JP2008175745A

JP2008175745A - エアフローメータ

Info

Publication number: JP2008175745A
Application number: JP2007010714A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Ban; 隆央伴
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2008-07-31
Also published as: US7472592B2; US20080173099A1

Abstract

【課題】金属製の放熱板５により放熱を促進して制御用ＩＣ３を保護するエアフローメータ１において、放熱板５が受信する外部ノイズおよび放熱板５の帯電による内部ノイズの両方のノイズが制御用ＩＣ３に悪影響を与えるのを阻止することにある。
【解決手段】エアフローメータ１は、回路基板４の他端側に配され、制御用ＩＣ３から熱を奪い放熱する導電性の放熱板５と、制御用ＩＣ３と放熱板５との間に配されて接地される導電性のシールド部６とを備える。これにより、放熱板５による外部ノイズの受信を阻止するため、放熱板５を電気的にフロート状態にし、結果的に放熱板５の静電気を逃すことができない構成になっても、放熱板５の帯電による内部ノイズは、シールド部６により遮蔽され制御用ＩＣ３に作用しなくなる。このため、外部ノイズおよび内部ノイズの両方のノイズが制御用ＩＣ３に悪影響を与えるのを阻止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気流量を検出するエアフローメータに関する。

従来から、エアフローメータは、例えば、エンジンに吸入される空気の流量を検出するために用いられ、エアフローメータによる検出信号は、燃料噴射制御等の各種の制御に利用されている。

ところで、従来のエアフローメータ１００は、図４に示すように、回路基板１０１の他端面に金属製の放熱板１０２を接着し、トランジスタ等の作動により生じる発熱から制御用ＩＣ１０３を保護するように構成されている。また、放熱板１０２は、空気流路１０４を形成する流路形成部材１０５に対するエアフローメータ１００の取り付け部としての機能も兼ねている。そして、放熱板１０２は、ボンディングワイヤ１０６により接地回路部１０７に接続され、さらに接地回路部１０７と接地用のコネクタ端子１０８とがボンディングワイヤ１０９で接続されることで接地されている(例えば、特許文献１参照)。

しかし、特許文献１のエアフローメータ１００によれば、放熱板１０２が他の電気機器等からのノイズ（外部ノイズと呼ぶ）を受信すると、受信された外部ノイズは、容易に制御用ＩＣ１０３に侵入することができる。このため、近年のＥＭＣに対する要求の高まりに対応できるものではない。また、放熱板１０２に誤って高電圧が印加されると、ボンディングワイヤ１０９が溶断する虞もある。

そこで、図５に示すように、接地回路部１０７と放熱板１０２とを接続せず、放熱板１０２を電気的にフロート状態にしたエアフローメータ１００が考えられている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、特許文献２のエアフローメータ１００によれば、外部ノイズの制御用ＩＣ１０３への侵入を阻止できるものの、放熱板１０２に溜まった静電気を逃すことができず、放熱板１０２の帯電によるノイズ（内部ノイズと呼ぶ）が制御用ＩＣ１０３に作用する虞がある。
特開平１１−１１８５５７号公報特開２００６−１８４１４５号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、金属製の放熱板により放熱を促進して制御用ＩＣを保護するエアフローメータにおいて、外部ノイズおよび内部ノイズの両方のノイズが制御用ＩＣに悪影響を与えるのを阻止することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のエアフローメータは、空気流量の検出素子と電気的に接続する制御用ＩＣと、制御用ＩＣを一端面に搭載する回路基板と、回路基板の他端側に配され、制御用ＩＣから熱を奪い放熱する導電性の放熱板と、制御用ＩＣと放熱板との間に配されて接地される導電性のシールド部とを備える。
これにより、放熱板による外部ノイズの受信を阻止するため、放熱板を電気的にフロート状態にし、結果的に放熱板の静電気を逃すことができない構成になっても、放熱板の帯電による内部ノイズは、シールド部により遮蔽され制御用ＩＣに作用しなくなる。このため、外部ノイズおよび内部ノイズの両方のノイズが制御用ＩＣに悪影響を与えるのを阻止することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のエアフローメータによれば、シールド部は、少なくとも制御用ＩＣの放熱板への垂直な投影を遮ることができる広さを有する。
これにより、放熱板からの内部ノイズが制御用ＩＣに作用するのを確実に阻止することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のエアフローメータによれば、回路基板は、一端面に接地回路部が形成され、シールド部は、回路基板の他端面に形成されて回路基板と一体化され、回路基板を貫通するように形成される導電部により接地回路部と導通している。
この手段は、シールド部を接地する一形態を示すものである。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のエアフローメータによれば、放熱板は、平面視の形状が異形である。
放熱板は、取付け端子を形成したり、コネクタ端子をインサートモールドしたりするために、平面視の形状が異形に設けられている。このため、放熱板は、アンテナ効果により、さらに外部ノイズを受信しやすくなる。よって、このような異形の放熱板を備えるエアフローメータに、請求項１ないし請求項３に記載の構造を採用すれば、極めて効果的に外部ノイズおよび内部ノイズの両方のノイズから制御用ＩＣを保護することができる。
なお、「異形」とは、規則的な矩形（正方形や、縦横の比が１に近い長方形）に対立する意味であり、各辺から突出する部分が設けられていたり、矩形の一部が欠けていたり、縦横の比が１から大きくずれていたりする形状を意味するものとする。

最良の形態のエアフローメータは、空気流量の検出素子と電気的に接続する制御用ＩＣと、制御用ＩＣを一端面に搭載する回路基板と、回路基板の他端側に配され、制御用ＩＣから熱を奪い放熱する導電性の放熱板と、制御用ＩＣと放熱板との間に配されて接地される導電性のシールド部とを備える。

また、シールド部は、少なくとも制御用ＩＣの放熱板への垂直な投影を遮ることができる広さを有する。
また、回路基板は、一端面に接地回路部が形成され、シールド部は、回路基板の他端面に形成されて回路基板と一体化され、回路基板を貫通するように形成される導電部により接地回路部と導通している。
さらに、放熱板は、平面視の形状が異形である。

〔実施例１の構成〕
実施例１のエアフローメータ１の構成を、図１を用いて説明する。
エアフローメータ１は、例えば、エンジン（図示せず）に吸入される空気の流量を検出するために用いられ、エアフローメータ１による検出信号は、燃料噴射制御等の各種の制御に利用されている。

エアフローメータ１は、図１に示すように、空気流量の検出素子２と電気的に接続する制御用ＩＣ３と、制御用ＩＣ３を搭載する回路基板４と、制御用ＩＣ３から熱を奪い放熱する導電性の放熱板５と、制御用ＩＣ３と放熱板５との間に配されて接地される導電性のシールド部６とを備える。

ここで、制御用ＩＣ３は、結線用のハンダ９により回路基板４の一端面に接続されて搭載され、回路基板４の他端面は、接着剤１０により放熱板５の一端面に接着されている。これにより、トランジスタ等の作動により生じる熱が放熱板５を介して除かれ、制御用ＩＣ３が保護される。また、放熱板５は、空気流路１１を形成する樹脂製の流路形成部材１２に対するエアフローメータ１全体の取り付け部としての機能も兼ねている。

そして、制御用ＩＣ３や回路基板４は、樹脂製の部材により形成される回路室１４に収容されている。なお、回路基板４の一端面には接地回路部１５が形成され、接地回路部１５は、ボンディングワイヤ１６により接地用のコネクタ端子１７に接続している。

シールド部６は、回路基板４の他端面の全面を覆うように薄膜状の金属（例えば、銅）により形成されて回路基板４と一体化され、回路基板４を貫通するように形成される導電部１９により接地回路部１５と導通している。このため、シールド部６は、導電部１９、接地回路部１５、ボンディングワイヤ１６およびコネクタ端子１７を介して接地される。そして、シールド部６に接着剤１０が塗布されて、回路基板４と放熱板５とが接着されている。

なお、放熱板５は、コネクタ端子１７やセンサターミナル２２をインサートモールドするために、図２に示すように平面視の形状が異形に設けられている。つまり、放熱板５は、縦横の比が１から大きくずれている矩形部２３の図示左辺の上部から左側に取付け端子としての第１の突出部２４が設けられ、さらに、矩形部２３の図示右下角から右下側に取付け端子としての第２の突出部２５が設けられて、異形を呈している。このため、放熱板５は、アンテナ効果により外部ノイズを受信しやすい。

〔実施例１の効果〕
実施例１のエアフローメータ１は、空気流量の検出素子２と電気的に接続する制御用ＩＣ３と、制御用ＩＣ３を一端面に搭載する回路基板４と、回路基板４の他端側に配され、制御用ＩＣ３から熱を奪い放熱する導電性の放熱板５と、制御用ＩＣ３と放熱板５との間に配されて接地される導電性のシールド部６とを備える。
これにより、放熱板５による外部ノイズの受信を阻止するため、放熱板５を電気的にフロート状態にし、結果的に放熱板５の静電気を逃すことができない構成になっても、放熱板５の帯電による内部ノイズは、シールド部６により遮蔽され制御用ＩＣ３に作用しなくなる。このため、外部ノイズおよび内部ノイズの両方のノイズが制御用ＩＣ３に悪影響を与えるのを阻止することができる。

また、放熱板５は、平面視の形状が異形に設けられ、外部ノイズを受信しやすい形態をなしている。
よって、このような異形の放熱板５を備えるエアフローメータ１に、上記のような構造を採用すれば、極めて効果的に外部ノイズおよび内部ノイズの両方のノイズから制御用ＩＣ３を保護することができる。

〔変形例〕
実施例１のエアフローメータ１によれば、シールド部６は回路基板４の他端面に回路基板４と一体的に形成され、シールド部６の接地は、回路基板４に導電部１９を形成し、導電部１９を介することで行われたが、このような形態に限定されない。例えば、図３に示すように、シールド部６を導電性の板材２０とし、板材２０の両端面に接着剤を塗布して一端面に回路基板４を接着し他端面に放熱板５を接着し、板材２０と接地回路部１５とをボンディングワイヤ２１により接続すれば、シールド部６（板材２０）の接地は、ボンディングワイヤ２１、接地回路部１５、ボンディングワイヤ１６およびコネクタ端子１７を介して行われる。

また、実施例１のエアフローメータ１によれば、シールド部６は、回路基板４の他端面の全面を覆うように形成されているが、シールド部６を、少なくとも制御用ＩＣ３の放熱板５への垂直な投影を遮ることができる広さに形成すれば、内部ノイズを遮蔽する効果を確実に得ることができる。

エアフローメータの構成を示す説明図である（実施例１）。放熱板の平面図である（実施例１）。エアフローメータの構成を示す説明図である（変形例）。エアフローメータの構成を示す説明図である（従来例）。エアフローメータの構成を示す説明図である（従来例）。

符号の説明

１エアフローメータ
２検出素子
３制御用ＩＣ
４回路基板
５放熱板
６シールド部
１５接地回路部
１９導電部

Claims

空気流量の検出素子と電気的に接続する制御用ＩＣと、
この制御用ＩＣを一端面に搭載する回路基板と、
この回路基板の他端側に配され、前記制御用ＩＣから熱を奪い放熱する導電性の放熱板と、
前記制御用ＩＣと前記放熱板との間に配されて接地される導電性のシールド部とを備えるエアフローメータ。
請求項１に記載のエアフローメータにおいて、
前記シールド部は、少なくとも前記制御用ＩＣの前記放熱板への垂直な投影を遮ることができる広さを有することを特徴とするエアフローメータ。
請求項１または請求項２に記載のエアフローメータにおいて、
前記回路基板は、一端面に接地回路部が形成され、
前記シールド部は、前記回路基板の他端面に形成されて前記回路基板と一体化され、前記回路基板を貫通するように形成される導電部により前記接地回路部と導通していることを特徴とするエアフローメータ。
請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のエアフローメータにおいて、
前記放熱板は、平面視の形状が異形であることを特徴とするエアフローメータ。