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JP2015068812A - Flow sensor - Google Patents

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JP2015068812A
JP2015068812A JP2013206191A JP2013206191A JP2015068812A JP 2015068812 A JP2015068812 A JP 2015068812A JP 2013206191 A JP2013206191 A JP 2013206191A JP 2013206191 A JP2013206191 A JP 2013206191A JP 2015068812 A JP2015068812 A JP 2015068812A
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sensor
sensor chip
fluid flow
groove
flow
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JP2013206191A
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Japanese (ja)
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市川 祐介
Yusuke Ichikawa
祐介 市川
晴視 鈴木
Harumi Suzuki
晴視 鈴木
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow sensor having a structure where a fluid hardly flows into a gap between a sensor support body and a sensor chip.SOLUTION: A flow sensor 10 includes: a sensor support body 20 having one surface 25; and a groove part 26 in which a part of the one surface 25 is recessed. A bottom surface 27 of the groove part 26 is located on the downstream side of a fluid flow and has a parallel surface 27a parallel to the one surface 25. The bottom surface 27 of the groove part 26 is located on the upper stream side of the fluid flow than the parallel surface 27a and connected to the parallel surface 27a, and has an inclined surface 27b inclined so that the upstream side of the fluid flow is located in a depth direction of the groove part 26 deeper than the parallel surface 27a side. A sensor chip 40 is fixed to the inclined surface 27b in a state in which a connection position 27c between the parallel surface 27a and the inclined surface 27b and a part of the downstream side of the fluid flow are aligned.

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、センサ支持体にセンサチップが固定された流量センサの構成が、例えば特許文献1に記載されている。具体的に、特許文献1には、センサ支持体に溝部が設けられていると共に、この溝部の底部に接着剤を介してセンサチップが固定された構造が提案されている。   Conventionally, a configuration of a flow sensor in which a sensor chip is fixed to a sensor support is described in Patent Document 1, for example. Specifically, Patent Document 1 proposes a structure in which a groove is provided on the sensor support and a sensor chip is fixed to the bottom of the groove via an adhesive.

特開2001−12986号公報JP 2001-12986 A

しかしながら、上記従来の技術では、センサ支持体の溝部とセンサチップとが接触しないように溝部にセンサチップを設置するためには、予め溝部を大きく形成しなければならない。このため、センサチップの側面と溝部との間やセンサチップの裏面と溝部の底面との間に隙間が発生してしまう。この隙間に流体が流れ込むと、センサチップの裏面で流体の渦が発生してしまい、ひいてはセンサチップの特性変曲を発生させてしまうという問題がある。   However, in the above conventional technique, in order to install the sensor chip in the groove portion so that the groove portion of the sensor support and the sensor chip do not come into contact with each other, the groove portion must be formed large in advance. For this reason, a gap is generated between the side surface of the sensor chip and the groove portion or between the back surface of the sensor chip and the bottom surface of the groove portion. When the fluid flows into the gap, a fluid vortex is generated on the back surface of the sensor chip, which causes a problem of characteristic inflection of the sensor chip.

本発明は上記点に鑑み、センサ支持体とセンサチップとの隙間に流体が流れ込みにくくなる構造を備えた流量センサを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the flow sensor provided with the structure where a fluid becomes difficult to flow into the clearance gap between a sensor support body and a sensor chip in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一面(25)と、この一面(25)の一部が凹んだ溝部(26)と、を有するセンサ支持体(20)を備えている。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a sensor support (20) having one surface (25) and a groove (26) in which a portion of the one surface (25) is recessed. Yes.

また、表面(41)及び当該表面(41)の反対側の裏面(42)を有する板状であり、表面(41)側に形成されたセンシング部(45)を有しており、裏面(42)側が溝部(26)の底面(27)に固定されていると共に、センシング部(45)の上方に流れる流体の流量を検出するセンサチップ(40)を備えている。   Moreover, it is plate shape which has the surface (41) and the back surface (42) on the opposite side of the said surface (41), and has the sensing part (45) formed in the surface (41) side, and back surface (42) ) Side is fixed to the bottom surface (27) of the groove portion (26), and a sensor chip (40) for detecting the flow rate of the fluid flowing above the sensing portion (45) is provided.

そして、センサ支持体(20)は、溝部(26)のうちの流体流れ上流側とセンサチップ(40)のうちの流体流れ上流側との隙間(70)が基準範囲内となるように、溝部(26)に対してセンサチップ(40)の位置合わせをするための基準部(27c、29a)を有していることを特徴とする。   The sensor support (20) has a groove portion so that a gap (70) between the fluid flow upstream side of the groove portion (26) and the fluid flow upstream side of the sensor chip (40) is within the reference range. (26) It has the reference | standard part (27c, 29a) for aligning a sensor chip (40) with respect to (26), It is characterized by the above-mentioned.

これによると、基準部(27c、29a)に合わせてセンサチップ(40)が溝部(26)に固定されるので、センサ支持体(20)とセンサチップ(40)との隙間(70)が精度良く管理される。このため、センサ支持体(20)とセンサチップ(40)との隙間(70)に流体が流れ込みにくくなるようにすることができる。したがって、流体の渦に起因したセンサチップ(40)の特性変曲の発生を防止することができる。   According to this, since the sensor chip (40) is fixed to the groove part (26) according to the reference parts (27c, 29a), the gap (70) between the sensor support (20) and the sensor chip (40) is accurate. Well managed. For this reason, it is possible to make it difficult for fluid to flow into the gap (70) between the sensor support (20) and the sensor chip (40). Therefore, the occurrence of characteristic inflection of the sensor chip (40) due to the fluid vortex can be prevented.

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平面図である。It is a top view of the flow sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1のII−II断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 図1のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 本発明の第2実施形態に係るセンサチップの周辺の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the periphery of a sensor chip concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係るセンサチップの周辺の一部平面図である。It is a partial top view of the periphery of the sensor chip which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図5のVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. 図5のVII−VII断面図である。It is VII-VII sectional drawing of FIG. 本発明の第4実施形態に係るセンサチップの周辺の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the circumference of a sensor chip concerning a 4th 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実施形態について説明する。図1に示されるように、流量センサ10は気体等の流体の流量を検出するように構成されたものであり、センサ支持体20、リードフレーム30、センサチップ40、及び封止材50を備えて構成されている。
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described below. As shown in FIG. 1, the flow sensor 10 is configured to detect the flow rate of a fluid such as a gas, and includes a sensor support 20, a lead frame 30, a sensor chip 40, and a sealing material 50. Configured.

センサ支持体20は、流量センサ10の母体となるものであり、回路部21、中継部22、及びセンサ部23を有している。センサ支持体20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 support 20 is a base of the flow sensor 10 and includes a circuit unit 21, a relay unit 22, and a sensor unit 23. The sensor support 20 is formed by molding, for example, PPS (polyphenylene sulfide) or epoxy resin.

回路部21は、リードフレーム30の一部及び図示しない回路基板を封止した部分である。回路基板は、リードフレーム30のうち図示しないアイランド部に実装されている。回路基板は、センサチップ40に対して駆動信号を出力する機能や、センサチップ40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。回路部21は、中継部22に接続されている。   The circuit portion 21 is a portion where a part of the lead frame 30 and a circuit board (not shown) are sealed. The circuit board is mounted on an island portion (not shown) of the lead frame 30. The circuit board is formed with a control circuit having a function of outputting a drive signal to the sensor chip 40, a function of inputting a flow rate signal from the sensor chip 40, calculating and amplifying it, and outputting the signal to the outside. Is. Such a circuit board is, for example, a semiconductor chip in which a CMOS transistor or the like is formed by a semiconductor process on a silicon substrate or the like. The circuit unit 21 is connected to the relay unit 22.

中継部22は、リードフレーム30の一部を封止していると共に、センサチップ40の一部が配置された部分である。また、中継部22は、回路部21と中継部22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24を有している。すなわち、中継部22は、2つの壁部24を有している。2つの壁部24は中継部22から封止材50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 part 22 is a part in which a part of the lead frame 30 is sealed and a part of the sensor chip 40 is disposed. In addition, the relay unit 22 includes a wall 24 that extends in the connection direction in a direction perpendicular to the connection direction between the circuit unit 21 and the relay unit 22. That is, the relay part 22 has two wall parts 24. The two wall portions 24 are portions for preventing the sealing material 50 from flowing out from the relay portion 22.

センサ部23は、センサチップ40が配置される部分であり、中継部22から突き出した部分である。図2に示されるように、センサ部23は、一面25と、この一面25の一部が凹んだ溝部26と、を有している。なお、図2では、センサチップ40を省略している。   The sensor part 23 is a part where the sensor chip 40 is disposed, and is a part protruding from the relay part 22. As shown in FIG. 2, the sensor portion 23 has a surface 25 and a groove portion 26 in which a portion of the surface 25 is recessed. In FIG. 2, the sensor chip 40 is omitted.

リードフレーム30は、流量センサ10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。リードフレーム30は、一部が回路部21から露出すると共に外部と電気的に接続されるリード部分と、回路基板が実装されていると共に回路部21に封止されたアイランド部と、中継部22に封止された中継部分と、で構成されている。   The lead frame 30 is a metal terminal component for electrically connecting the flow sensor 10 and the outside. The lead frame 30 is partially exposed from the circuit portion 21 and electrically connected to the outside, an island portion on which the circuit board is mounted and sealed by the circuit portion 21, and the relay portion 22. And a relay portion sealed in the middle.

リードフレーム30のリード部分と回路基板との間、回路基板とリードフレーム30の中継部分との間、及びリードフレーム30の中継部分とセンサチップ40との間が、それぞれ図示しないボンディングワイヤで接続されている。   The lead part of the lead frame 30 and the circuit board, the circuit board and the relay part of the lead frame 30, and the relay part of the lead frame 30 and the sensor chip 40 are connected by bonding wires (not shown), respectively. ing.

図3に示されるように、センサチップ40は、表面41及び当該表面41の反対側の裏面42と、これら表面41及び裏面42に隣接した側面43と、有する板状の半導体チップである。また、センサチップ40は、裏面42の一部が表面41側に凹んだことで薄膜化されたメンブレン44を有している。   As shown in FIG. 3, the sensor chip 40 is a plate-like semiconductor chip having a front surface 41 and a back surface 42 opposite to the front surface 41, and a side surface 43 adjacent to the front surface 41 and the back surface 42. In addition, the sensor chip 40 has a membrane 44 that is thinned because a part of the back surface 42 is recessed toward the front surface 41 side.

メンブレン44の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44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40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45に該当する。センサチップ40は、センシング部45によって当該センシング部45の上方に流れる流体の流量を検出し、検出した流量に応じた流量信号を出力する。   On the membrane 44, 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 configured 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 44 Is to be detected. In the sensor chip 40, the part where the bridge circuit is formed corresponds to the sensing unit 45 that detects the flow rate of the fluid. The sensor chip 40 detects the flow rate of the fluid flowing above the sensing unit 45 by the sensing unit 45 and outputs a flow rate signal corresponding to the detected flow rate.

センサチップ40は、裏面42がセンサ部23の溝部26側に向けられると共にセンシング部45が溝部26の開口側に露出するように溝部26の底面27に配置されている。センサチップ40は、接着剤60によって溝部26の底面27に固定されている。   The sensor chip 40 is disposed on the bottom surface 27 of the groove portion 26 so that the back surface 42 is directed to the groove portion 26 side of the sensor portion 23 and the sensing portion 45 is exposed to the opening side of the groove portion 26. The sensor chip 40 is fixed to the bottom surface 27 of the groove 26 by an adhesive 60.

封止材50は、リードフレーム30の中継部分とセンサチップ40とを接続するボンディングワイヤやその接合部分を保護する樹脂部材である。封止材50は、センサチップ40のメンブレン44が露出するように、センサチップ40の一部、リードフレーム30の中継部分、ボンディングワイヤ等を封止している。   The sealing material 50 is a bonding wire that connects the relay portion of the lead frame 30 and the sensor chip 40 and a resin member that protects the bonding portion. The sealing material 50 seals a part of the sensor chip 40, a relay portion of the lead frame 30, a bonding wire, and the like so that the membrane 44 of the sensor chip 40 is exposed.

図1に示されるように、封止材50は、中継部22からセンシング部45側に流れ出ないようにセンサチップ40の表面41に設けられたダム部51でせき止められている。封止材50として、例えばエポキシ系樹脂が採用される。以上が、流量センサ10の全体構成である。   As shown in FIG. 1, the sealing material 50 is blocked by a dam portion 51 provided on the surface 41 of the sensor chip 40 so as not to flow out from the relay portion 22 to the sensing portion 45 side. As the sealing material 50, for example, an epoxy resin is employed. The above is the overall configuration of the flow sensor 10.

次に、センサ支持体20のセンサ部23に対するセンサチップ40の具体的な設置構造について説明する。図3に示されるように、溝部26の底面27は、平行面27a及び傾斜面27bを有している。   Next, a specific installation structure of the sensor chip 40 with respect to the sensor unit 23 of the sensor support 20 will be described. As shown in FIG. 3, the bottom surface 27 of the groove 26 has a parallel surface 27a and an inclined surface 27b.

平行面27aは、流体流れ下流側に位置すると共に、センサ部23の一面25に平行な面である。一方、傾斜面27bは、平行面27aよりも流体流れ上流側に位置すると共に、平行面27aに接続されている。また、傾斜面27bは、流体流れ上流側が平行面27a側よりも溝部26の深さ方向に位置するように傾斜している。これら平行面27aと傾斜面27bとの繋ぎ目である鋭角部が平行面27aと傾斜面27bとの接続位置27cである。つまり、接続位置27cは直線状のマウント基準用鋭角部である。   The parallel surface 27 a is a surface that is located on the downstream side of the fluid flow and is parallel to the one surface 25 of the sensor unit 23. On the other hand, the inclined surface 27b is located on the upstream side of the fluid flow with respect to the parallel surface 27a and is connected to the parallel surface 27a. Further, the inclined surface 27b is inclined so that the upstream side of the fluid flow is located in the depth direction of the groove portion 26 relative to the parallel surface 27a side. An acute angle portion that is a joint between the parallel surface 27a and the inclined surface 27b is a connection position 27c between the parallel surface 27a and the inclined surface 27b. That is, the connection position 27c is a straight mount reference acute angle portion.

そして、センサチップ40は、流体流れ下流側の一部と接続位置27cとが位置合わせされた状態で傾斜面27bに固定されている。本実施形態では、センサチップ40の裏面42と流体流れ下流側の側面43とで構成された角部46が接続位置27cに沿うように傾斜面27bに固定されている。すなわち、接続位置27cは、溝部26のうちの流体流れ上流側とセンサチップ40のうちの流体流れ上流側との隙間70が基準範囲内となるように、溝部26に対してセンサチップ40の位置合わせをするための基準部として機能している。   The sensor chip 40 is fixed to the inclined surface 27b in a state where a part of the fluid flow downstream side and the connection position 27c are aligned. In the present embodiment, a corner 46 constituted by the back surface 42 of the sensor chip 40 and the side surface 43 on the downstream side of the fluid flow is fixed to the inclined surface 27b so as to follow the connection position 27c. That is, the connection position 27c is the position of the sensor chip 40 with respect to the groove 26 so that the gap 70 between the fluid flow upstream of the groove 26 and the fluid flow upstream of the sensor chip 40 is within the reference range. It functions as a reference part for matching.

また、センサチップ40は、当該センサチップ40の全体がセンサ支持体20の一面25に垂直な方向において傾斜面27bから一面25までの範囲内に位置するように傾斜面27bに固定されている。したがって、センサチップ40が傾斜面27bの傾斜角度で傾けられたとしてもセンサチップ40が一面25から突出しないように溝部26の深さが予め設定されている。   The sensor chip 40 is fixed to the inclined surface 27b so that the entire sensor chip 40 is located within the range from the inclined surface 27b to the one surface 25 in the direction perpendicular to the one surface 25 of the sensor support 20. Therefore, the depth of the groove 26 is set in advance so that the sensor chip 40 does not protrude from the one surface 25 even if the sensor chip 40 is inclined at the inclination angle of the inclined surface 27b.

本実施形態では、センサチップ40の表面41と流体流れ下流側の側面43との接続角部がセンサ部23の一面25と同じ位置になるように、センサチップ40が溝部26の傾斜面27bに配置されている。これにより、センサ部23の一面25に沿って流れる流体に含まれる異物がセンサチップ40のセンシング部45に付着すると共に堆積することを防止することができる。   In the present embodiment, the sensor chip 40 is placed on the inclined surface 27b of the groove portion 26 so that the connection corner between the surface 41 of the sensor chip 40 and the side surface 43 on the downstream side of the fluid flow is located at the same position as the one surface 25 of the sensor portion 23. Has been placed. Thereby, it is possible to prevent foreign substances included in the fluid flowing along the one surface 25 of the sensor unit 23 from adhering to the sensing unit 45 of the sensor chip 40 and accumulating.

なお、センサ部23の溝部26に対するセンサチップ40のマウントは次のように行えば良い。まず、リードフレーム30等が封止されたセンサ支持体20やセンサチップ40を用意する。そして、例えばカメラ撮影によってセンサ部23の溝部26の接続位置27c及びセンサチップ40の角部46を認識する。続いて、当該角部46が接続位置27cに沿うと共に、溝部26とセンサチップ40との流体流れ上流側の隙間70が基準範囲内となるように、センサチップ40を傾斜面27bに接着剤60で固定する。   In addition, what is necessary is just to perform the mounting of the sensor chip 40 with respect to the groove part 26 of the sensor part 23 as follows. First, the sensor support 20 and the sensor chip 40 in which the lead frame 30 and the like are sealed are prepared. And the connection position 27c of the groove part 26 of the sensor part 23 and the corner | angular part 46 of the sensor chip 40 are recognized by camera imaging | photography, for example. Subsequently, the sensor chip 40 is attached to the inclined surface 27b with the adhesive 60 so that the corner portion 46 follows the connection position 27c and the gap 70 on the upstream side of the fluid flow between the groove portion 26 and the sensor chip 40 is within the reference range. Secure with.

例えば、センサ部23の一面25に垂直な方向で接続位置27cとセンサチップ40の角部46とが一致させることで位置合わせを容易に行うことができる。一方、センサチップ40の角部46を接続位置27cに沿わせると共に、センサチップ40の角部46を流体流れ上流側に位置させることで、接着剤60の厚みが認識可能になり当該厚みのチェックを行うことができる。このようにして、センサチップ40を溝部26に固定することができる。   For example, alignment can be easily performed by causing the connection position 27 c and the corner 46 of the sensor chip 40 to coincide with each other in a direction perpendicular to the one surface 25 of the sensor unit 23. On the other hand, the corner portion 46 of the sensor chip 40 is aligned with the connection position 27c, and the corner portion 46 of the sensor chip 40 is positioned on the upstream side of the fluid flow, so that the thickness of the adhesive 60 can be recognized and the thickness check can be performed. It can be performed. In this way, the sensor chip 40 can be fixed to the groove portion 26.

続いて、流体の流量の検出方法について説明する。上記の流量センサ10は、メンブレン44の上方に流体が通過するように構成された図示しない筐体に固定される。そして、流量センサ10は、回路基板が外部からの指令に従ってセンサチップ40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ことができる。   Next, a method for detecting the fluid flow rate will be described. The flow sensor 10 is fixed to a housing (not shown) configured to allow fluid to pass above the membrane 44. The flow sensor 10 heats the circuit board by energizing the heater resistor of the sensor chip 40 in accordance with an external command. 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 and output to the outside. The external device that has acquired the flow signal can acquire fluid flow data based on the flow signal.

次に、上記の流量センサ10の構造による効果について説明する。本実施形態では、センサ部23の溝部26にセンサチップ40を設置するに際し、設置の目印となる接続位置27cを設けたことが特徴となっている。すなわち、センサチップ40が接続位置27cに合わせられて溝部26に固定されるので、溝部26とセンサチップ40との流体流れ上流側の隙間70が精度良く管理されている。   Next, the effect of the structure of the flow sensor 10 will be described. The present embodiment is characterized in that, when the sensor chip 40 is installed in the groove portion 26 of the sensor unit 23, a connection position 27c is provided as a mark for installation. That is, since the sensor chip 40 is aligned with the connection position 27c and fixed to the groove 26, the gap 70 on the upstream side of the fluid flow between the groove 26 and the sensor chip 40 is managed with high accuracy.

これにより、溝部26に対するセンサチップ40のマウント時の公差要因が小さくなるので、溝部26に対してセンサチップ40を流体流れ上流側のうちの所定位置に配置させることができる。したがって、溝部26のうちの流体流れ上流側とセンサチップ40のうちの流体流れ上流側との隙間70を小さくすることができる。また、溝部26とセンサチップ40との隙間70に流体が流れ込みにくくなるので、流体の渦に起因したセンサチップ40のセンシング部45の特性変曲の発生を防止することができる。   Thereby, since the tolerance factor at the time of mounting of the sensor chip 40 with respect to the groove part 26 becomes small, the sensor chip 40 can be arrange | positioned with respect to the groove part 26 in the predetermined position in the fluid flow upstream. Therefore, the gap 70 between the fluid flow upstream side of the groove 26 and the fluid flow upstream side of the sensor chip 40 can be reduced. In addition, since it is difficult for the fluid to flow into the gap 70 between the groove portion 26 and the sensor chip 40, it is possible to prevent the occurrence of characteristic inflection of the sensing portion 45 of the sensor chip 40 due to the fluid vortex.

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、接続位置27cが特許請求の範囲の「基準部」に対応する。   As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the connection position 27c corresponds to the “reference portion” 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4に示されるように、本実施形態では、センサチップ40は、当該センサチップ40の表面41側の一部がセンサ部23の一面25に垂直な方向において一面25から突出するように傾斜面27bに固定されている。すなわち、センサチップ40のうちの流体流れ下流側が溝部26から突出している。なお、図4は図1のIII−III断面に対応した図である。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the sensor chip 40 is inclined so that a part on the surface 41 side of the sensor chip 40 protrudes from the one surface 25 in a direction perpendicular to the one surface 25 of the sensor unit 23. 27b is fixed. That is, the fluid flow downstream side of the sensor chip 40 protrudes from the groove 26. FIG. 4 is a view corresponding to the III-III cross section of FIG.

これによると、センサチップ40のうちセンサ支持体20の一面25から突出した部分が壁として機能するので、流体が逆流したときにセンシング部45に異物が付着すると共に堆積することを防止することができる。特に、排気ガスを浄化するために排気ガスをもう一度インテークマニホールド内に戻すEGRシステムに流量センサ10が適用された場合、排ガスに含まれる異物がセンシング部45に付着することを防止することができる。   According to this, since the portion of the sensor chip 40 that protrudes from the one surface 25 of the sensor support 20 functions as a wall, it is possible to prevent foreign matter from adhering to and accumulating on the sensing unit 45 when the fluid flows backward. it can. In particular, when the flow sensor 10 is applied to an EGR system that returns the exhaust gas again into the intake manifold in order to purify the exhaust gas, foreign matter contained in the exhaust gas can be prevented from adhering to the sensing unit 45.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2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、溝部26は、センサ部23と中継部22との接続方向すなわちセンサ部23の延設方向の幅が二段階になっている。具体的には、溝部26は、底面27とセンサ部23の一面25とを繋ぐ壁面28から突出した突出部29を有している。突出部29は、溝部26の壁面28のうち流体流れ上流側の面の一部が流体流れ下流側に突出している。
(Third embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first and second embodiments will be described. As shown in FIG. 5, the groove portion 26 has two stages in the width in the connecting direction between the sensor portion 23 and the relay portion 22, that is, in the extending direction of the sensor portion 23. Specifically, the groove portion 26 has a protruding portion 29 that protrudes from a wall surface 28 that connects the bottom surface 27 and the one surface 25 of the sensor portion 23. As for the protrusion part 29, a part of surface of the fluid flow upstream among the wall surfaces 28 of the groove part 26 protrudes to the fluid flow downstream.

また、図6に示されるように、溝部26の底面27は、センサ部23の一面25に平行な面になっている。そして、センサチップ40は、当該センサチップ40のうちの流体流れ上流側の側面43が突出部29のうち最も流体流れ下流側の先端部29aに接触するように溝部26に固定されている。これにより、図7に示されるように、センサチップ40のうちメンブレン44側においては、溝部26のうちの流体流れ上流側とセンサチップ40のうちの流体流れ上流側との隙間70が基準範囲内となるように、センサチップ40が溝部26に固定されている。すなわち、突出部29の先端部29aは、溝部26に対してセンサチップ40の位置合わせをするための基準部として機能している。   Further, as shown in FIG. 6, the bottom surface 27 of the groove portion 26 is a surface parallel to the one surface 25 of the sensor portion 23. The sensor chip 40 is fixed to the groove portion 26 so that the side surface 43 of the sensor chip 40 on the upstream side of the fluid flow contacts the tip end portion 29 a of the protrusion portion 29 on the most downstream side of the fluid flow. Accordingly, as shown in FIG. 7, on the membrane 44 side of the sensor chip 40, the gap 70 between the fluid flow upstream side of the groove 26 and the fluid flow upstream side of the sensor chip 40 is within the reference range. Thus, the sensor chip 40 is fixed to the groove portion 26. That is, the tip end portion 29 a of the protruding portion 29 functions as a reference portion for aligning the sensor chip 40 with respect to the groove portion 26.

以上説明したように、溝部26におけるセンサチップ40の位置合わせのための手段を溝部26の壁面28に設けられた突出部29とすることもできる。突出部29はセンサ支持体20をモールド成形するための金型によって形成することができる。すなわち、突出部29の突出幅のみで溝部26とセンサチップ40との隙間70を制御することができる。   As described above, the means for aligning the sensor chip 40 in the groove 26 can be the protrusion 29 provided on the wall surface 28 of the groove 26. The protrusion 29 can be formed by a mold for molding the sensor support 20. That is, the gap 70 between the groove 26 and the sensor chip 40 can be controlled only by the protruding width of the protruding portion 29.

また、本実施形態では、センサチップ40の一部を突出部29の先端部29aに接触させれば良いので、第1実施形態のようにカメラ撮影による溝部26等の位置の認識が不要であり、溝部26に対するセンサチップ40のマウントが容易である。   Further, in the present embodiment, it is only necessary to bring a part of the sensor chip 40 into contact with the tip end portion 29a of the protruding portion 29. Therefore, it is not necessary to recognize the position of the groove portion 26 and the like by camera photographing as in the first embodiment. The sensor chip 40 can be easily mounted on the groove 26.

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、突出部29の先端部29aが特許請求の範囲の「基準部」に対応する。   As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the tip end portion 29a of the protrusion 29 corresponds to the “reference portion” of the claims.

(第4実施形態)
本実施形態では、第3実施形態と異なる部分について説明する。図8に示されるように、センサチップ40の裏面42と側面43とで構成された角部46、47が面取りされている。本実施形態では、流体流れ上流側の角部47と流体流れ下流側の角部46の両方が面取りされている。なお、図8は図5のVI−VI断面に対応した図である。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, parts different from the third embodiment will be described. As shown in FIG. 8, corner portions 46 and 47 formed by the back surface 42 and the side surface 43 of the sensor chip 40 are chamfered. In the present embodiment, both the corner 47 on the upstream side of the fluid flow and the corner 46 on the downstream side of the fluid flow are chamfered. 8 is a view corresponding to the VI-VI cross section of FIG.

一方、金型によるモールド成形では、溝部26の壁面28と底面27とで構成される角部27dがR形状に形成されている場合もある。このような場合でも、センサチップ40が当該R形状に接触しないように、すなわち溝部26の角部27dの影響を受けずに隙間70を小さくしつつセンサチップ40を溝部26に固定することができる。したがって、溝部26とセンサチップ40との隙間70と、溝部26の底面27とセンサチップ40の裏面42との隙間を広範囲で詰めることができる。   On the other hand, in molding by a mold, the corner portion 27d formed by the wall surface 28 and the bottom surface 27 of the groove portion 26 may be formed in an R shape. Even in such a case, the sensor chip 40 can be fixed to the groove part 26 while making the gap 70 small so that the sensor chip 40 does not contact the R shape, that is, without being affected by the corner part 27 d of the groove part 26. . Therefore, the gap 70 between the groove portion 26 and the sensor chip 40 and the gap between the bottom surface 27 of the groove portion 26 and the back surface 42 of the sensor chip 40 can be narrowed over a wide range.

また、センサチップ40の角部46、47が溝部26の角部27dに接触しないので、接着剤60をさらに薄くすることができる。このため、センサチップ40の裏面42と溝部26の底面27との間の隙間が小さくなるので、当該隙間に流体が流れ込みにくくなるようにすることができる。   Further, since the corner portions 46 and 47 of the sensor chip 40 do not contact the corner portion 27d of the groove portion 26, the adhesive 60 can be further thinned. For this reason, the gap between the back surface 42 of the sensor chip 40 and the bottom surface 27 of the groove 26 is reduced, so that it is difficult for fluid to flow into the gap.

(他の実施形態)
上記各実施形態で示された流量センサ10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、センサ支持体20は、回路部21、中継部22、及びセンサ部23で構成されていたがこれは構造の一例である。センサ支持体20は、一面25と溝部26を有していれば良い。
(Other embodiments)
The configuration of the flow sensor 10 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, although the sensor support body 20 was comprised with the circuit part 21, the relay part 22, and the sensor part 23, this is an example of a structure. The sensor support 20 should just have the one surface 25 and the groove part 26. FIG.

第4実施形態では、センサチップ40の裏面42と側面43とで構成された角部46、47の両方が面取りされていたが、少なくとも流体流れ上流側の角部47が面取りされていれば良い。   In the fourth embodiment, both the corners 46 and 47 formed by the back surface 42 and the side surface 43 of the sensor chip 40 are chamfered. However, it is sufficient that at least the corner 47 on the upstream side of the fluid flow is chamfered. .

20 センサ支持体
25 一面
26 溝部
27 底面
27c 接続位置(基準部)
40 センサチップ
41 表面
42 裏面
45 センシング部
70 隙間
20 sensor support 25 one side 26 groove 27 bottom 27c connection position (reference part)
40 sensor chip 41 front surface 42 back surface 45 sensing part 70 gap

Claims (6)

一面(25)と、この一面(25)の一部が凹んだ溝部(26)と、を有するセンサ支持体(20)と、
表面(41)及び当該表面(41)の反対側の裏面(42)を有する板状であり、前記表面(41)側に形成されたセンシング部(45)を有しており、前記裏面(42)側が前記溝部(26)の底面(27)に固定されていると共に、前記センシング部(45)の上方に流れる流体の流量を検出するセンサチップ(40)と、
を備え、
前記センサ支持体(20)は、前記溝部(26)のうちの流体流れ上流側と前記センサチップ(40)のうちの前記流体流れ上流側との隙間(70)が基準範囲内となるように、前記溝部(26)に対して前記センサチップ(40)の位置合わせをするための基準部(27c、29a)を有していることを特徴とする流量センサ。
A sensor support (20) having one surface (25) and a groove (26) in which a portion of the one surface (25) is recessed;
It has a plate shape having a front surface (41) and a back surface (42) opposite to the front surface (41), and has a sensing part (45) formed on the front surface (41) side. ) Side is fixed to the bottom surface (27) of the groove portion (26), and a sensor chip (40) for detecting the flow rate of the fluid flowing above the sensing portion (45);
With
The sensor support (20) has a gap (70) between the fluid flow upstream side of the groove (26) and the fluid flow upstream side of the sensor chip (40) within a reference range. The flow rate sensor has a reference part (27c, 29a) for aligning the sensor chip (40) with respect to the groove part (26).
前記溝部(26)の底面(27)は、
流体流れ下流側に位置すると共に、前記一面(25)に平行な平行面(27a)と、
前記平行面(27a)よりも前記流体流れ上流側に位置すると共に、前記平行面(27a)に接続されており、前記流体流れ上流側が前記平行面(27a)側よりも前記溝部(26)の深さ方向に位置するように傾斜した傾斜面(27b)と、
を有して構成され、
前記基準部は、前記平行面(27a)と前記傾斜面(27b)との接続位置(27c)であり、
前記センサチップ(40)は、前記流体流れ下流側の一部と前記接続位置(27c)とが位置合わせされた状態で前記傾斜面(27b)に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の流量センサ。
The bottom surface (27) of the groove (26)
A parallel surface (27a) located downstream of the fluid flow and parallel to the one surface (25);
The fluid flow upstream side of the parallel surface (27a) is connected to the parallel surface (27a), and the fluid flow upstream side of the groove (26) is more than the parallel surface (27a) side. An inclined surface (27b) inclined so as to be located in the depth direction;
Comprising
The reference portion is a connection position (27c) between the parallel surface (27a) and the inclined surface (27b),
The sensor chip (40) is fixed to the inclined surface (27b) in a state where a part of the fluid flow downstream side and the connection position (27c) are aligned. The flow sensor described in 1.
前記センサチップ(40)は、当該センサチップ(40)の全体が前記センサ支持体(20)の一面(25)に垂直な方向において前記傾斜面(27b)から前記一面(25)までの範囲内に位置するように前記傾斜面(27b)に固定されていることを特徴とする請求項2に記載の流量センサ。   The sensor chip (40) is within the range from the inclined surface (27b) to the one surface (25) in the direction perpendicular to the one surface (25) of the sensor support (20). The flow rate sensor according to claim 2, wherein the flow rate sensor is fixed to the inclined surface (27 b) so as to be located at a position. 前記センサチップ(40)は、当該センサチップ(40)の表面(41)側の一部が前記センサ支持体(20)の一面(25)に垂直な方向において前記一面(25)から突出するように前記傾斜面(27b)に固定されていることを特徴とする請求項2に記載の流量センサ。   The sensor chip (40) has a part on the surface (41) side of the sensor chip (40) protruding from the one surface (25) in a direction perpendicular to the one surface (25) of the sensor support (20). The flow sensor according to claim 2, wherein the flow sensor is fixed to the inclined surface (27b). 前記溝部(26)は、前記底面(27)と前記センサ支持体(20)の一面(25)とを繋ぐ壁面(28)を有すると共に、前記壁面(28)のうち前記流体流れ上流側の面の一部が流体流れ下流側に突出した突出部(29)を有し、
前記基準部は、前記突出部(29)のうち最も前記流体流れ下流側の先端部(29a)であり、
前記センサチップ(40)は、当該センサチップ(40)のうちの前記流体流れ上流側の一部が前記先端部(29a)に接触するように前記溝部(26)に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の流量センサ。
The groove (26) has a wall surface (28) connecting the bottom surface (27) and one surface (25) of the sensor support (20), and the surface of the wall surface (28) on the upstream side of the fluid flow. Has a protrusion (29) protruding partly downstream of the fluid flow,
The reference part is a tip part (29a) on the most downstream side of the fluid flow among the protrusions (29),
The sensor chip (40) is fixed to the groove part (26) so that a part of the sensor chip (40) on the upstream side of the fluid flow comes into contact with the tip part (29a). The flow sensor according to claim 1.
前記センサチップ(40)は、前記表面(41)と前記裏面(42)とを繋ぐ側面(43)を有し、
前記裏面(42)と前記側面(43)とで構成された角部(46、47)のうち前記流体流れ上流側の角部(47)が面取りされていることを特徴とする請求項5に記載の流量センサ。
The sensor chip (40) has a side surface (43) connecting the front surface (41) and the back surface (42),
6. The corner (47) upstream of the fluid flow among the corners (46, 47) formed by the back surface (42) and the side surface (43) is chamfered. The described flow sensor.
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