(57)【要約】【課題】センサ特性の変動を抑制しつつ構成を簡素化できる熱式フローセンサを提供する。【解決手段】一面から所定深さの一部領域が空隙領域とされた半導体基板と、空隙領域を架橋するように半導体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、空隙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を備えた熱式フローセンサであって、半導体基板の端面のうち、流体の通常時の流れ方向における上流側端面が、一面と連結され、流れ方向においてヒータから離反するほど、半導体基板の厚さ方向において裏面に近づく第１傾斜面を有している。【選択図】図３
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【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半導体基板と、前記低熱伝導領域を架橋するように前記半導体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を備えた熱式フローセンサであって、
前記半導体基板における前記一面とその裏面とを繋ぐ端面のうち、流体の通常時の流れ方向における上流側端面として、前記一面と連結され、前記流れ方向において前記ヒータから離反するほど、前記半導体基板の厚さ方向において前記裏面に近づく第１の傾斜部位を含むことを特徴とする熱式フローセンサ。
【請求項２】
前記上流側端面として、前記裏面と連結され、前記流れ方向において前記ヒータから離反するほど、前記半導体基板の厚さ方向において前記一面に近づく第２の傾斜部位を含み、
前記第１の傾斜部位と前記第２の傾斜部位とが互いに連結されてい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】
前記半導体基板において、前記上流側端面を含む角部が、丸みを帯びた形状となってい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４】
前記流れ方向における下流側端面として、前記一面と連結され、前記流れ方向において前記ヒータから離反するほど、前記厚さ方向において前記裏面に近づく第３の傾斜部位を含む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】
前記流れ方向における下流側端面として、前記一面及び前記裏面と連結され、前記厚さ方向において前記一面に近づくほど、前記流れ方向において前記ヒータから遠のく第４の傾斜部位を含む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６】
前記半導体基板において、前記下流側端面を含む角部が、丸みを帯びた形状となっていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の熱式フローセンサ。
【請求項７】
前記半導体基板は単結晶シリコンからなり、前記一面及び前記裏面を（１００）面としており、
前記半導体基板の端面のうち、前記上流側端面及び前記下流側端面を除く部位として、前記一面と連結され、前記ヒータから離反するほど、前記半導体基板の厚さ方向において前記裏面に近づく第５の傾斜部位、及び、前記裏面と連結され、前記ヒータから離反するほど、前記半導体基板の厚さ方向において前記一面に近づく第６の傾斜部位、の少なくとも一方を含み、
前記各傾斜部位が、前記半導体基板のエッチングによって形成されていることを特徴とする請求項４〜６いずれか１項に記載の熱式フローセンサ。
【請求項８】
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半導体基板と、前記低熱伝導領域を架橋するように前記半導体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を備えた熱式フローセンサであって、
前記半導体基板の一面には、前記低熱伝導領域とは離間して溝部が形成され、
前記溝部として、一端が、前記一面とその裏面とを繋ぐ端面のうちの流体の通常時の流れ方向における上流側端面に開口し、前記流れ方向に沿いつつ前記ヒータに向けて延びた上流側溝部を含み、
前記センサチップにおける前記一面側の表面には、前記溝部に対応して凹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９】
前記上流側溝部は、前記流れ方向に垂直な開口面積の大きさが、前記流れ方向において前記ヒータから遠ざかるほど大きくなっていることを特徴とする請求項８に記載の熱式フローセンサ。
【請求項１０】
前記溝部として、一端が、前記端面のうちの流体の通常時の流れ方向における下流側端面に開口し、前記流れ方向に沿いつつ前記ヒータに向けて延びた下流側溝部を含むことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の熱式フローセンサ。
【請求項１１】
前記半導体基板は、前記一面と連結された前記溝部の壁面のうち、前記ヒータ側の端部の壁面として、前記流れ方向において前記ヒータから離反するほど、前記半導体基板の厚さ方向において前記裏面に近づく第７の傾斜部位を含むことを特徴とする請求項８〜１０いずれか１項に記載の熱式フローセンサ。
【請求項１２】
前記低熱伝導領域とは、前記半導体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１〜１１いずれか１項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、ヒータの形成されたセンサチップを含む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、ヒータの形成されたセンサチップを含む熱式フローセンサが知られている。
【０００３】
特許文献１に示される熱式フローセンサでは、センサチップに隣接して配置された整流部（側面被覆部）及び封止樹脂が、溶融樹脂を金型内に注入するモールド成形によって一体的に形成されている。また、整流部は、センサチップの側面に接しており、センサチップと整流部との間に隙間が無い構成となっている。なお、整流部は、流体の通常時の流れ方向において、センサチップに対し上流側及び下流側に隣接配置され、センサチップの表面と面一とされた面一部位を有している。
【０００４】
特許文献２に示される熱式フローセンサでは、流体を誘導するための第１誘導面と第２誘導面を両側に有する支持部材に対し、第２誘導面側から流量検出素子（センサチップ）が埋設されて、第２誘導面が出っ張りのない滑らかな平坦面となっている。すなわち、支持部材が上記した整流部を兼ねている。
【特許文献１】特開２００８−１７５７８０号公報
【特許文献２】特許第３４１６５２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、熱式フローセンサについて本発明者がさらに検討を進めたところ、特許文献１，２に示されるように、センサチップと整流部との間に隙間が無い構成（互いに接触した構成）では、外部雰囲気の温度変化などにより、センサ特性が変動することが明らかとなった。これは、整流部を構成する材料とセンサチップとの線膨張係数差に起因して応力が生じ、ピエゾ抵抗効果によって、センシング部を構成するヒータなどの抵抗体の抵抗値が変動することによるものと考えられる。また、クリープ（応力の経時的な緩和）によって抵抗値が変動することも考えられる。
【０００６】
これに対し、流体の流れ方向において、整流部がセンサチップの端面に密着しないように、センサチップと整流部との間に隙間を設けることも考えられる。しかしながら、整流部による乱流抑制機能（整流機能）を活かすためには、流体の流れ方向における隙間の幅は狭いほうが好ましく（例えば１００μｍ以下）、幅が長くなると、整流部を有しながらも、センサチップの端面に流体が衝突して乱流が発生することとなってしまう。特許文献１，２に示される構成では、センサチップの端面に流体が衝突することで生じる乱流を抑制するために、そもそも、センサチップとは別部材である整流部が必要である。したがって、センサチップに対し、別部材である整流部を、チップの厚さ方向及び流体の流れ方向において精度良く位置決めしなければならない。
【０００７】
なお、特許文献１に示されるようにモールド成形によって整流部を形成する場合、上記したように隙間が狭いため、モールド成形時に、センサチップ端面（側面）に金型を接触させることで、上記したような幅の狭い隙間を設けることは困難である。
【０００８】
一方、センサチップが搭載される支持基材（例えばリードフレームのアイランド）上に、隙間を有しつつセンサチップの側面を取り囲むように、金型とは別のリジッドな枠体を固定することで、金型を枠体に接触させて枠体内の隙間を確保しつつ封止部をモールド成形により形成することも考えられる。この場合、枠体が少なくとも整流部の一部を構成することとなる。しかしながら、封止部を形成すべく、センサチップのパッド部上に溶融樹脂が供給されるため、センサチップの側面と枠体との間の隙間に溶融樹脂が流入するのを防ぐために、隙間における封止部側の端部を閉塞するダムが、枠体とは別部材として必要となる。また、封止部とは別部材によって整流部を構成し、整流部における封止部側の端部付近を被覆するようにモールド成形によって封止部を形成することも考えられるが、この場合も、センサチップの側面と整流部との間の隙間に溶融樹脂が流入するのを防ぐために、別途ダムが必要となる。さらには、樹脂などの液状の絶縁材料をポッティングし、固化（硬化やゲル化）することで、封止部を形成することも考えられるが、この場合も、センサチップの側面と整流部との間の隙間に液状の絶縁材料が流入するのを防ぐために、別途ダムが必要となる。すなわち、モールド成形及びポッティングのいずれにおいても、液状の絶縁材料を固化して封止部を形成するため、液状の絶縁材料がセンサチップの側面と整流部との間に隙間に流れ込むのを抑制するためのダムが、整流部とは別に必要となる。したがって、熱式フローセンサの部品点数が増加し、製造工程も複雑となる。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、センサ特性の変動を抑制しつつ構成を簡素化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】
【００１０】
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半導体基板と、低熱伝導領域を架橋するように半導体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を備えた熱式フローセンサであって、半導体基板における一面とその裏面とを繋ぐ端面のうち、流体の通常時の流れ方向（順方向の流れ）における上流側端面として、一面と連結され、流れ方向においてヒータから離反するほど、半導体基板の厚さ方向において裏面に近づく第１の傾斜部位を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、センサチップを構成する半導体基板の上流側端面が、一面と連結され、流れ方向においてヒータから離反するほど、半導体基板の厚さ方向において裏面に近づく第１の傾斜部位を含む構成としている。すなわち、半導体基板の上流側端面の少なくとも一部をテーパ状とすることで、従来別部材である整流部に担わせていた整流機能（換言すれば、乱流抑制機能）を、センサチップ自身にもたせている。これにより、順方向に流れる流体は、上流側端面における第１の傾斜部位に沿って一面上に誘導され、整流された状態のまま、ヒータなどのセンシング部上を通過する。したがって、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、精度良く流体の流量を検出することができる。
【００１２】
また、上記したように、整流機能を半導体基板（センサチップ）自身にもたせているので、別部材としての整流部やダムが不要であり、センサチップに対し、別部材である整流部を厚さ方向及び流れ方向において精度良く位置決めする必要もない。したがって、熱式フローセンサの構成を簡素化することができる。すなわち、従来に比べて、熱式フローセンサの部品点数を削減し、また、製造工程も簡素化することができる。
【００１３】
さらには、整流機能を半導体基板（センサチップ）自身にもたせており、別部材である整流部が不要であるので、そもそも整流部を構成する材料とセンサチップ（半導体基板）との線膨張係数差に起因する応力が生じることはない。したがって、センサ特性の変動を抑制することもできる。
【００１４】
このように本発明に係る熱式フローセンサによれば、乱流を抑制して精度良く流量を検出できる構成でありながら、従来に比べて構成を簡素化し、且つ、センサ特性の変動も抑制することができる。なお、整流機能を半導体基板（センサチップ）自身にもたせており、センサチップに対する整流部位（本発明では第１の傾斜部位）の位置精度が従来よりも高いため、より精度良く流量を検出することができる。
【００１５】
請求項２に記載のように、上流側端面として、裏面と連結され、流れ方向においてヒータから離反するほど、半導体基板の厚さ方向において一面に近づく第２の傾斜部位を含み、第１の傾斜部位と第２の傾斜部位とが互いに連結された構成としても良い。
【００１６】
これによれば、第２の傾斜部位により、半導体基板の裏面側を流れる流体も整流することができる。したがって、裏面側を流れる流体にて乱流が生じ、該乱流が、一面側を流れる流体に悪影響を及ぼすのを、抑制することもできる。
【００１７】
請求項３に記載のように、半導体基板において、上流側端面を含む角部が、丸みを帯びた形状とされた構成とすると良い。これによれば、流体の流れがより滑らかとなるので、流量の検出精度を向上することができる。なお、上流側端面を含む角部とは、少なくとも第１の傾斜部位と一面との連結部位が含まれる。それ以外にも、第２の傾斜部位を有する場合には、第１の傾斜部位と第２の傾斜部位との連結部位、第２の傾斜部位と裏面との連結部位も含まれる。また、上流側端面が第１の傾斜部位のみを有する場合には、第１の傾斜部位と裏面との連結部位も含まれる。
【００１８】
請求項４に記載のように、流れ方向における下流側端面として、一面と連結され、流れ方向においてヒータから離反するほど、厚さ方向において裏面に近づく第３の傾斜部位を含む構成としても良い。
【００１９】
これによれば、順方向とは逆方向に流れる流体が、下流側端面における第３の傾斜部位に沿って一面上に誘導され、整流された状態のまま、ヒータなどのセンシング部上を通過することとなる。したがって、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、第３の傾斜部位による整流機能によって、逆方向の流量も精度良く検出することができる。
【００２０】
また、請求項５に記載のように、流れ方向における下流側端面として、一面及び裏面と連結され、厚さ方向において一面に近づくほど、流れ方向においてヒータから遠のく第４の傾斜部位を含む構成としても良い。
【００２１】
逆流を伴わず、順方向の流体が過渡的に流れている際に車両を減速すると、下流側端面側にて生じたカルマン渦による逆流が、センサチップにおける一面上に及び、この逆流と順方向の流れとによりさらに大きな旋廻渦が生じて、一面上に局所的に逆方向の流れが生じるが知られている。これに対し、本発明では、第４の傾斜部位においてカルマン渦を崩壊させるとともに、第４の傾斜部位で生じる圧力低下部への流体の流れ込みにより、センサチップの一面上での旋廻渦の発生を抑制することができる。すなわち、第４の傾斜部位による整流機能によって、流体の流量を精度良く検出することができる。
【００２２】
請求項６に記載のように、半導体基板において、下流側端面を含む角部が、丸みを帯びた形状とされた構成としても良い。これによれば、流体の流れがより滑らかとなるので、流量の検出精度を向上することができる。なお、下流側端面を含む角部とは、第３の傾斜部位を含む場合、第３の傾斜部位と一面との連結部位が少なくとも含まれる。また、第４の傾斜部位を含む場合には、第４の傾斜部位と一面との連結部位、第４の傾斜部位と裏面との連結部位が含まれる。
【００２３】
請求項７に記載のように、半導体基板は単結晶シリコンからなり、一面及び裏面を（１００）面としており、半導体基板の端面のうち、上流側端面及び下流側端面を除く部位として、一面と連結され、ヒータから離反するほど、半導体基板の厚さ方向において裏面に近づく第５の傾斜部位、及び、裏面と連結され、ヒータから離反するほど、半導体基板の厚さ方向において一面に近づく第６の傾斜部位、の少なくとも一方を含み、各傾斜部位が、半導体基板のエッチングによって形成された構成としても良い。
【００２４】
これによれば、単結晶シリコンからなる半導体基板がエッチングされて、端面全周に傾斜部位が形成されるとともに、センサチップの大きさに分離（チップ化）されている。したがって、上流側端面及び下流側端面に整流機能を発揮する傾斜部位を有する構成でありながら、エッチング（傾斜部位を形成する加工）のみによって、半導体基板をチップ化することができる。すなわち、ダイシングを不要とすることができる。
【００２５】
次に、請求項８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半導体基板と、低熱伝導領域を架橋するように半導体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を備えた熱式フローセンサであって、半導体基板の一面には、低熱伝導領域とは離間して溝部が形成され、溝部として、一端が、一面とその裏面とを繋ぐ端面のうちの流体の通常時の流れ方向における上流側端面に開口し、流れ方向に沿いつつヒータに向けて延びた上流側溝部を含んでいる。そして、センサチップにおける一面側の表面には、溝部に対応して凹部が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
本発明では、センサチップを構成する半導体基板の一面に溝部が形成されており、該溝部として、一端が上流側端面に開口し、流れ方向に沿いつつヒータに向けて延びる態様の上流側溝部が含まれている。また、半導体基板の一面上に堆積形成された絶縁膜などが溝部の形状を模倣することで、センサチップの表面には、上流側溝部を含む溝部に対応して凹部が形成されている。これにより、順方向に流れる流体は、上流側溝部に対応するセンサチップ表面の凹部内の流路を誘導され、整流された状態のまま、ヒータなどのセンシング部上を通過する。したがって、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、精度良く流体の流量を検出することができる。
【００２７】
また、上記したように、整流機能をセンサチップ自身にもたせているので、別部材としての整流部やダムが不要であり、センサチップに対し、別部材である整流部を厚さ方向及び流れ方向において精度良く位置決めする必要もない。したがって、熱式フローセンサの構成を簡素化することができる。すなわち、従来に比べて、熱式フローセンサの部品点数を削減し、また、製造工程も簡素化することができる。
【００２８】
さらには、整流機能をセンサチップ自身にもたせており、別部材である整流部が不要であるので、そもそも整流部を構成する材料とセンサチップ（半導体基板）との線膨張係数差に起因する応力が生じることはない。したがって、センサ特性の変動を抑制することもできる。
【００２９】
このように本発明に係る熱式フローセンサによれば、乱流を抑制して精度良く流量を検出できる構成でありながら、従来に比べて構成を簡素化し、且つ、センサ特性の変動も抑制することができる。
【００３０】
請求項９に記載のように、上流側溝部は、流れ方向に垂直な開口面積の大きさが、流れ方向においてヒータから遠ざかるほど大きくされた構成とすると良い。これによれば、上流側溝部に対応する凹部が、上記した整流機能だけでなく、流速を高める機能も発揮する。したがって、センシング部における検出感度を向上することもできる。
【００３１】
請求項１０に記載のように、溝部として、一端が、端面のうちの流体の通常時の流れ方向における下流側端面に開口し、流れ方向に沿いつつヒータに向けて延びた下流側溝部を含む構成とすることが好ましい。
【００３２】
本発明では、溝部として、一端が下流側端面に開口し、流れ方向に沿いつつヒータに向けて延びる態様の下流側溝部が含まれている。そして、半導体基板の一面上に堆積形成された絶縁膜などが溝部の形状を模倣することで、センサチップの表面には、下流側溝部に対応して凹部が形成されている。これにより、逆方向の流れの流体が、下流側溝部に対応するセンサチップ表面の凹部内の流路を誘導され、整流された状態のまま、ヒータなどのセンシング部上を通過する。したがって、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、逆方向の流量も精度良く検出することができる。
【００３３】
溝部を有する場合、請求項１１に記載のように、半導体基板は、一面と連結された溝部の壁面のうち、ヒータ側の端部の壁面として、流れ方向においてヒータから離反するほど、半導体基板の厚さ方向において裏面に近づく第７の傾斜部位を含む構成とすることが好ましい。
【００３４】
これによれば、凹部内の流路を誘導された流体が、第７の傾斜部位を介して滑らかにヒータ上まで誘導される。換言すれば、上流側溝部や下流側溝部に対応する凹部において、ヒータ側の端部で生じる乱流を抑制し、流量の検出精度をより向上することができる。
【００３５】
請求項１２に記載のように、低熱伝導領域として、半導体基板の少なくとも一面に開口する空隙領域を備える構成に好適である。抵抗体としてのヒータは、半導体基板に配置された絶縁膜のうち、半導体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ため、センサチップと該センサチップに接する他部材（例えばリードフレームのアイランド）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。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。なお、低熱伝導領域としては、空隙領域以外にも、基板に形成されたポーラスシリコン領域などを採用することもできる。
【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、センサチップの概略構成を示す平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図１，図３，図４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４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。
【００３７】
なお、以下においては、流体の流れ方向（通常の順方向及び逆流時の逆方向いずれも）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。
【００３８】
図１〜図５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１３を含むセンシング部が形成されたセンサチップ１０を有している。本実施形態では、さらに、リードフレームの一部として構成されたアイランド５０及びリード５１と、センサチップ１０のパッド部１９やワイヤ５４などの電気的な接続部位を被覆する封止樹脂部５２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。
【００３９】
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半導体基板１１と、低熱伝導領域を架橋するように半導体基板１１の一面１１ａ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１３を含むセンシング部と、を有するものである。
【００４０】
本実施形態では、図４及び図５に示すように、単結晶シリコンからなる平面略長方形の半導体基板１１を有しており、半導体基板１１の表面（一面１１ａ及びその裏面１１ｂ）が（１００）面となっている。また、半導体基板１１は、一面１１ａ及び裏面１１ｂを繋ぐ端面（側面）のうち、長手側の両端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、長手側端面のうち、通常時の流体の流れ方向（順方向）に対して、上流側に位置する上流側端面１４と、下流側に位置する下流側端面１５には、それぞれ傾斜部位が構成されている。
【００４１】
半導体基板１１における上流側端面１４には、一面１１ａと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく第１の傾斜部位としての、第１傾斜面１４ａが構成されている。この第１傾斜面１４ａは、単結晶シリコンからなる半導体基板１１を、一面１１ａ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形成されており、シリコンの（１１１）面が第１傾斜面１４ａとなっている。
【００４２】
また、上流側端面１４には、裏面１１ｂと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において一面１１ａに近づく第２の傾斜部位としての、第２傾斜面１４ｂも構成されている。この第２傾斜面１４ｂは、半導体基板１１を、裏面１１ｂ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形成されており、第１傾斜面１４ａ同様、シリコンの（１１１）面が第２傾斜面１４ｂとなっている。そして、第１傾斜面１４ａと第２傾斜面１４ｂとが、厚さ方向における半導体基板１１の中心付近で互いに連結され、この連結部位が、半導体基板１１において、流れ方向上流側での頂点位置となっている。すなわち、上流側端面１４は、第１傾斜面１４ａと第２傾斜面１４ｂとにより構成されている。
【００４３】
一方、半導体基板１１の下流側端面１５には、一面１１ａと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく第３の傾斜部位としての、第３傾斜面１５ａが構成されている。この第３傾斜面１５ａも、第１傾斜面１４ａ同様、単結晶シリコンからなる半導体基板１１を、一面１１ａ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形成されており、シリコンの（１１１）面が第３傾斜面１５ａとなっている。
【００４４】
また、下流側端面１５には、裏面１１ｂと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において一面１１ａに近づく傾斜部位としての、第４傾斜面１５ｂも構成されている。この第４傾斜面１５ｂは、第２傾斜面１４ｂ同様、半導体基板１１を、裏面１１ｂ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形成されており、シリコンの（１１１）面が第４傾斜面１５ｂとなっている。そして、第３傾斜面１５ａと第４傾斜面１５ｂとが、厚さ方向における半導体基板１１の中心付近で互いに連結され、この連結部位が、半導体基板１１において、流れ方向下流側での頂点位置となっている。すなわち、下流側端面１５は、第３傾斜面１５ａと第４傾斜面１５ｂとにより構成されている。
【００４５】
このように上流側端面１４及び下流側端面１５は、それぞれテーパ形状となっており、互いに対称形状となっている。
【００４６】
半導体基板１１には、上記低熱伝導領域に相当する部位として、半導体基板１１における少なくとも一面側に開口する空隙領域１６が形成されている。本実施形態では、一例として、絶縁膜１２としてのシリコン酸化膜をエッチングストッパとして、裏面１１ｂ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）面を壁面とする空隙領域１６が形成されている。この空隙領域１６は、厚さ方向において半導体基板１１を貫通する貫通孔となっており、半導体基板１１の一面１１ａ側ほど開口面積が小さく、裏面１１ｂ側ほど開口面積が大きくなっている。なお、図４に矩形の破線で示す符号１６ａは、空隙領域１６の裏面側開口端を、符号１６ｂは空隙領域１６の一面側開口端を示している。また、図示しないが、半導体基板１１の裏面１１ｂ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。
【００４７】
そして、絶縁膜１２における空隙領域１６を架橋する部位にヒータ１３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１６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１３とセンサチップ１０におけるヒータの周囲部位（空隙領域１６の周囲部位）との熱的な絶縁が確保されている。
【００４８】
本実施形態では、絶縁膜１２における半導体基板１１の空隙領域１６を除く領域上の部位に、一対のヒータ１３ａ，１３ｂを挟むようにして、抵抗体としての一対の感温体１７ａ，１７ｂ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１３ａ，１３ｂ及び感温体１７ａ，１７ｂが一直線上に配置されている。そして、これらヒータ１３ａ，１３ｂと感温体１７ａ，１７ｂとによりセンシング部が構成されている。これらヒータ１３ａ，１３ｂ及び感温体１７ａ，１７ｂは、例えばヒータ１３などと同一材料を用いて一体形成された繋ぎ配線１８を介して、外部接続端子（電極）としてのパッド部１９と電気的に接続されている。そして、これらヒータ１３ａ，１３ｂ、感温体１７ａ，１７ｂ、及び繋ぎ配線１８を覆うようにして、例えばシリコン窒化膜などの保護膜２０が積層配置されている。なお、本実施形態では、リンやボロンなどの不純物が導入された単結晶シリコンを、ヒータ１３などの配線材料としている。
【００４９】
このように構成されたセンシング部では、ヒータ１３ａ，１３ｂ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１３ａ，１３ｂ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１３ａと下流側ヒータ１３ｂ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１３ａと上流側の感温体１７ａとの温度差、及び、下流側ヒータ１３ｂと下流側の感温体１７ｂとの温度差に基づき、ヒータ１３ａ，１３ｂ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。
【００５０】
そして、センサチップ１０は、図２に示すように、ヒータ１３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を搭載面とし、接着部材５３を介して、支持部材としてのアイランド５０の一面上に固定されている。また、裏面１０ｂのうち、一部位のみが接着部材５３との接触領域となっている。本実施形態では、図２に示すように、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１９側の一端からヒータ１３側に向けての一部範囲が、接着部位となっている。詳しくは、接着部位は、半導体基板１１の裏面１１ｂにおけるパッド部１９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１６とは離反している。
【００５１】
なお、図４に二点鎖線で示す符号２１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いる。そして、測定環境において、該境界線２１よりもヒータ１３側の部位が、被測定流体に晒され、該境界線２１よりもパッド部１９側の部位は、封止樹脂部５２によって封止されている。また、図２，図３，図５に示す符号２２は、半導体基板１１の一面１１ａ上に位置する絶縁膜１２、ヒータ１３などの配線層、及び保護膜２０を含む、半導体基板１１の一面１１ａ上に位置する上部構造体を示している。
【００５２】
アイランド５０は、センサチップ１０を支持する支持部材であり、センサチップ１０を構成する半導体基板１１とは異なる材料を用いて構成されている。本実施形態においてはリード５１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５１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、平面矩形状のアイランド５０が、センサチップ１０の裏面１０ｂの一部のみと対向しており、その一面上には接着部材５３が配置され、この接着部材５３を介して、センサチップ１０がアイランド５０に固定されている。すなわち、センサチップ１０は、接着部材５３を介してアイランド５０に片持ち支持されている。なお、接着部材５３は所謂ダイボンド材であり、その構成材料は、アイランド５０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。
【００５３】
リード５１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、アイランド５０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５４が、超音波を用いた接合方法でリード５１とセンサチップ１０のパッド部１９にそれぞれ接続されて、リード５１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。
【００５４】
封止樹脂部５２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を外部雰囲気に露出させつつパッド部１９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５２が形成されている。また、アイランド５０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１９とリード５１とがワイヤ５４を介して接続された状態で、ワイヤ５４、ワイヤ５４とセンサチップ１０（パッド部１９）の接続部位、及びワイヤ５４とリード５１との接続部位を、一体的に被覆している。
【００５５】
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。図６は、熱式フローセンサの製造方法を説明するための断面図であり、（ａ）〜（ｃ）はテーパ状の上流側端面及び下流側端面を形成する工程を示している。
【００５６】
先ず上記した構成のセンサチップ１０を準備する。本実施形態においては、一例として、シリコンからなる支持基板上に、絶縁層を介してシリコンからなる半導体層が積層配置された構成の所謂ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を採用する。このＳＯＩ基板では、支持基板が上記した半導体基板１１に相当し、絶縁層が絶縁膜１２に相当する。そして、半導体層にボロンなどの不純物を注入した後、反応性イオンエッチングなどにより半導体層をパターニングして、上記したヒータ１３ａ，１３ｂ、感温体１７ａ，１７ｂ、繋ぎ配線１８を形成する。このパターニングにより、後に上流側端面１４及び下流側端面１５を形成する部位の半導体層も除去される。また、半導体層のパターニング後、絶縁膜１２を覆うように例えば低圧ＣＶＤ法によって保護膜２０としてのシリコン窒化膜を成膜し、所定位置にパッド部１９を形成する。このようなセンサチップ１０の製造方法は、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ので、詳細な説明は割愛する。
【００５７】
次に、図６（ａ）に示すように、半導体基板１１の裏面１１ｂに、図示しない絶縁膜（例えばシリコン窒化膜）をプラズマＣＶＤ法などにより成膜し、空隙領域１６、上面側端面１４（第２傾斜面１４ｂ）、及び下流側端面１５（第４傾斜面１５ｂ）に対応した平面矩形状の開口部を形成すべく、反応性イオンエッチングなどにより、上記絶縁膜をエッチングする。そして、上記絶縁膜をマスクとして、ＫＯＨなどのアルカリ性溶液により、半導体基板１１を裏面１１ｂ側からエッチングする。このエッチングにおいては、上記したように半導体基板１１の裏面１１ｂを（１００）面とするため、（１１１）面に沿ってエッチングすることができる。
【００５８】
このとき、マスクの開口部は、空隙領域１６に対応する部位のほうが、上面側端面１４及び下流側端面１５に対応する部位よりも大きい。したがって、上部構造体２２の絶縁膜１２をエッチングストッパとして、半導体基板１１を貫通する空隙領域１６を形成するとともに、裏面１１ｂから半導体基板１１の半分程度までの深さを有するＶ字状の溝１４ｃ，１５ｃを形成することができる。なお、溝１４ｃは、上面側端面１４に対応する溝であり、溝１４ｃの壁面が後に第２傾斜面１４ｂとなる。また、溝１５ｃは、下流側端面１５に対応する溝であり、溝１５ｃの壁面が後に第４傾斜面１５ｂとなる。
【００５９】
裏面１１ｂ側のエッチング終了後、図６（ｂ）に示すように、上面側端面１４（第１傾斜面１４ａ）及び下流側端面１５（第３傾斜面１５ａ）に対応した平面矩形状の開口部を形成すべく、反応性イオンエッチングなどにより、上部構造体２２（保護膜２０及び絶縁膜１２）をエッチングする。そして、上部構造体２２（保護膜２０）をマスクとして、ＫＯＨなどのアルカリ性溶液により、半導体基板１１を一面１１ａ側からエッチングする。このエッチングにおいても、上記したように半導体基板１１の一面１１ａを（１００）面とするため、（１１１）面に沿ってエッチングすることができる。
【００６０】
このエッチングでは、一面１１ａから半導体基板１１の半分程度までの深さを有するＶ字状の溝１４ｄ，１５ｄを形成し、先に形成した溝１４ｃ，１５ｃと繋がった時点でエッチング終了とする。なお、溝１４ｄは、上面側端面１４に対応する溝であり、溝１４ｄの壁面が第１傾斜面１４ａとなる。また、溝１５ｄは、下流側端面１５に対応する溝であり、溝１５ｄの壁面が第３傾斜面１５ａとなる。以上により、図６（ｃ）に示すように、第１傾斜面１４ａ及び第２傾斜面１４ｂを有するテーパ状の上流側端面１４と、第３傾斜面１５ａ及び第４傾斜面１５ｂを有するテーパ状の下流側端面１５を備えたセンサチップ１０を準備することができる。
【００６１】
あとは、周知の種々の製造方法を適用することができる。本実施形態では、センサチップ１０の準備と並行して、金属板にプレス加工やエッチングなどを施し、アイランド５０とリード５１を一部位として含むリードフレームを準備する。そして、アイランド５０に接着部材５３を配置した状態で、アイランド５０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。これにより、センサチップ１０における裏面１０ｂの一部が接着部材５３と接した状態となる。そして、この位置決め状態で、接着部材５３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５３が硬化し、センサチップ１０がアイランド５０に接着固定される。
【００６２】
センサチップ１０の固定後、センサチップ１０のパッド部１９とリード５１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５４を、超音波を用いた接合方法を用いて、リード５１とセンサチップ１０のパッド部１９にそれぞれ接続する。特に本実施形態では、パッド部１９の形成位置の直下に接着部位が位置しており、接着部位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。
【００６３】
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１３を含むセンシング部を露出しつつ、ワイヤ５４、ワイヤ５４とセンサチップ１０（パッド部１９）の接続部位、及びワイヤ５４とリード５１との接続部位を一体的に被覆する封止樹脂部５２を形成する。このとき、封止樹脂部５２を構成する樹脂材料が、センシング部側へ流れ込む恐れがある場合には、センサチップ１０の表面１０ａ上に、樹脂膜やゴムなどからなるダムを形成して、樹脂材料を堰き止めるようにすると良い。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〜図３に示す熱式フローセンサ１を得ることができる。
【００６４】
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。先ず本実施形態では、センサチップ１０を構成する半導体基板１１の上流側端面１４が、一面１１ａと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく第１傾斜面１４ａを有している。これにより、図７に示すように、順方向に流れる流体１００は、上流側端面１４における第１傾斜面１４ａに沿って一面１１ａ（センサチップ１０の表面１０ａ）上に誘導され、整流された状態のまま、ヒータ１３などのセンシング部上を通過する。このように、半導体基板１１の上流側端面１４をテーパ状とすることで、従来別部材である整流部に担わせていた整流機能（換言すれば、乱流抑制機能）をセンサチップ１０自身にもたせているので、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、上流側端面１４が一面１１ａ及び裏面１１ｂに略垂直である構成に比べて、精度良く流体の流量を検出することができる。図７は、整流効果を示す断面図であり、図３に対応している。
【００６５】
また、上記したように、整流機能を半導体基板１１（センサチップ１０）自身にもたせているので、別部材としての整流部やダムが不要であり、センサチップ１０に対し、別部材である整流部を厚さ方向及び流れ方向において精度良く位置決めする必要もない。したがって、熱式フローセンサ１の構成を簡素化することができる。すなわち、従来に比べて、熱式フローセンサ１の部品点数を削減し、また、製造工程も簡素化することができる。
【００６６】
さらには、整流機能を半導体基板１１（センサチップ１０）自身にもたせており、別部材である整流部が不要であるので、そもそも整流部を構成する材料とセンサチップ１０（半導体基板１１）との線膨張係数差に起因する応力が生じることはない。したがって、上記応力によるセンサ特性の変動を抑制することもできる。このように、センサ特性の変動を抑制できるので、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１６を架橋する部位にヒータ１３が配置され、ヒータ１３が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。
【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、乱流を抑制して精度良く流量を検出できる構成でありながら、従来に比べて構成を簡素化し、且つ、センサ特性の変動も抑制することができる。なお、整流部位（第１傾斜面１４ａ）を半導体基板１１（センサチップ１０）自身にもたせており、センサチップ１０に対する整流部位の位置精度が従来よりも高いため、より精度良く流量を検出することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上流側端面１４が、裏面１１ｂと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において一面１１ａに近づく第２傾斜面１４ｂも有している。したがって、図７に示すように、順方向に流れ、センサチップ１０の裏面１０ｂ（半導体基板１１の裏面１１ｂ）側を流れる流体１００も整流することができる。したがって、裏面１０ｂ側を流れる流体にて乱流が生じ、該乱流が、表面１０ａ側を流れる流体に悪影響を及ぼすのを抑制することもできる。
【００６９】
また、本実施形態では、下流側端面１５が、一面１１ａと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく第３傾斜面１５ａと、裏面１１ｂと連結され、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において一面１１ａに近づく第４傾斜面１５ｂを有している。したがって、順方向とは逆方向に流体が流れたときに、流体は、下流側端面１５における第３傾斜面１５ａに沿って表面１０ａ上に誘導され、整流された状態のまま、ヒータ１３などのセンシング部上を通過することとなる。したがって、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、逆方向の流量も精度良く検出することができる。また、裏面１０ｂ側を流れる逆方向の流体にて乱流が生じ、該乱流が、表面１０ａ側を流れる流体に悪影響を及ぼすのを、第４傾斜面１５ｂによって抑制することもできる。
【００７０】
なお、本実施形態では、上流側端面１４が、第１傾斜面１４ａ及び第２傾斜面１４ｂを有する例を示した。しかしながら、図８に示すように、第１傾斜面１４ａのみを有する構成としても良い。この場合、上記した製造工程において、裏面１１ｂ側のエッチングによる溝１４ｃを形成せずに、一面１１ａ側からのエッチングによって、半導体基板１１を貫通する溝１４ｄを形成すれば良い。図８は、変形例を示す断面図であり、図７に対応している。また、図８に示すように、下流側端面１５が、第３傾斜面１５ａのみを有する構成としても良い。この場合も、上記した製造工程において、裏面１１ｂ側のエッチングによる溝１５ｃを形成せずに、一面１１ａ側からのエッチングによって、半導体基板１１を貫通する溝１５ｄを形成すれば良い。
【００７１】
また、図９に示すように、センサチップ１０を構成する半導体基板１１において、テーパ状とされた上流側端面１４や下流側端面１５の角部２３が丸みを帯びた形状とすると良い。このように傾斜面との連結部位である角部２３を、丸みを帯びた形状とすれば、流体の流れがより滑らかとなるので、流量の検出精度を向上することができる。図９に示す例では、上流側端面１４を含む角部２３としての、第１傾斜面１４ａと一面１１ａとの連結部位である角部２３、第１傾斜面１４ａと第２傾斜面１４ｂとの連結部位である角部２３、第２傾斜面１４ｂと裏面１１ｂとの連結部位である角部２３が、それぞれ丸みを帯びた形状となっている。また、下流側端面１５を含む角部２３としての、第３傾斜面１５ａと一面１１ａとの連結部位である角部２３、第３傾斜面１５ａと第４傾斜面１５ｂとの連結部位である角部２３、第４傾斜面１５ｂと裏面１１ｂとの連結部位である角部２３が、それぞれ丸みを帯びた形状となっている。このような丸みを帯びた角部２３は、エッチングによる上流側端面１４及び下流側端面１５の形成後、等方性エッチングを施すことにより、形成することができる。図９は、変形例を示す断面図であり、図７に対応している。
【００７２】
また、本実施形態では、ＳＯＩ基板を採用し、半導体基板１１の一面１１ａ上に、上部構造体２２を形成した後に、上流側端面１４及び下流側端面１５を形成すべく、エッチングを行う例を示した。しかしながら、例えば図１０（ａ）に示すように、半導体基板１１の一面１１ａ側から、図示しないマスクを介してエッチングにより溝１４ｄ，１５ｄを形成し、その後、絶縁膜１２の堆積、導電材料（多結晶シリコンや金属材料）の堆積及びパターニングによるヒータ１３など配線層の形成、保護膜２０の堆積を順に実施して、図１０（ｂ）に示すように、一面１１ａ上及び溝１４ｄ，１５ｄの壁面上に上部構造体２２を一体的に形成する。そして、図１０（ｃ）に示すように、半導体基板１１の裏面１１ｂ側から、図示しないマスクを介してエッチングにより空隙領域１６及び溝１４ｃ，１５ｃを形成し、テーパ状の上流側端面１４及び下流側端面１５を有するセンサチップ１０を得るようにしても良い。図１０（ａ）〜（ｃ）は、製造方法の変形例を示す断面図である。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図１１に基づいて説明する。図１１は、第２実施形態に係る熱式フローセンサのうち、センサチップの概略構成を示す断面図である。図１１は、第１実施形態に示した図７に対応している。
【００７４】
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。
【００７５】
第１実施形態では、下流側端面１５が、少なくとも第３傾斜面１５ａを有する例を示した。しかしながら、図１１に示すように、下流側端面１５が、半導体基板１１の一面１１ａ及び裏面１１ｂと連結され、厚さ方向において一面１１ａに近づくほど、流れ方向においてヒータ１３から遠のく第４の傾斜部位としての、第５傾斜面１５ｅのみを有する構成としても良い。なお、図１１に示す例では、上流側端面１４が、第１実施形態同様、第１傾斜面１４ａ及び第２傾斜面１４ｂを有している。
【００７６】
逆流を伴わず、順方向の流体が過渡的に流れている際に車両を減速すると、下流側端面１５側にて生じたカルマン渦による逆流が、センサチップ１０における表面１０ａ上に及び、この逆流と順方向の流れとによりさらに大きな旋廻渦が生じて、表面１０ａ上に局所的な逆方向の流れが生じるが知られている。
【００７７】
これに対し、図１１に示す構成によれば、順方向の流体１００が過渡的に流れている際に例えば車両を減速しても、第５傾斜面１５ｅにより、カルマン渦を崩壊させるとともに、第５傾斜面１５ｅで生じる圧力低下部への流体の流れ込みにより、センサチップ１０の表面１０ａ上での旋廻渦の発生を抑制することができる。すなわち、第５傾斜面１５ｅによる整流機能によって、流体の流量を精度良く検出することができる。
【００７８】
なお、このような第５傾斜面１５ｅも、第１実施形態に示したように、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することができる。図１１に示す例の場合、例えば、裏面１１ｂ側からのエッチングにて、上部構造体２２（絶縁膜１２）をエッチングストッパとし、空隙領域１６を形成するとともに、空隙領域１６同様に半導体基板１１を貫通する溝１５ｃを形成すれば良い。そして、一面１１ａ側からのエッチングの際に、上部構造体２２にホールを形成することで、第５傾斜面１５ｅを有する下流側端面１５とすることができる。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図１２〜１５に基づいて説明する。図１２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。図１２は、第１実施形態に示した図１に対応している。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。図１４は、図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【００８０】
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。
【００８１】
上記実施形態では、上流側端面１４や下流側端面１５をテーパ状とすることで、これら端面１４，１５に整流機能を持たせる例を示した。これに対し、本実施形態では、図１２に例示するように、センサチップ１０の表面１０ａに、一端が上流側端面１４側に開口し、流れ方向に沿いつつヒータ１３に向けて延びる上流側凹部２４が形成されている点を第１の特徴とする。また、表面１０ａに、一端が下流側端面１５側に開口し、流れ方向に沿いつつヒータ１３に向けて延びる下流側凹部２５が形成されている点を第２の特徴とする。本実施形態では、凹部として、上流側凹部２４及び下流側凹部２５以外にも、一端が上流側端面１４側に開口し、他端が下流側端面１５側に開口する流れ方向に沿って延びる貫通凹部２６も、表面１０ａに形成されている。なお、上流側凹部２４及び下流側凹部２５が、特許請求の範囲に記載の凹部に相当する。
【００８２】
上流側凹部２４は、半導体基板１１の一面１１ａに上流側溝部２７を形成することで構成されている。上流側溝部２７は、図１２〜図１４に示すように、上流側凹部２４に対応して、一端が半導体基板１１の上流側端面１４に開口し、流れ方向に沿いつつヒータ１３に向けて延びた、流れ方向に長い溝である。また、低熱伝導領域としての空隙領域１６とは離反している。
【００８３】
本実施形態では、空隙領域１６とは離反するものの、上流側溝部２７のヒータ１３側の端部の位置が、流れ方向において空隙領域１６上となっている。詳しくは、空隙領域１６側に開口しないものの、上流側溝部２７のヒータ１３側の端部の位置が、裏面１１ｂ側における開口端１６ａ（図４参照）よりも、ヒータ１３に近い位置となっている。また、上流側溝部２７の壁面のうち、ヒータ１３側の端部の壁面として、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく第７の傾斜部位としての傾斜面２７ａを有している。なお、本実施形態においても、単結晶シリコンからなる半導体基板１１の一面１１ａ及び裏面１１ｂが（１００）面とされ、傾斜面２７ａはシリコンの（１１１）面となっている。さらには、平面長方形の半導体基板１１の長手方向における上流側溝部２７の幅が、長手方向におけるヒータ１３の長さよりも短くなっており、上流側溝部２７の幅が、流れ方向においてほぼ均一となっている。
【００８４】
そして、この上流側溝部２７及び半導体基板１１の一面１１ａ上に、上記実施形態にて示した絶縁膜１２、ヒータ１３などの配線層、及び保護膜２０などからなる上部構造体２２が一体的に形成され、上流側溝部２７に倣って上流側凹部２４が形成されている。したがって、上流側凹部２４におけるヒータ１３側の端部の壁面も、傾斜面２７ａに対応して、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく傾斜面２４ａとなっている。本実施形態では、このような上流側凹部２４及び上流側溝部２７が、それぞれ２つ形成されている。
【００８５】
一方、下流側凹部２５は、半導体基板１１の一面１１ａに下流側溝部２８を形成することで構成されている。下流側溝部２８は、図１２〜図１４に示すように、下流側凹部２５に対応して、一端が半導体基板１１の下流側端面１５に開口し、流れ方向に沿いつつヒータ１３に向けて延びた、流れ方向に長い溝である。また、低熱伝導領域としての空隙領域１６とは離反している。
【００８６】
本実施形態では、空隙領域１６とは離反するものの、下流側溝部２８のヒータ１３側の端部の位置が、流れ方向において空隙領域１６上となっている。詳しくは、空隙領域１６側に開口しないものの、下流側溝部２８のヒータ１３側の端部の位置が、裏面１１ｂ側における開口端１６ａ（図４参照）よりも、ヒータ１３に近い位置となっている。また、下流側溝部２８の壁面のうち、ヒータ１３側の端部の壁面として、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく第７の傾斜部位としての傾斜面２８ａを有している。なお、傾斜面２８ａも、シリコンの（１１１）面となっている。さらには、平面長方形の半導体基板１１の長手方向における下流側溝部２８の幅が、長手方向におけるヒータ１３の長さよりも短くなっており、下流側溝部２８の幅が、流れ方向においてほぼ均一となっている。
【００８７】
そして、この下流側溝部２８及び半導体基板１１の一面１１ａ上に上部構造体２２が形成され、下流側溝部２８に倣って下流側凹部２５が形成されている。したがって、下流側凹部２５におけるヒータ１３側の端部の壁面も、傾斜面２８ａに対応して、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく傾斜面２５ａとなっている。本実施形態では、このような下流側凹部２５及び下流側溝部２８を、それぞれ２つ形成されており、ヒータ１３を間に挟んで、上流側凹部２４と下流側凹部２５（上流側溝部２７と下流側溝部２８）が対称配置となっている。換言すれば、流れ方向に沿って、上流側凹部２４と下流側凹部２５（上流側溝部２７と下流側溝部２８）が同一直線上に配置されている。
【００８８】
貫通凹部２６は、半導体基板１１の一面１１ａに貫通溝部２９を形成することで構成されている。貫通溝部２９は、図１２及び図１４に示すように、貫通凹部２６に対応して、一端が半導体基板１１の上流側端面１４に開口し、他端が半導体基板１１の下流側端面１５に開口しており、流れ方向に沿って延びた、流れ方向に長い溝である。また、低熱伝導領域としての空隙領域１６とは離反している。
【００８９】
本実施形態では、空隙領域１６（ヒータ１３）を挟むように、垂直方向であって、流れ方向に垂直な方向（平面長方形の半導体基板１１の長手方向）において、空隙領域１６の両側に貫通溝部２９がそれぞれ形成されている。詳しくは、ヒータ１３よりもパッド部１９側に２つの貫通溝部２９が形成され、反対側に１つの貫通溝部２９が形成されている。
【００９０】
そして、この貫通溝部２９及び半導体基板１１の一面１１ａ上に上部構造体２２が形成され、貫通溝部２９に倣って貫通凹部２６が形成されている。本実施形態では、半導体基板１１の長手方向において、上流側凹部２４、下流側凹部２５、及び貫通凹部２６が、長手方向において同一幅であって、等間隔で形成されている。
【００９１】
このように構成される熱式フローセンサ１では、上記したように、半導体基板１１の一面１１ａに上流側溝部２７が形成され、上流側溝部２７上に堆積形成された上部構造体２２が上流側溝部２７の形状を模倣して、センサチップ１０の表面１０ａに、上流側凹部２４が形成されている。この上流側凹部２４は、上記したように、一端が上流側端面１４側に開口し、流れ方向に沿いつつヒータ１３に向けて延びている。すなわち、上流側凹部２４により、流体の通路（流路）が構成されている。したがって、順方向に流れる流体は、上流側凹部２４内の流路を誘導され、整流された状態のまま、ヒータ１３などのセンシング部上を通過する。したがって、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、精度良く流体の流量を検出することができる。
【００９２】
また、上記したように、整流機能をセンサチップ１０自身にもたせているので、別部材としての整流部やダムが不要であり、センサチップ１０に対し、別部材である整流部を厚さ方向及び流れ方向において精度良く位置決めする必要もない。したがって、熱式フローセンサ１の構成を簡素化することができる。すなわち、従来に比べて、熱式フローセンサ１の部品点数を削減し、また、製造工程も簡素化することができる。
【００９３】
さらには、整流機能をセンサチップ１０自身にもたせており、別部材である整流部が不要であるので、そもそも整流部を構成する材料とセンサチップ１０（半導体基板１１）との線膨張係数差に起因する応力が生じることはない。したがって、センサ特性の変動を抑制することもできる。
【００９４】
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、乱流を抑制して精度良く流量を検出できる構成でありながら、従来に比べて構成を簡素化し、且つ、センサ特性の変動も抑制することができる。
【００９５】
また、本実施形態では、上記したように、半導体基板１１の一面１１ａに下流側溝部２８が形成され、下流側溝部２８上に堆積形成された上部構造体２２が下流側溝部２８の形状を模倣して、センサチップ１０の表面１０ａに、下流側凹部２５が形成されている。この下流側凹部２５は、上記したように、一端が下流側端面１５側に開口し、流れ方向に沿いつつヒータ１３に向けて延びている。すなわち、下流側凹部２５により、流体の通路（流路）が構成されている。したがって、逆方向に流れる流体は、下流側凹部２５内の流路を誘導され、整流された状態のまま、ヒータ１３などのセンシング部上を通過する。したがって、別部材としての整流部を有さない構成でありながら、逆方向に流れる流体の流量を精度良く検出することができる。
【００９６】
また、本実施形態では、上流側凹部２４及び下流側凹部２５において、ヒータ１３側の端部壁面が、流れ方向においてヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく傾斜面２４ａ，２５ａとなっている。したがって、上流側凹部２４内、又は、下流側凹部２５内を誘導された流体が、傾斜面２４ａ，２５ａを介して滑らかにヒータ１３上まで誘導される。したがって、流量の検出精度をより向上することができる。
【００９７】
また、本実施形態では、上流側凹部２４と下流側凹部２５とが、ヒータ１３を間に挟んで同一直線上に位置する。したがって、流体が順方向に流れる場合、流体は、上流側凹部２４の流路内を誘導されてヒータ１３上に到達し、その後、下流側凹部２５内の流路を誘導されて下流側端面１５側へ抜ける。また、流体が逆方向に流れる場合、流体は、下流側凹部２５の流路内を誘導されてヒータ１３上に到達し、その後、上流側凹部２４内の流路を誘導されて上流側端面１４側へ抜ける。したがって、いずれの場合も、流体の流れがスムースとなるので、流量検出精度をより向上することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、貫通凹部２６を有し、表面１０ａの凹部２４〜２６が、半導体基板１１の長手方向において、空隙領域１６全体を含む、空隙領域１６よりも大きい所定の範囲に形成されている。したがって、流路としての貫通凹部２６により、空隙領域１６周囲の流体の流れを整流化することができる。
【００９９】
なお、上記した熱式フローセンサ１（センサチップ１０）は、例えば以下に示す製造方法によって形成することができる。図１５は、図１２の熱式フローセンサにおけるセンサチップの製造方法を説明するための断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は凹部形成工程を示している。この製造方法は、第１実施形態の変形例（図１０参照）とほぼ同じである。
【０１００】
先ず、図１５（ａ）に示すように、単結晶シリコンからなる半導体基板１１の一面１１ａ側から、図示しないマスクを介して、エッチングにより例えばＶ字状の各溝部２７〜２９（図１５では、上流側溝部２７と貫通溝部２９のみを図示）を形成する。このとき、一面１１ａは（１００）面であるので、ＫＯＨなどのアルカリ性溶液により、（１１１）面に沿ってエッチングすることができる。すなわち、各溝部２７〜２９の壁面は（１１１）面となる。これにより、上流側溝部２７と下流側溝部２８は、ヒータ１３側の端部壁面として傾斜面２７ａ，２８ａを有することとなる。なお、各溝部２７〜２９の形状はＶ字に限定されるものではなく、例えばＵ字状としても良い。また、各溝部２７〜２９の深さは、上部構造体２２を形成した状態で、凹部２４〜２６が構成される程度の深さとする。
【０１０１】
次に、形成した溝部２７〜２９を覆うように、半導体基板１１の一面１１ａ上に、絶縁膜１２の堆積、導電材料（例えば多結晶シリコンや金属材料）の堆積及びパターニングによるヒータ１３など配線層の形成、保護膜２０の堆積を順に実施して、図１５（ｂ）に示すように上部構造体２２を形成する。このとき、上部構造体２２は、溝部２７〜２９に倣って形成されるので、上部構造体２２を形成した状態で、各凹部２４〜２６も形成される。
【０１０２】
そして、図１５（ｃ）に示すように、半導体基板１１の裏面１１ｂ側から、図示しないマスクを介して、エッチングにより空隙領域１６を形成することで、上記したセンサチップ１０を得ることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、上流側溝部２７、ひいては上流側凹部２４の幅が、流れ方向において均一である例を示した。換言すれば、上流側溝部２７は、流れ方向に垂直な開口面積の大きさが、流れ方向において均一とされる例を示した。しかしながら、上流側凹部２４（上流側溝部２７）の幅は、上記例に限定されるものではない。例えば図１６〜１８に示すように、上流側凹部２４（上流側溝部２７）は、流れ方向に垂直な開口面積の大きさが、流れ方向においてヒータ１３から遠ざかるほど大きくされた構成としても良い。換言すれば、上流側溝部２７、ひいては上流側凹部２４の幅が、流れ方向においてヒータ１３から遠ざかるほど広い構成としても良い。このような上流側溝部２７、ひいては上流側凹部２４も、上記した製造方法において、マスクの開口部を大きくすることで形成することができる。なお、上流側溝部２７は、Ｕ字状の溝となっている。なお、図１６は、熱式フローセンサの変形例を示す平面図であり、図１２に対応している。また、図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。図１８は、図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【０１０４】
このような構成とすると、上流側溝部２７に対応する上流側凹部２４が、上記した整流機能だけでなく、流速を高める機能も発揮する。したがって、ヒータ（センシング部）における検出感度を向上することもできる。
【０１０５】
なお、図１８に示す例では、下流側溝部２８、ひいては下流側凹部２５の幅も、流れ方向においてヒータ１３から遠ざかるほど広い構成となっている。この効果は、上記した上流側凹部２４と同じである。このように、下流側溝部２８、ひいては下流側凹部２５の幅も、流れ方向において均一に限定されるものではない。
【０１０６】
また、本実施形態では、上流側溝部２７におけるヒータ１３側の端部壁面が傾斜面２７ａとされ、上流側凹部２４におけるヒータ１３側の端部の壁面も、傾斜面２７ａに対応して傾斜面２４ａとされる例を示した。しかしながら、上流側溝部２７におけるヒータ１３側の端部壁面を、一面１１ａ及び裏面１１ｂに垂直な面としても良い。同様に、下流側溝部２８におけるヒータ１３側の端部壁面を、傾斜面２８ａではなく、一面１１ａ及び裏面１１ｂに垂直な面としても良い。絶縁膜１２などの上部構造体２２を形成する際に、ヒータ１３側の端部壁面上において、多少なりとも傾斜をもって堆積されるので、上流側凹部２４や下流側凹部２５における対応する部位に傾斜をもたせることができる。この場合、異方性のドライエッチングを採用することができる。しかしながら、本実施形態で示したように、傾斜面２７ａ，２８ａを設けると、上流側凹部２４や下流側凹部２５におけるヒータ１３側の端部壁面もなだらか傾斜面２４ａ，２５ａとなる。したがって、傾斜面２４ａ，２５ａを介して、ヒータ１３上まで流体を滑らかに誘導し、ひいては流量の検出精度をより向上することができる。
【０１０７】
また、本実施形態に示した構成と、第１実施形態や第２実施形態に示した構成とを組み合わせた構成としても良い。
【０１０８】
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。
【０１０９】
上記各実施形態では、低熱伝導領域として、裏面側から半導体基板１１をエッチングしてなり、半導体基板１１を貫通する空隙領域１６の例を示した。すなわち、裏面加工型の熱式フローセンサ１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１６を、一面に開口しない未貫通の孔としても良い。また、保護膜２０及び絶縁膜１２に形成されたエッチングホール（図示略）を介して、半導体基板１１の一面側からエッチングされてなる、未貫通の空隙領域１６を採用しても良い。すなわち、表面加工型の熱式フローセンサ１としても良い。さらには、空隙領域１６以外にも、半導体基板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。
【０１１０】
上記した実施形態では、センサチップ１０の半導体基板１１において、上流側端面１４をテーパ状とするとともに、下流側端面１５もテーパ状とする例を示した。しかしながら、上流側端面１４のみをテーパ状、すなわち下流側端面１５を、一面１１ａ及び裏面１１ｂに略垂直な端面、すなわちテーパ面を有さない構成としても良い。
【０１１１】
上記各実施形態では、センサチップ１０とリード５１がワイヤ５４を介して電気的に接続される例を示した。しかしながら、熱式フローセンサ１として、回路チップをさらに備え、センサチップ１０が、回路チップを介してリード５１と電気的に接続された構成としても良い。また、熱式フローセンサ１において、リード５１の代わりに、配線基板を採用することもできる。
【０１１２】
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５２の例を示した。しかしながら、封止樹脂部５２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５２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５２を形成することができる。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５２を形成しても良い。この場合、ダムを不要とすることができる。
【０１１３】
上記各実施形態においては、アイランド５０とリード５１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、アイランド５０とリード５１が、ともにプリント基板であっても良い。また、アイランド５０とリード５１が、異なる部材からなる構成としても良い。
【０１１４】
上記各実施形態においては、センサチップ１０のパッド部１９とリード５１が、ワイヤ５４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５１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。
【０１１５】
上記各実施形態では、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１３ａ，１３ｂと感温体１７ａ，１７ｂ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１６）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１３を有し、ヒータ１３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１３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。
【０１１６】
上記した第１，第２実施形態では、単結晶シリコンからなる平面略長方形の半導体基板１１の端面のうち、長手側の両端面である上流側端面１４と下流側端面１５のみに、それぞれ傾斜部位が形成される例を示した。すなわち、短手側の端面には傾斜部位が形成されず、半導体基板１１の一面１１ａ及び裏面１１ｂと略垂直とされる例を示した。このような構成では、半導体基板１１をチップ化する際、傾斜部位を形成するエッチングにより長手側の端面（上流側端面１４及び下流側端面１５）をチップ単位に分離することができるものの、短手側の端面についてはダイシングにてチップ単位に分離しなければならない。すなわち、半導体基板１１をチップ化する際に、ダイシング工程とエッチング工程を経ることとなる。
【０１１７】
これに対し、図１９及び図２０に示される熱式フローセンサ１では、単結晶シリコンからなり、一面１１ａ及び裏面１１ｂを（１００）面とする平面略長方形の半導体基板１１の端面のうち、上流側端面１４に、上記した第１傾斜面１４ａと図示しない第２傾斜面１４ｂが形成され、下流側端面１５に、上記した第３傾斜面１５ａと図示しない第４傾斜面１５ｂが形成されている。また、短手側端面には、一面１１ａと連結され、ヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく第５の傾斜部位としての傾斜面３０ａと、裏面１１ｂ及び傾斜面３０ａと連結され、ヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において一面１１ａに近づく第６の傾斜部位としての傾斜面３０ｂが形成されている。これら傾斜面３０ａ，３０ｂは、半導体基板１１をＫＯＨなどのアルカリ性溶液にてエッチングすることで形成されており、シリコンの（１１１）面が傾斜面３０ａ，３０ｂとなっている。そして、傾斜面３０ａと傾斜面３０ｂとが、厚さ方向における半導体基板１１の中心付近で互いに連結されている。また、傾斜面３０ａは、第１傾斜面１４ａ及び第３傾斜面１５ａと連結され、傾斜面３０ｂは、第２傾斜面１４ｂ及び第４傾斜面１５ｂと連結されている。
【０１１８】
このように、図１９及び図２０に示される熱式フローセンサ１では、センサチップ１０（半導体基板１１）の端面全周が、シリコンの（１１１）面を壁面とする傾斜面となっている。したがって、図２１に示すように、ウェハ状態の半導体基板１１ｗに対し、一面１１ａ及び裏面１１ｂ側からのエッチングを施す（第１実施形態参照）ことで、各傾斜面１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，３０ａ，３０ｂを形成するとともに、ウェハ状態の半導体基板１１ｗをチップサイズに分割することができる。したがって、上流側端面１４及び下流側端面１５に整流機能を発揮する傾斜面１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを有する構成でありながら、傾斜面を形成するエッチングのみによって、半導体基板１１ｗをチップ化することができる。すなわち、ダイシングを不要とすることができる。
【０１１９】
なお、図１９は、その他変形例を示す平面図である。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。図２１は、チップ化を説明するための模式的な図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長手側の端面から見た側面図、（ｃ）は短手側の端面から見た側面図である。図２１においては、ウェハ状態の半導体基板１１ｗの形状を、便宜上平面矩形状とし、該半導体基板１１ｗから４つのセンサチップ１０に分割する例を示している。しかしながら、ウェハ状態の半導体基板１１ｗの形状やセンサチップ１０への分割数は上記例に限定されるものではない。また、図１９〜図２１に示す例では、端面全周に亘って、一面１１ａと連結され、ヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において裏面１１ｂに近づく傾斜面（１４ａ，１５ａ，３０ａ）と、該傾斜面及び裏面１１ｂと連結され、ヒータ１３から離反するほど、厚さ方向において一面１１ａに近づく傾斜面（１４ｂ，１５ｂ，３０ｂ）が形成される例を示した。しかしながら、半導体基板１１の端面全周に亘り、厚さ方向において傾斜面が形成された構成であれば、エッチングのみによって、半導体基板１１ｗを分割して、各センサチップ１０とすることができる。例えば、上流側端面１４が一面１１ａ及び裏面１１ｂを連結する第１傾斜面１４ａを有し、下流側傾斜面１５が一面１１ａ及び裏面１１ｂを連結する第３傾斜面１５ａを有し、上流側端面１４及び下流側端面１５を除く端面の部位（短手側端面）が、一面１１ａ及び裏面１１ｂを連結する傾斜面３０ａを有する構成としても良い。また、上流側端面１４が一面１１ａ及び裏面１１ｂを連結する第１傾斜面１４ａを有し、下流側傾斜面１５が一面１１ａ及び裏面１１ｂを連結する第４傾斜面１５ｂを有し、上流側端面１４及び下流側端面１５を除く端面の部位（短手側端面）が、一面１１ａ及び裏面１１ｂを連結する傾斜面３０ａを有する構成としても良い。
【０１２０】
上記した第１，第２実施形態では、上流側端面１４及び下流側端面１５の長手全体に、傾斜部位がそれぞれ形成される例を示した。しかしながら、上流側端面１４及び下流側端面１５の長手の一部のみに、傾斜部位がそれぞれ形成された構成としても良い。各傾斜部位は、整流機能を発揮するための部位であるので、傾斜部位は、長手方向において、センシング部の形成領域に対応する部位に少なくとも形成されていれば良い。例えば、上流側端面１４及び下流側端面１５のうち、封止樹脂部５２から露出される（流体に晒される）部位のみに、傾斜部位が形成された構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【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】センサチップの概略構成を示す平面図である。
【図５】Ｖ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】熱式フローセンサの製造方法を説明するための断面図であり、（ａ）〜（ｃ）はテーパ状の上流側端面及び下流側端面を形成する工程を示している。
【図７】整流効果を示す断面図である。
【図８】変形例を示す断面図である。
【図９】変形例を示す断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、製造方法の変形例を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態に係る熱式フローセンサのうち、センサチップの概略構成を示す断面図である。
【図１２】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１３】ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】ＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図１５】熱式フローセンサにおけるセンサチップの製造方法を説明するための断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は凹部形成工程を示している。
【図１６】熱式フローセンサの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】ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１９】その他変形例を示す平面図である。
【図２０】ＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】チップ化を説明するための模式的な図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長手側の端面から見た側面図、（ｃ）は短手側の端面から見た側面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１・・・熱式フローセンサ
１０・・・センサチップ
１１・・・半導体基板
１３，１３ａ，１３ｂ・・・ヒータ
１４・・・上流側端面
１４ａ・・・第１傾斜面（第１の傾斜部位）
１４ｂ・・・第２傾斜面（第２の傾斜部位）
１５・・・下流側端面
１５ａ・・・第３傾斜面（第３の傾斜部位）
１５ｂ・・・第４傾斜面
１５ｅ・・・第５傾斜面（第４の傾斜部位）
１６・・・空隙領域（低熱伝導領域）
２４・・・上流側凹部
２５・・・下流側凹部
２７・・・上流側溝部
２８・・・下流側溝部
２７ａ，２８ａ・・・傾斜面（第７の傾斜部位）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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