リードフレームおよびリードフレームの製造方法
【課題】薄膜チップで発生した熱が金属製の電子部品実装部（ダイパッド部）へ伝達する熱量を抑制して、被識別流体への放熱量を十分に確保することで、センサーとしての感度を向上させることのできる電子部品実装部、およびセンサーとしての感度を向上させることで、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。
【解決手段】電子デバイスに用いられるリードフレームであって、前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積よりも小さく形成する。
【解決手段】電子デバイスに用いられるリードフレームであって、前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積よりも小さく形成する。
【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】
このようにして製造された熱式センサー１００では、通電によりダイパッド部１１８に装着された薄膜チップ１２２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、被識別流体の流体識別を行うようになっている。
【００１７】
しかしながら、このように構成される熱式センサー１００では、薄膜チップ１２２によって発生した熱が、ダイパッド部１１８に伝達し、被識別流体への放熱量が低下することによって、センサーの感度が低下してしまっていた。
【００１８】
本発明は、このような現状に鑑み、薄膜チップで発生した熱が金属製の電子部品実装部（ダイパッド部）へ伝達する熱量を抑制して、被識別流体への放熱量を十分に確保することで、センサーとしての感度を向上させることのできる電子部品実装部、およびセンサーとしての感度を向上させることで、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】
【００１９】
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、本発明の電子部品実装部は、電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とする
また、本発明の電子部品実装部は、電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の電子部品実装部は、電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、電子部品実装部に実装される電子部品によって発生する熱が、電子部品実装部に伝達することを抑制できるため、例えば、流体識別センサーに用いられる傍熱型の薄膜チップを実装する電子部品実装部として、このように形成することによって、薄膜チップによって発生した熱が、効率よく被識別流体に放熱され、センサーとしての精度が向上し、正確な流体識別を行うことができる。
【００２２】
また、本発明のリードフレームは、電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のリードフレームは、電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする
また、本発明のリードフレームは、電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であ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、電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明のリードフレームの製造方法は、電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に形成することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のリードフレームの製造方法は、電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成するとともに、
前記電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に形成することを特徴とする。
【００２７】
このように構成することによって、電子部品実装部に実装される電子部品によって発生する熱が、電子部品実装部に伝達することを抑制できるため、例えば、傍熱型の薄膜チップを実装した流体識別センサーに本発明のリードフレームを採用することによって、薄膜チップで発生した熱が効率よく被識別流体に放熱され、センサーとしての精度が向上し、正確な流体識別を行うことができる。
【００２８】
また、本発明は、前記リードフレームが、アウターリード部と、インナーリード部とを備えていることを特徴とする。
このように、リードフレームが、アウターリード部と、インナーリード部とを備えているので、例えば、ダイパッド部に装着した薄膜チップなどの電子部品からの被検知流体からの識別情報を、アウターリードを介して、外部のコンピュータなどの処理装置に接続することができる。
【００２９】
また、本発明は、前記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、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。
【００３０】
また、本発明は、前記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、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、支持リード部とが例えば、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、被識別流体が浸入して、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
さらに、このような流体の識別を行う際にも、流体に露出する曝露部において、樹脂モールドによって封止されたリードフレームが流体に露出することがないため、樹脂モールドとリードフレームとの間から被識別流体が浸入して、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。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ダイパッド部（電子部品実装部）の実装面の面積が、ダイパッド部に実装される薄膜チップ（電子部品）の装着面の面積よりも小さく形成されているため、薄膜チップによって発生した熱がダイパッド部に伝達することを抑制し、効率よく被識別流体に放熱することができるので、熱式センサーとしての感度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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である。
【００３７】
図１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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、支持リード部を構成する左側吊りリード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、支持リード部を構成する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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
ここで、ダイパッド部３４の実装面の面積は、後述する薄膜チップ４０の装着面の面積よりも小さくなるように形成されている。このように、ダイパッド部３４を薄膜チップ４０よりも小さく形成することによって、後述する、薄膜チップ４０によって発生した熱がダイパッド部３４に伝達することを抑制でき、センサーの感度を十分に向上させることとなる。
【００４５】
また、ダイパッド部３４の厚さは、３ｍｍ以下となるように形成されている。好ましくは、ダイパッド部３４の厚さは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは、０．２ｍｍとすることによって、ダイパッド部３４の実装面の面積を小さくした場合と同様に、薄膜チップ４０によって発生した熱がダイパッド部３４に伝達することを抑制でき、センサーの感度を十分に向上させることとなる。
【００４６】
なお、上述したように熱伝導性を考慮すると、ダイパッド部３４の厚さは０ｍｍ、すなわち、ダイパッド部３４を無くす構成とすることが望ましいが、センサーの組立作業の効率性を考慮すると、ダイパッド部３４にはある程度の剛性が必要となるため、熱伝導性と組立作業の効率性の両者を考慮して、ダイパッド部３４の厚さは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍとすることが望ましい。
【００４７】
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突設部３６が突設されている。なお、この支持突設部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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。そこで、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）を使用することによって、電子部品実装部の安定性を確保することができる。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
すなわち、図９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１０は、図９の一部省略断面図、図１１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。
【００６９】
図９〜図１１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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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１２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１２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。
【００７３】
また、図１２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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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１３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。
【００７７】
マイコン９１では、図１３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。
【００７８】
また、図１３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１３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。
【００７９】
また、図１３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１３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。
【００８０】
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）。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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１４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。
【００８５】
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１５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。
【００８６】
なお、図１５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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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１６および図１７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。
【００９０】
図１６および図１７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１８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。
【００９１】
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１８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１６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。
【００９２】
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。
【００９３】
同様にして、液種対応第２電圧値Ｖ０２の測定に際しては、図１７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。
【００９４】
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。
【００９５】
尚、図１６および図１７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１８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。
【００９６】
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１６および図１７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。
【００９７】
図１９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。
【００９８】
図２０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）。
【００９９】
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。
【０１００】
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）。
【０１０１】
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１６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１７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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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１２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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
上述したような流体識別方法において、水および尿素濃度３２．５％の尿素水溶液を測定した場合の、ダイパッド部３４の厚さ、ならびにダイパッド部３４の実装面の面積の違いによる感度の差を、図２１のグラフに示す。
【０１０９】
図２１のグラフにおいて感度とは、水（すなわち、尿度濃度０％）を測定した場合に得られる温度値Ｔｐ（０％）と、尿素濃度３２．５％の尿素水溶液を測定した場合に得られる温度値Ｔｐ（３２．５％）との温度差ΔＴｐによって表わされている。
【０１１０】
図２１に示されるように、ダイパッド部３４の実装面の面積が１０．２４ｍｍ2（３．
２ｍｍ×３．２ｍｍ）の場合が最も感度が低く、ダイパッド部３４の実装面の面積が４．００ｍｍ2（２．０ｍｍ×２．０ｍｍ）の場合が最も感度が高くなっている。このように、ダイパッド部３４の実装面の面積を小さくするほど、薄膜チップ４０によって発生した熱を伝達しにくくなるため、被識別流体への放熱量が増加し、センサーの感度が向上することとなる。
【０１１１】
また、ダイパッド部３４の厚さに関しても、０．３ｍｍの場合よりも０．２ｍｍの場合のほうがセンサーの感度が良好な結果となっている。これも、ダイパッド部３４の実装面の面積を小さくした場合と同様に、ダイパッド部３４の厚さを薄くすることによって、薄膜チップ４０によって発生した熱がダイパッド部３４に伝達しにくくなるため、被識別流体への放熱量が増加し、センサーの感度が向上することとなる。
【０１１２】
より具体的に説明するために、ダイパッド部３４の実装面の面積が４．００ｍｍ2、６
．７６ｍｍ2、１０．２４ｍｍ2の場合において、それぞれダイパッド部３４の厚さが０．２ｍｍ、０．３ｍｍの場合の、感度ΔＴｐの値を表１に示す。
【０１１３】
【表１】
【０１１４】
表１に示したように、ダイパッド部３４の面積を一定のまま、ダイパッド部３４の厚さを０．３ｍｍから０．２ｍｍとすると、２０％程度、感度が向上する。また、ダイパッド部３４の厚さを一定のまま、ダイパッド部３４の実装面の面積を１０．２４ｍｍ２から４．００ｍｍ２とすると、２５％〜３０％程度、感度が向上する。
【０１１５】
このように、ダイパッド部３４の面積、厚さともに縮小化を図ることによって、薄膜チップ４０によって発生した熱が、ダイパッド部３４に伝達されることが抑制されることによって、効率よく被識別流体に放熱され、センサーの感度が向上することとなる。
【０１１６】
さらには、ダイパッド部３４を無くし、吊りリード２６、２８、３０、３２に薄膜チップ４０を装着することによって、薄膜チップ４０によって発生した熱は、最も効率よく被識別流体に放熱され、センサーの感度がさらに向上することとなる。
【０１１７】
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、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】
【０１１８】
【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、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１０】図１０は、図９の一部省略断面図である。
【図１１】図１１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１２】図１２は、液種識別ための回路の構成図である。
【図１３】図１３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１４】図１４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１５】図１５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１６】図１６は、第１の検量線の例を示す図である。
【図１７】図１７は、第２の検量線の例を示す図である。
【図１８】図１８は、液温対応出力値Ｔの一例を示す図である。
【図１９】図１９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２０】図２０は、液種識別プロセスを示すフロー図である。
【図２１】図２１は、本発明を用いたセンサーによって、流体識別をした際のダイパッド部の面積と感度の関係を示すグラフである。
【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。
【符号の説明】
【０１１９】
１ リードフレーム体
２ リードフレーム
３ 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
２０Ａ 容器本体部
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
３４ａ 端部
３６ 支持突設部
３８ 接合材
４０ 薄膜チップ
４０ａ 隅角部
４２ ボンディングワイヤー
４４ モールド樹脂
５０ センサー
５０ 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
６２ａ２ 感温体
６２ａ４ 発熱体
６４ 流体温度検知部
６４ａ２ 感温体
６６ タンク
６８ 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
８６ スイッチ
８８ 抵抗体
９０ 抵抗体
９１ マイコン
９２ 差動増幅器
９３ 出力バッファ回路
９４ 液温検知増幅器
９６ 被測定液体導入路
９８ カバー部材
１００ 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
１１９ 支持部
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
【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】
このようにして製造された熱式センサー１００では、通電によりダイパッド部１１８に装着された薄膜チップ１２２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、被識別流体の流体識別を行うようになっている。
【００１７】
しかしながら、このように構成される熱式センサー１００では、薄膜チップ１２２によって発生した熱が、ダイパッド部１１８に伝達し、被識別流体への放熱量が低下することによって、センサーの感度が低下してしまっていた。
【００１８】
本発明は、このような現状に鑑み、薄膜チップで発生した熱が金属製の電子部品実装部（ダイパッド部）へ伝達する熱量を抑制して、被識別流体への放熱量を十分に確保することで、センサーとしての感度を向上させることのできる電子部品実装部、およびセンサーとしての感度を向上させることで、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】
【００１９】
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、本発明の電子部品実装部は、電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とする
また、本発明の電子部品実装部は、電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の電子部品実装部は、電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、電子部品実装部に実装される電子部品によって発生する熱が、電子部品実装部に伝達することを抑制できるため、例えば、流体識別センサーに用いられる傍熱型の薄膜チップを実装する電子部品実装部として、このように形成することによって、薄膜チップによって発生した熱が、効率よく被識別流体に放熱され、センサーとしての精度が向上し、正確な流体識別を行うことができる。
【００２２】
また、本発明のリードフレームは、電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のリードフレームは、電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする
また、本発明のリードフレームは、電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であ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、電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明のリードフレームの製造方法は、電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に形成することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のリードフレームの製造方法は、電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成するとともに、
前記電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に形成することを特徴とする。
【００２７】
このように構成することによって、電子部品実装部に実装される電子部品によって発生する熱が、電子部品実装部に伝達することを抑制できるため、例えば、傍熱型の薄膜チップを実装した流体識別センサーに本発明のリードフレームを採用することによって、薄膜チップで発生した熱が効率よく被識別流体に放熱され、センサーとしての精度が向上し、正確な流体識別を行うことができる。
【００２８】
また、本発明は、前記リードフレームが、アウターリード部と、インナーリード部とを備えていることを特徴とする。
このように、リードフレームが、アウターリード部と、インナーリード部とを備えているので、例えば、ダイパッド部に装着した薄膜チップなどの電子部品からの被検知流体からの識別情報を、アウターリードを介して、外部のコンピュータなどの処理装置に接続することができる。
【００２９】
また、本発明は、前記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、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。
【００３０】
また、本発明は、前記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、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、支持リード部とが例えば、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、被識別流体が浸入して、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
さらに、このような流体の識別を行う際にも、流体に露出する曝露部において、樹脂モールドによって封止されたリードフレームが流体に露出することがないため、樹脂モールドとリードフレームとの間から被識別流体が浸入して、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。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ダイパッド部（電子部品実装部）の実装面の面積が、ダイパッド部に実装される薄膜チップ（電子部品）の装着面の面積よりも小さく形成されているため、薄膜チップによって発生した熱がダイパッド部に伝達することを抑制し、効率よく被識別流体に放熱することができるので、熱式センサーとしての感度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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である。
【００３７】
図１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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、支持リード部を構成する左側吊りリード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、支持リード部を構成する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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
ここで、ダイパッド部３４の実装面の面積は、後述する薄膜チップ４０の装着面の面積よりも小さくなるように形成されている。このように、ダイパッド部３４を薄膜チップ４０よりも小さく形成することによって、後述する、薄膜チップ４０によって発生した熱がダイパッド部３４に伝達することを抑制でき、センサーの感度を十分に向上させることとなる。
【００４５】
また、ダイパッド部３４の厚さは、３ｍｍ以下となるように形成されている。好ましくは、ダイパッド部３４の厚さは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは、０．２ｍｍとすることによって、ダイパッド部３４の実装面の面積を小さくした場合と同様に、薄膜チップ４０によって発生した熱がダイパッド部３４に伝達することを抑制でき、センサーの感度を十分に向上させることとなる。
【００４６】
なお、上述したように熱伝導性を考慮すると、ダイパッド部３４の厚さは０ｍｍ、すなわち、ダイパッド部３４を無くす構成とすることが望ましいが、センサーの組立作業の効率性を考慮すると、ダイパッド部３４にはある程度の剛性が必要となるため、熱伝導性と組立作業の効率性の両者を考慮して、ダイパッド部３４の厚さは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍとすることが望ましい。
【００４７】
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突設部３６が突設されている。なお、この支持突設部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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。そこで、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）を使用することによって、電子部品実装部の安定性を確保することができる。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
すなわち、図９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１０は、図９の一部省略断面図、図１１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。
【００６９】
図９〜図１１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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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１２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１２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。
【００７３】
また、図１２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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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１３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。
【００７７】
マイコン９１では、図１３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。
【００７８】
また、図１３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１３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。
【００７９】
また、図１３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１３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。
【００８０】
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）。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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１４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。
【００８５】
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１５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。
【００８６】
なお、図１５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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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１６および図１７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。
【００９０】
図１６および図１７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１８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。
【００９１】
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１８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１６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。
【００９２】
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。
【００９３】
同様にして、液種対応第２電圧値Ｖ０２の測定に際しては、図１７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。
【００９４】
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。
【００９５】
尚、図１６および図１７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１８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。
【００９６】
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１６および図１７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。
【００９７】
図１９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。
【００９８】
図２０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）。
【００９９】
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。
【０１００】
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）。
【０１０１】
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１６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１７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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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１２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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
上述したような流体識別方法において、水および尿素濃度３２．５％の尿素水溶液を測定した場合の、ダイパッド部３４の厚さ、ならびにダイパッド部３４の実装面の面積の違いによる感度の差を、図２１のグラフに示す。
【０１０９】
図２１のグラフにおいて感度とは、水（すなわち、尿度濃度０％）を測定した場合に得られる温度値Ｔｐ（０％）と、尿素濃度３２．５％の尿素水溶液を測定した場合に得られる温度値Ｔｐ（３２．５％）との温度差ΔＴｐによって表わされている。
【０１１０】
図２１に示されるように、ダイパッド部３４の実装面の面積が１０．２４ｍｍ2（３．
２ｍｍ×３．２ｍｍ）の場合が最も感度が低く、ダイパッド部３４の実装面の面積が４．００ｍｍ2（２．０ｍｍ×２．０ｍｍ）の場合が最も感度が高くなっている。このように、ダイパッド部３４の実装面の面積を小さくするほど、薄膜チップ４０によって発生した熱を伝達しにくくなるため、被識別流体への放熱量が増加し、センサーの感度が向上することとなる。
【０１１１】
また、ダイパッド部３４の厚さに関しても、０．３ｍｍの場合よりも０．２ｍｍの場合のほうがセンサーの感度が良好な結果となっている。これも、ダイパッド部３４の実装面の面積を小さくした場合と同様に、ダイパッド部３４の厚さを薄くすることによって、薄膜チップ４０によって発生した熱がダイパッド部３４に伝達しにくくなるため、被識別流体への放熱量が増加し、センサーの感度が向上することとなる。
【０１１２】
より具体的に説明するために、ダイパッド部３４の実装面の面積が４．００ｍｍ2、６
．７６ｍｍ2、１０．２４ｍｍ2の場合において、それぞれダイパッド部３４の厚さが０．２ｍｍ、０．３ｍｍの場合の、感度ΔＴｐの値を表１に示す。
【０１１３】
【表１】
【０１１４】
表１に示したように、ダイパッド部３４の面積を一定のまま、ダイパッド部３４の厚さを０．３ｍｍから０．２ｍｍとすると、２０％程度、感度が向上する。また、ダイパッド部３４の厚さを一定のまま、ダイパッド部３４の実装面の面積を１０．２４ｍｍ２から４．００ｍｍ２とすると、２５％〜３０％程度、感度が向上する。
【０１１５】
このように、ダイパッド部３４の面積、厚さともに縮小化を図ることによって、薄膜チップ４０によって発生した熱が、ダイパッド部３４に伝達されることが抑制されることによって、効率よく被識別流体に放熱され、センサーの感度が向上することとなる。
【０１１６】
さらには、ダイパッド部３４を無くし、吊りリード２６、２８、３０、３２に薄膜チップ４０を装着することによって、薄膜チップ４０によって発生した熱は、最も効率よく被識別流体に放熱され、センサーの感度がさらに向上することとなる。
【０１１７】
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、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】
【０１１８】
【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、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１０】図１０は、図９の一部省略断面図である。
【図１１】図１１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１２】図１２は、液種識別ための回路の構成図である。
【図１３】図１３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１４】図１４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１５】図１５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１６】図１６は、第１の検量線の例を示す図である。
【図１７】図１７は、第２の検量線の例を示す図である。
【図１８】図１８は、液温対応出力値Ｔの一例を示す図である。
【図１９】図１９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２０】図２０は、液種識別プロセスを示すフロー図である。
【図２１】図２１は、本発明を用いたセンサーによって、流体識別をした際のダイパッド部の面積と感度の関係を示すグラフである。
【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。
【符号の説明】
【０１１９】
１ リードフレーム体
２ リードフレーム
３ 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
２０Ａ 容器本体部
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
３４ａ 端部
３６ 支持突設部
３８ 接合材
４０ 薄膜チップ
４０ａ 隅角部
４２ ボンディングワイヤー
４４ モールド樹脂
５０ センサー
５０ 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
６２ａ２ 感温体
６２ａ４ 発熱体
６４ 流体温度検知部
６４ａ２ 感温体
６６ タンク
６８ 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
８６ スイッチ
８８ 抵抗体
９０ 抵抗体
９１ マイコン
９２ 差動増幅器
９３ 出力バッファ回路
９４ 液温検知増幅器
９６ 被測定液体導入路
９８ カバー部材
１００ 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
１１９ 支持部
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】
電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とする電子部品実装部。
【請求項２】
電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする電子部品実装部。
【請求項３】
電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする電子部品実装部。
【請求項４】
電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とするリードフレーム。
【請求項５】
電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とするリードフレーム。
【請求項６】
電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする電子部品実装部。
【請求項７】
前記リードフレームは、アウターリード部と、インナーリード部とを備えていることを特徴とする請求項４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、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、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４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】
電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成す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】
電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に形成することを特徴とするリードフレーム。
【請求項１５】
電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成するとともに、
前記電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に薄く形成することを特徴とするリードフレーム。
【請求項１６】
前記リードフレームは、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、電気的に接続されていることを特徴とする請求項１６に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１８】
前記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、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１６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】
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２０】
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１９に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２１】
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２０に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１】
電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とする電子部品実装部。
【請求項２】
電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする電子部品実装部。
【請求項３】
電子部品を実装するための電子部品実装部であって、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする電子部品実装部。
【請求項４】
電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいことを特徴とするリードフレーム。
【請求項５】
電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とするリードフレーム。
【請求項６】
電子デバイスに用いられるリードフレームであって、
前記リードフレームは、電子部品を実装するための電子部品実装部を備え、
前記電子部品実装部の実装面の面積は、該電子部品実装部に実装される電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さいとともに、
前記電子部品実装部の厚さは、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする電子部品実装部。
【請求項７】
前記リードフレームは、アウターリード部と、インナーリード部とを備えていることを特徴とする請求項４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、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、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４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】
電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成す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】
電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に形成することを特徴とするリードフレーム。
【請求項１５】
電子デバイスに用いられるリードフレームの製造方法であって、
前記リードフレームに備えられた電子部品を実装するための電子部品実装部の実装面の面積を、前記電子部品の装着面の面積と同等、若しくは小さく形成するとともに、
前記電子部品実装部の厚さを、３．０ｍｍ以下に薄く形成することを特徴とするリードフレーム。
【請求項１６】
前記リードフレームは、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、電気的に接続されていることを特徴とする請求項１６に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１８】
前記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、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１６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】
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２０】
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１９に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２１】
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２０に記載の電子デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００９−７１０７８（Ｐ２００９−７１０７８Ａ）
【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２００７−２３８５７２（Ｐ２００７−２３８５７２）
【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）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【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）】
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