説明

リードフレームおよびリードフレームの製造方法

【課題】リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがなく、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もないリードフレーム、およびリードフレームを備えた電子デバイス、ならびに、リードフレームの製造方法、およびリードフレームの製造方法によって製造されたリードフレームを備えた電子デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】アウターリード部と、インナーリード部とを備えたリードフレームであって、アウターリード部またはインナーリード部の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にめっきが施されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、流体識別を行うためのセンサー、半導体装置などの電子デバイスに用いられるリードフレーム、およびリードフレームを備えた電子デバイス、ならびに、リードフレームの製造方法、およびリードフレームの製造方法によって製造されたリードフレームを備えた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の熱的性質を利用して、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体レベル識別などの識別を行う流体識別装置に用いられる熱式センサーが、特許文献1(特開平11−153561号公報)、特許文献2(特開2006−29956号公報)、特許文献3(特開2005−337969号公報)などに既に提案されている。
【0003】
図22〜図23に示したように、これらの熱式センサーは100は、モールド樹脂102により構成されるセンサー本体104を備えており、このセンサー本体104は、略楕円形状のフランジ部106と、このフランジ部106の裏面に突設する裏面突設部108と、フランジ部106の表面に突設する検知部110とを備えている。
【0004】
そして、この検知部110は、一定間隔離間して配置された2つの矩形平板形状の一対の流体識別検知部112と、流体温度検知部114とから構成されている。これらの流体識別検知部112と、流体温度検知部114とは基本的には、同様な構造となっており、発熱体と感温体を備えており、流体温度検知部114では、発熱体を作用させずに感温体のみを作用させるようになっている。
【0005】
図22〜図23に示したように、これらの検知部112、114では、モールド樹脂102が欠落した開口部116にその一部が露出するように、センサー本体104内に配置された熱伝達部材として機能する金属製のダイパッド部118を備えている。そして、このダイパッド部118の開口部116と反対側の実装面120に、薄膜チップ122が実装されている。
【0006】
また、センサー本体104内には、これらのダイパッド部118と対峙するように、ダイパッド部118と一定間隔離間して配置され、相互に一定間隔離間するように、複数のインナーリード124が配置されている。これらのインナーリード124から、裏面突設部108の方向に外部接続端子部126が延設されており、外部接続端子部126の先端部分にアウターリード128が形成されている。
【0007】
そして、薄膜チップ122の電極とインナーリード124の電極124aの間には、Auからなるボンディングワイヤー130によって、電気的に接続されている。
このように構成される熱式センサー100では、通電により発熱体を発熱させ、この発熱により感温体を加熱し、発熱体から感温体への熱伝達に対して、被識別流体により熱的影響を与え、感温体の電気抵抗に対応する電気的出力に基づいて、被識別流体について、上記のような流体識別を行うように構成されている。
【特許文献1】特開平11−153561号公報
【特許文献2】特開2006−29956号公報
【特許文献3】特開2005−337969号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、このような従来の熱式センサー100は、図24に示したように、下記の製造工程を経て製造されている。
すなわち、上記のダイパッド部118と、インナーリード124、外部接続端子部126、アウターリード128は、図示しないが、製造工程においてリードフレームとして、Cu、炭素鋼、アルミ合金、アルミなどを用いて、一体的に形成されている。
【0009】
そして、このような一体のリードフレームに、先ず、ステップS101のフレームメッキ工程において、リードフレーム全面に、例えば、貴金属系のPdメッキ、Auメッキ、ハンダ系のNiメッキ、Snメッキ、Sn−Pbメッキ、Sn−Biメッキ、Agメッキ、Ag−Cuメッキ、Inメッキなどを施している。なお、この場合、メッキの種類は、特に限定されるものではなく、貴金属とはんだ付けの際に使用するメッキ金属であれば良い。
【0010】
ステップS101のフレームメッキ工程においてリードフレーム全面にメッキ処理を施した後、ステップS102のダイボンド工程において、接着剤などの接合材101を介して、ダイパッド部118に、薄膜チップ122を装着(ボンディング)している。
【0011】
次に、ステップS103のワイヤーボンディング工程において、薄膜チップ122の電極とインナーリード124の電極124aの間を、Auからなるボンディングワイヤー130によって、電気的に接続する。
【0012】
そして、この状態で、リードフレームを金型内に配置して、ステップS104のモールド工程において、例えば、エポキシ樹脂を射出する射出成形によって、リードフレームの所定の部分に、モールド樹脂102により構成されるセンサー本体104を形成する。
【0013】
その後、ステップS105のダイバーカット工程において、リードフレームを所定の大きさに分離した後、ステップS106のモールドバリ取り工程において、酸またはアルカリ溶液に浸漬することによって、センサー本体104のモールド樹脂102の余分な樹脂部分であるいわゆる「バリ」を除去する。
【0014】
次に、ステップS107の外装メッキ(端子部メッキ)工程において、外部接続端子部126の先端部分のアウターリード128に、外部のリード線などをはんだ付けする際のはんだ性を向上するために、例えば、貴金属系のPdメッキ、Auメッキ、ハンダ系のNiメッキ、Snメッキ、Sn−Pbメッキ、Sn−Biメッキ、Agメッキ、Ag−Cuメッキ、Inメッキなどを施す。なお、この場合、メッキの種類は、特に限定されるものではなく、貴金属とはんだ付けの際に使用するメッキ金属であれば良い。
【0015】
そして、ステップS108のマーキング工程において、製品運用管理のために、識別可能箇所、例えば、フランジ部56の側面部分にマーキングを施した後、ステップS109のモールド切り離し工程において、リードフレームの不要部分を、センサー100から切断して除去し、アウターリード128の形状を整えた後、完成品であるセンサー100を得るようになっている。
【0016】
しかしながら、このような従来のセンサー100では、リードフレーム材料として、Cuなどを用いており耐食性に欠けるので、ステップS101のフレームメッキ工程において、リードフレーム全体を酸またはアルカリ溶液からなるメッキ液に浸漬するとともに、ステップS106のモールドバリ取り工程、ステップS107の外装メッキ(端子部メッキ)工程においても、酸またはアルカリ溶液に浸漬するために、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することになる。
【0017】
また、このように、ステップS101のフレームメッキ工程におけるリードフレーム全面へのメッキ処理、ステップS107の外装メッキ(端子部メッキ)工程の2段階のメッキ処理工程を行わなければならず、工程が煩雑であり、コストも高くつくことになり、しかも、メッキ処理液などの廃液が大量に生じてしまい、環境に与える影響も懸念される。
【0018】
さらに、外部接続端子部126の先端部分のアウターリード128の部分において、マイグレーションが生じて、はんだ付けの接合強度が低下することにもなっていた。
また、ステップS104のモールド工程において、リードフレーム材料として、Cuなどの軟質材料を用いているので、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部118が変形していまい、センサーとしての品質が低下し、正確な流体識別を行えないことにもなる。
【0019】
さらに、従来の熱式センサーは100では、モールド樹脂102が欠落した開口部116に金属製のダイパッド部118が露出するので、この開口部116と金属製のダイパッド部118との間から、被検知流体が浸入して、薄膜チップ122が機能しなくなったり、インナーリード124、ボンディングワイヤー130などが腐食してセンサーとしての品質が低下し、正確な流体識別を行えないことにもなる。
【0020】
本発明は、このような現状に鑑み、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがなく、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もないリードフレーム、およびリードフレームを備えた電子デバイス、ならびに、リードフレームの製造方法、およびリードフレームの製造方法によって製造されたリードフレームを備えた電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【0021】
また、本発明は、従来のように外部接続端子部の先端部分のアウターリードの部分において、マイグレーションが生じて、はんだ付けの接合強度が低下することがなく、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部が変形せず、センサーとしての品質が低下することがなく、正確な流体識別を行えるリードフレーム、およびリードフレームを備えた電子デバイス、ならびに、リードフレームの製造方法、およびリードフレームの製造方法によって製造されたリードフレームを備えた電子デバイスの製造方法を提供する。
【0022】
さらに、本発明は、従来のように開口部116と金属製のダイパッド部118との間から、被検知流体が浸入して、薄膜チップ122が機能しなくなったり、インナーリード124、ボンディングワイヤー130などが腐食してセンサーとしての品質が低下することがなく、正確な流体識別を行えるリードフレーム、およびリードフレームを備えた電子デバイス、ならびに、リードフレームの製造方法、およびリードフレームの製造方法によって製造されたリードフレームを備えた電子デバイスの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0023】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のリードフレームは、
アウターリード部と、インナーリード部とを備えたリードフレームであって、
前記アウターリード部またはインナーリード部の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にめっきが施されていることを特徴とする。
【0024】
また、本発明のリードフレームの製造方法は、
アウターリード部と、インナーリード部とを備えたリードフレームの製造方法であって、
前記アウターリード部またはインナーリード部の少なくとも一方の少なくとも一部にめっきを施す工程を備えることを特徴とする。
【0025】
このように構成することによって、アウターリード部またはインナーリード部の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にめっきが施されているので、従来のようにリードフレーム全面へメッキ処理する必要がないので、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、部分的なメッキ処理であるので、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もない。
【0026】
また、本発明は、前記アウターリード部とインナーリード部とを、リードフレーム全体を一括してめっき、またはインナーリード部をメッキ後に、アウターリード部をめっきすることを特徴とする。
【0027】
このようにアウターリード部とインナーリード部とを、リードフレーム全体を一括してめっき、またはインナーリード部をメッキ後に、アウターリード部をめっきするので、一度のめっき処理工程を行うだけで良く、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、部分的なメッキ処理であるので、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もない。
【0028】
また、本発明は、前記メッキが、Au、Ag、Pd、Ni、Sn、Cu、Bi、Sn−Bi、Sn−Ag、Sn−Ag−Pbから選択した少なくとも1種のメッキ金属から構成されていることを特徴とする。
【0029】
このようにメッキが、Au、Ag、Pd、Ni、Sn、Cu、Bi、Sn−Bi、Sn−Ag、Sn−Ag−Pbから選択した少なくとも1種のメッキ金属から構成されているので、従来のように外部接続端子部の先端部分のアウターリードの部分において、マイグレーションが生じて、はんだ付けの接合強度が低下することがない。
【0030】
また、本発明は、前記リードフレームが、耐食性金属から構成されていることを特徴とする。
このようにリードフレームが、耐食性金属から構成されているので、メッキ工程において、酸またはアルカリ溶液に浸漬するために、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがない。
【0031】
また、本発明は、前記リードフレームが、材料硬度Hv135以上の硬質金属から構成されていることを特徴とする。
このように、リードフレームが、材料硬度Hv135以上の硬質金属(剛性(ばね性)を有する金属)から構成されているので、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部が変形しないので、センサーとしての品質が低下せず、例えば、正確な流体識別を行うことができる。
【0032】
また、本発明は、前記リードフレームが、ステンレススチール、Fe−Ni系合金から選択した少なくとも1種の金属から構成されていることを特徴とする。
このようにリードフレームが、ステンレススチール、Fe−Ni系合金から選択した少なくとも1種の金属から構成されているので、メッキ工程において、酸またはアルカリ溶液に浸漬するために、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがないとともに、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部が変形しないので、センサーとしての品質が低下せず、例えば、正確な流体識別を行うことができる。
【0033】
また、本発明は、前記リードフレームが、電子部品を実装するための電子部品実装部を備えていることを特徴とする。
このように構成することによって、電子部品実装部に、例えば、薄膜チップ、ICなどの電子部品を実装することができ、例えば、センサー、半導体装置として用いることができる。
【0034】
また、本発明は、前記インナーリード部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品とが電気的に接続されていることを特徴とする。
このように構成することによって、電子部品実装部に、例えば、薄膜チップ、ICなどの電子部品を実装して、インナーリード部と、電子部品実装部に実装された電子部品とを、例えば、ワイヤーボンディングなどで電気的に接続することができ、例えば、センサー、半導体装置として用いることができる。
【0035】
また、本発明は、前記インナーリード部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品とが気密封止または樹脂封止されていることを特徴とする。
このように構成することによって、インナーリード部と、電子部品実装部に実装された電子部品とが、例えば、セラミック、金属で蓋をして内部を不活性ガスによって気密封止、または、樹脂成形によって樹脂封止(樹脂モールド)されているので、被検知流体が浸入して、薄膜チップなどの電子部品が機能しなくなったり、インナーリード、ボンディングワイヤーなどが腐食してセンサーとしての品質が低下することがなく、例えば、正確な流体識別を行うことができる。
【0036】
また、本発明の電子デバイスは、上記のいずれかに記載のリードフレームを備えたことを特徴とする。
また、本発明の電子デバイスは、流体識別を行うためのセンサーであることを特徴とする。
【0037】
また、本発明の電子デバイスは、前記流体識別が、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別のうち、少なくとも一つの識別であることを特徴とする。
【0038】
このように構成することによって、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の物理的性質、例えば、流体の熱的性質を利用して、、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体レベル識別などの識別を行うことができる。
【発明の効果】
【0039】
本発明によれば、アウターリード部またはインナーリード部の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にめっきが施されているので、従来のようにリードフレーム全面へメッキ処理する必要がないので、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、部分的なメッキ処理であるので、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もない。
【0040】
また、アウターリード部とインナーリード部とを、リードフレーム全体を一括してめっき、またはインナーリード部をメッキ後に、アウターリード部をめっきするので、一度のめっき処理工程を行うだけで良く、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、部分的なメッキ処理であるので、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もない。
【0041】
さらに、メッキが、Au、Ag、Pd、Ni、Sn、Cu、Bi、Sn−Bi、Sn−Ag、Sn−Ag−Pbから選択した少なくとも1種のメッキ金属から構成されているので、従来のように外部接続端子部の先端部分のアウターリードの部分において、マイグレーションが生じて、はんだ付けの接合強度が低下することがない。
【0042】
また、リードフレームが、耐食性金属から構成されているので、メッキ工程において、酸またはアルカリ溶液に浸漬するために、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがない。
【0043】
さらに、リードフレームが、材料硬度Hv135以上の硬質金属(剛性(ばね性)を有する金属)から構成されているので、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部が変形しないので、センサーとしての品質が低下せず、例えば、正確な流体識別を行うことができる。
【0044】
また、リードフレームが、ステンレススチール、Fe−Ni系合金から選択した少なくとも1種の金属から構成されているので、メッキ工程において、酸またはアルカリ溶液に浸漬するために、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがないとともに、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部が変形しないので、センサーとしての品質が低下せず、例えば、正確な流体識別を行うことができる。
【0045】
このように構成することによって、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の物理的性質、例えば、流体の熱的性質を利用して、、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体レベル識別などの識別を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0046】
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明の多数個取りのリードフレームの上面図、図2は、図1のリードフレームの部分拡大上面図、図3は、図1のリードフレームを用いた熱式センサーの製造工程を説明する工程概略図、図4は、図1のリードフレームを用いた熱式センサーの製造工程を説明する図1のリードフレームの部分拡大上面図、図5は、図1のリードフレームを用いた熱式センサーの斜視図、図6は、図5の熱式センサーの縦断面図、図7は、図6の熱式センサーのA−A線での縦断面図、図8は、モールド工程を説明する概略図、図9は、図8の結果を示すグラフである。
【0047】
図1〜図3において、符号1は、全体で本発明のリードフレームを有するリードフレーム体を示している。
図1のリードフレーム体1は、いわゆる多数個取り形式であって、熱式センサーを製造するために適用した実施例を示している。
【0048】
すなわち、リードフレーム体1は、複数個のリードフレーム2が並列して配置されており、リードフレーム2は略矩形平板状の外枠体4を備えており、外枠体4には、金型内に配置した際に位置決めを行うための合計4箇所の位置決め孔3が形成されている。
【0049】
また、外枠体4の下側枠体6から、4本の一定間隔離間したアウターリード8が、左右に2組延設されている。これらのアウターリード8の上方には、外部接続端子部10が形成され、外部接続端子部10において、外枠体4の左側枠体12、右側枠体14に左右に延びる水平方向支持部16で支持されている。なお、下側枠体6の中央部分には、2本の左側中央支持部18、右側中央支持部20が延設されており、それぞれ水平方向支持部16と連結されている。
【0050】
さらに、外部接続端子部10の上方にはそれぞれ、一定間隔離間するように、中央に向かって傾斜するように延設されたインナーリード22が形成されており、これらのインナーリード22の先端部にインナーリード先端部24が配置されている。
【0051】
また、外枠体4の左側枠体12、右側枠体14からそれぞれ、インナーリード22の形状に対応するように、インナーリード22と一定間隔離間して、左側吊りリード26、右側吊りリード28が延設されている。一方、左側中央支持部18、右側中央支持部20からそれぞれ、左側中央吊りリード30、右側中央吊りリード32が延設されている。
【0052】
そして、左側吊りリード26と左側中央吊りリード30は、インナーリード22のインナーリード先端部24より上方に延びており、その先端部にインナーリード先端部24と対峙するように、一定間隔離間して配置された電子部品実装部を構成する略矩形状のダイパッド部34が形成されている。
【0053】
同様に、右側吊りリード28と右側中央吊りリード32は、インナーリード22のインナーリード先端部24より上方に延びており、その先端部にインナーリード先端部24と対峙するように、一定間隔離間して配置された電子部品実装部を構成する略矩形状のダイパッド部34が形成されている。
【0054】
そして、これらのダイパッド部34の上方先端部には、後述するようにステップS5のダイボンド工程、ステップS6のワイヤーボンディング工程において、ダイパッド部34を支持するための支持部36が突設されている。なお、この支持部36は、ステップS7のモールド工程において、モールド樹脂を射出成形する際のアンカー効果、金型内での支持効果も有している。
【0055】
このように構成されるリードフレーム2を用いて、熱式センサーを製造する方法について、以下に説明する。
先ず、図3の工程概略図に示したように、ステップS1のレジスト印刷・露光工程において、所定のパターンになるようにレジストを印刷して、露光した後、図2の黒の塗りつぶしの部分で示したインナーリード22のインナーリード先端部24、アウターリード8、外部接続端子部10を露出させる。
【0056】
次に、ステップS2のNiメッキ(部分)工程において、露出した部分であるインナーリード22のインナーリード先端部24、アウターリード8、外部接続端子部10に、下地メッキであるNiメッキを施す。そして、ステップS3の剥離工程において、アルカリ溶液でレジストを除去する。
【0057】
その後、ステップS4のAuメッキ(部分)工程において、インナーリード22のインナーリード先端部24、アウターリード8、外部接続端子部10に、下地メッキであるNiメッキの上面にAuメッキを施してフレームを製造する。
【0058】
次に、図4に示したように、ステップS5のダイボンド工程において、接着剤などの接合材38を介して、ダイパッド部34に、薄膜チップ40を装着(ボンディング)する。
そして、ステップS6のワイヤーボンディング工程において、薄膜チップ40の電極(図示せず)とインナーリード22のインナーリード先端部24の電極部24aの間を、Auからなるボンディングワイヤー42によって、電気的に接続する。
【0059】
そして、この状態で、リードフレーム2を金型内に配置して、ステップS7のモールド工程において、例えば、エポキシ樹脂を射出する射出成形によって、リードフレーム2の所定の部分に、図4に示したように、モールド樹脂44により構成されるセンサー本体54を形成する。
【0060】
その後、ステップS8のダイバーカット工程において、リードフレーム2を所定の大きさに分離する。
そして、ステップS9のマーキング工程において、製品運用管理のために、識別可能箇所、例えば、フランジ部56の側面部分にマーキングを施した後、ステップS10のモールド切り離し工程において、リードフレーム2の不要部分を、センサー50から切断して除去し、アウターリード8の形状を整えた後、図5〜図7に示した完成品であるセンサー50を得るようになっている。
【0061】
この場合、上記の実施例では、インナーリード22のインナーリード先端部24、アウターリード8、外部接続端子部10に、メッキを施したが、この部分メッキの部分は適宜選択することができ、アウターリード部またはインナーリード部の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にめっきが施すことが可能である。
【0062】
これにより、従来のようにリードフレーム全面へメッキ処理する必要がないので、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、部分的なメッキ処理であるので、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もない。
【0063】
また、アウターリード部とインナーリード部とを一括してめっきするので、一度のめっき処理工程を行うだけで良く、従来のように2段階のメッキ処理工程を行う必要もなく、工程が簡単であり、コストも安価で、しかも、部分的なメッキ処理であるので、メッキ処理液などの廃液が大量に生じることがなく、環境に与える影響もない。
【0064】
さらに、メッキとしては、Au、Ag、Pd、Ni、Sn、Cu、Bi、Sn−Bi、Sn−Ag、Sn−Ag−Pbから選択した少なくとも1種のメッキ金属から構成するのが望ましく、これにより、従来のように外部接続端子部の先端部分のアウターリードの部分において、マイグレーションが生じて、はんだ付けの接合強度が低下することがない。
【0065】
また、リードフレームが、耐食性金属から構成するのが望ましく、これにより、メッキ工程において、酸またはアルカリ溶液に浸漬するために、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがない。
【0066】
さらに、リードフレームが、材料硬度Hv135以上、好ましくは、180以上、さらに好ましくは、220以上の硬質金属(剛性(ばね性)を有する金属)から構成されているのが望ましく、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部が変形しないので、センサーとしての品質が低下せず、例えば、正確な流体識別を行うことができる。
【0067】
また、リードフレームが、ステンレススチール、例えば、42アロイなどのFe−Ni系合金から選択した少なくとも1種の金属から構成されているのが望ましく、メッキ工程において、酸またはアルカリ溶液に浸漬するために、リードフレームが腐食されて、リードフレームの機械的強度が低下することがないとともに、射出成形の際のモールド樹脂の樹脂圧によって、リードフレームにいわゆる片持ち梁状態で支持されているダイパッド部が変形しないので、センサーとしての品質が低下せず、例えば、正確な流体識別を行うことができる。
【0068】
このように構成することによって、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の物理的性質、例えば、流体の熱的性質を利用して、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体レベル識別などの識別を行うことができる。
【0069】
この場合、ステップS8のモールド工程において、例えば、エポキシ樹脂を射出する射出成形によって、リードフレーム2の所定の部分に、モールド樹脂44により構成されるセンサー本体54を形成している。この際に、図4および図6に示したように、本発明のリードフレーム2は、吊りリード26、28、30、32による片側からの吊り構造であるので、図8に示したように、モールド工程での樹脂流れによって、電子部品実装部であるダイパッド部34の位置が安定しにくい構造となっている。そのため、X線透過像による裏面樹脂厚Hを計測することで、電子部品実装部の安定性を確認した。その結果を、図9のグラフに示した。
【0070】
この場合、バネ材ロット1、2、3としては、硬質金属であるSUS316を、軟質材としては、Fe−Ni系合金、ステンレス鋼を用いた。
その結果、リードフレーム2として、硬質金属(剛性(ばね性)を有する金属)を使用した場合は、裏面樹脂厚Hが設計値150〜300μmに収まった。これに対して、軟質材では上反り方向を示す樹脂厚300μm以上にまで及んでいる。これは、成形時の樹脂流れによって、電子部品実装部であるダイパッド部34が下方から押される状態で成形されるためである。このように、リードフレームとして、硬質金属(剛性(ばね性)を有する金属)を使用することで電子部品実装部の安定性を確保することが可能となることが分かる。
【0071】
このように構成されるセンサー50は、図5〜図7に示したように、モールド樹脂44により構成されるセンサー本体54を備えており、このセンサー本体54は、略楕円形状のフランジ部56と、このフランジ部56の裏面に突設する裏面突設部58と、フランジ部56の表面に突設する検知部60とを備えている。
【0072】
そして、この検知部60は、一定間隔離間して配置された2つの矩形平板形状の一対の流体識別検知部62と、流体温度検知部64とから構成されている。これらの流体識別検知部62と、流体温度検知部64とは基本的には、同様な構造となっており、発熱体と感温体を備えており、流体温度検知部64では、発熱体を作用させずに感温体のみを作用させるようになっている。
【0073】
図5〜図7に示したように、これらの検知部62、64では、モールド樹脂44で封止されたセンサー本体54内に配置された熱伝達部材として機能する金属製のダイパッド部34を備えている。そして、このダイパッド部34の実装面に、接合材38を介して、薄膜チップ40が実装されている。
【0074】
また、センサー本体54内には、これらのダイパッド部34と対峙するように、ダイパッド部34と一定間隔離間して配置され、相互に一定間隔離間するように、複数のインナーリード22が配置されている。これらのインナーリード22から、裏面突設部58の方向に外部接続端子部10が延設されており、外部接続端子部10の先端部分にアウターリード8が形成されている。
【0075】
そして、薄膜チップ40の電極とのインナーリード先端部24の電極部24aの間には、Auからなるボンディングワイヤー42によって、電気的に接続されている。
このように構成される熱式センサー50では、特許文献3(特開2005−337969公報)に開示されるような方法に基づいて、流体識別を行うように構成されている。
【0076】
すなわち、図10は、本発明によるセンサー50を流体識別装置に適用した実施例を示す分解斜視図、図11は、図10の一部省略断面図、図12は、本発明による流体識別装置のタンクへの取り付け状態を示す図である。
【0077】
図10〜図12に示されているように、タンク66の上部には開口部68が設けられており、この開口部に、本発明による流体識別装置70が取り付けられている。
タンク66には、流体が注入される入口配管72と、流体が取り出される出口配管74が設けられている。出口配管74は、タンク66の底部に近い高さ位置にてタンクに接続されており、ポンプ76を介して、図示しない流体使用機器に接続されている。
【0078】
流体識別装置70は、流体識別センサー部78と支持部80とを備えている。支持部80の一方の端部(下端部)に、流体識別センサー部78が取り付けられており、支持部80の他方の端部(上端部)には、タンク開口部68へ取り付けるための取り付け部82が設けられている。
【0079】
流体識別センサー部78は、発熱体と感温体を備えた流体識別検知部62と、流体の温度を測定する流体温度検知部64とを有する。
このように構成される流体識別装置70では、特許文献3(特開2005−337969公報)に開示されるような方法に基づいて、通電により発熱体を発熱させ、この発熱により感温体を加熱し、発熱体から感温体への熱伝達に対して、被識別流体により熱的影響を与え、感温体の電気抵抗に対応する電気的出力に基づいて、被識別流体について、上記のような流体識別を行うように構成されている。
【0080】
以下に、流体識別の一実施例として液種識別について説明する。本実施例においては、図13にて一点鎖線で囲まれる部分がカスタムIC84に作り込まれている。
図13には、簡単のために、スイッチ86が単なる開閉を行うものとして記載されているが、カスタムIC84に作り込む際に、互いに異なる電圧の印加が可能な複数の電圧印加経路を形成しておき、ヒーター制御に際していずれかの電圧印加経路を選択できるようにしてもよい。このようにすることで、流体識別検知部62の発熱体62a4の特性の選択の幅が大幅に広がる。すなわち、発熱体62a4の特性に応じて識別に最適な電圧を印加することが可能となる。また、ヒーター制御に際して互いに異なる複数の電圧の印加を行うことができるので、識別対象液体の種類を広げることが可能となる。
【0081】
また、図13には、簡単のために、抵抗体88,90が抵抗値一定のものとして記載されているが、カスタムIC84に作り込む際に、これら抵抗体88,90のそれぞれを抵抗値可変なものに形成しておき、識別に際して抵抗体88,90の抵抗値を適宜変更できるようにしてもよい。同様に、カスタムIC84に作り込む際に、差動増幅器92および液温検知増幅器94について特性調節が可能なようにしておき、識別に際して増幅器特性を適宜変更できるようにしてもよい。
【0082】
このようにすることで、液種検知回路の特性を最適なものに設定することが容易になり、流体識別検知部62および流体温度検知部64の製造上の個体ばらつきとカスタムIC84の製造上の個体ばらつきとに基づき発生する識別特性のばらつきを低減することができ、製造歩留まりが向上する。
【0083】
以下、本実施例における液種識別動作につき説明する。
タンク66内に被測定液体USが収容されると、流体識別センサー部78を覆うカバー部材98により形成される被測定液体導入路96内にも尿素水溶液USが満たされる。被測定液体導入路96内を含めてタンク66内の被測定液体USは実質上流動しない。
【0084】
マイコン91からスイッチ86に対して出力されるヒーター制御信号により、該スイッチ86を所定時間(例えば、8秒間)閉じることで、発熱体62a4に対して所定高さ(例えば、10V)の単一パルス電圧Pを印加して該発熱体を発熱させる。この時の差動増幅器92の出力電圧(センサー出力)Qは、図14に示されるように、発熱体62a4への電圧印加中は次第に増加し、発熱体62a4への電圧印加終了後は次第に減少する。
【0085】
マイコン91では、図14に示されているように、発熱体62a4への電圧印加の開始前の所定時間(例えば、0.1秒間)センサー出力を所定回数(例えば、256回)サンプリングし、その平均値を得る演算を行って平均初期電圧値V1を得る。この平均初期電圧値V1は、感温体62a2の初期温度に対応する。
【0086】
また、図14に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的短い時間である第1の時間(例えば単一パルスの印加時間の1/2以下であって0.5〜3秒間;図14では2秒間)経過時(具体的には第1の時間の経過の直前)にセンサー出力を所定回数(例えば、256回)サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第1電圧値V2を得る。この平均第1電圧値V2は、感温体62a2の単一パルス印加開始から第1の時間経過時の第1温度に対応する。そして、平均初期電圧値V1と平均第1電圧値V2との差V01(=V2−V1)を液種対応第1電圧値として得る。
【0087】
また、図14に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的長い時間である第2の時間(例えば単一パルスの印加時間;図14では8秒間)経過時(具体的には第2の時間の経過の直前)にセンサー出力を所定回数(例えば、256回)サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第2電圧値V3を得る。この平均第2電圧値V3は、感温体62a2の単一パルス印加開始から第2の時間経過時の第2温度に対応する。そして、平均初期電圧値V1と平均第2電圧値V3との差V02(=V3−V1)を液種対応第2電圧値として得る。
【0088】
ところで、以上のような単一パルスの電圧印加に基づき発熱体62a4で発生した熱の一部は被測定液体を介して感温体62a2へと伝達される。この熱伝達には、パルス印加開始からの時間に依存して異なる主として2つの形態がある。すなわち、パルス印加開始から比較的短い時間(例えば3秒とくに2秒)内の第1段階では、熱伝達は主として伝導が支配的である(このため、液種対応第1電圧値V01は主として液体の熱伝導率による影響を受ける)。
【0089】
これに対して、第1段階後の第2段階では、熱伝達は主として自然対流が支配的である(このため、液種対応第2電圧値V02は主として液体の動粘度による影響を受ける)。これは、第2段階では、第1段階で加熱された被測定液体による自然対流が発生し、これによる熱伝達の比率が高くなるからである。
【0090】
上記のように、排ガス浄化システムにおいて使用される尿素水溶液の濃度[重量パーセント:以下同様]は32.5%が最適とされている。従って、尿素水溶液タンク66に収容されるべき尿素水溶液の尿素濃度の許容範囲を、例えば、32.5%±5%と定めることができる。この許容範囲の幅±5%は、所望により適宜変更可能である。すなわち、本実施例では、所定の液体として、尿素濃度が32.5%±5%の範囲内の尿素水溶液を定めている。
【0091】
上記液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02は、尿素水溶液の尿素濃度が変化するにつれて変化する。従って、尿素濃度32.5%±5%の範囲内の尿素水溶液に対応する液種対応第1電圧値V01の範囲(所定範囲)および液種対応第2電圧値V02の範囲(所定範囲)が存在する。
【0092】
ところで、尿素水溶液以外の液体であっても、その濃度によっては、上記の液種対応第1電圧値V01の所定範囲内および液種対応第2電圧値V02の所定範囲内の出力が得られる場合がある。すなわち、液種対応第1電圧値V01または液種対応第2電圧値V02がそれぞれ所定範囲内であったとしても、その液体が所定の尿素水溶液であるとは限らない。例えば、図15に示されているように、尿素濃度が所定範囲内32.5%±5%の尿素水溶液で得られる液種対応第1電圧値V01の範囲内(すなわち、センサー表示濃度値に換算して32.5%±5%の範囲内)には、砂糖濃度が25%±3%程度の範囲内の砂糖水溶液の液種対応第1電圧値が存在する。
【0093】
しかしながら、この砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液から得られる液種対応第2電圧値V02の値は、所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液で得られる液種対応第2電圧値V02の範囲とはかけ離れたものとなる。すなわち、図16に示されているように、25%±3%程度の砂糖濃度範囲を包含する15%〜35%の砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液では、液種対応第1電圧値V01が所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液と重複するものがあるが、液種対応第2電圧値V02は所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液とは大きく異なる。
【0094】
なお、図16では、液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02の双方が、尿素濃度30%の尿素水溶液のものを1.000とした相対値で示されている。このように、液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02の双方についてそれぞれの所定範囲内にあることを所定の液体であるか否かの判定基準とすることで、上記砂糖水溶液が所定の液体ではないと確実に識別することができる。
【0095】
また、液種対応第2電圧値V02が所定の液体のものと重複する場合もあり得る。しかし、この場合には、液種対応第1電圧値V01が所定の液体のものと異なるので、上記判定基準により当該液体が所定のものではないと確実に識別することができる。
【0096】
本発明は、以上のように液種対応第1電圧値V01と液種対応第2電圧値V02との関係が溶液の種類により異なることを利用して、液種の識別を行うものである。すなわち、液種対応第1電圧値V01と液種対応第2電圧値V02とは液体の互いに異なる物性すなわち熱伝導率と動粘度との影響を受け、これらの関係は溶液の種類により互いに異なるので、以上のような液種識別が可能となる。尿素濃度の所定範囲を狭くすることで、さらに、識別の精度を高めることができる。
【0097】
すなわち、本発明の実施例では、尿素濃度既知の幾つかの尿素水溶液(参照尿素水溶液)について、温度と液種対応第1電圧値V01との関係を示す第1検量線および温度と液種対応第2電圧値V02との関係を示す第2検量線を予め得ておき、これらの検量線をマイコン91の記憶手段に記憶しておく。第1および第2の検量線の例を、それぞれ図17および図18に示す。これらの例では、尿素濃度c1(例えば27.5%)およびc2(例えば37.5%)の参照尿素水溶液について、検量線が作成されている。
【0098】
図17および図18に示されているように、液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02は温度に依存するので、これらの検量線を用いて被測定液体を識別する際には、流体温度検知部64の感温体64a2から液温検知増幅器94を介して入力される液温対応出力値Tをも用いる。液温対応出力値Tの一例を図19に示す。このような検量線をもマイコン91の記憶手段に記憶しておく。
【0099】
液種対応第1電圧値V01の測定に際しては、先ず、測定対象の被測定液体について得た液温対応出力値Tから図19の検量線を用いて温度値を得る。得られた温度値をtとして、次に、図17の第1の検量線において、温度値tに対応する各検量線の液種対応第1電圧値V01(c1;t),V01(c2;t)を得る。
【0100】
そして、測定対象の被測定液体について得た液種対応第1電圧値V01(cx;t)のcxを、各検量線の液種対応第1電圧値V01(c1;t),V01(c2;t)を用いた比例演算を行って、決定する。すなわち、cxは、V01(cx;t),V01(c1;t),V01(c2;t)に基づき、以下の式(1)
cx=c1+
(c2−c1)[V01(cx;t)−V01(c1;t)]
/[V01(c2;t)−V01(c1;t)]・・・・(1)
から求める。
【0101】
同様にして、液種対応第2電圧値V02の測定に際しては、図18の第2の検量線において、以上のようにして被測定液体について得た温度値tに対応する各検量線の液種対応第2電圧値V02(c1;t),V02(c2;t)を得る。そして、被測定液体について得た液種対応第2電圧値V02(cy;t)のcyを、各検量線の液種対応第2電圧値V02(c1;t),V02(c2;t)を用いた比例演算を行って、決定する。
【0102】
すなわち、cyは、V01(cy;t),V01(c1;t),V01(c2;t)に基づき、以下の式(2)
cy=c1+
(c2−c1)[V02(cy;t)−V02(c1;t)]
/[V02(c2;t)−V02(c1;t)]・・・・(2)
から求める。
【0103】
尚、図17および図18の第1および第2の検量線として温度の代わりに液温対応出力値Tを用いたものを採用することで、図19の検量線の記憶およびこれを用いた換算を省略することもできる。
【0104】
以上のように、液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02のそれぞれについて、温度に応じて変化する所定範囲を設定することができる。上記のようにc1を27.5%とし、且つc2を37.5%とすることで、図17および図18のそれぞれにおける2つの検量線で囲まれた領域が、所定の液体(すなわち尿素濃度32.5%±5%の尿素水溶液)に対応するものとなる。
【0105】
図20は、液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02の組み合わせによる所定液体識別の判定基準が温度に応じて変化することを模式的に示すグラフである。温度がt1,t2,t3と上昇するにつれて、所定の液体と判別される領域AR(t1),AR(t2),AR(t3)が移動する。
【0106】
図21は、マイコン91での液種識別プロセスを示すフロー図である。
先ず、ヒーター制御による発熱体62a4へのパルス電圧印加の前に、マイコン内にN=1を格納し(S1)、次いでセンサー出力をサンプリングし平均初期電圧値V1を得る(S2)。次に、ヒーター制御を実行し、発熱体62a4への電圧印加の開始から第1の時間経過時にセンサー出力をサンプリングし、平均第1電圧値V2を得る(S3)。
次に、V2−V1の演算を行って、液種対応第1電圧値V01を得る(S4)。次に、発熱体62a4への電圧印加の開始から第2の時間経過時にセンサー出力をサンプリングし、平均第2電圧値V3を得る(S5)。次に、V3−V1の演算を行って、液種対応第2電圧値V02を得る(S6)。
【0107】
次に、被測定液体について得た温度値tを参照して、液種対応第1電圧値V01が当該温度での所定範囲内にあり且つ液種対応第2電圧値V02が当該温度での所定範囲内にあるという条件が満たされるか否かを判断する(S7)。S7において液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02のうちの少なくとも一方がそれぞれの所定範囲内にない(NO)と判断された場合には、上記格納値Nが3であるか否かを判断する(S8)。S8においてNが3ではない[すなわち現測定ルーチンが3回目ではない(具体的には1回目または2回目である)](NO)と判断された場合には、続いて格納値Nを1だけ増加させ(S9)、S2へと戻る。
【0108】
一方、S8においてNが3である[すなわち現測定ルーチンが3回目である](YES)と判断された場合には、被測定流体が所定のものではないと判定する(S10)。
一方、S7において液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02の双方がそれぞれの所定範囲内にある(YES)と判断された場合には、被測定流体が所定のものであると判定する(S11)。
【0109】
本実施例においては、S11に続いて、尿素水溶液の尿素濃度を算出する(S12)。この濃度算出は、流体温度検知部64の出力すなわち被測定液体について得た温度値tと、液種対応第1電圧値V01と、図17の第1の検量線とに基づき、上記式(1)を用いて行うことができる。または、濃度算出は、流体温度検知部64の出力すなわち被測定液体について得た温度値tと、液種対応第2電圧値V02と、図18の第2の検量線とに基づき、上記式(2)を用いて行うこともできる。
【0110】
以上のようにして液種の識別を正確に且つ迅速に行うことができる。この液種識別のルーチンは、自動車のエンジン始動時に、または定期的に、または運転者または自動車(後述のECU)側からの要求時に、または自動車のキーOFF時等に、適宜実行することができ、所望の様式にて尿素タンク内の液体が所定の尿素濃度の尿素水溶液であるか否かを監視することができる。
【0111】
このようにして得られた液種を示す信号(所定のものであるか否か、さらに、は所定のもの[所定の尿素濃度の尿素水溶液]である場合の尿素濃度を示す信号)が不図示のD/A変換器を介して、図13に示される出力バッファ回路93へと出力され、ここから端子ピン、電源回路基板および防水配線を介して、アナログ出力として不図示の自動車のエンジンの燃焼制御などを行うメインコンピュータ(ECU)へと出力される。液温対応のアナログ出力電圧値も同様な経路でメインコンピュータ(ECU)へと出力される。一方、液種を示す信号は、必要に応じてデジタル出力として取り出して、同様な経路で表示、警報その他の動作を行う機器へと入力することができる。
【0112】
さらに、流体温度検知部64から入力される液温対応出力値Tに基づき、尿素水溶液が凍結する温度(−13℃程度)の近くまで温度低下したことが検知された場合に警告を発するようにすることができる。
【0113】
なお、以上の液種識別は、自然対流を利用しており、尿素水溶液等の被測定液体の動粘度とセンサー出力とが相関関係を有するという原理を利用している。このような液種識別の精度を高めるためには、流体識別検知部62および流体温度検知部64と被測定液体との間の熱伝達がなされる容器本体部20Aの周囲の被測定液体にできるだけ外的要因に基づく強制流動が生じにくくするのが好ましく、この点からカバー部材98とくに上下方向の被測定液体導入路を形成するようにしたものの使用は好ましい。尚、カバー部材98は、異物の接触を防止する保護部材としても機能する。
【0114】
以上の実施例では、所定の流体として、所定の尿素濃度の尿素水溶液が用いられているが、本発明では、所定の液体は溶質として尿素以外を用いた水溶液その他の液体であってもよい。
【0115】
また、上記の実施例では、被識別流体として、被測定液体を用いたが、後述するように、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の物理的性質、例えば、流体の熱的性質を利用して、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別、アンモニア発生量などの識別を行うことができる。
(実施例1)リードフレーム材料の耐食試験
本発明のリードフレーム材料として、ステンレススチールとして、SUS316、Fe−Ni系合金として、42アロイを用い、試験片(10mm×100mm)を作製し、比較として、従来のリードフレーム材料として、Cuを用いて試験片(10mm×100mm)を作製し、耐食試験を実施した。試験条件としては、60℃、32.5%の尿素水溶液中に浸漬して、リードフレーム材料の外観、尿素水溶液の色の変化を観察した。
【0116】
本発明のリードフレーム材料である、SUS316、42アロイを用いたものでは、112日目においても、リードフレーム材料の外観上の変化がなく、尿素水溶液の色の変化も見られなかった。
【0117】
これに対して、従来のリードフレーム材料として、Cuを用いたものでは、2日目で、リードフレーム材料の外観、尿素水溶液とも色の変化が観察され、104日目にリードフレーム材料のCuが腐食により消滅した。
【0118】
従って、この結果から、本発明のリードフレーム材料である、SUS316、42アロイを用いた場合の方が、従来のリードフレーム材料として、Cuを用いた場合よりも耐食性に格段に優れていることがわかる。
(実施例2)耐食試験および濃度測定に及ぼす影響
透明アクリル製の管状ケースに、銅製センサーモールド(No.3〜8)と、SUS製(SUS304)(No.6〜8)のものを3個ずつ直列に配管した。これを45℃に保持し、液送ポンフ゜50rpmで、60℃、32.5%の尿素水溶液を液循環させ、腐食が見られる前後の出力値(濃度測定)の推移を測定した。
【0119】
この結果を、図25に、No.3〜8のdVxにおける初期値(平均値)との差分の推移を示した。
図25から明らかなように、銅製フィンのNo.3〜5は、dVx値に8〜10mVの明確な変動があり、先端部の外観も初期は明赤色だったが、暗赤色に変化した。これに対し、SUS製フィンのNo.6〜8では、dVxの変動はなく、外観上も腐食していなかった。以上の結果から、No.3〜5で、銅製フィンの変質(腐食)が生じたためにdVxが上昇したものである。
【0120】
従って、この結果から、本発明のリードフレーム材料である、SUS304を用いた場合の方が、従来のリードフレーム材料として、Cuを用いた場合よりも耐食性に優れているとともに、測定に対して影響を及ぼさず、正確な流体識別を実施することができることがわかる。
【0121】
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、上記実施例では、図4に示したように、モールド樹脂44により構成されるセンサー本体54を形成したが、例えば、セラミック、金属で蓋をして内部を不活性ガスによって気密封止するようにしても良い。
【0122】
また、例えば、上記実施例では、熱式センサーを製造するために適用した実施例を示しているが、流体識別を行うためのセンサー以外にも、各種センサー、半導体装置などの電子デバイスに用いることも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0123】
【図1】図1は、本発明の多数個取りのリードフレームの上面図である。
【図2】図2は、図1のリードフレームの部分拡大上面図である。
【図3】図3は、図1のリードフレームを用いた熱式センサーの製造工程を説明する工程概略図である。
【図4】図4は、図1のリードフレームを用いた熱式センサーの製造工程を説明する図1のリードフレームの部分拡大上面図である。
【図5】図5は、図1のリードフレームを用いた熱式センサーの斜視図である。
【図6】図6は、図5の熱式センサーの縦断面図である。
【図7】図7は、図6の熱式センサーのA−A線での縦断面図である。
【図8】図8は、モールド工程を説明する概略図である。
【図9】図9は、図8の結果を示すグラフである。
【図10】図10は、本発明によるセンサー50を流体識別装置に適用した実施例を示す分解斜視図である。
【図11】図11は、図10の一部省略断面図図である。
【図12】図12は、本発明による流体識別装置のタンクへの取り付け状態を示す図である。
【図13】図13は、液種識別ための回路の構成図である。
【図14】図14は、発熱体に印加される単一パルス電圧Pとセンサー出力Qとの関係を示す図である。
【図15】図15は、尿素濃度が所定範囲内の尿素水溶液で得られる液種対応第1電圧値V01の範囲内には、ある砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液の液種対応第1電圧値が存在することを示す図である。
【図16】図16は、尿素水溶液および砂糖水溶液および水についての液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02を、尿素濃度30%の尿素水溶液のものを1.000とした相対値で示す図である。
【図17】図17は、第1の検量線の例を示す図である。
【図18】図18は、第2の検量線の例を示す図である。
【図19】図19は、液温対応出力値Tの一例を示す図である。
【図20】図20は、液種対応第1電圧値V01および液種対応第2電圧値V02の組み合わせによる所定液体識別の判定基準が温度に応じて変化することを模式的に示すグラフである。
【図21】図21は、液種識別プロセスを示すフロー図である。
【図22】図22は、従来の熱式センサーの縦断面図である。
【図23】図23は、従来の熱式センサーのA−A線での縦断面図である。
【図24】図24は、従来のリードフレームを用いた熱式センサーの製造工程を説明する工程概略図である。
【図25】図25は、本発明のリードフレーム材料を用いた熱式センサーと従来のリードフレーム材料を用いた熱式センサーとの濃度識別誤差を示すグラフである。
【符号の説明】
【0124】
1 リードフレーム体
2 リードフレーム
3 位置決め孔
4 外枠体
6 下側枠体
8 アウターリード
10 外部接続端子部
12 左側枠体
14 右側枠体
16 水平方向支持部
18 左側中央支持部
20 右側中央支持部
22 インナーリード
24 インナーリード先端部
24a 電極部
26 左側吊りリード
28 右側吊りリード
30 左側中央吊りリード
32 右側中央吊りリード
34 ダイパッド部
36 支持部
38 接合材
40 薄膜チップ
42 ボンディングワイヤー
44 モールド樹脂
50 熱式センサー
54 センサー本体
56 フランジ部
58 裏面突設部
60 検知部
62 流体識別検知部
64 流体温度検知部
66 タンク
68 タンク開口部
70 流体識別装置
72 入口配管
74 出口配管
76 ポンプ
78 流体識別センサー部
80 支持部
82 取り付け部
100 熱式センサー
101 接合材
102 モールド樹脂
104 センサー本体
106 フランジ部
108 裏面突設部
110 検知部
112 流体識別検知部
114 流体温度検知部
116 開口部
118 ダイパッド部
120 実装面
122 薄膜チップ
124 インナーリード
124a 電極
126 外部接続端子部
128 アウターリード
130 ボンディングワイヤー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アウターリード部と、インナーリード部とを備えたリードフレームであって、
前記アウターリード部またはインナーリード部の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にめっきが施されていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項2】
前記アウターリード部とインナーリード部とを、リードフレーム全体を一括してめっき、またはインナーリード部をメッキ後に、アウターリード部をめっきすることを特徴とする請求項1に記載のリードフレーム。
【請求項3】
前記メッキが、Au、Ag、Pd、Ni、Sn、Cu、Bi、Sn−Bi、Sn−Ag、Sn−Ag−Pbから選択した少なくとも1種のメッキ金属から構成されていることを特徴とする請求項1から2のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項4】
前記リードフレームが、耐食性金属から構成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項5】
前記リードフレームが、材料硬度Hv135以上の硬質金属から構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項6】
前記リードフレームが、ステンレススチール、Fe−Ni系合金から選択した少なくとも1種の金属から構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項7】
前記リードフレームが、電子部品を実装するための電子部品実装部を備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項8】
前記インナーリード部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項7に記載のリードフレーム。
【請求項9】
前記インナーリード部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品とが気密封止または樹脂封止されていることを特徴とする請求項7から8のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項10】
請求項1から9のいずれかに記載のリードフレームを備えたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項11】
前記電子デバイスが、流体識別を行うためのセンサーであることを特徴とする請求項10に記載の電子デバイス。
【請求項12】
前記流体識別が、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別のうち、少なくとも一つの識別であることを特徴とする請求項11に記載の電子デバイス。
【請求項13】
アウターリード部と、インナーリード部とを備えたリードフレームの製造方法であって、
前記アウターリード部またはインナーリード部の少なくとも一方の少なくとも一部にめっきを施す工程を備えることを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項14】
前記アウターリード部とインナーリード部とを、リードフレーム全体を一括してめっき、またはインナーリード部をメッキ後に、アウターリード部をめっきすることを特徴とする請求項13に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項15】
前記メッキが、Au、Ag、Pd、Ni、Sn、Cu、Bi、Sn−Bi、Sn−Ag、Sn−Ag−Pbから選択した少なくとも1種のメッキ金属から構成されていることを特徴とする請求項13から14のいずれかに記載のリードフレームの製造方法。
【請求項16】
前記リードフレームが、耐食性金属から構成されていることを特徴とする請求項13から15のいずれかに記載のリードフレームの製造方法。
【請求項17】
前記リードフレームが、材料硬度Hv135以上の硬質金属から構成されていることを特徴とする請求項13から16のいずれかに記載のリードフレームの製造方法。
【請求項18】
前記リードフレームが、ステンレススチール、Fe−Ni系合金から選択した少なくとも1種の金属から構成されていることを特徴とする請求項13から17のいずれかに記載のリードフレームの製造方法。
【請求項19】
前記リードフレームが、電子部品を実装するための電子部品実装部を備えていることを特徴とする請求項13から18のいずれかに記載のリードフレームの製造方法。
【請求項20】
前記インナーリード部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項19に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項21】
前記インナーリード部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品とが気密封止または樹脂封止されていることを特徴とする請求項19から20のいずれかに記載のリードフレームの製造方法。
【請求項22】
前記電子部品実装部に実装された電子部品とが樹脂モールドによって封止する前に、めっきを施すことを特徴とする請求項21に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項23】
請求項13から22のいずれかに記載のリードフレームの製造方法によって製造されたリードフレームを備えるように構成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項24】
前記電子デバイスが、流体識別を行うためのセンサーであることを特徴とする請求項23に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項25】
前記流体識別が、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別のうち、少なくとも一つの識別であることを特徴とする請求項24に記載の電子デバイスの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【公開番号】特開2009−71073(P2009−71073A)
【公開日】平成21年4月2日(2009.4.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−238567(P2007−238567)
【出願日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【出願人】(000006183)三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【出願人】(392023681)株式会社サンエー (14)
【Fターム(参考)】