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热式流量计的制作方法

2022-09-08 01:34:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种热式流量计。


背景技术:

2.作为与测量被测量气体的流量的热式流量计相关的技术,例如有专利文献1中记载的技术。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本专利特开2019-7902号公报


技术实现要素:

发明要解决的问题
4.专利文献1中记载的热式流量计中,与流量检测部正对的板状构件的一部分或全部由导电性材料形成,该导电性材料对被测量气体中包含的带电的污染物进行除电。但是,在专利文献1中记载的热式流量计中,必须将主通路做成复杂的形状,在实现除电功能的低成本化方面存在改善的余地。
5.本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种可靠性高的热式流量计。解决问题的技术手段
6.为了解决上述课题,本发明的热式流量计的特征在于,具备:流量检测元件,其检测空气流量;以及电路基板,其以一部分与所述流量检测元件的检测面相对的方式配置,所述电路基板在与所述流量检测元件的所述检测面相对的面、并且设置在副通路内的位置的至少一部分上设置包含导电性物质和树脂作为构成要素的导电性树脂构件。发明的效果
7.根据本发明,能够提供可靠性高的热式流量计。上述以外的课题、构成及效果通过以下的实施方式的说明而明确。
附图说明
8.图1是表示使用本实施方式的热式流量计的电子燃料喷射方式的内燃机控制系统的构成的图。图2是本实施方式的热式流量计的主视图。图3是沿图2所示的a-a线将热式流量计切断的截面图。图4是从图2中将壳体拆除后的电路基板的主视图。图5是从图4中将芯片封装件等电路部件拆除后的电路基板的主视图。图6是沿图5所示的b-b线将电路基板切断的截面的示意图。图7是说明电路基板以及导电性涂膜的变形例1的图。图8是沿图7所示的c-c线将电路基板切断的截面的示意图。
图9是说明电路基板以及导电性涂膜的变形例2的图。图10是沿图9所示的d-d线将电路基板切断的截面的示意图。图11是说明电路基板以及导电性涂膜的变形例3的图。图12是沿图11所示的e-e线切断电路基板的截面的示意图。
具体实施方式
9.以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在各实施方式中赋予相同符号的构成,只要没有特别说明,则在各实施方式中具有同样的功能,因此省略其说明。另外,在必要的附图中,为了明确各部的位置的说明,记载了正交坐标轴。
10.如图1所示,搭载在车辆上的热式流量计20安装在作为内燃机10的吸气通路的主通路22上而被利用。如以下说明中所述,热式流量计20不仅解决了发明要解决的课题栏中记载的课题,起到了发明效果栏中记载的效果,而且充分考虑了上述各种课题,解决了作为产品所要求的各种课题,起到了各种效果。热式流量计20所解决的具体的课题、所起到的具体的效果在以下的说明中叙述。
11.图2是本实施方式的热式流量计20的主视图。在图2中,示出了从壳体100取下盖200的状态。图3是沿图2所示的a-a线将热式流量计20切断的截面图。图4是从图2中将壳体100拆除后的电路基板300的正视图。在以下的说明中,假定被测量气体2沿着图1所示的主通路22的中心轴22a流动。
12.热式流量计20从设置在主通路22的通路壁上的安装孔插入到主通路22的内部,在固定于主通路22上的状态下使用。热式流量计20具备配置在被测量气体2所流过的主通路22上的框体。热式流量计20的框体具有壳体100和安装在壳体100的正面的盖200。
13.壳体100例如将合成树脂材料进行注塑成型而形成。盖200例如由金属材料或合成树脂材料构成的板状构件形成。在本实施方式中,通过将铝合金或合成树脂材料进行注射成形而形成。盖200具有全面覆盖壳体100正面的大小。
14.壳体100具有用于将热式流量计20固定在主通路22上的凸缘111以及从凸缘111突出并且为了进行与外部设备的电连接而从主通路22向外部露出的连接器112。此外,壳体100具有测量部113,该测量部113为了测量流过主通路22的被测量气体2的物理量而以从凸缘111朝向主通路22的中心轴22a突出的方式延伸。
15.测量部113形成为从凸缘111笔直延伸的薄且长的形状。测量部113具有宽幅的正面121以及背面122、窄幅的一对侧面123、124和窄幅的下表面125。
16.正面121以及背面122是将测量部113的长边方向以及短边方向分别作为长边以及短边的矩形形状的面,是在构成测量部113的各面中面积大的主面。正面121以及背面122在热式流量计20安装在主通路22上的状态下,沿着主通路22的中心轴22a平行地配置。侧面123位于测量部113的短边方向的一侧,在热式流量计20安装在主通路22上的状态下,与主通路22的上游侧相对配置。侧面124位于测量部113的短边方向的另一侧,在热式流量计20安装在主通路22上的状态下,与主通路22的下游侧相对配置。下表面125是与正面121、背面122、侧面123及侧面124连接的面。下表面125位于远离凸缘111的测量部113的顶端部,在热式流量计20安装在主通路22上的状态下,沿着主通路22的中心轴22a平行地配置。热式流量
计20通过使与主通路22的上游侧及下游侧相对的侧面123和侧面124形成为窄幅的形状,能够相对于被测量气体2将流体阻力抑制为小的值。
17.在本实施方式中,安装在主通路22上的状态下的热式流量计20的姿势是与凸缘111接近的测量部113的基端部配置在上侧,远离凸缘111的测量部113的顶端部配置在下侧的姿势。但是,安装在主通路22上的状态下的热式流量计20的姿势不限于本实施方式,可以是各种姿势。例如,热式流量计20的姿势可以是以测量部113的基端部与顶端部成为相同高度的方式水平安装的姿势。
18.测量部113在侧面123上设置有副通路134、135的入口131,在侧面124上设置有第1出口132以及第2出口133。入口131和第1出口132及第2出口133设置在从凸缘111朝向主通路22的中心轴22a延伸的测量部113的顶端部。因此,测量部113能够将在远离主通路22的通路壁的内表面的接近中心轴22a的部分中流动的被测量气体2取入副通路134、135。由此,热式流量计20能够测定在接近中心轴22a的部分中流动的被测量气体2的流量,能够抑制由热等的影响引起的测量精度的降低。
19.在测量部113中设置有流量检测元件321、吸气温度传感器331、湿度传感器333。
20.流量检测元件321具有隔膜状(薄膜状)的检测面322,配置在副通路134、135的中途。流量检测元件321检测流过主通路22的被测量气体2的流量、即空气流量。吸气温度传感器331配置在温度检测通路141的中途,该温度检测通路141的一端在设置于侧面123的入口131附近开口,另一端在测量部113的正面121与背面122双方开口。吸气温度传感器331检测流过主通路22的被测量气体2的温度。湿度传感器333配置在测量部113的湿度测量室142中。湿度传感器333测量从在测量部113的背面122开口的窗部143取入到湿度测量室142的被测量气体2的湿度。
21.在测量部113中设置有用于形成副通路134、135的副通路槽151、152和用于收容电路基板300的电路室140。
22.电路室140和副通路槽151、152凹设于测量部113的正面121,成为通过将盖200安装在壳体100的正面而被覆盖的构造。电路室140设置在测量部113中接近侧面123的区域。副通路槽151、152设置在测量部113中比电路室140接近下表面125的区域和比电路室140接近侧面124的区域。
23.副通路槽151、152通过与覆盖测量部113的正面121的盖200协作而形成副通路134、135。副通路槽151、152具有第1副通路槽151和第2副通路槽152。
24.第1副通路槽151以在测量部113的侧面123上开口的入口131与在测量部113的侧面124上开口的第1出口132之间,沿着测量部113的短边方向延伸的方式形成。第1副通路槽151通过与盖200协作而形成第1副通路134。第1副通路134从入口131取入流过主通路22的被测量气体2,并使所取入的被测量气体2从第1出口132返回到主通路22。第1副通路134具有从入口131沿主通路22内的被测量气体2的流动方向延伸并连接到第1出口132的流路。
25.第2副通路槽152从第1副通路槽151的中途分支,朝向测量部113的基端部(朝向凸缘111)弯曲,在测量部113的长度方向上延伸。然后,第2副通路槽152在测量部113的基端部朝向侧面124弯曲,并且朝向测量部113的顶端部(朝向下表面125)折返而u形掉头,再次在测量部113的长度方向上延伸。而且,第2副通路槽152以在第1出口132的跟前朝向侧面124弯曲,并与在侧面124开口的第2出口133连续。第2出口133与主通路22的下游侧相对配置。
第2出口133具有比第1出口132稍大的开口面积,形成在比第1出口132与测量部113的基端部侧相邻的位置。
26.第2副通路槽152与盖200协作形成第2副通路135。第2副通路135使从第1副通路134分支而流入的被测量气体2通过,并从第2出口133返回到主通路22。第2副通路135具有沿着测量部113的长边方向往复的流路。即,第2副通路135具有在第1副通路134的中途分支并朝向测量部113的基端部(朝向凸缘111)延伸的去路部136和在测量部113的基端部折返而u形掉头并朝向测量部113的顶端部(朝向下表面125)延伸的返路部137。去路部136在第1副通路134的中途分支而朝向远离第1副通路134的方向延伸。返路部137在去路部136的端部折返而u形掉头,朝向接近第1副通路134的方向延伸。返路部137在比入口131靠主通路22的下游侧的位置具有与朝向主通路22的下游侧开口的第2出口133连接的流路。
27.第2副通路135在去路部136的中途配置有流量检测元件321。第2副通路135以沿测量部113的长度方向延伸而往复的方式形成有通路,因此能够确保更长的通路长度,在主通路22内产生脉动的情况下,能够减小对流量检测元件321的影响。流量检测元件321设置在芯片封装件310上,芯片封装件310安装在电路基板300上。芯片封装件310是支承流量检测元件321的支承体。
28.在本实施方式中,作为支承流量检测元件321的支承体,示出了以使至少流量检测元件321的检测面322(薄壁部)露出的方式用树脂密封的芯片封装件310的例子,但不限于此。芯片封装件310在将流量检测元件321进行树脂密封时能够一体地形成节流形状,因此能够降低流量检测元件321与节流形状的位置关系的偏差,具有提高流量的检测精度的优点。
29.电路基板300在其安装面300a上安装有芯片封装件310、吸气温度传感器331、湿度传感器333以及压力传感器335等电路部件。吸气温度传感器331、湿度传感器333以及压力传感器335不是必须的,可以根据需要选择各种安装的传感器。电路基板300在俯视时呈大致长方形状。如图2所示,电路基板300以电路基板300的长边方向从测量部113的基端部朝向顶端部延伸、电路基板300的短边方向从测量部113的侧面123朝向侧面124延伸的方式配置在测量部113内。
30.如图4所示,电路基板300具有配置在电路室140中的主体部301;配置在温度检测通路141中的第1突出部302;配置在湿度测量室142中的第2突出部303;以及配置在第2副通路135的去路部136中的第3突出部304。在主体部301上安装有压力传感器335和芯片封装件310,在第1突出部302的顶端部安装有吸气温度传感器331,在第2突出部303上安装有湿度传感器333。
31.第3突出部304以从电路室140向副通路槽151、152突出的方式设置。具体而言,第3突出部304以从配置在电路室140中的主体部301朝向第2副通路135的去路部136延伸的方式设置。第3突出部304具有与设置在芯片封装件310上的流量检测元件321的检测面322相对的相对部305。换言之,相对部305由电路基板300的第3突出部304构成。
32.如图3所示,芯片封装件310具有由树脂构件326模制流量检测元件321、lsi 324、引线框325而成的树脂封装件的构造。流量检测元件321和lsi 324安装在引线框325上。树脂构件326以流量检测元件321的呈隔膜状的检测面322露出的方式密封安装了流量检测元件321和lsi 324的引线框325。
33.芯片封装件310形成为具有规定的板厚的矩形的平板形状。芯片封装件310具有与盖200相对的正面310a和作为在芯片封装件310的厚度方向上与正面310a相反的面的背面310b。芯片封装件310的正面310a及背面310b是面积大的主面,是沿着电路基板300的安装面300a的面。
34.如图3和图4所示,芯片封装件310具有在电路室140中固定在电路基板300的主体部301上的固定部311和从固定部311朝向第2副通路135伸出的伸出部312。
35.在芯片封装件310的固定部311上设置有多个端子313。多个端子313从芯片封装件310的固定部311的宽度方向两端部沿着固定部311的宽度方向朝向相互背离的方向突出设置。各端子313的顶端在固定部311的厚度方向上弯曲,配置在比固定部311的背面310b突出的位置。芯片封装件310的固定部311通过使用焊接等将端子313的顶端与电路基板300的主体部301的安装面300a接合而固定在电路基板300的主体部301上。芯片封装件310的固定部311以固定部311的背面310b和电路基板300的主体部301的安装面300a在固定部311的厚度方向上形成间隙的方式固定。
36.芯片封装件310的伸出部312在第2副通路135的去路部136中与电路基板300的第3突出部304(相对部305)相对配置。在芯片封装件310的伸出部312上形成有从伸出部312的背面310b朝向正面310a凹陷的凹槽314。凹槽314在伸出部312的背面310b上形成为在伸出部312的整个宽度方向上延伸。在凹槽314延伸的方向的中间位置,露出配置流量检测元件321的检测面322。
37.芯片封装件310以凹槽314沿第2副通路135的去路部136延伸的方式配置。芯片封装件310以流量检测元件321的检测面322与作为电路基板300的一部分的第3突出部304(相对部305)相对的方式配置。芯片封装件310在伸出部312的凹槽314与电路基板300的第3突出部304(相对部305)之间形成有通路p。即,凹槽314通过与第3突出部304(相对部305)协作而形成通路p。通路p是被测量气体2流过的第2副通路135的去路部136的一部分。流过第2副通路135的被测量气体2通过通路p,并且流量检测元件321的检测面322露出。
38.流量检测元件321的检测面322具有一对温度传感器电阻和加热器,获取沿着通路p的方向上的被测量气体2的温度分布的变化。流量检测元件321基于由检测面322获取到的温度分布的变化,检测通过通路p的被测量气体2的流量。由此,热式流量计20能够测量作为从主通路22取入到副通路134、135的被测量气体2的吸入空气的流量,并将表示测量结果的信号输出到控制装置4。
39.作为被测量气体2的吸入空气有时包含灰尘、油分或碳等作为杂质。虽然灰尘等杂质的大部分被空气滤清器21除去,但有时由微粒子构成的杂质微量地通过空气滤清器21而被取入到副通路134、135。已知由微粒构成的杂质通过相互碰撞而产生电荷的移动,例如正极带电。
40.如果包含带电的杂质的被测量气体2长期被取入副通路134、135,则带电的杂质有时堆积在设置于副通路134、135的流量检测元件321的检测面322上。当杂质堆积在检测面322上时,流量检测元件321不能恰当地检测被测量气体2的温度分布,有可能不能恰当地检测被测量气体2的流量。因此,重要的是使带电的杂质不堆积在检测面322上。
41.作为减少带电的杂质向检测面322的堆积的方法之一,可以考虑在热式流量计20上附加电中和被测量气体2中包含的带电的杂质而减少杂质向检测面322的堆积的除电功
能。该除电功能是使形成检测面322露出的通路p的电路基板300的相对部305的电位成为能够对带电的杂质进行除电的电位的功能。该除电功能只要电路基板300的相对部305具有导电性即可,但更优选具有规定的电位。这是因为由于在带电的杂质与实现除电功能的相对部305之间产生的库仑力,带电的杂质容易与相对部305接触,促进带电的杂质的中和。作为规定的电位,可以举出电源电位或接地电位等。
42.该除电功能例如可以通过在电路基板300的相对部305上使具有电路基板300的接地电位的布线图案在电路基板300的安装面300a上露出来实现。电路基板300的布线图案通常由铜箔等容易腐蚀的金属箔形成,因此从防止腐蚀的观点出发,实施电镀。
43.由于热式流量计20是车辆等要求高可靠性的产品,所以需要对在电路基板300的安装面300a上露出的布线图案实施多层电镀。例如,在电路基板300的安装面300a上露出的布线图案为铜箔的情况下,在该布线图案上实施无电解ni镀敷,在无电解ni镀敷上实施无电解pd镀敷后,实施无电解au置换镀敷。对在电路基板300的表面上露出的布线图案实施这样的多层电镀,会成为热式流量计20的成本大幅增加的主要原因。
44.另外,在电路基板300的安装面300a上露出的布线图案通常从沿着电路基板300的安装面300a的方向被阻焊剂等绝缘膜包围。因此,即使对在电路基板300的安装面300a上露出的布线图案实施电镀,电镀也仅覆盖该布线图案的上表面,难以完全覆盖与阻焊剂等绝缘膜相邻的该布线图案的侧面。特别是在实施无电解ni镀敷的情况下,无电解ni镀敷从该布线图案的侧面露出的可能性高,无电解ni镀敷发生腐蚀。如果无电解ni镀敷发生腐蚀,则电路基板300的布线图案也容易腐蚀,所以电路基板300的相对部305的电位不能恰当地稳定,有可能对杂质的除电功能带来影响。由此,在热式流量计20中,带电的杂质有可能容易堆积在检测面322上。结果,在热式流量计20中,有可能无法长期恰当地检测被测量气体2的流量。
45.在本实施方式的热式流量计20中,通过用下述的导电性涂膜400密封作为在电路基板300的安装面300a上露出的布线图案的下述的第2导体部309,即使低成本也能够可靠地实现杂质的除电功能,实现长寿命化。
46.图5是从图4中将芯片封装件310等电路部件拆除后的电路基板300的主视图。图6是沿图5所示的b-b线将电路基板300切断的截面的示意图。
47.如图6所示,电路基板300具有层叠了绝缘部306、307和导体部308、309的多层构造。
48.绝缘部306、307包含作为电路基板300的内部的层而设置、由玻璃环氧基板或纸苯酚基板等绝缘基板构成的第1绝缘部306和作为电路基板300的最外层而设置、由阻焊剂等绝缘膜构成的第2绝缘部307。第1绝缘部306夹持作为电路基板300的内部的层而设置的导体部308、309。第2绝缘部307从沿着电路基板300的安装面300a的方向包围作为电路基板300的最外层而设置的导体部308、309。
49.导体部308、309是由铜箔等金属箔形成的布线图案。导体部308、309包含具有电路基板300的接地电位以外的电位的第1导体部308和具有接地电位的第2导体部309。电路基板300的接地电位可以是能够对被测量气体2中包含的带电的杂质进行除电的电位。在带电的杂质的电位为正极的情况下,电路基板300的接地电位也可以是负极。
50.第1导体部308包含图6所示的作为电路基板300的内部的层而设置的布线图案和
图5所示的作为电路基板300的最外层而设置的布线图案。作为电路基板300的最外层而形成的布线图案例如是接合有芯片封装件310的端子313的金属焊盘等的布线图案。第1导体部308连续地设置在电路基板300的主体部301、第1突出部302、第2突出部303以及第3突出部304上。
51.第2导体部309是与电路基板300的接地的布线图案导通的布线图案。即,第2导体部309具有电路基板300的接地电位。第2导体部309作为电路基板300的最外层而设置。第2导体部309是从电路基板300的绝缘部306、307向电路基板300的安装面300a露出的部分。第2导体部309设置在与流量检测元件321的检测面322相对的电路基板300的相对部305(第3突出部304)上。
52.如图5所示,第2导体部309形成为沿着电路基板300的安装表面300a的矩形形状。第2导体部309形成为沿着第2副通路135的去路部136延伸的方向和第2副通路135的去路部136的宽度方向扩展。即,第2导体部309形成为沿着由芯片封装件310的凹槽314形成的通路p延伸的方向和通路p的宽度方向扩展。
53.第2导体部309以隔着导电性涂膜400面向作为被测量气体2所流过的第2副通路135的去路部136的一部分的通路p的内部的方式设置。第2导体部309以在电路基板300的相对部305中从电路基板300侧堵塞通路p的内部的方式设置。第2导体部309以相对于通路p从宽度方向上横跨的方式设置。第2导体部309以超过通路p的宽度,并延伸到比伸出部312的通路p更靠近电路室140侧的部分312a的方式设置。换句话说,第2导体部309以沿着第2副通路135的宽度的长度w1,即沿着通路p的宽度的长度w1比通路p的宽度w3、第2副通路135的去路部136的宽度w4长的方式设置。然而,第2导体部309的沿着通路p的宽度的长度w1优选为设置在通路p的流量检测元件321的检测面322的宽度w2以上,但没有特别限定。
54.导电性涂膜400是包含导电性物质和树脂作为构成要素的导电性树脂构件的一例,涂布在电路基板300上并形成为膜状。作为导电性涂膜400的构成要素的导电性物质例如可以是碳、银、铜或铝等金属,或者氧化锡、锡掺杂氧化铟(ito)或锑掺杂氧化锡(ato)等金属氧化物。作为导电性涂膜400的构成要素的树脂例如可以是环氧树脂、酚醛树脂、氟树脂或聚酯树脂等对电路基板300具有粘接性的树脂。从提高耐腐蚀性的观点出发,作为导电性涂膜400的构成要素的导电性物质优选为碳,从提高耐药品性及耐热性的观点出发,作为导电性涂膜400的构成要素的树脂优选为环氧树脂或酚醛树脂。进一步地,从提高耐热性的观点出发,更优选作为导电性涂膜400的构成要素的树脂为环氧树脂。
55.导电性涂膜400通过印刷或喷涂涂布在电路基板300上,并通过恒温槽等进行干燥和固化,就能够简单地粘接在电路基板300上。导电性涂膜400相对于电路基板300的粘接工序比实施电镀时简便,制造成本低。导电性涂膜400的材料成本低于电镀。
56.如图5所示,导电性涂膜400设置在与流量检测元件321的检测面322相对的电路基板300的相对部305上。导电性涂膜400密封设置在检测面322的相对部305上的第2导体部309。即,导电性涂膜400密封设置在构成相对部305的第3突出部304上的第2导体部309。具体而言,如图6所示,导电性涂膜400无间隙地覆盖与第2导体部309的检测面322相对的上表面309a和与第2导体部309的上表面309a连接的侧面309b。由此,导电性涂膜400能够密封作为在电路基板300的安装面300a上露出的布线图案的第2导体部309。导电性涂膜400与具有电路基板300的接地电位的第2导体部309接触,具有与第2导体部309相同的接地电位。
57.导电性涂膜400在电路基板300的相对部305中,以面向作为被测量气体2所流过的第2副通路135的去路部136的一部分的通路p的内部的方式设置。导电性涂膜400密封以从电路基板300侧堵塞通路p的内部的方式设置的第2导体部309。导电性涂膜400密封以相对于通路p从宽度方向横跨的方式设置的第2导体部309。导电性涂膜400密封以超过通路p的宽度,并延伸到比伸出部312的通路p更靠近电路室140的部分312a的方式设置的第2导体部309。换句话说,导电性涂膜400以沿着第2副通路135的宽度的长度w,即沿着通路p的宽度的长度w比沿着第2导体部309的通路p的宽度的长度w1长的方式配置。优选地,导电性涂膜400以沿着通路p的宽度的长度w比通路p的宽度w3、第2副通路135的去路部136的宽度w4长的方式设置。
58.导电性涂膜400从沿着电路基板300的安装面300a的方向与包围第2导体部309的第2绝缘部307接触,密封第2导体部309。具体而言,导电性涂膜400在沿着电路基板300的安装面300a的方向上,接触与第2导体部309相邻的第2绝缘部307的与检测面322相对的上表面307a和与第2绝缘部307的上表面307a连接的侧面307b中的至少一个,密封第2导体部309。
59.在本实施方式的热式流量计20中,流量检测元件321的检测面322和电路基板300的一部分相对配置,在与电路基板300的检测面322相对的面、并且设置在第2副通路135内的相对部305的至少一部分上设置有导电性构件。热式流量计20通过耐腐蚀性比电镀高的导电性树脂构件在电路基板300上实现除电功能,所以即使廉价也能够实现长寿命化,能够确保流量检测精度的可靠性。
60.在热式流量计20中,实现除电功能的导电性树脂构件优选为涂布在电路基板300上而形成为膜状的导电性涂膜400。由此,在热式流量计20中,能够以简便的工序实现除电功能,因此能够进一步实现低成本化。
61.另外,在热式流量计20中,将支承流量检测元件321的支承体作为芯片封装件310安装在电路基板300上,将流量检测元件321的检测面322和电路基板300相对配置,由此构成作为流量检测通路的通路p。由此,在热式流量计20中,由于能够从作为流量检测通路的通路p的安装偏差的主要原因中消除壳体100、盖200、电路基板300的影响,能够提高流量检测精度的可靠性。
62.另外,在热式流量计20中,当作为设置在电路基板300上的导电性树脂构件的导电性涂膜400为规定电位时,即使包含带电的杂质的被测量气体2流到流量检测元件321,也能够利用库仑力将带电的杂质吸引到导电性涂膜400,能够远离流量检测元件321。此外,在热式流量计20中,导电性涂膜400能够在吸引带电的杂质后除电,因此能够进一步抑制杂质堆积在流量检测元件321的检测面322上。
63.导电性涂膜400以与电路基板300的布线的露出部分(第2导体部309)重叠的方式设置,由此能够使导电性涂膜400成为规定电位。规定电位可以考虑接地电位、电源电位。由于通过了空气滤清器21的杂质大多带 (正极)电,所以更优选将导电性涂膜400所覆盖的第2导体部309作为接地布线,将导电性涂膜400作为接地电位。另外,通过导电性涂膜400与第2导体部309重叠,还具有能够以简便的构成形成除电功能的优点。在想要在盖200等未设置信号线的构件上形成除电功能的情况下,为了与规定电位连接,需要用于连接电路基板300和盖200的复杂的机构,与此相对,通过在电路基板300的一部分上以覆盖规定电位的布线
的方式涂敷导电性树脂构件而形成膜,能够简便地实现具有规定电位的除电功能。
64.进一步地,在热式流量计20中,与电路基板300的流量检测元件321相对的相对部305由向第2副通路135突出的第3突出部304构成。而且,在热式流量计20中,优选第2导体部309设置在第3突出部304上,导电性涂膜400密封设置在第3突出部304上的第2导体部309。
65.通过上述的构成,在热式流量计20中,成为能够对带电的杂质进行除电的电位的供给源的第2导体部309以隔着导电性涂膜400面向被测量气体2所流过的第2副通路135的内部的方式设置。在热式流量计20中,面向被测量气体2所流过的第2副通路135的内部的导电性涂膜400与第2导体部309的距离极近,从第2导体部309供给到导电性涂膜400的电荷能够在导电性涂膜400的整个面上立即扩散。在热式流量计20中,能够使面向第2副通路135的内部的导电性涂膜400的电位与第2导体部309立即成为相同电位,因此能够使杂质的除电功能立即发挥作用。其结果是,在热式流量计20中,能够进一步抑制杂质向检测面322的堆积。
66.进一步地,在热式流量计20中,第2导体部309的沿着第2副通路135的宽度的长度w1为第2副通路135的宽度w4以上,导电性涂膜400的沿着第2副通路135的宽度的长度w比第2导体部309的长度w1长。即,在热式流量计20中,优选导电性涂膜400的长度w和第2导体部309的长度w1均为第2副通路135的宽度w4以上。
67.通过上述的构成,在热式流量计20中,能够使面向被测量气体2所流过的第2副通路135的内部的导电性涂膜400的电位容易均匀地分布在第2副通路135的整个宽度方向上。在热式流量计20中,能够抑制在第2副通路135的宽度方向上杂质的除电功能产生偏差。另外,在热式流量计20中,由于能够平滑地保持面向第2副通路135的内部的导电性涂膜400的表面,因此能够使被测量气体2稳定地流动,因此能够高精度地检测出被测量气体2的流量。在热式流量计20中,减少杂质向检测面322的堆积,不仅能够长期恰当地检测被测量气体2的流量,而且能够提高流量的检测精度。因此,热式流量计20即使在低成本下也能够实现长寿命化,并且能够提高检测精度。
68.此外,在热式流量计20中,优选导电性涂膜400从沿着电路基板300的安装面300a的方向与包围第2导体部309的第2绝缘部307接触,密封第2导体部309。
69.通过上述的构成,在热式流量计20中,导电性涂膜400能够可靠地密封第2导体部309,并且能够提高导电性涂膜400与电路基板300的密合性,因此能够使杂质的除电功能进一步长寿命化。在热式流量计20中,能够进一步减少杂质向检测面322的堆积,能够更长期地恰当检测被测量气体2的流量。由此,热式流量计20即使是低成本也能够进一步实现长寿命化。
70.此外,在热式流量计20中,优选作为导电性涂膜400的构成要素的导电性物质为耐腐蚀性高的碳,作为导电性涂膜400的构成要素的树脂为耐药品性及耐热性高的环氧树脂或酚醛树脂。
71.通过上述的构成,在热式流量计20中,能够提高导电性涂膜400的耐腐蚀性、耐药品性及耐热性,因此能够使杂质的除电功能进一步长寿命化。在热式流量计20中,能够进一步减少杂质向检测面322的堆积,能够更长期地恰当检测被测量气体2的流量。由此,热式流量计20即使是低成本也能够进一步实现长寿命化。
72.[电路基板以及导电性涂膜的变性例]
图7是说明电路基板300和导电性涂膜400的变形例1的图。图7对应于图5。图8是沿图7所示的c-c线将电路基板300切断的截面的示意图。图8对应于图6。
[0073]
在图5及图6所示的电路基板300中,第2导体部309以隔着导电性涂膜400面向作为被测量气体2所流过的第2副通路135的去路部136的一部分的通路p的内部的方式设置。与此相对,在图7和图8所示的电路基板300中,第2导体部309也可以不以隔着导电性涂膜400面向作为第2副通路135的去路部136的一部分的通路p的内部的方式设置。图7及图8所示的导电性涂膜400与图5及图6所示的导电性涂膜400同样地,以面向作为第2副通路135的去路部136的一部分的通路p的内部的方式设置。
[0074]
在图7及图8所示的变形例1的热式流量计20中,即使第2导体部309不隔着导电性涂膜400面向通路p的内部,由于导电性涂膜400面向通路p的内部,所以即使低成本也能够可靠地实现杂质的除电功能。
[0075]
另外,在图5和图6所示的电路基板300中,第2导体部309的尺寸比导电性涂膜400的尺寸稍小,两者的尺寸没有大的差别。与此相对,在图7和图8所示的电路基板300中,第2导体部309的尺寸也可以显著小于导电性涂膜400的尺寸。例如,在图5和图6所示的电路基板300中,第2导体部309的长度w1为第2副通路135的宽度w4以上,而在图7和图8所示的电路基板300中,第2导体部309的长度w1可以小于第2副通路135的宽度w4。在图7及图8所示的导电性涂膜400中,与图5及图6所示的导电性涂膜400同样地,沿着第2副通路135的宽度的长度w为第2副通路135的宽度w4以上。
[0076]
图7及图8所示的变形例1的热式流量计20的第2导体部309的尺寸相对于导电性涂膜400的尺寸显著小,因此导电性涂膜400能够可靠地密封第2导体部309,并且能够提高与电路基板300的密合性。进一步地,图7及图8所示的变形例1的热式流量计20能够减少由铜箔等比较昂贵的材料形成的第2导体部309的量,因此能够降低材料成本。因此,图7及图8所示的变形例1的热式流量计20能够进一步降低成本,并且使杂质的除电功能进一步长寿命化。因此,在图7及图8所示的变形例1的热式流量计20中,能够进一步降低成本,并且即使低成本也能够进一步实现长寿命化。
[0077]
图9是说明电路基板300和导电性涂膜400的变形例2的图。图9对应于图7。图10是沿图9所示的d-d线将电路基板300切断的截面的示意图。图10对应于图8。
[0078]
在图7及图8所示的电路基板300中,第2导体部309由相对于导电性涂膜400的尺寸显著小的铜箔等金属箔形成。与此相对,在图9和图10所示的电路基板300中,第2导体部309也可以由通孔形成。由通孔形成的第2导体部309与作为电路基板300的内部的层而设置的接地的布线图案309’导通。
[0079]
图9及图10所示的变形例2的热式流量计20与图7及图8所示的变形例1的热式流量计20同样地,能够降低成本并且使杂质的除电功能长寿命化。因此,在图9及图10所示的变形例2的热式流量计20中,即使低成本也能够实现长寿命化。
[0080]
图11是说明电路基板300以及导电性涂膜400的变形例3的图。图11对应于图7。图12是沿图11所示的e-e线将电路基板300切断的截面的示意图。图12对应于图8。
[0081]
在图7及图8所示的电路基板300中,第2导体部309设置在电路基板300的第3突出部304上。图7和图8所示的导电性涂膜400密封设置在第3突出部304上的第2导体部309。与此相对,在图11和图12所示的电路基板300中,第2导体部309也可以设置在电路基板300的
主体部301上。图11和图12所示的导电性涂膜400也可以从电路基板300的第3突出部304设置到主体部301,密封设置在主体部301上的第2导体部309。
[0082]
在图11及图12所示的变形例3的热式流量计20中,由于第2导体部309设置在远离通路p的主体部301上,所以第2导体部309的热难以传递到流过通路p的被测量气体2。在图11及图12所示的变形例3的热式流量计20中,在检测面322上获取到的被测量气体2的温度分布难以受到第2导体部309的热的影响,因此能够更正确地检测被测量气体2的流量。因此,在图11及图12所示的变形例3的热式流量计20中,即使低成本也能够实现长寿命化,并且能够提高检测准确度。
[0083]
在上述实施方式中,以第2导体部309具有电路基板300的接地电位的情况为例进行了说明,但第2导体部309只要具有能够对带电的杂质进行除电的电位即可,也可以具有电路基板300的接地电位以外的电位。在这种情况下,第2导体部309只要是从电路基板300的绝缘部306、307向安装面300a露出的布线图案等导体部即可,与具有电路基板300的接地电位的布线图案绝缘。
[0084]
[其他]另外,本发明不限于上述实施方式,还包含各种变形例。例如,上述实施方式是为了容易理解地说明本发明而进行的详细说明,并不一定限定于具备所说明的全部构成的。此外,能够将某个实施方式的构成的一部分置换为其他实施方式的构成,此外也能够将其他实施方式的构成加入到某个实施方式的构成中。另外,对于各实施方式的构成的一部分,可以进行其他构成的追加、删除、置换。
[0085]
另外,上述的各构成、功能、处理部、处理单元等也可以通过例如由集成电路设计它们的一部分或全部等由硬件来实现。另外,上述的各构成、功能等也可以通过处理器解释并执行实现各自的功能的程序而由软件来实现。实现各功能的程序、磁带、文件等信息可以放置在存储器、硬盘、ssd(solid state drive)等记录装置、或者ic卡、sd卡、dvd等记录介质中。
[0086]
另外,控制线、信息线表示在说明上被认为是必要的,在产品上不一定表示全部的控制线、信息线。实际上,可以认为几乎所有的构成都相互连接。符号说明
[0087]2…
被测量气体、20

热式流量计、22

主通路、135

第2副通路、140

电路室、300

电路基板、301

主体部、304

第3突出部、305

相对部、307

第2绝缘部、309

第2导体部、310

芯片封装件、321

流量检测元件、322

检测面、400

导电性涂膜。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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