CN111033186A - 热式流量计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种相较于以往而言可以减少流量精度的降低以及可靠性的降低还有热式流量计的成本增加、可以进行静电散逸机构的功能追加的热式流量计。本发明的热式流量计(1)具有：副通道(200)，其收取在主通道中流动的被测量气体(5)的一部分；流量测量部(300)的流量检测元件，其配置在副通道(200)内；电路封装件(301)，其支承流量检测元件；以及电路基板(101)，其固定电路封装件(301)。流量检测元件具有检测被测量气体的流量的检测面，检测面与电路基板(101)相对配置。电路基板(101)在与流量检测元件的检测面相对的位置上配置有GND电位的线路(309)。

Description

热式流量计

技术领域

本发明涉及一种热式流量计。

背景技术

作为测量在主通道中流动的被测量气体的质量流量的装置，有热式流量计。热式流量计的结构是将在作为主通道的管道内流动的被测量气体的一部分收取至副通道并引导至流量测量部。近年来，有在流量测量部中配置MEMS式硅部件等而利用气体流动的冷却作用所导致的电阻值变化来测量管道内的质量流量。硅部件采用的是薄膜的膜片形状，因此热响应性能好，所以有高响应且能检测微细流量的优点，但反过来讲，在附着了污损物的情况下，也会产生相较于以往的性能而言发生大幅变化的缺点。

专利文献1中，出于避免污损物附着于流量测量部的污损对策的观点，提出了一种在旁路通道中设置有静电散逸机构的热式流量计的技术。根据所述记载，提出的是如下热式流量计：将新设的GND端子配置在框架上，压入对导电性树脂零件进行二次注塑得到的包覆组件和所述GND端子，由此构成静电散逸机构。

专利文献1的技术的目的在于通过该构成将侵入到旁路通道内的污损物的电荷去除或者予以吸附，从而抑制污损物在硅部件上的附着，提供一种耐久可靠性高的热式流量计。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：DE 10 2010 020 264 A1

发明内容

发明要解决的问题

所述以往的热式流量计中，为了设置静电散逸机构，除了流量测定的基本构成零件以外，还施加了以下4个要素的变更和追加：将导电性树脂材料成型得到的追加零件、对所述零件进行二次注塑的工序的追加、GND端子的追加、借助压入机构的接触连接机构的追加。热式流量计由于在旁路通道内设置流量测量部，因此构成所述旁路通道的尺寸精度、形状稳定性决定了流量精度。

例如在像专利文献1的实施例记载的那样对导电性树脂材料进行了绝缘性树脂二次注塑的情况下，与以往的单一成型品相比，随着累计公差增加，会产生旁路通道的尺寸精度变差的担忧。

此外，在像专利文献1的实施例记载的那样使用导电性树脂材料零件的情况下，相对于以往的绝缘性树脂材料而言，需要在树脂材料中混合用于具备导体性的碳或石墨等，因此会产生与以往的绝缘性树脂材料相比强度降低的担忧。

在热变化施加到所述以往的热式流量计的情况下，由于所述二次注塑而成的构成零件间的线性膨胀差，有发生由形状变形、界面的间隙产生等造成的可靠性的降低的担忧。

此外，在追加了新的GND端子的情况下，由于金属材料的使用量增加，会产生热式流量计的成本增加的担忧。

进而，关于连接部，由于导电性树脂零件与金属零件的线性膨胀差和接触连接的采用，有与以往的熔融接合(焊接结合等)相比可靠性降低的担忧。

本发明是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种一方面相较于以往而言可以减少热式流量计的流量精度降低和可靠性降低还有成本增加、另一方面可以构成静电散逸机构的热式流量计。

解决问题的技术手段

为了达成所述目的，本发明的热式流量计是一种安装在主通道中的热式流量计，其特征在于，具有：副通道，其收取在所述主通道中流动的被测量气体的一部分；流量检测元件，其配置在该副通道内；支承体，其支承该流量检测元件；以及电路基板，其固定该支承体，所述流量检测元件具有检测所述被测量气体的流量的检测面，该检测面与所述电路基板相对配置。

发明的效果

根据本发明的热式流量计，通过设为支承流量检测元件的支承体固定在电路基板上、流量检测元件的检测面与电路基板相对配置的构成，相较于以往而言可以减少流量精度的降低以及可靠性的降低还有成本增加。

根据本说明书的记述、附图，将明确本发明相关的更多特征。此外，上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。

附图说明

图1为表示配备有本发明的实施方式1的热式流量计的系统的一例的概略图。

图2A为本发明的实施方式1的热式流量计的主视图。

图2B为图2A所示的热式流量计的右侧视图。

图2C为图2A所示的热式流量计的后视图。

图2D为图2A所示的热式流量计的左侧视图。

图2E为图2A所示的热式流量计的俯视图。

图2F为图2A所示的热式流量计的仰视图。

图3A为图2C所示的热式流量计的沿着A-A线的截面图。

图3B为图2B所示的热式流量计的沿着B-B线的截面图。

图3C为图2C所示的热式流量计1的卸下了基板101的状态的后视图。

图3D为图2A所示的热式流量计1的卸下了框架100的状态的主视图。

图3E为图2A的卸下了密封材料215的立体图。

图3F为放大图3A的要部来示意性地加以表示的图。

图4A为电路封装件301的左侧视图。

图4B为电路封装件301的主视图。

图4C为电路封装件301的后视图。

图4D为电路封装件301的仰视图。

图4E为图4C的卸下了树脂材料311的电路封装件301的后视图。

图5A为实施例2的热式流量计1的电路封装件301的后视图。

图5B为图5A的电路封装件301的左侧视图。

图5C为图5A的电路封装件301的去掉了树脂材料311的后视图。

图5D为图5A的引线框310的主视图。

图5E为图5A的电路封装件301搭载于壳体102中的主视图。

图6为实施例3的热式流量计1的电路封装件301的后视图。

图7为对图6的流量测量部300的露出形态进行了变更的后视图。

图8A为流量测量部300与电路零件306一体化的情况下的电路封装件301的后视图。

图8B为对图8A的电路封装件301的凹部槽314进行了变更的后视图。

图8C为图8A的电路封装件301的仰视图。

图8D为对图8C的外引线312进行了变更的仰视图。

图9为概念性地说明本实施方式中的热式流量计的另一构成例的截面图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的热式流量计的实施方式进行说明。

(实施例1)

图1为表示配备有本发明的实施方式1的热式流量计1的电子燃料喷射方式的内燃机控制系统的一例的概略图。在该系统中，根据具备发动机汽缸2和发动机活塞3的内燃机4的动作从空气滤清器6吸入作为被测量气体5的吸入空气，并经由作为主通道7的例如进气管、节气门体8、进气岐管9引导至发动机汽缸2的燃烧室。

引导至所述燃烧室的吸入空气即被测量气体5的流量由热式流量计1加以测量，根据测量出的流量从燃料喷射阀10供给燃料，与吸入空气即被测量气体5一起以混合气的状态被引导至燃烧室。再者，在本实施方式中，燃料喷射阀10设置在内燃机的进气口，喷射到进气口的燃料与吸入空气即被测量气体5混合成为混合气，经由进气门11被引导至燃烧室进行燃烧而产生机械能。

热式流量计1不仅可以用于图1所示的朝内燃机的进气口喷射燃料的方式，同样也能用于朝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1的使用方法在内的控制参数的测量方法以及包括燃料供给量和点火时间在内的内燃机的控制方法的基本概念都大致相同，图1中展示朝进气口喷射燃料的方式作为两种方式的代表例。

被引导进燃烧室的燃料及空气为燃料与空气的混合状态，借助火花塞12的火花点火以爆炸方式燃烧而产生机械能。燃烧后的气体从排气门13被引导至排气管，作为废气14从排气管排出至车外。被引导至所述燃烧室的吸入空气即被测量气体5的流量由节气门15加以控制，该节气门15的开度根据加速踏板的操作发生变化。根据被引导至所述燃烧室的吸入空气的流量来控制燃料供给量，驾驶员控制节气门15的开度来控制被引导至所述燃烧室的吸入空气的流量，由此，可以控制内燃机产生的机械能。

从空气滤清器6收取而在主通道7中流动的吸入空气即被测量气体5的流量及温度由安装在主通道7中的热式流量计1加以测量，表示测量出的吸入空气的流量及温度的电信号从热式流量计1输入至控制装置16。此外，测量节气门15的开度的节气门角度传感器17的输出被输入至控制装置16，进一步地，为了测量内燃机的发动机活塞3、进气门11、排气门13的位置和状态还有内燃机的转速，转动角度传感器18的输出被输入至控制装置16。为了根据废气14的状态来测量燃料量与空气量的混合比的状态，氧传感器19的输出被输入至控制装置16。

控制装置16根据热式流量计1的输出例如吸入空气的流量、湿度及温度以及来自转动角度传感器18的内燃机的转速等来运算燃料喷射量和点火时间。根据这些运算结果来控制从燃料喷射阀10供给的燃料量、借助火花塞12点火的点火时间。燃料供给量、点火时间实际上还要根据热式流量计1测量出的进气温度、节气门角度的变化状态、发动机转速的变化状态、氧传感器19测量出的空燃比的状态来加以控制。进而，在内燃机的怠速运转状态下，控制装置16通过怠速空气控制阀20来控制绕过节气门15的空气量，从而控制怠速运转状态下的内燃机的转速。

内燃机的主要控制量即燃料供给量和点火时间都是以热式流量计1的输出为主参数来加以运算。因而，热式流量计1的测量精度的提高、经时变化的抑制、可靠性的提高对于车辆的控制精度的提高、可靠性的确保比较重要。尤其是近年来与车辆的节油相关的期望极高，而且与废气净化相关的期望极高。为了响应这些期望，由热式流量计1加以测量的吸入空气即被测量气体5的流量的测量精度的提高便极为重要。

图2A为本实施方式的热式流量计1的主视图。图2B、图2C、图2D、图2E及图2F分别为图2A所示的热式流量计的右侧视图、后视图以及左侧视图、俯视图、仰视图。

热式流量计1具备框架100和基板(电路基板)101。基板101由印刷基板构成，具有宽阔、平坦的冷却面。因此，热式流量计1的壳体102具有降低空气阻力、进而容易被在主通道7中流动的被测量气体冷却的构成。

热式流量计1的壳体102例如具有大致长方体的扁平形状，被插入至进气管而配置在主通道7内。壳体102划定了收取在主通道7中流动的流体即被测量气体5的一部分的副通道，详情将于后文叙述。

再者，以下存在使用如下XYZ正交坐标系来说明热式流量计1的各部的情况：将与主通道7内的被测量气体5的流动大致平行的壳体102的长度方向设为X轴方向，将与长度方向垂直且与主通道7的径向大致平行的壳体102的高度方向设为Y轴方向，将与这些长度方向及高度方向垂直的壳体102的厚度方向设为Z轴方向。

壳体102具有沿着从主通道7的外壁朝向中央的Y轴方向延伸的形状，如图2B及图2D所示，呈Z轴方向的厚度较薄的扁平形状。即，热式流量计1的壳体102具有沿着侧面的厚度较薄、正面为大致长方形的形状。由此，对于被测量气体5而言，热式流量计1可以减小流体阻力而具备足够长度的副通道。

在壳体102的基端部设置有用于将热式流量计1固定在进气管上的凸缘103、为了进行与控制装置16的电性连接而露出于进气管外部的连接器104、以及作为电性连接部的连接器接头105。壳体102通过将凸缘103固定在进气管上而呈悬臂状得到支承。如图2C所示，壳体102其背面的大部分区域由基板101构成。因而，基板101借助在主通道7中流动的被测量气体加以冷却。

图3A为图2C所示的热式流量计的沿着A-A线的截面图。图3B为图2B所示的热式流量计的沿着B-B线的截面图。图3C为图2C所示的热式流量计1的卸下了基板的状态的后视图。图3D为图2A所示的热式流量计1的卸下了框架的状态的主视图。图3E为图2A的卸下了密封材料215的立体图。图3F为放大图3A的要部来示意性地加以表示的图。

在配置于框架100的顶端侧而且是主流动方向上游侧的位置的一端部设置有用于将在主通道7中流动的流体即吸入空气等被测量气体5的一部分收取至副通道200的入口201。此外，同样地，在配置于框架100的顶端侧而且是主流动方向下游侧的位置的另一端部设置有用于将被测量气体5从副通道200送回至主通道7的出口202。进一步地，设置有用于排出在副通道200中流动的被测量气体5的一部分的第二出口、排出口203。如此，用于将在主通道7中流动的被测量气体5收取至副通道200的入口201、出口202、排出口203设置在从凸缘103朝主通道7的径向的中心方向延伸的壳体102的顶端侧。

电路封装件301以固定在基板101上的状态被收纳在框架100内部。电路封装件301具有用于测量在副通道200中流动的被测量气体5的流量的流量测量部300。电路封装件301是通过利用树脂材料将流量测量部300一体地加以模塑成型而构成的树脂封装件，成为支承流量测量部300的支承体。流量测量部300具有流量检测元件。流量检测元件具有检测被测量气体的流量的检测面。流量检测元件的检测面露出于电路封装件301的表面。

并且，框架100上形成有用于构成副通道200的副通道槽。副通道槽凹设在框架100的单面侧，是通过盖上基板101来完成副通道200(旁路通道)的构成。此外，入口201、出口202、排出口203附近的形状通过一体成型构成了副通道200。在框架100的成型时(树脂模塑工序)，可以使用正面、背面、右侧面、左侧面、平面、下表面方向的模具来成型。例如，本实施例中是通过一体成型来构成所述形状，但也可设为延长基板101的长度并加以分割的构成。

在具有本实施方式这样的构成的热式流量计1中，通过使基板101具有以往作为盖子的罩盖零件的功能，可以较小地构成框架100的厚度方向(Z轴方向)的尺寸，从而能实现不会阻碍主通道7的气体的流动的、低压力损失的热式流量计1。

关于副通道槽，在框架100上形成有用于将在主通道7中流动的流体收取至副通道200的副通道槽204、用于向流量测量部300侧导入流体的第1槽部205、以及用于向排出口203侧导入流体的第2槽部206。

副通道槽204形成为在框架100的顶端部以沿着被测量气体5的主气流的方式朝分支槽部207呈直线状延伸。

第1槽部205设置为通过分支槽部207使部分气流偏向框架100的基端侧(Y轴方向)，形成为朝框架100的端侧前进并平缓地拐弯、之后前进至框架100的顶端部并连通至出口202。通过设置平缓的弯道，借助惯性分离作用将尘埃等分离至气流的外侧，可以减少去往流量测量部300侧的异物的总量，从而能防止检测性能的劣化。

第2槽部206设置为通过分支槽部207使部分气流偏向框架100的顶端部侧(Y轴方向)，形成为在平缓地拐弯后连通至排出口203。通过设置排出口203，可以使尘埃、水滴等大小的异物排出至外部，能减少去往流量测量部300的侵入至副通道200的异物的总量，从而能防止检测性能的劣化。

电路封装件301配置成在壳体102的厚度方向(Z轴方向)上从副通道200进一步分离。因此，形成为将被测量气体的流动分离至通过基板101及电路封装件301的协作构成的副通道208和通过电路封装件301及第1槽部205的协作构成的副通道209。并且，副通道208及副通道209形成的是比副通道200的通道截面积小的流路。通过利用通道内部的压力损失对副通道208和副通道209赋予速度差，能使尘埃等异物偏向副通道209，可以减少去往流量测量部300的侵入至副通道208的异物的总量，从而能防止检测性能的劣化。

在具有本实施方式这样的构成的热式流量计1中，可以提高针对污损物的可靠性，能够实现耐久可靠性高的热式流量计1。

在位于框架100的顶端侧的入口201更上游侧的位置设置有用于测量在主通道7中流动的被测量气体5的温度的温度测量部302。如此，用于测量在主通道7中流动的被测量气体5的温度的温度测量部302被设置成向从凸缘103朝主通道7的径向的中心方向延伸的壳体102的顶端侧突出。

在具有本实施方式这样的构成的热式流量计1中，可以将远离主通道7内壁面的部分的气体收取至副通道200，不易受到主通道7内壁面的温度的影响，能够抑制气体的流量、温度的测量精度的降低。此外，主通道7内壁面附近流体阻力较大，流速比主通道7的平均流速低。在本实施方式的热式流量计1中，由于设置在从凸缘103朝主通道7的中央延伸的薄长壳体102的顶端部侧而且是入口201的上游侧，因此可以将主通道7的中央部的流速较快的气体收取至副通道200。

在壳体102内部配置有测量在主通道7中流动的被测量气体5的压力的压力测量部303和测量在主通道7中流动的被测量气体5的湿度的湿度测量部304。

框架100上形成有凹部槽210，以收纳压力测量部303，通过使固定有压力测量部303的基板101嵌合至框架100，形成了压力测量用的收纳室。为了收取被测量气体5的流动，所述收纳室是以在副通道200的途中经由狭缝211加以连通的方式构成的。

此外，同样地，框架100上形成有凹部槽212，以收纳湿度测量部304，通过使固定有湿度测量部304的基板101嵌合至框架100，形成了压力测量用的收纳室。为了收取被测量气体5的流动，所述收纳室是以在副通道200的途中经由狭缝213加以连通的方式构成的。

在具有本实施方式这样的构成的热式流量计1中，通过使尘埃、水滴等异物排出至外部，可以减少去往副通道200的异物的总量，从而能防止压力测量部303、湿度测量部304的检测性能的劣化。在本实施例中，是在副通道200上设置狭缝211、狭缝213，但是，例如也可在框架100或基板101上直接设置多个狭缝或孔，以收取被测量气体5的流动。

基板101上配置有一体模塑成型有流量测量部300的电路封装件301、温度测量部302、压力测量部303、湿度测量部304、以及电容器等电子零件305。此外，在电路封装件301内配置有控制多个测量部的电路零件306，电路零件306为LSI或微电脑或者它们两方。此外，所述贴装零件通过用于固定至基板101的焊料、导电膏加以连接。在具有本实施方式这样的构成的热式流量计1中，能够利用普通的贴装安装器在基板101上进行贴装，因此可以提升基板贴装工序的作业效率。

除了本实施方式的构成以外，例如也可设为将电路零件306配置在基板101上的构成、或者将作为电路保护的电容器等电子零件305部分配置在电路封装件301内的构成。此外，在本实施例中，是贴装有电路封装件301、温度测量部302、压力测量部303、湿度测量部304以及电容器等电子零件305的构成，但构成位置的组合不限。可以根据要求规格来配置电路基板101的最佳布线图案。此外，也可以在通用的电路基板101的构成下仅追加及削减需要的测量部或电子零件，能够实现多种类的热式流量计1。此外，由于将框架100设为通用零件，因此可以在不变更组装生产线的情况下进行制造，所以能削减工时，从而能实现廉价的热式流量计1。

基板101上配置有与作为电性连接部的连接器接头105连接用的、作为电极垫的电子零件305。框架100上形成有凹部槽214，以收纳电路封装件301和电容器、电极垫等电子零件305。基板101上配置有与框架100接合用的粘接剂307，通过将基板101嵌合至框架100，成为图3E所示那样的构成。

作为电性连接方法，连接器接头105与作为电极垫的电子零件305通过接合引线308相接合。汇集在凹部槽214内的电路封装件301、电容器和电极垫等电子零件305、连接器接头105、接合引线308暴露于在主通道7中流动的被测量气体5中，因此，须加以保护以免被渗透性作用强的污损物(腐蚀气体、液体等)损坏。在本实施方式中，如图2A、图3A或图3B所示，是通过填充凝胶、粘接剂等密封材料215来进行保护。

根据本实施方式这样的构成，可以提高针对渗透性作用强的污损物的可靠性，能够实现耐久可靠性高的热式流量计1。

此外，壳体102通过将凸缘103固定在进气管上而呈悬臂状得到支承。因此，例如通过使用刚性高的密封材料215，可以提高壳体102的基端部的强度、实现耐振动性高的热式流量计1。此外，通过采用本实施方式，可以削减以往方式当中成为框架100与密封材料215的盖子的罩盖零件，因此能实现廉价的热式流量计1。

在本实施方式中，电性连接说明的是利用接合引线308来连接电极垫的电子零件305、连接器接头105的例子，但是，例如也可设为通过压配合等机械性的电性接触连接或者经由导电膏的方式来直接连接连接器接头105与基板101的构成。在上述构成的情况下，可以削减电子零件305和工时，从而能实现廉价的热式流量计1。

图4A为电路封装件301的左侧视图。图4B为电路封装件301的主视图。图4C为电路封装件301的后视图。图4D为电路封装件301的仰视图。图4E为图4C的卸下了树脂材料311的电路封装件301的后视图。

构成副通道200的一面侧的基板101构成为一部分地线线路309沿副通道200的形状露出。此外，地线线路309配置成其至少一部分与电路封装件301中搭载的流量测量部300的检测面侧相对，构成了静电散逸机构。例如，地线线路309是以与副通道200的形状一致的图案形成，但也可设为利用保护膜等覆盖其一部分来保护表面的构成。也就是说，基板101在与流量测量部300的流量检测元件露出的检测面相对的位置上配置有GND电位的线路(地线线路)。

在本实施方式这样的构成中，通过使侵入到副通道200内的污损物(灰尘、碳等)附着在地线线路309上，可以减轻流量测量部300的测量性能的劣化。在具有这种构成的热式流量计1中，可以实现能提高耐污损性的、可靠性高的热式流量计1。

在以往方式中，是通过在成为盖子的罩盖零件上设置追加零件或者变更为具有导电性的材料或者设置经由中间构件的电性连接部位来构成静电散逸机构。相对于此，在本实施方式的构成中，是通过热式流量计1的基本构成零件即框架100、基板101以及电路封装件301来构成静电散逸机构。因而，可以实现结构简化、零件数量减少带来的制造成本的降低和贴装精度的提高。此外，还可以通过将电路封装件301软钎焊在基板101上来实现电性连接，因此无须追加特殊的电性连接要素。进而，也不需要变更为具有导电性的材料，因此能实现可靠性高的热式流量计1。

地线线路309暴露于在副通道200中流动的被测量气体5当中，因此实施有用于保护免受渗透性作用强的污损物(腐蚀气体、液体等)损坏的电镀等涂覆。在本实施例中，地线线路309受到电镀保护。在具有本实施方式这样的构成的热式流量计1中，可以提高针对渗透性作用强的污损物的可靠性，从而能实现耐久可靠性高的热式流量计1。

在电路封装件301内部，在图4E所示那样的由金属零件构成的引线框310上搭载有控制多个测量部的电路零件306、作为电路保护用的电容器等电子零件等电路零件，通过引线接合将其与电路零件306、电子零件之间以及其与引线框310之间连接起来。此外，搭载流量测量部300和电路零件306的正下方的引线框310作为地线，通过引线接合直接接地。由此，流量测量部300和电路零件306成为在壳体102的厚度方向(Z轴方向)上被引线框310的地线和基板101的地线线路309夹住的构成，从而能实现可以提高EMC等电波相关的可靠性的、可靠性高的热式流量计1。

此外，电路封装件301是以使至少一部分露出的状态通过树脂材料311加以密封而构成的。由此，树脂模塑而成的电路封装件301可以提高针对渗透性作用强的污损物的可靠性，从而能实现耐久可靠性高的热式流量计1。利用模具加以成型得到的电路封装件301尺寸精度高、还能减少副通道208的偏差，因此能实现高精度的热式流量计1。

电路封装件301构成支承流量检测元件的支承体。电路封装件301具有利用树脂材料311将流量检测元件的一部分、搭载流量检测元件的引线框310、输入输出端子的一部分以及电路零件一体地密封而成的树脂封装件的构成。电路封装件301的凹部槽314由树脂材料311形成。

引线框310具有外引线312。从电路封装件301的端部突出的外引线312以在流量测量部300面侧具有连接部的方式将一部分呈波纹状弯折并通过焊料连接、固定在基板101上。多条外引线312作为输入输出端子而用于来自电路零件306的输入输出信号的交换，除此以外，还兼具作为固定电路封装件301与基板101的固定部的作用。此外，基板101和树脂材料311中含有玻璃系填料，因此成为材料的线性膨胀系数相近的构成。

因此，在发生环境变化而基板101发生了变形的情况下，可以通过具有弯折部的外引线312来缓和应力，从而能提高连接部的可靠性。此外，电路封装件301与基板101的变形倾向相同，因此能减少对连接部的应力负荷，而且能稳定副通道208的尺寸形状。通过本实施方式这样的构成，能够实现可靠性高的热式流量计1。

流量测量部300具有在流量检测元件的背面具有空腔部的膜片形状。引线框310在与流量测量部300相对应的位置设置有贯穿的换气孔313，成为与流量检测元件背面的空腔部连通的构成。流量测量部300中，膜片的表面(流量检测元件的检测面)与背面的压力差得以减少，由此，能够抑制膜片的形变，从而能实现流量测量精度高的热式流量计1。

电路封装件301上形成有用于构成副通道208的凹部槽314。在凹部槽314的底面，流量测量部300从树脂材料311露出。凹部槽314凹设在电路封装件301的与基板101相对那一面，与基板101协作而形成副通道208。凹部槽314配置在第1槽部205的途中位置。凹部槽314构成使副通道208的流路截面积比接连于副通道208两侧的其他副通道的流路截面积小的引导部。也就是说，电路封装件301所具备的凹部槽314成为将副通道200当中通过与基板101的协作而形成的通道部分即副通道208设为截面积比接连于副通道208两端的其他通道部分小的流路用的引导部。

如图3B所示，电路封装件301配置在第1槽部205作U形拐弯的部分。凹部槽314以与第1槽部205的形状一致地接连的方式形成有一对倾斜部316的形状，具体而言，如图4C所示，隔着流量测量部300上下分开的一对倾斜部316具有相互不对称的形状。

如图4D所示，凹部槽314具备倾斜部315，所述倾斜部315以副通道208的流路截面积随着从电路封装件301的端部朝接近流量测量部300的方向转移而逐渐变窄的方式朝接近基板101的方向倾斜。倾斜部315设置成从电路封装件301的表面朝背面倾斜。

此外，如图4C所示，凹部槽314设置有倾斜部316，所述倾斜部316以副通道208的流路截面积随着从电路封装件301的端部朝接近流量测量部300的方向转移而逐渐变窄的方式立体地颈缩。倾斜部316随着向接近流量测量部300的方向转移而向凹部槽314的宽度逐渐变窄的方向倾斜。

倾斜部315和倾斜部316使得凹部槽314的截面积随着从电路封装件301的端部朝接近流量测量部300的方向转移而变小。因而，被测量气体在通过副通道208时其流量被节流。此外，电路封装件301的外周、凹部槽314、倾斜部315以及倾斜部316是模具成型的，因此形成有考虑了脱模性的拔模斜度和R形状。由此，可以构成更立体且平滑的凹部槽314。

在本实施方式的构成中，可以构成沿着在副通道200中流动的被测量气体5的流动的、平缓形状的副通道208，从而能将稳定的气流引导至流量测量部300。此外，利用模具加以成型得到的电路封装件301尺寸精度高，可以减少副通道208的偏差，因此能实现高精度的热式流量计1。

(实施例2)

图5A为实施例2的热式流量计1的电路封装件301的后视图。5B为图5A的电路封装件301的左侧视图。图5C为图5A的电路封装件301的去掉了树脂材料311的后视图。图5D为图5A的引线框310的主视图。图5E为图5A的电路封装件301搭载于壳体102中的主视图。

在图4C所示的例子中，配置在电路封装件301的凹部槽314的一对倾斜部316隔着流量测量部300而具有相互不对称的形状，相对于此，在图5A所示的例子中，隔着流量测量部300而具有相互对称的形状。例如，在像图5E所示那样将电路封装件301设置在由第1槽部205形成的副通道200内的情况下，可以沿第1槽部205的形状以直线方式将稳定的气流导入至流量测量部300。因此，能够实现流量测量精度高的热式流量计1。此外，在副通道200中流动的被测量气体5的流动产生了具有逆流成分的脉动流的情况下，通过设为对称结构，可以将准确的流动方向导入至流量测量部300，从而能实现脉动误差少、流量测量精度高的热式流量计1。

为了实现对各种物理量传感器的输入输出的数字支持，外引线312是增加条数而构成的。由此，可以根据各种物理量传感器的要求规格以一种规格加以应对，从而能以通用的电路封装件301来实现多种类的热式流量计1。

换气孔313是通过接地于引线框310的换气槽317并在流量测量部300的背面连通空腔部而构成。此外，换气槽317由粘接性的膜318加以密封，通过利用树脂材料311加以模塑来固定连通孔。

换气孔313设置在不同于沿副通道200流通的第1槽部205的另一划分出来的凹部槽217内，经由成为被测量气体5的压力导入孔的狭缝216而连通。凹部槽217经由副通道200而暴露于在主通道7中流动的被测量气体5当中，因此，为了保护外引线312，可设为利用保护免受渗透性作用强的污损物(腐蚀气体、液体等)损坏的凝胶、粘接剂等密封材料加以保护的构成。

在本实施方式这样的构成中，在污损物(尘埃、水滴)等侵入到在副通道200中流动的被测量气体5中的情况下，可以减轻直接附着在换气孔313上这一情况。由此，能够实现提高了流量测量精度及耐污损性的热式流量计1。

(实施例3)

图6为实施例3的热式流量计1的电路封装件301的后视图。图7为对图6的流量测量部300的露出形态进行了变更的后视图。图8A为使流量测量部300与电路零件306一体化的情况下的电路封装件301的后视图。图8B为对图8A的电路封装件301的凹部槽314的形状进行了变更的后视图。图8C为图8A的电路封装件301的仰视图。图8D为对图8C的外引线312进行了变更的仰视图。

图6展示进一步增设图5A所示的电路封装件301的外引线312的例子。外引线312作为与电路零件306、流量测量部300、温度测量部302、压力测量部303、湿度测量部304等多个装置的输入输出单元加以使用。外引线312当中，设置有与热式流量计1的输入输出无关的零件调整用的调整销319和不需要的虚设销320、或者平常使用时的信号的交换中不使用的端子，朝流量测量部300的检测面侧弯折一次而以直线的形状构成。

虚设销320、调整销319以及平常使用时的信号的交换中不使用的端子中的至少一方作为实现电路封装件301在基板101上的定位的定位部加以使用。调整销319、不需要的虚设销320在与基板101的接合时被压入而被固定。因此，调整销319、不需要的虚设销320起到用于将电路封装件301定位在基板101上的暂时固定的作用。例如，调整销319、不需要的虚设销320的顶端部可形成以压配合为目的的保持形状。此外，为了进一步提高定位精度，也可在电路封装件301上形成成为定位机构的凹凸部321。

在本实施方式这样的构成中，可以尺寸精度较佳地将电路封装件301设置在基板101上，可以通过副通道208的尺寸高精度化来实现高精度的热式流量计1。

在上述实施例1中，作为支承体的电路封装件301是以利用树脂材料311将流量检测元件的一部分一体地加以密封的构成为例来进行的说明，但并不限定于该构成。例如，对于不将流量检测元件一体地密封在电路封装件中而是另行安装的构成，同样可以运用本发明。例如，也能运用于如下构成：支承体具有利用树脂材料将电路零件、搭载电路零件的引线框以及输入输出端子的一部分一体地密封而成的树脂封装件的构成，在该树脂封装件上另行设置流量检测元件。

图7展示在不一体成型的情况下露出图6的流量测量部300的例子。电路封装件301在引线框310上搭载有控制多个测量部的电路零件306、作为电路保护用的电容器等电子零件305等电路零件，是形成用于收纳流量测量部300的凹部槽325并利用树脂材料311加以密封而构成。流量测量部300配置在树脂成型得到的电路封装件301的凹部槽325内，通过引线接合连接至引线框310和电路零件306。进一步地，为了保护接合引线，构成为利用保护免受渗透性作用强的污损物(腐蚀气体、液体等)损坏的密封材料322加以保护。此外，通过在贴装时于凹部槽325与流量测量部300之间设置间隙，可以构成高纵横比的匚字形的换气狭缝323。

在本实施方式这样的构成中，在污损物(尘埃、水滴)等侵入到在副通道200中流动的被测量气体5中的情况下，可以通过高纵横比的匚字形的换气狭缝323来缓和完全闭塞的担忧。由此，可以实现提高了流量测量精度及耐污损性的热式流量计1。

此外，例如对于设为使流量检测元件与电路零件一体化而成的1芯片的构成也能加以运用。例如，对于如下构成也能加以运用：流量检测元件与电路零件一体形成，支承体是利用树脂材料将流量检测元件的一部分、搭载流量检测元件的引线框以及输入输出端子的一部分一体地密封而成的树脂封装件，流量检测元件的检测面从树脂封装件的表面露出。

图8A展示具有使图6的流量测量部300与电路零件306一体化而成的1芯片的构成的电路封装件301的例子。电路封装件301在引线框310上搭载有使流量测量部300与电路零件306一体化而成的流量测量芯片324和作为电路保护用的电容器等电子零件305等电路零件。此外，是以使电路封装件301的至少一部分露出的状态利用树脂材料311加以密封而构成。由此，可以使电路封装件301进一步小型化，从而能使基板101上贴装的电子零件305在以往尺寸下成立。

在本实施方式这样的构成中，电路封装件301的小型化可以实现制造上的取数(取り数)的增加，贴装的普及话可以实现工时的削减和处理性的提高，从而能实现廉价的热式流量计1。此外，电路封装件301的小型化可以较小地构成框架100和壳体102的尺寸，从而能实现不会阻碍主通道7的气体的流动的、低压力损失的热式流量计1。

图8B展示对电路封装件301的凹部槽314的形状进行了变更的例子。电路封装件301上形成有从树脂材料311露出流量测量部300、用于构成副通道208的凹部槽314。关于凹部槽314的形状，是以流量测量部300为中心，以相对于副通道208中流动的被测量气体5的流动轴向呈左右不对称的形状来构成倾斜部315、倾斜部316。倾斜部315及倾斜部316隔着流量测量部300在凹部槽314的轴向一侧和另一侧呈不对称的形状。在副通道200中流动的被测量气体5的流动产生了具有逆流成分的脉动流的情况下，通过设为左右不对称的结构，可以调整顺逆空气的收取量。由此，可以根据主通道7中气流的变化来调整因脉动流所产生的误差倾向。

在本实施方式这样的构成中，通过调整脉动时产生的误差倾向，可以实现流量测量精度高的热式流量计1。

图8C表示图8A的仰视图，展示对图8A的外引线312进行了变更的例子。从电路封装件301的端部突出的外引线312以在流量测量部300面侧具有连接部的方式将一部分呈波纹状弯折而与基板101连接在一起。在图8D的实施例中，外引线312是像匚字那样弯折而构成，相较于图8C所示的电路封装件301而言，可以进一步小型化。此外，外引线312的弯曲形状、顶端部的连接形状也可设为平缓的R形状。

在本实施方式这样的构成中，通过电路封装件301的进一步小型化，能够较小地构成框架100和壳体102的尺寸，从而能实现不会阻碍主通道7的气体的流动的、低压力损失的热式流量计1。

图9为概念性地说明本实施方式中的热式流量计的另一构成例的截面图。

本实施例的热式流量计具有为导电性材料的铝合金制基座106、在自身与基座106之间形成副通道200的框架盖107、以及安装在基座106上而将流量测量部300支承在副通道200内的支承体301。并且，流量测量部300中，流量检测元件的检测面与基座106相对配置。此外，从支承体301突出的引线框310的外引线312在焊接点S通过焊接直接接合在连接器接头105上。

在上述各实施例中，对将引线框软钎焊在基板101的地线线路上的构成进行了说明，而在本实施例中，如图9所示，是设为将引线框焊接至接头端子而直接接合的构成，因此，可以进一步提高连接强度。并且，可以省略接合引线，从而能谋求零件数量的削减以及制造作业的简化。

此外，在上述各实施例中，对在与流量检测元件的检测面相对的位置上配置具有地线线路309的基板101的构成进行了说明，而在本实施例中，是设为配置由导电性材料构成的基座106的构成。通过设为该构成，无须以电镀方式形成地线线路，可以谋求制造作业的简化。

以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，此外，也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。进而，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。

符号说明

1 热式流量计

5 被测量气体(流体)

7 主通道

100 框架

101 基板

102 壳体

103 凸缘

200 副通道

201 入口

202 出口

203 排出口

207 分支槽部

208 副通道

209 副通道

215 密封材料

300 流量测量部

301 电路封装件

302 温度测量部

303 压力测量部

304 湿度测量部

305 电子零件

306 电路零件

307 粘接剂

309 地线线路

310 引线框

311 树脂材料

312 外引线

313 换气孔

314 凹部槽(引导部)

315 倾斜部

316 倾斜部。

Claims (15)

1.一种热式流量计，其安装在主通道中，该热式流量计的特征在于，具有：

副通道，其收取在所述主通道中流动的被测量气体的一部分；

流量检测元件，其配置在该副通道内；

支承体，其支承该流量检测元件；以及

电路基板，其固定该支承体；

所述流量检测元件具有检测所述被测量气体的流量的检测面，该检测面与所述电路基板相对配置。

2.根据权利要求1所述的热式流量计，其特征在于，

所述电路基板在与所述流量检测元件的检测面相对的位置配置有GND电位的线路。

3.根据权利要求1所述的热式流量计，其特征在于，

所述支承体具备引导部，所述引导部用于将所述副通道当中通过与所述电路基板的协作而形成的通道部分设为截面积比接连于该通道部分两端的其他通道部分小的流路。

4.根据权利要求3所述的热式流量计，其特征在于，

所述支承体具有树脂封装件，所述树脂封装件利用树脂材料将所述流量检测元件的一部分、搭载所述流量检测元件的引线框、输入输出端子的一部分以及电路零件一体地密封而成，

所述流量检测元件的检测面从所述树脂封装件的表面露出，

所述引导部由所述树脂材料形成，

所述输入输出端子构成将所述支承体固定在所述电路基板上的固定部。

5.根据权利要求3所述的热式流量计，其特征在于，

所述支承体具有树脂封装件，所述树脂封装件利用树脂材料将电路零件、搭载该电路零件的引线框以及输入输出端子的一部分一体地密封而成，

所述引导部由所述树脂材料形成，

所述输入输出端子构成将所述支承体固定在所述电路基板上的固定部。

6.根据权利要求3所述的热式流量计，其特征在于，

所述流量检测元件一体地形成有电路零件，

所述支承体具有树脂封装件，所述树脂封装件利用树脂材料将所述流量检测元件的一部分、搭载所述流量检测元件的引线框以及输入输出端子的一部分一体地密封而成，

所述流量检测元件的检测面从所述树脂封装件的表面露出，

所述引导部由所述树脂材料形成，

所述输入输出端子构成将所述支承体固定在所述电路基板上的固定部。

7.根据权利要求1所述的热式流量计，其特征在于，

具有搭载所述流量检测元件的导电性的引线框，

该引线框构成将所述支承体固定在所述电路基板上的固定部。

8.根据权利要求1所述的热式流量计，其特征在于，

所述支承体具备实现在所述电路基板上的定位的定位部。

9.根据权利要求8所述的热式流量计，其特征在于，

所述定位部由虚设销、调整销、以及平常使用时的信号的交换中不使用的端子中的至少一方构成。

10.根据权利要求4至6中任一项所述的热式流量计，其特征在于，

所述树脂封装件具有多个连接端子，该多个连接端子通过焊料连接、固定在所述电路基板上。

11.根据权利要求2所述的热式流量计，其特征在于，

所述GND电位的线路进行了电镀保护。

12.根据权利要求4至6中任一项所述的热式流量计，其特征在于，

所述引导部具备倾斜部，所述倾斜部以所述流路的截面积随着从所述树脂封装件的端部朝所述流量检测元件的检测面转移而逐渐变窄的方式朝接近所述电路基板的方向倾斜。

13.根据权利要求4至6中任一项所述的热式流量计，其特征在于，

所述引导部以所述流路的截面积随着从所述树脂封装件的端部朝所述流量检测元件的检测面转移而逐渐变窄的方式立体地颈缩。

14.根据权利要求3所述的热式流量计，其特征在于，

所述引导部隔着所述检测面具有对称形状或不对称形状。

15.根据权利要求1所述的热式流量计，其特征在于，

所述电路基板上配置有所述流量检测元件以外的至少一种物理传感器和电路零件。

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