(57)【要約】【課題】温度変化によるセンサ特性の変動を抑制することのできる熱式フローセンサを提供する。【解決手段】絶縁膜を介して基板の空隙領域上に配置されたヒータを含むセンシング部を備えたセンサチップと、センサチップが接着固定された支持部材と、を備える熱式フローセンサであって、センサチップが、基板のヒータ配置面の裏面の一部であって、空隙領域とは離間する領域の一部を、接着部材との接着部位として支持部材に固定されている。そして、基板には、センサチップのヒータと接着部位との間に位置する一部位に、空隙領域とは離間して、基板の一面及び裏面の少なくとも一方に開口する切り欠き部が形成されている。【選択図】図２
2010133829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面から所定深さの一部領域が他の領域よりも低熱伝導の領域とされた基板と、前記低熱伝導領域を架橋するように前記基板の一面上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された抵抗体として、前記低熱伝導領域上の部位に配置されたヒータを含むセンシング部と、を有するセンサチップと、
接着部材を介して、一面上に前記センサチップが固定された支持部材と、を備える熱式フローセンサであって、
前記センサチップは、前記基板の一面に対する裏面の一部であって、前記基板の厚さ方向に垂直な方向において前記低熱伝導領域とは離間する領域の一部を、前記接着部材との接着部位として前記支持部材に固定され、
前記基板には、前記ヒータと前記接着部位とを結ぶ方向において、前記センサチップにおける前記ヒータと前記接着部位との間に位置する一部位に、前記低熱伝導領域とは離間して、前記一面及び前記裏面の少なくとも一方に開口する切り欠き部が形成されていることを特徴とする熱式フローセンサ。
【請求項２】
前記低熱伝導領域とは、前記基板を一面側及び裏面側のいずれかからエッチングしてなり、前記基板の少なくとも一面に開口する空隙領域であることを特徴とする請求項１に記載の熱式フローセンサ。
【請求項３】
前記切り欠き部は、前記基板を、前記空隙領域と同一側からエッチングしてなる孔であり、
前記基板の厚さ方向の同じ位置において、前記切り欠き部の開口面積が前記空隙領域の開口面積よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の熱式フローセンサ。
【請求項４】
前記基板は、平面長方形であり、前記一面及び前記裏面を連結する側面のうち、長手側面が流体の流れに対して垂直とされ、
前記センシング部は、平面長方形の前記基板の長手方向における一端側に形成され、
前記ヒータ部として、前記長手方向に沿って前記基板の短手を二分する中心線に対して線対称な、一対のヒータ部を有し、
前記センサチップは、前記センシング部と電気的に接続され、前記基板の長手方向における他端側に形成された外部接続端子としてのパッド部を有し、
前記接着部位は、前記基板の裏面における他端側であって前記パッド部の形成領域に対応する部位を含み、
前記長手方向に垂直な、前記基板における切り欠き部を含む部位の断面形状が、前記中心線を含み、前記基板の厚さ方向に沿う面に対して、対称な形状とされていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の熱式フローセンサ。
【請求項５】
前記切り欠き部は、前記一面に開口する孔であり、
前記絶縁膜における前記切り欠き部を架橋する部位に、歪ゲージが形成されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の熱式フローセンサ。
【請求項６】
前記基板における切り欠き部が形成された部位の表面に、歪ゲージが形成されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の熱式フローセンサ。
【請求項７】
前記歪ゲージは、前記ヒータと同一材料からなることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の熱式フローセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータを含むセンシング部を有するセンサチップと、該センサチップが接着固定された支持部材と、を備える熱式フローセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、ヒータを含むセンシング部を有するセンサチップと、該センサチップが接着固定された支持部材と、を備える熱式フローセンサが知られている。
【０００３】
特許文献１に示される熱式空気流量センサ（熱式フローセンサ）では、半導体センサ素子（センサチップ）において、半導体基板（基板）に形成された空洞（空隙領域）上のダイアフラムに、流量検出部（センシング部）を構成する発熱抵抗体（ヒータ）が形成されている。そして、閉塞支持リード（支持部材）上に、半導体センサ素子が半導体基板の下面（発熱抵抗体の形成面の裏面）を接触面として配置されている。
【特許文献１】特許第３３２８５４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示されるような熱式フローセンサでは、センサチップが支持部材に対して接着固定されることが好ましい。これによれば、超音波を用いてワイヤボンディングする際に、超音波振動の逃げを抑制して良好な接合状態を形成したり、センサチップにおけるワイヤとの接続部位（パッド部）などをモールド樹脂によって被覆する際の、センサチップの位置ズレを抑制することができる。
【０００５】
しかしながら、本出願人が精査したところ、基板の下面全面を接着面としてセンサチップを支持部材に接着固定すると、接着剤の硬化処理や使用環境での温度変化により、センサ特性が変動することが明らかとなった。これは、温度変化により基板と支持部材との線膨張係数差に基づく応力が生じ、センシング部を構成する配線パターン、特に発熱体として他の配線パターンよりも線幅の狭いヒータに応力が作用して、ピエゾ抵抗効果により抵抗値が変化することが一因であると考えられる。また、変化した抵抗値がクリープによって徐々に変動したためと考えられる。
【０００６】
これに対し、本出願人は、例えば特願２００７−１９３８３２号にて、基板の下面の一部のみを接着面としてセンサチップが支持部材に接着固定される構造を提案している。これによれば、全面接着に比べてセンサ特性の変動を抑制することができる。しかしながら、上記したように、線幅の狭いヒータは応力の影響を受けやすく、特に基板の空隙領域を架橋するように形成された絶縁膜において、空隙領域上の部位に位置するヒータでは、応力の影響が大きい。したがって、さらなるセンサ特性の変動抑制が望まれている。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、温度変化によるセンサ特性の変動を抑制することのできる熱式フローセンサ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】
【０００８】
上記目的を達成する為に請求項１に記載の発明は、一面から所定深さの一部領域が他の領域よりも低熱伝導の領域とされた基板と、低熱伝導領域を架橋するように基板の一面上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に配置された抵抗体として、低熱伝導領域上の部位に配置されたヒータを含むセンシング部と、を有するセンサチップと、接着部材を介して、一面上にセンサチップが固定された支持部材と、を備える熱式フローセンサである。そして、センサチップは、基板の一面に対する裏面の一部であって、基板の厚さ方向に垂直な方向（以下、単に垂直な方向と示す）において低熱伝導領域とは離間する領域の一部を、接着部材との接着部位として支持部材に固定され、基板には、ヒータと接着部位とを結ぶ方向において、センサチップにおけるヒータと接着部位との間に位置する一部位に、低熱伝導領域とは離間して、一面及び裏面の少なくとも一方に開口する切り欠き部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、基板の裏面の一部を接着部位として、センサチップが支持部材に固定されている。すなわち、基板と支持部材との線膨張係数差に基づいて生じる応力の範囲が、裏面全面を接着面とする構成よりも狭くなっている。これにより、線膨張係数差に基づいて生じる応力を低減することができる。特に、垂直方向において低熱伝導領域とは離間する領域の一部を接着部位とするので、接着部位とヒータとの距離を確保して、ヒータに作用する応力を低減することができる。
【００１０】
また、センサチップにおけるヒータと接着部位との間に位置する基板の一部位に、低熱伝導領域とは離間して、切り欠き部が形成されている。すなわち、切り欠き部に応力が集中し、基板における切り欠き部の形成された部位（換言すれば、切り欠き部の形成によって残った部位）が撓むことなどによって応力が緩和される。これにより、接着部位からヒータへ伝達される応力をさらに低減することができる。以上から、本発明によれば、センサ特性の変動を抑制することができる。
【００１１】
ところで、抵抗体としてのヒータが、基板に配置された絶縁膜のうち、基板の空隙領域上の部位に位置する構成、すなわち、ヒータが、空隙領域によってセンサチップの他の部位と熱的に分離された構成では、空隙領域上の絶縁膜からなる薄肉部位（メンブレン）にヒータが位置する。したがって、基板と支持部材との線膨張係数差に起因する応力の影響を、ヒータが特に受けやすい。
【００１２】
しかしながら、上記した発明によれば、ヒータへ伝達される応力を効果的に低減することができるため、低熱伝導領域として、請求項２に記載のように、基板を一面側及び裏面側のいずれかからエッチングしてなり、少なくとも一面に開口する空隙領域が形成された構成に特に好適である。なお、低熱伝導領域としては、基板の裏面に開口する空隙領域や、基板に形成されたポーラスシリコン領域やポーラス酸化シリコン領域などを採用することもできる。
【００１３】
請求項３に記載のように、切り欠き部が、基板を、空隙領域と同一側からエッチングしてなる孔であり、基板の厚さ方向における同じ位置では、切り欠き部の開口面積が空隙領域の開口面積よりも大きい構成とすると良い。
【００１４】
これによれば、切り欠き部のほうが空隙領域よりも開口面積が大きいので、より切り欠き部に応力が集中しやすい構成となっている。したがって、応力を効果的に低減することができる。また、低熱伝導領域としての空隙領域と切り欠き部としての孔を、同一工程（同一タイミングのエッチング）で形成することができるため、製造工程を簡素化することができる。
【００１５】
請求項４に記載のように、基板が平面長方形であって、一面及び裏面を連結する側面のうち、長手側の側面が流体の流れに対して垂直とされ、センシング部が、平面長方形の基板の長手方向における一端側に形成され、ヒータ部として、長手方向に沿って基板の短手を二分する中心線を挟んで線対称な一対のヒータ部を有し、センサチップが、基板の長手方向における他端側に形成され、センシング部と電気的に接続された外部接続端子としてのパッド部を有し、接着部材との接触領域が、基板の裏面における他端側の部位であってパッド部の形成領域に対応する部位を含み、長手方向に垂直な、基板における切り欠き部を含む部位の断面形状が、中心線を含み、基板の厚さ方向に沿う面に対して、対称な形状とされた構成とすると良い。
【００１６】
これによれば、一対のヒータが中心線に対して対称配置され、基板における切り欠き部を含む部位の断面形状、すなわち、切り欠き部が形成されたことで、基板におけるほかの部位よりも長手方向に垂直な断面積が小さい部位の断面形状も、中心線を含む面に対して対称となっている。したがって、切り欠き部にて緩和された応力がヒータに伝達されても、一対のヒータに作用する応力が略均等となる。これにより、各ヒータに作用する応力が異なることによるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００１７】
請求項５に記載のように、切り欠き部が一面に開口する孔であり、絶縁膜における切り欠き部を架橋する部位に、歪ゲージが形成された構成としても良い。また、請求項６に記載のように、基板における切り欠き部が形成された部位の表面に、歪ゲージが形成された構成としても良い。ここで、基板における切り欠き部が形成された部位とは、上記したように切り欠き部の形成によって残った基板の部位であり、基板の厚さ方向に垂直な方向であってヒータと接着部位とを結ぶ方向において、長手方向における切り欠き部の両端側の部位よりも、切り欠き部の形成により上記結ぶ方向に垂直な断面積が小さい部位である。
【００１８】
いずれにおいても、基板と支持部材との線膨張係数差に起因する応力を、該応力の集中する切り欠き部近傍に配置された歪ゲージにて検出することができる。したがって、歪ゲージにて線膨張係数差に起因する応力を感度良く検出することができる。また、歪ゲージの抵抗値に応じて、センシング部の出力を応力が作用していないように補正することもできる。なお、センシング部の出力を補正する観点から、請求項７に記載のように、歪ゲージが、ヒータと同一材料からなることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、センサチップの概略構成を示す平面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。図１，図３〜５に示す白抜き矢印は、通常時の流体の流れ方向を示している。また、図５においては、便宜上、ヒータ、感温体、繋ぎ配線上の絶縁膜及び封止部材を省略して図示している。
【００２０】
なお、以下においては、流体の流れ方向（通常時及び逆流時いずれも）を単に流れ方向、半導体基板の厚さ方向を単に厚さ方向、該厚さ方向に垂直な方向を単に垂直方向と示すものとする。
【００２１】
図１〜図４に示すように、熱式フローセンサ１は、要部として、後述するヒータ１４を含むセンシング部が形成されたセンサチップ１０と、センサチップ１０を支持する支持部材３０と、を有している。本実施形態では、さらに、整流部３２，３３（及び連結部３４）と、センサチップ１０のセンシング部と外部機器との電気的な中継機能を果たすリード５０と、センサチップ１０のパッド部１７やワイヤ５１などの電気的な接続部位を被覆する封止樹脂部７０を有している。このような熱式フローセンサ１は、例えば車両内燃機関の吸気管内に配置される。
【００２２】
センサチップ１０は、一面から所定深さの一部領域が他の領域よりも低熱伝導の領域とされた基板１１と、低熱伝導領域を架橋するように基板の一面上に形成された絶縁膜１２と、絶縁膜１２上に配置された抵抗体として、低熱伝導領域上の部位に配置されたヒータ１４を含むセンシング部と、を有するものである。本実施形態では、図５及び図６に示すように、基板１１として、単結晶シリコンからなる平面略長方形の半導体基板を有しており、この基板１１の一面上にはシリコン酸化膜などの絶縁膜１２が成膜されている。また、基板１１には、上記低熱伝導領域に相当する部位として、基板１１における少なくとも一面側に開口する空隙領域１３が形成されている。詳しくは、基板１１（シリコン基板）の表面（一面及びその裏面）が（１００）面とされ、絶縁膜１２をエッチングストッパとして、裏面側からＫＯＨなどのアルカリ性溶液にてエッチングすることで、（１１１）面を側面とする空隙領域１３が形成されている。この空隙領域１３は、厚さ方向において基板１１を貫通する貫通孔となっており、基板１１の一面（絶縁膜１２との接触面）側ほど開口面積が小さく、一面の裏面側ほど開口面積が大きくなっている。なお、図５に矩形の破線で示す符号１３ａは、空隙領域１３の裏面側開口端を、符号１３ｂは空隙領域１３の一面側開口端を示している。また、図示しないが、基板１１の裏面上にもエッチングマスクとしての絶縁膜が配置されている。
【００２３】
そして、絶縁膜１２における空隙領域１３を架橋する部位にヒータ１４が形成されている。このように、絶縁膜１２における空隙領域１３を架橋する部位は、センサチップ１０において薄肉の部位（所謂メンブレン）となっており、これにより熱容量が低く抑えられ、ヒータ１４とセンサチップ１０におけるヒータの周囲部位（空隙領域１３の周囲部位）との熱的な絶縁が確保されている。詳しくは、平面略長方形の基板１１において、一面と裏面を除く側面のうち、長手側の側面が流体の流れに面する（略垂直となる）ように配置される。そして、基板１１に対し、通常時の流れ方向に対して上流側に上流側ヒータ１４ａが形成され、下流側に下流側ヒータ１４ｂが形成されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、絶縁膜１２における基板１１の空隙領域１３を除く領域上の部位に、一対のヒータ１４ａ，１４ｂを挟むようにして、抵抗体としての一対の感温体１５ａ，１５ｂが上流側と下流側にそれぞれ形成されている。詳しくは、流れ方向に反って、ヒータ１４ａ，１４ｂ及び感温体１５ａ，１５ｂが一直線上に配置されている。そして、これらヒータ１４ａ，１４ｂと感温体１５ａ，１５ｂとによりセンシング部が構成されている。これらヒータ１４ａ，１４ｂ及び感温体１５ａ，１５ｂは、例えばヒータ１４などと同一材料を用いて一体形成された繋ぎ配線１６を介して、外部接続端子（電極）としてのパッド部１７と電気的に接続されている。そして、これらヒータ１４ａ，１４ｂ、感温体１５ａ，１５ｂ、及び繋ぎ配線１６を覆うようにして、例えばシリコン窒化膜などの保護膜１８が積層配置されている。
【００２５】
なお、平面略長方形の基板１１において、図５に示すように、基板１１の長手方向における一端側にヒータ１４を含むセンシング部が形成され、該センシング部とは離間して長手方向における他端側にパッド部１７が形成されている。また、長手方向に沿って基板１１の短手を二分する中心線１９に対し、上流側ヒータ１４ａと下流側ヒータ１４ｂ、上流側の感温体１５ａと下流側の感温体１５ｂ、及び上流側の繋ぎ配線１６（上流側ヒータ１４ａ及び感温体１５ａと電気的に接続）と下流側の繋ぎ配線１６（下流側ヒータ１４ｂ及び感温体１５ｂと電気的に接続）とが、それぞれ線対称の配置となっている。
【００２６】
このように構成されたセンシング部では、ヒータ１４ａ，１４ｂが、電流の供給によって発熱する機能に加え、それ自身の抵抗値の変化に基づいて、自身の温度を感知する機能も有している。そして、上流側と下流側の各ヒータ１４ａ，１４ｂで生じる熱のうち、流体によって奪われる熱に基づき、流体の流量が検出されるようになっている。また、上流側ヒータ１４ａと下流側ヒータ１４ｂとのそれぞれに生じる熱のうち、流体によって奪われる熱量の差に基づき、流体の流通方向が検出されるようにもなっている。さらには、上流側ヒータ１４ａと上流側の感温体１５ａとの温度差、及び、下流側ヒータ１４ｂと下流側の感温体１５ｂとの温度差に基づき、ヒータ１４ａ，１４ｂに供給される電流量が制御されるようにもなっている。このようなセンシング部の構成は、本出願人による例えば特開２００８−１８０７３９号公報などに説明されているものと基本的に同じであり、詳細については参照されたい。
【００２７】
上記センサチップ１０は、図２に示すように、ヒータ１４が形成された側のヒータ形成側表面１０ａ（以下、単に表面１０ａと示す）の裏面１０ｂ、換言すれば基板１１の裏面、を搭載面とし、接着部材４０を介して、支持部材３０におけるアイランド部３１の一面上に固定されている。また、裏面１０ｂのうち、一部位２０（以下、単に接着部位２０と示す）のみが接着部材４０との接触領域となっている。本実施形態では、図２及び図５に示すように、平面略長方形の基板１１の裏面（センサチップ１０の裏面１０ｂ）において、長手方向におけるパッド部１７側の一端からヒータ１４側に向けての一部範囲が、接着部位２０となっている。詳しくは、接着部位２０は、基板１１の裏面におけるパッド部１７の形成領域に対応する部位も含んでおり、低熱伝導領域としての空隙領域１３及びセンシング部とは離反している。
【００２８】
そして、基板１１には、ヒータ１４と接着部位２０とを結ぶ方向（本実施形態では、基板１１の長手方向）において、ヒータ１４と接着部位２０との間に位置する一部位に、低熱伝導領域としての空隙領域１３とは離間して、切り欠き部２１が形成されている。切り欠き部２１とは、基板１１において断面が急激に変化する部分であり、温度変化により基板１１と支持部材３０（アイランド部３１）との線膨張係数差に基づき生じる応力を緩和すべく基板１１の一部を除去してなる凹部（貫通孔を含む）である。この切り欠き部２１の形成により、垂直方向でヒータ１４と接着部位２０とを結ぶ方向において、基板１１における切り欠き部２１に対し、結ぶ方向に垂直な方向において隣接する部位の、結ぶ方向に垂直な断面積が、結ぶ方向において切り欠き部２１に隣接する基板１１の両端側の部位の、結ぶ方向に垂直な断面積よりも小さくなっている。すなわち、結ぶ方向に垂直な方向において、切り欠き部２１に隣接する基板１１の部位が、結ぶ方向において切り欠き部２１に隣接する両端側の部位よりも幅狭の幅狭部２２となっている。また、切り欠き部２１は、基板１１の一面及び裏面の少なくとも一方に開口しており、封止樹脂部７０によって被覆されず、露出されている。
【００２９】
本実施形態では、図２及び図４に示すように、空隙領域１３同様、絶縁膜１２をエッチングストッパとして、基板１１を裏面側からＫＯＨなどのアルカリ性溶液にてエッチングすることで、切り欠き部２１が、長手方向において空隙領域１３及びパッド部１７の形成領域とは離間して形成されている。そして、切り欠き部２１を絶縁膜１２が架橋している。この切り欠き部２１も、厚さ方向において基板１１を貫通する貫通孔となっており、基板１１の一面側ほど開口面積が小さく、一面の裏面側ほど開口面積が大きくなっている。なお、図５に矩形の破線で示す符号２１ａは、切り欠き部２１の裏面側開口端を、符号２１ｂは切り欠き部２１の一面側開口端を示している。
【００３０】
また、厚さ方向の同じ位置において、切り欠き部２１の開口面積が空隙領域１３の開口面積よりも大きくなっている。換言すれば、結ぶ方向（本実施形態では長手方向）において、基板１１における切り欠き部２１が形成された部位（結ぶ方向に垂直な方向において、切り欠き部２１に隣接する基板１１の部位）の断面積が、基板１１の他の部位の断面積よりも小さくなっている。また、基板１１における切り欠き部２１が形成された部位、すなわち上記した幅狭部２２が、上記中心線１９を含み、厚さ方向に沿う面（長手方向及び厚さ方向に沿い、且つ、流れ方向に垂直な面）に対して対称形状となっている。本実施形態では、パッド部１７の形成領域側とセンシング部の形成領域側を連結する梁様の幅狭部２２が、貫通孔である切り欠き部２１を挟むように、基板１１における上流側と下流側にそれぞれ構成されている。
【００３１】
なお、図５に二点鎖線で示す符号２３は、センサチップ１０において、被測定流体に晒される部位と晒されない部位との境界線を示しており、測定環境において、該境界線２３よりもヒータ１４側の部位が、被測定流体に晒されるようになっている。また、該境界線２３よりもパッド部１７側の部位は、封止樹脂部７０によって封止されている。
【００３２】
支持部材３０は、センサチップ１０を支持するものであり、センサチップ１０を構成する基板１１とは異なる材料であって線膨張係数の差が大きい材料（例えば線膨張係数差が５以上）を用いて構成されている。本実施形態においてはリード５０とともに、同一のリードフレームの一部位として構成されている。このように、リード５０と同一材料にて構成すると、熱式フローセンサ１の構成を簡素化することができる。また、センサチップ１０は、裏面１０ｂを搭載面として支持部材３０上に搭載されるため、センサチップ１０の空隙領域１３が被測定流体である空気に直接晒されることがない。すなわち、空隙領域１３の下部に支持部材３０が配置されない構成と比べて、乱流によるノイズを低減することができる。
【００３３】
本実施形態では、支持部材３０が、センサチップ１０を支持する（固定する）機能を果たすアイランド部３１だけでなく、整流部３２，３３も有している。アイランド部３１は平面矩形状とされ、その大きさがセンサチップ１０よりも大きくなっている。そして、センサチップ１０は、その裏面１０ｂ全面がアイランド部３１と対向して配置されている。また、アイランド部３１には、接着部材４０の配置領域として凹部３１ａが形成されている。この凹部３１ａは、アイランド部３１におけるセンサチップ搭載面を主として構成する平坦部３１ｂよりも凹の部分であり、空隙領域１３に対向する領域との間に、切り欠き部２１に対向する領域が位置するように形成される。本実施形態では、平面矩形状のアイランド部３１におけるリード５０が配置される側（換言すれば、センサチップ１０のパッド部１７側）の端部に凹部３１ａが形成されている。このような構造は、金属板を例えばプレス加工することによって構成することができる。
【００３４】
また、アイランド部３１の平坦部３１ｂには、センサチップ１０を搭載した状態で、空隙領域１３と対向する部分に、空隙領域１３と外部雰囲気とを連通させる溝部３１ｃが流れ方向に沿って形成されている。これにより、空隙領域１３に存在する流体の温度が、熱式フローセンサ１の周囲の温度変化に追従して変化することができるので、空隙領域１３が支持部材３０（アイランド部３１）により密閉された構造よりも、温度変化による測定誤差を低減することができる。
【００３５】
整流部３２，３３は、流れ方向において、センサチップ１０の側面（表面１０ａ及び裏面１０ｂに略垂直な面）に流体が直接当たることで生じる乱流を抑制（すなわち整流する）ための部位であり、センサチップ１０の上流側側面と下流側側面の全体に対向してそれぞれ隣接配置されている。また、この配置状態で、流れ方向において、センサチップ１０側の端部からセンサチップ１０に対して離反する方向に、センサチップ１０の表面１０ａと面一とされた面一部位を有している。この面一部位により、整流部３２，３３におけるセンサチップ１０とは反対側の端部に流体が衝突して乱流が生じても、センサチップ１０のセンシング部上において整流された状態となるように距離を稼いでいる。
【００３６】
本実施形態では、整流部３２が、通常時の流れ方向において、センサチップ１０の上流側に配置され、整流部３３がセンサチップ１０の下流側に配置されている。そして、これら整流部３２，３３は、センサチップ１０の側面のうち、上流側の側面と下流側の側面を除く側面であって、センシング部に近い側の側面全面に対向して隣接配置された連結部３４により、平面コの字状に連結されている。また、これら整流部３２，３３（及び連結部３４）の全体が、センサチップ１０と厚さと同じ厚さを有しており、アイランド部３１における被測定流体に晒される部位の一面に、センサチップ１０と並んで配置されている。すなわち、流れ方向において、整流部３２，３３（及び連結部３４）の全幅に面一部位が構成されている。また、整流部３２，３３（及び連結部３４）とセンサチップ１０の側面との間には所定のクリアランスが設けられている。このような構造は、金属板を例えばエッチングやプレス加工することにより、アイランド部３１と一体的に構成することができる。
【００３７】
このように構成される支持部材３０において、アイランド部３１のうちの平坦部３１ｂと略面一となるように凹部３１ａに接着部材４０が配置され、センサチップ１０がアイランド部３１における接着部材配置面上に搭載されている。そして、凹部３１ａに配置された接着部材４０を介して、センサチップ１０が支持部材３０に固定されている。ここで、接着部材４０は所謂ダイボンド材であり、その構成材料は、支持部材３０（アイランド部３１）にセンサチップ１０を接着固定できるものであれば特に限定されるものではない。有機系成分のみでも良いし、有機系成分に無機系成分や金属成分を混入させたもの（例えばＡｇペースト）を用いても良い。本実施形態においては、硬化後のヤング率が１ＧＰａ以上である一般的なエポキシ系樹脂を採用している。
【００３８】
また、センサチップ１０の裏面１０ｂのうち、接着部材４０と接触しない部分（接着部位２０を除く部位）は、接着部材４０を介さずに、アイランド部３１における平坦部３１ｂ（溝部３１ｃを除く）に直接的に接触して配置されている。そして、この状態で、空隙領域１３は溝部３１ｃを介して外部雰囲気と連通されている。
【００３９】
リード５０は、センサチップ１０のセンシング部と外部機器との電気的な中継機能を果たすものである。本実施形態においては、上述したように、支持部材３０と同一の金属部材を加工することにより形成されており、例えばＡｌやＡｕからなるワイヤ５１が、超音波を用いた接合方法でリード５０とセンサチップ１０のパッド部１７にそれぞれ接続されて、リード５０とセンサチップ１０（センシング部）とが電気的に接続されている。
【００４０】
封止樹脂部７０は、電気絶縁材料からなり、センサチップ１０の表面１０ａのうち、センシング部の形成領域、切り欠き部２１、及び基板１１における切り欠き部２１の形成領域を、外部雰囲気に露出させつつパッド部１７の形成領域を封止するものである。本実施形態では、液状の絶縁材料を固化（硬化又はゲル化）、詳しくは、トランスファーモールド法により、溶融樹脂（例えばエポキシ系樹脂）を硬化して、封止樹脂部７０が形成されている。また、支持部材３０（アイランド部３１）上にセンサチップ１０が接着固定され、センサチップ１０のパッド部１７とリード５０とがワイヤ５１を介して接続された状態で、ワイヤ５１、ワイヤ５１とセンサチップ１０（パッド部１７）の接続部位、及びワイヤ５１とリード５０との接続部位を、一体的に被覆している。本実施形態においては、アイランド部３１における凹部３１ａに配置された接着部材４０の一部、すなわち、センサチップ１０と支持部材３０との接着部位の一部も、封止樹脂部７０によって被覆されている。
【００４１】
なお、本実施形態では、液状の絶縁材料を固化して封止樹脂部７０が形成されるため、熱式フローセンサ１が、ダム部９０をさらに有している。このダム部９０は、液状の絶縁材料がセンサチップ１０の表面１０ａをセンシング部側へ流れたり、センサチップ１０の側面と整流部３２，３３とのクリアランス（隙間）に流れ込むのを堰き止める機能を果たすものである。このようなダム部９０の構成材料としては樹脂やゴムなどを採用することができる。本実施形態では、ゴムからなるダム部９０が、長手方向におけるセンサチップ１０の表面１０ａにおける切り欠き部２１の形成領域とパッド部１７の形成領域の間において、表面１０ａを上流側の端部から下流側の端部まで跨ぐとともに、センサチップ１０の側面と整流部３２，３３との隙間におけるパッド部側の端部を埋めるコの字状となっており、コの字状の両端が支持部材３０に接着固定されている。
【００４２】
次に、上記した熱式フローセンサ１の製造方法について説明する。先ずセンサチップ１０と支持部材３０を準備する。本実施形態においては、センサチップ１０を準備する際に、基板１１の裏面側からのアルカリ性溶液によるエッチングにより、空隙領域１３と同一タイミングで切り欠き部２１を形成する。このとき、基板１１の裏面に形成するマスクの開口領域を、空隙領域１３よりも切り欠き部２１のほうが大きくする。このエッチングにより、基板１１が幅狭部２２を有することとなる。
【００４３】
また、金属板にプレス加工やエッチングなどを施し、支持部材３０とリード５０を一部位として含むリードフレームを準備する。そして、支持部材３０におけるアイランド部３１の凹部３１ａに、平坦部３１ｂと略面一となるように接着部材４０を配置する。ここで、接着部材４０の配置に当たっては、液状の場合、硬化前の接着部材４０の粘度（流動性）にもよるが、例えば簡易的に堰き止め用のダムなどを設けないと、液状の接着部材４０が凹部３１ａから流れ出し、センサチップ１０の裏面１０ｂと接触しないことも考えられる。本実施形態においては、図示しないテープを貼りつけてダムとし、硬化前における接着部材４０の流れ出しを防ぐようにしている。なお、液状の接着部材４０に代えて、シート状の接着部材４０を採用しても良い。
【００４４】
そして、接着部材４０を配置した状態で、アイランド部３１の接着面上に、裏面１０ｂを搭載面としてセンサチップ１０を搭載する。このとき、センサチップ１０の側面と整流部３２，３３（及び連結部３４）との間に所定の隙間が確保されるように位置決めしつつ搭載する。これにより、センサチップ１０における裏面１０ｂの一部（接着部位２０）が接着部材４０と接した状態となる。また、センサチップ１０における裏面１０ｂのうち、接着部材４０と接しない部位は、アイランド部３１における平坦部３１ｂと直接接触した状態となる。さらには、空隙領域１３が溝部３１ｃと連通された状態となる。そして、この位置決め状態で、接着部材４０の硬化処理（本実施形態においては熱処理）を実施する。これにより、接着部材４０が硬化し、センサチップ１０が支持部材３０（アイランド部３１）に接着固定される。
【００４５】
センサチップ１０の固定後、センサチップ１０のパッド部１７とリード５０とを、ワイヤボンディングによって電気的に接続する。本実施形態においては、Ａｕからなるワイヤ５１を、超音波を用いた接合方法を用いて、リード５０とセンサチップ１０のパッド部１７にそれぞれ接続する。ここで、超音波を用いて接合する場合、センサチップ１０が支持部材３０上に配置されただけの状態（接着固定されていない状態）であると、センサチップ１０がフリーであるため、超音波振動が逃げて良好な接合状態を形成することができない。しかしながら、本実施形態では、センサチップ１０を支持部材３０に接着固定しているので、良好な接合状態を形成することができる。特に本実施形態では、パッド部１７の形成位置の直下に凹部３１ａ（接着部位２０）が位置しており、接着部位２０の近傍でワイヤボンディングを実行するので、超音波を用いた接合方法によっても良好な接合状態を形成することができる。
【００４６】
ワイヤボンディング後、トランスファーモールド法により、ヒータ１４を含むセンシング部及び切り欠き部２１を露出しつつ、ワイヤ５１、ワイヤ５１とセンサチップ１０（パッド部１７）の接続部位、及びワイヤ５１とリード５０との接続部位を一体的に被覆する封止樹脂部７０を形成する。そして、リードフレームの不要部分を除去することで、図１〜４に示す熱式フローセンサ１を得ることができる。
【００４７】
次に、本実施形態に係る熱式フローセンサ１の特徴部分について説明する。本実施形態では、基板１１の裏面の一部であって、垂直方向において空隙領域１３とは離間する領域、より詳しくは空隙領域１３及びセンシング部とは離間する領域、の一部が、支持部材３０（アイランド部３１）に対する接着部位２０となっている。すなわち、基板１１と支持部材３０との線膨張係数差に基づいて生じる応力の範囲が、裏面全面を接着部位２０とする構成よりも狭くなっている。これにより、裏面全面を接着部位２０とする構成に比べて、線膨張係数差に基づいて生じる応力を低減し、ひいてはピエゾ抵抗効果によるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００４８】
特に本実施形態においては、センサチップ１０の裏面１０ｂ（基板１１の裏面）におけるパッド部１７側の端部を、接着部位２０としている。すなわち、垂直方向（基板１１の長手方向）において、接着部位２０を、空隙領域１３（ヒータ１４）とは離れた位置としている。これにより、接着部位２０が空隙領域１３に隣接する構成に比べて、接着部位２０とヒータ１４との応力伝達経路が長いので、接着部位２０の近傍で生じた線膨張係数差に基づく応力が、基板１１を伝達して空隙領域１３上のヒータ１４に到達するまでに弱められる。これにより、接着部位２０が空隙領域１３に隣接する構成に比べて、ヒータ１４に作用する応力を低減し、ひいてはピエゾ抵抗効果によるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、センサチップ１０におけるヒータ１４と接着部位２０との間に位置する基板１１の一部位に、空隙領域１３とは離間して、切り欠き部２１が形成されている。そして、切り欠き部２１の形成により、垂直方向でヒータ１４と接着部位２０とを結ぶ方向において、基板１１における切り欠き部２１に対し、結ぶ方向に垂直な方向において隣接する部位の、結ぶ方向に垂直な断面積が、結ぶ方向において切り欠き部２１に隣接する基板１１の両端側の部位の、結ぶ方向に垂直な断面積よりも小さくなっている。すなわち、基板１１に幅狭部２２が構成されている。したがって、線膨張係数差に基づく応力が生じても、切り欠き部２１（幅狭部２２）に応力が集中し、幅狭部２２が撓むことなどにより、ヒータ１４に伝達される手前で応力を緩和することができる。すなわち、ヒータ１４に作用する応力を低減し、ひいてはピエゾ抵抗効果によるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００５０】
特に本実施形態では、幅狭部２２が、貫通孔である切り欠き部２１を挟むように、基板１１における上流側と下流側にそれぞれ構成されており、切り欠き部２１のない構成に比べて、接着部位２０とヒータ１４との応力伝達経路が長くなっている。したがって、これによっても、ヒータ１４に作用する応力を低減し、ひいてはピエゾ抵抗効果によるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００５１】
また本実施形態では、切り欠き部２１が、センサチップ１０における封止樹脂部７０の被覆部位とヒータ１４との間にも位置している。したがって、封止樹脂部７０と基板１１との線膨張係数差に基づく応力が生じても、切り欠き部２１（幅狭部２２）に応力が集中し、幅狭部２２が撓むことなどにより、ヒータ１４に伝達される手前で応力を緩和することができる。これによっても、ヒータ１４に作用する応力を低減し、ひいてはピエゾ抵抗効果によるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００５２】
さらに、本実施形態においては、アイランド部３１における接着部材４０の配置された凹部３１ａの一部が、封止樹脂部７０内に配置されている。これにより、接着部位２０近傍で生じた線膨張係数差に基づく応力のうち、基板１１から封止樹脂部７０に伝達される割合が高まり、凹部３１ａ全体が封止樹脂部７０の外に設けられる構成に比べて、ヒータ１４に作用する応力を低減し、ピエゾ抵抗効果によるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００５３】
以上により、本実施形態に係る熱式フローセンサ１によれば、センサ特性の変動を効果的に抑制することができる。このように、センサ特性の変動を効果的に抑制できるので、本実施形態に示したように、絶縁膜１２における低熱伝導領域としての空隙領域１３を架橋する部位にヒータ１４が配置され、ヒータ１４が基板１１と支持部材３０との線膨張係数差に起因する応力の影響を特に受けやすい構成に好適である。
【００５４】
また、本実施形態では、基板１１の裏面側からエッチングすることで、空隙領域１３と切り欠き部２１を一括して形成しており、厚さ方向における同一位置において、切り欠き部２１の開口面積が空隙領域１３の開口面積よりも大きくなっている。したがって、空隙領域１３よりも開口面積の大きな切り欠き部２１（幅狭部２２）に応力が集中しやすいので、切り欠き部２１（幅狭部２２）にて応力を低減し、ヒータ１４に作用する応力を効果的に低減することができる。また、空隙領域１３と切り欠き部２１を、同一工程（同一タイミングのエッチング）で形成するため、製造工程を簡素化することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、平面長方形の基板１１に対し、一対のヒータ１４ａ，１４ｂが中心線１９に対して対称配置され、幅狭部２２の断面形状も、中心線１９を含む面に対して対称な形状となっている。これにより、切り欠き部２１（幅狭部２２）にて緩和された応力がヒータ１４に伝達されても、一対のヒータ１４ａ，１４ｂに作用する応力が略均等となる。したがって、各ヒータ１４ａ，１４ｂに作用する応力が異なることによるセンサ特性の変動を抑制することができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、切り欠き部２１が、裏面側から基板１１をエッチングしてなり、基板１１を貫通する貫通孔である例を示した。すなわち、切り欠き部２１が、基板１１の一面及び裏面の両方に開口する例を示した。しかしながら、切り欠き部２１は、基板１１の一面及び裏面の少なくとも一方に開口するものであれば良い。例えば、裏面側からエッチングされてなる切り欠き部２１が、基板１１の一面側には開口しない（裏面側のみに開口する）構成としても良い。換言すれば、未貫通の孔としても良い。また、図７に示すように、切り欠き部２１が、絶縁膜１２などに形成されたエッチングホール（図示略）を介して、基板１１の一面側からエッチングされてなる構成としても良い。図７に示す切り欠き部２１も、基板１１の一面側のみに開口する未貫通の孔となっている。このような切り欠き部２１でも、上記同様、センサ特性の変動を抑制することができる。図７は、変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【００５７】
また、本実施形態では、アルカリ性溶液による異方性ウェットエッチングにより、孔状の切り欠き部２１を形成する例を示した。しかしながら、エッチングはウェットに限定されずドライエッチングでも良いし、等方性エッチングを採用することもできる。
【００５８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図８〜１０に基づいて説明する。図８は、第２実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す平面図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００５９】
第２実施形態に係る熱式フローセンサは、第１実施形態に示した熱式フローセンサ１と共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
【００６０】
第１実施形態では、切り欠き部が、エッチングにより形成され、基板１１の一面及び裏面の少なくとも一方に開口する孔であり、切り欠き部上を絶縁膜１２が架橋している例を示した。しかしながら、切り欠き部は上記孔に限定されず、またその上部を絶縁膜１２が架橋しない構成としても良い。
【００６１】
例えば図８〜１０に示す例では、孔の切り欠き部２１の代わりに、基板１１を側面側から抉った態様の切り欠き部２４が形成されている。換言すれば、ヒータ１３と接着部位２０とを結ぶ方向において、ヒータ１３と接着部位２０との間に位置する基板１１の一部位に、基板１１の一面、裏面、及び側面に一体的に開口する態様で切り欠き部２４が形成されている。詳しくは、中心線１９上ではなく、基板１１の長手側の両側面から流れ方向に所定幅の切り欠き部２４が、基板１１を貫通してそれぞれ形成されている。そして、上流側の切り欠き部２４と下流側の切り欠き部２４に挟まれる態様で、流れ方向（基板１１の短手方向）の中央部分に幅狭部２２が構成されている。本実施形態においても、幅狭部２２が、中心線１９（図示略）を含み、厚さ方向に沿う面（長手方向及び厚さ方向に沿い、且つ、流れ方向に垂直な面）に対して対称形状となっている。このような切り欠き部２４は、例えば基板１１をチップ化する際（ダイシング時）に、絶縁膜１２や保護膜１８とともに基板１１の一部を除去することで形成することができる。また、ダイシングとは別に、ＲＩＥなどのドライエッチングにより、絶縁膜１２、保護１８、及び基板１１を除去して形成しても良い。なお、図８〜１０に示す熱式フローセンサ１は、切り欠き部２４以外の構成が、第１実施形態に示した構成（図１〜６参照）と同じとなっている。
【００６２】
このように、基板１１の一面側において、架橋する絶縁膜１２などが存在しない切り欠き部２４を採用しても、切り欠き部２１と同様の効果により、センサ特性の変動を抑制することができる。
【００６３】
ただし、上部を絶縁膜１２が架橋しない切り欠き部２４の場合、基板１１の一面上における繋ぎ配線１６の形成領域が幅狭部２２に限定されるため、配線のパターニングを考慮すると、第１実施形態に示す切り欠き部２１のほうが好ましい。
【００６４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図１１に基づいて説明する。図１１は、第３実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す平面図である。
【００６５】
第３実施形態に係る熱式フローセンサは、上記した各実施形態に示した熱式フローセンサ１と共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
【００６６】
本実施形態では、例えば図１１に示すように、切り欠き部２１を架橋する絶縁膜１２の部位に、歪ゲージ２５が形成されている点を特徴とする。この歪ゲージ２５は、抵抗体としてのヒータ１４や感温体１５ａ，１５ｂ（図示略）などと同じ材料を用いて同一工程で形成されている。また、歪ゲージ２５は、その両端が、パッド部１７及びワイヤ５１を介して、リード５０と電気的に接続されている。すなわち、歪ゲージ２５の抵抗値変化を、リード５０を介してモニタできるようになっている。なお、図１１に示す熱式フローセンサ１は、歪ゲージ２５を有する点を除けば、その構成が第１実施形態に示した構成（図１〜６参照）と同じとなっている。
【００６７】
このように本実施形態に係る熱式フローセンサ１によれば、上記した切り欠き部２１の効果に加え、基板１１と支持部材３０との線膨張係数差に起因して生じた応力のうち、切り欠き部２１（幅狭部２２）に集中し、絶縁膜１２における切り欠き部２１を架橋する部位に作用する応力の大きさを、歪ゲージ２５の抵抗値によって検出することができる。したがって、歪ゲージ２５の抵抗値に応じて、センシング部の出力における、線膨張係数差に起因して生じた応力による誤差分を補正することができる。換言すれば、歪ゲージによる応力測定結果を、センシング部の駆動回路にフィードバックすることで、応力が作用していない状態のセンシング部の出力を得ることができる。特に本実施形態では、歪ゲージ２５がヒータ１４などと同一材料からなるので、より精度良く補正することができる。また、切り欠き部２１には応力が集中するので、切り欠き部２１の周辺の基板１１の厚肉部位に歪ゲージ２５を設ける構成よりも、歪ゲージ２５による応力検出の感度を向上することができる。
【００６８】
なお、図１１に示す例では、絶縁膜１２における切り欠き部２１を架橋する部位に、歪ゲージ２５が形成される例を示した。しかしながら、歪ゲージ２５の形成位置としては、上記例に限定されるものではない。例えば図１２に示すように、幅狭部２２の表面に歪ゲージ２５が形成された構成としても良い。図１２は、変形例を示す平面図であり、歪ゲージ２５を除けば、第２実施形態に示した構成（図８〜１０参照）と同じとなっている。なお、図１２に示す例では、抉れた態様の切り欠き部２４を有するセンサチップ１０に歪ゲージ２５を設ける例を示したが、図１１に示すような孔状の切り欠き部２１を有するセンサチップ１０において、幅狭部２２の表面に歪ゲージ２５を設けても良い。
【００６９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００７０】
上記各実施形態では、低熱伝導領域として、裏面側から基板１１をエッチングしてなり、基板１１を貫通する空隙領域１３の例を示した。しかしながら、低熱伝導領域は上記例に限定されるものではない。例えば、裏面側からエッチングしてなる空隙領域１３を、一面に開口しない未貫通の孔としても良い。また、図１３に示すように、絶縁膜１２などに形成されたエッチングホール（図示略）を介して、基板１１の一面側からエッチングされてなる空隙領域１３を採用しても良い。図１３は、その他変形例を示す断面図であり、図２に対応している。図１３に示す空隙領域１３は、基板１１の一面側のみに開口する未貫通の孔であり、孔状の切り欠き部２１も、空隙領域１３同様に、一面側のみに開口している。なお、図１３に示す空隙領域１３や切り欠き部２１を貫通孔としても良い。さらには、空隙領域１３以外にも、基板１１に形成された、ポーラスシリコンやポーラス酸化シリコンなどの多孔質領域を採用することもできる。
【００７１】
上記各実施形態では、支持部材３０が、アイランド部３１とともに、整流部３２，３３及び連結部３４を有する例を示した。しかしながら、連結部３４のない構成としても良い。また、アイランド部３１のみを有する構成（整流部３２，３３のない構成）としても良い。さらには、支持部材３０としてアイランド部３１のみを有する構成において、支持部材３０とは別部材からなる整流部３２，３３が、アイランド部３１の一面に固定された構成としても良い。
【００７２】
また、支持部材３０のアイランド部３１が、凹部３１ａと平坦部３１ｂ（溝部３１ｃ含む）を有し、凹部３１ａに接着部材４０が配置される例を示した。しかしながら、例えば図４１に示すように、支持部材３０のアイランド部３１における一面が平坦（換言すれば、平坦部３１ｂのみを有する構成）とされ、平坦な一面の一部に接着部材４０が配置された構成としても良い。この場合、図１４に示すように、センサチップ１０の裏面１０ｂにおける接着部位２０を除く部位とアイランド部３１の一面との間に、隙間を持たせることもできる。すなわち、溝部３１ｃを不要とすることもできる。図１４は、その他変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【００７３】
上記各実施形態では、センサチップ１０とリード５０がワイヤ５１を介して電気的に接続される例を示した。しかしながら、例えば図１５に示すように、熱式フローセンサ１として、回路チップ５２をさらに備え、センサチップ１０が、回路チップ５２を介してリード５０と電気的に接続された構成としても良い。回路チップ５２は、半導体基板にＭＯＳトランジスタやダイオードなどの素子や配線を形成することで、センシング部の入出力を制御する回路（図示略）が設けられたものであり、センサチップ１０のセンシング部とリード５０とを電気的に中継するものである。図１５に示す例では、回路チップ５２が、支持部材３０のアイランド部３１の一面上に、センサチップ１０と隣り合い、且つ、基板１１のパッド部１７側の側面と対向して配置され、接着部材５３を介してアイランド部３１に固定されている。この固定状態で、センサチップ１０のパッド部１７と回路チップのパッド部がワイヤ５１を介して電気的に接続され、回路チップ５２のパッド部とリード５０とがワイヤ５４を介して電気的に接続されている。そして、センサチップ１０のパッド部１７、パッド部１７と回路チップ５２のパッド部（図示略）とを接続するワイヤ５１、回路チップ５２におけるパッド部を含む回路形成面全体、回路チップ５２のパッド部とリード５０とを接続するワイヤ５４、及びリード５０におけるワイヤ接続部位が、封止樹脂部７０によって一体的に被覆されている。図１５は、その他変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【００７４】
また、熱式フローセンサ１において、リード５０の代わりに、配線基板を採用することもできる。
【００７５】
上記各実施形態では、トランスファーモールド法により形成された封止樹脂部７０の例を示した。しかしながら、封止樹脂部７０は上記例に限定されるものではない。例えばポッティングによって形成された封止樹脂部７０を採用することができる。この場合、液状の絶縁材料をポッティング後、固化処理（硬化若しくはゲル化）することで、封止樹脂部７０を形成することができる。なお、本実施形態に示すようにダム部９０があれば、液状の絶縁材料（溶融樹脂を含む）を堰き止めることができる。それ以外にも、予めシート状とされた樹脂フィルムを、加熱処理することで硬化させて封止樹脂部７０を形成しても良い。この場合、ダム部９０を不要とすることができる。
【００７６】
上記各実施形態においては、基板１１としてシリコンからなる半導体基板を採用する例を示した。このような基板１１を用いると、一般的な半導体製造技術により、空隙領域１３及び切り欠き部２１，２４を形成することができる。すなわち、熱式フローセンサ１を低コストで製造することができる。しかしながら、基板１１はシリコンなどの半導体基板に限定されるものではない。支持部材３０との線膨張係数に差のある部材（例えばガラス）を採用することも可能である。
【００７７】
本実施形態においては、支持部材３０とリード５０が、リードフレームの一部として構成される例を示した。しかしながら、リードフレームに限定されるものではなく、例えば、支持部材３０とリード５０が、ともにプリント基板であっても良い。また、支持部材３０とリード５０が、異なる部材からなる構成としても良い。
【００７８】
本実施形態においては、センサチップ１０のパッド部１７とリード５０が、ワイヤ５１を介して電気的に接続される例を示した。しかしながら、センサチップ１０とリード５０との接続はワイヤボンディングに限定されるものではない。例えば、バンプ等によって接続された構成としても良い。
【００７９】
本実施形態では、熱式フローセンサ１（センサチップ１０）がセンシング部として、一対のヒータ１４ａ，１４ｂと感温体１５ａ，１５ｂを有する例を示した。しかしながら、熱式フローセンサ１（センサチップ１０）の構成は上記例に限定されるものではない。低熱伝導領域（例えば空隙領域１３）上の絶縁膜１２における薄肉部に、少なくとも１つのヒータ１４を有し、ヒータ１４の生じる熱が流体によって奪われることを利用して、ヒータ１４の電気的特性（例えば電圧、電流、抵抗値）の変化から、流体の流量などを検出する構成であれば良い。
【００８０】
本実施形態では、ＫＯＨなどのアルカリ性溶液を用いたエッチングにより形成される切り欠き部として、基板１１の一面及び裏面の少なくとも一方に開口し、絶縁膜１２が架橋する孔である切り欠き部２１の例を示した。しかしながら、例えば図１６及び図１７に示すように、基板１１の一面、裏面、及び側面に一体的に開口する切り欠き部２６を採用することもできる。すなわち、基板１１を側面側から抉った態様の切り欠き部２６を採用することもできる。図１６及び図１７に示す例では、絶縁膜１２をエッチングストッパとした裏面側からのエッチングにより、基板１１の長手側の両側面から流れ方向に所定幅の切り欠き部２６が、基板１１を貫通してそれぞれ形成されている。そして、上流側の切り欠き部２６と下流側の切り欠き部２６に挟まれる態様で、流れ方向（基板１１の短手方向）の中央部分に幅狭部２２が構成されている。また、図１６及び図１７に示す例でも、幅狭部２２が、中心線１９（図示略）を含み、厚さ方向に沿う面（長手方向及び厚さ方向に沿い、且つ、流れ方向に垂直な面）に対して対称形状となっている。図１６は、その他変形例を示す平面図であり、図１に対応している。図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【００８１】
なお、図１６及び図１７に示す例では、切り欠き部２６上を絶縁膜１２が架橋しているが、図１８に示すように、切り欠き部２６上に絶縁膜１２が存在しない構成としても良い。ＲＩＥなどのドライエッチングなどにより、切り欠き部２６を架橋する絶縁膜１２、保護１８の部位を除去すれば良い。図１８は、その他変形例を示す断面図であり、図１７に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す平面図である。
【図２】ＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】センサチップの概略構成を示す平面図である。
【図６】ＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】変形例を示す断面図である。
【図８】第２実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す平面図である。
【図９】ＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す平面図である。
【図１２】変形例を示す平面図である。
【図１３】その他変形例を示す断面図である。
【図１４】その他変形例を示す断面図である。
【図１５】その他変形例を示す断面図である。
【図１６】その他変形例を示す平面図である。
【図１７】ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】その他変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・熱式フローセンサ
１０・・・センサチップ
１１・・・基板
１３・・・空隙領域（低熱伝導領域）
１４，１４ａ，１４ｂ・・・ヒータ
２０・・・接着部位
２１，２４・・・切り欠き部
２２・・・幅狭部
３０・・・支持部材
３１・・・アイランド部
５０・・・リード
７０・・・封止樹脂部
【図１】
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【図２】
2010133829.tif 000004
【図３】
2010133829.tif 000005
【図４】
2010133829.tif 000006
【図５】
2010133829.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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