[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2020110742A1 - 物理量測定装置 - Google Patents

物理量測定装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020110742A1
WO2020110742A1 PCT/JP2019/044628 JP2019044628W WO2020110742A1 WO 2020110742 A1 WO2020110742 A1 WO 2020110742A1 JP 2019044628 W JP2019044628 W JP 2019044628W WO 2020110742 A1 WO2020110742 A1 WO 2020110742A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
physical quantity
flow path
measuring device
lead frame
flow
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/044628
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
余語　孝之
ファハナー ビンティ ハリダン ファティン
阿部　博幸
聡 池尾
雄太 千葉
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to JP2020558326A priority Critical patent/JPWO2020110742A1/ja
Priority to CN201980064644.8A priority patent/CN113167620B/zh
Priority to US17/291,535 priority patent/US11927466B2/en
Publication of WO2020110742A1 publication Critical patent/WO2020110742A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01F1/688—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • G01F1/69—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/182—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow for the control of a fuel injection device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection

Definitions

  • the present disclosure relates to a physical quantity measuring device.
  • Patent Document 1 An invention relating to a thermal air flow sensor has been conventionally known (see Patent Document 1 below).
  • the invention described in Patent Document 1 aims to provide a thermal air flow sensor with high detection accuracy (see the same document, paragraph 0005, etc.).
  • Patent Document 1 discloses a thermal air flow sensor having the following configuration.
  • the thermal air flow sensor of Patent Document 1 has a semiconductor element, a support member, a sheet adhesive, and a communication passage.
  • the semiconductor element has a heating resistor formed on the diaphragm.
  • the support member has a mounting surface on which the semiconductor element is mounted and a hole, one of which is opened in a region of the mounting surface corresponding to the back surface side of the diaphragm.
  • the sheet adhesive bonds the semiconductor element and the supporting member and has holes.
  • the communication passage is formed by using a hole formed in the support member and a hole formed in the sheet adhesive (see the same document, claim 1, etc.).
  • This conventional thermal air flow sensor prevents the cavity on the back side of the diaphragm from being sealed by the communication channel. More specifically, a communication passage is formed by the groove provided in the support member and the lead frame, and the ventilation hole in the cavity region of the support member and the ventilation hole in the region without the semiconductor element are communicated with each other through the communication passage. (See the same document, paragraph 0017, FIG. 4, etc.). The same effect can be obtained when a groove is formed in the lead frame and the communication path is formed by the support member and the lead frame (see the same document, paragraph 0019, etc.).
  • a physical quantity measuring device including a thermal air flow sensor
  • further improvement in measurement accuracy is required, and like the communication passage of the conventional thermal air flow sensor, a cavity on the back side of the diaphragm of the thermal air flow sensor is required.
  • a structure that prevents the sealing of the parts is required.
  • the present disclosure provides a physical quantity measuring device capable of preventing the hollow portion on the back surface side of the diaphragm of the thermal air flow sensor from being hermetically sealed while improving the measurement accuracy of the thermal air flow sensor more than ever before.
  • One aspect of the present disclosure is a physical quantity measuring device that includes a thermal air flow sensor and a ventilation channel that prevents the hollow portion on the back surface side of the diaphragm of the thermal air flow sensor from being sealed.
  • a lead frame having a mounting surface on which the air flow sensor is mounted; and a flow path forming member disposed on a back surface of the lead frame opposite to the mounting surface, wherein the ventilation flow path is provided on the lead frame.
  • a first through hole that is provided and communicates with the hollow portion; a second through hole that is provided in the lead frame and opens to the mounting surface; and a first through hole that is defined between the lead frame and the flow path forming member.
  • the physical quantity measuring device is characterized in that it is formed by a through hole and a connection flow path connecting the second through hole.
  • FIG. 1 is a system diagram showing an example of an electronic fuel injection type internal combustion engine control system.
  • FIG. 2 is a front view of a physical quantity measuring device used in the internal combustion engine control system shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a front view of the physical quantity measuring device shown in FIG. 2 with a cover removed.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view in which a resin that seals the chip package shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of a lead frame and a flow path forming member of the chip package shown in FIG. 5. Modification 1 of the connection flow path between the lead frame and the flow path forming member shown in FIG.
  • FIG. 1 is a system diagram of an electronic fuel injection type internal combustion engine control system 1 using a physical quantity measuring device 20 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • intake air is taken in as the measured gas 2 from the air cleaner 21 based on the operation of the internal combustion engine 10 including the engine cylinder 11 and the engine piston 12.
  • the intake air is introduced into the combustion chamber of the engine cylinder 11 via the intake body, which is the main passage 22, the throttle body 23, and the intake manifold 24.
  • the physical quantity of the measured gas 2, which is the intake air introduced into the combustion chamber is measured by the physical quantity measuring device 20. Further, based on the physical quantity measured by the physical quantity measuring device 20, fuel is supplied from the fuel injection valve 14 and is introduced into the combustion chamber in the state of air-fuel mixture together with the intake air.
  • the fuel injection valve 14 is provided in the intake port of the internal combustion engine 10, the fuel injected into the intake port is mixed with the intake air, and the mixture of the fuel and the intake air becomes the intake valve 15. Is guided to the combustion chamber via the and is burned to generate mechanical energy.
  • the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber is a state in which fuel and air are mixed, and explosively burns by spark ignition of the spark plug 13 to generate mechanical energy.
  • the gas after combustion is guided to the exhaust pipe from the exhaust valve 16 and is exhausted outside the vehicle as the exhaust gas 3 from the exhaust pipe.
  • the flow rate of the measured gas 2, which is the intake air introduced into the combustion chamber, is controlled by the throttle valve 25 whose opening changes according to the operation of the accelerator pedal. Further, the fuel supply amount is controlled based on the flow rate of the intake air introduced into the combustion chamber.
  • the mechanical energy generated by the internal combustion engine 10 can be controlled by controlling the opening degree of the throttle valve 25 and controlling the flow rate of the intake air introduced into the combustion chamber.
  • the physical quantity measuring device 20 measures the physical quantity such as the flow rate, temperature, humidity, and pressure of the measured gas 2 which is the intake air taken in through the air cleaner 21 and flowing through the main passage 22.
  • the physical quantity measuring device 20 outputs an electric signal according to the physical quantity of the intake air.
  • the output signal of the physical quantity measuring device 20 is input to the control device 4.
  • the output of the throttle angle sensor 26 that measures the opening of the throttle valve 25 is input to the control device 4, and the positions and states of the engine piston 12, the intake valve 15, and the exhaust valve 16 of the internal combustion engine 10, and the internal combustion engine 10
  • the output of the rotation angle sensor 17 is input to the control device 4 in order to measure the rotation speed of the.
  • the output of the oxygen sensor 28 is input to the control device 4 in order to measure the state of the mixture ratio of the fuel amount and the air amount from the state of the exhaust gas 3.
  • the control device 4 calculates the fuel injection amount and the ignition timing based on the physical quantity of the intake air which is the output of the physical quantity measuring device 20 and the rotation speed of the internal combustion engine 10 which is measured based on the output of the rotation angle sensor 17. .. Based on the results of these calculations, the amount of fuel supplied from the fuel injection valve 14 and the ignition timing at which the spark plug 13 ignites are controlled. The fuel supply amount and the ignition timing are actually based on the temperature measured by the physical quantity measuring device 20, the change state of the throttle angle, the change state of the engine rotation speed, and the state of the air-fuel ratio measured by the oxygen sensor 28. It is controlled in detail.
  • the control device 4 further controls the amount of air bypassing the throttle valve 25 by the idle air control valve 27 in the idle operation state of the internal combustion engine 10 to control the rotation speed of the internal combustion engine 10 in the idle operation state.
  • the fuel supply amount and the ignition timing, which are the main control amounts of the internal combustion engine 10, are calculated using the output of the physical quantity measuring device 20 as a main parameter. Therefore, it is important to improve the measurement accuracy of the physical quantity measuring device 20, suppress the change over time, and improve the reliability in order to improve the control accuracy of the vehicle and ensure the reliability.
  • the physical quantity measuring device 20 maintains high reliability.
  • the vehicle equipped with the physical quantity measuring device 20 is used in an environment where there are large changes in temperature and humidity. It is desirable that the physical quantity measuring device 20 also takes into consideration changes in temperature and humidity in its use environment and measures against dust and contaminants. Further, the physical quantity measuring device 20 is attached to an intake pipe that is affected by heat generation from the internal combustion engine 10. Therefore, the heat generation of the internal combustion engine 10 is transmitted to the physical quantity measuring device 20 via the intake pipe which is the main passage 22. Since the physical quantity measuring device 20 measures the flow rate of the measurement gas by performing heat transfer with the measurement gas, it is important to suppress the influence of heat from the outside as much as possible.
  • the physical quantity measuring device 20 mounted on the vehicle merely solves the problem described in the column of the problem to be solved by the invention and has the effect described in the column of the effect of the invention, as described below. is not.
  • the physical quantity measuring device 20 fully considers the various problems described above, solves various problems required as a product, and exerts various effects. Specific problems to be solved by the physical quantity measuring device 20 and specific effects to be achieved will be described in the description of the embodiments below.
  • FIG. 2 is a front view of the physical quantity measuring device 20 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of the physical quantity measuring device 20 shown in FIG. 2 with the cover 202 removed. Note that in FIG. 3, a sealing material that seals the circuit board 207 is omitted.
  • the physical quantity measuring device 20 is used by being inserted into the main passage 22 through a mounting hole provided in the passage wall of the main passage 22.
  • the physical quantity measuring device 20 includes a housing 201 and a cover 202 attached to the housing 201.
  • the housing 201 is configured by injection molding a synthetic resin material
  • the cover 202 is configured by a plate-shaped member made of a conductive material such as an aluminum alloy.
  • the cover 202 is formed in a thin plate shape and has a wide flat cooling surface.
  • the housing 201 includes a flange 201f fixed to the intake body that is the main passage 22, a connector 201c protruding from the flange 201f and exposed to the outside from the intake body for electrical connection with an external device, and a flange 201f. It has a measuring portion 201m extending so as to project toward the center of the main passage 22.
  • the flange 201f has, for example, a substantially rectangular shape in plan view having a predetermined plate thickness, and has through holes at its corners.
  • the flange 201f is fixed to the main passage 22 by, for example, inserting a fixing screw into a through hole at a corner and screwing the fixing screw into the screw hole of the main passage 22.
  • the connector 201c has, for example, four external terminals and a correction terminal provided therein.
  • the external terminal is a terminal for outputting a physical quantity such as a flow rate and a temperature, which is a measurement result of the physical quantity measuring device 20, and a power supply terminal for supplying DC power for operating the physical quantity measuring device 20.
  • the correction terminal is a terminal used for measuring the produced physical quantity measuring device 20, obtaining a correction value for each physical quantity measuring device 20, and storing the correction value in a memory inside the physical quantity measuring device 20. ..
  • the measuring unit 201m has a thin and long shape extending from the flange 201f toward the center of the main passage 22, and includes a wide front surface 221 and a rear surface, and a narrow pair of side surfaces, an upstream end surface 223 and a downstream end surface 224.
  • the measuring unit 201m is inserted, for example, through a mounting hole provided in the main passage 22, and the flange 201f is brought into contact with the main passage 22 and fixed to the main passage 22 with a screw, so that the main portion via the flange 201f. It is fixed to the passage 22.
  • the measuring unit 201m projects from the inner wall of the main passage 22 toward the central axis 22a of the main passage 22 with the physical quantity measuring device 20 attached to the main passage 22.
  • the front surface 221 and the back surface are arranged in parallel along the central axis 22a of the main passage 22, and the narrow upstream end surface 223 and the downstream end surface 224 of the measuring section 201m are located on the upstream side of the measuring section 201m in the lateral direction.
  • 223 is arranged so as to face the upstream side of the main passage 22, and the downstream end surface 224 on the other short side of the measuring unit 201m is arranged so as to face the downstream side of the main passage 22.
  • the front surface 221 of the measuring unit 201m is flat from the upstream end surface 223 to the downstream end surface 224 along the lateral direction.
  • the back surface of the measuring unit 201m is chamfered at the corner on the downstream end face 224 side, and is inclined in a direction gradually approaching the front face as it moves from the intermediate position in the lateral direction to the downstream end face 224.
  • the cross-sectional shape of the measuring unit 201m is so-called streamlined. Therefore, the measured gas 2 flowing from the upstream of the main passage 22 can be smoothly guided to the downstream along the front surface 221 and the rear surface of the measurement unit 201m, and the fluid resistance of the measurement unit 201m with respect to the measurement gas 2 is reduced. be able to.
  • the measuring portion 201m has a stepped end in the protruding direction, and in the state where the physical quantity measuring device 20 is attached to the main passage 22, the lower surface 226 on the upstream side of the main passage 22 and the downstream side of the main passage 22. And a lower surface 227 thereof.
  • the lower surface 227 on the downstream side projects in the projecting direction than the lower surface 226 on the upstream side, and the step surface 228 connecting the lower surface 226 on the upstream side and the lower surface 227 on the downstream side is located upstream of the main passage 22. Arranged to face side.
  • the measurement unit 201m has a stepped surface 228 of the tip portion 201t, which projects from the lower surface 226 on the upstream side on the side opposite to the flange 201f, and a portion of the measured gas 2 such as intake air is supplied to the auxiliary passage in the measurement unit 201m.
  • An inlet 231 for taking in is opened.
  • a first outlet 232 and a second outlet 233 for returning the measured gas 2 taken into the auxiliary passage in the measuring portion 201m to the main passage 22 are opened in the downstream end surface 224 of the tip portion 201t of the measuring portion 201m.
  • the measurement unit 201m has the upstream end surface 223 as the first wall portion arranged toward the upstream side in the flow direction of the measured gas 2 in the main passage 22.
  • the measurement unit 201m is arranged toward the upstream side in the flow direction of the measurement target gas 2 at a position on the downstream side in the flow direction of the measurement target gas 2 in the main passage 22 with respect to the upstream end face 223 as the first wall part.
  • the stepped surface 228 of the tip portion 201t is provided as the second wall portion.
  • An inlet 231 of the sub passage is opened on the step surface 228 of the tip portion 201t.
  • the inlet 231 of the sub passage is provided at the tip portion 201t of the measuring portion 201m extending from the flange 201f toward the center of the main passage 22, so that it is not near the inner wall surface of the main passage 22. It is possible to take in a gas in a portion close to the central portion apart from the inner wall surface into the sub passage. Therefore, the physical quantity measuring device 20 can measure the flow rate of the gas in the portion away from the inner wall surface of the main passage 22, and can suppress the decrease in measurement accuracy due to the influence of heat or the like.
  • the temperature of the main passage 22 is easily affected, and the temperature of the measured gas 2 is different from the original temperature of the gas. It will be different from the state. Particularly when the main passage 22 is an intake body of the engine, it is often maintained at a high temperature due to the influence of heat from the engine. For this reason, the gas in the vicinity of the inner wall surface of the main passage 22 is often higher than the original temperature of the main passage 22, which causes a decrease in measurement accuracy. Further, the fluid resistance is large near the inner wall surface of the main passage 22, and the flow velocity is lower than the average flow velocity of the main passage 22. Therefore, if the gas in the vicinity of the inner wall surface of the main passage 22 is taken into the sub passage as the measured gas 2, the decrease in the flow velocity with respect to the average flow velocity of the main passage 22 may lead to a measurement error.
  • the physical quantity measuring device 20 is provided with the inlet 231 at the tip portion 201t of the thin and long measuring portion 201m extending from the flange 201f toward the center of the main passage 22, the physical quantity measuring device 20 is related to the decrease in the flow velocity near the inner wall surface of the main passage 22. It is possible to reduce the measurement error. Further, in the physical quantity measuring device 20, not only is the inlet 231 provided at the tip portion 201t of the measuring portion 201m extending from the flange 201f toward the center of the main passage 22, but also the first outlet 232 and the second outlet of the sub passage. Since 233 is also provided at the tip portion 201t of the measuring unit 201m, it is possible to further reduce the measurement error.
  • the physical quantity measuring device 20 has a shape in which the measuring unit 201m extends long along the axis extending from the outer wall of the main passage 22 toward the center, but the widths of the upstream end face 223 and the downstream end face 224 are larger than the width of the front face 221. It is narrow and the measuring unit 201m has a plate-like shape. Accordingly, the physical quantity measuring device 20 can suppress the fluid resistance of the measured gas 2 to a small value.
  • the measuring unit 201m is provided with a sub-passage groove 250 for forming the sub-passage 234 and a circuit chamber 235 for accommodating the circuit board 207.
  • the circuit chamber 235 and the sub-passage groove 250 are recessed in the front surface of the measuring unit 201m, and are separately arranged on one side and the other side in the lateral direction of the measuring unit 201m.
  • the circuit chamber 235 is arranged at a position upstream in the flow direction of the measured gas 2 in the main passage 22, and the auxiliary passage 234 is located downstream of the circuit chamber 235 in the main passage 22 in the flow direction of the measured gas 2. Placed in position.
  • the upstream surface of the upstream wall of the circuit chamber 235 may be the upstream end surface 223 of the measuring unit 201m to save space.
  • the sub passage groove 250 forms the sub passage 234 in cooperation with the cover 202.
  • the sub passage 234 is provided so as to extend along the longitudinal direction of the measuring unit 201m, which is the protruding direction of the measuring unit 201m.
  • the sub-passage groove 250 forming the sub-passage 234 has a first sub-passage groove 251 and a second sub-passage groove 252 branched in the middle of the first sub-passage groove 251.
  • the first sub-passage groove 251 extends between the inlet 231 that opens to the step surface 228 of the tip portion 201t of the measuring unit 201m and the first outlet 232 that opens to the downstream end surface 224 of the tip portion 201t of the measuring unit 201m. It is formed so as to extend along the lateral direction of the measuring unit 201m.
  • the inlet 231 is opened so as to face the upstream side in the flow direction of the measured gas 2 in the main passage 22.
  • the first auxiliary passage groove 251 forms a first auxiliary passage 234a between the cover 202 and the inlet 231 along the central axis 22a of the main passage 22 to reach the first outlet 232.
  • the first sub passage 234a takes in the measured gas 2 flowing in the main passage 22 from the inlet 231, and returns the taken measured gas 2 to the main passage 22 from the first outlet 232.
  • the first sub passage 234 a extends from the inlet 231 along the flow direction of the measured gas 2 in the main passage 22, and is connected to the first outlet 232.
  • the first sub passage 234a has a branch portion 236 between the inlet 231 and the first outlet 232.
  • the branch portion 236 is provided near the inlet 231 on the upstream side of the measured gas 2 in the forward flow in the first sub passage 234a extending along the central axis 22a of the main passage 22.
  • the measured gas 2 flows along the central axis 22a of the main passage 22 from the air cleaner 21 toward the internal combustion engine 10 during forward flow, as shown in FIG.
  • the measured gas 2 flowing through the main passage 22 is taken into the first sub passage 234a from the inlet 231 at the time of forward flow, flows through the first sub passage 234a toward the first outlet 232, and from the branch portion 236 to the second portion. It flows into the sub passage 234b.
  • the second auxiliary passage groove 252 branches toward the base end portion of the measuring portion 201m, that is, the flange 201f at an intermediate position of the first auxiliary passage groove 251, and extends in the longitudinal direction of the measuring portion 201m, that is, the central axis 22a of the main passage 22. They extend in a direction intersecting with each other, for example, a direction substantially orthogonal to the central axis 22a. Further, the second auxiliary passage groove 252 is bent back in the vicinity of the flange 201f of the measuring portion 201m toward the front end portion 201t, for example, curved in a U shape or an arc shape, and extends in the longitudinal direction of the measuring portion 201m, that is, the main passage 22. It extends in a direction intersecting with the central axis 22a, for example, in a direction substantially orthogonal to the central axis 22a.
  • the second auxiliary passage groove 252 is finally bent toward the downstream end surface 224 of the measuring unit 201m so as to be curved in an arc shape, for example, and is connected to the second outlet 233.
  • the second outlet 233 is opened so as to face the downstream side in the flow direction of the measured gas 2 in the main passage 22.
  • the second outlet 233 has an opening area that is substantially equal to or slightly larger than that of the first outlet 232, and is formed at a position adjacent to the first outlet 232 on the proximal end side in the longitudinal direction of the measuring unit 201m. ..
  • the second sub passage groove 252 forms a second sub passage 234b, which is branched from the first sub passage 234a toward the flange 201f and reaches the second outlet 233, between the second sub passage groove 252 and the cover 202.
  • the second auxiliary passage 234b allows the measured gas 2 branched and flown from the first auxiliary passage 234a to pass therethrough and returns from the second outlet 233 to the main passage 22.
  • the second auxiliary passage 234b has a path that reciprocates along the longitudinal direction of the measuring unit 201m. More specifically, the second auxiliary passage 234b has, for example, a straight upstream portion 237, an arcuate or U-shaped curved portion 238, and a straight downstream portion 239.
  • the upstream portion 237 is branched from, for example, the branch portion 236 of the first sub passage 234a, and extends straight in a straight line in a direction intersecting with the central axis 22a of the main passage 22.
  • the upstream portion 237 extends, for example, in a direction generally orthogonal to the central axis 22a of the main passage 22, that is, in a direction from the branch portion 236 of the first auxiliary passage 234a toward the flange 201f.
  • the curved portion 238 is connected to the downstream end of the upstream portion 237 near the flange 201f, for example, and is curved so as to be folded back toward the central axis 22a of the main passage 22.
  • the curved portion 238 has, for example, an arc shape or a U shape, and is curved so that the second sub passage 234b is folded back 180 degrees in the opposite direction.
  • the downstream portion 239 is connected to, for example, the downstream end of the curved portion 238 near the flange 201f, and extends straightly in a straight line toward the central axis 22a of the main passage 22.
  • the downstream portion 239 extends, for example, substantially parallel to the upstream portion 237 toward the tip portion 201t of the measurement unit 201m, and extends toward the downstream side of the branch portion 236 in the first sub passage 234a.
  • the downstream portion 239 is curved near the second outlet 233 of the tip portion 201t in a direction along the central axis 22a of the main passage 22 and is connected to the second outlet 233.
  • the second auxiliary passage 234b has a curved shape. More specifically, the upstream portion 237 of the second sub passage 234b is branched from the branch portion 236 of the first sub passage 234a and extends in a direction intersecting the central axis 22a of the main passage 22.
  • the curved portion 238 of the second auxiliary passage 234b is curved so as to be folded back from the upstream portion 237 toward the central axis 22a of the main passage 22.
  • the downstream portion 239 of the second auxiliary passage 234b extends from the curved portion 238 toward the central axis 22a of the main passage 22.
  • the curved shape of the second sub passage 234b is formed by the upstream portion 237, the curved portion 238, and the downstream portion 239.
  • the second outlet 233 is omitted, and the downstream portion 239 of the second auxiliary passage 234b is connected to the downstream side of the branch portion 236 of the first auxiliary passage 234a so as to connect the second auxiliary passage 234b. May be joined to the first sub passage 234a.
  • the flow sensor 205 is disposed in the upstream portion 237 of the second sub passage 234b, for example. More specifically, in the upstream portion 237 of the second auxiliary passage 234b, the flow rate sensor 205 is arranged in the intermediate portion between the first auxiliary passage 234a and the curved portion 238. Since the second sub passage 234b has the curved shape as described above, a longer passage length can be secured, and when the measured gas 2 in the main passage 22 pulsates, the flow rate sensor 205 Can be reduced.
  • the sub passage 234 can be formed along the longitudinal direction that is the projecting direction of the measuring unit 201m, and the length of the sub passage 234 can be sufficiently long.
  • the physical quantity measuring device 20 can include the auxiliary passage 234 having a sufficient length. Therefore, the physical quantity measuring device 20 can suppress the fluid resistance to a small value and can measure the physical quantity of the measurement target gas 2 with high accuracy.
  • the first sub passage 234a extends from the inlet 231 in the lateral direction of the measuring unit 201m, that is, along the central axis 22a of the main passage 22 and reaches the first outlet 232, so that the first sub passage 234a intrudes into the first sub passage 234a from the inlet 231. Foreign matter such as dust can be directly discharged from the first outlet 232. As a result, it is possible to prevent foreign matter from entering the second auxiliary passage 234b and prevent the flow sensor 205 arranged in the second auxiliary passage 234b from being affected.
  • the inlet 231 and the first outlet 232 of the first auxiliary passage 234a have a larger opening area at the inlet 231 than at the first outlet 232.
  • the measured gas 2 that has flowed into the first sub passage 234a also flows into the second sub passage 234b that is branched in the middle of the first sub passage 234a. You can be surely guided.
  • a protrusion 253 is provided at the center position of the inlet 231 in the longitudinal direction of the measuring unit 201m.
  • the protrusion 253 divides the size of the inlet 231 into two equal parts in the longitudinal direction of the measuring unit 201 m, and the opening areas of the two divided inlets 231 are smaller than the opening areas of the first outlet 232 and the second outlet 233. I'm making it small.
  • the protrusion 253 restricts the size of the foreign matter that can enter the first sub passage 234a from the inlet 231 to be smaller than the first outlet 232 and the second outlet 233, and the foreign matter can cause the first outlet 232 and the second outlet 232 to enter. It is possible to prevent the 233 from being blocked.
  • the circuit board 207 is housed in a circuit room 235 provided on one side in the lateral direction of the measuring unit 201m.
  • the circuit board 207 has a rectangular shape extending along the longitudinal direction of the measuring unit 201m, and has a chip package 208, a pressure sensor 204, a temperature/humidity sensor 206, and an intake air temperature sensor on its surface. And 203 are implemented.
  • the circuit board 207 has a mounting portion common to all the sensors and can be commonly used for mounting patterns of various sensors.
  • the surface of the circuit board 207 is arranged, for example, substantially parallel to the measured gas 2 flowing through the main passage 22. As a result, the measuring unit 201m can be thinned and the pressure loss of the measured gas 2 flowing through the main passage 22 can be reduced.
  • the chip package 208 is mounted on the circuit board 207.
  • the flow rate sensor 205 and an LSI that is an electronic component that drives the flow rate sensor 205 are mounted and sealed by transfer molding.
  • a part of the chip package 208 is inserted from the circuit board 207 into the second sub passage 234b at a central position in the longitudinal direction of the circuit board 207 so that the flow sensor 205 is arranged in the second sub passage 234b. It is mounted in a protruding state.
  • the chip package 208 is arranged between the sub passage 234 and the circuit room 235.
  • the circuit chamber 235 and the sub passage 234 are separated, and the flow to the flow rate sensor 205 arranged in the chip package 208 is rate-controlled by the shape of the sub passage 234. Therefore, there is no barrier in the sub-passage 234 that obstructs the flow of the gas to be measured 2, and the stable flow of the gas to be measured 2 can be supplied to the flow rate sensor 205. Therefore, the measuring unit 201m can be downsized while maintaining the flow velocity sensitivity, noise performance, and pulsation characteristics of the flow rate sensor.
  • the flow rate sensor 205 does not necessarily have to be provided in the chip package 208.
  • a part of the circuit board 207 may be projected to arrange the flow sensor 205 in the sub passage 234, or the flow sensor 205 mounted on the circuit board 207 may be arranged in the sub passage 234 by a plate-shaped support. Good.
  • the flow rate sensor 205 and the LSI may be integrally formed on the same semiconductor element or may be formed as separate semiconductor elements.
  • the flow rate sensor 205 is sealed with resin so that at least the flow rate measuring portion on the surface is exposed.
  • the structure in which the LSI is provided on the chip package 208 has been described, the structure may be such that the LSI is mounted on the circuit board 207.
  • An advantage of providing the LSI on the chip package 208 is that the LSI does not have to be mounted on the circuit board 207, which contributes to downsizing of the circuit board 207.
  • the chip package 208 has a concave groove extending along the flow direction of the measured gas 2 in the upstream portion of the second auxiliary passage 234b, and the flow sensor 205 is provided at the bottom of the concave groove.
  • the concave groove of the chip package 208 has a narrowed shape in which the width gradually narrows from both ends in the flow direction of the measured gas 2 flowing in the upstream portion of the second auxiliary passage 234b toward the central portion, and the narrowest central portion.
  • a flow sensor 205 is arranged in the section. With this throttle shape, the measured gas 2 flowing through the auxiliary passage 234 is rectified, and the influence of noise can be reduced.
  • the pressure sensor 204 is mounted on the longitudinal direction proximal end side of the circuit board 207 with respect to the chip package 208, and the temperature/humidity sensor 206 is mounted on the longitudinal direction distal end side of the circuit board 207 with respect to the chip package 208. ..
  • the leads of the intake air temperature sensor 203 are connected to the surface of the circuit board 207.
  • the intake air temperature sensor 203 has a lead connected to a position on the distal end side of the circuit board 207 in the longitudinal direction with respect to the temperature/humidity sensor 206, and a position where the sensor body 203b protrudes from the circuit board 207 in the longitudinal direction and is exposed to the outside of the measurement unit 201m. It is implemented to be placed in.
  • the intake air temperature sensor 203 is arranged between the upstream end surface 223 of the measuring portion 201m on the flange 201f side and the step surface 228 of the tip portion 201t.
  • the intake air temperature sensor 203 is mounted on the circuit board 207 and is exposed outside the measuring unit 201m.
  • the intake air temperature sensor 203 is composed of an axial lead component having a cylindrical sensor body and a pair of leads projecting from both axial ends of the sensor body in a direction away from each other.
  • the measuring unit 201m is provided with a protector 202a for protecting the intake air temperature sensor 203.
  • the pressure sensor 204 measures the pressure of the measurement target gas 2
  • the flow rate sensor 205 measures the flow rate of the measurement target gas 2.
  • the temperature/humidity sensor 206 measures the humidity of the measured gas 2
  • the intake air temperature sensor measures the temperature of the measured gas 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the chip package 208 shown in FIG. 3 in a cross section along the main flow direction of the measured gas 2 flowing through the main passage 22.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the lead frame 208f, the flow rate sensor 205, and the flow path forming member 209 of the chip package 208 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of the lead frame 208f and the flow path forming member 209 shown in FIG. In FIG. 5, the lead frame 208f, the flow rate sensor 205, and the resin 208r for sealing the flow path forming member 209 are not shown.
  • the flow rate sensor 205 is mounted on the chip package 208, and is disposed in the upstream portion 237 of the second auxiliary passage 234b provided in the measuring portion 201m of the housing 201 that constitutes the physical quantity measuring device 20.
  • the flow rate sensor 205 includes a semiconductor substrate 205s and a diaphragm 205d provided on the semiconductor substrate 205s.
  • the diaphragm 205d is a thin film portion provided on the semiconductor substrate 205s.
  • the diaphragm 205d is provided, for example, by forming a concave cavity 205c having an opening on one surface of the semiconductor substrate 205s facing the mounting surface f1 of the flow sensor 205 mounted on the mounting surface f1.
  • the diaphragm 205d is a part of the surface layer portion of the semiconductor substrate 205s on the side opposite to the mounting surface f1 of the lead frame 208f, and a part of the surface layer portion of the semiconductor substrate 205s is a thin film portion exposed in the cavity 205c.
  • the flow rate sensor 205 is provided with a heating resistor (not shown), a temperature sensitive resistor, a fixed resistor, a plurality of electrode pads, etc. on the surface of the diaphragm 205d on the side opposite to the cavity 205c of the semiconductor substrate 205s. .. More specifically, the flow rate sensor 205 has, for example, a pair of temperature-sensitive resistors on both sides of the heating resistor in the flow direction of the measured gas 2, and based on the temperature difference between the pair of temperature-sensitive resistors. It is a thermal type air flow meter that measures the flow rate of air by using a thermal air flow meter.
  • the physical quantity measuring device 20 of the present embodiment has the following features.
  • the physical quantity measuring device 20 includes a flow sensor 205, which is a thermal air flow sensor, and a ventilation passage 210 that prevents the hollow portion 205c on the back surface side of the diaphragm 205d of the flow sensor 205 from being sealed.
  • the physical quantity measuring device 20 includes a lead frame 208f having a mounting surface f1 on which the flow sensor 205 is mounted, and a flow path forming member 209 arranged on a back surface f2 of the lead frame 208f opposite to the mounting surface f1. I have it.
  • the ventilation channel 210 includes a first through hole 211 provided in the lead frame 208f and communicating with the cavity 205c, a second through hole 212 provided in the lead frame 208f and opening to the mounting surface f1, and a lead frame 208f. It is defined by the flow path forming member 209 and is formed by a connection flow path 213 that connects the first through hole 211 and the second through hole 212.
  • connection flow path 213 has a plurality of flow paths that connect the first through hole 211 and the second through hole 212, as shown in FIG. 6, for example. More specifically, the connection flow channel 213 has, for example, a plurality of vertical flow channels 213a and a plurality of horizontal flow channels 213b.
  • the vertical flow path 213a extends in the vertical direction LD along the shortest path between the first through hole 211 and the second through hole 212.
  • the horizontal flow path 213b extends in the horizontal direction CD across the vertical flow path 213a and connects adjacent vertical flow paths 213a.
  • the vertical flow path 213a is continuous in the vertical direction LD from one end to the other end of the connection flow path 213 in the vertical direction LD.
  • the horizontal flow paths 213b provided at one end and the other end of the vertical direction LD are continuous from the one end to the other end of the connection flow path 213 in the horizontal direction CD, continuously in the horizontal direction CD, respectively, and respectively. It communicates with the two through holes 212.
  • one end and the other end of the plurality of horizontal flow paths 213b provided between the horizontal flow paths 213b at both ends in the vertical direction LD are connected to the adjacent one vertical flow path 213a and the other vertical flow path 213a. ..
  • each row of the horizontal flow paths 213b composed of the plurality of horizontal flow paths 213b arranged in the vertical direction LD the horizontal flow paths 213b of the rows adjacent to each other in the horizontal direction CD are arranged alternately, and the plurality of horizontal flow paths 213b are arranged in a staggered manner. It is arranged.
  • connection flow paths 213 are, for example, four vertical flow paths 213a arranged in the horizontal direction CD, two horizontal flow paths 213b continuous in the horizontal direction CD at both ends in the vertical direction LD, and these two horizontal flow paths 213b.
  • Each of the rows of the horizontal flow paths 213b arranged in the vertical direction LD between them has 14 horizontal flow paths 213b.
  • connection flow paths 213 include a total of 42 horizontal flow paths 213b arranged in a zigzag pattern, two horizontal flow paths 213b continuous in the horizontal direction CD, and these 44 And four vertical flow paths 213a connected by a horizontal flow path 213b.
  • the number and arrangement of the vertical flow channels 213a and the horizontal flow channels 213b shown in FIG. 6 are examples, and are not particularly limited.
  • connection flow channel 213 is defined by the groove 208g provided in the lead frame 208f and the flow channel forming member 209 that closes the opening of the groove 208g.
  • the groove 208g is formed to a depth of 50 [ ⁇ m] or more by pressing the lead frame 208f, for example.
  • the cross-sectional shape of the groove 208g is, for example, a wedge shape or a triangle.
  • the flow path forming member 209 has, for example, a resin sheet 209a and an adhesive layer 209b arranged on the surface of the resin sheet 209a. More specifically, the flow path forming member 209 is, for example, a polyimide tape or Kapton (registered trademark) tape having heat resistance of 200[° C.] or higher.
  • the resin sheet 209a has a thickness of, for example, about 50 [ ⁇ m]
  • the adhesive layer 209b has a thickness of, for example, about 20 [ ⁇ m].
  • connection flow path 213 may be defined by, for example, a groove provided in the flow path forming member 209 and a lead frame 208f that closes the opening of the groove.
  • the material of the flow path forming member 209 for example, metal, heat resistant glass, ceramics, heat resistant resin or the like having heat resistance of 200[° C.] or higher can be used.
  • the flow path forming member 209 can be fixed to the lead frame 208f with an adhesive, for example.
  • the flow path forming member 209 can be selected from an appropriate fixing method such as welding, caulking, rivets, and welding depending on the material.
  • the flow sensor 205 not only the flow sensor 205 but also an electronic component 208e such as an LSI is mounted on the mounting surface f1.
  • the flow rate sensor 205 and the electronic component 208e are connected by wire bonding, for example.
  • the flow rate sensor 205 and the electronic component 208e are mounted on the mounting surface f1 of the lead frame 208f via the die attach film 208d, for example.
  • the die attach film 208d has a through hole 214 at a position corresponding to the first through hole 211 of the lead frame 208f.
  • the through hole 214 connects the cavity portion 205c of the flow rate sensor 205 and the first through hole 211 of the lead frame 208f to make them communicate with each other. That is, in the example shown in FIG. 5, the ventilation flow path 210 has a connection between the through hole 214 of the die attach film 208d, the first through hole 211 of the lead frame 208f, and the lead frame 208f and the flow path forming member 209. It is formed by the flow path 213 and the second through hole 212 of the lead frame 208f.
  • the physical quantity measuring device 20 of the present embodiment is arranged in the main passage 22 that is the intake body of the internal combustion engine control system 1, and includes the flow rate of the measured gas 2 that is the intake air flowing through the main passage 22. Measure the physical quantity.
  • the measured gas 2 flows from the main passage 22 into the auxiliary passage 234 of the physical quantity measuring device 20 via the inlet 231 provided in the measuring unit 201m of the physical quantity measuring device 20.
  • a part of the measured gas 2 flowing into the sub passage 234 from the inlet 231 of the measuring unit 201m of the physical quantity measuring device 20 passes through the first sub passage 234a and returns from the first outlet 232 of the measuring unit 201m to the main passage 22.
  • foreign matter such as dust contained in the measured gas 2 can be directly discharged from the first outlet 232.
  • another part of the measured gas 2 flowing into the sub passage 234 from the inlet 231 of the measuring unit 201m of the physical quantity measuring device 20 is branched from the first sub passage 234a by the branch portion 236, and the other part of the second sub passage 234b. It flows into the upstream portion 237 and passes through the flow rate sensor 205.
  • the flow rate sensor 205 is a thermal air flow rate sensor including the semiconductor substrate 205s and the diaphragm 205d provided on the semiconductor substrate 205s as described above.
  • the flow rate sensor 205 measures the flow rate of air, which is the gas to be measured 2, based on the temperature difference between the pair of temperature sensitive resistors arranged on both sides of the heating resistor in the flow direction of the gas to be measured 2.
  • the physical quantity measuring device 20 of the present embodiment has the following features, as described above.
  • the physical quantity measuring device 20 is provided with a flow rate sensor 205 which is a thermal air flow rate sensor, and a ventilation flow path 210 which prevents the hollow portion 205c of the diaphragm 205d of the flow rate sensor 205 from being closed. Further, the physical quantity measuring device 20 includes a lead frame 208f having a mounting surface f1 on which the flow sensor 205 is mounted, and a flow path forming member 209 arranged on a back surface f2 of the lead frame 208f opposite to the mounting surface f1. I have it.
  • the ventilation channel 210 includes a first through hole 211 provided in the lead frame 208f and communicating with the cavity 205c, a second through hole 212 provided in the lead frame 208f and opening to the mounting surface f1, and a lead frame 208f. It is defined by the flow path forming member 209 and is formed by a connection flow path 213 that connects the first through hole 211 and the second through hole 212.
  • the flow sensor 205 directly connects to the mounting surface f1 of the lead frame 208f. It is implemented in. As a result, the dimensional accuracy between the mounting surface f1 of the lead frame 208f and the diaphragm 205d of the flow sensor 205 can be improved as compared with the conventional thermal air flow sensor. As a result, the restriction of the flow passage cross-sectional area facing the measurement surface of the diaphragm 205d on which the heating resistor and the heat-sensitive resistor are arranged can be accurately reduced to a predetermined flow passage cross-sectional area. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the measurement accuracy of the flow rate of the measurement target gas 2 by the flow rate sensor 205 of the physical quantity measurement device 20.
  • air that connects the cavity 205c on the rear surface side of the diaphragm 205d of the flow rate sensor 205 and the space facing the mounting surface f1 of the lead frame 208f on the outer side thereof by the ventilation channel 210. Is formed.
  • the hollow portion 205c on the back surface side of the diaphragm 205d of the flow rate sensor 205 which is a thermal air flow rate sensor, from being sealed, and to suppress fluctuations in the air pressure inside the hollow portion 205c.
  • the diaphragm 205d moves to the inside of the cavity 205c.
  • the flexure reduces the volume of the cavity 205c.
  • a part of the air in the hollow portion 205c is partially absorbed by the first through hole 211 of the lead frame 208f, the connection flow path 213 between the lead frame 208f and the flow path forming member 209, and the second through hole of the lead frame 208f. It passes through 212 and is discharged to the space outside the cavity 205c.
  • the diaphragm 205d bends to the outside of the cavity 205c, and the cavity The volume of 205c increases. Then, the air in the outer space of the hollow portion 205c allows the second through hole 212 of the lead frame 208f, the connection flow path 213 between the lead frame 208f and the flow path forming member 209, and the first through hole 211 of the lead frame 208f. And is introduced into the hollow portion 205c through. As described above, the fluctuation of the air pressure inside the cavity 205c is suppressed.
  • the physical quantity measurement that can prevent the hollow portion 205c on the back surface side of the diaphragm 205d from being sealed while improving the measurement accuracy of the flow rate sensor 205 that is a thermal air flow rate sensor as compared with the related art.
  • a device 20 can be provided.
  • connection flow path 213 has a plurality of flow paths that connect the first through hole 211 and the second through hole 212 of the lead frame 208f, as shown in FIG. is doing.
  • connection flow channel 213 has a plurality of vertical flow channels 213a and a plurality of horizontal flow channels 213b.
  • the vertical flow path 213a extends in the vertical direction LD along the shortest path between the first through hole 211 and the second through hole 212.
  • the horizontal flow path 213b extends in the horizontal direction CD across the vertical flow path 213a and connects adjacent vertical flow paths 213a.
  • the vertical flow path 213a can connect the first through hole 211 and the second through hole 212 of the lead frame 208f in a shorter distance, and reduce the flow path resistance of the ventilation flow path 210. Therefore, fluctuations in the air pressure inside the cavity 205c can be suppressed more reliably.
  • the lead shown in FIG. 6 is formed on the surface of the flow path forming member 209.
  • a plurality of island-shaped portions similar to the island-shaped portions of the frame 208f are formed.
  • the plurality of island-shaped portions on the front surface of the flow path forming member 209 support, for example, an adhesive layer that adheres the flow path forming member 209 to the back surface f2 of the lead frame 208f. It can prevent being blocked.
  • connection flow passage 213 Even if a part of one of the vertical flow passages 213a of the connection flow passage 213 is closed to form a closed portion, the horizontal flow passage 213b connected before and after the closed portion in the vertical direction LD and the closed portion thereof. And a vertical flow path 213a adjacent to that form a flow path that bypasses the closed portion. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the physical quantity measuring device 20 that can more reliably prevent the hollow portion 205c on the back surface side of the diaphragm 205d from being sealed.
  • the vertical flow paths 213a are continuous from one end to the other end of the connection flow path 213 in the vertical direction LD.
  • the vertical flow path 213a can connect the first through hole 211 and the second through hole 212 of the lead frame 208f in a shorter distance to reduce the flow path resistance of the ventilation flow path 210. .. Therefore, the fluctuation of the air pressure inside the cavity 205c can be suppressed more reliably.
  • the horizontal flow paths 213b adjacent to each other in the horizontal direction CD are arranged at positions displaced in the vertical direction LD.
  • the horizontal flow paths 213b adjacent to each other in the horizontal direction CD can be arranged in a staggered manner.
  • the island-shaped portions that are adjacent to each other in the horizontal direction CD are staggered in a staggered manner. Can be placed.
  • each lateral flow path 213b in the lateral direction CD can be shortened.
  • island-shaped portions can be arranged at one end and the other end of each lateral flow path 213b.
  • the physical quantity measuring device 20 capable of more reliably suppressing the fluctuation of the air pressure of the hollow portion 205c on the back surface side of the diaphragm 205d and more reliably preventing the sealing of the hollow portion 205c. Can be provided.
  • connection flow path 213 is defined by the groove 208g provided in the lead frame 208f and the flow path forming member 209 that closes the opening of the groove 208g.
  • the groove 208g can be easily formed in the lead frame 208f by, for example, press working. Further, it is not necessary to form a groove for forming the connection flow channel 213 in the flow channel forming member 209, and the configuration of the flow channel forming member 209 can be simplified. This makes it possible to use the flow path forming member 209 such as a polyimide tape having the resin sheet 209a and the adhesive layer 209b arranged on the surface of the resin sheet 209a.
  • the flow path forming member 209 has a resin sheet 209a and an adhesive layer 209b arranged on the surface of the resin sheet 209a.
  • connection flow passage 213 can be defined between the lead frame 208f and the flow passage forming member 209 simply by attaching the flow passage forming member 209 to the back surface f2 of the lead frame 208f via the adhesive layer 209b. it can. Therefore, the manufacturing process of the physical quantity measuring device 20 can be simplified to improve the productivity and the manufacturing cost can be reduced.
  • the flow passage forming member 209 can improve the dimensional accuracy of the flow rate sensor 205. More specifically, the flow rate sensor 205 is mounted on the mounting surface f1 and the lead frame 208f on which the flow path forming member 209 is arranged on the back surface f2 is arranged in the mold, and the resin 208r for sealing the chip package 208 is formed. At the time of molding, the flow path forming member 209 functions as a cushioning material. Thereby, the resin 208r of the chip package 208 can be accurately molded.
  • the restriction of the flow passage cross-sectional area facing the measurement surface of the diaphragm 205d of the flow rate sensor 205 can be accurately reduced to a predetermined flow passage cross-sectional area. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the measurement accuracy of the flow rate of the measurement target gas 2 by the flow rate sensor 205 of the physical quantity measurement device 20.
  • a possible physical quantity measuring device 20 can be provided.
  • FIGS. 7A to 7D are plan views showing Modifications 1 to 4 of the connection flow path 213 between the lead frame 208f and the flow path forming member 209 shown in FIG. 6, respectively.
  • the lateral flow path 213b is continuous from one end to the other end in the lateral direction CD of the connection flow path 213.
  • a plurality of vertical flow paths 213a can be connected by a shorter horizontal flow path 213b, and the flow path resistance of the ventilation flow path 210 can be reduced. Therefore, even if the closed portion is formed in the vertical flow passage 213a, the flow passage resistance of the bypass passage that bypasses the closed portion can be reduced, and the fluctuation of the air pressure in the hollow portion 205c can be more reliably suppressed. be able to.
  • the vertical flow paths 213a adjacent to each other in the vertical direction LD are arranged at positions displaced in the horizontal direction CD.
  • the groove 208g is formed in the lead frame 208f by press working, and the connection flow path 213 is defined by the groove 208g and the flow path forming member 209.
  • the groove 208g is prevented from continuing in the vertical direction LD, and the warp of the lead frame 208f in the horizontal direction CD can be suppressed.
  • the vertical flow paths 213a in the rows adjacent to each other in the vertical direction LD are staggered.
  • the vertical flow paths 213a in the rows adjacent to each other in the vertical direction LD are staggered.
  • the island-shaped portions that are adjacent to each other in the vertical direction LD are staggered in a staggered manner. Can be placed.
  • each vertical flow path 213a in the vertical direction LD can be shortened.
  • island-shaped portions can be arranged at one end and the other end of each vertical channel 213a.
  • the physical quantity measuring device of this modification can also achieve the same effects as the physical quantity measuring device 20 of the above-described embodiment.
  • the vertical flow passage 213a is continuous from one end to the other end of the connection flow passage 213 in the vertical direction LD.
  • the lateral flow passage 213b is continuous from one end to the other end of the connection flow passage 213 in the lateral direction CD. That is, in the physical quantity measuring device according to the modified example 2 shown in FIG. 7B, the connection flow channel 213 has a lattice-shaped flow channel formed by a plurality of vertical flow channels 213a and a plurality of horizontal flow channels 213b.
  • the first through hole 211 and the second through hole 212 can be connected by a plurality of shorter vertical channels 213a, and the channel resistance of the connection channel 213 can be reduced.
  • the plurality of vertical flow paths 213a can be connected by the shorter horizontal flow path 213b, and the flow path resistance of the connection flow path 213 can be reduced.
  • the island-shaped portion surrounded by the vertical flow passage 213a and the horizontal flow passage 213b can suppress the blockage of the connection flow passage 213. Therefore, according to the physical quantity measuring device of this modification, it is possible to obtain the same effects as those of the physical quantity measuring device 20 of the above-described embodiment.
  • connection flow paths 213 include three vertical flow paths 213a and two horizontal flow paths connecting both ends of the three vertical flow paths 213a in the vertical direction LD. And a path 213b. Further, in the physical quantity measuring device according to the modified example 4 shown in FIG. 7D, the connection flow path 213 has a single vertical flow path 213a that connects the first through hole 211 and the second through hole 212 of the lead frame 208f. ing.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

従来よりも熱式空気流量センサの測定精度を向上させつつ、熱式空気流量センサのダイアフラムの裏面側の空洞部の密封を防止することが可能な物理量測定装置を提供する。 物理量測定装置２０は、熱式空気流量センサである流量センサ２０５が実装された実装面ｆ１を有するリードフレーム２０８ｆと、その実装面ｆ１と反対のリードフレーム２０８ｆの裏面ｆ２に配置された流路形成部材２０９と、を備える。通気流路２１０は、リードフレーム２０８ｆに設けられ、流量センサ２０５の空洞部２０５ｃに連通する第１貫通孔２１１と、リードフレーム２０８ｆに設けられ、実装面ｆ１に開口する第２貫通孔２１２と、リードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間に画定され、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２を接続する接続流路２１３と、によって形成されている。

Description

物理量測定装置
　本開示は、物理量測定装置に関する。
　従来から熱式空気流量センサに係る発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された発明は、検出精度の高い熱式空気流量センサを提供することを目的としている（同文献、第０００５段落等を参照）。この課題を解決するための手段として、特許文献１は、以下の構成を備えた熱式空気流量センサを開示している。
　特許文献１の熱式空気流量センサは、半導体素子と、支持部材と、シート接着剤と、連通通路と、を有している。半導体素子は、ダイアフラムに形成される発熱抵抗体を有している。支持部材は、半導体素子を搭載する側の搭載面と、一方が搭載面のうちダイアフラムの裏面側に対応する領域に開口する孔と、を有している。シート接着剤は、半導体素子と支持部材とを接着し、孔を有している。連通通路は、支持部材に形成される孔と、シート接着剤に形成される孔とを用いて形成される（同文献、請求項１等を参照）。
　この従来の熱式空気流量センサは、上記連通流路によってダイアフラムの裏面側の空洞部が密封されることを防止している。より具体的には、支持部材に設けられた溝とリードフレームとによって連通通路を形成し、その連通通路を介して支持部材の空洞領域の換気孔と半導体素子がない領域の換気孔とを連通させている（同文献、第００１７段落、図４等を参照）。また、リードフレームに溝を形成して、支持部材とリードフレームとで連通通路を構成する場合も同様の効果が得られる（同文献、第００１９段落等を参照）。
特開２０１５‐０２５８２２号公報
　熱式空気流量センサを含む物理量測定装置では、さらなる測定精度の向上が要求されるとともに、上記従来の熱式空気流量センサの連通通路のように、熱式空気流量センサのダイアフラムの裏面側の空洞部の密封を防止する構成が必要になる。
　本開示は、従来よりも熱式空気流量センサの測定精度を向上させつつ、熱式空気流量センサのダイアフラムの裏面側の空洞部の密封を防止することが可能な物理量測定装置を提供する。
　本開示の一態様は、熱式空気流量センサと、該熱式空気流量センサのダイアフラムの裏面側の空洞部の密閉を防止する通気流路と、を備えた物理量測定装置であって、前記熱式空気流量センサが実装された実装面を有するリードフレームと、該リードフレームの前記実装面と反対の裏面に配置された流路形成部材と、を備え、前記通気流路は、前記リードフレームに設けられ前記空洞部に連通する第１貫通孔と、前記リードフレームに設けられ前記実装面に開口する第２貫通孔と、前記リードフレームと前記流路形成部材との間に画定され前記第１貫通孔と前記第２貫通孔を接続する接続流路と、によって形成されていることを特徴とする物理量測定装置である。
　本開示の上記一態様によれば、従来よりも熱式空気流量センサの測定精度を向上させつつ、熱式空気流量センサのダイアフラムの裏面側の空洞部の密封を防止することが可能な物理量測定装置を提供することができる。
電子燃料噴射方式の内燃機関制御システムの一例を示すシステム図。 図１に示す内燃機関制御システムに使用される物理量測定装置の正面図。 図２に示す物理量測定装置のカバーを取り外した状態の正面図。 図３に示す物理量測定装置のチップパッケージの断面図。 図４に示すチップパッケージを封止する樹脂を省略した模式的な断面図。 図５に示すチップパッケージのリードフレームと流路形成部材の平面図。 図６に示すリードフレームと流路形成部材との間の接続流路の変形例１。 図６に示すリードフレームと流路形成部材との間の接続流路の変形例２。 図６に示すリードフレームと流路形成部材との間の接続流路の変形例３。 図６に示すリードフレームと流路形成部材との間の接続流路の変形例４。
　以下、図面を参照して本開示に係る物理量測定装置の実施形態を説明する。
　図１は、本開示の実施形態１に係る物理量測定装置２０を使用した電子燃料噴射方式の内燃機関制御システム１のシステム図である。
　内燃機関制御システム１において、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から吸入される。吸入空気は、主通路２２である吸気ボディと、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、物理量測定装置２０で測定される。さらに、物理量測定装置２０で測定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、吸入空気と共に混合気の状態で燃焼室に導かれる。
　なお、本実施形態では、燃料噴射弁１４は内燃機関１０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吸入空気に混合され、その燃料と吸入空気との混合気が、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。燃焼室に導かれた混合気は、燃料と空気とが混合された状態であり、点火プラグ１３の火花着火によって爆発的に燃焼して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。
　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。また、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る。スロットルバルブ２５の開度を制御して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１０が発生する機械エネルギを制御することができる。
　物理量測定装置２０は、エアクリーナ２１を介して取り込まれて主通路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、圧力などの物理量を測定する。物理量測定装置２０は、吸入空気の物理量に応じた電気信号を出力する。物理量測定装置２０の出力信号は制御装置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１０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１０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、物理量測定装置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１０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。これらの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、さらに物理量測定装置２０で測定される温度や、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１０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１０の回転速度を制御する。
　内燃機関１０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測定装置２０の出力を主パラメータとして演算される。したがって、物理量測定装置２０の測定精度の向上や、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、物理量測定装置２０により測定される被計測気体２である吸入空気の物理量の測定精度の向上が極めて重要である。また、物理量測定装置２０が高い信頼性を維持していることも大切である。
　物理量測定装置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。物理量測定装置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、物理量測定装置２０は、内燃機関１０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１０の発熱が主通路２２である吸気管を介して物理量測定装置２０に伝わる。物理量測定装置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測定するので、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。
　車両に搭載される物理量測定装置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だけではない。以下で説明するように、物理量測定装置２０は、上述した様々な課題を十分に考慮し、製品として求められている様々な課題を解決し、種々の効果を奏している。
物理量測定装置２０が解決する具体的な課題や奏する具体的な効果は、以下の実施形態に関する記載の中で説明する。
　図２は、図１に示す物理量測定装置２０の正面図である。図３は、図２に示す物理量測定装置２０のカバー２０２を取り外した状態の正面図である。なお、図３では、回路基板２０７を封止する封止材の図示を省略している。
　物理量測定装置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の内部に挿入されて利用される。物理量測定装置２０は、ハウジング２０１と、ハウジング２０１に取り付けられるカバー２０２とを備えている。ハウジング２０１は、合成樹脂材料を射出成形することによって構成されており、カバー２０２は、たとえばアルミニウム合金などの導電性材料からなる板状部材によって構成されている。カバー２０２は、薄い板状に形成されて、広い平坦な冷却面を有している。
　ハウジング２０１は、主通路２２である吸気ボディに固定されるフランジ２０１ｆと、フランジ２０１ｆ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２０１ｃと、フランジ２０１ｆ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２０１ｍを有している。
　フランジ２０１ｆは、たとえば、所定の板厚からなる平面視略矩形状を有しており、角部に貫通孔を有している。フランジ２０１ｆは、たとえば、角部の貫通孔に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２０１ｃは、たとえば、その内部に４本の外部端子と、補正用端子とが設けられている。外部端子は、物理量測定装置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測定装置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。補正用端子は、生産された物理量測定装置２０の計測を行い、それぞれの物理量測定装置２０に関する補正値を求めて、物理量測定装置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る。
　計測部２０１ｍは、フランジ２０１ｆから主通路２２の中心方向に向かって延びる薄くて長い形状を成し、幅広な正面２２１と背面、および幅狭な一対の側面である上流端面２２３と下流端面２２４を有している。計測部２０１ｍは、たとえば、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２０１ｆを主通路２２に当接させてねじで主通路２２に固定することで、フランジ２０１ｆを介して主通路２２に固定される。
　計測部２０１ｍは、物理量測定装置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の中心軸２２ａに向かって突出している。そして、正面２２１と背面が主通路２２の中心軸２２ａに沿って平行に配置され、計測部２０１ｍの幅狭な上流端面２２３と下流端面２２４のうち計測部２０１ｍの短手方向一方側の上流端面２２３が主通路２２の上流側を向くように配置され、計測部２０１ｍの短手方向他方側の下流端面２２４が主通路２２の下流側を向くように配置される。
　計測部２０１ｍの正面２２１は、短手方向に沿って上流端面２２３から下流端面２２４まで平坦である。一方、計測部２０１ｍの背面は、下流端面２２４側の角部が面取りされており、かつ、短手方向中間位置から下流端面２２４まで移行するにしたがって正面に漸次接近する方向に傾斜している。これにより、計測部２０１ｍの断面形状は、いわゆる流線型になっている。したがって、主通路２２の上流から流れてきた被計測気体２を計測部２０１ｍの正面２２１および背面に沿って円滑に下流に導くことができ、被計測気体２に対する計測部２０１ｍの流体抵抗を小さくすることができる。
　計測部２０１ｍは、突出方向の端部が段差状に形成されており、物理量測定装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、主通路２２の上流側の下面２２６と、主通路２２の下流側の下面２２７とを有している。計測部２０１ｍは、上流側の下面２２６よりも下流側の下面２２７の方が突出方向に突出し、上流側の下面２２６と下流側の下面２２７との間を結ぶ段差面２２８が主通路２２の上流側を向くように配置される。
　また、計測部２０１ｍは、フランジ２０１ｆと反対側で上流側の下面２２６よりも突出した先端部２０１ｔの段差面２２８に、吸入空気などの被計測気体２の一部を計測部２０１ｍ内の副通路に取り込むための入口２３１が開口して設けられている。そして、計測部２０１ｍの先端部２０１ｔの下流端面２２４には、計測部２０１ｍ内の副通路に取り込んだ被計測気体２を主通路２２に戻すための第１出口２３２および第２出口２３３が開口して設けられている。
　つまり、計測部２０１ｍは、主通路２２における被計測気体２の流れ方向の上流側に向けて配置される第１壁部としての上流端面２２３を有する。また、計測部２０１ｍは、第１壁部としての上流端面２２３よりも主通路２２における被計測気体２の流れ方向の下流側の位置において被計測気体２の流れ方向の上流側に向けて配置される第２壁部として先端部２０１ｔの段差面２２８を有する。この先端部２０１ｔの段差面２２８に、副通路の入口２３１が開口している。
　物理量測定装置２０は、副通路の入口２３１が、フランジ２０１ｆから主通路２２の中心方向に向かって延びる計測部２０１ｍの先端部２０１ｔに設けられているので、主通路２２の内壁面近傍ではなく、内壁面から離れた中央部に近い部分の気体を副通路に取り込むことができる。このため、物理量測定装置２０は、主通路２２の内壁面から離れた部分の気体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。
　主通路２２の内壁面近傍では、主通路２２の温度の影響を受け易く、気体の本来の温度に対して被計測気体２の温度が異なる状態となり、主通路２２内の主気体の平均的な状態と異なることになる。特に主通路２２がエンジンの吸気ボディである場合は、エンジンからの熱の影響を受け、高温に維持されていることが多い。このため主通路２２の内壁面近傍の気体は、主通路２２の本来の気温に対して高いことが多く、計測精度を低下させる要因となる。また、主通路２２の内壁面近傍では流体抵抗が大きく、主通路２２の平均的な流速に比べ、流速が低くなる。このため、主通路２２の内壁面近傍の気体を被計測気体２として副通路に取り込むと、主通路２２の平均的な流速に対する流速の低下が計測誤差につながるおそれがある。
　物理量測定装置２０は、フランジ２０１ｆから主通路２２の中央に向かって延びる薄くて長い計測部２０１ｍの先端部２０１ｔに入口２３１が設けられているので、主通路２２の内壁面近傍の流速低下に関係する計測誤差を低減できる。また、物理量測定装置２０は、フランジ２０１ｆから主通路２２の中央に向かって延びる計測部２０１ｍの先端部２０１ｔに入口２３１が設けられているだけでなく、副通路の第１出口２３２および第２出口２３３も計測部２０１ｍの先端部２０１ｔに設けられているので、さらに計測誤差を低減することができる。
　物理量測定装置２０は、計測部２０１ｍが主通路２２の外壁から中央に向かう軸に沿って長く伸びる形状を成しているが、上流端面２２３および下流端面２２４の幅は、正面２２１の幅よりも狭く、計測部２０１ｍが板状の形状を成している。これにより、物理量測定装置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２０１ｍには、副通路２３４を形成するための副通路溝２５０と、回路基板２０７を収容するための回路室２３５が設けられている。回路室２３５と副通路溝２５０は、計測部２０１ｍの正面に凹設されており、計測部２０１ｍの短手方向一方側と他方側に分かれて配置されている。回路室２３５は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向の上流側の位置に配置され、副通路２３４は、回路室２３５よりも主通路２２における被計測気体２の流れ方向の下流側の位置に配置される。なお、主通路２２における被計測気体２の流れ方向において、回路室２３５の上流側の壁部の上流側の面を、計測部２０１ｍの上流端面２２３とすることで省スペース化が可能となる。
　副通路溝２５０は、カバー２０２との協働により副通路２３４を形成する。副通路２３４は、計測部２０１ｍの突出方向である計測部２０１ｍの長手方向に沿って延在して設けられている。副通路２３４を形成する副通路溝２５０は、第１副通路溝２５１と、第１副通路溝２５１の途中で分岐する第２副通路溝２５２とを有している。
　第１副通路溝２５１は、計測部２０１ｍの先端部２０１ｔの段差面２２８に開口する入口２３１と、計測部２０１ｍの先端部２０１ｔの下流端面２２４に開口する第１出口２３２との間に亘って、計測部２０１ｍの短手方向に沿って延在するように形成されている。
入口２３１は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向の上流側を向くように開口されている。第１副通路溝２５１は、カバー２０２との間に、入口２３１から主通路２２の中心軸２２ａに沿って延びて第１出口２３２に至る第１副通路２３４ａを形成する。
　第１副通路２３４ａは、主通路２２内を流れる被計測気体２を入口２３１から取り込み、その取り込んだ被計測気体２を第１出口２３２から主通路２２に戻す。第１副通路２３４ａは、入口２３１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２３２に接続されている。第１副通路２３４ａは、入口２３１と第１出口２３２との間に分岐部２３６を有している。
　分岐部２３６は、主通路２２の中心軸２２ａに沿って延びる第１副通路２３４ａにおいて、順流時の被計測気体２の上流側で入口２３１の近傍に設けられている。ここで、被計測気体２は、順流時に、図１に示すように、エアクリーナ２１から内燃機関１０へ向けて主通路２２の中心軸２２ａに沿って流れる。主通路２２を流れる被計測気体２は、順流時に、入口２３１から第１副通路２３４ａに取り込まれ、第１副通路２３４ａ内を第１出口２３２へ向けて流れるととともに、分岐部２３６から第２副通路２３４ｂへ流入する。
　第２副通路溝２５２は、第１副通路溝２５１の途中位置で計測部２０１ｍの基端部すなわちフランジ２０１ｆへ向けて分岐して、計測部２０１ｍの長手方向すなわち主通路２２の中心軸２２ａに交差する方向、たとえば中心軸２２ａにおおむね直交する方向に延びている。さらに、第２副通路溝２５２は、計測部２０１ｍのフランジ２０１ｆの近傍で先端部２０１ｔへ向けて、たとえばＵ字状または円弧状に湾曲して折り返し、計測部２０１ｍの長手方向すなわち主通路２２の中心軸２２ａに交差する方向、たとえば中心軸２２ａにおおむね直交する方向に延びている。
　第２副通路溝２５２は、最終的に、計測部２０１ｍの下流端面２２４へ向けて、たとえば円弧状に湾曲するように曲折し、第２出口２３３に接続されている。第２出口２３３は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向の下流側を向くように開口されている。第２出口２３３は、第１出口２３２とほぼ同等または若干大きい開口面積を有しており、第１出口２３２よりも計測部２０１ｍの長手方向の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２５２は、カバー２０２との間に、第１副通路２３４ａからフランジ２０１ｆへ向けて分岐して第２出口２３３に至る第２副通路２３４ｂを形成する。
　第２副通路２３４ｂは、第１副通路２３４ａ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２３３から主通路２２に戻す。第２副通路２３４ｂは、計測部２０１ｍの長手方向に沿って往復する経路を有する。より詳細には、第２副通路２３４ｂは、たとえば、直線状の上流部２３７と、円弧状またはＵ字状の湾曲部２３８と、直線状の下流部２３９とを有している。
　上流部２３７は、たとえば、第１副通路２３４ａの分岐部２３６から分岐され、主通路２２の中心軸２２ａに交差する方向におおむね直線状にまっすぐ延びている。上流部２３７は、たとえば、主通路２２の中心軸２２ａにおおむね直交する方向、すなわち第１副通路２３４ａの分岐部２３６からフランジ２０１ｆへ向かう方向へ延びている。
　湾曲部２３８は、たとえば、フランジ２０１ｆの近傍で上流部２３７の下流側の端部に接続され、主通路２２の中心軸２２ａに向けて折り返すように湾曲している。湾曲部２３８は、たとえば、円弧状またはＵ字状の形状を有し、第２副通路２３４ｂを１８０度、逆方向に折り返すように湾曲している。
　下流部２３９は、たとえば、フランジ２０１ｆの近傍で湾曲部２３８の下流側の端部に接続され、主通路２２の中心軸２２ａに向けておおむね直線状にまっすぐに延びている。
下流部２３９は、たとえば、上流部２３７とおおむね平行に計測部２０１ｍの先端部２０１ｔへ向けて延び、第１副通路２３４ａにおける分岐部２３６よりも下流側へ向けて延びている。下流部２３９は、先端部２０１ｔの第２出口２３３の近傍で主通路２２の中心軸２２ａに沿う方向に湾曲して、第２出口２３３に接続されている。
　第２副通路２３４ｂは、湾曲形状を有している。より具体的には、第２副通路２３４ｂの上流部２３７は、第１副通路２３４ａの分岐部２３６から分岐され、主通路２２の中心軸２２ａに交差する方向に延びている。第２副通路２３４ｂの湾曲部２３８は、上流部２３７から主通路２２の中心軸２２ａに向けて折り返すように湾曲している。第２副通路２３４ｂの下流部２３９は、湾曲部２３８から主通路２２の中心軸２２ａに向けて延びている。これら上流部２３７と湾曲部２３８と下流部２３９とによって、第２副通路２３４ｂの湾曲形状が形成されている。
　なお、図示は省略するが、たとえば、第２出口２３３を省略し、第１副通路２３４ａの分岐部２３６よりも下流側に第２副通路２３４ｂの下流部２３９を接続させ、第２副通路２３４ｂを第１副通路２３４ａに合流させてもよい。
　第２副通路２３４ｂは、たとえば上流部２３７に流量センサ２０５が配置されている。
より詳細には、第２副通路２３４ｂの上流部２３７において、流量センサ２０５は、第１副通路２３４ａと湾曲部２３８の中間部に配置されている。第２副通路２３４ｂは、上記のような湾曲形状を有することで、通路長さをより長く確保することができ、主通路２２内の被計測気体２に脈動が生じた場合に、流量センサ２０５への影響を小さくすることができる。
　上記構成によれば、計測部２０１ｍの突出方向である長手方向に沿って副通路２３４を形成することができ、副通路２３４の長さを十分に長く確保できる。これにより、物理量測定装置２０は、十分な長さの副通路２３４を備えることができる。したがって、物理量測定装置２０は、流体抵抗を小さい値に抑えられるとともに高い精度で被計測気体２の物理量を計測することが可能である。
　第１副通路２３４ａは、入口２３１から計測部２０１ｍの短手方向すなわち主通路２２の中心軸２２ａに沿って延びて第１出口２３２に至るので、入口２３１から第１副通路２３４ａ内に侵入した塵埃などの異物をそのまま第１出口２３２から排出させることができる。これにより、異物が第２副通路２３４ｂに侵入するのを抑制し、第２副通路内２３４ｂに配置された流量センサ２０５に影響を与えるのを抑制することができる。
　第１副通路２３４ａの入口２３１と第１出口２３２は、入口２３１の方が第１出口２３２よりも大きな開口面積を有している。入口２３１の開口面積を第１出口２３２よりも大きくすることによって、第１副通路２３４ａに流入した被計測気体２を、第１副通路２３４ａの途中で分岐している第２副通路２３４ｂにも確実に導くことができる。
　第１副通路溝２５１の入口２３１の近傍には、計測部２０１ｍの長手方向における入口２３１の中央位置に突起部２５３が設けられている。突起部２５３は、入口２３１の大きさを計測部２０１ｍの長手方向に二等分し、二等分された入口２３１のそれぞれの開口面積を第１出口２３２および第２出口２３３の開口面積よりも小さくしている。突起部２５３は、入口２３１から第１副通路２３４ａに侵入可能な異物の大きさを第１出口２３２および第２出口２３３よりも小さいものだけに規制し、異物によって第１出口２３２や第２出口２３３が塞がれるのを防ぐことができる。
　回路基板２０７は、計測部２０１ｍの短手方向一方側に設けられた回路室２３５に収容されている。回路基板２０７は、計測部２０１ｍの長手方向に沿って延在する長方形の形状を有しており、その表面には、チップパッケージ２０８と、圧力センサ２０４と、温湿度センサ２０６と、吸気温度センサ２０３とが実装されている。回路基板２０７は、すべてのセンサに共通する搭載部を有しており、様々なセンサの実装パターンに対して共通して利用可能である。回路基板２０７の表面は、たとえば、主通路２２を流れる被計測気体２にほぼ平行に配置される。これにより、計測部２０１ｍの薄型化が可能になり、主通路２２を流れる被計測気体２の圧力損失を低減することができる。
　チップパッケージ２０８は、回路基板２０７に実装されている。チップパッケージ２０８には、たとえば、流量センサ２０５、流量センサ２０５を駆動する電子部品であるＬＳＩが実装され、トランスファーモールドにより封止されている。チップパッケージ２０８は、第２副通路２３４ｂ内に流量センサ２０５が配置されるように、回路基板２０７の長手方向の中央位置で回路基板２０７から第２副通路２３４ｂ内にチップパッケージ２０８の一部が突出した状態で実装されている。
　チップパッケージ２０８は、副通路２３４と回路室２３５との間に亘って配置されている。これにより、回路室２３５と副通路２３４が分離され、チップパッケージ２０８に配置された流量センサ２０５への流れが副通路２３４の形状によって律速される。そのため、副通路２３４内に被計測気体２の流れを阻害する障壁物がない構成となり、被計測気体２の安定的な流れを流量センサ２０５へ供給することができる。したがって、流量センサの流速感度、ノイズ性能や脈動特性を維持しつつ、計測部２０１ｍを小型化することが可能である。
　なお、流量センサ２０５は、必ずしもチップパッケージ２０８に設けられている必要はない。たとえば、回路基板２０７の一部を突出させて流量センサ２０５を副通路２３４に配置してもよく、回路基板２０７に実装された流量センサ２０５を板状の支持体によって副通路２３４に配置してもよい。
　流量センサ２０５とＬＳＩは同一半導体素子に一体に形成されていても、別の半導体素子として形成されていてもよい。流量センサ２０５は、表面の流量計測部が少なくとも露出するように樹脂によって封止されている。チップパッケージ２０８にＬＳＩを設ける構造について説明したが、回路基板２０７にＬＳＩを搭載する構造としてもよい。チップパッケージ２０８にＬＳＩを設ける利点としては、回路基板２０７にＬＳＩを搭載しなくてもよいことから、回路基板２０７の小型化に寄与する点である。
　チップパッケージ２０８は、第２副通路２３４ｂの上流部における被計測気体２の流れ方向に沿って延びる凹溝を有し、この凹溝の底部に流量センサ２０５を備えている。チップパッケージ２０８の凹溝は、第２副通路２３４ｂの上流部を流れる被計測気体２の流れ方向における両端部から中央部へ向けて徐々に幅が狭まる絞り形状を有し、最も幅が狭い中央部に流量センサ２０５が配置されている。この絞り形状により、副通路２３４を流れる被計測気体２が整流され、ノイズの影響を低減することができる。
　圧力センサ２０４は、チップパッケージ２０８よりも回路基板２０７の長手方向基端部側に実装されており、温湿度センサ２０６は、チップパッケージ２０８よりも回路基板２０７の長手方向先端側に実装されている。そして、回路基板２０７の表面には、吸気温度センサ２０３のリードが接続されている。吸気温度センサ２０３は、温湿度センサ２０６よりも回路基板２０７の長手方向先端側の位置にリードが接続され、センサ本体２０３ｂが回路基板２０７から長手方向にはみ出して計測部２０１ｍの外部に露出した位置に配置されるように実装されている。
　吸気温度センサ２０３は、計測部２０１ｍのフランジ２０１ｆ側の上流端面２２３と、先端部２０１ｔの段差面２２８との間に配置されている。吸気温度センサ２０３は、回路基板２０７に実装され、計測部２０１ｍの外に露出して設けられている。吸気温度センサ２０３は、円柱状のセンサ本体と、センサ本体の軸方向両端部から互いに離間する方向に向かって突出する一対のリードとを有するアキシャルリード部品によって構成されている。計測部２０１ｍには、吸気温度センサ２０３を保護するためのプロテクタ２０２ａが設けられている。
　計測部２０１ｍには、その長手方向に沿って基端部側から先端部側に向かって（計測部２０１ｍの突出方向に向かって）、（１）圧力センサ２０４、（２）流量センサ２０５、（３）温湿度センサ２０６、（４）吸気温度センサ２０３が順番に配置されている。圧力センサ２０４は、被計測気体２の圧力を測定し、流量センサ２０５は、被計測気体２の流量を測定する。温湿度センサ２０６は、被計測気体２の湿度を測定し、吸気温度センサは、被計測気体２の温度を測定する。
　図４は、主通路２２を流れる被計測気体２の主流れ方向に沿う断面における図３に示すチップパッケージ２０８の断面図である。図５は、図４に示すチップパッケージ２０８のリードフレーム２０８ｆと、流量センサ２０５と、流路形成部材２０９の模式的な断面図である。図６は、図５に示すリードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９の平面図である。なお、図５では、リードフレーム２０８ｆ、流量センサ２０５、および流路形成部材２０９を封止する樹脂２０８ｒの図示を省略している。
　流量センサ２０５は、前述のように、チップパッケージ２０８に実装され、物理量測定装置２０を構成するハウジング２０１の計測部２０１ｍに設けられた第２副通路２３４ｂの上流部２３７に配置されている。流量センサ２０５は、半導体基板２０５ｓと、この半導体基板２０５ｓに設けられたダイアフラム２０５ｄとを備えている。
　ダイアフラム２０５ｄは、半導体基板２０５ｓに設けられた薄膜状の部分である。ダイアフラム２０５ｄは、たとえば、流量センサ２０５が実装された２０８ｆの実装面ｆ１に対向する半導体基板２０５ｓの一方の面に開口を有する凹状の空洞部２０５ｃを形成することによって設けられている。ダイアフラム２０５ｄは、リードフレーム２０８ｆの実装面ｆ１と反対側の半導体基板２０５ｓの表層部の一部であり、半導体基板２０５ｓの表層部の一部が空洞部２０５ｃに露出した薄膜状の部分である。
　流量センサ２０５は、半導体基板２０５ｓの空洞部２０５ｃと反対側のダイアフラム２０５ｄの表面に、図示を省略する発熱抵抗体と、感温抵抗体と、固定抵抗と、複数の電極パッドなどを備えている。より具体的には、流量センサ２０５は、たとえば、被計測気体２の流れ方向において、発熱抵抗体の両側に一対の感温抵抗体を有し、これら一対の感温抵抗体の温度差に基づいて空気の流量を測定する、熱式空気流量計である。
　本実施形態の物理量測定装置２０は、次の構成を最大の特徴としている。物理量測定装置２０は、熱式空気流量センサである流量センサ２０５と、その流量センサ２０５のダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密閉を防止する通気流路２１０と、を備えている。また、物理量測定装置２０は、流量センサ２０５が実装された実装面ｆ１を有するリードフレーム２０８ｆと、そのリードフレーム２０８ｆの実装面ｆ１と反対の裏面ｆ２に配置された流路形成部材２０９と、を備えている。通気流路２１０は、リードフレーム２０８ｆに設けられて空洞部２０５ｃに連通する第１貫通孔２１１と、リードフレーム２０８ｆに設けられて実装面ｆ１に開口する第２貫通孔２１２と、リードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間に画定され、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２を接続する接続流路２１３と、によって形成されている。
　接続流路２１３は、たとえば、図６に示すように、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２とを接続する複数の流路を有している。より具体的には、接続流路２１３は、たとえば、複数の縦流路２１３ａと、複数の横流路２１３ｂと、を有している。縦流路２１３ａは、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２との間の最短経路に沿う縦方向ＬＤに延びている。横流路２１３ｂは、縦流路２１３ａを横断する横方向ＣＤに延びて、隣り合う縦流路２１３ａを接続している。
　図６に示す例において、縦流路２１３ａは、接続流路２１３の縦方向ＬＤの一端から他端まで、縦方向ＬＤに連続している。また、縦方向ＬＤの一端と他端に設けられた横流路２１３ｂは、接続流路２１３の横方向ＣＤの一端から他端まで、横方向ＣＤに連続して、それぞれ第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２に連通している。一方、これら縦方向ＬＤの両端の横流路２１３ｂの間に設けられた複数の横流路２１３ｂの一端と他端は、隣り合う一方の縦流路２１３ａと他方の縦流路２１３ａに接続されている。そして、縦方向ＬＤに並んだ複数の横流路２１３ｂからなる横流路２１３ｂの各列は、横方向ＣＤに隣り合う列同士の横流路２１３ｂが互い違いに配置され、複数の横流路２１３ｂが千鳥状に配置されている。
　すなわち、図６に示す例において、縦方向ＬＤの両端の一対の横流路２１３ｂの間に配置され、横方向ＣＤに隣り合う横流路２１３ｂ同士は、縦方向ＬＤにずれた位置に配置されている。接続流路２１３は、たとえば、横方向ＣＤに並んだ４本の縦流路２１３ａと、縦方向ＬＤの両端で横方向ＣＤに連続する２本の横流路２１３ｂと、これら２本の横流路２１３ｂの間で縦方向ＬＤに並んだ横流路２１３ｂの各列にそれぞれ１４本の横流路２１３ｂを有している。
　換言すると、図６に示す例において、接続流路２１３は、千鳥状に配置された３列の計４２本の横流路２１３ｂと、横方向ＣＤに連続する２本の横流路２１３ｂと、これら４４本の横流路２１３ｂによって接続された４本の縦流路２１３ａと、を有している。なお、図６に示す縦流路２１３ａおよび横流路２１３ｂの数および配置は一例であり、特に限定されない。
　また、図５に示す例において、接続流路２１３は、リードフレーム２０８ｆに設けられた溝２０８ｇと、その溝２０８ｇの開口を閉鎖する流路形成部材２０９とによって画定されている。溝２０８ｇは、たとえば、リードフレーム２０８ｆをプレス加工することによって、５０［μｍ］以上の深さに形成されている。溝２０８ｇの断面形状は、たとえば、くさび形または三角形である。
　流路形成部材２０９は、たとえば、樹脂シート２０９ａと、その樹脂シート２０９ａの表面に配置された粘着層２０９ｂとを有している。より具体的には、流路形成部材２０９は、たとえば、２００［℃］以上の耐熱性を有するポリイミドテープまたはカプトン（登録商標）テープである。樹脂シート２０９ａの厚さは、たとえば、約５０［μｍ］であり、粘着層２０９ｂの厚さは、たとえば、約２０［μｍ］である。
　なお、図示は省略するが、接続流路２１３は、たとえば、流路形成部材２０９に設けられた溝と、その溝の開口を閉鎖するリードフレーム２０８ｆとによって画定されていてもよい。この場合、流路形成部材２０９の素材は、たとえば、２００［℃］以上の耐熱性を有する金属、耐熱ガラス、セラミックス、または耐熱樹脂などを用いることができる。この場合、流路形成部材２０９は、たとえば接着剤によってリードフレーム２０８ｆに固定することができる。また、流路形成部材２０９は、素材に応じて、溶接、かしめ、リベット、溶着など、リードフレーム２０８ｆに対する適宜の固定方法を選択することができる。
　リードフレーム２０８ｆは、実装面ｆ１に、流量センサ２０５だけでなく、たとえばＬＳＩなどの電子部品２０８ｅが実装されている。流量センサ２０５と電子部品２０８ｅは、たとえば、ワイヤボンディングによって接続されている。流量センサ２０５および電子部品２０８ｅは、たとえば、ダイアタッチフィルム２０８ｄを介してリードフレーム２０８ｆの実装面ｆ１に実装されている。
　ダイアタッチフィルム２０８ｄは、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１に対応する位置に、貫通孔２１４を有している。貫通孔２１４は、流量センサ２０５の空洞部２０５ｃと、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１とを接続して連通させている。すなわち、図５に示す例において、通気流路２１０は、ダイアタッチフィルム２０８ｄの貫通孔２１４と、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１と、リードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間の接続流路２１３と、リードフレーム２０８ｆの第２貫通孔２１２とによって形成されている。
　以下、本実施形態の物理量測定装置２０の作用について説明する。
　本実施形態の物理量測定装置２０は、前述のように、たとえば内燃機関制御システム１の吸気ボディである主通路２２に配置され、主通路２２を流れる吸入空気である被計測気体２の流量を含む物理量を測定する。被計測気体２は、物理量測定装置２０の計測部２０１ｍに設けられた入口２３１を介して、主通路２２から物理量測定装置２０の副通路２３４に流入する。
　物理量測定装置２０の計測部２０１ｍの入口２３１から副通路２３４に流入した被計測気体２の一部は、第１副通路２３４ａを通り、計測部２０１ｍの第１出口２３２から主通路２２に戻る。これにより、被計測気体２に含まれる塵埃などの異物をそのまま第１出口２３２から排出させることができる。また、物理量測定装置２０の計測部２０１ｍの入口２３１から副通路２３４に流入した被計測気体２の他の一部は、分岐部２３６で第１副通路２３４ａから分岐され、第２副通路２３４ｂの上流部２３７へ流入して、流量センサ２０５を通過する。
　流量センサ２０５は、前述のように、半導体基板２０５ｓと、この半導体基板２０５ｓに設けられたダイアフラム２０５ｄを備えた熱式空気流量センサである。流量センサ２０５は、被計測気体２の流れ方向において、発熱抵抗体の両側に配置された一対の感温抵抗体の温度差に基づいて、被計測気体２である空気の流量を測定する。ここで、本実施形態の物理量測定装置２０は、前述のように、以下の特徴を有している。
　物理量測定装置２０は、熱式空気流量センサである流量センサ２０５と、その流量センサ２０５のダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密閉を防止する通気流路２１０と、を備えている。また、物理量測定装置２０は、流量センサ２０５が実装された実装面ｆ１を有するリードフレーム２０８ｆと、そのリードフレーム２０８ｆの実装面ｆ１と反対の裏面ｆ２に配置された流路形成部材２０９と、を備えている。通気流路２１０は、リードフレーム２０８ｆに設けられて空洞部２０５ｃに連通する第１貫通孔２１１と、リードフレーム２０８ｆに設けられて実装面ｆ１に開口する第２貫通孔２１２と、リードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間に画定され、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２を接続する接続流路２１３と、によって形成されている。
　すなわち、本実施形態の物理量測定装置２０は、リードフレームに支持部材を介して半導体素子を実装する従来の熱式空気流量センサとは異なり、流量センサ２０５がリードフレーム２０８ｆの実装面ｆ１に直接的に実装されている。これにより、従来の熱式空気流量センサと比較して、リードフレーム２０８ｆの実装面ｆ１と流量センサ２０５のダイアフラム２０５ｄとの間の寸法精度を向上させることができる。これにより、発熱抵抗体および感熱抵抗体などが配置されたダイアフラム２０５ｄの計測面に臨む流路断面積の絞りを、所定の流路断面積に正確に絞ることができる。したがって、本実施形態によれば、物理量測定装置２０の流量センサ２０５による被計測気体２の流量の測定精度を向上させることができる。
　また、本実施形態の物理量測定装置２０は、通気流路２１０によって、流量センサ２０５のダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃと、その外側のリードフレーム２０８ｆの実装面ｆ１に臨む空間とをつなぐ空気の流路が形成されている。これにより、熱式空気流量センサである流量センサ２０５のダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密封を防止し、空洞部２０５ｃ内の空気圧の変動を抑制することができる。
　より具体的には、流量センサ２０５の空洞部２０５ｃの外側のダイアフラム２０５ｄの計測面側の空気の圧力が、空洞部２０５ｃ内の空気の圧力よりも高くなると、ダイアフラム２０５ｄが空洞部２０５ｃの内側へたわんで、空洞部２０５ｃの容積が減少する。すると、空洞部２０５ｃ内の空気の一部が、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１、リードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間の接続流路２１３、およびリードフレーム２０８ｆの第２貫通孔２１２を通って、空洞部２０５ｃの外部の空間へ放出される。
　また、流量センサ２０５の空洞部２０５ｃの外側のダイアフラム２０５ｄの計測面側の空気の圧力が空洞部２０５ｃ内の空気の圧力よりも低くなると、ダイアフラム２０５ｄが空洞部２０５ｃの外側へたわんで、空洞部２０５ｃの容積が増加する。すると、空洞部２０５ｃの外部空間の空気が、リードフレーム２０８ｆの第２貫通孔２１２、リードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間の接続流路２１３、およびリードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１を通って、空洞部２０５ｃ内へ導入される。以上のように、空洞部２０５ｃ内の空気圧の変動が抑制される。
　したがって、本実施形態によれば、従来よりも熱式空気流量センサである流量センサ２０５の測定精度を向上させつつ、ダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密封を防止することが可能な物理量測定装置２０を提供することができる。
　また、本実施形態の物理量測定装置２０において、接続流路２１３は、図６に示すように、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２とを接続する複数の流路を有している。
　この構成により、たとえば流路形成部材２０９の粘着層２０９ｂによって溝２０８ｇの一部が埋まるなど、接続流路２１３の複数の流路の一部が閉塞しても、閉塞していない他の流路を介して、流量センサ２０５の空洞部２０５ｃと外部空間を接続することができる。したがって、本実施形態によれば、ダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密封を、より確実に防止することが可能な物理量測定装置２０を提供することができる。
　また、本実施形態の物理量測定装置２０において、接続流路２１３は、複数の縦流路２１３ａと、複数の横流路２１３ｂと、を有している。縦流路２１３ａは、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２との間の最短経路に沿う縦方向ＬＤに延びている。横流路２１３ｂは、縦流路２１３ａを横断する横方向ＣＤに延びて、隣り合う縦流路２１３ａを接続している。
　この構成により、縦流路２１３ａによって、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２とをより短距離で接続して、通気流路２１０の流路抵抗を低減することができる。したがって、空洞部２０５ｃ内の空気圧の変動を、より確実に抑制することができる。
　また、リードフレーム２０８ｆの裏面ｆ２が溝２０８ｇを有する場合には、リードフレーム２０８ｆの裏面ｆ２に縦流路２１３ａと横流路２１３ｂとによって囲まれた複数の島状部が、接続流路２１３の全体に分散して形成される。このリードフレーム２０８ｆの裏面ｆ２の複数の島状部によって流路形成部材２０９を支持することで、たとえば流路形成部材２０９の粘着層２０９ｂによって接続流路２１３が閉塞されることを防止できる。
　同様に、流路形成部材２０９が、リードフレーム２０８ｆの裏面ｆ２に対向する表面に、接続流路２１３を画定する溝を有する場合には、流路形成部材２０９の表面に、図６に示すリードフレーム２０８ｆの島状部と同様の複数の島状部が形成される。この流路形成部材２０９の表面の複数の島状部によって、たとえば、流路形成部材２０９をリードフレーム２０８ｆの裏面ｆ２に接着する接着層を支持することで、その接着層によって接続流路２１３が閉塞されることを防止できる。
　さらに、接続流路２１３のいずれかの縦流路２１３ａの一部が閉塞して閉塞部分が形成されても、その閉塞部分の縦方向ＬＤの前後に接続された横流路２１３ｂと、その閉塞部分の隣の縦流路２１３ａとによって、その閉塞部分を迂回する流路が形成される。したがって、本実施形態によれば、ダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密封を、より確実に防止することが可能な物理量測定装置２０を提供することができる。
　また、本実施形態の物理量測定装置２０において、縦流路２１３ａは、それぞれ、接続流路２１３の縦方向ＬＤの一端から他端まで連続している。
　この構成により、縦流路２１３ａによって、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２とを、さらに短距離で接続して、通気流路２１０の流路抵抗を低減することができる。したがって、空洞部２０５ｃ内の空気圧の変動を、さらに確実に抑制することができる。
　また、本実施形態の物理量測定装置２０において、横方向ＣＤに隣り合う横流路２１３ｂは、縦方向ＬＤにずれた位置に配置されている。
　この構成により、接続流路２１３の縦方向ＬＤに並んだ横流路２１３ｂの複数の列において、横方向ＣＤに隣り合う列同士の横流路２１３ｂを、千鳥状に互い違いに配置することができる。換言すると、縦流路２１３ａと横流路２１３ｂとによって囲まれて縦方向ＬＤに並んだ島状部の複数の列において、横方向ＣＤに隣り合う列同士の島状部を、千鳥状に互い違いに配置することができる。
　これにより、横方向ＣＤにおける個々の横流路２１３ｂの長さを短くすることができる。また、個々の横流路２１３ｂの一端と他端に島状部を配置することができる。これにより、個々の横流路２１３ｂの流路抵抗を低減するとともに、個々の横流路２１３ｂの閉塞をより確実に防止することができる。したがって、本実施形態によれば、ダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの空気圧の変動をより確実に抑制するとともに、空洞部２０５ｃの密封をより確実に防止することが可能な物理量測定装置２０を提供することができる。
　また、本実施形態の物理量測定装置２０において、接続流路２１３は、リードフレーム２０８ｆに設けられた溝２０８ｇと、その溝２０８ｇの開口を閉鎖する流路形成部材２０９とによって画定されている。
　この構成により、溝２０８ｇを、たとえばプレス加工によって、リードフレーム２０８ｆに容易に形成することができる。また、流路形成部材２０９に対して接続流路２１３を形成するための溝を形成する必要がなく、流路形成部材２０９の構成を簡略化することができる。これにより、たとえばポリイミドテープなど、樹脂シート２０９ａと、その樹脂シート２０９ａの表面に配置された粘着層２０９ｂとを有する流路形成部材２０９を使用することが可能になる。
　また、本実施形態の物理量測定装置２０において、流路形成部材２０９は、樹脂シート２０９ａと、その樹脂シート２０９ａの表面に配置された粘着層２０９ｂとを有している。
　この構成により、粘着層２０９ｂを介して流路形成部材２０９をリードフレーム２０８ｆの裏面ｆ２に貼り付けるだけで、リードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間に接続流路２１３を画定することができる。したがって、物理量測定装置２０の製造工程を簡略化して生産性を向上させるとともに、製造コストを低減することができる。
　また、チップパッケージ２０８をトランスファーモールドによって成形する際に、流路形成部材２０９によって流量センサ２０５の寸法精度を向上させることができる。より具体的には、実装面ｆ１に流量センサ２０５が実装され、裏面ｆ２に流路形成部材２０９が配置されたリードフレーム２０８ｆを金型内に配置し、チップパッケージ２０８を封止する樹脂２０８ｒを成形する際に、流路形成部材２０９が緩衝材として機能する。これにより、チップパッケージ２０８の樹脂２０８ｒを精度よく成形することができる。そのため、流量センサ２０５のダイアフラム２０５ｄの計測面に臨む流路断面積の絞りを、所定の流路断面積に正確に絞ることができる。したがって、本実施形態によれば、物理量測定装置２０の流量センサ２０５による被計測気体２の流量の測定精度を向上させることができる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、従来よりも熱式空気流量センサである流量センサ２０５の測定精度を向上させつつ、ダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密封を防止することが可能な物理量測定装置２０を提供することができる。
　なお、本開示に係る物理量測定装置は、本実施形態の物理量測定装置２０の構成に限定されない。以下、本実施形態の物理量測定装置２０の変形例について、図７Ａから図７Ｄを参照して説明する。図７Ａから図７Ｄは、それぞれ、図６に示すリードフレーム２０８ｆと流路形成部材２０９との間の接続流路２１３の変形例１から変形例４を示す平面図である。
　図７Ａに示す変形例１に係る物理量測定装置において、横流路２１３ｂは、接続流路２１３の横方向ＣＤの一端から他端まで連続している。
　この構成により、複数の縦流路２１３ａを、より短い横流路２１３ｂによって接続することができ、通気流路２１０の流路抵抗を低減することができる。したがって、縦流路２１３ａに閉塞部が形成されても、その閉塞部を迂回する迂回流路の流路抵抗を低減することができ、空洞部２０５ｃ内の空気圧の変動を、さらに確実に抑制することができる。
　また、図７Ａに示す変形例１に係る物理量測定装置において、縦方向ＬＤに隣り合う縦流路２１３ａは、横方向ＣＤにずれた位置に配置されている。
　この構成により、リードフレーム２０８ｆの変形を防止して、流量センサ２０５の寸法精度を向上させ、流量センサ２０５の測定精度を向上させることができる。より具体的には、たとえば、リードフレーム２０８ｆにプレス加工によって溝２０８ｇを形成し、溝２０８ｇと流路形成部材２０９によって接続流路２１３を画定する。この場合、溝２０８ｇが縦方向ＬＤに連続することが防止され、リードフレーム２０８ｆの横方向ＣＤにおける反りを抑制することができる。
　また、図６に示す実施形態と同様に、接続流路２１３の横方向ＣＤに並んだ縦流路２１３ａの複数の列において、縦方向ＬＤに隣り合う列同士の縦流路２１３ａを、千鳥状に互い違いに配置することができる。換言すると、縦流路２１３ａと横流路２１３ｂとによって囲まれて横方向ＣＤに並んだ島状部の複数の列において、縦方向ＬＤに隣り合う列同士の島状部を、千鳥状に互い違いに配置することができる。
　これにより、縦方向ＬＤにおける個々の縦流路２１３ａの長さを短くすることができる。また、個々の縦流路２１３ａの一端と他端に島状部を配置することができる。これにより、個々の縦流路２１３ａの流路抵抗を低減するとともに、個々の縦流路２１３ａの閉塞をより確実に防止することができる。したがって、本変形例の物理量測定装置によっても、前述の実施形態の物理量測定装置２０と同様の効果を奏することができる。
　図７Ｂに示す変形例２に係る物理量測定装置において、縦流路２１３ａは、接続流路２１３の縦方向ＬＤの一端から他端まで連続している。また、横流路２１３ｂは、接続流路２１３の横方向ＣＤの一端から他端まで連続している。すなわち、図７Ｂに示す変形例２に係る物理量測定装置において、接続流路２１３は、複数の縦流路２１３ａと複数の横流路２１３ｂによって形成された格子状の流路を有している。
　この構成により、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２との間をより短い複数の縦流路２１３ａによって接続することができ、接続流路２１３の流路抵抗を低減することができる。また、複数の縦流路２１３ａの間をより短い横流路２１３ｂによって接続することができ、接続流路２１３の流路抵抗を低減することができる。さらに、縦流路２１３ａと横流路２１３ｂによって囲まれた島状部によって、接続流路２１３の閉塞を抑制することができる。したがって、本変形例の物理量測定装置によれば、前述の実施形態の物理量測定装置２０と同様の効果を奏することができる。
　図７Ｃに示す変形例３に係る物理量測定装置において、接続流路２１３は、３本の縦流路２１３ａと、これら３本の縦流路２１３ａの縦方向ＬＤの両端を接続する２本の横流路２１３ｂと、を有している。また、図７Ｄに示す変形例４に係る物理量測定装置において、接続流路２１３は、リードフレーム２０８ｆの第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１２を接続する単一の縦流路２１３ａを有している。
　これらの構成によっても、前述の実施形態の物理量測定装置２０と同様に、従来よりも流量センサ２０５の測定精度を向上させつつ、ダイアフラム２０５ｄの裏面側の空洞部２０５ｃの密封を防止することが可能な物理量測定装置を提供することができる。
　以上、図面を用いて本開示に係る物理量測定装置の実施形態およびその変形例を詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態および変形例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。
２０　　　物理量測定装置
２０５　　流量センサ（熱式空気流量センサ）
２０５ｃ　空洞部
２０５ｄ　ダイアフラム
２０８ｆ　リードフレーム
２０８ｇ　溝
２０９　　流路形成部材
２０９ａ　樹脂シート
２０９ｂ　粘着層
２１０　　通気流路
２１１　　第１貫通孔
２１２　　第２貫通孔
２１３　　接続流路
２１３ａ　縦流路
２１３ｂ　横流路
ＣＤ　　　横方向
ｆ１　　　実装面
ｆ２　　　裏面
ＬＤ　　　縦方向

Claims (10)

  1. 　熱式空気流量センサと、該熱式空気流量センサのダイアフラムの裏面側の空洞部の密閉を防止する通気流路と、を備えた物理量測定装置であって、
    　前記熱式空気流量センサが実装された実装面を有するリードフレームと、該リードフレームの前記実装面と反対の裏面に配置された流路形成部材と、を備え、
    　前記通気流路は、前記リードフレームに設けられ前記空洞部に連通する第１貫通孔と、前記リードフレームに設けられ前記実装面に開口する第２貫通孔と、前記リードフレームと前記流路形成部材との間に画定され前記第１貫通孔と前記第２貫通孔を接続する接続流路と、によって形成されていることを特徴とする物理量測定装置。
  2. 　前記接続流路は、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とを接続する複数の流路を有することを特徴とする請求項１に記載の物理量測定装置。
  3. 　前記接続流路は、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との間の最短経路に沿う縦方向に延びる複数の縦流路と、該縦流路を横断する横方向に延びて隣り合う前記縦流路を接続する複数の横流路と、を有することを特徴とする請求項２に記載の物理量測定装置。
  4. 　前記縦流路は、前記接続流路の前記縦方向の一端から他端まで連続していることを特徴とする請求項３に記載の物理量測定装置。
  5. 　前記横流路は、前記接続流路の前記横方向の一端から他端まで連続していることを特徴とする請求項３に記載の物理量測定装置。
  6. 　前記横方向に隣り合う前記横流路は、前記縦方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の物理量測定装置。
  7. 　前記縦方向に隣り合う前記縦流路は、前記横方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の物理量測定装置。
  8. 　前記接続流路は、前記リードフレームに設けられた溝と、該溝の開口を閉鎖する前記流路形成部材とによって画定されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量測定装置。
  9. 　前記流路形成部材は、樹脂シートと、該樹脂シートの表面に配置された粘着層とを有することを特徴とする請求項８に記載の物理量測定装置。
  10. 　前記接続流路は、前記流路形成部材に設けられた溝と、該溝の開口を閉鎖する前記リードフレームとによって画定されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量測定装置。
PCT/JP2019/044628 2018-11-29 2019-11-14 物理量測定装置 WO2020110742A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020558326A JPWO2020110742A1 (ja) 2018-11-29 2019-11-14 物理量測定装置
CN201980064644.8A CN113167620B (zh) 2018-11-29 2019-11-14 物理量测定装置
US17/291,535 US11927466B2 (en) 2018-11-29 2019-11-14 Physical quantity measurement device including a thermal flow rate sensor with a ventilation flow path

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018223285 2018-11-29
JP2018-223285 2018-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020110742A1 true WO2020110742A1 (ja) 2020-06-04

Family

ID=70852384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/044628 WO2020110742A1 (ja) 2018-11-29 2019-11-14 物理量測定装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11927466B2 (ja)
JP (1) JPWO2020110742A1 (ja)
CN (1) CN113167620B (ja)
WO (1) WO2020110742A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013084259A1 (ja) * 2011-12-07 2013-06-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 空気流量測定装置
WO2015033589A1 (ja) * 2013-09-05 2015-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量センサおよび流量センサ装置
JP2015094647A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量計

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005016449A1 (de) * 2005-04-11 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Beheizter Heißfilmluftmassenmesser
DE102006024745A1 (de) * 2006-05-26 2007-12-06 Siemens Ag Massenstromsensorvorrichtung
EP1959242A3 (en) * 2007-02-19 2009-01-07 Yamatake Corporation Flowmeter and flow control device
JP5256264B2 (ja) * 2010-09-03 2013-08-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量センサ
JP5743871B2 (ja) * 2011-12-07 2015-07-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
JP5743922B2 (ja) * 2012-02-21 2015-07-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量測定装置
JP5755185B2 (ja) * 2012-06-15 2015-07-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
WO2013186910A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
JP5676527B2 (ja) * 2012-06-15 2015-02-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
JP5758850B2 (ja) * 2012-06-15 2015-08-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
JP5916637B2 (ja) * 2013-01-11 2016-05-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量センサおよびその製造方法
JP5744299B2 (ja) 2014-11-07 2015-07-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量センサ
CN107110683B (zh) * 2015-01-30 2020-01-10 日立汽车系统株式会社 物理量检测装置和电子装置
JP6312885B1 (ja) * 2017-03-15 2018-04-18 三菱電機株式会社 熱式空気流量計

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013084259A1 (ja) * 2011-12-07 2013-06-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 空気流量測定装置
WO2015033589A1 (ja) * 2013-09-05 2015-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量センサおよび流量センサ装置
JP2015094647A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量計

Also Published As

Publication number Publication date
US11927466B2 (en) 2024-03-12
CN113167620B (zh) 2024-03-19
JPWO2020110742A1 (ja) 2021-09-27
CN113167620A (zh) 2021-07-23
US20210396561A1 (en) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6154966B2 (ja) 物理量検出装置
JP6184915B2 (ja) 物理量検出装置
JP6568593B2 (ja) 物理量検出装置
JPWO2019049513A1 (ja) 熱式流量計
JPWO2019064887A1 (ja) 物理量検出装置
JP6181900B2 (ja) 空気流量検出装置
CN108027265B (zh) 物理量检测装置
JP6734939B2 (ja) 熱式流量計
CN109791064B (zh) 空气流量测量装置
JP7074928B2 (ja) 物理量検出装置
JP7122462B2 (ja) 物理量検出装置
JP2016194465A (ja) 物理量検出素子
WO2020110742A1 (ja) 物理量測定装置
JP2021067510A (ja) 物理量検出装置
JP7265643B2 (ja) 流量測定装置
JPWO2019064886A1 (ja) 物理量検出装置
JP2020034508A (ja) 物理量検出装置
JP6995020B2 (ja) 物理量検出装置
JP7062135B2 (ja) 物理量検出装置
JP6775629B2 (ja) 物理量検出素子
WO2020202721A1 (ja) 物理量測定装置
JP2017015420A (ja) 物理量検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19891521

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020558326

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19891521

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1