热动式流量传感器及其制造方法技术

在一种热动式流量传感器中，模制材料（５０）被成型以一体地覆盖预定范围，以使流量检测芯片的一部分暴露于测量流体，其中该预定范围包括电路芯片（２０）、流量检测芯片（１０）和电路芯片（２０）与连接线（６０）的连接部分、和以及电路芯片和导线部分（３０）与连接线（６１）的连接部分。流量检测芯片位于支承元件的槽部（４１）中，以与槽部形成一个间隙（４２）并在检测芯片（１０）的薄壁部分（１２）中形成腔部。该腔部通过包括间隙（４２）的连通部分而与外部相通，且间隙（４２）至少在位于预定范围内的部分处被填料（４４）堵塞。因此，填料（４４）可防止模制材料在模制成型时进入间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热动式流量传感器以及制造该热动式流量传感器的方法。
技术介绍
例如，在JP-B2-3328547所公开的热动式流量传感器中，利用加热器产生的热被流经加热器附近的流体获取，来测量流体的流量。在JP-B2-3328547中公开的热动式流量传感器，包括流量检测芯片、电路芯片、导线和支承元件。流量检测芯片具有流量检测部分，该部分包括形成在半导体基体的薄壁部分中的加热器(热产生电阻)。电路芯片具有通过连接线而与流量检测部分电连接的电路部分，并且处理流量检测部分的输出信号。导线通过连接线而与电路部分进行电连接，且支承元件至少用于安装流量检测芯片。在流量检测芯片安装在支承元件上的安装状态下，包括连接线与流量检测部分和电路部分的每个连接部分、连接线与电路部分和导线的每个连接部分、以及电路芯片在内的预定范围，一体地覆盖有模制材料，以使包括加热器在内的流量检测部分的一部分暴露于测量流体(例如空气)。支承元件具有一个端面和两个侧面，这两个侧面从底表面部分处(其中流量检测芯片布置在其上)沿垂直方向弯曲。流量检测芯片由该端面和该两个侧面进行定位，且布置在支承元件上，从而封闭流量检测芯片的基体的薄膜部分的靠下部分的腔部。因此，流量检测芯片的薄壁部分的靠下部分的腔部会被支承元件堵塞，且不会直接暴露于被测量流体。从而，当腔部的周边部分固定(例如粘结)在支承元件上以包围基体的腔部时，密封在腔部中的流体(空气)的温度很难随着热动式流量传感器周围的温度变化而变化，从而产生测量误差。此外，如果流量检测芯片被部分地固定在支承元件上，则腔部可通过流量检测芯片和支承元件之间的间隙而与外部相通。然而，在支承元件的每个侧面(和一个端面)和流量检测芯片的侧面之间具有预定间隙，其中所述支承元件的侧面(和一个端面)用于定位流量检测芯片。因此，在一体成型时，模制材料会进入这个间隙。在这种情况下，取决于流量检测芯片的布置差异和支承元件的两个侧面(和一个端面)的结构差异，模制材料可进入腔部。从而，腔部会被模制材料堵塞，并产生测量误差。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种，其可减少由于紊流而产生的噪音以及降低检测误差。根据本专利技术的一个方面，热动式流量传感器包括流量检测芯片，其包括具有薄壁部分的基体和具有位于薄壁部分中的加热器的流量检测部分；电路芯片，其通过第一连接线而与流量检测部分电连接，并且具有用于控制流量检测部分的输入和输出的电路部分；导线部分，其通过第二连接线而与电路部分电连接；支承元件，其具有槽部，其中流量检测芯片连接在该槽部中；以及模制材料。该模制材料通过模制成型而形成，以一体地覆盖预定范围，以使包括加热器在内的流量检测部分的一部分暴露于测量流体，其中该预定范围包括电路芯片、流量检测部分和电路部分与第一连接线之间的连接部分、以及电路部分和导线部分与第二连接线之间的连接部分。流量检测芯片位于支承元件的槽部中，以使得其与槽部形成一个间隙以及在薄壁部分中形成腔部；该腔部通过连通部分而与薄壁部分的外侧相通，其中该连通部分包括间隙。此外，所述间隙至少在位于上述预定范围内的一部分处被填料所堵塞，且该填料防止模制材料在模制成型时进入间隙。因此，被定位且布置在支承元件的槽部中的流量检测芯片的腔部不直接暴露于测量流体。因此，与没有布置支承元件的结构相比，可减少由于紊流产生的噪音。另外，基体的薄壁部分内的腔部没有完全地被支承元件堵塞，且可通过形成在支承元件中的连通部分而与流量检测芯片的外部相通。然而，在本专利技术中，间隙在位于预定范围内的至少一部分处被填料堵塞，且填料防止模制材料在模制成型时进入间隙。因此，可防止模制材料进入腔部以及腔部被堵塞。当被布置在槽部的流量检测芯片的表面与支承元件的表面大致在同一平面上时，可进一步减少由于流体(空气)的紊流而产生的噪音。例如，填料是粘结剂。在这种情况下，流量检测芯片可牢固地固定在支承元件上。此外，支承元件和导线部分可由同一材料制成。在这种情况下，可简化流量检测传感器的结构。而且，半导体基体可用作该基体。连通部分还包括连通槽，其位于支承元件中以与间隙相通。此外，连通槽被设置成与流量检测芯片的侧壁和与该侧壁相对的槽部之间的间隙相通。因此，可防止大量测量流体(例如空气)进入腔部，并有效地降低由于测量流体的流动而产生的噪音。此外，槽部的一部分可用作积蓄部分，其中填料就设置在该积蓄部分中。支承元件可由第一支承部分和第二支承部分构成，其中第一支承部分具有通孔，流量检测芯片就布置在该通孔中，第二支承部分用于支承第一支承部分。在这种情况下，第二支承部分具有充当连通部分的连通槽，且连通槽与位于第一支承部分的外侧面和第二支承部分的侧面之间的间隙相通，其中所述第二支承部分的侧面与第一支承部分的外侧面相对。根据本专利技术的另一方面，一种制造热动式流量传感器的方法包括将流量检测芯片布置在支承元件的槽部中，以与该槽部一起形成间隙，其中该流量检测芯片包括基体和流量检测部分，该基体具有薄壁部分，且该流量检测部分具有位于薄壁部分内的腔部中的加热器；使用连接线将流量检测芯片与电路芯片和导线部分进行电连接；将填料注入间隙中，以堵塞间隙的至少一部分；以及一体地成型模制材料，以一体地覆盖预定范围，从而将包括加热器在内的流量检测部分的一部分暴露于测量流体，其中该预定范围包括电路芯片和连接线的连接部分。此外，所述间隙至少在位于预定范围内的区域中被堵塞，从而可防止在一体成型时模制材料进入该间隙。因此，该方法可防止模制材料进入位于薄壁部分内的腔部。可以在上述布置步骤之前或上述布置步骤之后进行电连接。此外，通过将具有通孔的第一支承部分布置在第二支承部分上来形成支承元件，从而使用通孔和第二支承部分的表面来形成所述槽部。在这种情况下，可在流量检测芯片固定在第一支承部分之后将第一支承部分安装在第二支承部分上。例如，可使用填料将流量检测芯片固定在第一支承部分上。附图说明从下面参考附图的优选实施例的详细说明，可以很明显地看出本专利技术的上述和其他目的、特征和优点，其中图1A是表示根据本专利技术第一优选实施例的热动式流量传感器的示意平面图，图1B是沿图1A中的线IB-IB的横截面图；图2是表示图1A所示热动式流量传感器的流量检测芯片的平面图；图3A到3C分别是表示根据第一实施例的热动式流量传感器的制造方法中的电连接过程、填料注入过程和树脂成型过程的示意截面图；图4A是表示根据本专利技术第二优选实施例的热动式流量传感器的示意平面图，图4B是沿图4A中的线IVB-IVB的横截面图；以及图5A到5C分别是表示根据第二实施例的热动式流量传感器的制造方法中的填料注入过程、成型过程和槽形成过程的示意截面图。具体实施例方式(第一实施例) 如图1A和1B所示，该实施例的热动式流量传感器100由流量检测芯片10、电路芯片20、导线30、支承元件40和模制材料50构成，其中流量检测芯片10部分地暴露于测量流体(在该实施例中例如是空气)并检测其流量，电路芯片20用于控制流量检测芯片10的输入和输出，导线30与电路芯片20电连接且与外部相连，支承元件40至少用于安装流量检测芯片10。例如使用树脂材料来成型模制材料50，用于一体地覆盖流量检测芯片10的一部分、电路芯片20以及导线30的一部分。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热动式流量传感器，包括：流量检测芯片（１０），其包括具有薄壁部分（１２）的基体和具有位于薄壁部分中的加热器（１３）的流量检测部分；电路芯片（２０），其通过第一连接线（６０）而与流量检测部分电连接，并且具有用于控制流量检测部分的输入和输出的电路部分；导线部分（３０），其通过第二连接线（６１）而与电路部分电连接；支承元件（４０），其具有槽部（４１），其中流量检测芯片连接在该槽部中；以及模制材料（５０），其通过模制成型而形成，以一体地覆盖预定范围，以使包括加热器在内的流量检测部分的一部分暴露于测量流体，其中该预定范围包括电路芯片、流量检测部分和电路部分与第一连接线之间的连接部分、以及电路部分和导线部分与第二连接线之间的连接部分；其中：流量检测芯片位于支承元件的槽部中，以使得其与槽部形成一个间隙（４２）并在薄壁部分中形成腔部（１１）；该腔部通过连通部分（４２、４３，４８）而与薄壁部分的外侧相通，其中该连通部分包括所述间隙（４２）；以及所述间隙至少在位于上述预定范围内的一部分处被填料（４４）所堵塞，且该填料防止模制材料在模制成型时进入所述间隙。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中昌明，水野千昭，有吉博海，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]