(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量検出部並びに処理部が搭載される支持体と、
前記支持体の一部が収容される収容部を有している回路基板と、を備え、
前記支持体は、前記収容部に前記支持体の厚さ方向の少なくとも一部が収容され、前記流量検出部を含む一部が前記収容部から突出していることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項２】
前記収容部は、前記回路基板の一部を切り欠くことにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出装置。
【請求項３】
前記支持体は、前記回路基板の前記収容部を間に介して対向する箇所にそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項２に記載の物理量検出装置。
【請求項４】
前記支持体は、互いに離間する方向に突出する複数の接続端子を有しており、
前記複数の接続端子と前記回路基板との間が接合部材で接合されて電気的に導通していることを特徴とする請求項３に記載の物理量検出装置。
【請求項５】
前記回路基板を収容する回路室と、該回路室の側方に配置されて被計測気体が流れる副通路とを有し、
前記支持体は、前記流量検出部が前記副通路に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の物理量検出装置。
【請求項６】
前記支持体は、前記流量検出部を含む一部が前記副通路の通路方向に直交する方向に向かって突出し、前記複数の接続端子が前記副通路の通路方向一方側と他方側に分かれて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の物理量検出装置。
【請求項７】
前記回路基板は、前記収容部を間に介して前記副通路の通路方向一方側と他方側に第１の物理量を検出する第１センサと第２の物理量を検出する第２センサとが配置されていることを特徴とする請求項６に記載の物理量検出装置。
【請求項８】
前記複数の接続端子の基端部が前記回路基板に当接し、
前記複数の接続端子の先端部が前記回路基板との間に所定の隙間を有しており、前記複数の接続端子の先端部と前記回路基板との間に前記接合部材が介在していることを特徴とする請求項７に記載の物理量検出装置。
【請求項９】
前記複数の接続端子は、
前記支持体から真っ直ぐに突出する突出部と、
前記突出部の先端で前記支持体の厚さ方向一方側に折曲されて立ち上がる立ち上がり部と、
前記立ち上がり部に連続して第１の曲げ高さ位置で前記支持体の厚さ方向他方側に折曲されて立ち下がる立ち下がり部と、
前記立ち下がり部に連続して第２の曲げ高さ位置で前記支持体から離間する方向に突出する端部と、を有しており、
前記立ち上がり部の傾斜よりも前記立ち下がり部の傾斜の方が緩いことを特徴とする請求項８に記載の物理量検出装置。
【請求項１０】
前記接合部材ははんだであることを特徴とする請求項９に記載の物理量検出装置。
【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】
主通路を流れる被計測気体の物理量を計測する装置として空気流量測定装置がある。空気流量測定装置には、圧力センサ、湿度センサ、吸気温度センサ、メモリLSI、チップコンデンサー等の実装部品を搭載した回路基板や流量センサを内装したチップパッケージ等が配置される。【０００３】
例えば特許文献１には、メモリLSIパッケージを配線基板の凹部に２段に重層され、基板と電気的に接続される構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１６６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に上記した従来の装置では、メモリLSIパッケージを配線基板の凹部に２段に実装することにより、限られた実装領域内でその領域上に並べられる数以上のメモリを実装可能とさせたもので、センサ装置の小型化には寄与しない。内燃機関に吸入される吸入空気の流量を測定するセンサには、圧力損失を低減するための小型化した構造が必要となる。また、実装高さにより、パッケージの接続部の信頼性はＺ方向の垂直ひずみの影響が大きく、実装高さの大きい構造は望ましくない。【０００６】
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、チップパッケージの実装高さを低背化すること、且つ、該チップパッケージ接続部の信頼性を向上することが出来る小型な物理量検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の物理量検出装置は、
流量検出部並びに処理部が搭載される支持体と、
前記支持体の一部が収容される収容部を有している回路基板と、を備え、
前記支持体は、前記収容部に前記支持体の厚さ方向の少なくとも一部が収容され、前記流量検出部を含む一部が前記収容部から突出していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、チップパッケージの一部を基板の収容部に収容してチップパッケージの実装高さを抑制することが出来る。したがって、物理量検出装置自体の小型化が出来、パッケージ実装を低背化させても接続部の寿命に寄与する端子構造を向上することが出来る物理量検出装置を提供することである。【０００９】
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】
【００１０】
【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】物理量検出装置の右側面図。
【図２Ｃ】物理量検出装置の背面図。
【図２Ｄ】物理量検出装置の左側面図。
【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】図２ＤのＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図。
【図３Ｂ】図２ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図。
【図３Ｃ】図２ＡのＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線断面図。
【図３Ｄ】カバーのみが取り外されたハウジングの正面図。
【図４Ａ】カバー組立体が取り外されたハウジングの正面図。
【図４Ｂ】図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図。
【図５Ａ】カバー組立体の構成を説明する図。
【図５Ｂ】図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図。
【図６Ａ】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６Ｂ】図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図。
【図６Ｃ】図６ＡのＶＩＣ−ＶＩＣ線断面図。
【図６Ｄ】回路基板の他の構成例を説明する図。
【図７Ａ】回路基板の構成例を説明する図。
【図７Ｂ】回路基板の他の構成例を説明する図。
【図７Ｃ】回路基板の他の構成例を説明する図。
【図８Ａ】チップパッケージの正面図。
【図８Ｂ】チップパッケージの背面図。
【図８Ｃ】チップパッケージの側面図。
【図８Ｄ】チップパッケージの下面図。
【図８Ｅ】チップパッケージの等角投影図。
【図９】本実施形態における接続端子の曲げ形状を説明する図。
【図１０】比較例の接続端子の曲げ形状を説明する図。
【図１１】接続端子の曲げ高さと相当ひずみの関係を示す図。
【図１２】回路基板にセンサが直接取り付けられている構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
＜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。
【００１６】
制御装置４は、物理量検出装置２０の出力である吸入空気の物理量と、回転角度センサ１７の出力に基づき計測された内燃機関の回転速度とに基づいて、燃料噴射量や点火時期を演算する。これら演算結果に基づいて、燃料噴射弁１４から供給される燃料量、また点火プラグ１３により点火される点火時期が制御される。燃料供給量や点火時期は、実際にはさらに物理量検出装置２０で検出される温度やスロットル角度の変化状態、エンジン回転速度の変化状態、酸素センサ２８で計測された空燃比の状態に基づいて、きめ細かく制御されている。制御装置４は、さらに内燃機関のアイドル運転状態において、スロットルバルブ２５をバイパスする空気量をアイドルエアコントロールバルブ２７により制御し、アイドル運転状態での内燃機関の回転速度を制御する。
【００１７】
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。
【００１８】
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である被計測気体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。
【００１９】
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。
【００２０】
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２と熱伝達を行うことにより被計測気体２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。
【００２１】
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。
【００２２】
＜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。
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、計測部２１３の先端部を下面２２６とする。
【００２５】
物理量検出装置２０は、副通路入口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。
【００２６】
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。
【００２７】
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の先端部に副通路入口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の先端部に副通路入口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。
【００２８】
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２Ｂ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。
【００２９】
＜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内に、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、副通路入口２３１近傍に一端２３８が開口し、他端２３９が計測部２１３の背面２２２に開口する温度計測通路の通路途中に配置されている。温度計測通路は、ハウジング２０１とカバー２０２によって構成される。
【００３０】
吸気温度センサ２０３は、図６Ａに示すように、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、温度計測通路内においてセンサ本体２０３ａが被計測気体２の流れ方向に直交する向きとなるように配置されている。
【００３１】
吸気温度センサ２０３は、ハウジング２０１とカバー２０２で構成された温度計測通路に配置されるので、物理量検出装置２０の搬送時や取り付け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して破損するのを防ぐことができる。
【００３２】
本実施形態の物理量検出装置２０によれば、吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の上流側に配置されるので、吸気温度センサ２０３に対して、上流から真っ直ぐ流れてくる被計測気体２を直接当てることができる。したがって、吸気温度センサ２０３の放熱性を向上させることができる。
【００３３】
＜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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
コネクタ２１２は、図２Ｅに示すように、その内部に４本の外部端子２４７と補正用端子２４８が設けられている。外部端子２４７は、物理量検出装置２０の計測結果である流量や温度などの物理量を出力するための端子および物理量検出装置２０が動作するための直流電力を供給するための電源端子である。
【００３７】
補正用端子２４８は、生産された物理量検出装置２０の計測を行い、それぞれの物理量検出装置２０に関する補正値を求めて、物理量検出装置２０内部のメモリに補正値を記憶するのに使用する端子であり、その後の物理量検出装置２０の計測動作では上述のメモリに記憶された補正値を表す補正データが使用され、この補正用端子２４８は使用されない。
【００３８】
従って、外部端子２４７が他の外部機器との接続において、補正用端子２４８が邪魔にならないように、補正用端子２４８は、外部端子２４７とは異なる形状をしている。この実施例では外部端子２４７より補正用端子２４８が短い形状をしており、外部端子２４７に接続される外部機器への接続端子がコネクタ２１２に挿入されても、接続の障害にならないようになっている。
【００３９】
＜ハウジングの全体構造＞
図３Ａは、図２ＤのＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図、図３Ｂは、図２ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図、図３Ｃは、図２ＡのＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線断面図、図３Ｄは、カバーのみが取り外されたハウジングの正面図である。
【００４０】
図３Ｄに示すように、ハウジング２０１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２１３の正面に凹設されている。回路室２３５は、主通路２２において被計測気体２の流れ方向上流側の位置となる短手方向一方側（側面２２３側）の領域に設けられている。そして、副通路溝２５０は、回路室２３５よりも計測部２１３の長手方向先端側（下面２２６側）の領域と、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となる短手方向他方側（側面２２４側）の領域に亘って設けられている。
【００４１】
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の一方側の側面２２３に開口する副通路入口２３１と、計測部２１３の他方側の側面２２４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。第１副通路溝２５１は、主通路２２内を流れる被計測気体２を副通路入口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、副通路入口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。
【００４２】
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の基端部側（フランジ側）に向かって折曲され、計測部２１３の長手方向に沿って延在する。そして、計測部２１３の基端部で計測部２１３の短手方向他方側（側面２２４側）に向かって折れ曲がり、計測部２１３の先端部に向かってＵターンし、再び計測部２１３の長手方向に沿って延在する。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。
【００４３】
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、副通路入口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。
【００４４】
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２の物理量を計測することが可能である。
【００４５】
第１副通路溝２５１は、副通路入口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、副通路入口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る。したがって、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。
【００４６】
第１副通路溝２５１の副通路入口２３１と第１出口２３２は、副通路入口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。副通路入口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。
【００４７】
第１副通路溝２５１の副通路入口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、副通路入口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、副通路入口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が塞がれてしまうのを防ぐことができる。
【００４８】
＜ハウジング単体の構造＞
図４Ａは、カバー組立体が取り外されたハウジングの正面図、図４Ｂは、図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。
【００４９】
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２１３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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
＜カバー組立体の構造＞
図５Ａは、カバー組立体の構成を説明する図、図５Ｂは、図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図である。
カバー組立体は、カバー２０２と、チップパッケージ２０８を実装する回路基板２０７によって構成されている。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の正面を覆う大きさを有する平板部材からなり、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。
【００５４】
カバー２０２の裏面には、チップパッケージ２０８を実装する回路基板２０７が固定されている。回路基板２０７は、例えばプリント基板からなり、計測部２１３の長手方向に沿って延在する長方形状を有している。チップパッケージ２０８は、回路基板２０７の長手方向中央位置で回路基板２０７の短手方向に沿って端部から側方に突出した状態で、回路基板２０７に固定されている。チップパッケージ２０８のパッケージ本体２７１は、回路基板２０７の収容部２０７ａに厚さ方向の少なくとも一部が収容される基端部２７１ａと、回路基板２０７の短手方向に沿って回路基板２０７の端部から側方に突出する先端部２７１ｂを有している。
【００５５】
カバー組立体は、カバー２０２をハウジング２０１に取り付けることによって、回路基板２０７を回路室２３５に収容し、かつ、チップパッケージ２０８を副通路２３４と回路室２３５との間に亘って延在させてパッケージ本体２７１の先端部２７１ｂを副通路２３４内に配置することができる。パッケージ本体２７１の先端部２７１ｂには、流量センサ２０５が設けられており、第２副通路溝２５２内に配置されるようになっている。
【００５６】
＜回路室内のシール構造＞
回路室２３５は、図３Ｄにおいてハッチングで示される部分が接着剤によってカバー２０２に接着される。回路室２３５は、図３Ａに示すように、回路基板２０７の正面側が３つの部屋Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に気密的に仕切られるようになっている。具体的には、ハウジング２０１に一体成形されたコネクタターミナル２１４と回路基板２０７の接続端子部とが接続される第１室Ｒ１と、圧力センサ２０４とチップパッケージ２０８の一部が収容される第２室Ｒ２と、温湿度センサ２０６が収容されかつ吸気温度センサ２０３のリード２０３ｂが挿通される第３室Ｒ３が形成される。
【００５７】
第１室Ｒ１は、正面側がカバー２０２によって封止されており、背面側は図２Ｃに示すようにハウジング２０１の開口部２２７によって開放されている。しかしながら、開口部２２７は、コネクタターミナル２１４と回路基板２０７の接続端子部との間がワイヤボンディングにより電気的に接続された後で、樹脂材料によって埋められる。つまり、第１室Ｒ１は、正面側と背面側が封止されて、計測部２１３の外側から隔離された密閉空間となっている。したがって、コネクタターミナル２１４と接続端子との接続部分が、被計測気体２に含まれているガスと接触して腐食するのを防ぐことができる。
【００５８】
第２室Ｒ２は、カバー２０２との間の隙間を介して副通路２３４と連通している。回路基板２０７は、第２室Ｒ２に配置される位置に圧力センサ２０４が実装されている。したがって、第２室Ｒ２において、圧力センサ２０４による圧力の計測が可能になっている。第３室Ｒ３は、Ｒ３入口２５５で計測部２１３の外側と連通している。回路基板２０７は、第３室Ｒ３に配置される位置に温湿度センサ２０６が実装されている。したがって、第３室Ｒ３において、温湿度センサ２０６による温湿度の計測が可能になっている。なお、圧力センサ２０４は、被計測気体の第１の物理量である圧力を検出する第１センサを構成し、温湿度センサ２０６は、被計測気体の第２の物理量である温湿度を検出する第２センサを構成する。
【００５９】
＜回路基板の構造＞
図６Ａは、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６Ｂは、図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図、図６Ｃは、図６ＡのＶＩＣ−ＶＩＣ線断面図である。そして、図７Ａは、回路基板の構成例を説明する図である。
【００６０】
回路基板２０７は、全体として計測部２１３の長手方向に沿う長方形状を有している。回路基板２０７は、チップパッケージ２０８の一部を収容するための収容部２０７ａを有している。収容部２０７ａは、図７Ａに示すように、回路基板２０７の長手方向中央でかつ短手方向一方側に偏倚した箇所を部分的に切り欠くことによって構成されており（切り欠き部）、回路基板２０７は平面視略Ｕ字形状を有している。
【００６１】
チップパッケージ２０８は、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、パッケージ本体２７１の厚さ方向の少なくとも一部が回路基板２０７の収容部２０７ａに入り込んで収容されている。具体的には、パッケージ本体２７１の基端部２７１ａでかつパッケージ本体２７１の流量センサ２０５が設けられる側の部分であるパッケージ表面部２７１ｃが回路基板２０７の収容部２０７ａに入り込んだ状態で収容されている。
【００６２】
本実施例では、パッケージ本体２７１の厚さ方向の一部であるパッケージ表面部２７１ｃが回路基板２０７の収容部２０７ａに収容されるため、チップパッケージ２０８の厚みと端子の高さとを含めた全体の実装高さを抑制することができる。これにより、例えば、回路基板２０７にチップパッケージ２０８と混載された小型の圧力センサと同じ実装高さまで低減することができる。また、チップパッケージ２０８を回路基板２０７の上に重ねて実装した場合と比較して、実装部品の実装高さをより低く抑えることができる。したがって、計測部２１３の低背化を図ることができ、図３Ｂに示すように、物理量検出装置２０を薄型化することができ、主通路における流量抵抗を低減させることができる。なお、本実施例では、パッケージ本体２７１のパッケージ表面部２７１ｃが回路基板２０７の収容部２０７ａに収容される構成の場合を例に説明したが、パッケージ本体２７１の厚さ方向の全体が収容される構成としてもよい。かかる構成とすることにより、計測部２１３の低背化をさらに促進させることができ、物理量検出装置２０の薄型化を図ることができる。
【００６３】
＜各センサの配置位置＞
図６Ａに示すように、回路基板２０７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。チップパッケージ２０８は、パッケージ本体２７１の基端部２７１ａに複数本の接続端子２７２が突出して設けられており、これらの接続端子２７２を回路基板２０７のパッド２６４にはんだで接続することにより回路基板２０７に固定されている。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。流量センサ２０５は、パッケージ本体２７１の先端部２７１ｂに設けられている。チップパッケージ２０８は、流量検出部である流量センサ２０５並びに処理部であるＬＳＩを搭載する支持体を構成している。
【００６４】
図６Ａ〜図６Ｃに示す構成例では、チップパッケージ２０８の厚さ方向一方側であるパッケージ表面部２７１ｃが、回路基板２０７の裏面側、つまり、カバー２０２に対向する面側に位置するように、チップパッケージ２０８を回路基板２０７に取り付けた構成となっている。したがって、流量センサ２０５を導電性部材であるカバー２０２に対向して配置することができ、流量センサ２０５およびその周辺の除電を行うことができる。この除電により、流量センサ２０５およびその周辺の帯電を予防し、帯電の吸着力により塵埃が堆積するのを抑制でき、高い検出精度を得ることができる。
【００６５】
なお、流量センサ２０５が設けられているパッケージ表面部２７１ｃが、図６Ｄに示すように、回路基板２０７の表面側、つまりカバー２０２から離間する面側に位置するようにチップパッケージ２０８を回路基板２０７に取り付けてもよい。チップパッケージ２０８は、回路基板２０７の表面側と裏面側のいずれに流量センサ２０５が露出していてもよい。かかる構成としても、回路基板２０７の収容部２０７ａに、チップパッケージ２０８の厚さ方向の一部を収容して全体の実装高さを抑制し、低背化でき、物理量検出装置２０の薄型化を図ることができる。また、回路基板２０７の実装面との距離を確保できるとともに、チップパッケージ２０８の回路基板２０７に対する実装高さを制御でき、後述する接続端子の形状も確保することができる。
【００６６】
圧力センサ２０４は、チップパッケージ２０８よりも回路基板２０７の長手方向一方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の長手方向他方側に実装されている。そして、回路基板２０７の上には、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の長手方向他方側の位置にリード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。
【００６７】
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。
【００６８】
物理量検出装置２０は、例えば自動車のエンジンルーム内に配置される。エンジンルーム内の温度は、６０℃から１００℃であり、主通路２２を通過する被計測気体２の温度は平均２５℃である。したがって、物理量検出装置２０には、フランジ２１１側からエンジンルーム内の熱が伝達され、その温度分布は、フランジ２１１側から計測部２１３の先端部側に向かって移行するにしたがって漸次温度が低くなる。
【００６９】
したがって、本実施形態の計測部２１３では、最も熱影響が小さい（１）圧力センサ２０４を基端側に配置し、次に高温側で熱影響が小さい（２）流量センサ２０５を（１）圧力センサ２０４よりも計測部２１３の先端部側に配置する。そして、次に低温側で熱影響が小さい（３）温湿度センサ２０６を（２）流量センサ２０５よりも計測部２１３の先端部側に配置に配置し、最も熱影響を受けやすい（４）吸気温度センサ２０３を計測部２１３の先端部に配置する構成とした。
【００７０】
本実施例によれば、回路基板２０７を計測部２１３の長手方向に沿って延在するように配置しているので、フランジ２１１からの熱伝導距離を主通路２２の中心軸近傍まで確保できる。そして、（１）〜（４）の各センサを、計測部２１３の基端部から先端部に向かって熱影響の小さい順に並べて配置しているので、各センサのセンサ性能を確保することができる。また、回路基板２０７を、計測部２１３の短手方向一方側に配置することで空気への熱伝導率を促進させることができる。
【００７１】
また、回路基板２０７には、吸気温度センサ２０３が接続されている。吸気温度センサ２０３は、図６Ａに示すように、回路基板２０７の先端部から長手方向に沿って突出して配置されている。吸気温度センサ２０３の一対のリード２０３ｂは、回路基板２０７の表面に沿うように折曲されて、回路基板２０７の先端部から突出している。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２０３ｂがハンダ付けされている。センサ本体２０３ａは、一対のリード２０３ｂによって回路基板２０７から所定距離だけ離れた位置に支持されている。
【００７２】
本実施例によれば、回路基板２０７の長手方向中央が切り欠かれて収容部２０７ａが形成されており、チップパッケージ２０８の基端部２０８ａが収容されている。そして、チップパッケージ２０８の基端部２０８ａには、パッケージ本体２７１の短手方向に沿って互いに離間する方向に突出する複数の接続端子２７２が設けられている。チップパッケージ２０８は、流量センサ２０５を含む先端部２７１ｂが副通路の通路方向に直交する方向に向かって突出し、複数の接続端子２７２が副通路の通路方向一方側と他方側に分かれて配置される。
【００７３】
回路基板２０７には、複数のパッド２６４が収容部２０７ａを間に介して対向する箇所である回路基板２０７の長手方向一方側と他方側に分かれて設けられており、各パッド２６４にそれぞれはんだ付けされて固定されている。チップパッケージ２０８は、パッケージ本体２７１の基端部２７１ａの短手方向両端が回路基板２０７に支持されており、安定して支持される構造となっている。
【００７４】
また、本実施例では、第２副通路溝２５２の延在方向に対してパッケージ本体２７１の長手方向が直交するようにチップパッケージ２０８が配置され、第２副通路溝２５２の延在方向に所定間隔をおいて二手に分かれた複数の接続端子２７２が、回路基板２０７のパッド２６４に接合される構成を有している。したがって、チップパッケージ２０８を回路基板２０７に取り付ける際に、回路基板２０７に対して正確な位置に取り付けることができ、第２副通路溝２５２とパッケージ本体２７１の通路溝２７３との平行度が取りやすい構造となっている。
【００７５】
本実施例によれば、チップパッケージ２０８は、圧力センサ２０４と温湿度センサ２０６との中間位置に配置されており、これら各センサとの間で信号のやり取りを行う。したがって、チップパッケージ２０８と各センサとの間の信号の伝達経路を短くすることができ、信号の伝達速度を向上させ、また、ノイズの発生を抑制することができる。
【００７６】
図７Ｂ及び図７Ｃは、回路基板の他の構成例を説明する図である。
上述の実施例では、回路基板２０７の収容部２０７ａが切り欠きにより構成された場合を例に説明したが、収容部はチップパッケージ２０８の一部を回路基板２０７内に収容することができる構成であればよく、溝や座繰りにより構成してもよい。
【００７７】
例えば、図７Ｂに示すように、回路基板２０７の表面に凹部を設けて、収容部２０７ｂを構成してもよい。収容部２０７ｂは、チップパッケージ２０８のパッケージ本体２７１の先端部２７１ｂが突出する方向に沿って回路基板２０７の側面まで連続している。収容部２０７ｂは、回路基板２０７の厚みが薄くなっており、チップパッケージ２０８の厚さ方向の少なくとも一部が入り込むようになっている。したがって、上記した収容部２０７ａと同様に、チップパッケージ２０８を回路基板２０７の上に重ねて実装した場合と比較して、実装部品の実装高さを低く抑えることができ、計測部２１３の全体厚さを薄くすることができる。これにより、物理量検出装置２０の薄型化を図り、主通路における流量抵抗を低減させることができる。
【００７８】
また、上述の実施例では、回路基板２０７の収容部２０７ａを回路基板２０７の長手方向中央に設けた場合について説明したが、他の場所に設けてもよい。例えば、図７Ｃに示すように、回路基板２０７の長手方向一方側の端部を切り欠いて、回路基板２０７の全体形状を略Ｌ字状とし、かかる切り欠き部分を収容部２０７ｃとしてもよい。
【００７９】
収容部２０７ｃは、パッケージ本体２７１の基端部２７１ａが入り込むようになっている。したがって、上記した収容部２０７ａと同様に、チップパッケージ２０８を回路基板２０７の表面に重ねて実装した場合と比較して、実装部品の実装高さを低く抑えることができ、計測部２１３の全体厚さを薄くすることができる。これにより、物理量検出装置２０の薄型化を図り、主通路における流量抵抗を低減させることができる。
【００８０】
＜チップパッケージ２０８の構成＞
図８Ａは、チップパッケージの正面図、図８Ｂは、チップパッケージの背面図、図８Ｃは、チップパッケージの側面図、図８Ｄは、チップパッケージの下面図、図８Ｅは、チップパッケージの等角投影図である。
【００８１】
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２７１ａ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２７１ｂが第２副通路溝２５２内に配置されるようになっている。
【００８２】
チップパッケージ２０８は、パッケージ本体２７１の基端部２７１ａに設けられている複数の接続端子２７２を回路基板２０７のパッド２６４にはんだ付けすることにより電気的に導通されかつ回路基板２０７に一体的に固定される。パッケージ本体２７１の先端部２７１ｂ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いる。チップパッケージ２０８を樹脂で成型する際に、流量センサ２０５の表面に樹脂が流れ込まないように入駒を当てて樹脂成型が行われる。
【００８３】
図９は、本実施形態における接続端子の曲げ形状を説明する図、図１０は、比較例の接続端子の曲げ形状を説明する図である。
チップパッケージ２０８の接続端子２７２は、図９に示すように、基端部である突出部２７２ａと、立ち上がり部２７２ｂと、立ち下がり部２７２ｃと、先端部である端部２７２ｄを有している。突出部２７２ａは、パッケージ本体２７１の厚さ方向中央からパッケージ本体２７１の短手方向に沿って真っ直ぐに突出しており、立ち上がり部２７２ｂは、突出部２７２ａの先端からパッケージ本体２７１の厚さ方向一方側であるパッケージ裏面部２７１ｄ側に折曲されて立ち上がる形状を有している。そして、立ち下がり部２７２ｃは、立ち上がり部２７２ｂに連続して第１の曲げ高さ位置でパッケージ本体２７１の厚さ方向他方側であるパッケージ表面部２７１ｃ側に折曲されて立ち下がる形状を有しており、端部２７２ｄは、立ち下がり部２７２ｃに連続して第２の曲げ高さ位置でパッケージ本体２７１から離間する方向に突出する形状を有している。
【００８４】
突出部２７２ａと端部２７２ｄは、パッケージ本体２７１の厚さ方向の位置が異なっており、端部２７２ｄの方が突出部２７２ａよりもパッケージ本体２７１の厚さ方向一方側であるパッケージ裏面部２７１ｄ側にδだけ高くなるように形成されている。そして、パッケージ本体２７１の基端部２７１ａを回路基板２０７の収容部２０７ｃに収容した場合に、接続端子２７２の根元である突出部２７２ａを回路基板２０７の上面に当接させて載せた状態とし、端部２７２ｄを回路基板２０７の上面のパッド２６４との間に隙間δを有して対向する位置に配置させるようになっている。つまり、突出部２７２ａが回路基板２０７の上に当接し、端部２７２ｄが回路基板２０７から浮いた状態となる。
【００８５】
立ち上がり部２７２ｂと立ち下がり部２７２ｃは、立ち下がり部２７２ｃの立ち下がり角度θａ２の方が立ち上がり部２７２ｂの立ち上がり角度θａ１よりも大きく設定されており、回路基板２０７に対して立ち下がり部２７２ｃの方が立ち上がり部２７２ｂよりも倒れており、立ち下がり部２７２ｃの傾斜の方が緩く、なだらかな傾きを有するように形成されている。本実施例では、端部２７２ｄと回路基板２０７のパッド２６４を接合する接合部材として、はんだ２８１を用いており、接続端子２７２と回路基板２０７との間に、接続端子２７２の軸方向に沿って端部２７２ｄから突出部２７２ａに戻る方向に、はんだ２８１が突出する、いわゆる、はんだバックフィレット２８１ａが形成される。
【００８６】
図１０に示す比較例のチップパッケージ２０８’は、回路基板２０７の上に配置されており、その接続端子２７２は、突出部２７２ｅと、立ち下がり部２７２ｆと、端部２７２ｇを有している。突出部２７２ｅは、パッケージ本体２７１の厚さ方向中央からパッケージ本体２７１の短手方向に沿って突出する形状を有しており、立ち下がり部２７２ｆは、突出部２７２ｅの先端からパッケージ裏面部２７１ｄ側に折曲されて立ち下がる形状を有している。そして、端部２７２ｇは、立ち下がり部２７２ｆの下端でパッケージ本体２７１から離間する方向に折曲されてパッケージ本体２７１の短手方向に沿って突出する形状を有している。立ち下がり部２７２ｆは、回路基板２０７の上面に対してほぼ垂直の角度になるように形成されている。
【００８７】
回路基板２０７に比較例のチップパッケージ２０８’を実装した場合、その全体厚さｈｂは、パッケージ本体２７１のパッケージ裏面部２７１ｄの厚さｈ１と、パッケージ表面部２７１ｃの厚さｈ２と、回路基板２０７との隙間ｈ３と、回路基板２０７の厚さｈ４を全て加算した値となる（ｈｂ＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３＋ｈ４）。比較例のチップパッケージ２０８’は、回路基板２０７の上に実装されているため、全体の実装高さが高くなってしまう。また、はんだの相当ひずみは、Ｚ方向の垂直ひずみの変化による影響が大きいと考えられ、実装高さの大きい構造は、はんだの寿命にとって望ましくない。
【００８８】
これに対して、本実施例では、回路基板２０７に本実施形態のチップパッケージ２０８を実装したときの全体厚さｈａは、パッケージ裏面部２７１ｄの厚さｈ２と、回路基板２０７の厚さｈ１とを加算した値となる（ｈａ＝ｈ２＋ｈ１）。したがって、本実施例の方が比較例よりも低背化できる。なお、本実施例では、回路基板２０７の厚さをパッケージ本体２７１のパッケージ裏面部２７１ｄの厚さｈ１と同じにすることができる。
【００８９】
また、本実施例によれば、接続端子２７２の立ち下がり部２７２ｃが回路基板２０７に対してなだらかに傾斜しているので、比較例の、回路基板２０７に対してほぼ垂直の立ち下がり部２７２ｆと比較して、はんだバックフィレット２８１ａの長さＬ１を長くすることができる（Ｌ２＜Ｌ１）。したがって、はんだひずみを低減でき、はんだの長寿命化を図ることができる。また、接続端子２７２の立ち上がり部２７２ｂの傾斜角度を立ち下がり部２７２ｃよりも小さくすることによって、接続端子２７２の全体的な突出量を短くでき、チップパッケージ２０８を小型化できる。
【００９０】
比較例では、接続端子２７２の折り曲げられた先端に設けられている端部２７２ｇを、回路基板２０７のパッドに載せてはんだ付けしているので、回路基板２０７に対するチップパッケージ２０８の位置決めが難しく、また、端子高さのばらつきが大きく、流量センサ２０５の位置精度に影響があるという問題がある。これに対し、本実施例では、チップパッケージ２０８の一部を収容部２０７ａに収容して接続端子２７２の根元である突出部２７２ａを回路基板２０７の上に載せることによってチップパッケージ２０８の位置決めを行っている。したがって、比較例よりも回路基板２０７に対するチップパッケージ２０８の位置決めが容易であり、流量センサ２０５の位置精度が高いという有利な点を有する。
【００９１】
図１１は、接続端子の曲げ高さと相当ひずみの関係を示す図であり、温度変化における、端子接続の寿命予測を示したグラフである。本実施例によれば、チップパッケージ２０８の接続端子２７２の端子高さを、チップパッケージ２０８より低くしても十分な寿命が確保できる。また、接続端子２７２の端子高さを、隣接された圧力センサ２０４の表面高さ位置まで高くすることが可能であるため、本実施例のように低背化させた場合でも接続端子２７２の形成性の制限がなく、チップパッケージ２０８の機械的接続の信頼性をより向上することができる。
【００９２】
なお、上述の実施例では、回路基板２０７のパッド２６４と接続端子２７２とを接合する接合部材として、はんだを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、溶接合金や導電性接着剤を用いてもよい。
【００９３】
図１２は、回路基板にセンサが直接取り付けられている構成を説明する図であり、図６Ａに示す回路基板２０７の変形例を示す平面図である。
流量測定部２０５’を含む測定素子は、プリント基板である回路基板２０７’に取り付けられた支持体２０９を介して回路基板２０７’に実装されていてもよい。この構成により、流量測定部２０５’を含む測定素子等の部品を直接、回路基板２０７に実装する場合と比較して、測定素子に作用する応力を低減し、物理量検出装置２０の耐久性および信頼性を向上させることができる。
なお、回路基板２０７に部品を実装するとは、たとえば、回路基板２０７に部品を取り付けること、および回路基板２０７の配線に部品を電気的に接続することを含む。支持体２０９の例として、金属製のリードフレームや、LTCC基板、プリント基板等、電気配線が形成可能なものが挙げられる。支持体２０９には、ハウジング２０１との位置決め用の穴、若しくは突起が形成され、ハウジング２０１に形成される位置決め用の突起、若しくは穴により位置決めされる構成としてもよい。
【００９４】
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】
【００９５】
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
211    フランジ
212    コネクタ
213    計測部
214    コネクタターミナル
221    正面
222    背面
223    一方側の側面
224    他方側の側面
226    下面
231    副通路入口
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)
240    換気通路
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
249    換気孔（換気通路出口）
250    副通路溝
251    第１副通路溝
252    第２副通路溝
253    突起部
254    換気孔（換気通路入口）
255    Ｒ３入口
256    換気溝
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
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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