電子部品積層体およびリードフレームならびにリードフレームを備えた電子デバイス、またこれらの製造方法
【課題】電子部品実装部に実装された電子部品に対して、モールド樹脂から加わる応力を極力抑え、精度良く正確に被識別流体の識別を行うことのできる電子部品積層体およびリードフレームならびにリードフレームを備えた電子デバイス、またこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】電子部品積層体が、電子部品を実装するための電子部品実装部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品と、前記電子部品に形成されたコーティング層と、から構成される。
【解決手段】電子部品積層体が、電子部品を実装するための電子部品実装部と、前記電子部品実装部に実装された電子部品と、前記電子部品に形成されたコーティング層と、から構成される。
【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部品を電子部品実装部に実装した電子部品積層体、およびこの電子部品積層体を備えたリードフレーム、ならびにリードフレームを備えた電子デバイスと、これらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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１〜３などに開示されている。
【０００３】
これらの熱式センサー１００は、図２５または図２６に示したように、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、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】
この検知部１１０は、一定間隔離間して配置された矩形平板形状の流体識別検知部１１２と流体温度検知部１１４とから構成され、これらの検知部１１２，１１４は基本的には同様な構造となっており、発熱体と感温体とを備え、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】
また、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と反対側の実装面には、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】
さらに、薄膜チップ１２２の電極１２２ａとインナーリード１２４の電極１２４ａとの間は、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。
上記のようにして構成された熱式センサー１００は、通電によって発熱体を発熱させ、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流体識別を行う。
【０００８】
なお、このような熱式センサー１００は、図２７に示したような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、製造工程においてリードフレーム（図示せず）として、銅、炭素鋼、アルミニウム合金、アルミニウムなどを用いて一体的に形成されている。
【０００９】
そして、このように一体的に形成されたリードフレームに、まずステップ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１２２ａとインナーリード１２４の電極１２４ａとの間を、Ａｕからなるボンディングワイヤー１３０で電気的に接続する。
【００１２】
さらに、この状態でリードフレームを金型（図示せず）内に配置し、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ことによって、リードフレームの所定部分がモールド樹脂１０２で被覆されたセンサー本体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の余分な部分を除去する。
【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本体１０４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、完成品である熱式センサー１００を得るようになっている。
【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】
【００１６】
ところで、このような従来の熱式センサーでは、リードフレームのダイパッド部に実装された薄膜チップの上から、直接的にモールド樹脂が被覆形成されているため、モールド樹脂に力が加わると、薄膜チップへも力が加わることとなり、これによって薄膜チップが破損してしまう場合が生じていた。また、破損が生じない程度の力であっても、薄膜チップへ負荷が掛かると、計測時における測定精度が低下し、正確な流体識別を行えない場合があった。
【００１７】
本発明は、このような現状に鑑み、電子部品実装部に実装された電子部品に対して、モールド樹脂から加わる応力を極力抑え、精度良く正確に被識別流体の識別を行うことのできる電子部品積層体およびリードフレームならびにリードフレームを備えた電子デバイス、またこれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、本発明の電子部品積層体は、
電子部品を実装するための電子部品実装部と、
前記電子部品実装部に実装された電子部品と、
前記電子部品に形成されたコーティング層と、
から構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子部品積層体の製造方法は、
電子部品を実装するための電子部品実装部に前記電子部品を実装する工程と、
前記電子部品にコーティング層を塗布形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２０】
このように構成することによって、電子部品をモールド樹脂で覆っても、コーティング層がクッションとしての役目をなすため、モールド樹脂によって電子部品へかけられた応力をコーティング層によって緩和させることができる。また、コーティング層によって、電子部品の絶縁性を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明の電子部品積層体は、
前記コーティング層が、前記電子部品の上面のみに形成されていることを特徴とする。
このようにコーティング層を、電子部品の上面のみに形成すれば、電子部品をモールド樹脂で覆った際における電子部品とモールド樹脂との接合部分が確保されることとなるため、電子部品積層体を漬水させたとしても、電子部品の側面から電子部品側に浸水することはなく、浸水を効果的に防止することができる。
【００２２】
また、本発明の電子部品積層体は、
前記コーティング層の厚さが、５μｍ〜５０μｍの範囲内であることを特徴とする。
このような範囲内にコーティング層の厚さを規定すれば、電子部品による被測定流体の測定感度が良好であるとともに、モールド樹脂による電子部品へ掛けられる応力緩和を十分に行うことができる。なお、コーティング層の厚みを上記の下限値よりも小さくした場合には、モールド樹脂による電子部品へ掛けられる応力緩和は不十分であり、逆にコーティング層の厚みを上記の範囲よりも大きくした場合には、被測定流体の測定感度が鈍くなってしまう。
【００２３】
また、本発明のリードフレームは、
上記のいずれかに記載の電子部品積層体を具備することを特徴とする。
また、本発明の電子部品積層体の製造方法は、
上記のいずれかに記載の製造方法によって製造された電子部品積層体を準備する工程と、
前記電子部品積層体をリードフレームの電子部品実装部に実装する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２４】
このような電子部品積層体を具備したリードフレームであれば、電子部品積層体に負荷が掛かったとしても、電子部品にコーティング層が形成されているため、電子部品に掛かる負荷は軽減させることができる。
【００２５】
また、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ることを特徴とする。
このように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れば、アウターリード部とインナーリード部に所望の電極を接続して電子デバイスとすることができる。
【００２６】
また、本発明の電子部品積層体は、
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積層体とが、電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の電子部品積層体の製造方法は、
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積層体とを、電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２８】
このように構成することによって、電子部品実装部に、薄膜チップ、ＩＣなどの電子部品積層体を実装して、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積層体とを、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、センサー、半導体装置などとして用いることができる。
【００２９】
また、本発明のリードフレームは、
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積層体とが、気密封止または樹脂封止されていることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のリードフレームの製造方法は、
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積層体とを、電気的に接続する工程の後に、
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積層体とを気密封止または樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする。
【００３１】
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積層体とが、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積層体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いため、正確な流体識別を行うことができる。
【００３２】
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具備することを特徴とする。
また、本発明の電子デバイスの製造方法は、
上記のいずれかに記載の製造方法によって製造されたリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームを電子デバイスの所定箇所に実装する工程と、
を有することを特徴とする。
【００３３】
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。
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。
【００３４】
このように構成することによって、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を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、電子部品実装部に実装された電子部品に対して、モールド樹脂から加わる応力を極力抑え、精度良く正確に被識別流体の識別を行うことのできる電子部品積層体およびリードフレームならびにリードフレームを備えた電子デバイス、またこれらの製造方法を提供するができる。
また、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を行うことができる。
【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における上面図、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４のリードフレームのＡ−Ａ線による部分拡大断面図、図６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７は、図６の熱式センサーの縦断面図、図８は、図７の熱式センサーのＢ−Ｂ線による縦断面図、図９は、モールド工程を説明する概略図である。
【００３７】
図１〜図３において、符号１は、全体で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、外枠体４には、金型（図示せず）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、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、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。
【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、金型の上型と下型との間で挟持することで、金型内での支持効果も有している。
【００４５】
このように構成されるリードフレーム２を用いて、電子デバイスである熱式センサーを製造する方法について以下に説明する。
まず、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において黒く塗りつぶされた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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
次に、ステップＳ５のダイボンド工程において、図４に示したように、接着剤などの接合材３８を介して、ダイパッド部３４に電子部品である薄膜チップ４０を装着（ボンディング）する。この時、リードフレーム２のダイパッド部３４の上方先端部に延設された支持突設部３６を支持した状態で、薄膜チップ４０の装着がなされ、これによりダイパッド部３４が装着の際の圧力で変形しないようになっている。
【００４９】
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、インナーリード先端部２４の電極部２４ａとの間を、Ａｕからなるボンディングワイヤー４２で電気的に接続する。この場合においても、ダイパッド部３４の支持突設部３６を支持した状態でワイヤーボンディングがなされるため、ボンディング圧によってダイパッド部３４が変形してしまうことがない。
【００５０】
そして、図５に示したように薄膜チップ４０の上面のみにフッ素系、シリコン系、ポリイミド系のコーティング剤を塗布し、固化することによりコーティング層４６を形成する。なお、コーティング層４６の厚みＴは、５μｍ〜５０μｍの範囲内とすることが好ましく、さらに好ましくは１５μｍ〜４０μｍの範囲内である。なお、本明細書中では図５に示した状態を「電子部品積層体」とも言う。
【００５１】
また、コーティング層４６は薄膜チップ４０の上面にのみ形成し、薄膜チップ４０の側面には設けないようにすることが好ましい。
これは、薄膜チップ４０の上面および側面を全てコーティング層４６で覆ってしまうと、モールド樹脂４４と薄膜チップ４０とが直接に接する箇所がなくなってしまい、これにより、万が一、浸水があった際に、薄膜チップ４０側へ浸水してしまう可能性があるからである。コーティング層４６を薄膜チップ４０の上面のみに形成していれば、モールド樹脂４４が薄膜チップ４０の側面部分と接することとなるため、隙間が生ずることがなく、薄膜チップ４０側へ浸水することはない。
【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ことによって、リードフレーム２の所定の部分に、モールド樹脂４４が被覆されて構成されるセンサー本体５４を形成する。
【００５３】
なお、ダイパッド部３４の上方先端部には支持突設部３６が設けられているため、この支持突設部３６がモールド樹脂４４を射出成形する際のアンカーとしての役目をなし、熱収縮によるリードフレーム２とモールド樹脂４４とのズレを抑止するようになっている。
【００５４】
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の不要部分を切断して除去し、アウターリード８の形状を整えた後、図６〜図９に示した完成品である熱式センサー５０を得るようになっている。
【００５５】
このようにして得られた熱式センサー５０は、図６〜図９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。
【００５６】
そして検知部６０は、一定間隔離間して配置された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。
【００５７】
また、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。
【００５８】
またセンサー本体５４内には、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。そして、これらのインナーリード２２から裏面突設部５８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。
【００５９】
そして、薄膜チップ４０の電極４０ａと、インナーリード先端部２４の電極部２４ａとの間は、Ａｕからなるボンディングワイヤー４２で電気的に接続されている。
このようにして構成される熱式センサー５０は、薄膜チップ４０の上面にコーティング層４６が形成されており、モールド樹脂４４に応力が掛かることによって薄膜チップ４０へ掛けられる応力は、コーティング層４６がクッションとしての役目をなすため、緩和されることとなる。このため、薄膜チップ４０が破損しないようになっている。
【００６０】
さらに、コーティング層４６によって、薄膜チップ４０への応力が掛かりにくくなるため、被識別流体の所望の識別を精度良く行うことができる。
（実験例１）
薄膜チップ４０上方にモールド樹脂４４を形成するモールド工程時において、薄膜チップ４０が受ける応力は、コーティング層４６の膜厚の違いによって、どのように変化するかシミュレーション実験を行った。なお、本実験で確認される応力は、モールド工程時、つまり１７５℃で樹脂モールドし、この樹脂が固化して常温になるまでの間に発生する部材間の残留応力である。このシミュレーション実験の結果を図１０および図１１に示した。
【００６１】
図１０および図１１に示したシミュレーション実験の結果からすれば、コーティング層４６を４０μｍまたは７０μｍ設けた場合には、コーティング層４６が０μｍ、つまりコーティング層４６を設けていない場合に比べて、薄膜チップ４０の受ける応力値が小さいことが確認できた。
（実験例２）
薄膜チップ４０上にコーティング層４６を形成したセンサー本体５４と、薄膜チップ４０上にコーティング層４６を形成していないセンサー本体５４とを用意し、それぞれを作動耐久試験機（Sonoscan社製 C-SAM D-9000）にかけて、加速評価試験を行った。試験前と試験後における両センサー本体５４を超音波探傷装置にて観察し観察写真を得た。この観察写真を図１２に示した。
【００６２】
図１２に示した観察写真からすれば、コーティング層４６を設けた場合、試験前と試験後とでは、殆ど変化もなく、剥離は生じていないことが確認できた。これに対して、コーティング層４６を設けていない場合には、試験後にリードフレーム２とモールド樹脂４４との間で剥離が生じていることが確認された。
【００６３】
したがって、本試験により、薄膜チップ４０上にコーティング層４６を形成することにより、リードフレーム２とモールド樹脂４４との間で剥離が生じてしまうことを防止できることが立証された。
【００６４】
次いで、上記した熱式センサー５０を用い、特許文献３に開示されてい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た流体識別装置７０について説明する。
すなわち図１３は、本発明による熱式センサー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１４は、図１３の一部省略断面図、図１５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。
【００６５】
図１３〜図１５に示されているように、タンク６６の上部にはタンク開口部６８が設けられており、このタンク開口部６８に、本発明による流体識別装置７０が取り付けられている。
【００６６】
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６６に接続されており、ポンプ７６を介して、流体使用機器（図示せず）に接続されている。
【００６７】
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）には、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。
【００６８】
流体識別センサー部７８は、発熱体と感温体と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に開示されてい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。
【００６９】
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１６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１６には、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。
【００７０】
このようにすると、流体識別検知部６２の発熱体６２ａ４の特性における選択幅が大幅に広がる。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、被識別流体の種類を広げることが可能となる。
【００７１】
なお、図１６には抵抗体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。
【００７２】
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。
【００７３】
このようにすると、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。
【００７４】
以下、本実施例における液種識別動作について説明する。
タンク６６内に被識別液体として尿素水溶液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内の尿素水溶液ＵＳは実質上流動しない。
【００７５】
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、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１７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。
【００７６】
マイコン９１では、図１７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。
【００７７】
また、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１７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。
【００７８】
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、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１７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。
【００８０】
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。
【００８１】
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）。
【００８２】
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。
【００８３】
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ＵＳ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。したがって、タンク６６に収容されるべき尿素水溶液ＵＳ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ＵＳを定めている。
【００８４】
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ＵＳの尿素濃度が変化するにつれて変化する。したがって、尿素濃度３２．５％±５％の範囲内の尿素水溶液ＵＳ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。
【００８５】
ところで、尿素水溶液ＵＳ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ＵＳであるとは限らない。
【００８６】
例えば、図１８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ＵＳ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。
【００８７】
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ＵＳ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。
【００８８】
すなわち、図１９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ＵＳ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ＵＳとは大きく異なる。
【００８９】
なお図１９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。
【００９０】
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。
【００９１】
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である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。
【００９２】
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。
【００９３】
第１および第２の検量線の例を、それぞれ図２０および図２１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。
【００９４】
図２０および図２１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を用いる。液温対応出力値Ｔの一例を図２２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。
【００９５】
液種対応第１電圧値Ｖ０１の測定に際しては、ま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２２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、次に、図２０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。
【００９６】
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。
【００９７】
同様にして、液種対応第２電圧値Ｖ０２の測定に際しては、図２１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。
【００９８】
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。
【００９９】
なお、図２０および図２１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２２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。
【０１００】
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、ｃ２を３７．５％とすることで、図２０および図２１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。
【０１０１】
図２３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。
【０１０２】
図２４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。
まず、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）。
【０１０３】
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）。
さらに、Ｖ２−Ｖ１の演算を行って、液種対応第１電圧値Ｖ０１を得る（Ｓ４）。
【０１０４】
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）。
【０１０５】
さらに、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、かつ液種対応第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）。
【０１０６】
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）。
【０１０７】
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）。
また、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２０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。
【０１１０】
また濃度算出は、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２１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。
【０１１１】
以上のようにして液種の識別を正確、か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、または定期的、運転者または自動車（後述のＥＣＵ）側からの要求時、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。
【０１１２】
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１６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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。なお、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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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、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。
【０１１８】
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７に示したように、モールド樹脂により構成されるセンサー本体を形成したが、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。
【０１１９】
また上記実施例では、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。
【０１２０】
また、上記実施例では、薄膜チップの上面に形成されたコーティング層について、図８に示したようなリードフレームのダイパッド部が完全にモールド樹脂で被覆された熱式センサーに適用して説明を行ったが、これに限定されるものではなく、図２６に示したようなリードフレームのダイパッド部の一部が露出するようにモールド樹脂の一部が欠落して開口部が形成された熱式センサーに具備された薄膜チップにも適用可能であるなど、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】
【０１２１】
【図１】図１は、本発明の多数個取りのリードフレームにおける上面図である。
【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４のリードフレームのＡ−Ａ線による部分拡大断面図である。
【図６】図６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７】図７は、図６の熱式センサーの縦断面図である。
【図８】図８は、図７の熱式センサーのＢ−Ｂ線による縦断面図である。
【図９】図９は、モールド工程を説明する概略図である。
【図１０】図１０は、薄膜チップに掛かる応力とコーティング層との関係を示した関係図である。
【図１１】図１１は、薄膜チップに掛かる応力の分布状態を示した応力分布図である。
【図１２】図１２は、本発明の熱式センサーを用いて被識別流体の識別試験を行った際の、試験前と試験後における薄膜チップ部分の状態を示した図である。
【図１３】図１３は、本発明の熱式センサー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１４】図１４は、図１３の一部省略断面図図である。
【図１５】図１５は、本発明の熱式センサーを適用した流体識別装置をタンクへの取り付けた状態を示す図である。
【図１６】図１６は、液種識別のための回路構成図である。
【図１７】図１７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１８】図１８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、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１９】図１９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％の尿素水溶液を１．０００とした相対値で示す図である。
【図２０】図２０は、第１の検量線の例を示す図である。
【図２１】図２１は、第２の検量線の例を示す図である。
【図２２】図２２は、液温対応出力値Ｔの一例を示す図である。
【図２３】図２３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２４】図２４は、液種識別プロセスを示すフロー図である。
【図２５】図２５は、従来の熱式センサーの縦断面図である。
【図２６】図２６は、従来の熱式センサーのＡ−Ａ線での縦断面図である。
【図２７】図２７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】
【０１２２】
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・・・支持突設部
３８・・・接合材
４０・・・薄膜チップ
４０ａ・・電極
４２・・・ボンディングワイヤー
４４・・・モールド樹脂
４６・・・コーティング層
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
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・・・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
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・・・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
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
ＵＳ・・・尿素水溶液
Ｔ・・・コーティング層の厚み
【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部品を電子部品実装部に実装した電子部品積層体、およびこの電子部品積層体を備えたリードフレーム、ならびにリードフレームを備えた電子デバイスと、これらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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１〜３などに開示されている。
【０００３】
これらの熱式センサー１００は、図２５または図２６に示したように、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、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】
この検知部１１０は、一定間隔離間して配置された矩形平板形状の流体識別検知部１１２と流体温度検知部１１４とから構成され、これらの検知部１１２，１１４は基本的には同様な構造となっており、発熱体と感温体とを備え、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】
また、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と反対側の実装面には、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】
さらに、薄膜チップ１２２の電極１２２ａとインナーリード１２４の電極１２４ａとの間は、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。
上記のようにして構成された熱式センサー１００は、通電によって発熱体を発熱させ、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流体識別を行う。
【０００８】
なお、このような熱式センサー１００は、図２７に示したような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、製造工程においてリードフレーム（図示せず）として、銅、炭素鋼、アルミニウム合金、アルミニウムなどを用いて一体的に形成されている。
【０００９】
そして、このように一体的に形成されたリードフレームに、まずステップ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１２２ａとインナーリード１２４の電極１２４ａとの間を、Ａｕからなるボンディングワイヤー１３０で電気的に接続する。
【００１２】
さらに、この状態でリードフレームを金型（図示せず）内に配置し、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ことによって、リードフレームの所定部分がモールド樹脂１０２で被覆されたセンサー本体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の余分な部分を除去する。
【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本体１０４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、完成品である熱式センサー１００を得るようになっている。
【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】
【００１６】
ところで、このような従来の熱式センサーでは、リードフレームのダイパッド部に実装された薄膜チップの上から、直接的にモールド樹脂が被覆形成されているため、モールド樹脂に力が加わると、薄膜チップへも力が加わることとなり、これによって薄膜チップが破損してしまう場合が生じていた。また、破損が生じない程度の力であっても、薄膜チップへ負荷が掛かると、計測時における測定精度が低下し、正確な流体識別を行えない場合があった。
【００１７】
本発明は、このような現状に鑑み、電子部品実装部に実装された電子部品に対して、モールド樹脂から加わる応力を極力抑え、精度良く正確に被識別流体の識別を行うことのできる電子部品積層体およびリードフレームならびにリードフレームを備えた電子デバイス、またこれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、本発明の電子部品積層体は、
電子部品を実装するための電子部品実装部と、
前記電子部品実装部に実装された電子部品と、
前記電子部品に形成されたコーティング層と、
から構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子部品積層体の製造方法は、
電子部品を実装するための電子部品実装部に前記電子部品を実装する工程と、
前記電子部品にコーティング層を塗布形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２０】
このように構成することによって、電子部品をモールド樹脂で覆っても、コーティング層がクッションとしての役目をなすため、モールド樹脂によって電子部品へかけられた応力をコーティング層によって緩和させることができる。また、コーティング層によって、電子部品の絶縁性を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明の電子部品積層体は、
前記コーティング層が、前記電子部品の上面のみに形成されていることを特徴とする。
このようにコーティング層を、電子部品の上面のみに形成すれば、電子部品をモールド樹脂で覆った際における電子部品とモールド樹脂との接合部分が確保されることとなるため、電子部品積層体を漬水させたとしても、電子部品の側面から電子部品側に浸水することはなく、浸水を効果的に防止することができる。
【００２２】
また、本発明の電子部品積層体は、
前記コーティング層の厚さが、５μｍ〜５０μｍの範囲内であることを特徴とする。
このような範囲内にコーティング層の厚さを規定すれば、電子部品による被測定流体の測定感度が良好であるとともに、モールド樹脂による電子部品へ掛けられる応力緩和を十分に行うことができる。なお、コーティング層の厚みを上記の下限値よりも小さくした場合には、モールド樹脂による電子部品へ掛けられる応力緩和は不十分であり、逆にコーティング層の厚みを上記の範囲よりも大きくした場合には、被測定流体の測定感度が鈍くなってしまう。
【００２３】
また、本発明のリードフレームは、
上記のいずれかに記載の電子部品積層体を具備することを特徴とする。
また、本発明の電子部品積層体の製造方法は、
上記のいずれかに記載の製造方法によって製造された電子部品積層体を準備する工程と、
前記電子部品積層体をリードフレームの電子部品実装部に実装する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２４】
このような電子部品積層体を具備したリードフレームであれば、電子部品積層体に負荷が掛かったとしても、電子部品にコーティング層が形成されているため、電子部品に掛かる負荷は軽減させることができる。
【００２５】
また、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ることを特徴とする。
このように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れば、アウターリード部とインナーリード部に所望の電極を接続して電子デバイスとすることができる。
【００２６】
また、本発明の電子部品積層体は、
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積層体とが、電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の電子部品積層体の製造方法は、
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積層体とを、電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２８】
このように構成することによって、電子部品実装部に、薄膜チップ、ＩＣなどの電子部品積層体を実装して、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積層体とを、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、センサー、半導体装置などとして用いることができる。
【００２９】
また、本発明のリードフレームは、
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積層体とが、気密封止または樹脂封止されていることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のリードフレームの製造方法は、
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積層体とを、電気的に接続する工程の後に、
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積層体とを気密封止または樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする。
【００３１】
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積層体とが、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積層体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いため、正確な流体識別を行うことができる。
【００３２】
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具備することを特徴とする。
また、本発明の電子デバイスの製造方法は、
上記のいずれかに記載の製造方法によって製造されたリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームを電子デバイスの所定箇所に実装する工程と、
を有することを特徴とする。
【００３３】
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。
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。
【００３４】
このように構成することによって、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を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、電子部品実装部に実装された電子部品に対して、モールド樹脂から加わる応力を極力抑え、精度良く正確に被識別流体の識別を行うことのできる電子部品積層体およびリードフレームならびにリードフレームを備えた電子デバイス、またこれらの製造方法を提供するができる。
また、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を行うことができる。
【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における上面図、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４のリードフレームのＡ−Ａ線による部分拡大断面図、図６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７は、図６の熱式センサーの縦断面図、図８は、図７の熱式センサーのＢ−Ｂ線による縦断面図、図９は、モールド工程を説明する概略図である。
【００３７】
図１〜図３において、符号１は、全体で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、外枠体４には、金型（図示せず）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、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、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。
【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、金型の上型と下型との間で挟持することで、金型内での支持効果も有している。
【００４５】
このように構成されるリードフレーム２を用いて、電子デバイスである熱式センサーを製造する方法について以下に説明する。
まず、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において黒く塗りつぶされた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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
次に、ステップＳ５のダイボンド工程において、図４に示したように、接着剤などの接合材３８を介して、ダイパッド部３４に電子部品である薄膜チップ４０を装着（ボンディング）する。この時、リードフレーム２のダイパッド部３４の上方先端部に延設された支持突設部３６を支持した状態で、薄膜チップ４０の装着がなされ、これによりダイパッド部３４が装着の際の圧力で変形しないようになっている。
【００４９】
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、インナーリード先端部２４の電極部２４ａとの間を、Ａｕからなるボンディングワイヤー４２で電気的に接続する。この場合においても、ダイパッド部３４の支持突設部３６を支持した状態でワイヤーボンディングがなされるため、ボンディング圧によってダイパッド部３４が変形してしまうことがない。
【００５０】
そして、図５に示したように薄膜チップ４０の上面のみにフッ素系、シリコン系、ポリイミド系のコーティング剤を塗布し、固化することによりコーティング層４６を形成する。なお、コーティング層４６の厚みＴは、５μｍ〜５０μｍの範囲内とすることが好ましく、さらに好ましくは１５μｍ〜４０μｍの範囲内である。なお、本明細書中では図５に示した状態を「電子部品積層体」とも言う。
【００５１】
また、コーティング層４６は薄膜チップ４０の上面にのみ形成し、薄膜チップ４０の側面には設けないようにすることが好ましい。
これは、薄膜チップ４０の上面および側面を全てコーティング層４６で覆ってしまうと、モールド樹脂４４と薄膜チップ４０とが直接に接する箇所がなくなってしまい、これにより、万が一、浸水があった際に、薄膜チップ４０側へ浸水してしまう可能性があるからである。コーティング層４６を薄膜チップ４０の上面のみに形成していれば、モールド樹脂４４が薄膜チップ４０の側面部分と接することとなるため、隙間が生ずることがなく、薄膜チップ４０側へ浸水することはない。
【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ことによって、リードフレーム２の所定の部分に、モールド樹脂４４が被覆されて構成されるセンサー本体５４を形成する。
【００５３】
なお、ダイパッド部３４の上方先端部には支持突設部３６が設けられているため、この支持突設部３６がモールド樹脂４４を射出成形する際のアンカーとしての役目をなし、熱収縮によるリードフレーム２とモールド樹脂４４とのズレを抑止するようになっている。
【００５４】
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の不要部分を切断して除去し、アウターリード８の形状を整えた後、図６〜図９に示した完成品である熱式センサー５０を得るようになっている。
【００５５】
このようにして得られた熱式センサー５０は、図６〜図９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。
【００５６】
そして検知部６０は、一定間隔離間して配置された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。
【００５７】
また、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。
【００５８】
またセンサー本体５４内には、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。そして、これらのインナーリード２２から裏面突設部５８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。
【００５９】
そして、薄膜チップ４０の電極４０ａと、インナーリード先端部２４の電極部２４ａとの間は、Ａｕからなるボンディングワイヤー４２で電気的に接続されている。
このようにして構成される熱式センサー５０は、薄膜チップ４０の上面にコーティング層４６が形成されており、モールド樹脂４４に応力が掛かることによって薄膜チップ４０へ掛けられる応力は、コーティング層４６がクッションとしての役目をなすため、緩和されることとなる。このため、薄膜チップ４０が破損しないようになっている。
【００６０】
さらに、コーティング層４６によって、薄膜チップ４０への応力が掛かりにくくなるため、被識別流体の所望の識別を精度良く行うことができる。
（実験例１）
薄膜チップ４０上方にモールド樹脂４４を形成するモールド工程時において、薄膜チップ４０が受ける応力は、コーティング層４６の膜厚の違いによって、どのように変化するかシミュレーション実験を行った。なお、本実験で確認される応力は、モールド工程時、つまり１７５℃で樹脂モールドし、この樹脂が固化して常温になるまでの間に発生する部材間の残留応力である。このシミュレーション実験の結果を図１０および図１１に示した。
【００６１】
図１０および図１１に示したシミュレーション実験の結果からすれば、コーティング層４６を４０μｍまたは７０μｍ設けた場合には、コーティング層４６が０μｍ、つまりコーティング層４６を設けていない場合に比べて、薄膜チップ４０の受ける応力値が小さいことが確認できた。
（実験例２）
薄膜チップ４０上にコーティング層４６を形成したセンサー本体５４と、薄膜チップ４０上にコーティング層４６を形成していないセンサー本体５４とを用意し、それぞれを作動耐久試験機（Sonoscan社製 C-SAM D-9000）にかけて、加速評価試験を行った。試験前と試験後における両センサー本体５４を超音波探傷装置にて観察し観察写真を得た。この観察写真を図１２に示した。
【００６２】
図１２に示した観察写真からすれば、コーティング層４６を設けた場合、試験前と試験後とでは、殆ど変化もなく、剥離は生じていないことが確認できた。これに対して、コーティング層４６を設けていない場合には、試験後にリードフレーム２とモールド樹脂４４との間で剥離が生じていることが確認された。
【００６３】
したがって、本試験により、薄膜チップ４０上にコーティング層４６を形成することにより、リードフレーム２とモールド樹脂４４との間で剥離が生じてしまうことを防止できることが立証された。
【００６４】
次いで、上記した熱式センサー５０を用い、特許文献３に開示されてい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た流体識別装置７０について説明する。
すなわち図１３は、本発明による熱式センサー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１４は、図１３の一部省略断面図、図１５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。
【００６５】
図１３〜図１５に示されているように、タンク６６の上部にはタンク開口部６８が設けられており、このタンク開口部６８に、本発明による流体識別装置７０が取り付けられている。
【００６６】
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６６に接続されており、ポンプ７６を介して、流体使用機器（図示せず）に接続されている。
【００６７】
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）には、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。
【００６８】
流体識別センサー部７８は、発熱体と感温体と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に開示されてい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。
【００６９】
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１６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１６には、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。
【００７０】
このようにすると、流体識別検知部６２の発熱体６２ａ４の特性における選択幅が大幅に広がる。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、被識別流体の種類を広げることが可能となる。
【００７１】
なお、図１６には抵抗体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。
【００７２】
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。
【００７３】
このようにすると、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。
【００７４】
以下、本実施例における液種識別動作について説明する。
タンク６６内に被識別液体として尿素水溶液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内の尿素水溶液ＵＳは実質上流動しない。
【００７５】
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、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１７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。
【００７６】
マイコン９１では、図１７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。
【００７７】
また、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１７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。
【００７８】
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、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１７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。
【００８０】
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。
【００８１】
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）。
【００８２】
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。
【００８３】
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ＵＳ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。したがって、タンク６６に収容されるべき尿素水溶液ＵＳ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ＵＳを定めている。
【００８４】
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ＵＳの尿素濃度が変化するにつれて変化する。したがって、尿素濃度３２．５％±５％の範囲内の尿素水溶液ＵＳ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。
【００８５】
ところで、尿素水溶液ＵＳ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ＵＳであるとは限らない。
【００８６】
例えば、図１８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ＵＳ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。
【００８７】
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ＵＳ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。
【００８８】
すなわち、図１９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ＵＳ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ＵＳとは大きく異なる。
【００８９】
なお図１９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。
【００９０】
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。
【００９１】
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である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。
【００９２】
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。
【００９３】
第１および第２の検量線の例を、それぞれ図２０および図２１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。
【００９４】
図２０および図２１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を用いる。液温対応出力値Ｔの一例を図２２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。
【００９５】
液種対応第１電圧値Ｖ０１の測定に際しては、ま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２２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、次に、図２０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。
【００９６】
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。
【００９７】
同様にして、液種対応第２電圧値Ｖ０２の測定に際しては、図２１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。
【００９８】
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。
【００９９】
なお、図２０および図２１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２２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。
【０１００】
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、ｃ２を３７．５％とすることで、図２０および図２１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。
【０１０１】
図２３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。
【０１０２】
図２４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。
まず、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）。
【０１０３】
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）。
さらに、Ｖ２−Ｖ１の演算を行って、液種対応第１電圧値Ｖ０１を得る（Ｓ４）。
【０１０４】
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）。
【０１０５】
さらに、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、かつ液種対応第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）。
【０１０６】
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）。
【０１０７】
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）。
また、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２０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。
【０１１０】
また濃度算出は、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２１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。
【０１１１】
以上のようにして液種の識別を正確、か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、または定期的、運転者または自動車（後述のＥＣＵ）側からの要求時、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。
【０１１２】
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１６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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。なお、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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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、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。
【０１１８】
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７に示したように、モールド樹脂により構成されるセンサー本体を形成したが、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。
【０１１９】
また上記実施例では、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。
【０１２０】
また、上記実施例では、薄膜チップの上面に形成されたコーティング層について、図８に示したようなリードフレームのダイパッド部が完全にモールド樹脂で被覆された熱式センサーに適用して説明を行ったが、これに限定されるものではなく、図２６に示したようなリードフレームのダイパッド部の一部が露出するようにモールド樹脂の一部が欠落して開口部が形成された熱式センサーに具備された薄膜チップにも適用可能であるなど、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】
【０１２１】
【図１】図１は、本発明の多数個取りのリードフレームにおける上面図である。
【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４のリードフレームのＡ−Ａ線による部分拡大断面図である。
【図６】図６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７】図７は、図６の熱式センサーの縦断面図である。
【図８】図８は、図７の熱式センサーのＢ−Ｂ線による縦断面図である。
【図９】図９は、モールド工程を説明する概略図である。
【図１０】図１０は、薄膜チップに掛かる応力とコーティング層との関係を示した関係図である。
【図１１】図１１は、薄膜チップに掛かる応力の分布状態を示した応力分布図である。
【図１２】図１２は、本発明の熱式センサーを用いて被識別流体の識別試験を行った際の、試験前と試験後における薄膜チップ部分の状態を示した図である。
【図１３】図１３は、本発明の熱式センサー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１４】図１４は、図１３の一部省略断面図図である。
【図１５】図１５は、本発明の熱式センサーを適用した流体識別装置をタンクへの取り付けた状態を示す図である。
【図１６】図１６は、液種識別のための回路構成図である。
【図１７】図１７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１８】図１８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、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１９】図１９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％の尿素水溶液を１．０００とした相対値で示す図である。
【図２０】図２０は、第１の検量線の例を示す図である。
【図２１】図２１は、第２の検量線の例を示す図である。
【図２２】図２２は、液温対応出力値Ｔの一例を示す図である。
【図２３】図２３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２４】図２４は、液種識別プロセスを示すフロー図である。
【図２５】図２５は、従来の熱式センサーの縦断面図である。
【図２６】図２６は、従来の熱式センサーのＡ−Ａ線での縦断面図である。
【図２７】図２７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】
【０１２２】
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・・・支持突設部
３８・・・接合材
４０・・・薄膜チップ
４０ａ・・電極
４２・・・ボンディングワイヤー
４４・・・モールド樹脂
４６・・・コーティング層
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
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・・・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
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・・・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
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
ＵＳ・・・尿素水溶液
Ｔ・・・コーティング層の厚み
【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と、
前記電子部品実装部に実装された電子部品と、
前記電子部品に形成されたコーティング層と、
から構成されていることを特徴とする電子部品積層体。
【請求項２】
前記コーティング層が、前記電子部品の上面のみに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品積層体。
【請求項３】
前記コーティング層の厚さが、５μｍ〜５０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品積層体。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の電子部品積層体を具備することを特徴とするリードフレーム。
【請求項５】
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ることを特徴とする請求項４に記載のリードフレーム。
【請求項６】
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積層体とが、電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のリードフレーム。
【請求項７】
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積層体とが、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５または６に記載のリードフレーム。
【請求項８】
請求項４から７のいずれかに記載のリードフレームを具備することを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
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８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
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９に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
電子部品を実装するための電子部品実装部に前記電子部品を実装する工程と、
前記電子部品にコーティング層を塗布形成する工程と、
を有することを特徴とする電子部品積層体の製造方法。
【請求項１２】
前記コーティング層が、前記電子部品の上面のみに塗布形成されることを特徴とする請求項１１に記載の電子部品積層体の製造方法。
【請求項１３】
前記コーティング層の厚さが、５μｍ〜５０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の電子部品積層体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれかに記載の製造方法によって製造された電子部品積層体を準備する工程と、
前記電子部品積層体をリードフレームの電子部品実装部に実装する工程と、
を有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１５】
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請求項１４に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１６】
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積層体とを、電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする請求項１５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、前記電子部品実装部に実装された電子部品積層体とを、電気的に接続する工程の後に、
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積層体とを気密封止または樹脂封止する工程と、
を有す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】
請求項１４から１７のいずれかに記載の製造方法によって製造されたリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームを電子デバイスの所定箇所に実装する工程と、
を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１９】
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１８に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２０】
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１９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と、
前記電子部品実装部に実装された電子部品と、
前記電子部品に形成されたコーティング層と、
から構成されていることを特徴とする電子部品積層体。
【請求項２】
前記コーティング層が、前記電子部品の上面のみに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品積層体。
【請求項３】
前記コーティング層の厚さが、５μｍ〜５０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品積層体。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の電子部品積層体を具備することを特徴とするリードフレーム。
【請求項５】
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ることを特徴とする請求項４に記載のリードフレーム。
【請求項６】
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積層体とが、電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のリードフレーム。
【請求項７】
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積層体とが、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５または６に記載のリードフレーム。
【請求項８】
請求項４から７のいずれかに記載のリードフレームを具備することを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
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８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
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９に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
電子部品を実装するための電子部品実装部に前記電子部品を実装する工程と、
前記電子部品にコーティング層を塗布形成する工程と、
を有することを特徴とする電子部品積層体の製造方法。
【請求項１２】
前記コーティング層が、前記電子部品の上面のみに塗布形成されることを特徴とする請求項１１に記載の電子部品積層体の製造方法。
【請求項１３】
前記コーティング層の厚さが、５μｍ〜５０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の電子部品積層体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれかに記載の製造方法によって製造された電子部品積層体を準備する工程と、
前記電子部品積層体をリードフレームの電子部品実装部に実装する工程と、
を有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１５】
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請求項１４に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１６】
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積層体とを、電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする請求項１５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、前記電子部品実装部に実装された電子部品積層体とを、電気的に接続する工程の後に、
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積層体とを気密封止または樹脂封止する工程と、
を有す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】
請求項１４から１７のいずれかに記載の製造方法によって製造されたリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームを電子デバイスの所定箇所に実装する工程と、
を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１９】
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１８に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２０】
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１９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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【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２５】
【図２６】
【図２７】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−７１０８０（Ｐ２００９−７１０８０Ａ）
【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２００７−２３８５７４（Ｐ２００７−２３８５７４）
【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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