(57)【要約】【課題】高さの異なるセンシング部を形成した複数の物理量測定センサ（半導体素子）のセンシング部を封止材で覆うことなく、接続端子部を高分子材料で封止することにより、耐腐食性能に優れた物理量検出装置を得ること。【解決手段】本発明の物理量検出装置の製造法は、流量センサ２０５、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６などを実装した回路基板２０７の上部に、各センサや接続端子の構造を考慮して予め立体形状に成形した立体形状封止材２７８を設置する。その後、加熱成形することにより、複数の物理量測定センサ（半導体素子）のセンシング部を封止材で覆うことなく、接続端子部を高分子材料で封止することができる。【選択図】図５Ｆ
2020003439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の同一面に実装される複数の物理量センサを備える物理量検出素子の製造方法であって、
前記複数の物理量センサのそれぞれに対応した厚みを備える立体形状を形成した封止材を成型する立形状成形工程と、
前記封止材を前記回路基板の重力方向上側に配置し、加熱することで、前記複数の物理量センサの前記回路基板への接続端子部を樹脂材で封止する加熱成形工程と、
を備える物理量検出装置の製造方法。
【請求項２】
前記複数の物理量センサは、少なくとも１つは流量センサであり、かつ、圧力センサ及び/又は湿度センサであり、
前記封止材は、前記圧力センサ及び/又は湿度センサに対応する開口部が形成される請求項１に記載の物理量検出装置の製造方法。
【請求項３】
前記複数の物理量センサは、少なくとも流量センサを樹脂で封止した樹脂パッケージと湿度センサとを含み、
前記湿度センサは、前記樹脂パッケージよりも低い形状であり、
前記封止材は、前記流量センサ近傍に位置する部分の厚みが、前記湿度センサ近傍に位置する部分の厚みよりも小さい形状を備え、
かつ、前記流量センサと前記湿度センサの間に傾斜を備える形状である請求項１または２に記載物理量検出装置の製造方法。
【請求項４】
前記封止材で複数の物理量測定用センサを一括して封止する請求項１に記載の物理量検出装置の製造方法。
【請求項５】
前記加熱成形工程では、減圧環境下で加熱を実施する請求項１乃至５の何れかに記載の物理量検出装置の製造方法。
【請求項６】
前記加熱成形工程では、金型により回路基板外部へ樹脂材が漏れ出ることを防止する請求項１乃至６の何れかに記載の物理量検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関の吸入空気の物理量を検出する物理量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、基板に実装された半導体素子について、耐腐食性などの信頼性を向上するために、コーティング剤などの封止材で封止している発光装置の構造が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４１０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の構造では、耐腐食性などの信頼性を向上するために、基板に実装された半導体素子を、コーティング剤などの封止材で封止している。この封止プロセスにおいては、粘度が低い液状の封止材を封止部に流し込んだのち、加熱などで硬化させる製造方法が一般的に用いられている。このとき、封止部の上面の高さは重力によって一定となる。
【０００５】
しかし、複数の物理量測定センサ(半導体素子)を1つの基板に実装する物理量測定装置において、接続端子を高分子材料で封止する際には、以下の問題が生じる。先ず、センシング部の高さが低い物理量測定センサに合わせて封止材の高さを決めると、他の物理量接続センサの接続端子が露出して、露出部が腐食することがある。
【０００６】
一方、高さの高い物理量測定センサの接続端子を封止するように封止材の高さを決めると、高さの低い物理量測定センサのセンシング部が封止材で覆われて、センシング出来なくなることがある。
【０００７】
すなわち、複数の物理量測定センサを1つの基板に実装する物理量測定装置において、高さの異なるセンシング部を形成した複数の物理量測定センサの接続端子を封止することによって、腐食を防止することが課題である。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
物理量測定装置において、1つの基板に実装した高さの異なるセンシング部を形成した複数の物理量測定センサについて、センシング部を封止材で覆うことなく、物理量測定センサの接続端子部を、腐食を防止するために高分子材料で封止する製造方法および構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の物理量検出装置は、
主通路内を流れる被計測気体の流量を検出するセンシング部を形成した流量センサを有する物理量検出装置であって、
被計測気体の圧力などを検出するセンシング部を形成した流量センサと、
該半導体素子を駆動する電子部品と、流量以外のセンシング部を形成した物理量測定センサと電子部品が実装される回路基板と、を備え、
前記基板に実装されたセンシング部を有する複数の物理量測定センサについて、センシング部を封止材で覆わない状態で接続端子部を封止材で封止するために、予め立体形状に形成された封止材を用いる。この立体形状に形成された封止材を、前記物理量測定センサを実装した基板上に設置した後、加熱成形してセンシング部を露出した状態で接続端子を封止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一般的な封止材の製造方法で、封止部の上面の高さが一定となる場合と比較して、予め立体形状に形成した封止材を用いるので、物理量測定装置の高さの異なる複数のセンシング部を形成した物理量測定センサについて、センシング部を封止材で覆うことなく、接続端子部を高分子材料で封止することにより、腐食防止を実現できる。
【００１１】
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】内燃機関制御システムに本発明に係る物理量検出装置を使用した一実施例を示すシステム図。
【図２Ａ】物理量検出装置の正面図。
【図２Ｂ】物理量検出装置の背面図。
【図２Ｃ】物理量検出装置の左側面図。
【図２Ｄ】物理量検出装置の右側面図。
【図２Ｅ】物理量検出装置の平面図。
【図２Ｆ】物理量検出装置の下面図。
【図３Ａ】カバーが取り外された状態のハウジングの正面図。
【図３Ｂ】図３ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図。
【図４Ａ】カバーと基板が取り外されたハウジングの正面図。
【図４Ｂ】図４ＡのIXＢ−IXＢ線断面図。
【図４Ｃ】図４ＡのIXＣ−IXＣ線断面図。
【図５Ａ】チップパッケージと回路部品が実装された回路基板の正面図。
【図５Ｂ】図５Ａに示す回路基板の下面図。
【図５Ｃ】図５ＡのＸＣ−ＸＣ線断面図。
【図５Ｄ】図５ＡのＸＣ−ＸＣ線断面図(一般的な製造方法による封止)。
【図５Ｅ】図５ＡのＸＣ−ＸＣ線断面図(立体形状に形成された封止材を設置)。
【図５Ｆ】図５ＡのＸＣ−ＸＣ線断面図(立体形状封止材の成形後の構造)。
【図５Ｇ】立体形状封止材の封止領域を示す部品が実装された回路基板の正面図。
【図６Ａ】チップパッケージの正面図。
【図６Ｂ】チップパッケージの背面図。
【図６Ｃ】チップパッケージの左側面図。
【図６Ｄ】チップパッケージの右側面図。
【図６Ｅ】チップパッケージの下面図。
【図７】回路部品が未実装である回路基板の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明する、発明を実施するための形態（以下、実施例）は、実際の製品として要望されている種々の課題を解決しており、特に車両の吸入空気の物理量を検出する検出装置として使用するために望ましい色々な課題を解決し、種々の効果を奏している。下記実施例が解決している色々な課題の内の一つが、上述した発明が解決しようとする課題の欄に記載した内容であり、また下記実施例が奏する種々の効果のうちの１つが、発明の効果の欄に記載された効果である。下記実施例が解決している色々な課題について、さらに下記実施例により奏される種々の効果について、下記実施例の説明の中で述べる。従って、下記実施例の中で述べる、実施例が解決している課題や効果は、発明が解決しようとする課題の欄や発明の効果の欄の内容以外の内容についても記載されている。
【００１４】
以下の実施例で、同一の参照符号は、図番が異なっていても同一の構成を示しており、同じ作用効果を成す。既に説明済みの構成について、図に参照符号のみを付し、説明を省略する場合がある。
【００１５】
図１は、電子燃料噴射方式の内燃機関制御システム１に、本発明に係る物理量検出装置を使用した一実施例を示す、システム図である。エンジンシリンダ１１とエンジンピストン１２を備える内燃機関１０の動作に基づき、吸入空気が被計測気体２としてエアクリーナ２１から吸入され、主通路２２である例えば吸気ボディと、スロットルボディ２３と、吸気マニホールド２４を介してエンジンシリンダ１１の燃焼室に導かれる。燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体２の物理量は、本発明に係る物理量検出装置２０で検出され、その検出された物理量に基づいて燃料噴射弁１４より燃料が供給され、被計測気体２と共に混合気の状態で燃焼室に導かれる。なお、本実施例では、燃料噴射弁１４は内燃機関の吸気ポートに設けられ、吸気ポートに噴射された燃料が被計測気体２と共に混合気を成形し、吸気弁１５を介して燃焼室に導かれ、燃焼して機械エネルギを発生する。
【００１６】
燃焼室に導かれた燃料および空気は、燃料と空気の混合状態を成しており、点火プラグ１３の火花着火により、爆発的に燃焼し、機械エネルギを発生する。燃焼後の気体は排気弁１６から排気管に導かれ、排気ガス３として排気管から車外に排出される。前記燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体２の流量は、アクセルペダルの操作に基づいてその開度が変化するスロットルバルブ２５により制御される。前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量に基づいて燃料供給量が制御され、運転者はスロットルバルブ２５の開度を制御して前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量を制御することにより、内燃機関が発生する機械エネルギを制御することができる。
【００１７】
＜内燃機関制御システムの制御の概要＞
エアクリーナ２１から取り込まれ主通路２２を流れる吸入空気である被計測気体２の流量、温度、湿度、圧力などの物理量が物理量検出装置２０により検出され、物理量検出装置２０から吸入空気の物理量を表す電気信号が制御装置４に入力される。また、スロットルバルブ２５の開度を計測するスロットル角度センサ２６の出力が制御装置４に入力され、さらに内燃機関のエンジンピストン１２や吸気弁１５や排気弁１６の位置や状態、さらに内燃機関の回転速度を計測するために、回転角度センサ１７の出力が、制御装置４に入力される。排気ガス３の状態から燃料量と空気量との混合比の状態を計測するために、酸素センサ２８の出力が制御装置４に入力される。
【００１８】
制御装置４は、物理量検出装置２０の出力である吸入空気の物理量と、回転角度センサ１４６の出力に基づき計測された内燃機関の回転速度とに基づいて、燃料噴射量や点火時期を演算する。これら演算結果に基づいて、燃料噴射弁１４から供給される燃料量、また点火プラグ１３により点火される点火時期が制御される。燃料供給量や点火時期は、実際にはさらに物理量検出装置２０で検出される温度やスロットル角度の変化状態、エンジン回転速度の変化状態、酸素センサ２８で計測された空燃比の状態に基づいて、きめ細かく制御されている。制御装置４は、さらに内燃機関のアイドル運転状態において、スロットルバルブ１３２をバイパスする空気量をアイドルエアコントロールバルブ２７により制御し、アイドル運転状態での内燃機関の回転速度を制御する。
【００１９】
内燃機関の主要な制御量である燃料供給量や点火時期はいずれも物理量検出装置２０の出力を主パラメータとして演算される。従って、物理量検出装置２０の検出精度の向上や、経時変化の抑制、信頼性の向上が、車両の制御精度の向上や信頼性の確保に関して重要である。
【００２０】
特に近年、車両の省燃費に関する要望が非常に高く、また排気ガス浄化に関する要望が非常に高い。これらの要望に応えるには、物理量検出装置２０により検出される吸入空気２の物理量の検出精度の向上が極めて重要である。また、物理量検出装置２０が高い信頼性を維持していることも大切である。
【００２１】
物理量検出装置２０が搭載される車両は、温度や湿度の変化が大きい環境で使用される。物理量検出装置２０は、その使用環境における温度や湿度の変化への対応や、塵埃や汚染物質などへの対応も、考慮されていることが望ましい。
【００２２】
また、物理量検出装置２０は、内燃機関からの発熱の影響を受ける吸気管に装着される。このため、内燃機関の発熱が主通路２２である吸気管を介して物理量検出装置２０に伝わる。物理量検出装置２０は、被計測気体と熱伝達を行うことにより被計測気体の流量を検出するので、外部からの熱の影響をできるだけ抑制することが重要である。
【００２３】
車に搭載される物理量検出装置２０は、以下で説明するように、単に発明が解決しようとする課題の欄に記載された課題を解決し、発明の効果の欄に記載された効果を奏するのみでなく、以下で説明するように、上述した色々な課題を十分に考慮し、製品として求められている色々な課題を解決し、色々な効果を奏している。物理量検出装置２０が解決する具体的な課題や奏する具体的な効果は、以下の実施例の記載の中で説明する。
【００２４】
＜物理量検出装置の外観構造＞
図２Ａから図２Ｆは、物理量検出装置の外観を示す図である。なお、以下の説明では、主通路の中心軸に沿って被計測気体が流れるものとする。
【００２５】
物理量検出装置２０は、主通路２２の通路壁に設けられた取り付け孔から主通路２２の内部に挿入されて利用される。物理量検出装置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、合成樹脂製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、例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。
【００２６】
ハウジング２０１は、物理量検出装置２０を主通路２２である吸気ボディに固定するためのフランジ２１１と、フランジ２１１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２１２と、フランジ２１１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２１３を有している。
【００２７】
計測部２１３は、フランジ２１１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２２２、及び幅狭な一対の側面２２３、２２４を有している。計測部２１３は、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、主通路２２の内壁から主通路２２の通路中心に向かって突出する。そして、正面２２１と背面２２２が主通路２２の中心軸に沿って平行に配置され、計測部２１３の幅狭な側面２２３、２２４のうち計測部２１３の短手方向一方側の側面２２３が主通路２２の上流側に対向配置され、計測部２１３の短手方向他方側の側面２２４が主通路２２の下流側に対向配置される。
【００２８】
計測部２１３は、図２Ｆに示すように、計測部２１３の正面２２１が、短手方向に沿って一方側の側面２２３から他方側の側面２２４まで平坦であるのに対し、計測部２１３の背面２２２は、角部が面取りされており、かつ、短手方向中間位置から他方側の側面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おり、断面形状がいわゆる流線型となっている。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を正面２２１及び背面２２２に沿って円滑に下流に導くことができ、被計測気体２に対する流体抵抗を小さくすることができる。
【００２９】
計測部２１３の先端部は、計測部２１３の下面が段差状に形成されており、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、主通路２２の上流側に配置される一方側の下面２２６と、主通路２２の下流側に配置される他方側の下面２２７とを有し、一方側の下面２２６よりも他方側の下面２２７の方がさらに突出し、一方側の下面２２６と他方側の下面２２７との間を結ぶ段差面２２８が主通路２２の上流側に向かって対向配置されるようになっている。そして、計測部２１３の段差面２２８には、吸入空気などの被計測気体２の一部を計測部２１３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２１３の短手方向他方側の側面２２４でかつ段差面２２８に対向する位置には、計測部２１３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及び第２出口２３３が開口して設けられている。
【００３０】
つまり、計測部２１３は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向上流側に向かって対向配置される第１壁部（一方側の側面２２３）と、第１壁部よりも計測部２１３の先端部側でかつ主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側の位置において被計測気体２の流れ方向上流側に向かって対向配置されて副通路の入口２３１が開口する第２壁部（段差面２２８）とを有する。
【００３１】
物理量検出装置２０は、副通路の入口２３１が、フランジ２１１から主通路２２の中心方向に向かって延びる計測部２１３の先端部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、物理量検出装置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。
【００３２】
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恐れがある。
【００３３】
物理量検出装置２０は、フランジ２１１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２１３の先端部に入口２３１が設けられているので、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、物理量検出装置２０は、フランジ２１１から主通路２２の中央に向かって伸びる計測部２１３の先端部に入口２３１が設けられているだけでなく、副通路の第１出口２３２及び第２出口２３３も計測部２１３の先端部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。
【００３４】
物理量検出装置２０は、計測部２１３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、側面２２３、２２４の幅は、図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、狭い形状を成している。これにより、物理量検出装置２０は、被計測気体２に対しては流体抵抗を小さい値に抑えることができる。
【００３５】
＜温度検出部の構造＞
物理量検出装置２０は、図２Ｂに示すように、計測部２１３の先端部に、温度検出部である吸気温度センサ２０３が設けられている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の外に露出して設けられている。具体的には、被計測気体２の流れ方向において、計測部２１３の一方側の側面よりも下流側の位置でかつ計測部２１３の段差面２２８よりも上流側の位置に配置されている。計測部２１３の段差面２２８には、副通路の入口２３１が開口して設けられており、吸気温度センサ２０３は、副通路の入口２３１よりも上流側に配置されている。
【００３６】
吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の外に露出して設けられており、副通路の入口２３１よりも上流側に配置されているので、吸気温度センサ２０３を計測部２１３の副通路内に配置した場合と比較して、副通路内に設けられている流量センサ２０５の流量計測に影響を与えるおそれがない。
【００３７】
吸気温度センサ２０３は、円柱状のセンサ本体２０３ａと、センサ本体２０３ａ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２０３ｂ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。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３内の回路基板２０７にリード２０３ｂを介して実装されており、計測部２１３の一方側の下面２２６から一対のリード２０３ｂが突出して、計測部２１３の段差面２２８に対向する位置にセンサ本体２０３ａが配置されている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の一方側の下面２２６に沿って平行でかつ被計測気体２の流れ方向に沿う向きとなるように配置されている。
【００３８】
吸気温度センサ２０３は、一対のリード２０３ｂによってセンサ本体２０３ａが支持された状態で計測部２１３の外に露出しているため、計測部２１３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。プロテクタ２０２ａは、計測部２１３の下面から突出して吸気温度センサ２０３よりも計測部２１３の正面側に対向配置されている。本実施例では、カバー２０２の一部を計測部２１３の下面よりも突出させることによって構成されている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の外に露出しているので、そのままでは例えば物理量検出装置２０の搬送時や物理量検出装置２０を主通路２２に取り付ける作業時に他の物体と接触させて、その検出性能に影響を与えてしまうおそれがある。物理量検出装置２０は、プロテクタ２０２ａを計測部２１３の正面側において吸気温度センサ２０３に対向配置させているので、搬送時や作業時等において吸気温度センサ２０３が他の物体に直接接触するのを未然に防ぐことができる。
【００３９】
プロテクタ２０２ａの突出長さは任意に選択できる。例えば、吸気温度センサ２０３が計測部２１３の一方側の下面２２６から大きく離間した位置に配置されている場合には、少なくとも吸気温度センサ２０３と同じ位置までプロテクタ２０２ａの先端が配置されるように、その突出長さが設定される。また、吸気温度センサ２０３が計測部２１３の一方側の下面２２６近傍位置に配置されている場合には、下面２２６から大きく離間した位置に配置されている場合と比較して、他の物体に接触する可能性も低くなるので、プロテクタを設けなくてもよい。
【００４０】
計測部２１３は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向上流側に向かって対向配置される一方側の側面２２３（第１壁部）と、一方側の側面２２３よりも計測部２１３の先端部側でかつ主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側の位置において被計測気体２の流れ方向上流側に向かって対向配置されて副通路の入口２３１が開口する段差面２２８（第２壁部）とを有している。そして、吸気温度センサ２０３は、一方側の側面２２３よりも主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側でかつ段差面２２８（第２壁部）に開口する副通路の入口２３１よりも主通路２２における被計測気体２の流れ方向上流側の位置に配置されている。したがって、主通路２２を流れる被計測気体２が計測部２１３の短手方向一方側の側面２２３に衝突すると、計測部２１３の段差面２２８に向かって流れ込む剥離流が発生する。剥離流は、計測部２１３の一方側の側面２２３よりも下流側でかつ計測部２１３の段差面２２８よりも上流側の位置に配置されている吸気温度センサ２０３に当たる被計測気体２の流れを増速させることができる。
【００４１】
＜フランジの構造＞
物理量検出装置２０の計測部２１３は、主通路２２に設けられた取り付け孔から内部に挿入され、物理量検出装置２０のフランジ２１１が主通路２２に当接され、ねじで主通路２２に固定される。フランジ２１１は、所定の板厚からなる平面視略矩形状を有しており、図２Ｅ及び図２Ｆに示すように、対角線上の角部には固定穴部２４１が対をなして設けられている。固定穴部２４１は、フランジ２１１を貫通する貫通孔２４２を有している。フランジ２１１は、固定穴部２４１の貫通孔２４２に、不図示の固定ネジが挿通されて主通路２２のネジ穴に螺入されることにより主通路２２に固定される。
【００４２】
図２Ｅに示すように、フランジ２１１の上面には複数のリブが設けられている。リブは、固定穴部２４１とコネクタ２１２との間を直線的に接続する第１リブ２４３と、固定穴部２４１の貫通孔２４２の周囲を囲む断面テーパ状の第２リブ２４４と、フランジ２１１の外周部に沿って設けられている第３リブ２４５と、フランジ２１１の対角線上でかつ第１リブ２４３に交差する方向に延在する第４リブ２４６とを有している。
【００４３】
第１リブ２４３は、主通路２２へのねじ固定力が作用する固定穴部２４１と、立体形状により剛性が比較的高いコネクタ２１２との間に亘って直線的に設けられているので、フランジ補強効果が高い。したがって、第１リブ２４３を有していないものと比較して、フランジ２１１の厚さを薄くすることができ、ハウジング全体の軽量化を図ることができ、また、ハウジング２０１の成形時にフランジ２１１を構成する樹脂の収縮の影響を低減することができる。
【００４４】
＜ハウジングの構造＞
図３Ａは、カバーが取り外された状態のハウジングの正面図、図３Ｂは、図３ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、回路基板を封止している封止材（ホットメルトなど）を省略している。
【００４５】
ハウジング２０１には、計測部２１３内に副通路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２１３の正面に凹設されており、計測部２１３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の流れ方向下流側の位置に配置される。
【００４６】
ハウジング２０１には、主通路１２４を流れる被計測気体２の流量を計測するための流量センサを備えるチップパッケージ２０８が回路基板２０７に実装された状態で収容されている。チップパッケージ２０８は、チップパッケージ２０８の一部が回路基板２０７の端部から側方に突出した状態で回路基板２０７の基板面に固定されている。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。
【００４７】
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、計測部の突出方向（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２１３の段差面２２８に開口する入口２３１と、計測部２１３の他方側の側面でかつ段差面２２８に対向する位置に開口する第１出口２３２との間に亘って、計測部２１３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の流れ方向上流側に向かって対向配置されている。第１副通路溝２５１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副通路を構成する。第１副通路は、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までつながる。
【００４８】
第２副通路溝２５２は、第１副通路溝２５１の途中位置で分岐して計測部２１３の長手方向に沿って計測部２１３の基端部側（フランジ側）に向かって延在する。そして、計測部２１３の基端部で計測部２１３の短手方向他方側に向かって折れ曲がり、Ｕターンして再び計測部２１３の長手方向に沿って計測部２１３の先端部に向かって延在する。そして、第１出口２３２の手前で計測部２１３の短手方向他方側に向かって折曲され、計測部２１３の他方側の側面２２４に開口する第２出口２３３に連続するように設けられている。第２出口２３３は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側に向かって対向配置される。第２出口２３３は、第１出口２３２とほぼ同等若しく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２１３の長手方向基端部側に隣接した位置に形成されている。
【００４９】
第２副通路溝２５２は、第１副通路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副通路を構成する。第２副通路は、計測部２１３の長手方向に沿って往復する経路を有する。つまり、第２副通路は、第１副通路の途中で分岐して、計測部２１３の基端部側に向かって延在し、計測部２１３の基端部側で折り返されて計測部２１３の先端部側に向かって延在し、入口２３１よりも主通路２２内における被計測気体２の流れ方向下流側で被計測気体２の流れ方向下流側に向かって対向配置される第２出口２３３につながる経路を有する。第２副通路溝２５２は、その途中位置に流量センサ２０５が配置されている。第２副通路溝２５２は、第２副通路の通路長さをより長く確保することができ、主通路内に脈動が生じた場合に、流量センサ２０５への影響を小さくすることができる。
【００５０】
上記構成によれば、計測部２１３の延びる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、物理量検出装置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、物理量検出装置２０は、流体抵抗を小さい値に抑えられると共に高い精度で被計測気体３０の物理量を計測することが可能である。
【００５１】
第１副通路溝２５１は、入口２３１から第１出口２３２まで計測部２１３の短手方向に沿って延在して設けられているので、入口２３１から第１副通路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、異物が第２副通路に侵入するのを防ぎ、第２副通路内の流量センサ２０５に影響を与えるのを防ぐことができる。
【００５２】
第１副通路溝２５１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副通路に流入した被計測気体２を、第１副通路の途中で分岐している第２副通路にも確実に導くことができる。
【００５３】
第１副通路溝２５１の入口２３１には、長手方向中央位置に突起部２５３が設けられている。突起部２５３は、入口２３１の大きさを長手方向に２等分して、それぞれの開口面積を第１出口２３２及び第２出口２３３よりも小さくしている。突起部２５３は、入口２３１から第１副通路に侵入可能な異物の大きさを第１出口２３２及び第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。
【００５４】
＜各センサの配置位置＞
図３Ａに示すように、回路室２３５は、計測部２１３の短手方向一方側に設けられており、回路基板２０７が収容されている。回路基板２０７は、計測部の長手方向に沿って延在する長方形状を有しており、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が実装されている。
【００５５】
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、流量センサ２０５と、流量センサ２０５を駆動する電子部品であるＬＳＩとが実装されている。チップパッケージ２０８は、第２副通路溝２５２内に流量センサ２０５が配置されるように、回路基板２０７の長手方向中央位置で回路基板２０７から短手方向他方側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。
【００５６】
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２０３ｂが接続され、センサ本体２０３ａが回路基板２０７から長手方向にはみ出して計測部２１３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。
【００５７】
計測部２１３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２１３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。（１）圧力センサ２０４は、被計測気体２の圧力を検出し、流量センサ２０５は、被計測気体２の流量を検出する。温湿度センサ２０６は、被計測気体２の湿度を検出し、吸気温度センサは、被計測気体の温度を検出する。
【００５８】
＜ハウジング単体の構造＞
図４Ａは、カバーと基板が取り外されたハウジングの正面図、図４Ｂは、図４ＡのIXＢ−IXＢ線断面図、図４Ｃは、図４ＡのIXＣ−IXＣ線断面図である。
【００５９】
ハウジング２０１は、図４Ａに示すように、回路室２３５の底面にリブ２３７が設けられている。リブ２３７は、計測部の長手方向に沿って延在する複数の縦リブと、計測部２１３の短手方向に沿って延在する複数の横リブを有しており、格子状に設けられている。
【００６０】
ハウジング２０１は、計測部２１３にリブ２３７を設けることによって、厚みを厚くすることなく高い剛性を得ることができる。ハウジング２０１は、フランジ２１１と計測部２１３とで厚さが大きく異なり、射出成形後の熱収縮率の差異が大きく、フランジ２１１と比較して厚みの薄い計測部２１３が変形しやすい。したがって、回路室２３５の底面に平面状に広がる格子状のリブ２３７を設けることで熱収縮時の計測部２１３のゆがみを抑えることができる。
【００６１】
ハウジング２０１は、計測部２１３の外壁ではなく、回路室２３５の底面にリブ２３７を設けている。リブ２３７を計測部２１３の外壁に設けた場合、主通路２２を通過する被計測気体２の流れに影響を与えるおそれがある。また、例えば片面実装の回路基板２０７を収容することを前提として回路室２３５の深さを設定していた場合、両面実装の回路基板２０７を収容するように仕様が変更になったときに、回路室２３５の深さを増大させなければならないが、計測部２１３の外壁にリブが設けられていると、回路室２３５の深さを増大させた分だけリブが突出し、計測部２１３の厚みが大きくなる。したがって、片面実装の場合と両面実装の場合で、計測部２１３の厚みが異なることとなり、検出精度に影響を与えるおそれがある。
【００６２】
これに対し、本実施例では、回路室２３５の底面にリブ２３７を設けているので、主通路２２を通過する被計測気体２の流れに影響を与えるのを防ぎ、被計測気体２を円滑に流すことができる。そして、回路室２３５内のリブ２３７の高さを変更するだけで回路室２３５の底面の深さを変更でき、回路基板２０７が片面実装と両面実装のいずれであるかにかかわらず計測部の厚みを変更する必要がない。
【００６３】
ハウジング２０１には、コネクタターミナル２１４が一体成形されている。コネクタターミナル２１４は、基端がコネクタ２１２内の外部端子に接続されており、先端が回路室２３５内に突出して設けられている。コネクタターミナル２１４は、図４Ｃに示すように、先端が幅方向に弾性変形可能な端子（ニードルアイ）を有しており、回路基板２０７を回路室２３５に配置することによって、端部を回路基板２０７のスルーホール２６１に圧入して電気的な接続をするプレスフィット構造となっている。
【００６４】
そして、回路室２３５の底面には、回路基板２０７を位置決め支持するための溝穴２３８が凹設されている。回路基板２０７には、対応する位置に、凸部２０９ａが設けられている。凸部２０９ａは、ホットメルト接着剤２０９の一部を突出させることによって構成されている。回路基板２０７は、弾性変形可能な弾力性を有しているホットメルト接着剤２０９により構成された凸部２０９ａを溝穴２３８に嵌合させることによって、ハウジング２０１からの振動伝達が抑制された状態で回路室２３５内に支持される。
【００６５】
＜カバーの構造＞
カバー２０２は、例えばアルミニウム合金やステンレス合金などの金属製の導電性材料によって構成されている。カバー２０２は、計測部２１３の正面を覆う平板形状を有しており、接着剤によって計測部２１３に固定される。カバー２０２は、計測部２１３の回路室２３５を覆い、また、計測部２１３の副通路溝２５０との協働により副通路を構成する。カバー２０２は、所定のコネクタターミナル２１４との間に導電性の中間部材を介在させることによってグランドに電気的に接続されており、除電機能を有している。
【００６６】
＜立体形状封止材の構造と製造方法＞
図５Ａは、封止材で封止する前の流量センサ、圧力センサ、湿度センサおよび回路部品が実装された回路基板の正面図、図５Ｂは、図５Ａに示す回路基板の下面図、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅ、図５Ｆは、図５ＡのＸＣ−ＸＣ線断面図、図５Ｇは、立体形状の封止材で封止した後の流量センサ、圧力センサ、湿度センサおよび回路部品が実装された回路基板の正面図を示す図である。
【００６７】
回路基板２０７は、計測部２１３の長手方向に沿って延在する長方形を有している。回路基板２０７の長手方向一方端部には、ハウジング２０１のコネクタターミナル２１４が圧入されるスルーホール２６１が設けられている。そして、スルーホール２６１に隣接する位置に、圧力センサ２０４が設けられている。圧力センサ２０４は、図５Ａに示すように１個でもよく、また、複数を並べて配置してもよい。
【００６８】
図５Ｃは、流量センサ２０５、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６などを実装した回路基板２０７について、封止材で封止する前の断面を示す。ここで、各センサの接続端子２７２は腐食防止のために、高分子材料で封止する必要がある。一方、流量センサ２０５、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６は上面のセンシング部を露出することが必要である。ここで、流量センサ２０５はＬＳＩとともにリードフレーム上に実装して樹脂封止したチップパッケージ２０８を用いる例を示したが、チップパッケージ２０８を用いずに、流量センサ２０５だけを用いてもよい。
【００６９】
図５Ｄは、流量センサ２０５、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６などを実装した回路基板２０７について、一般的な成形方法を用いて封止した後の構造の断面を示す。封止材２７７の成形方法は、粘度が低い液状の封止材２７７を封止すべき箇所を覆うように流し込んだのち、加熱などで硬化させる。ここで、回路基板２０６を重力の下方向に、各センサ（２０４，２０５，２０６）の上部を重力の上方向に設置するものとすると、封止材２７７の上面の高さは一定となる。金型などのせき止め機構を用いて、封止材２７７が回路基板２０７の外へ流出することを抑制することができる。ここで、湿度センサ２０６の上面のセンシング部は、流量センサ２０５、圧力センサ２０４の接続端子２７２の上面よりも高さが低い構造である。ここでは、封止材２７７で流量センサ２０５、圧力センサ２０４の接続端子２７２を封止しているので、高さが低い湿度センサ２０６の上面は封止材で覆われて、湿度のセンシング出来ない問題が生じる。
【００７０】
そこで、本実施例では以下にに示すような態様とする。図５Ｅは、流量センサ２０５、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６などを実装した回路基板２０７の上部に、各センサや接続端子の構造を考慮して予め立体形状に成形した立体形状封止材２７８を設置した構造の断面を示す。この様に、立体形状成形工程により、立体形状の封止材２７８は、各センサ上部のセンシング部に対応する位置に開口部２７９を形成している。
【００７１】
また、厚さが大きい圧力センサ２０４や流量センサ２０６近傍における封止材２７の厚さを大きくし、厚さが小さい湿度センサ２０６近傍における封止材２７の厚さを小さくするなど、製品構造によって任意の構造とすることができる。ここで、立体形状２７８の成形には、金型を用いて射出成形法でなどで加熱して粘度を下げた高分子材料を注入することで成形することができる。なお、高分子材料に熱硬化性樹脂を用いる場合には、高分子材料の反応率が低い状態に保持するために、金型温度や高分子材料の温度を低くしたり、成形時間を短くする条件を用いて、立体形状封止材を形成するものとする。
【００７２】
また、封止材２７は、厚さの異なる部分を傾斜により接続する形状とするのが好ましい。これは、後述する加熱成形による樹脂の流動による形状の変動を制御しやすくなるため、厚みが小さい方のセンサの検出面への流れ込みを防止できるという有利な効果があるからである。
【００７３】
図５Ｆは、図５Ｅに示す立体形状封止材２７８を加熱成形し、各センサの接続端子２７２を封止した後の構造を示す。このように、立体形状封止材２７８を加熱することによって、封止材を構成する高分子材料の粘度を低下させ、封止材２７８を流動させることができる。ここで、回路基板２０６の各センサ（２０４，２０５，２０６）を実装した実装面が重力の上方向を向くように設置することで、各センサ（２０４，２０５，２０６）の上部を重力の上方向に設置するものとする。加熱によって粘度が低下した封止材２７８を重力によって流動させることによって、各センサ(２０４，２０５，２０６)上部のセンシング部を樹脂で覆うことなく、流量センサ２０５、圧力センサ２０４の接続端子２７２の下部にも封止材を充填することができる。なお、各センサ（２０４，２０５，２０６）の壁面においては、摩擦によって、封止材２７８の流動性が阻害される。このことによって、各センサ（２０４，２０５，２０６）の壁面における封止材２７８の高さが高くなっている。なお、加熱条件は封止材の材質に合わせて任意とするが、接続端子２７２と基板２７０の間など寸法が小さく封止材が充填しにくい部分にも封止材を充填させるために、封止材を構成する高分子材料のガラス転移点以上で加熱して、封止材の粘度を低下させることが望ましい。
【００７４】
図５Ｇは、図５Ｅ，図５Ｆで示した立体形状封止材の成形プロセスで接続端子２７２を封止した流量センサ、圧力センサ、湿度センサおよび回路部品が実装された回路基板の正面図である。ここで、立体形状封止材２７８で封止される範囲を領域２８０で示す。このように立体形状封止材、およびその成形方法(製造方法)を用いることによって、各センサ(２０４，２０５，２０６)上部のセンシング部を樹脂で覆うことなく、流量センサ２０５、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６の接続端子２７２を封止材で封止できる。このことによって、接続端子２７２の腐食を防止できる。また、封止が必要な領域にだけ立体形状封止材２７８を配置することによって、封止材量の低減を図ることができる。また、複数の物理量測定センサを予め成形した1枚の立体形状封止材で一括して成形できるので、生産性に優れる利点がある。
【００７５】
本実施例によれば、複数の物理量センサのそれぞれに対応した厚みを備える立体形状を形成した封止材を成型する立形状成形工程と、立体形状封止剤樹脂材を前記回路基板の重力方向上側に配置し、加熱することで、複数の物理量センサの前記回路基板への接続端子部を樹脂材で封止する加熱成形工程と、を備えることにより、異なる高さを備える物理量センサに対応した接続部の封止を一括に成形できる。
【００７６】
ここで、立体形状封止材２７８の加熱成形工程において、封止材２７８の外周部には金型などを用いて、封止材が回路基板２０７の外へ流出することを抑制することができる。また、加熱成形工程は、減圧容器内で減圧して加熱成形することによって、立体形状封止材２７８のボイドを抑制することができる。
減圧条件はボイド抑制のために低く設定することが望ましいが、減圧時間が長くなると生産性が悪くなる問題があるので、５×１０４以下の条件が望ましい。
【００７７】
図６に示すように、流量センサ２０５、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６などを実装した回路基板２０７をハウジング２０１に設置し、流量センサ２０５で主通路２２を流れる被計測気体の流量を検出するものとする。更に、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６のセンシング部で被計測気体の圧力、湿度を検出するものとする。なお、圧力センサ２０４、湿度センサ２０６は気体が流れる場所に設置して動的な物理量を測定することができるし、気体が流れない場所に設置して静的な物理量を測定することができる。
【００７８】
立体形状封止材２７８の材質として、
発熱反応を伴って架橋又は重合する熱硬化性樹脂を用いて、加熱により熱可塑性樹脂を硬化させることができる。具体的には、例えば、発熱反応を伴ってモノマーの重合反応やポリマー同士の架橋を生じるエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの成分を含んでいればよいものとする。また、熱硬化性樹脂には、発熱反応を伴わない熱可塑性樹脂などが含まれていてもよいものとする。
【００７９】
また、立体形状封止材２７８の材質は、熱硬化性樹脂だけではなく熱可塑性樹脂を含む材料を用いて、加熱成形後の冷却によって形状を保持させることもできる。具体的には、PPS（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、PP（ポリプロピレン樹脂）、ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、PBT（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、PE（ポリエチレン樹脂）,PVC（ポリ塩化ビニル樹脂）,PC（ポリカーボネイト樹脂）,PET（ポリエチレンテレフタラート樹脂）、Si(シリコーン樹脂)、ポリエステル樹脂などを主成分とする熱可塑性樹脂(エラストマーを含む)を用いることができるものとする。
【００８０】
また、立体形状封止材２７８の材質は、ゴム材料を含む材料を用いることができる。ゴム材料とは、具体的にはポリメチレン型の飽和主鎖を有するゴム、もしくは主鎖にケイ素と酸素を有するゴムを使用することができる。具体的には、ポリメチレン型の飽和主鎖を有するゴムとしては、アクリル酸エチルまたは他のアクリル酸エステル類と加硫を可能にする少量の単量体とのゴム状共重合体（アクリルゴム）、アクリル酸エチルまたは他のアクリル酸エステル類とエチレンとのゴム状共重合体、アクリル酸エチルまたは他のアクリル酸エステル類とアクリロニトリルとのゴム状共重合体、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレンとプロピレンとジエンとのゴム状共重合体、エチレンとプロピレンとのゴム状共重合体、エチレンと酢酸ビニルとのゴム状共重合体、四フッ化エチレンとプロピレンとのゴム状共重合体、すべての側鎖がフルオロおよびパーフルオロアルキルまたはパーフルオロアルコキシ基であるゴム状共重合体、フルオロおよびパーフルオロアルキルまたはパーフルオロアルコキシ基を側鎖にもつゴム状共重合体、ポリイソブテンまたはポリイソブチレン、主鎖が完全水素化されたアクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体、スチレンとエチレンとブテンとのゴム状共重合体、スチレンとエチレンとプロピレンとのゴム状共重合体、主鎖にケイ素と酸素を有するゴムとしては、ポリマー鎖にメチル置換基とフルオロ置換基とをもつシリコーンゴム、ポリマー鎖にメチル置換基とビニルとフルオロ置換基とをもつシリコーンゴム（フロロシリコーンゴム）、ポリマー鎖にメチル置換基をもつシリコーンゴム（ポリジメチルシロキサン）、ポリマー鎖にメチル置換基とフェニル置換基とをもつシリコーンゴム、ポリマー鎖にメチル置換基とビニル置換基とフェニル置換基とをもつシリコーンゴム、ポリマー鎖にメチル置換基とビニル置換基とをもつシリコーンゴムなどがある。
【００８１】
また、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム材料には、フィラーが充填されていても良い。フィラーとしては、例えばシリカ、マイカ、タルクなどの成分を含む無機フィラー、高分子材料などの成分を含む有機フィラー、銅、アルミニウム、金、銀などの成分を含む金属フィラーを用いることができる。
【００８２】
吸気温度センサ２０３は、図５Ａに示すように、回路基板２０７の長手方向他方端部から長手方向に沿って突出して配置されている。回路基板２０７の長手方向他方端部には、吸気温度センサ２０３の一対のリード２０３ｂがそれぞれ挿通されるスルーホール２６２が設けられている。吸気温度センサ２０３の一対のリード２０３ｂは、各端部がそれぞれスルーホール２６２に挿入されており、回路基板２０７の表面に沿うように折曲されて、回路基板２０７の長手方向他方端部から平行に突出している。一対のリード２０３ｂに対向する回路基板２０７の基板面には、ハンダ用のパッド２６３が設けられており、リードにハンダ付けされている。そして、回路基板２０７から所定距離だけ離れた位置にセンサ本体２０３ａを支持している。
【００８３】
吸気温度センサ２０３は、図１１Ａに示すように、基板シートＫの上の各回路基板２０７に実装される際に、一対のリード２０３ｂの先端がスルーホール２６２に挿入され、各リード２０３ｂが回路基板２０７の基板面に沿うように配置される。そして、センサ本体２０３ａが、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すように、基板シートＫのフレーム枠Ｋ１に予め設けられている位置決め穴Ｋ２に入り込むように配置される。したがって、吸気温度センサ２０３は、回路基板２０７に対して正しい姿勢で正しい位置に位置決めされ、安定して支持された状態でハンダ付けされ、回路基板２０７に対する取付誤差を少なくすることができる。
【００８４】
＜チップパッケージ２０８の構成＞
図６Ａは、チップパッケージの正面図、図６Ｂは、チップパッケージの背面図、図６Ｃは、チップパッケージの左側面図、図６Ｄは、チップパッケージの右側面図、図６Ｅは、チップパッケージの下面図、図７は、回路部品が未実装である回路基板の正面図である。
【００８５】
チップパッケージ２０８は、ＬＳＩと流量センサ２０５をリードフレームの上に搭載し、熱硬化性樹脂で封止することによって構成されている。チップパッケージ２０８は、略平板形状に樹脂成形されたパッケージ本体２７１を有している。パッケージ本体２７１は、長方形を有しており、計測部２１３の短手方向に沿って延在し、パッケージ本体２７１の長手方向一方側の基端部が回路室２３５に配置され、パッケージ本体２７１の長手方向他方側の先端部が第２副通路溝２５２内に配置される。
【００８６】
パッケージ本体２７１の基端部には複数本の接続端子２７２が突出して設けられている。チップパッケージ２０８は、これら複数の接続端子２７２を回路基板２０７のパッド２６４にハンダ付けすることにより回路基板２０７に固定される。
【００８７】
パッケージ本体２７１の先端部には流量センサ２０５が設けられている。流量センサ２０５は、第２副通路内に露出して配置されている。流量センサ２０５は、パッケージ本体２７１の表面に凹設された通路溝２７３内に設けられている。通路溝２７３は、第２副通路溝２５２内で第２副通路溝２５２に沿って延在するように、パッケージ本体２７１の短手方向に沿って短手方向一方側の端部から短手方向他方側の端部までの全幅に亘って形成されている。流量センサ２０５は、ダイヤフラム構造を有しており、パッケージ本体２７１のダイヤフラム裏面側には閉塞された空間室が形成されている。空間室は、パッケージ本体２７１の内部に形成された換気通路を介して、パッケージ本体２７１の基端部の表面に開口する換気口２７４と連結されている。
【００８８】
パッケージ本体２７１の基端部の裏面には、回路基板２０７に位置決めするための位置決め凸部２７５が設けられている。位置決め凸部２７５は、パッケージ本体２７１の短手方向に離れた位置に対をなして設けられている。回路基板２０７には、パッケージ本体２７１の位置決め凸部２７５が挿入される位置決め穴２６５が設けられている。チップパッケージ２０８は、パッケージ本体２７１の位置決め凸部２７５を回路基板２０７の位置決め穴２６５に挿入することによって回路基板２０７に対する位置決めを行うことができる。
【００８９】
また、パッケージ本体２７１の裏面には、チップパッケージ２０８を基板シートＫの回路基板２０７に取り付ける際に、パッケージ本体２７１の回路基板２０７に対する姿勢を決めるための突起部２７６が設けられている。突起部は、図６Ｂに示すように、基端部の四隅と、先端部の短手方向中央の位置に設けられている。
【００９０】
基端部側の突起部２７６は、回路基板２０７の基板面に当接して回路基板２０７の上にパッケージ本体２７１を支持し、先端部側の突起部２７６は、図１１Ａに示すように、隣接する他の回路基板２０７の余白領域Ｓの上に支持する。突起部２７６は、半球形状を有しており、回路基板２０７の基板面の凹凸や傾きに対して点接触して、パッケージ本体２７１を適切に支持することができる。
【００９１】
チップパッケージ２０８は、パッケージ本体２７１の基端部が回路基板２０７の上に配置され、パッケージ本体２７１の先端部が回路基板２０７から側方に突出した位置に配置されるので、バランスが悪く、先端部側が回路基板２０７の裏面側に下がり、基端部側が回路基板２０７の表面から浮き上がるように傾くおそれがある。
【００９２】
本実施例では、パッケージ本体２７１の裏面に突起部２７６を設けて、パッケージ本体２７１の先端部と基端部を、それぞれ回路基板２０７の上と、隣接する他の回路基板２０７の上の両方に載せて支持しているので、パッケージ本体２７１の傾きを防ぐことができる。したがって、接続端子２７２を回路基板２０７のパッド２６４にハンダ付けすることによって、回路基板２０７に対してチップパッケージ２０８を正しい姿勢状態で固定することができる。
【００９３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、
ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９４】
1  内燃機関制御システム
2  被計測気体
20  物理量検出装置
22  主通路
201            ハウジング
202            カバー
203            吸気温度センサ
204            圧力センサ
205            流量センサ
206            温湿度センサ
207            回路基板
208            チップパッケージ
209            ホットメルト接着剤
211            フランジ
212            コネクタ
213            計測部
214            コネクタターミナル
215            リブ(回路室底面)
221            正面
222            背面
223            一方側の側面
224            他方側の側面
226            一方側の下面
227            他方側の下面
228            段差面
231            入口
232            第１出口
233            第２出口
234            副通路
235            回路室
237            リブ(回路室底面)
238            位置決め用の凹溝
241            固定穴部
242            貫通孔
243            第１リブ
244            第２リブ
245            第３リブ
246            第４リブ
247            外部端子
248            補正用端子
250    副通路溝
251            第１副通路溝
252            第２副通路溝
253            突起部
261            スルーホール（プレスフィット用）
262            スルーホール（リード用）
263            パッド（吸気温度センサ用）
264            パッド（チップパッケージ端子用）
265            位置決め穴
271            パッケージ本体
272            接続端子
273            通路溝
274            換気口
275            位置決め凸部
276            突起部
277    封止材(一般的な製造方法による)
278    立体形状の封止材
279    開口部
280    立体形状の封止材の成形後に封止される領域
【図１】
2020003439.tif 000003
【図２Ａ】
2020003439.tif 000004
【図２Ｂ】
2020003439.tif 000005
【図２Ｃ】
2020003439.tif 000006
【図２Ｄ】
2020003439.tif 000007
【図２Ｅ】
2020003439.tif 000008
【図２Ｆ】
2020003439.tif 000009
【図３Ａ】
2020003439.tif 000010
【図３Ｂ】
2020003439.tif 000011
【図４Ａ】
2020003439.tif 000012
【図４Ｂ】
2020003439.tif 000013
【図４Ｃ】
2020003439.tif 000014
【図５Ａ】
2020003439.tif 000015
【図５Ｂ】
2020003439.tif 000016
【図５Ｃ】
2020003439.tif 000017
【図５Ｄ】
2020003439.tif 000018
【図５Ｅ】
2020003439.tif 000019
【図５Ｆ】
2020003439.tif 000020
【図５Ｇ】
2020003439.tif 000021
【図６Ａ】
2020003439.tif 000022
【図６Ｂ】
2020003439.tif 000023
【図６Ｃ】
2020003439.tif 000024
【図６Ｄ】
2020003439.tif 000025
【図６Ｅ】
2020003439.tif 000026
【図７】
2020003439.tif 000027