JP2015040703A

JP2015040703A - Flow sensor

Info

Publication number: JP2015040703A
Application number: JP2013170221A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　功二; Koji Sato; 功二佐藤; 市川　祐介; Yusuke Ichikawa; 祐介市川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-03-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure for a flow sensor in which a sensor assembly is secured to a casing, the structure being capable of suppressing the characteristic change of a sensor chip.SOLUTION: A sensor assembly 14 includes: a sensor part 26 in which a sensor chip 11 is installed; and a relay part 25 connected to the sensor part 26. The replay part 25 has a first side face 30 on the top surface 16 side of the sensor chip 11 and a second side face 32 on the rear surface 17 side of the sensor chip 11. The relay part 25 further has a first convex part 31 and a second convex part 33 which are provided on both of the first side face 30 and the second side face 32 and provided at a position corresponding to the side of a through-hole 42 of a casing 40 opposite to a flow passage 41 and which are in contact with a wall face 47 of the through-hole 42. A residual stress generated in the relay part 25 hardly reaches the sensor chip 11 thanks to these first and second convex parts 31, 33.

Description

本発明は、流体の流量を検出する流量センサに関する。 The present invention relates to a flow sensor for detecting a flow rate of a fluid.

従来より、流体の流量を検出するセンサチップが実装されたセンサアセンブリと、このセンサアセンブリが組み付けられると共にセンサチップに流体を供給する流路が形成された筐体と、を備えて構成された流量測定装置が例えば特許文献１で提案されている。 Conventionally, a flow rate configured to include a sensor assembly on which a sensor chip for detecting a flow rate of fluid is mounted, and a housing in which the sensor assembly is assembled and a flow path for supplying fluid to the sensor chip is formed. A measuring apparatus is proposed in Patent Document 1, for example.

筐体には筐体外部と流路とを繋ぐ貫通孔が形成されている。そして、センサアセンブリが貫通孔に差し込まれると共に、センサアセンブリの壁面のうち貫通孔に差し込まれた部分の全体が貫通孔の壁面に押しつけられる。このようにして、センサアセンブリが筐体に固定されている。 A through hole that connects the outside of the housing and the flow path is formed in the housing. And while a sensor assembly is inserted in a through-hole, the whole part inserted in the through-hole among the wall surfaces of a sensor assembly is pressed on the wall surface of a through-hole. In this way, the sensor assembly is fixed to the housing.

ここで、筐体に対するセンサアセンブリの組み付け時には筐体からセンサアセンブリの壁面に圧力が掛かっている。このため、センサアセンブリには当該圧力による残留応力が残る。したがって、センサチップがセンサアセンブリから当該残留応力の影響を受けるので、センサチップの出力は当該残留応力の大きさに基づいて補正される。 Here, when the sensor assembly is assembled to the casing, pressure is applied from the casing to the wall surface of the sensor assembly. For this reason, residual stress due to the pressure remains in the sensor assembly. Accordingly, since the sensor chip is affected by the residual stress from the sensor assembly, the output of the sensor chip is corrected based on the magnitude of the residual stress.

特開２０１１−２５２７９６号公報JP 2011-252796 A

しかしながら、上記従来の技術では、時間の経過と共にセンサアセンブリに残った残留応力が緩和されていく。これに伴い、センサアセンブリからセンサチップに掛かっていた残留応力も緩和されるので、センサチップの出力が変化してしまう。したがって、時間の経過と共にセンサチップの特性変動が生じてしまうという問題がある。 However, in the above conventional technique, the residual stress remaining in the sensor assembly is alleviated with time. Along with this, the residual stress applied from the sensor assembly to the sensor chip is also alleviated, so that the output of the sensor chip changes. Therefore, there is a problem that the characteristics of the sensor chip change with time.

本発明は上記点に鑑み、筐体にセンサアセンブリが固定された流量センサにおいて、センサチップの特性変動を抑制することができる構造を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a structure capable of suppressing fluctuations in characteristics of a sensor chip in a flow sensor in which a sensor assembly is fixed to a housing.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、表面（１６）及び当該表面（１６）の反対側の裏面（１７）と、表面（１６）側に形成されたセンシング部（１９）と、を有し、センシング部（１９）の上方に流れる流体の流量を検出するセンサチップ（１１）と、センサチップ（１１）から入力した信号を処理する回路基板（１２）と、を備えている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the front surface (16), the back surface (17) opposite to the front surface (16), and the sensing portion (19) formed on the front surface (16) side. And a sensor chip (11) for detecting the flow rate of the fluid flowing above the sensing unit (19), and a circuit board (12) for processing a signal input from the sensor chip (11). Yes.

また、センサチップ（１１）が設置されたセンサ部（２６）と、回路基板（１２）を収容すると共にセンサ部（２６）に接続された中継部（２４、２５）と、を有するセンサアセンブリ（１４）と、流体が流れる流路（４１）と、流路（４１）に繋がっていると共にセンサチップ（１１）が流路（４１）に配置されるようにセンサアセンブリ（１４）の中継部（２４、２５）が圧入される貫通孔（４２）と、を有する筐体（４０）と、を備えている。 In addition, a sensor assembly (26) having a sensor part (26) in which the sensor chip (11) is installed and a relay part (24, 25) that accommodates the circuit board (12) and is connected to the sensor part (26). 14), the flow path (41) through which the fluid flows, and the relay part (14) of the sensor assembly (14) connected to the flow path (41) and arranged so that the sensor chip (11) is disposed in the flow path (41). And a casing (40) having a through hole (42) into which 24 and 25) are press-fitted.

そして、中継部（２４、２５）は、センサチップ（１１）の表面（１６）側の第１側面（３０）、及び、センサチップ（１１）の裏面（１７）側の第２側面（３２）と、第１側面（３０）及び第２側面（３２）のうちいずれか一方に設けられていると共に、貫通孔（４２）のうち流路（４１）とは反対側に対応する位置に設けられており、さらに、貫通孔（４２）の壁面（４７）に当接する凸部（３１、３３）と、を有していることを特徴とする。 And a relay part (24, 25) is the 1st side surface (30) at the surface (16) side of a sensor chip (11), and the 2nd side surface (32) at the back surface (17) side of a sensor chip (11). And the first side surface (30) and the second side surface (32), and at the position corresponding to the opposite side of the through hole (42) from the flow path (41). Furthermore, it has the convex part (31, 33) contact | abutted to the wall surface (47) of a through-hole (42), It is characterized by the above-mentioned.

これによると、センサアセンブリ（１４）の中継部（２４、２５）のうち少なくとも凸部（３１、３３）が設けられた側面（３０、３２）においては、凸部（３１、３３）と貫通孔（４２）の壁面（４７）との接触位置が貫通孔（４２）のうち流路（４１）側から離されている。すなわち、凸部（３１、３３）がセンサチップ（１１）から離れた位置で貫通孔（４２）の壁面（４７）に当接する。このため、凸部（３１、３３）が貫通孔（４２）の壁面（４７）に当接したことによって中継部（２４、２５）に発生する残留応力をセンサチップ（１１）に伝わりにくくすることができる。したがって、残留応力が時間と共に変化したとしてもその変化がセンサチップ（１１）に伝わりにくくなるので、センサチップ（１１）の特性変動を抑制することができる。 According to this, in the side surface (30, 32) provided with at least the convex portion (31, 33) in the relay portion (24, 25) of the sensor assembly (14), the convex portion (31, 33) and the through hole are provided. The contact position of (42) with the wall surface (47) is separated from the flow path (41) side of the through hole (42). That is, the convex portions (31, 33) abut on the wall surface (47) of the through hole (42) at a position away from the sensor chip (11). For this reason, it is made difficult to transmit the residual stress which generate | occur | produces in a relay part (24, 25) to a sensor chip (11) because the convex part (31, 33) contact | abutted to the wall surface (47) of a through-hole (42). Can do. Therefore, even if the residual stress changes with time, the change is less likely to be transmitted to the sensor chip (11), so that fluctuations in the characteristics of the sensor chip (11) can be suppressed.

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態に係る流量センサの断面図である。It is sectional drawing of the flow sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 検出部のうちセンサチップの表面側の平面図である。It is a top view of the surface side of a sensor chip among detection parts. 検出部のうちセンサチップの裏面側の平面図である。It is a top view of the back surface side of a sensor chip among detection parts. 筐体の貫通孔に対する検出部の差し込み方向に垂直な方向における筐体の断面図である。It is sectional drawing of the housing | casing in the direction perpendicular | vertical to the insertion direction of the detection part with respect to the through-hole of a housing | casing. 本発明の第２実施形態に係る流量センサの断面図である。It is sectional drawing of the flow sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. センサチップのオフセット抵抗変動とセンサアセンブリの位置精度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the offset resistance fluctuation | variation of a sensor chip, and the position accuracy of a sensor assembly. 本発明の第３実施形態に係る流量センサの平面図である。It is a top view of the flow sensor concerning a 3rd embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１に示されるように、流量センサは、検出部１０と筐体４０とを備えて構成されている。このうち、検出部１０は、流体の流量を検出するように構成されたものであり、センサチップ１１と、回路基板１２と、リードフレーム１３と、センサアセンブリ１４と、封止材１５と、を備えている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the flow sensor includes a detection unit 10 and a housing 40. Among these, the detection part 10 is comprised so that the flow volume of a fluid may be detected, The sensor chip 11, the circuit board 12, the lead frame 13, the sensor assembly 14, and the sealing material 15 are comprised. I have.

センサチップ１１は、表面１６及び当該表面１６の反対側の裏面１７と、裏面１７の一部が表面１６側に凹んだことで薄膜化されたメンブレン１８と、を有する板状の半導体チップである。 The sensor chip 11 is a plate-like semiconductor chip having a front surface 16, a back surface 17 opposite to the front surface 16, and a membrane 18 that is thinned by a part of the back surface 17 being recessed toward the front surface 16. .

メンブレン１８上には図示しないヒータ抵抗やヒータ抵抗とは別の抵抗体（測温抵抗）が形成されている。測温抵抗は、ヒータの発熱温度をモニタする抵抗と、ヒータ抵抗の上下流の温度を検出する抵抗がある。ヒータ抵抗の発熱温度は、モニタ抵抗により一定の発熱温度になるように制御される。また、ヒータ抵抗の上下流にそれぞれ配置された測温抵抗でブリッジ回路が構成されており、ヒータ抵抗の上下流の温度差によりブリッジ回路の出力が変化し、メンブレン１８の上方に流れる流体の流量が検出されるようになっている。センサチップ１１において、ブリッジ回路が形成された部位が流体の流量を検出するセンシング部１９に該当する。センサチップ１１は、センシング部１９によって検出された流量に応じた流量信号を出力する。 On the membrane 18, a heater resistor (not shown) or a resistor (temperature measuring resistor) different from the heater resistor is formed. The resistance temperature detector includes a resistance for monitoring the heat generation temperature of the heater and a resistance for detecting the temperature upstream and downstream of the heater resistance. The heat generation temperature of the heater resistor is controlled to be a constant heat generation temperature by the monitor resistance. Further, a bridge circuit is constituted by temperature measuring resistors respectively arranged upstream and downstream of the heater resistance, and the output of the bridge circuit changes due to the temperature difference between the upstream and downstream of the heater resistance, and the flow rate of the fluid flowing above the membrane 18 Is to be detected. In the sensor chip 11, the part where the bridge circuit is formed corresponds to the sensing unit 19 that detects the flow rate of the fluid. The sensor chip 11 outputs a flow rate signal corresponding to the flow rate detected by the sensing unit 19.

回路基板１２は、センサチップ１１に対して駆動信号を出力することや、センサチップ１１から流量信号を入力し、演算・増幅処理して外部へ出力する等の機能を有する制御回路等が形成されたものである。このような回路基板１２は、例えばシリコン基板等に対してＣＭＯＳトランジスタ等が半導体プロセスで形成された半導体チップである。 The circuit board 12 is formed with a control circuit having functions such as outputting a drive signal to the sensor chip 11, inputting a flow rate signal from the sensor chip 11, calculating and amplifying the signal, and outputting the signal to the outside. It is a thing. Such a circuit board 12 is a semiconductor chip in which, for example, a CMOS transistor or the like is formed by a semiconductor process on a silicon substrate or the like.

リードフレーム１３は、回路基板１２と外部とを電気的に接続するための金属製の端子部品である。具体的に、リードフレーム１３は、複数のリード部２０と、アイランド部２１と、複数の外部接続端子２２と、を有している。 The lead frame 13 is a metal terminal component for electrically connecting the circuit board 12 and the outside. Specifically, the lead frame 13 has a plurality of lead portions 20, island portions 21, and a plurality of external connection terminals 22.

複数の外部接続端子２２は、回路基板１２と外部とを接続するための端子部分である。複数の外部接続端子２２は、一部がセンサアセンブリ１４から露出するように当該センサアセンブリ１４にインサート成形されている。アイランド部２１は、回路基板１２が実装された板状の部分である。また、複数のリード部２０は、センサチップ１１と回路基板１２とを電気的に接続するための中継部分である。 The plurality of external connection terminals 22 are terminal portions for connecting the circuit board 12 and the outside. The plurality of external connection terminals 22 are insert-molded in the sensor assembly 14 so that a part thereof is exposed from the sensor assembly 14. The island part 21 is a plate-like part on which the circuit board 12 is mounted. The plurality of lead portions 20 are relay portions for electrically connecting the sensor chip 11 and the circuit board 12.

センサチップ１１と各リード部２０とはワイヤ２３を介して電気的に接続されている。ワイヤ２３はセンサチップ１１に設けられた図示しないパッドに接合されている。各リード部２０と回路基板１２とは図示しないワイヤを介して電気的に接続されている。さらに、回路基板１２と各外部接続端子２２とは図示しないワイヤを介して電気的に接続されている。 The sensor chip 11 and each lead part 20 are electrically connected via a wire 23. The wire 23 is bonded to a pad (not shown) provided on the sensor chip 11. Each lead part 20 and the circuit board 12 are electrically connected via a wire (not shown). Furthermore, the circuit board 12 and each external connection terminal 22 are electrically connected via a wire (not shown).

センサアセンブリ１４は、検出部１０の母体となるものであり、回路部２４、中継部２５、及びセンサ部２６を有している。センサアセンブリ１４は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やエポキシ系樹脂がモールド成形されたものである。 The sensor assembly 14 is a mother body of the detection unit 10, and includes a circuit unit 24, a relay unit 25, and a sensor unit 26. The sensor assembly 14 is formed by molding, for example, PPS (polyphenylene sulfide) or epoxy resin.

回路部２４は、リードフレーム１３のうちの各外部接続端子２２の一部、アイランド部２１、及び回路基板１２を封止した部分である。また、回路部２４は、中継部２５に接続されている。 The circuit part 24 is a part of the lead frame 13 in which a part of each external connection terminal 22, the island part 21, and the circuit board 12 are sealed. The circuit unit 24 is connected to the relay unit 25.

中継部２５は、リードフレーム１３のうちのアイランド部２１の一部やリード部２０の一部を封止した部分である。中継部２５は、複数のリード部２０が配置されていると共にセンサチップ１１の表面１６側から裏面１７側に貫通した孔部２７を有している。孔部２７のうちセンサチップ１１の裏面１７側には孔部２７を塞ぐ蓋部２８が設けられている。 The relay part 25 is a part in which a part of the island part 21 and a part of the lead part 20 in the lead frame 13 are sealed. The relay portion 25 has a plurality of lead portions 20 and a hole portion 27 penetrating from the front surface 16 side to the rear surface 17 side of the sensor chip 11. A lid portion 28 that closes the hole portion 27 is provided on the back surface 17 side of the sensor chip 11 in the hole portion 27.

また、中継部２５は、センサチップの表面１６に平行な方向であると共に回路部２４と中継部２５との接続方向に垂直な方向に、当該接続方向に延設された壁部２９を有している。すなわち、中継部２５は、孔部２７の両端に２つの壁部２９を有している。壁部２９は封止材１５が流れ出てしまうことを防止するための部分である。 The relay portion 25 has a wall portion 29 extending in the connection direction in a direction parallel to the surface 16 of the sensor chip and perpendicular to the connection direction between the circuit portion 24 and the relay portion 25. ing. That is, the relay portion 25 has two wall portions 29 at both ends of the hole portion 27. The wall part 29 is a part for preventing the sealing material 15 from flowing out.

さらに、図２に示されるように、中継部２５は、センサチップ１１の表面１６側の第１側面３０を有している。第１側面３０は壁部２９のうちセンサチップの表面１６側の端面である。そして、中継部２５は、第１側面３０において、貫通孔４２のうち流路４１とは反対側に対応する位置に設けられた第１凸部３１を有している。中継部２５のうちセンサチップの表面１６側は孔部２７が設けられているので、第１凸部３１は２つの壁部２９にそれぞれ設けられているが、各壁部２９の間には設けられていない。 Further, as illustrated in FIG. 2, the relay unit 25 has a first side surface 30 on the surface 16 side of the sensor chip 11. The first side surface 30 is an end surface of the wall portion 29 on the surface 16 side of the sensor chip. And the relay part 25 has the 1st convex part 31 provided in the position corresponding to the opposite side to the flow path 41 among the through-holes 42 in the 1st side surface 30. As shown in FIG. Since the hole portion 27 is provided on the surface 16 side of the sensor chip in the relay portion 25, the first convex portion 31 is provided on each of the two wall portions 29, but is provided between each wall portion 29. It is not done.

また、図３に示されるように、中継部２５はセンサチップ１１の裏面１７側の第２側面３２を有している。そして、中継部２５は、第２側面３２において、貫通孔４２のうち流路４１とは反対側に対応する位置に設けられた第２凸部３３を有している。 Further, as shown in FIG. 3, the relay unit 25 has a second side surface 32 on the back surface 17 side of the sensor chip 11. And the relay part 25 has the 2nd convex part 33 provided in the position corresponding to the opposite side to the flow path 41 among the through-holes 42 in the 2nd side surface 32. As shown in FIG.

中継部２５のうちセンサチップの裏面１７側においては、第２凸部３３は各壁部２９の間にも設けられている。具体的には、第２凸部３３は、第２側面３２のうち第１凸部３１の反対側に位置していると共に、第２側面３２のうち回路部２４側に位置していている。これにより、第２凸部３３はコの字状にレイアウトされていると言える。以上のように、本実施形態では、凸部３１、３３は、第１側面３０及び第２側面３２の両方に設けられている。 On the back surface 17 side of the sensor chip in the relay portion 25, the second convex portion 33 is also provided between the wall portions 29. Specifically, the second convex portion 33 is located on the second side surface 32 on the opposite side of the first convex portion 31 and on the second side surface 32 on the circuit portion 24 side. Thereby, it can be said that the 2nd convex part 33 is laid out in U shape. As described above, in the present embodiment, the convex portions 31 and 33 are provided on both the first side surface 30 and the second side surface 32.

センサ部２６は、センサチップ１１が配置される部分である。センサ部２６は、中継部２５から突き出していると共に凹部３４を有している。そして、センサチップ１１は、裏面１７が凹部３４側に向けられると共にセンシング部１９が露出するようにセンサ部２６の凹部３４に図示しない接着剤で固定されている。 The sensor unit 26 is a part where the sensor chip 11 is disposed. The sensor unit 26 protrudes from the relay unit 25 and has a recess 34. And the sensor chip 11 is being fixed to the recessed part 34 of the sensor part 26 with the adhesive agent which is not shown so that the back surface 17 may face the recessed part 34 side, and the sensing part 19 may be exposed.

封止材１５は、ワイヤ２３及びワイヤ２３の接続部を保護する樹脂部材である。封止材１５は、センサチップ１１のメンブレン１８が露出するように、センサチップ１１の一部、回路基板１２の一部、ワイヤ２３等を封止している。封止材１５は、中継部２５の孔部２７のうちセンサチップ１１の表面１６側に配置されると共にセンシング部１９側に流れ出ないようにセンサチップ１１の表面１６に設けられたダム部３５でせき止められている。封止材１５として、例えばエポキシ系樹脂が採用される。 The sealing material 15 is a resin member that protects the wire 23 and the connecting portion of the wire 23. The sealing material 15 seals a part of the sensor chip 11, a part of the circuit board 12, the wire 23 and the like so that the membrane 18 of the sensor chip 11 is exposed. The sealing material 15 is a dam portion 35 provided on the surface 16 of the sensor chip 11 so as to be disposed on the surface 16 side of the sensor chip 11 in the hole portion 27 of the relay portion 25 and not to flow out to the sensing portion 19 side. Dammed up. For example, an epoxy resin is employed as the sealing material 15.

筐体４０は、流体が流れる流路４１と、流路４１に繋がっていると共にセンサチップ１１が流路４１に配置されるようにセンサアセンブリ１４の中継部２５が圧入される貫通孔４２と、を有する部品である。筐体４０は、流路４１及び貫通孔４２が設けられた一次成形部４３とセンサアセンブリ１４のうち回路部２４側を封止する二次成形部４４とで構成されている。二次成形部４４には外部接続端子２２に電気的に接続された図示しないリードがインサート成形されている。筐体４０は、例えば車両のインテークマニホールド等に固定される。 The housing 40 includes a flow path 41 through which a fluid flows, a through hole 42 connected to the flow path 41 and into which the relay portion 25 of the sensor assembly 14 is press-fitted so that the sensor chip 11 is disposed in the flow path 41. It is a part having. The housing 40 includes a primary molding portion 43 provided with a flow path 41 and a through hole 42 and a secondary molding portion 44 that seals the circuit portion 24 side of the sensor assembly 14. A lead (not shown) electrically connected to the external connection terminal 22 is insert-molded in the secondary molding portion 44. The housing 40 is fixed to, for example, an intake manifold of a vehicle.

また、筐体４０は、図４に示されるように、基準面４５と突起部４６とを有している。基準面４５は、貫通孔４２の壁面４７のうちの一面である。本実施形態では、貫通孔４２の断面形状は六角形になっている。 Moreover, the housing | casing 40 has the reference surface 45 and the projection part 46, as FIG. 4 shows. The reference surface 45 is one surface of the wall surface 47 of the through hole 42. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the through hole 42 is a hexagon.

突起部４６は、貫通孔４２の壁面４７のうち基準面４５に対向する対向面４８に設けられている。本実施形態では、突起部４６は基準面４５と向かい合った一方の対向面４８に２個設けられ、この対向面４８に接続された他方の対向面４８に１個設けられている。また、１つの対向面４８に２個の突起部４６が設けられている構造においては、２個の突起部４６は第２凸部３３に対応する位置にそれぞれ設けられている。 The protrusion 46 is provided on the facing surface 48 that faces the reference surface 45 in the wall surface 47 of the through hole 42. In the present embodiment, two protrusions 46 are provided on one opposing surface 48 facing the reference surface 45, and one is provided on the other opposing surface 48 connected to the opposing surface 48. Further, in the structure in which two projecting portions 46 are provided on one facing surface 48, the two projecting portions 46 are provided at positions corresponding to the second convex portions 33, respectively.

そして、検出部１０が筐体４０に固定されている。具体的には、検出部１０は、センシング部１９が流路４１に位置するように貫通孔４２に差し込まれることで筐体４０に固定されている。すなわち、センサアセンブリ１４のうちのセンサ部２６が流路４１に突き出すと共にセンサチップ１１のセンシング部１９が流路４１に露出するようにセンサアセンブリ１４が筐体４０に保持される。 The detection unit 10 is fixed to the housing 40. Specifically, the detection unit 10 is fixed to the housing 40 by being inserted into the through hole 42 so that the sensing unit 19 is positioned in the flow path 41. That is, the sensor assembly 14 is held by the housing 40 so that the sensor part 26 of the sensor assembly 14 protrudes into the flow path 41 and the sensing part 19 of the sensor chip 11 is exposed to the flow path 41.

このとき、センサアセンブリ１４の中継部２５は、第１側面３０に設けられた第１凸部３１と、第２側面３２に設けられた第２凸部３３と、が貫通孔４２の壁面４７にそれぞれ当接することにより貫通孔４２に固定されている。また、第１凸部３１が貫通孔４２の基準面４５に接触し、第２凸部３３が対向面４８の突起部４６を潰すと共に対向面４８に接触している。 At this time, the relay portion 25 of the sensor assembly 14 includes the first convex portion 31 provided on the first side surface 30 and the second convex portion 33 provided on the second side surface 32 on the wall surface 47 of the through hole 42. Each contact is fixed to the through hole 42. Further, the first convex portion 31 is in contact with the reference surface 45 of the through hole 42, and the second convex portion 33 is in contact with the opposing surface 48 while crushing the protruding portion 46 of the opposing surface 48.

そして、検出部１０は、回路基板１２が外部からの指令に従ってセンサチップ１１のヒータ抵抗に通電し、加熱する。そして、流量に応じて上述のブリッジ回路の中点電位差が変化するので、この中点電位差（流量信号）を回路基板１２で信号処理して外部に出力する。流量信号を取得した外部機器は、流量信号に基づいて流体の流量のデータを取得する。 And the detection part 10 energizes and heats the heater resistance of the sensor chip 11 with the circuit board 12 according to the command from the outside. Then, since the midpoint potential difference of the bridge circuit changes according to the flow rate, the midpoint potential difference (flow rate signal) is signal-processed by the circuit board 12 and output to the outside. The external device that has acquired the flow signal acquires fluid flow data based on the flow signal.

次に、上記の流量センサの構造による効果について説明する。本実施形態では、センサアセンブリ１４の中継部２５のうち第１凸部３１が設けられた第１側面３０及び第２凸部３３が設けられた第２側面３２においては、各凸部３１、３３と貫通孔４２の壁面４７との接触位置が貫通孔４２のうち流路４１側から離されている。すなわち、各凸部３１、３３がセンサチップ１１から離れた位置で貫通孔４２の壁面４７に当接していることが特徴となっている。 Next, the effect of the structure of the flow sensor will be described. In the present embodiment, in the relay part 25 of the sensor assembly 14, the first side face 30 provided with the first convex part 31 and the second side face 32 provided with the second convex part 33 are provided with the convex parts 31, 33. The contact position between the through hole 42 and the wall surface 47 is separated from the channel 41 side of the through hole 42. That is, the feature is that each of the convex portions 31 and 33 is in contact with the wall surface 47 of the through hole 42 at a position away from the sensor chip 11.

これにより、各凸部３１、３３が貫通孔４２の壁面４７に当接したことによって中継部２５に発生する残留応力をセンサチップ１１に伝わりにくくなる。したがって、残留応力が時間と共に変化したとしてもその変化がセンサチップ１１に伝わりにくくなるので、センサチップ１１の特性変動を抑制することができる。 As a result, the residual stress generated in the relay portion 25 due to the contact between the convex portions 31 and 33 and the wall surface 47 of the through hole 42 is not easily transmitted to the sensor chip 11. Therefore, even if the residual stress changes with time, the change is less likely to be transmitted to the sensor chip 11, so that fluctuations in the characteristics of the sensor chip 11 can be suppressed.

また、本実施形態では、中継部２５の各側面３０、３２の両方に凸部３１、３３が設けられているので、両方の側面３０、３２において凸部３１、３３と貫通孔４２の壁面４７との接触位置がセンサチップ１１からそれぞれ離されている。したがって、両側面３０、３２において中継部２５に発生する残留応力をセンサチップ１１に伝わりにくくすることができ、ひいてはセンサチップ１１の特性変動をさらに抑制することができる。 Further, in the present embodiment, since the convex portions 31 and 33 are provided on both the side surfaces 30 and 32 of the relay portion 25, the convex portions 31 and 33 and the wall surface 47 of the through hole 42 on both the side surfaces 30 and 32. The contact position is separated from the sensor chip 11. Therefore, it is possible to make it difficult for the residual stress generated in the relay portion 25 on both side surfaces 30 and 32 to be transmitted to the sensor chip 11, thereby further suppressing the characteristic variation of the sensor chip 11.

さらに、本実施形態では、貫通孔４２の壁面に突起部４６が設けられていることが特徴となっている。これにより、センサアセンブリ１４の中継部２５が基準面４５を基準として突起部４６に押圧されるので、当該押圧を利用してセンサアセンブリ１４のねじりが抑制される。このため、センサアセンブリ１４のねじりによる応力がセンサチップ１１に伝わりにくくなるので、センサチップ１１の特性変動を抑制することができる。 Furthermore, the present embodiment is characterized in that a protrusion 46 is provided on the wall surface of the through hole 42. Thereby, since the relay part 25 of the sensor assembly 14 is pressed by the projection part 46 on the basis of the reference surface 45, the twist of the sensor assembly 14 is suppressed using the said press. For this reason, stress due to torsion of the sensor assembly 14 is not easily transmitted to the sensor chip 11, so that fluctuations in characteristics of the sensor chip 11 can be suppressed.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、中継部２５及びセンサ部２６が特許請求の範囲の「中継部」に対応する。 Regarding the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the relay unit 25 and the sensor unit 26 correspond to the “relay unit” of the claims.

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図５に示されるように、本実施形態では、第１凸部３１は、当該第１凸部３１から突出すると共に貫通孔４２の壁面４７に当接する位置決め部３６を有している。センサ部２６、中継部２５、及び回路部２４の接続方向をＸ方向と定義し、Ｘ方向に垂直な方向であって、各側面３０、３２に垂直な軸をＹ方向と定義すると、位置決め部３６は、Ｙ方向に対する中継部２５の位置決め精度を向上させる機能を有する部分である。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the first convex portion 31 has a positioning portion 36 that protrudes from the first convex portion 31 and contacts the wall surface 47 of the through hole 42. When the connection direction of the sensor unit 26, the relay unit 25, and the circuit unit 24 is defined as the X direction, and the axis perpendicular to the X direction and perpendicular to the side surfaces 30 and 32 is defined as the Y direction, the positioning unit Reference numeral 36 denotes a part having a function of improving the positioning accuracy of the relay unit 25 in the Y direction.

一方、筐体４０は、貫通孔４２の壁面４７のうち第１側面３０に対向する面の一部が突出した突出部４９を有している。突出部４９は例えば柱状等の形状をなしている。また、突出部４９は、中継部２５の第１側面３０のうち第１凸部３１（中継部２５の根本側）とは反対側のセンサ部２６側（中継部２５の先端側）に接触すると共に貫通孔４２の壁面４７に対する中継部２５の位置を固定している。 On the other hand, the housing 40 has a protruding portion 49 in which a part of the surface facing the first side surface 30 of the wall surface 47 of the through hole 42 protrudes. The protrusion 49 has a columnar shape, for example. Further, the protruding portion 49 contacts the sensor portion 26 side (the front end side of the relay portion 25) opposite to the first convex portion 31 (the root side of the relay portion 25) of the first side surface 30 of the relay portion 25. At the same time, the position of the relay portion 25 with respect to the wall surface 47 of the through hole 42 is fixed.

この突出部４９により、第１凸部３１の位置決め部３６によって中継部２５が筐体４０の貫通孔４２に圧入されるので、中継部２５のうちセンサ部２６とは反対側の根本の部分を筐体４０に対してしっかりと固定することができる。また、突出部４９によって壁面４７に対する中継部２５の位置決めが可能となる。 By this projecting portion 49, the relay portion 25 is press-fitted into the through hole 42 of the housing 40 by the positioning portion 36 of the first convex portion 31, so that the fundamental portion of the relay portion 25 opposite to the sensor portion 26 is The housing 40 can be firmly fixed. Further, the protruding portion 49 enables the relay portion 25 to be positioned with respect to the wall surface 47.

具体的に、発明者らは、位置決め部３６を有する流量センサにおいて、オフセット抵抗変動と位置精度について調べた。その結果を図６に示す。オフセット抵抗変動は、Ｘ方向のセンサチップ１１の特性変動を示している。また、位置精度は、筐体４０に対するセンサ部２６の位置の精度を示している。 Specifically, the inventors examined the offset resistance fluctuation and the position accuracy in the flow sensor having the positioning portion 36. The result is shown in FIG. The offset resistance fluctuation indicates a characteristic fluctuation of the sensor chip 11 in the X direction. The position accuracy indicates the accuracy of the position of the sensor unit 26 with respect to the housing 40.

図６に示されるように、中継部２５と回路部２４との接続位置すなわちＸ方向位置決め位置を基準とすると、オフセット抵抗変動は中継部２５のうちセンサ部２６側よりも回路部２４側のオフセット抵抗変動が小さくなるという結果が得られた。また、Ｘ方向位置決め位置を基準としてセンサ部２６側の位置精度が向上するという結果が得られた。 As shown in FIG. 6, when the connection position between the relay unit 25 and the circuit unit 24, that is, the X-direction positioning position is used as a reference, the offset resistance fluctuation is offset from the sensor unit 26 side of the relay unit 25 to the circuit unit 24 side. The result that resistance fluctuation became small was obtained. Moreover, the result that the positional accuracy on the sensor unit 26 side was improved with the positioning position in the X direction as a reference was obtained.

以上のように、Ｙ方向に高精度な位置決めを行うための位置決め部３６が第１凸部３１に設けられているので、センサチップ１１の特性変動を抑制しつつ、貫通孔４２の壁面４７に対する中継部２５の位置決めを高精度に行うことができる。 As described above, since the positioning portion 36 for performing highly accurate positioning in the Y direction is provided in the first convex portion 31, the variation in the characteristics of the sensor chip 11 can be suppressed and the wall surface 47 of the through hole 42 can be prevented. The relay unit 25 can be positioned with high accuracy.

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図７に示されるように、中継部２５は、第１側面３０に第３凸部３７を有している。第３凸部３７は、第１側面３０のうち第１凸部３１とは反対側のセンサ部２６側に設けられている。第３凸部３７は、第１凸部３１と同様に、貫通孔４２の壁面４７に当接する部分である。 (Third embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the relay part 25 has a third convex part 37 on the first side face 30. The third convex portion 37 is provided on the first side surface 30 on the side of the sensor portion 26 opposite to the first convex portion 31. Similar to the first convex portion 31, the third convex portion 37 is a portion that abuts against the wall surface 47 of the through hole 42.

上述のように、第１凸部３１は２つの壁部２９にそれぞれ設けられており、第３凸部３７は２つの第１凸部３１にそれぞれ対応して設けられている。すなわち、第３凸部３７はセンサ部２６と中継部２５との接続方向（Ｘ方向）において第１側面３０のうち最もセンサ部２６側に２カ所設けられている。 As described above, the first convex portion 31 is provided on each of the two wall portions 29, and the third convex portion 37 is provided corresponding to each of the two first convex portions 31. That is, the third convex portion 37 is provided at two positions closest to the sensor portion 26 in the first side surface 30 in the connection direction (X direction) between the sensor portion 26 and the relay portion 25.

また、第３凸部３７は、第１凸部３１よりも小さいサイズで形成されている。具体的には、第３凸部３７は、第１側面３０の面方向において、センサ部２６と中継部２５との接続方向の長さが第１凸部３１における接続方向の長さよりも短くなっている。そして、第３凸部３７は、接続方向に垂直な垂直方向の長さが第１凸部３１における垂直方向の長さよりも短くなっている。すなわち、第３凸部３７は第１凸部３１に対して細い（薄い）構造になっている。この第３凸部３７によって貫通孔４２の壁面４７に対する中継部２５の位置決めの精度を向上させることができる。 The third convex portion 37 is formed in a size smaller than that of the first convex portion 31. Specifically, in the surface direction of the first side surface 30, the third convex portion 37 has a length in the connection direction between the sensor unit 26 and the relay unit 25 that is shorter than a length in the connection direction at the first convex portion 31. ing. The third convex portion 37 has a length in the vertical direction perpendicular to the connection direction that is shorter than the length in the vertical direction of the first convex portion 31. That is, the third convex portion 37 has a thin (thin) structure with respect to the first convex portion 31. The third convex portion 37 can improve the positioning accuracy of the relay portion 25 with respect to the wall surface 47 of the through hole 42.

さらに、本実施形態では、第１凸部３１の剛性は、第３凸部３７の剛性よりも高くなっている。これによると、中継部２５のうち第１凸部３１が設けられた根本側に応力が与えられてもセンサチップ１１に応力が伝わりにくいので、高い剛性を持った第１凸部３１によって中継部２５を筐体４０の貫通孔４２にしっかりと固定することができる。一方、第３凸部３７の剛性は第１凸部３１よりも小さいので、センサチップ１１への応力の伝達を抑制しつつ貫通孔４２の壁面４７に対する中継部２５の位置決めの精度を向上させることができる。 Furthermore, in the present embodiment, the rigidity of the first protrusion 31 is higher than the rigidity of the third protrusion 37. According to this, even if stress is applied to the root side of the relay portion 25 where the first convex portion 31 is provided, the stress is not easily transmitted to the sensor chip 11, so the first convex portion 31 having high rigidity causes the relay portion to be transmitted. 25 can be firmly fixed to the through hole 42 of the housing 40. On the other hand, since the rigidity of the third convex portion 37 is smaller than that of the first convex portion 31, it is possible to improve the positioning accuracy of the relay portion 25 with respect to the wall surface 47 of the through hole 42 while suppressing the transmission of stress to the sensor chip 11. Can do.

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された流量センサの構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記各実施形態では、センサアセンブリ１４は回路部２４を有していたが、回路部２４は中継部２５に含まれた構成になっていても良い。すなわち、センサアセンブリ１４は、センサ部２６と中継部２５とで構成されていても良い。 (Other embodiments)
The configuration of the flow sensor shown in each of the above embodiments is an example, and is not limited to the configuration shown above, and may be another configuration that can realize the present invention. For example, in each of the above embodiments, the sensor assembly 14 includes the circuit unit 24, but the circuit unit 24 may be included in the relay unit 25. That is, the sensor assembly 14 may be configured by the sensor unit 26 and the relay unit 25.

上記各実施形態では、第１凸部３１は第１側面３０に設けられ、第２凸部３３は第２側面３２に設けられていたが、凸部は第１側面３０及び第２側面３２のうちいずれか一方に設けられていても良い。また、第１凸部３１及び第２凸部３３のレイアウトについても中継部２５の構造、第１側面３０、第２側面３２等の形状に応じて適宜設定できる。 In each of the above embodiments, the first convex portion 31 is provided on the first side surface 30 and the second convex portion 33 is provided on the second side surface 32, but the convex portion is provided on the first side surface 30 and the second side surface 32. One of them may be provided. Further, the layout of the first convex portion 31 and the second convex portion 33 can be appropriately set according to the structure of the relay portion 25, the shape of the first side surface 30, the second side surface 32, and the like.

上記各実施形態では、筐体４０の貫通孔４２の壁面４７に突起部４６が設けられていたが、当該突起部４６が筐体４０に設けられていなくても良い。 In each of the above embodiments, the protrusion 46 is provided on the wall surface 47 of the through hole 42 of the housing 40, but the protrusion 46 may not be provided on the housing 40.

１１センサチップ
１２回路基板
２４回路部（中継部）
２５中継部
２６センサ部
３０第１側面
３１第１凸部
３２第２側面
３３第２凸部
４０筐体
４２貫通孔
４７壁面 11 Sensor chip 12 Circuit board 24 Circuit part (relay part)
25 relay part 26 sensor part 30 1st side surface 31 1st convex part 32 2nd side surface 33 2nd convex part 40 housing | casing 42 through-hole 47 wall surface

Claims

A front surface (16), a back surface (17) opposite to the front surface (16), and a sensing unit (19) formed on the front surface (16) side, and above the sensing unit (19) A sensor chip (11) for detecting the flow rate of the flowing fluid;
A circuit board (12) for processing a signal input from the sensor chip (11);
A sensor assembly having a sensor part (26) in which the sensor chip (11) is installed, and a relay part (24, 25) that accommodates the circuit board (12) and is connected to the sensor part (26). (14) and
A flow path (41) through which the fluid flows, and a relay portion of the sensor assembly (14) connected to the flow path (41) and arranged so that the sensor chip (11) is disposed in the flow path (41). A housing (40) having a through hole (42) into which (24, 25) is press-fitted,
With
The relay unit (24, 25)
A first side surface (30) on the front surface (16) side of the sensor chip (11), and a second side surface (32) on the back surface (17) side of the sensor chip (11);
It is provided in any one of the first side surface (30) and the second side surface (32), and at a position corresponding to the side opposite to the flow path (41) in the through hole (42). And a convex portion (31, 33) that contacts the wall surface (47) of the through hole (42), and
A flow sensor characterized by comprising:

The housing (40)
A reference surface (45) which is one surface of the wall surface (47) of the through hole (42);
A protrusion (46) provided on an opposing surface (48) facing the reference surface (45) of the wall surface (47) of the through hole (42);
The flow sensor according to claim 1, comprising:

The convex portions (31, 33) are provided on both the first side surface (30) and the second side surface (32),
The relay portion (24, 25) includes a first convex portion (31) provided on the first side surface (30), a second convex portion (33) provided on the second side surface (32), and The flow rate sensor according to claim 1 or 2, wherein each is fixed to the through hole (42) by abutting against a wall surface (47) of the through hole (42).

The first convex part (31) has a positioning part (36) protruding from the first convex part (31) and abutting against the wall surface (47) of the through hole (42),
The housing (40) has a protruding portion (49) in which a part of the surface facing the first side surface (30) of the wall surface (47) of the through hole (42) protrudes.
The projecting portion (49) contacts the sensor portion (26) side of the first side surface (30) opposite to the first convex portion (31) and the relay portion (to the wall surface (47) ( 24. The flow sensor according to claim 3, wherein the positions of 24 and 25) are fixed.

The relay portion (24, 25) is provided on the sensor portion (26) side of the first side surface (30) opposite to the first convex portion (31), and the through hole (42). ) Has a third protrusion (37) that contacts the wall surface (47),
In the surface direction of the first side surface (30), the third convex portion (37) has a length in the connecting direction between the sensor portion (26) and the relay portion (24, 25). The length in the vertical direction perpendicular to the connection direction is shorter than the length in the vertical direction of the first protrusion (31), and is shorter than the length in the connection direction in (31). 3. The flow sensor according to 3.

The flow rate sensor according to claim 5, wherein the rigidity of the first protrusion (31) is higher than the rigidity of the third protrusion (37).