量计300向控制装置200输入表示吸入空气的流量和温度的电信号。此外，向控制装置200输入计测节流阀132的开度的节流阀角度传感器144的输出，进而为了计测内燃机的发动机活塞114、吸入阀116、排气阀118的位置、状态以及内燃机的转速，向控制装置200输入旋转角度传感器146的输出。为了根据排出气体24的状态计测燃料量与空气量的混合比的状态，向控制装置200输入氧传感器148的输出。
[0046]控制装置200基于热式流量计300的输出即吸入空气的流量和基于旋转角度传感器146的输出计测出的内燃机的转速，运算燃料喷射量和点火时间。基于这些运算结果，控制从燃料喷射阀152供给的燃料量和用火花塞154点火的点火时间。实际上，还基于由热式流量计300计测的吸气温度、节流阀角度的变化状态、发动机转速的变化状态、由氧传感器148计测出的空燃比的状态，精细地控制燃料供给量和点火时间。控制装置200进而在内燃机的空转(怠速)运转状态中，由空转空气控制阀156控制旁通节流阀132的空气量，对空转运转状态下的内燃机的转速进行控制。
[0047]1.2热式流量计的计测精度提高的重要性和热式流量计的搭载环境
[0048]内燃机的主要控制量即燃料供给量和点火时间均以热式流量计300的输出作为主要参数进行运算。从而，热式流量计300的计测精度的提高和经久变化的抑制、可靠性的提高，对于提高车辆的控制精度和确保可靠性是非常重要的。特别是近年来，与车辆节省燃耗相关的需求非常高，而且与净化排放气体相关的需求也非常高。为了满足这些需求，由热式流量计300计测的吸入空气30的流量的计测精度的提高非常重要。此外，热式流量计300维持高可靠性也是很重要的。
[0049]搭载热式流量计300的车辆在温度变化大的环境中使用，而且在风雨或雪中使用。车辆在积雪的道路上行驶的情况下，会在散布有防冻剂的道路上行驶。优选热式流量计300也考虑到对其使用环境中的温度变化、尘埃、污染物质等的对策。进而，热式流量计300设置在承受内燃机的振动的环境中。对于振动也要求维持高可靠性。
[0050]此外，热式流量计300安装在受到来自内燃机的发热的影响的吸气管中。因此内燃机的发热通过主通路124即吸气管传递至热式流量计300。热式流量计300通过与被计测气体进行热传递来计测被计测气体的流量，因此尽可能地抑制来自外部的热的影响是重要的。
[0051]车辆中搭载的热式流量计300，如以下所说明的那样，不仅解决发明要解决的技术问题栏中记载的技术问题，实现发明效果栏中记载的效果，还如以下所说明的那样，充分考虑上述各种技术问题，解决作为产品被要求解决的各种技术问题，实现各种效果。热式流量计300所解决的具体技术问题和实现的具体效果在以下的实施例的记载中说明。
[0052]2.热式流量计300的结构
[0053]2.1热式流量计300的外观结构
[0054]图2和图3、图4是表示热式流量计300的外观的图，图2 (A)是热式流量计300的左侧视图，图2(B)是主视图，图3(A)是右侧视图，图3(B)是后视图，图4(A)是俯视图，图4(B)是仰视图。热式流量计300具有壳体302和正面罩303和背面罩304。壳体302具有:用于使热式流量计300固定在作为主通路124的吸气体的凸缘312 ;具有用于进行与外部设备的电连接的外部端子306的外部连接部305 ;和用于计测流量等的计测部310。在计测部310的内部设置有用于形成副通路的副通路槽，进而，在计测部310的内部设置有电路封装400，该电路封装400具有用于计测在主通路124中流动的被计测气体30的流量的流量检测部602 (参考图20)、用于计测在主通路124中流动的被计测气体30的温度的温度检测部 452。
[0055]2.2基于热式流量计300的外观构造的效果
[0056]热式流量计300的入口 350设置在从凸缘312向主通路124的中心方向延伸的计测部310的前端侧，因此能够不是将主通路124的内壁面附近的气体取入，而是将接近离开内壁面的中央部的部分的气体导入副通路。因此，热式流量计300能够测定离开主通路124的内壁面的部分的气体的流量、温度，能够抑制热等的影响引起的计测精度的降低。在主通路124的内壁面附近，易于受到主通路124的温度的影响，成为被计测气体30的温度与气体原本的温度不同的状态，与主通路124内的主气体的平均状态不同。特别在主通路124是发动机的吸气体的情况下，受到来自发动机的热的影响，维持高温的情况较多。因此主通路124的内壁面附近的气体相比于主通路124的原本的气温高的情况较多，成为使计测精度降低的主要原因。
[0057]在主通路124的内壁面附近流体阻力较大，与主通路124的平均流速相比，流速降低。因此将主通路124的内壁面附近的气体作为被计测气体30取入副通路时，相对于主通路124的平均流速的流速降低可能引起计测误差。在图2至图4所示的热式流量计300中，在从凸缘312向主通路214的中央延伸的薄且长的计测部310的前端部设置有入口 350，因此能够减少与内壁面附近的流速降低相关的计测误差。此外，在图2至图4所示的热式流量计300中，不仅在从凸缘312向主通路124的中央延伸的计测部310的前端部设置入口350，也将副通路的出口设置在计测部310的前端部，因此能够进一步减少计测误差。
[0058]热式流量计300的计测部310形成为从凸缘312向主通路124的中心方向较长地延伸的形状，在其前端部设置有用于将吸入空气等被计测气体30的一部分导入副通路的入口 350和用于使被计测气体30从副通路返回主通路124的出口 352。计测部310形成为沿着从主通路124的外壁向中央去的轴较长地延伸的形状，如图2(A)和图3(A)所示，形成为宽度较窄的形状。即，热式流量计300的计测部310中侧面宽度较薄，正面形成为大致长方形的形状。由此，热式流量计300能够具有充分长的副通路，能够对于被计测气体30将流体阻力抑制为较小的值。因此，热式流量计300能够将流体阻力抑制为较小的值，并且高精度地计测被计测气体30的流量。
[0059]2.3温度检测部452的构造
[0060]在与设置于计测部310的前端侧的副通路相比更靠凸缘312侧的位置，如图2和图3所示，形成有向被计测气体30的流动的上游侧开口的入口 343，在入口 343的内部配置有用于计测被计测气体30的温度的温度检测部452。在设置有入口 343的计测部310的中央部，构成壳体302的计测部310内的上游侧外壁向下游侧凹陷，形成为温度检测部452从上述凹陷形状的上游侧外壁向上游侧突出的形状。此外，在上述凹陷形状的外壁的两侧部设置有正面罩303和背面罩304，上述正面罩303和背面罩304的上游侧端部形成为从上述凹陷形状的外壁向上游侧突出的形状。因此，由上述凹陷形状的外壁和其两侧的正面罩303和背面罩304形成用于导入被计测气体30的入口 343。从入口 343导入的被计测气体30与在入口 343的内部设置的温度检测部452接触，由此由温度检测部452计测温度。进而，被计测气体30沿着支承从形成为凹陷形状的壳体302的外壁向上游侧突出的温度检测部452的部分流动，从在正面罩303和背面罩304设置的正面侧出口 344和背面侧出口 345向主通路124排出。
[0061]2.4与温度检测部452相关的效果
[0062]用温度检测部452计测从沿着被计测气体30的流动的方向的上游侧流入入口 343的气体的温度，进而，该气体向支承温度检测部452的部分即温度检测部452的根部流动，从而起到使支承温度检测部452的部分的温度在接近被计测气体30的温度的方向冷却的作用。主通路124即吸气管的温度通常较高，热从凸缘312或热绝缘部315通过计测部310内的上游侧外壁向支承温度检测部452的部分传递，可能对温度的计测精度造成影响。如上所述，被计测气体30由温度检测部452计测温度后，沿着温度检测部452的支承部分流动，由此使上述支承部分冷却。从而能够抑制热从凸缘312或热绝缘部315通过计测部310内的上游侧外壁向支承温度检测部452的部分传递。
[0063]特别是在温度检测部452的支承部分，计测部310内的上游侧外壁形成为向下游侧凹陷的形状(以下使用图5和图6说明)，因此能够使计测部310内的上游侧外壁与温度检测部452之间的距离变长。在热传递距离变长的同时，由被计测气体30冷却的部分的距离变长。从而能够减少从凸缘312或热绝缘部315带来的热的影响。这些会带来计测精度的提高。上述上游侧外壁形成为向下游侧凹陷的形状(以下使用图5和图6说明)，因此以下说明的电路封装400 (参考图5和图6)的固定变得容易。
[0064]2.5计测部310的上游侧侧面和下游侧侧面的构造和效果
[0065]在构成热式流量计300的计测部310的上游侧侧面和下游侧侧面分别设置有上游侧突起317和下游侧突起318。上游侧突起317和下游侧突起318形成为相比于根部随着向前端去而变细的形状，能够降低在主通路124中流动的吸入空气30的流体阻力。在热绝缘部315与入口 343之间设置有上游侧突起317。上游侧突起317截面积较大，来自凸缘312或热绝缘部315的热传递大，但是上游侧突起317在入口 343的附近中断，进而从上游侧突起317的温度检测部452侧到温度检测部452的距离，如后所述，利用壳体302的上游侧外壁的凹陷形成为较长的形状。因此能够抑制从热绝缘部315向温度检测部452的支承部分的热传递。
[0066]此外，在凸缘312或热绝缘部315与温度检测部452之间，形成后述的端子连接部320和包含端子连接部320的空隙。因此，凸缘312或热绝缘部315与温度检测部452之间变长，在该较长的部分设置正面罩303和背面罩304，该部分起到冷却面的作用。从而能够减少主通路124的壁面的温度对温度检测部452造成的影响。此外，凸缘312或热绝缘部315与温度检测部452之间变长，从而能够使导向副通路的被计测气体30的导入部分接近主通路124的中央。能够抑制来自主通路124壁面的热传递引起的计测精度的降低。
[0067]如图2(B)和图3(B)所示，插入主通路124内的计测部310的两个侧面非常窄，而且下游侧突起318、上游侧突起317形成为减少空气阻力的相比于根部前端更窄的形状。因此，能够抑制将热式流量计300插入主通路124引起的流体阻力的增大。此外，在设置有下游侧突起318、上游侧突起317的部分，上游侧突起317、下游侧突起318形成为从正面罩
303、背面罩304的两侧部向两侧突出的形状。上游侧突起317、下游侧突起318通过树脂模塑制造，因此易于形成空气阻力小的形状，另一方面，正面罩303、背面罩304形成为具有大冷却面的形状。因此，热式流量计300具有减少空气阻力，而且易于被在主通路124中流动的被计测气体30冷却的效果。
[0068]2.6凸缘312的构造和效果
[0069]在凸缘312,在其下表面即与主通路124相对的部分,设置有多个凹陷314,减少与主通路124之间的热传递面，热式流量计300不易受到热的影响。凸缘312的螺纹孔313用于将热式流量计300固定于主通路124，在各螺纹孔313周围的与主通路124相对的面与主通路124之间形成空间，使得这些螺纹孔313周围的与主通路124相对的面从主通路124远离。通过这样做，形成为能够减少从主通路124向热式流量计300的热传递，防止由热引起的测定精度的下降的构造。进一步，上述凹陷314不仅能够起到减少热传导的效果，也起到在壳体302成形时减少构成凸缘312的树脂的收缩的影响的作用。
[0070]在凸缘312的计测部310侧设置有热绝缘部315。热式流量计300的计测部310，从设置于主通路124的安装孔插入内部，热绝缘部315与主通路124的上述安装孔的内面相对。主通路124例如是吸气体(吸气主体)，主通路124多被维持为高温。相反地，在寒冷地点起动时，认为主通路124处于极低的温度。这样的主通路124的高温或低温的状态对温度检测部452和后述的流量计测产生影响，计测精度下降。因此，在与主通路124的孔内面接近的热绝缘部315，排列设置有多个凹陷316，邻接的凹陷316间的与上述孔内面接近的热绝缘部315的宽度极薄，为凹陷316的流体的流动方向的宽度的3分之I以下。由此能够减少温度的影响。此外，热绝缘部315的部分的树脂较厚。在壳体302的树脂模塑时，在树脂从高温状态冷却到低温而固化时，产生体积收缩，产生应力而导致产生变形。通过在热绝缘部315形成凹陷316，能够使体积收缩更均匀化，减少应力集中。
[0071]热式流量计300的计测部310从设置于主通路124的安装孔插入内部，利用热式流量计300的凸缘312由螺纹件固定于主通路124。优选相对于在主通路124设置的安装孔以规定的位置关系固定热式流量计300。能够将设置于凸缘312的凹陷314用于主通路124与热式流量计300的定位。通过在主通路124形成凸部，能够形成为上述凸部和凹陷314具有嵌合关系的形状，能够将热式流量计300在正确的位置固定于主通路124。
[0072]2.7外部连接部305和凸缘312的构造和效果
[0073]图4(A)是热式流量计300的平面图。在外部连接部305的内部设置有4个的外部端子306和修正用端子307。外部端子306是用于将热式流量计300的计测结果即流量和温度输出的端子，和供给用于使热式流量计300动作的直流电力的电源端子。修正用端子307是进行生产出的热式流量计300的计测，求取关于各个热式流量计300的修正值，将修正值存储于热式流量计300内部的存储器中的端子，在之后的热式流量计300的计测动作中使用表示存储于上述存储器中的修正值的修正数据，而不用该修正用端子307。由此，在外部端子306与其它外部设备的连接中，修正用端子307形成为与外部端子306不同的形状，使得修正用端子307不会造成阻碍。在该实施例中，修正用端子307形成为比外部端子306短的形状，即使与外部端子306连接的向外部设备的连接端子插入外部连接部305，也不会对连接造成阻碍。此外，在外部连接部305的内部沿着外部端子306设置有多个凹陷308，这些凹陷308用于在凸缘312的材料即树脂的冷却固化时减少由树脂收缩导致的应力集中。
[0074]除了在热式流量计300的计测动作中使用的外部端子306，还设置修正用端子307，由此能够在热式流量计300出厂前分别进行特性计测，计测产品的偏差，将用于减少偏差的修正值存储于热式流量计300内部的存储器。上述修正值的设定工序之后，修正用端子307被形成为与外部端子306不同的形状，使得修正用端子307不会对外部端子306与外部设备的连接造成阻碍。像这样，热式流量计300在出厂前能够分别减少偏差，达到计测精度的提闻。
[0075]3.壳体302的整体构造及其效果
[0076]3.1副通路和流量检测部的构造和效果
[0077]在图5和图6中表示从热式流量计300取下正面罩303和背面罩304的壳体302的状态。图5 (A)是壳体302的左侧视图，图5 (B)是壳体302的主视图，图6 (A)是壳体302的右侧视图，图6(B)是壳体302的后视图。壳体302形成为计测部310从凸缘312向主通路124的中心方向延伸的构造，在其前端侧设置有用于形成副通路的副通路槽。在该实施例中在壳体302的正背两面设置有副通路槽，在图5(B)中表示正面侧副通路槽332，在图6(B)中表示背面侧副通路槽334。用于形成副通路的入口 350的入口槽351和用于形成出口 352的出口槽353设置在壳体302的前端部，因此能够将离开主通路124的内壁面的部分的气体，换言之，能够将在接近主通路124的中央部分的部分流动的气体，作为被计测气体30从入口 350导入。在主通路124的内壁面附近流动的气体，受到主通路124的壁面温度的影响，多会具有与吸入空气等的在主通路124流动的气体的平均温度不同的温度。此夕卜，在主通路124的内壁面附近流动的气体，多会表现出比在主通路124流动气体的平均流速慢的流速。实施例的热式流量计300不易受到这样的影响，因此能够抑制计测精度的下降。
[0078]由上述正面侧副通路槽332、背面侧副通路槽334形成的副通路通过外壁凹陷部366、上游侧外壁335、下游侧外壁336与热绝缘部315连接。此外，在上游侧外壁335设置有上游侧突起317，在下游侧外壁336设置有下游侧突起318。根据这样的构造，热式流量计300在凸缘312固定于主通路124，由此具有电路封装400的计测部310维持高可靠性地固定于主通路124。
[0079]在该实施例中采用下述构造:在壳体302设置有用于形成副通路的副通路槽，将罩覆盖壳体302的正面和背面，由此利用副通路槽和罩形成副通路。通过采用这样的构造，能够在壳体302的树脂模塑工序中作为壳体302的一部分成形所有的副通路槽。此外，在壳体302成形时在壳体302的两面设置模具，因此通过使用该两个模具，能够将正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334这两方作为壳体302的一部分全部成形。在壳体302的两面设置正面罩303和背面罩304，由此能够形成壳体302的两面的副通路。通过利用模具在壳体302的两面形成正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334，能够以高精度成形副通路。而且能够提闻生广率。
[0080]在图6(B)中在主通路124流动的被计测气体30的一部分从形成入口 350的入口槽351被导入背面侧副通路槽334内，在背面侧副通路槽334内流动。背面侧副通路槽334形成为随着前进而变深的形状，随着沿槽流动，被计测气体30逐渐向正面侧的方向移动。特别是背面侧副通路槽334在电路封装400的上游部342设置有急剧变深的陡倾斜部347，质量小的空气的一部分沿着陡倾斜部347移动，通过电路封装400的上游部342向图5(B)中记载的计测用流路面430流动。另一方面，质量大的异物因惯性力而不易进行急剧的路线(前进路线)变更，因此在图6 (B)所示的计测用流路面背面431移动。之后通过电路封装400的下游部341，向图5(B)中记载的计测用流路面430流动。
[0081]使用图7说明热传递面露出部436附近的被计测气体30的流动。在图5(B)中记载的正面侧副通路槽332中，从上述电路封装400的上游部342向正面侧副通路槽332侧移动的被计测气体30即空气，沿着计测用流路面430流动，经由在计测用流路面430设置的热传递面露出部436在与用于计测流量的流量检测部602之间进行热传递，从而进行流量的计测。通过计测用流路面430后的被计测气体30和从电路封装400的下游部341流向正面侧副通路槽332的空气一同沿着正面侧副通路槽332流动，从用于形成出口 352的出口槽353向主通路124排出。
[0082]混入被计测气体30中的杂质等的质量大的物质的惯性力大，难以沿着槽的深度急剧变深的图6(B)所示的陡倾斜部347的部分的表面，向槽的进深方向急剧地改变路线。因此，质量大的异物在计测用流路面背面431移动，能够抑制异物通过热传递面露出部436的附近。在该实施例中采用气体以外的质量大的异物较多通过计测用流路面430的背面即计测用流路面背面431的结构，因此，能够减少由油、碳、杂质等的异物造成的污染的影响，能够抑制计测精度的下降。即，具有沿着横穿主通路124的流动轴(与主通路124的流动轴交叉)的轴使被计测气体30的路线急剧变化的形状，因此能够减少混入被计测气体30的异物的影响。
[0083]在该实施例中，由背面侧副通路槽334构成的流路在描绘出曲线的同时从壳体302的前端部向凸缘方向去，在最靠凸缘侧的位置，在副通路中流动的气体相对于主通路124的流动成为反方向的流动，在该反方向的流动的部分，一侧即背面侧的副通路与在另一侧即正面侧形成的副通路连接。通过采用这样的结构，电路封装400的热传递面露出部436向副通路的固定变得容易，而且容易将被计测气体30导入至接近主通路124的中央部的位置。
[0084]在该实施例中，采用在用于计测流量的计测用流路面430的流动方向的前后，贯通背面侧副通路槽334和正面侧副通路槽332的结构，并且电路封装400的前端部不是被壳体302支承的结构，而采用具有空洞部382，电路封装400的上游部342的空间和电路封装400的下游部341的空间连接的结构。作为将该电路封装400的上游部342和电路封装400的下游部341贯通的结构，以被计测气体30从在壳体302的一面形成的背面侧副通路槽334向在壳体302的另一面形成的正面侧副通路槽332移动的形状形成副通路。通过采用这样的结构，能够由一次树脂模塑工序在壳体302的两面形成副通路槽，而且能够一起形成连接两面的副通路槽的构造。
[0085]在壳体302成形时，通过将形成于电路封装400的计测用流路面430的两侧以成形模具夹持，能够形成贯通电路封装400的上游部342和电路封装400的下游部341的结构，而且，能够在壳体302的树脂模塑成形的同时，将电路封装400安装于壳体302。通过像这样在壳体302的成形模具中插入电路封装400而成形，能够相对于副通路高精度地安装电路封装400和热传递面露出部436。
[0086]在该实施例中，采用贯通该电路封装400的上游部342和电路封装400的下游部341的结构。但是，通过采用贯通电路封装400的上游部342和下游部341中任一方的结构，也能够以一次树脂模塑工序形成连接背面侧副通路槽334和正面侧副通路槽332的副通路形状。
[0087]另外，在背面侧副通路槽334的两侧设置背面侧副通路内周壁392和背面侧副通路外周壁391，这些背面侧副通路内周壁392和背面侧副通路外周壁391各自的高度方向的前端部和背面罩304的内侧面紧贴，由此形成壳体302的背面侧副通路。此外，在正面侧副通路槽332的两侧设置正面侧副通路内周壁393和正面侧副通路外周壁394，这些正面侧副通路内周壁393和正面侧副通路外周壁394的高度方向的前端部和正面罩303的内侧面紧贴，由此成形壳体302的正面侧副通路。
[0088]在该实施例中，分成计测用流路面430和其背面这两方使被计测气体30流动，在一侧设置有计测流量的热传递面露出部436，但也可以不将被计测气体30分至两个通路，仅通过计测用流路面430的正面侧。通过相对于主通路124的流动方向的第一轴，以沿着横穿该第一轴的方向的第二轴的方式弯曲副通路，能够使混入被计测气体30的异物，偏向第二轴的弯曲较小的一侧，通过在第二轴的弯曲较大的一方设置计测用流路面430和热传递面露出部436，能够减少异物的影响。
[0089]此外，在该实施例中，在正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334的连接部分设置有计测用流路面430和热传递面露出部436。但是，也可以不在正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334的连接部分设置，而在正面侧副通路槽332或背面侧副通路槽334设置。
[0090]在设置于计测用流路面430的用于计测流量的热传递面露出部436的部分形成有节流(缩细)形状(以下使用图7进行说明)，由于该节流部的效果，流速变快，计测精度提高。此外，即使假设在热传递面露出部436的上游侧在气体的流动中产生涡流，也能够利用上述节流部去除或减少润流，提高计测精度。
[0091]在图5和图6中，上游侧外壁335在温度检测部452的根部具有形成为向下游侧凹陷的形状的外壁凹陷部366。利用该外壁凹陷部366，温度检测部452与外壁凹陷部366之间的距离变长，能够减少经由上游侧外壁335传递来的热的影响。
[0092]此外，通过由固定部372包围电路封装400来固定电路封装400，但通过利用外壁凹陷部366进一步固定电路封装400，能够增大固定电路封装400的力量。固定部372在沿着被计测气体30的流动轴的方向包围电路封装400。另一方面，外壁凹陷部366在横穿被计测气体30的流动轴的方向包围电路封装400。即，以包围的方向与固定部372不同的方式包围电路封装400。在两个不同的方向包围电路封装400，因此固定力增大。外壁凹陷部366是上游侧外壁335的一部分，但为了增大固定力，也可以代替上游侧外壁335而由下游侧外壁336，在与固定部372不同的方向包围电路封装400。例如，也可以由下游侧外壁336包围电路封装400的板部，或者，在下游侧外壁336设置向上游方向凹陷的凹陷部或者向上游方向突出的突出部来包围电路封装400。在上游侧外壁335设置外壁凹陷部366来包围电路封装400是因为，除了进行电路封装400的固定之外，还具有使温度检测部452与上游侧外壁335之间的热阻增大的作用。
[0093]在温度检测部452的根部设置外壁凹陷部366，由此能够减少从凸缘312或者热绝缘部315经由上游侧外壁335传递来的热的影响。进而，设置有由上游侧突起317与温度检测部452之间的切口形成的测温用凹陷368。利用该测温用凹陷368能够减少经由上游侦U突起317向温度检测部452的热传递。由此提高温度检测部452的检测精度。特别是上游侧突起317的截面积大，因此热传递容易，阻止热传递的测温用凹陷368的作用很重要。
[0094]3.2副通路的流量检测部的构造和效果
[0095]图7是表示电路封装400的计测用流路面430配置在副通路槽的内部的状态的部分放大图，图6是A-A截面图。另外，该图是概念图，与图5和图6所示的详细形状相比，图7中进行了细部的省略和简化，细部存在少许变形。图7的左部分是背面侧副通路槽334的终端部，右侧部分是正面侧副通路槽332的始端部分。图7中虽然没有明确记载，但在具有计测用流路面430的电路封装400的左右两侧设置有贯通部，在具有计测用流路面430的电路封装400的左右两侧，背面侧副通路槽334和正面侧副通路槽332相连接。
[0096]从入口 350导入、在由背面侧副通路槽334构成的背面侧副通路流动的被计测气体30，从图7的左侧被引导，被计测气体30的一部分经由电路封装400的上游部342的贯通部，在由电路封装400的计测用流路面430的正面和设置于正面罩303的突起部356形成的流路386流动，其它的被计测气体30在由计测用流路面背面431和背面罩304形成的流路387流动。之后，在流路387流动的被计测气体30经由电路封装400的下游部341的贯通部向正面侧副通路槽332移动，与在流路386流动的被计测气体30合流，在正面侧副通路槽332流动，从出口 352向主通路124排出。
[0097]以从背面侧副通路槽334经由电路封装400的上游部342的贯通部导向流路386的被计测气体30，比导向流路387的流路弯曲更大的方式，形成副通路槽，因此，包含于被计测气体30的杂质等的质量大的物质聚集于弯曲较小的流路387。因此，异物几乎不会向流路386流入。
[0098]在流路386形成下述构造:与正面侧副通路槽332的最前端部相连地，设置于正面罩303的突起部356向计测用流路面430逐渐突出，由此形成节流部。在流路386的节流部的一侧配置计测用流路面430，在计测用流路面430设置有用于在流量检测部602与被计测气体30之间进行热传递的热传递面露出部436。为了高精度地进行流量检测部602的计测，优选在热传递面露出部436的部分，被计测气体30为涡流较少的层流。此外，流速较快时，计测精度得到提高。因此，与计测用流路面430相对地设置于正面罩303的突起部356向计测用流路面430平滑突出，由此形成节流部。该节流部起到使被计测气体30的涡流减少，使其接近层流的作用。而且，节流部分的流速变快，在该节流部分配置有用于计测流量的热传递面露出部436，因此，流量的计测精度提高。
[0099]以与设置于计测用流路面430的热传递面露出部436相对的方式使突起部356向副通路槽内突出，由此形成节流部，从而能够提高计测精度。用于形成节流部的突起部356，在与设置于计测用流路面430的热传递面露出部436相对的罩设置。图7中与设置于计测用流路面430的热传递面露出部436相对的罩为正面罩303，因此在正面罩303设置有突起部356，但只要是在正面罩303或背面罩304中的与设置于计测用流路面430的热传递面露出部436相对的罩设置即可。根据电路封装400中的设置计测用流路面430和热传递面露出部436的面是哪一个，与热传递面露出部436相对的罩是哪一个会相应改变。
[0100]在图5和图6中，在设置于计测用流路面430的热传递面露出部436的背面即计测用流路面背面431，会残留在电路封装400的树脂模塑工序中使用的模具的按压印迹442。如后文中用图11所述的那样，在本实施方式的情况下，该模具的按压印迹442在与搭载流量检测部(流量检测元件)602的区域对应的基板背面的位置，以基板背面的区域露出的方式形成。此外，如后所述，由树脂模塑成形电路封装400时，流量检测部602所具有的半导体隔膜的保护是很重要的。因此热传递面露出部436的背面的按压很重要。此外使覆盖电路封装400的树脂不流入热传递面露出部436是重要的。出于这样的观点，用模具包围包括热传递面露出部436的计测用流路面430，而且用其它模具按压热传递面露出部436的背面，阻止树脂流入。电路封装400通过传递模塑制造得到，因此树脂的压力较高，从热传递面露出部436的背面压紧是很重要的。
[0101]3.3正面罩303和背面罩304的形状和效果
[0102]图8是表示正面罩303的外观的图，图8 (A)是左侧视图，图8 (B)是主视图，图8 (C)是俯视图。图9是表不背面罩304的外观的图，图9 (A)是左侧视图，图9(B)是主视图，图9(C)是俯视图。图8和图9中，正面罩303、背面罩304用于覆盖壳体302的副通路槽，由此形成副通路。此外，具有突起部356，用于在流路中设置节流部。因此优选成形精度高。正面罩303、背面罩304通过在模具中注入热可塑性树脂的树脂模塑工序制作，因此能够以高成形精度制作出来。此外，在正面罩303和背面罩304形成有突起部380和突起部381，在嵌合壳体302时，成为填充图5(B)和图6(B)中表示的电路封装400的前端侧的空洞部382的间隙并且同时覆盖电路封装400的前端部的结构。
[0103]在图8和图9中所示的正面罩303、背面罩304，形成有正面保护保护部322和背面保护部325。如图2和图3所示，在入口 343的正面侧侧面配置有在正面罩303设置的正面保护部322，此外在入口 343的背面侧侧面配置有在背面罩304设置的背面保护部325。在入口 343内部配置的温度检测部452被正面保护部322和背面保护部325保护，能够防止在生产中和向车辆搭载时由于温度检测部452发生碰撞等而导致的温度检测部452的机械损伤。
[0104]在正面罩303的内侧面设置突起部356，如图7的例子所示，突起部356与计测用流路面430相对配置，形成为在沿副通路的流路的轴的方向上较长地延伸的形状。突起部356的截面形状可以如图8 (C)所示以突起部的顶点为边界向下游侧倾斜。利用计测用流路面430和突起部356在上述流路386形成节流部，起到减少在被计测气体30产生的涡流，使其产生层流的作用。在该实施例中，将具有节流部分的副通路分为槽的部分和覆盖槽而形成具有节流部的流路的盖的部分，由用于形成壳体302的第二树脂模塑工序制作槽的部分，接着以其它树脂模塑工序形成具有突起部356的正面罩303，将正面罩303作为槽的盖而覆盖槽，由此形成副通路。在形成壳体302的第二树脂模塑工序中，也进行具有计测用流路面430的电路封装400向壳体302的固定。像这样由树脂模塑工序进行形状复杂的槽的成形，将用于形成节流部的突起部356设置于正面罩303，由此能够以高精度形成图7所示的流路386。此外，能够以高精度维持槽和计测用流路面430、热传递面露出部436的配置关系，因此能够减少在量产品中的偏差。结果能够得到高计测结果。而且生产率也得到提闻。
[0105]利用背面罩304和计测用流路面背面431进行的流路387的成形也是同样。分为流路387的槽部分和盖部分，由形成壳体302的第二树脂模塑工序制作槽部分，由背面罩304覆盖槽，由此形成流路387。通过像这样形成流路387，能够以高精度形成流路387，也能够提高生产率。
[0106]3.4电路封装400的利用壳体302的固定构造和效果
[0107]接着再次参照图5和图6，说明电路封装400向壳体302的通过树脂模塑工序进行的固定。以在形成副通路的副通路槽的规定位置，例如在图5和图6所示的实施例中，在正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334的连接部分，配置在电路封装400的正面形成的计测用流路面430的方式，电路封装400配置固定于壳体302。将电路封装400通过树脂模塑埋设固定于壳体302的部分，作为用于将电路封装400埋设固定于壳体302的固定部372设置在比副通路槽稍靠凸缘312侧的位置。固定部372以覆盖通过第一树脂模塑工序成形的电路封装400的外周的方式进行埋设。
[0108]如图5(B)所示，电路封装400由固定部372固定。固定部372由与正面罩303相接的高度的面和薄壁部376包围电路封装400。通过使覆盖376的部位的树脂的厚度较薄，具有能够缓和成形固定部372时树脂在温度冷却时的收缩，并且能够减少施加于电路封装400的应力的集中的效果。如图6(B)所示，电路封装400的背面侧也采用上述形状时，能够得到更好的效果。
[0109]此外，不是将电路封装400的整面由成形壳体302的树脂覆盖，而是在固定部372的凸缘312侧，设置有电路封装400的外壁露出的部分。在该图5和图6的实施例中，相比于电路封装400的外周面中的被壳体302的树脂包覆的部分的面积，没有被壳体302的树脂包覆而从壳体302的树脂露出的面积更大。此外，电路封装400的计测用流路面430的部分也从形成壳体302的树脂露出。
[0110]通过使带状地遍及全周地覆盖电路封装400的外壁的固定部372的一部分较薄，在用于形成壳体302的第二树脂模塑工序中，能够减少以包围电路封装400的周围的方式使固定部372固化的过程中的体积收缩引起的过度应力集中。过度的应力集中可能对电路封装400造成不良影响。
[0111]此外，使电路封装400的外周面中的被壳体302的树脂包覆的部分的面积较少，为了以较少的面积更牢固地固定电路封装400，优选提高固定部372与电路封装400的外壁的紧贴性。在为了成形壳体302而使用热可塑性树脂的情况下，在热可塑性树脂的粘性低的状态下，会进入电路封装400的外壁的细小凹凸，优选在进入上述外壁的细小凹凸的状态下固化热可塑性树脂。在成形壳体302的树脂模塑工序中，优选将热可塑性树脂的入口设置在固定部372或其附近。热可塑性树脂基于温度的下降而粘性增大从而固化。由此，通过将高温状态的热可塑性树脂从固定部372或其附近流入，能够使粘性低的状态的热可塑性树脂与电路封装400的外壁紧贴而固化。由此，能够抑制热可塑性树脂的温度下降，延长低粘性状态，提高电路封装400和固定部372的紧贴性。
[0112]通过使电路封装400的外壁面粗糖，能够提闻电路封装400和固定部372的紧贴性。作为使电路封装400的外壁面粗糙的方法，有在以第一树脂模塑工序成形电路封装400之后，例如以梨皮面处理等处理方法，在电路封装400的表面形成细小的凹凸的粗化方法。作为对电路封装400的表面施以细小的凹凸加工的粗化方法，例如能够通过喷砂进行粗化。进而能够利用激光加工进行粗化。
[0113]此外，作为其它的粗化方法，在使用于第一树脂模塑工序的模具的内面贴附带有凹凸的片，将树脂压入将片设置于表面的模具。像这样，也能够在电路封装400的表面形成细小的凹凸而粗化。进一步，能够在成形电路封装400的模具的内部预先形成凹凸，从而使电路封装400的表面粗化。进行这样的粗化的电路封装400的表面部分，至少是设置固定部372的部分。进而，通过将设置外壁凹陷部366的电路封装400的表面部分粗化，能够进一步增强紧贴度。
[0114]此外，槽的深度，在利用上述片对电路封装400的表面进行凹凸加工的情况下依赖于上述片的厚度。当使上述片的厚度较厚时，第一树脂模塑工序中的模塑变得困难，因此上述片的厚度存在极限，当上述片的厚度较薄时，在上述片预先设置的凹凸的深度存在极限。因此，在使用上述片的情况下，优选凹凸的底与顶点之间即凹凸的深度为ΙΟμπι以上20 μ m以下。采用少于10 μ m的深度时，紧贴的效果小。采用大于20 μ m的深度时，从上述片的厚度考虑难以实现。
[0115]在上述片以外的粗化方法的情况下，出于在成形电路封装400的第一树脂模塑工序中的树脂的厚度优选为2mm以下的理由，凹凸的底与顶点之间的凹凸的深度不易为Imm以上。概念上来说，当电路封装400的表面的凹凸的底与顶点之间的凹凸的深度较大时，覆盖电路封装400的树脂与形成壳体302的树脂之间的紧贴度增加，但根据上述理由，凹凸的底与顶点之间即凹凸的深度优选为Imm以下。S卩，优选通过将ΙΟμπι以上且Imm以下的范围的凹凸设置在电路封装400的表面，来增加覆盖电路封装400的树脂与形成壳体302的树脂之间的紧贴度。
[0116]成形电路封装400的热固化性树脂和成形具有固定部372的壳体302的热可塑性树脂中，热膨胀系数存在差异，希望基于该热膨胀系数差而产生的过度的应力不会施加于电路封装400。
[0117]进一步，使包围电路封装400的外周的固定部372的形状为带状，使带的宽度较窄，由此能够减少施加于电路封装400的由热膨胀系数差引起的应力。优选使固定部372的带的宽度为1mm以下,优选为8mm以下。在本实施例中，不仅由固定部372固定电路封装400，也由壳体302的上游侧外壁335的一部分即外壁凹陷部366包围电路封装400，从而固定电路封装400，因此能够使固定部372的带的宽度更小。例如只要为3mm以上的宽度就能够固定电路封装400。
[0118]在电路封装400的表面，为了实现减少由热膨胀系数差引起的应力等的目的，设置由成形壳体302的树脂覆盖的部分和没有覆盖而露出的部分。将这些电路封装400的表面从壳体302的树脂露出的部分设置多个，其中的一个是前面说明的具有热传递面露出部436的计测用流路面430，此外，在比固定部372更靠凸缘312侧的部分设置有露出的部分。进而形成外壁凹陷部366，使比该外壁凹陷部366更靠上游侧的部分露出，使该露出部为支承温度检测部452的支承部。电路封装400的外表面的比固定部372更靠凸缘312侧的部分，在其外周，特别是从电路封装400的下游侧到与凸缘312相对的一侧，进而到接近电路封装400的端子的部分的上游侧，以围绕电路封装400的方式形成有空隙。像这样在电路封装400的表面露出的部分的周围形成有空隙，由此能够减少从主通路124经由凸缘312向电路封装400传递的热量，抑制由热的影响导致的计测精度的下降。
[0119]在电路封装400与凸缘312之间形成空隙，该空隙部分作为端子连接部320起作用。在该端子连接部320，电路封装400的连接端子412和外部端子306的位于壳体302侧的外部端子内端361分别通过点熔接或激光熔接等电连接。端子连接部320的空隙如上所述达到抑制从壳体302向电路封装400的热传递的效果，并且作为能够使用于电路封装400的连接端子412和外部端子306的外部端子内端361的连接作业的空间得到确保。
[0120]3.5通过第二树脂模塑工序进行的壳体302的成形和效果
[0121]在上述图5和图6所示的壳体302中，通过第一树脂模塑工序制造具有流量检测部602、处理部604的电路封装400，接着，由第二树脂模塑工序制造具有形成流动被计测气体30的副通路的例如正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334的壳体302。在该第二树脂模塑工序，将上述电路封装400内置于壳体302的树脂内，利用树脂模塑固定于壳体302内。通过这样做，能够以极高的精度维持用于使流量检测部602与被计测气体30之间进行热传递而计测流量的热传递面露出部436与副通路例如正面侧副通路槽332、背面侧副通路槽334的形状的关系，例如位置关系、方向的关系。能够将在每个电路封装400产生的误差或偏差抑制为非常小的值。结果能够大幅改善电路封装400的计测精度。例如与现有的使用粘接剂进行固定的方式相比，能够将计测精度提高2倍以上。热式流量计300多是通过量产而生产得到，在此进行严格的计测同时由粘接剂进行粘接的方法中，计测精度的提高存在极限。但是，通过像本实施例这样由第一树脂模塑工序制造电路封装400，之后由形成流动被计测气体30的副通路的第二树脂模塑工序形成副通路，同时固定电路封装400和上述副通路，能够大幅减少计测精度的偏差，能够大幅提高各热式流量计300的计测精度。不仅在图5和图6所示的实施例中是这样,在图7所示的实施例中也是同样的。
[0122]例如进一步以图5和图6所不的实施例进彳丁说明，能够以正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334与热传递面露出部436之间的关系成为规定的关系的方式以高精度将电路封装400固定于壳体302。通过这样做，在量产的热式流量计300中，能够分别以非常高的精度得到各电路封装400的热传递面露出部436与副通路的位置关系、形状等的关系。能够以非常高的精度形成固定电路封装400的热传递面露出部436的副通路槽，例如正面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334，因此，为了由该副通路槽形成副通路，由正面罩303和背面罩304覆盖壳体302的两面的操作是必要的。该操作非常简单，是导致计测精度下降的因素较少的操作工序。此外，正面罩303和背面罩304由成形精度高的树脂模塑工序生产。由此，能够高精度地完成以与电路封装400的热传递面露出部436为规定关系的方式设置的副通路。通过采用该方法，在提高计测精度之外，还能够得到高生产率。
[0123]与此不同，在现有技术中，通过制造副通路，接着在副通路上由粘接剂粘接计测部来生产热式流量计。这样的使用粘接剂的方法中，粘接剂的厚度的偏差大，而且粘接位置和粘接角度在每个产品中都不同。因此在提高计测精度方面存在极限。进而，在由量产工艺进行这些操作时，计测精度的提高变得非常难。
[0124]在本发明的实施例中，首先，由第一树脂模塑生产具有流量检测部602的电路封装400，接着由树脂模塑固定电路封装400，并且同时将由上述树脂模塑成形副通路的副通路槽由第二树脂模塑成形。通过这样做，能够形成副通路槽的形状，并且在上述副通路槽以极高的精度固定流量检测部602。
[0125]将与流量计测有关的部分，例如流量检测部602的热传递面露出部436、安装有热传递面露出部436的计测用流路面430，形成在电路封装400的正面。之后，使计测用流路面430和热传递面露出部436从成形壳体302的树脂露出。即，使得热传递面露出部436和热传递面露出部436周边的计测用流路面430不被形成壳体302的树脂覆盖。将通过电路封装400的树脂模塑而成形的计测用流路面430和热传递面露出部436、或温度检测部452，保持原样地也在壳体302的树脂模塑之后使用，在热式流量计300的流量计测和温度计测中使用。通过这样做能够提高计测精度。
[0126]在本发明的实施例中，通过将电路封装400与壳体302 —体成形，在具有副通路的壳体302固定电路封装400，因此能够以较少的固定面积将电路封装400固定于壳体302。即，能够使不与壳体302接触的电路封装400的表面积较多。上述不与壳体302接触的电路封装400的表面，例如从空隙露出。吸气管的热传递至壳体302，从壳体302传递至电路封装400。即使不是由壳体302包覆电路封装400的整面或大部分，而是使得壳体302与电路封装400的接触面积较小，也能够维持高精度和高可靠性地将电路封装400固定于壳体302。因此，能够将从壳体302向电路封装400的热传递抑制得较低，能够抑制计测精度的下降。
[0127]在图5和图6所示的实施例中，能够使电路封装400的露出面的面积A与被壳体302的成形用模塑材料覆盖的面积B同等，或者使面积A比面积B大。在实施例中，面积A大于面积B。通过这样做，能够抑制从壳体302向电路封装400的热传递。此外，能够减少由成形电路封装400的热固化性树脂的热膨胀系数与成形壳体302的热可塑性树脂的膨胀系数的差引起的应力。
[0128]4.电路封装400的外观
[0129]4.1具有热传递面露出部436的计测用流路面430的成形
[0130]在图10中表示由第一树脂模塑工序形成的电路封装400的外观。另外，在电路封装400的外观上记载的斜线部分表示的是，在由第一树脂模塑工序制造电路封装400之后，由第二树脂模塑工序形成壳体302时，电路封装400被在第二树脂模塑工序中使用的树脂覆盖的固定面432。图10(A)是电路封装400的左侧视图，图10(B)是电路封装400的主视图，图10(C)是电路封装400的后视图。电路封装400内置于后述的流量检测部602、处理部604中，由热固化性树脂对它们进行模塑而一体成形。
[0131]在图10(B)所示的电路封装400的正面，作为用于流动被计测气体30的面起作用的计测用流路面430形成为在被计测气体30的流动方向上较长地延伸的形状。在该实施例中，计测用流路面430形成为在被计测气体30的流动方向上较长地延伸的长方形。该计测用流路面430如图10(A)所示，形成得比其它部分薄，在其一部分设置有热传递面露出部436。内置的流量检测部602经由热传递面露出部436与被计测气体30进行热传递，计测被计测气体30的状态例如被计测气体30的流速，输出表示流过主通路124的流量的电信号。
[0132]为了使内置的流量检测部602(参照图24)以高精度计测被计测气体30的状态，优选流过热传递面露出部436的附近的气体为层流，乱流较少。因此，优选热传递面露出部436的流路侧面与引导气体的计测用流路面430的面不存在阶差(高度差)。通过采用这样的结构，能够在高精度地保持流量计测精度的同时，抑制对流量检测部602作用不均等的应力和变形。另外，如果上述阶差是不会影响流量计测精度的程度的阶差则也可以设置有该阶差。
[0133]在具有热传递面露出部436的计测用流路面430的背面，如图10(C)所示，残留有在电路封装400的树脂模塑成形时支承内部基板或板的模具的按压所形成的按压印迹442。热传递面露出部436是用于在与被计测气体30之间进行热的交换的部位，为了正确地计测被计测气体30的状态，希望流量检测部602与被计测气体30之间的热传递良好地进行。因此，必须避免热传递面露出部436的部分被第一树脂模塑工序中的树脂覆盖。将模具抵接于热传递面露出部436和作为其背面的计测用流路面背面431这两面，利用该模具防止树脂向热传递面露出部436流入。在热传递面露出部436的背面形成凹部形状的按压印迹442。该部分优选接近构成流量检测部602等的元件地配置，将这些元件的热尽可能地向外部散热。形成的凹部中，树脂的影响小，达到易于散热的效果。在本实施例中，该模具的按压印迹442，在与搭载有流量检测部(流量检测元件)602的区域对应的基板背面的位置，以基板背面的区域露出的方式形成。
[0134]在由半导体元件构成的流量检测部(流量检测元件)602中，形成有相当于热传递面露出部436的半导体隔膜，半导体隔膜能够通过在流量检测元件602的背面形成空隙而得到。此外，如后所述，在实施例中，半导体隔膜背面的空隙是密闭的密闭空间。
[0135]4.2温度检测部452和突出部424的成形和效果
[0136]设置于电路封装400的温度检测部452，也设置于为了支承温度检测部452而向被计测气体30的上游方向延伸的突出部424的前端，具有检测被计测气体30的温度的功能。为了高精度地检测被计测气体30的温度，希望尽可能地减少与被计测气体30以外部分的热传递。支承温度检测部452的突出部424形成为与其根部相比，其前端部分较细的形状，在其前端部分设置有温度检测部452。通过采用这样的形状，能够减少来自突出部424的根部的热对温度检测部452的影响。
[0137]此外，在由温度检测部452检测被计测气体30的温度之后，被计测气体30沿突出部424流动，实现使突出部424的温度接近被计测气体30的温度的作用。由此，能够抑制突出部424的根部的温度对温度检测部452造成的影响。特别是在该实施例中，设置有温度检测部452的突出部424的附近较细，随着向突出部424的根部去而逐渐变粗。因此，被计测气体30沿着该突出部424的形状流动，高效地冷却突出部424。
[0138]在突出部424的根部，斜线部是在第二树脂模塑工序中由形成壳体302的树脂覆盖的固定面432。在突出部424的根部的斜线部设置有凹陷。这表示设置有没有被壳体302的树脂覆盖的凹陷形状的部分。通过像这样形成突出部424的根部的不被壳体302的树脂覆盖的凹陷形状的部分，突出部424更容易由被计测气体30冷却。
[0139]4.3电路封装400的端子
[0140]在电路封装400中，为了进行用于使内置的流量检测部602、处理部604动作的电力供给，和流量的计测值、温度的计测值的输出，设置有连接端子412。进一步，为了进行电路封装400是否正确动作、电路部件和其连接是否发生异常的检查，设置有端子414。在该实施例中，由第一树脂模塑工序形成流量检测部602、处理部604，使用热固化性树脂通过传递模塑形成电路封装400。通过进行传递模塑成形，能够提高电路封装400的尺寸精度，在传递模塑工序中，向内置流量检测部602、处理部604的密闭的模具的内部压入加压后的高温的树脂，因此优选对制作出来的电路封装400，检查流量检测部602、处理部604和它们的配线关系是否存在损伤。在该实施例中，设置用于进行检查的端子414，对生产出的各电路封装400实施各种检查。检查用的端子414在计测时不使用，因此如上所述，端子414不与外部端子内端361连接。另外，在各连接端子412，为了增加机械弹力，设置有弯曲部416。通过使各连接端子412具有机械弹力，能够吸收由第一树脂模塑工序的树脂与第二树脂模塑工序的树脂的热膨胀系数的差别导致产生的应力。即，各连接端子412受到第一树脂模塑工序的热膨胀的影响，而且，与各连接端子412连接的外部端子内端361受到第二树脂模塑工序的树脂的影响。能够吸收由这些树脂的不同所引起的应力。
[0141]4.4由第二树脂模塑工序进行的电路封装400的固定和其效果
[0142]在图10中斜线的部分表示的是，在第二树脂模塑工序中，为了在壳体302固定电路封装400，由第二树脂模塑工序中使用的热可塑性树脂覆盖电路封装400的固定面432。如使用图5和图6说明的那样，以高精度维持计测用流路面430和设置于计测用流路面430的热传递面露出部436与副通路的形状的关系使其成为规定的关系是很重要的。在第二树脂模塑工序中，在形成副通路的同时，使电路封装400固定于形成副通路的壳体302，因此能够以极高的精度维持上述副通路与计测用流路面430和热传递面露出部436的关系。即，因为在第二树脂模塑工序中将电路封装400固定于壳体302，所以能够在用于形成具有副通路的壳体302的模具内，高精度地定位并固定电路封装400。通过向该模具内注入高温的热塑性树脂，高精度地形成副通路，并且高精度地固定电路封装400。
[0143]在该实施例中，不是将电路封装400的整面作为由形成壳体302的树脂覆盖的固定面432，设置有表面从电路封装400的连接端子412侧露出的、即不由壳体302用树脂覆盖的部分。在图10所示的实施例中，在电路封装400的表面中，与被壳体302用树脂包覆的固定面432的面积相比，不被壳体302的树脂包覆而从壳体302用树脂露出的面积更大。
[0144]成形电路封装400的热固化性树脂与成形具有固定部372的壳体302的热可塑性树脂中热膨胀系数存在差异，希望由于该热膨胀系数差而产生的应力尽可能地不施加于电路封装400。通过使电路封装400的表面的固定面432较少，能够减少基于热膨胀系数的差的影响。例如，通过采用宽度L的带状形状，能够使电路封装400的表面的固定面432较少。
[0145]此外，通过在突出部424的根部设置固定面432，能够增大突出部424的机械强度。在电路封装400的表面中，在沿被计测气体30所流动的轴的方向设置有带状的固定面，还设置有与被计测气体30所流动的轴交叉的方向的固定面，由此能够更牢固地将电路封装400和壳体302相互固定。在固定面432中，沿着计测用流路面430、宽度为L且带状地围绕电路封装400的部分是上述的沿被计测气体30的流动轴的方向的固定面，覆盖突出部424的根部的部分是横穿(与下述方向交叉)被计测气体30的流动轴的方向的固定面。
[0146]5.电路部件向电路封装的搭载
[0147]图11是搭载有流量检测部(流量检测元件)的电路封装的示意性的截面图，是沿着图10所示的C-C线的示意性的向视截面图。计测被计测气体30的流量的流量检测部(流量检测元件)602如上所述，经由热传递面437与在副通路中流动的被计测气体30之间进行热传递，由此测定被计测气体30的流量，包含在电路封装400内。
[0148]以在流量检测部(流量检测元件)602的热传递面(流量检测区域)437形成隔膜672的方式，在流量检测元件602的背面形成有空隙674。通过设置流量检测元件602的空隙674，包含热传递面437的部分形成为较薄的隔膜672。空隙674是减压至低于大气压(优选为真空)的密闭空间。
[0149]具体而言，如图11所示，空隙674通过使流量检测部602的背面与密封板651在减压至低于大气压的环境下(优选在真空环境下)接合而成为密闭空间。在流量检测部602的背面接合有包含玻璃的密封板651的接合元件670，经由接合层661搭载于铜、铝等金属基板(引线)536。制作为LSI的处理部604也经由接合层663搭载于金属基板536。流量检测部602的各端子和处理部604经由铝焊盘利用导线542电连接。进而，处理部604经由铝焊盘利用导线543与金属基板536电连接。
[0150]这样，流量检测部(流量检测元件)602的空隙674成为减压至低于大气压的密闭空间，因此，与以同等于大气压的环境将空隙密封相比，减少了温度变化引起的空隙674内压强的上升。结果，能够抑制隔膜的变形，并且能够提高接合部分的可靠性。此外，该减压后的密闭空间也起到抑制来自金属基板536的热向隔膜672传递的隔热层的作用，因此能够抑制来自隔膜672的背面侧的热影响。进而，因为空隙674自身是密闭空间，所以能够防止隔膜672的背面的污损。这样，能够提高热式流量计的计测精度。此外，已知在压力检测元件的背面设置空隙并将其密封的技术，但该技术的目的在于设置空隙内的压强的基准压强，其本质性的目的与本发明的密封技术完全不同。
[0151]这样在流量检测部(流量检测元件)602接合有密封板651的接合体670，如图12所示地制造出来。图12是用于说明图11所示的流量检测元件的制造方法的示意性的立体图，图12(A)是表示将成为流量检测元件的基材彼此接合的方法的图，图12(B)是表示将通过图12(A)接合后的基材切断的方法的图，图12(C)是表示通过图12(B)得到的流量检测元件的图。
[0152]首先,如图12(A)所示,在形成为流量检测部(流量检测元件)602的娃基材602A的表面，通过蚀刻等，等间隔地形成空隙674。之后，将硅基材602A与玻璃基材651A例如通过作为一种直接接合法的阳极接合法接合。具体而言，使硅基材602A与玻璃基材651A重合，在减压至低于大气压的减压环境下(优选在真空环境下)，例如对它们施加400?500V左右的电压同时进行加热。
[0153]由此，玻璃中的离子在硅的接合界面移动，在该界面生成共价键，硅基材602A和玻璃基材651A牢固地接合。这样，通过阳极接合法，流量检测部(流量检测元件)602的空隙674被密封板651密封。与通过粘接剂等进行接合相比，能够使得到的接合体提高厚度方向的尺寸精度，并且能够使接合部分随时间经过维持稳定的状态。结果，能够稳定地保持流量检测部602的空隙674的减压状态。
[0154]例如，在硅基材602A的背面602a形成有Si02、SiN的薄膜的情况下，在要与密封件651接合的流量检测部602的接合面覆盖硅，或除去这些薄膜使构成母材的硅露出。由此，能够用阳极接合法使硅基材602A和玻璃基材651A很好地接合。
[0155]此处，使用例如包含硅的基材代替玻璃基材651A的情况下，可以通过作为直接接合法的扩散接合法使两者接合。具体而言，通过使基材彼此紧贴并加压加热，在接合面发生原子的扩散，使两者接合。此外，也可以通过常温接合法或激光接合法进行接合。常温接合法的情况下，在高真空中对进行接合的基板表面照射离子束等形成悬空键而活性化。通过使活性化后的基板的面彼此重合，能够无需加热地得到牢固的接合。
[0156]之后，如图12(B)所示，用切断机将接合后的接合体单个地切为立方体状，如图12 (C)所示，能够得到用密封板651将流量检测部(流量检测元件)602的空隙674密封后的接合元件670。
[0157]另外，在隔膜672，为了进行与被计测气体30的热交换从而计测流量，设置有后述图21所示的发热体608、作为上游测温电阻体的电阻652、电阻654和作为下游测温电阻体的电阻656、电阻658等元件，它们只要设置于制造上述接合体前的硅基板651A或图12 (C)所示的切断后的接合元件670即可。
[0158]通过这样直接接合将密封板651和流量检测部(流量检测元件)602接合后的接合元件670，与通过粘接剂等接合的元件相比，是不仅接合的可靠性高，而且其厚度方向的尺寸精度优良的元件。得到的接合元件670如图11所示，通过粘接剂661等搭载在铜板等具有导电性的金属基板(引线)536上，如图10所说明的那样通过第一树脂模塑工序，用热固化性树脂(第一树脂401)包覆成形，形成为电路封装400。
[0159]具体而言，如图11所示，流量检测部(流量检测元件)602在经由接合层661搭载于金属基板536的状态下，以隔膜672的热传递面437露出的方式，埋设并固定在构成电路封装400的热固化性树脂中。在隔膜672的正面如上所述设置有未图示的上述元件。这些元件在与隔膜672相对应的热传递面露出部436，经由元件表面的热传递面437与未图示的被计测气体30相互进行热传递(其详情在后述的图21中说明)。热传递面437可以由各元件的表面构成，也可以在其上设置较薄的保护膜。优选元件与被计测气体30的热传递顺利地进行，而元件之间的直接热传递尽可能地少。
[0160]这样，如图11所示，电路封装400是在将流量检测部(流量检测元件)602和密封板651接合的状态下，将接合元件670利用在第一树脂模塑工序中使用的第一树脂(高分子树脂)401包覆成形而形成的，高分子树脂以至少覆盖流量检测部602与密封板651的接合部分的外侧缘443的方式成形。由此，能够通过覆盖接合部分的外侧缘443的第一树脂(热固化性树脂)401保护接合部分，能够进一步提高流量检测部602与密封板651的接合的可靠性。
[0161]进而，在本实施方式中，流量检测部(流量检测元件)602的侧面和除了热传递面(流量检测区域)437以外的正面用上述高分子树脂进行包覆成形。即，流量检测部602的设置有上述元件的流量检测区域，在与计测用流路面430的热传递面露出部436相对应的隔膜672的正面形成，相当于该流量检测区域的热传递面437从形成计测用流路面430的第一树脂401露出。此外，流量检测元件602的侧面被形成计测用流路面430的热固化性树脂(第一树脂401)覆盖。此处，当仅是流量检测元件602的侧面被上述热固化性树脂覆盖，流量检测元件602的外周部的正面侧(即隔膜672的周围的正面)未被热固化性树脂覆盖时，仅由流量检测元件602的侧面承受形成计测用流路面430的树脂所产生的应力，可能在隔膜672发生变形，特性发生劣化。
[0162]于是，如图11所示那样形成为不仅是流量检测元件602的侧面，热传递面437的正面侧外周部也被上述热固化性树脂覆盖的状态，从而减少隔膜672的变形。另一方面，当热传递面437与流动被计测气体30的计测用流路面430的阶差较大时，被计测气体30的流动紊乱，计测精度下降。由此，优选热传递面437与流动被计测气体30的计测用流路面430的阶差W较小。
[0163]在电路封装400中，在形成有热传递面露出部436的电路封装400的背面残留有按压印迹442。在第一树脂模塑工序中，为了防止第一树脂向热传递面露出部436的流入，在与热传递面露出部436对应的隔膜672的部分抵接模具，例如抵接模具插件，而且在其相反面的按压印迹442的部分抵接按压模具，利用两个模具阻止向热传递面露出部436的第一树脂的流入。这样形成热传递面露出部436的部分，由此能够以极高的精度计测被计测气体30的流量。
[0164]此外，在第一树脂模塑工序中，通过设置按压印迹442，以使与搭载有流量检测元件602的区域对应的基板背面的区域536a露出的方式，使金属基板536的背面被第一树脂(热固化性树脂)401包覆。结果，因为金属基板536的背面的区域536a露出，所以能够使从金属基板536向流量检测元件602传递的热从基板背面的区域536a散热，能够进一步提高流量检测元件602的计测精度。
[0165]另外，在上述的两个实施例中，区域536a露出，但是只要能够期待上述效果，则例如也可以使在该区域536a形成的第一树脂401的厚度比其它部分的第一树脂401的厚度更薄。能够像这样采用与其它背面区域相比散热性更高的结构。
[0166]图13是表示图11所示的电路封装的另一实施例的示意性的截面图。图13所示的电路封装400与图11所示的电路封装400的不同点在于，用硅基板538代替金属基板536。
[0167]如图13所示，在硅基板538的正面，为了形成电路而形成有银等的镀层(导电层)537，该镀层537和处理部604经由导线543电连接。此外，处理部604经由接合层663与硅基板538连接。
[0168]这样，硅基板538包含硅，密封板651包含玻璃，因此将两者接合时，能够通过阳极接合法不经由接合层地直接接合。由此，能够进一步提高包括流量检测元件602的部分的厚度方向的尺寸精度。此外，因为不需要担心接合层的劣化等，所以能够维持可靠性高的接合状态。
[0169]另外，在基板538使用硅、在密封板651使用玻璃，但在基板使用玻璃、在密封板使用硅的情况下，也能够同样通过阳极接合法使两者接合，在基板使用硅、在密封板使用硅的情况下，能够通过扩散接合使两者接合。
[0170]此外，在图13所示的电路封装400中，通过在第一树脂模塑工序中设置按压印迹442，以使与搭载有流量检测元件602的区域对应的基板背面的区域536a露出的方式，将金属基板536的背面由第一树脂(热固化性树脂)401包覆。结果，因为金属基板536的背面的区域536a露出，所以能够使流量检测元件602的背面侧更接近测定环境即正面侧的环境，能够进一步提高计测精度。
[0171]图14是表示图11所示的电路封装的又一实施例的示意性的立体图。在图11和图13所示的实施方式中，为了使在流量检测元件的背面形成的空隙成为减压至低于大气压的密闭空间，使用阳极接合法等直接接合法将流量检测元件和密封板接合，但也可以如图14所示，使搭载流量检测元件602的基板539自身起到密封板的作用。
[0172]具体而言，基板539包含硅或玻璃，在其正面形成有收纳流量检测元件602的收纳凹部539a，与图13所示的同样，在基板539的正面如上所述形成银等的镀层(导电层)537。在收纳凹部539a中收纳有流量检测元件602的状态下，基板539的正面与流量检测元件602的正面大致成为同一平面(拉平)。接合时，在基板539的收纳凹部539中收纳流量检测元件602，基板593是硅的情况下，使用上述扩散接合法，在减压环境下使两者接合。此夕卜，基板539是玻璃的情况下，使用上述阳极接合法在减压环境下使两者接合。这样，能够得到不需要密封板的简单结构的电路封装。
[0173]图15是表示图11所示的电路封装的又一实施例的示意性的立体图。与图11的不同点在于以下方面。图11所示的电路封装400是在金属基板536搭载有流量检测元件602后，用第一树脂401对搭载有流量检测元件602的金属基板536进行包覆成形的构造，而图15所示的电路封装400A是用第一树脂401将金属基板536 —体成形后，在金属基板536搭载流量检测元件602的构造。
[0174]S卩，如图15所示，本实施方式的电路封装400A具有用第一树脂401将搭载流量检测元件602的金属基板536 —体成形而得的电路封装主体400B。电路封装主体400B是用第一树脂401使通过粘接剂663搭载有处理部604的金属基板536 —体成形而形成的。
[0175]接合有图12中说明的密封板651的流量检测元件602即接合元件670，通过粘接剂661搭载于这样形成的电路封装主体400B。搭载于电路封装主体400B的接合元件670经由导线540与金属基板536电连接。
[0176]现有技术中，在用第一树脂将金属基板一体成形后在金属基板搭载流量检测元件的构造中，没有将流量检测元件的空隙像本实施方式那样用密封板密封，因此有时被计测气体会进入流量检测元件背面的空隙。由于这样的空气的进入，流量检测元件的检测精度存在误差。但是，本实施例中，流量检测元件602的背面的空隙674被密封板651密封，因此能够抑制被计测气体进入空隙674引起的检测精度的误差。
[0177]进一步，现有技术中，用第一树脂将金属基板一体成形后在金属基板搭载流量检测元件时，在流量检测元件的背面的处理部侧的区域(单侧的区域)涂敷有粘接剂。这是因为在流量检测元件的背面的电路封装的前端侧的区域涂敷粘接剂时，粘接剂可能进入空隙内。像这样仅在单侧的区域涂敷粘接剂的情况下，在流量检测元件的隔膜形成的热传递面相对于封装的面精度可能存在误差。
[0178]但是，本实施例中，流量检测元件602的背面的空隙674被密封板651密封，因此能够在该密封板651的背面均匀地涂敷粘接剂。由此，能够提高热传递面437相对于电路封装400A的面精度。
[0179]此外，上述粘接剂因接合时的硬化收缩，容易产生流量检测元件的搭载精度的误差。但是，流量检测元件602的背面的空隙674被密封板651密封，因此能够将密封板651的背面经由粘合片贴合在金属基板536上。由此，与使用粘接剂的情况相比能够抑制流量检测元件602的搭载精度的误差。
[0180]另外，本实施方式中，用第一树脂401将搭载有处理部604的金属基板536模塑成形，但也可以采用对除了搭载流量检测元件602和处理部604的金属基板536的表面以外的部分用第一树脂进行模塑成形，之后搭载流量检测元件602和处理部604的结构。
[0181]图16是表示图11所示的电路封装的又一实施例的示意性的立体图。与图11的不同点在于以下方面。图11所示的电路封装400是在金属基板536搭载流量检测元件602后，用第一树脂401对搭载有流量检测元件602的金属基板536进行包覆成形的构造，而图16所示的电路封装400C是流量检测元件602搭载于金属基板536、仅基板536和树脂制成的支承体302A由高分子树脂一体成形的结构。即，此处所谓的电路封装是在金属基板536至少搭载流量检测元件602，且没有用第一树脂将它们一体成形。
[0182]具体而言，如图16所示，本实施方式的电路封装400C具有搭载流量检测元件602的金属基板536。金属基板536在搭载流量检测元件602、处理部604之前用高分子树脂一体成形，用高分子树脂成形后的成形体成为支承金属基板536的支承体302A。支承体302A是能够支承电路封装400C的结构，只要能够收纳在壳体302内则不限定其结构。此外，支承体302A也可以是热式流量计300的壳体302的一部分，此时，在用第二树脂形成壳体时，也同时形成支承体302A。像这样在由树脂与支承体302A —体成形的金属基板536，经由粘接剂661、663搭载接合有密封板651的流量检测元件602 (接合元件670)和处理部604，将它们通过导线542和543与金属基板536电连接。
[0183]通过采用这样的结构，能够避免如上所述因被计测气体30进入流量检测元件602的背面侧而引起的检测精度的误差。此外，因为采用了使流量检测元件602的背面的空隙674被密封板651密封的结构，所以能够提高流量检测元件602的热传递面437相对于电路封装400C的面精度。进而，因为能够将密封板651的背面通过粘合片贴合在金属基板536上，所以与使用粘接剂的情况相比能够抑制流量检测元件602的搭载精度的误差。
[0184]另外，本实施方式中，将流量检测元件602和处理部604单独地搭载在金属基板536上,但也可以将流量检测兀件602和处理部604形成为一体的芯片，将其搭载于金属基板 536。
[0185]图17表示通过第一树脂模塑工序，将构成金属基板、引线和端子等的金属制成的框架用热固化性树脂模塑、被热固化性树脂覆盖的状态。通过该模塑成形，在电路封装400的正面形成计测用流路面430，热传递面露出部436设置于计测用流路面430。在突出部424的前端部设置有用于计测被计测气体30的温度的温度检测部452，在内部内置有温度检测元件518。在突出部424的内部，为了抑制热传递，用于导出温度检测元件518的电信号的引线被截断，配置了热阻较大的连接线546。由此，抑制了从突出部424的根部向温度检测部452的热传递，抑制了热影响。
[0186]进一步，在突出部424的根部形成有倾斜部594、倾斜部596。第一树脂模塑工序中的树脂的流动变得流畅，而且在安装在车辆中进行工作的状态下，利用倾斜部594、倾斜部596，由温度检测部452计测后的被计测气体30从突出部424向其根部流畅地流动，使突出部424的根部冷却，具有能够减少对温度检测部452的热影响的效果。该图17的状态之后，引线514在每个端子切断，成为连接端子412、端子414。
[0187]在第一树脂模塑工序中，必须防止树脂向热传递面露出部436流入。因此，在第一树脂模塑工序中，在热传递面露出部436的位置，抵接阻止树脂的流入的例如比隔膜672大的模具插件，在其背面抵接按压件，从两面夹持。在图10(C)中，在与图17的热传递面露出部436、图10(B)的热传递面露出部436对应的背面，残留有按压印迹442。
[0188]在图17中从框512切断的引线的切断面从树脂面露出，由此在使用中水分等可能会从引线的切断面侵入内部。从耐久性提高的观点和可靠性提高的观点出发，使得不出现这样的状况是很重要的。例如，倾斜部594、倾斜部596的引线切断部在第二树脂模塑工序中由树脂覆盖，引线框512的切断面由上述树脂覆盖。由此，能够防止引线552、引线554的切断面的腐蚀和水分自切断部的侵入。引线的切断面与传递温度检测部452的电信号的重要的弓I线部分接近。由此优选在第二树脂模塑工序覆盖切断面。
[0189]6.热式流量计300的生产工序
[0190]6.1电路封装400的生产工序
[0191]图18、图19表示热式流量计300的生产工序，图18表示电路封装400的生产工序，图19表示热式流量计的生产工序。在图18中，在步骤I中生产构成金属基板和端子的框架。该框架例如由冲压加工形成。
[0192]步骤2在由步骤I形成的框架上，直接搭载流量检测部602 (具体来说是接合元件670)、处理部604，进而搭载温度检测元件518、芯片式电容器等电路部件。此外，在步骤2中，进行电路部件间、电路部件与引线间、引线彼此间的电配线。在该步骤2中，将引线544与引线548间由用于使热阻较大的连接线546连接。在步骤2中，电路部件搭载于框架512，进而进行电连接而制作出电路。
[0193]接着，在步骤3中，通过第一树脂模塑工序，由热固化性树脂进行模塑。在图17中表示该状态。此外，在步骤3中，将连接着的引线分别从框架512切断，进而将引线间也切断，得到图10所示的电路封装400。在该电路封装400，如图10所示，形成有计测用流路面430和热传递面露出部436。
[0194]在步骤4中，进行完成的电路封装400的外观检查和动作的检查。在步骤3的第一树脂模塑工序中，将由步骤2制作的电路固定于模具内，将高温的树脂以高压力注入模具，因此优选检查电部件和电配线是否产生异常。为了进行该检查，在图10所示的连接端子412之外还使用端子414。另外，端子414在此后不再使用，因此在该检查后，可以从根部切断。
[0195]6.2热式流量计300的生产工序和特性的修正
[0196]在图19所示的工序中，使用由图18生产出来的电路封装400和外部端子306，在步骤5中通过第二树脂模塑工序形成壳体302。该壳体302中，树脂制成的副通路槽、凸缘312、外部连接部305被形成，并且图10所示的电路封装400的斜线部分被第二树脂模塑工序的树脂覆盖，电路封装400固定于壳体302。通过利用上述第一树脂模塑工序进行的电路封装400的生产(步骤3)和利用第二树脂模塑工序进行的热式流量计300的壳体302的成形的组合，大幅改善流量检测精度。在步骤6中进行图17所示的各外部端子内端的切断，连接端子和外部端子内端的连接由步骤7进行。
[0197]通过步骤7形成壳体302后，接着在步骤8中，正面罩303和背面罩304安装于壳体302，壳体302的内部由正面罩303和背面罩304密闭，形成用于流动被计测气体30的副通路。进一步，图7中说明的节流部构造利用设置于正面罩303或背面罩304的突起部356制作得到。另外，该正面罩303在步骤10中通过模塑成形而制作得到，背面罩304在步骤11中通过模塑成形而制作得到。此外，这些正面罩303和背面罩304分别通过不同的工序制作得到，分别由不同的模具形成。
[0198]在步骤9中，实际地将气体导入副通路，进行特性的试验。如上所述，副通路和流量检测部的关系以高精度维持，因此通过进行利用特性试验的特性修正，能够得到非常高的计测精度。此外，在第一树脂模塑工序和第二树脂模塑工序进行决定副通路与流量检测部的关系的定位和形状关系的成形，因此即使长期间使用，特性的变化也较少，能够确保高精度和高可靠性。
[0199]7.热式流量计300的电路结构
[0200]7.1热式流量计300的电路结构的整体
[0201]图20是表示热式流量计300的流量检测电路601的电路图。另外，先前在实施例中说明的关于温度检测部452的计测电路也设置于热式流量计300，但在图20将其省略。热式流量计300的流量检测电路601包括具有发热体608的流量检测部602和处理部604。处理部604控制流量检测部602的发热体608的发热量，并且基于流量检测部602的输出，将表示流量的信号经由端子662输出。为了进行上述处理，处理部604包括CentralProcessing Unit (中央处理器，以下简称为CPU) 612、输入电路614、输出电路616、保持表示修正值、计测值与流量的关系的数据的存储器618、将一定的电压分别供给至必要的电路的电源电路622。从车载电池等的外部电源，经由端子664和未图示的接地端子对电源电路622供给直流电力。
[0202]在流量检测部602设置有用于加热被计测气体30的发热体608。从电源电路622向构成发热体608的电流供给电路的晶体管606的集电极供给电压VI，从CPU612经由输出电路616对上述晶体管606的基极施加控制信号,基于该控制信号从上述晶体管606经由端子624向发热体608供给电流。供给到发热体608的电流量从上述CPU612经由输出电路616，由施加于构成发热体608的电流供给电路的晶体管606的控制信号控制。处理部604控制发热体608的发热量，使得通过由发热体608加热，被计测气体30的温度比初始的温度高规定温度例如100°C。
[0203]流量检测部602具有用于控制发热体608的发热量的发热控制桥640和用于计测流量的流量检测桥650。一定的电压V3从电源电路622经由端子626供给到发热控制桥640的一端，发热控制桥640的另一端与接地端子630连接。此外，一定的电压V2从电源电路622经由端子625供给到流量检测桥650的一端，流量检测桥650的另一端与接地端子630连接。
[0204]发热控制桥640具有基于被加热的被计测气体30的温度，电阻值发生变化的测温电阻体即电阻642,电阻642和电阻644、电阻646、电阻648构成桥电路。电阻642和电阻646的交点A与电阻644和电阻648的交点B的电位差经由端子627和端子628输入到输入电路614，CPU612以使得交点A与交点B间的电位差成为规定值，在该实施例中为零伏特的方式控制从晶体管606供给的电流，控制发热体608的发热量。图20中记载的流量检测电路601，以与被计测气体30原来的温度相比高出一定温度，例如总是高出100°C的方式由发热体608加热被计测气体30。在由发热体608加热的被计测气体30的温度与初始的温度相比高一定温度，例如总是高出100°C时，以上述交点A与交点B间的电位差成为零伏特的方式设定构成发热控制桥640的各电阻的电阻值，使得高精度地进行该加热控制。由此，在图20记载的流量检测电路601中，CPU612以交点A与交点B间的电位差成为零伏特的方式控制向发热体608供给的电流。
[0205]流量检测桥650由电阻652、电阻654、电阻656、电阻658这4个测温电阻体构成。这4个测温电阻体沿被计测气体30的流动配置，电阻652和电阻654相比于发热体608设置在被计测气体30的流路中的上游侧，电阻656和电阻658相比于发热体608配置在被计测气体30的流路中的下游侧。此外，为了提高计测精度，电阻652和电阻654以与发热体608的距离相互间大致相同的方式配置，电阻656和电阻658以与发热体608的距离相互间大致相同的方式配置。
[0206]电阻652和电阻656的交点C与电阻654和电阻658的交点D之间的电位差经由端子631和端子632输入到输入电路614。为了提高计测精度，例如以在被计测气体30的流动为零的状态下，上述交点C与交点D之间的电位差为O的方式设定流量检测桥650的各电阻。由此，在上述交点C与交点D之间的电位差例如为零伏特的状态下，CPU612基于被计测气体30的流量为零的计测结果，将意味着主通路124的流量为零的电信号从端子662输出。
[0207]在被计测气体30在图20的箭头方向流动的情况下，配置于上游侧的电阻652、电阻654由被计测气体30冷却，配置于被计测气体30的下游侧的电阻656和电阻658，被由发热体608加热后的被计测气体30加热，这些电阻656和电阻658的温度上升。因此，在流量检测桥650的交点C与交点D之间产生电位差，该电位差经由端子631和端子632输入到输入电路614。CPU612基于流量检测桥650的交点C与交点D之间的电位差，检索存储于存储器618的表示上述电位差与主通路124的流量的关系的数据，求取主通路124的流量。将表示像这样求取的主通路124的流量的电信号经由端子662输出。另外，图20所示的端子664和端子662记载了新的附图标记，但包含于先前说明的图5、图6所示的连接端子412。
[0208]在上述存储器618，存储有表示上述交点C与交点D的电位差与主通路124的流量的关系的数据，还存储有在生产电路封装400之后基于气体的实测值求取的、用于减少偏差等的测定误差的修正数据。另外，电路封装400生产后的气体的实测和基于此的修正值向存储器618的写入，使用图4所示的外部端子306、修正用端子307进行。在本实施例中，以流过被计测气体30的副通路与计测用流路面430的配置关系、流过被计测气体30的副通路与热传递面露出部436的配置关系为高精度且偏差非常少的状态，生产电路封装400，因此通过基于上述修正值的修正，能够得到极高精度的计测结果。
[0209]7.2流量检测电路601的结构
[0210]图21是表示上述图20的流量检测电路601的电路配置的电路结构图。流量检测电路601作为矩形形状的半导体芯片制作得到，从图21所示的流量检测电路601的左侧向右侧，在箭头方向上流动被计测气体30。
[0211 ] 在由半导体芯片构成的流量检测部(流量检测元件)602中，形成有使半导体芯片的厚度较薄的矩形形状的隔膜672，在该隔膜672，设置有虚线所示的薄厚度区域(即上述的热传递面)603。在该薄厚度区域603的背面侧，形成有上述空隙，空隙成为被减压至低于大气压的密闭空间。
[0212]通过使隔膜672的厚度较薄，热传导率降低，向设置于隔膜672的薄厚度区域(热传递面)603的电阻652、电阻654、电阻658、电阻656的经由隔膜672的热传递得到抑制，通过与被计测气体30的热传递，这些电阻的温度大致一定。
[0213]在隔膜672的薄厚度区域603的中央部，设置有发热体608，在该发热体608的周围设置有构成发热控制桥640的电阻642。而且，在薄厚度区域603的外侧设置有构成发热控制桥640的电阻644、646、648。利用这样形成的电阻642、644、646、648构成发热控制桥640。
[0214]此外，以夹着发热体608的方式，配置有作为上游测温电阻体的电阻652、电阻654和作为下游测温电阻体的电阻656、电阻658，在相比于发热体608位于被计测气体30所流动的箭头方向的上游侧的位置，配置有作为上游测温电阻体的电阻652、电阻654，在相比于发热体608位于被计测气体30所流动的箭头方向的下游侧的位置，配置有作为下游测温电阻体的电阻656、电阻658。这样，利用薄厚度区域603中配置的电阻652、电阻654和电阻656、电阻658形成流量检测桥650。
[0215]此外，上述发热体608的双方的端部与图21的下侧中记载的端子624和629分别连接。此处，如图20所示，对端子624施加从晶体管606供给到发热体608的电流，端子629作为接地端子接地。
[0216]构成发热控制桥640的电阻642、电阻644、电阻646、电阻648分别连接，与端子626和630连接。如图20所示，对端子626从电源电路622供给一定的电压V3，端子630作为接地端子被接地。此外,上述电阻642与电阻646之间、电阻646与电阻648之间的连接点与端子627和端子628连接。如图21所记载的那样，端子627输出电阻642与电阻646的交点A的电位，端子627输出电阻644与电阻648的交点B的电位。如图20所示，对端子625从电源电路622供给一定的电压V2，端子630作为接地端子被接地。此外，上述电阻654和电阻658的连接点与端子631连接，端子631输出图20的点B的电位。电阻652和电阻656的连接点与端子632连接，端子632输出图20所示的交点C的电位。
[0217]如图21所示，构成发热控制桥640的电阻642在发热体608的附近成形，因此能够精度良好地计测被来自发热体608的热量加热的气体的温度。另一方面，构成发热控制桥640的电阻644、646、648从发热体608离开地配置，因此，形成不易受到来自发热体608的热的影响的结构。电阻642构成为对由发热体608加热的气体的温度敏感地进行响应，电阻644、电阻646、电阻648构成为难以受到发热体608的影响。因此，利用发热控制桥640进行的被计测气体30的检测精度高，能够高精度地进行使被计测气体30与其初始温度相比高规定温度的控制。
[0218]在该实施例中，在隔膜672的背面侧形成有空隙，该空隙是减压至低于大气压的密闭空间。由此，为了在流量检测元件形成隔膜而设置有该空隙的情况下，也能够抑制隔膜的变形和背面的污损所引起的计测精度的降低。
[0219]如上所述隔膜672形成薄厚度区域603，使包含薄厚度区域603的部分的厚度非常薄，极力抑制经由隔膜672的热传导。由此，流量检测桥650、发热控制桥640中，经由隔膜672的热传导的影响得到抑制，依赖于被计测气体30的温度而动作的倾向性更强，计测动作得到改善。因此能够得到高的计测精度。
[0220]产业上的可利用性
[0221 ] 本发明能够适用于上述用于计测气体的流量的计测装置。
[0222]附图标记说明
[0223]300......热式流量计
[0224]302......壳体
[0225]303......正面罩
[0226]304......背面罩
[0227]305……外部连接部
[0228]306......外部端子
[0229]307……修正用端子
[0230]310......计测部
[0231]320……端子连接部
[0232]332……正面侧副通路槽
[0233]334......背面侧副通路槽
[0234]356......突起部
[0235]361……外部端子内端
[0236]372......固定部
[0237]400......电路封装
[0238]412......连接端子
[0239]414......端子
[0240]424......突出部
[0241]430......计测用流路面
[0242]432......固定面
[0243]436……热传递面露出部
[0244]437……热传递面(流量检测区域)
[0245]452……温度检测部
[0246]594......倾斜部
[0247]596......倾斜部
[0248]601......流量检测电路
[0249]602......流量检测部(流量检测元件)
[0250]604......处理部
[0251]608......发热体
[0252]640......发热控制电桥
[0253]650......流量检测电桥
[0254]672……隔膜
[0255]674......空隙
【权利要求】
1.一种热式流量计，其具有:用于使从主通路导入的被计测气体流动的副通路；和通过与在该副通路流动的被计测气体之间进行热传递，计测所述被计测气体的流量的流量检测元件，该热式流量计的特征在于: 该热式流量计至少具有包括所述流量检测元件的电路封装， 以在所述流量检测元件的流量检测区域形成隔膜的方式，在所述流量检测元件的背面形成有空隙， 该空隙是减压至低于大气压的密闭空间。
2.如权利要求1所述的热式流量计，其特征在于: 所述空隙通过使所述流量检测元件与密封板接合而成为密闭空间。
3.如权利要求2所述的热式流量计，其特征在于: 所述电路封装是在使所述流量检测元件与密封板接合的状态下，由高分子树脂模塑成形而得到的， 该高分子树脂以至少覆盖所述流量检测元件与所述密封板的接合部分的外侧缘的方式成形。
4.如权利要求3所述的热式流量计，其特征在于: 所述流量检测元件的侧面和除了所述流量检测区域之外的正面，由所述高分子树脂进行包覆模塑。
5.如权利要求2所述的热式流量计，其特征在于: 与所述密封板接合的流量检测元件的至少接合面包含硅，所述密封板包含玻璃，所述流量检测元件与所述密封板通过阳极接合法被接合。
6.如权利要求3所述的热式流量计，其特征在于: 所述流量检测元件搭载于基板， 以使与搭载有所述流量检测元件的区域对应的基板背面的区域露出的方式，将所述基板背面用所述高分子树脂包覆。
7.如权利要求2所述的热式流量计，其特征在于: 所述电路封装具有将搭载所述流量检测元件的基板由高分子树脂一体成形而得的电路封装主体， 接合有所述密封板的流量检测元件搭载于所述电路封装主体。
8.如权利要求2所述的热式流量计，其特征在于: 所述电路封装具有搭载所述流量检测元件的基板， 所述基板与支承该基板的树脂制成的支承体一体成形， 在与该支承体一体成形的基板，搭载有接合有所述密封板的流量检测元件。
【文档编号】G01F1/692GK104364617SQ201380031673
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年6月15日
【发明者】德安升, 田代忍, 半泽惠二, 森野毅, 土井良介, 上之段晓 申请人:日立汽车系统株式会社