(57)【要約】【課題】製造工程を簡素化しつつ、センサチップと整流部との隙間を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる熱式フローセンサの製造方法及び熱式フローセンサを提供する。【解決手段】一面側に形成されたヒータを含むセンシング部と、センシング部と電気的に接続されたパッド部を有するセンサチップと、センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隣接配置され、センサチップ側の端部からセンサチップに対して離反する方向に、センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた面一部位を有する整流部と、絶縁材料からなり、センシング部を外部雰囲気に露出させつつパッド部を封止する封止部と、を備えた熱式フローセンサであって、整流部及び封止部は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを、加熱硬化せしめて一体的に構成され、整流部とセンサチップとは互いに離間され、お互いの対向部位間全域に隙間が設けられている。【選択図】図１
2010112804.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、前記基板に形成され、前記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と、を有するセンサチップと、
前記センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隙間を有して隣接配置され、前記センサチップ側の端部から前記センサチップに対して離反する方向に、前記センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた面一部位を有する整流部と、
絶縁材料からなり、前記センシング部を外部雰囲気に露出させつつ前記パッド部を封止する封止部と、を備える熱式フローセンサの製造方法であって、
未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化することで、前記整流部及び前記封止部を同一のタイミングで一体的に形成する加熱工程を含むことを特徴とする熱式フローセンサの製造方法。
【請求項２】
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、前記基板に形成され、前記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と、を有するセンサチップと、
前記センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隙間を有して隣接配置され、前記センサチップ側の端部から前記センサチップに対して離反する方向に、前記センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた面一部位を有する整流部と、
液状の絶縁材料を固化してなり、前記センシング部を外部雰囲気に露出させつつ前記パッド部を被覆する封止部と、
前記封止部と接触され、前記整流部と前記センサチップの隙間のうち、前記封止部側の端部から一部領域のみを閉塞し、前記液状の絶縁材料を堰き止めるダム部と、を備えた熱式フローセンサの製造方法であって、
未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化することで、前記整流部及び前記ダム部を同一のタイミングで一体的に形成する加熱工程と、
前記センサチップのパッド部上に液状の前記絶縁材料を供給し、該絶縁材料を固化させて前記封止部を形成する封止部形成工程と、を含むことを特徴とする熱式フローセンサの製造方法。
【請求項３】
前記封止部形成工程では、ポッティングにより液状の前記絶縁材料を前記パッド部上に供給し、
前記加熱工程を実施した後に前記封止部形成工程を実施することを特徴とする請求項２に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項４】
前記封止部形成工程では、金型内に前記センサチップ及び前記樹脂シートを配置した状態で、前記金型のキャビティに液状の前記絶縁材料を注入することで、前記絶縁材料を前記パッド部上に供給し、
前記加熱工程では、前記封止部形成時の熱により、前記樹脂シートを加熱硬化して前記整流部及び前記ダム部を形成することを特徴とする請求項２に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項５】
前記センサチップのヒータ形成側表面上におけるセンシング部形成領域とパッド部形成領域の間を、上流側から下流側にかけて跨ぐように、前記ダム部を形成することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項６】
前記加熱工程では、前記センサチップのヒータ形成側表面におけるセンシング部形成領域を含む前記封止部からの露出部位及び前記センサチップと前記整流部との隙間、に対応する部位が一体的に貫通除去された空隙部を有する１枚の前記樹脂シートを加熱硬化することで、前記センシング部に対応する部位が貫通除去された空隙部を有する１枚の前記樹脂シートを加熱硬化することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項７】
前記樹脂シートにおける少なくとも前記整流部に対応する部位の厚さが、前記センサチップの厚さと等しいことを特徴とする請求項６に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂シートの厚さが、該シート内において不均一であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項９】
前記加熱工程では、積層された複数枚の前記樹脂シートを加熱硬化することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項１０】
前記加熱工程の前に、前記センサチップのヒータ形成側表面の裏面を搭載面として前記センサチップを支持部上に固定する固定工程を含み、
前記加熱工程では、前記樹脂シートを加熱硬化することで、前記整流部を前記支持部におけるセンサチップ搭載面に固定することを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項１１】
前記固定工程では、未硬化樹脂からなる樹脂シート上に前記センサチップを配置し、前記樹脂シートを加熱硬化することで前記支持部を形成するとともに、前記センサチップを前記支持部に直接固定することを特徴とする請求項１０に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項１２】
前記加熱工程では、前記樹脂シートを加圧しつつ加熱硬化す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の製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂シートを加圧しつつ加熱硬化することにより、前記センサチップに対して前記面一部位よりも遠い側で前記面一部位に連結されたテーパ部位を有する前記整流部を形成することを特徴とする請求項１２に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項１４】
前記加熱工程では、前記センサチップ及び前記樹脂シートの配置空間内を減圧しつつ前記樹脂シートを加熱硬化することで、前記整流部及び前記封止部を一体的に形成することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項１５】
前記低熱伝導領域とは、前記基板に形成された空隙領域であることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１項に記載の熱式フローセンサの製造方法。
【請求項１６】
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、前記基板に形成され、前記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と、を有するセンサチップと、
前記センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隣接配置され、前記センサチップ側の端部から前記センサチップに対して離反する方向に、前記センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた面一部位を有する整流部と、
絶縁材料からなり、前記センシング部を外部雰囲気に露出させつつ前記パッド部を封止する封止部と、を備えた熱式フローセンサであって、
前記整流部及び前記封止部は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを、加熱硬化せしめて一体的に構成され、
前記整流部と前記センサチップとは互いに離間され、お互いの対向部位間全域に隙間が設けられていることを特徴とする熱式フローセンサ。
【請求項１７】
前記整流部及び前記封止部は、１枚の前記樹脂シートからなることを特徴とする請求項１６に記載の熱式フローセンサ。
【請求項１８】
前記整流部及び前記封止部は、積層された複数枚の前記樹脂シートからなることを特徴とする請求項１６に記載の熱式フローセンサ。
【請求項１９】
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、前記基板の一面上に形成され、前記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と、を有するセンサチップと、
前記センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隙間を有して隣接配置され、前記センサチップ側の端部から前記センサチップに対して離反する方向に、前記センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた平面部位を有する整流部と、
液状の絶縁材料を固化してなり、前記センシング部を外部雰囲気に露出させつつ前記パッド部を被覆する封止部と、
前記封止部と接触され、前記液状の絶縁材料を堰き止めるダム部と、を備えた熱式フローセンサであって、
前記整流部及びダム部は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを、加熱硬化せしめて一体的に構成され、
前記整流部と前記センサチップの隙間のうち、前記封止部側の端部から一部領域のみが、前記ダム部によって閉塞されていることを特徴とする熱式フローセンサ。
【請求項２０】
前記ダム部は、記センサチップのヒータ形成側表面上におけるセンシング部形成領域とパッド部形成領域の間を、上流側から下流側にかけて跨いで配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の熱式フローセンサ。
【請求項２１】
前記整流部及び前記ダム部は、１枚の前記樹脂シートからなることを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の熱式フローセンサ。
【請求項２２】
前記整流部及び前記ダム部は、積層された複数枚の前記樹脂シートからなることを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の熱式フローセンサ。
【請求項２３】
前記ヒータ形成側の表面の裏面を搭載面として前記センサチップが固定された支持部をさらに備え、
前記整流部は、前記支持部上に、前記センサチップと並んで固定されていることを特徴とする請求項１６〜２２いずれか１項に記載の熱式フローセンサ。
【請求項２４】
前記支持部は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化せしめてなり、
前記センサチップは、前記支持部に直接的に固定されていることを特徴とする請求項２３に記載の熱式フローセンサ。
【請求項２５】
前記低熱伝導領域とは、前記基板に形成された空隙領域であることを特徴とする請求項１６〜２４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、抵抗体としてのヒータを含むセンシング部とパッド部を有するセンサチップと、該センサチップに隣接して配置された整流部、及びパッド部を封止する封止部を備えた熱式フローセンサの製造方法、及び、該方法により形成され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、抵抗体としてのヒータを含むセンシング部とパッド部を有するセンサチップと、該センサチップに隣接して配置された整流部、及びパッド部を封止する封止部を備えた熱式フローセンサとして、本出願人は先に特許文献１を開示している。
【０００３】
特許文献１に示される熱式フローセンサでは、上記した整流部（側面被覆部）及び封止部（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。
【特許文献１】特開２００８−１７５７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記構成の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、上記した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、整流部を構成する樹脂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。
【０００５】
これに対し、流体の流れ方向において、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。したがって、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。
【０００６】
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。
【０００７】
このように、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、製造工程が複雑となり、熱式フローセンサの部品点数も増加することとなる。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、製造工程を簡素化しつつ、センサチップと整流部との隙間を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる熱式フローセンサの製造方法及び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】
【０００９】
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、基板に形成され、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と、を有するセンサチップと、センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隙間を有して隣接配置され、センサチップ側の端部からセンサチップに対して離反する方向に、センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた面一部位を有する整流部と、絶縁材料からなり、センシング部を外部雰囲気に露出させつつパッド部を封止する封止部と、を備える熱式フローセンサの製造方法であって、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化することで、整流部及び封止部を同一のタイミングで一体的に形成する加熱工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
ここで、未硬化とは、完全に硬化していない状態（換言すれば半硬化状態、硬化中間状態）であり、樹脂シートは加熱工程の初期段階で軟化する（流動性を示す）。また、このような樹脂シートは、加熱工程の初期段階に軟化するものの全体が液状化するわけではなく、モールド成形やポッティングに用いる液状の絶縁材料のように、固化（本発明では硬化）するまでの間に大きく流動しない。換言すれば、軟化状態の粘度が液状の絶縁材料よりも高粘度である。例えば平坦面上に配置した状態で圧力を印加しない場合、その形状が硬化前後でほとんど変化しない。
【００１１】
本発明では、このような樹脂シートを用いるので、特に隙間を確保する別部材を用いなくともセンサチップとの間に隙間を有し、且つ、整流機能を発揮するための面一部位を有する整流部を形成することができる。また、液状の絶縁材料を固化するのではなく、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化して封止部を形成するので、整流部とセンサチップとの間の隙間に封止部側から軟化した樹脂シートが流れ込んで、隙間を埋めるのを抑制することができる。すなわち、ダムを不要とすることができる。なお、樹脂シートは、加熱工程の初期段階で軟化した際にパッド部を封止し、その後大きく流動せずに硬化するので、樹脂シートにより封止部を形成することができる。さらに、樹脂シートを用いて整流部及び封止部を形成するので、同一のタイミングで一体的に形成することができる。以上から、本発明によれば、製造工程を簡素化しつつ、センサチップと整流部との隙間を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる。
【００１２】
次に、請求項２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、基板に形成され、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と、を有するセンサチップと、センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隙間を有して隣接配置され、センサチップ側の端部からセンサチップに対して離反する方向に、センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた面一部位を有する整流部と、液状の絶縁材料を固化してなり、センシング部を外部雰囲気に露出させつつパッド部を被覆する封止部と、封止部と接触され、整流部とセンサチップの隙間のうち、封止部側の端部から一部領域のみを閉塞し、液状の絶縁材料を堰き止めるダム部と、を備えた熱式フローセンサの製造方法であって、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化することで、整流部及びダム部を同一のタイミングで一体的に形成する加熱工程と、センサチップのパッド部上に液状の絶縁材料を供給し、該絶縁材料を固化させて封止部を形成する封止部形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明でも、このような樹脂シートを用いるので、特に隙間を確保する別部材を用いなくともセンサチップとの間に隙間を有し、且つ、整流機能を発揮するための面一部位を有する整流部を形成することができる。また、樹脂シートは、加熱工程の初期段階で軟化することで隙間の一部領域を完全に閉塞するとともに、大きく流動せずに硬化して閉塞部位に留まるので、ダム部の形成に好適である。さらに、樹脂シートを用いて整流部及びダム部を形成するので、同一のタイミングで一体的に形成することができる。以上から、本発明によれば、液状の絶縁材料を固化させて封止部を形成する構成、すなわちダム部を要する構成でありながら、製造工程を簡素化することができる。また、ダム部を介して、整流部とセンサチップが間接的に接するので、樹脂シートを用いて封止部を形成する構成よりはセンサ特性の変動を抑制する効果が若干劣るものの、樹脂シートの特性を活かしてダム部は隙間のうちの一部領域のみを閉塞するだけであるので、ダム部を有する構成において、センサチップと整流部との隙間を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる。
【００１４】
さらには、液状の絶縁材料を固化して封止部を形成するため、封止部を形成する際に、センサチップと、回路チップやリードとを電気的に接続するワイヤなどの接続部材にかかる応力を低減することもできる。
【００１５】
請求項３に記載のように、封止部形成工程として、ポッティングにより液状の絶縁材料をパッド部上に供給する場合、加熱工程を実施した後に封止部形成工程を実施すればよい。
【００１６】
このようにポッティングによって封止部を形成する場合、液状の絶縁材料をパッド部上に配置し、硬化やゲル化などの固化処理を行う前の状態で、絶縁材料は隙間に流れ込む恐れがある。これに対し、パッド部上に液状の絶縁材料を配置する前にダム部を形成しておくと、絶縁材料が隙間に流入するのを抑制することができる。また、流入した絶縁材料が隙間内をパッド部側からセンシング部側に流動して、流体の流れなどに影響を及ぼすのを抑制することもできる。
【００１７】
請求項４に記載のように、封止部形成工程として、金型内にセンサチップ及び樹脂シートを配置した状態で、金型のキャビティに液状の絶縁材料を注入することで、絶縁材料をパッド上に供給する場合、加熱工程では、封止部形成時の熱により、樹脂シートを加熱硬化して整流部及び前記ダム部を形成すると良い。
【００１８】
このようにトランスファーモールド法を用いて封止部を形成する場合、ポッティング同様、絶縁材料を注入する前にダム部を形成しても良い。しかしながら、上記したようにトランスファーモールド時の熱を利用して樹脂シートを硬化させることで、整流部及びダム部を形成するようにすれば、加熱工程と封止部形成工程とを同一のタイミングで行うこととなり、製造工程を簡素化することができる。なお、溶融樹脂をキャビティ内に注入する前に、樹脂シートを金型内に配置するので、金型からの熱により注入時点で硬化させておく（ダム部を形成しておく）ことができる。
【００１９】
なお、請求項５に記載のように、センサチップのヒータ形成側表面上におけるセンシング部形成領域とパッド部形成領域の間を、上流側から下流側にかけて跨ぐように、ダム部を形成することが好ましい。これによれば、樹脂シートが軟化してセンサチップのヒータ形成側表面に密着するので、液状の絶縁材料がセンシング部側へ流動するのを抑制することができる。
【００２０】
請求項６に記載のように、加熱工程では、センサチップのヒータ形成側表面におけるセンシング部形成領域を含む封止部からの露出部位及びセンサチップと整流部との隙間、に対応する部位が一体的に貫通除去された空隙部を有する１枚の樹脂シートを加熱硬化することで、整流部と封止部、又は、整流部とダム部を形成すると良い。これによれば製造工程を簡素化することができる。
【００２１】
その際、請求項７に記載のように、少なくとも整流部に対応する部位の厚さが、センサチップの厚さと等しい樹脂シートを用いると、センサチップのヒータ形成側表面又は裏面を基準面として、センサチップのヒータ形成側表面に対し、整流部の面一部位を面一とすることができる。なお、後述するように熱式フローセンサが、センサチップを搭載する支持部を含み、支持部にセンサチップがダイボンド剤を介して接着固定される場合には、ダイボンド剤もセンサチップとして含めるものとする。すなわち、ダイボンド剤を含むセンサチップの厚さと等しい樹脂シートを用いるものとする。この場合、センサチップの裏面とは、ダイボンド剤におけるセンサチップ接着面の裏面となり、支持部の搭載面となる。
【００２２】
また、請求項８に記載のように、シートの厚さが、該シート内において不均一である樹脂シートを用いても良い。１枚の樹脂シートのみを用いながらも、部位（例えば整流部と封止部）によって厚さを異なるものとすることがで、例えば封止部において、部位によっては整流部の厚さよりも厚い厚さが必要な場合などに対応することができる。
【００２３】
一方、請求項９に記載のように、加熱工程では、積層された複数枚の樹脂シートを加熱硬化することで、整流部と封止部、又は、整流部とダム部を形成しても良い。この場合、積層枚数や複数枚の樹脂シートの配置によって、得られる部位（例えば整流部と封止部）の厚さや配置を容易に調整することができる。また、積層枚数を調整することで、部位（例えば整流部と封止部）によって厚さを異なるものとすることもできる。その際、シート内の厚さが均一な樹脂シートを複数枚積層すると、上記したように１枚の樹脂シートにおいて厚さを不均一とする構成に比べて、製造工程を簡素化することができる。
【００２４】
請求項１０に記載のように、加熱工程の前に、ヒータ形成側表面の裏面を搭載面としてセンサチップを支持部上に固定する固定工程を含む場合、加熱工程では、樹脂シートを加熱硬化することで、整流部を支持部におけるセンサチップ搭載面に固定すると良い。このように、熱式フローセンサが支持部を含む構成とすると、支持部に対して、センサチップや整流部などを位置決め固定することができる。したがって、整流部を支持部に固定しない構成に比べて、センサチップとの間に隙間を有し、且つ、整流機能を発揮するための面一部位を有する整流部を位置精度良く形成することができる。また、支持部によって整流部を所定位置に保持することもできる。さらには、加熱工程の加熱によって整流部を支持部に固定することができるので、製造工程を簡素化することもできる。なお、このような支持部としては、例えばリードフレームのアイランドや配線基板（プリント基板）などを採用することができる。
【００２５】
なお、請求項１１に記載のように、固定工程では、未硬化樹脂からなる樹脂シート上にセンサチップを配置し、樹脂シートを加熱硬化することで支持部を形成するとともに、センサチップを支持部に直接固定するようにしても良い。このように樹脂シートを用いて支持部を形成すれば、支持部を構成する樹脂シートを加熱硬化する、すなわち支持部を形成する際に、センサチップを支持部に直接固定することができる。したがって、支持部上にセンサチップを固定する構成でありながら、接着剤などのダイボンド剤を不要とすることができる。また、ダイボンド剤であれば、塗布と硬化が必要であるが、本発明では塗布が不要であるので、製造工程を簡素化することもできる。
【００２６】
なお、加熱のみで、換言すれば樹脂シートの軟化及び自重を利用して、上記した整流部、封止部、ダム部などを形成することもできる。しかしながら、請求項１２に記載のように、加熱工程において、樹脂シートを加圧しつつ加熱硬化しても良い。これによれば、自重のみでは配置が困難な場合や、意図的に整形したい場合などに好適である。
【００２７】
例えば、例えば均一厚さの１枚の樹脂シートのみによって整流部と封止部を形成する際に、加熱のみでは、整流部の構成部位の一部（例えば封止部側の端部領域）が、整流部としてあるべき位置（センサチップのヒータ形成側表面に面一な位置）に位置しない場合に、軟化状態で当該部位を加圧することで、所定位置に配置することができる。また、請求項１３に記載のように、加圧により、軟化した樹脂シートの一部を整形して、整流部にテーパ部位を持たせることもできる。これによれば、整流部の端部にて生じる乱流が抑制されるので、整流機能を向上させることができる。ただし、軟化した樹脂シートを加圧すると、液状の絶縁材料のように大きく流動しないものの変形はする。したがって、変形分を見越して、センサチップとの間に隙間を有し、整流機能を発揮するための面一部位を有するように整流部を形成すればよい。
【００２８】
なお、トランスファーモールドの場合、キャビティを構成する金型の一部位や可動ピンなどによって加圧すれば良い。例えばダム部を有する構成では、ダム部を構成する樹脂シートが、軟化状態でセンサチップと整流部との間の隙間の一部領域を完全に閉塞するのを補助することもできる。また、センサチップのヒータ形成側表面にもダム部が配置される構成では、ダム部を構成する樹脂シートを金型で押さえるようにすれば、センサチップのヒータ形成側表面や金型表面の凹凸による微小な隙間を埋め、これにより、溶融樹脂がセンシング部側へ流動するのを抑制することもできる。
【００２９】
また、加圧以外にも、請求項１４に記載のように、センサチップ及び樹脂シートの配置空間内を減圧しつつ樹脂シートを加熱硬化することで、整流部と封止部、又は、整流部とダム部を形成しても良い。熱式フローセンサが支持部を含み、支持部上に整流部も配置される場合、例えば上記した金型キャビティなどの配置空間内を減圧すると、樹脂シートと支持部との間や、樹脂シートとセンサチップのヒータ形成側表面などの間に存在する気体（空気）が排気され、排気された部位に加熱により軟化した樹脂シートが配置することができる。したがって、封止部によってパッド部を封止したり、ダム部によってセンサチップと整流部との隙間の一部領域を閉塞する構成を、より確実に実現することができる。
【００３０】
なお、抵抗体としてのヒータが、基板表面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、整流部とセンサチップとの線膨張係数差に起因する応力の影響を、ヒータが受けやすい。しかしながら、上記した発明は、センサチップと整流部との隙間を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる。したがって、特に請求項１５に記載のように、基板に低熱伝導領域としての空隙領域が形成された熱式フローセンサの形成に好適である。
【００３１】
次に、以下に示す発明は、上記した製造方法によって形成される熱式フローセンサに関するものである。請求項１６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、基板に形成され、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と、を有するセンサチップと、センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隣接配置され、センサチップ側の端部からセンサチップに対して離反する方向に、センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた面一部位を有する整流部と、絶縁材料からなり、センシング部を外部雰囲気に露出させつつパッド部を封止する封止部と、を備えた熱式フローセンサであって、整流部及び封止部は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを、加熱硬化せしめて一体的に構成され、整流部とセンサチップとは互いに離間され、お互いの対向部位間全域に隙間が設けられていることを特徴とする。
【００３２】
本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３３】
なお、整流部及び封止部は、請求項１７に記載のように、１枚の樹脂シートからなっても良いし、請求項１８に記載のように、積層された複数枚の樹脂シートからなっても良い。これら発明の作用効果は、それぞれ請求項６，９に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３４】
また、請求項１９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、基板の一面上に形成され、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と、を有するセンサチップと、センサチップに対して、流体の通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隙間を有して隣接配置され、センサチップ側の端部からセンサチップに対して離反する方向に、センサチップのヒータ形成側の表面と面一とされた平面部位を有する整流部と、液状の絶縁材料を固化してなり、センシング部を外部雰囲気に露出させつつパッド部を被覆する封止部と、封止部と接触され、液状の絶縁材料を堰き止めるダム部と、を備えた熱式フローセンサであって、整流部及びダム部は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを、加熱硬化せしめて一体的に構成され、整流部とセンサチップの隙間のうち、封止部側の端部から一部領域のみが、ダム部によって閉塞されていることを特徴とする。
【００３５】
本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３６】
請求項２０に記載のように、ダム部が、センサチップのヒータ形成側表面上におけるセンシング部形成領域とパッド部形成領域の間を、上流側から下流側にかけて跨いで配置された構成とすると良い。本発明の作用効果は、請求項５に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３７】
なお、整流部及びダム部は、請求項２１に記載のように、１枚の樹脂シートからなっても良いし、請求項２２に記載のように、積層された複数枚の樹脂シートからなっても良い。これら発明の作用効果は、請求項６，９に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３８】
請求項２３に記載のように、ヒータ形成側表面の裏面を搭載面としてセンサチップが固定された支持部をさらに備え、整流部は、支持部上に、センサチップと並んで固定された構成とすることが好ましい。また、請求項２４に記載のように、支持部は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化せしめてなり、センサチップは、支持部に直接的に固定された構成としても良い。これら本発明の作用効果は、請求項１０，１１に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３９】
なお、上記した発明は、請求項２５に記載のように、基板に低熱伝導領域として空隙領域が形成された構成に好適である。その作用効果は、請求項１５に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
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、本実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す上面視平面図である。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を省略して図示している。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）を単に流れ方向と示し、センサチップの厚さ方向を単に厚さ方向と示す。
【００４１】
図１〜図３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に対して通常時の流れ方向における上流側及び下流側に隣接配置された整流部３１，３２、及び、センサチップ１０の後述するパッド部１７を封止する封止部３４を含む樹脂部３０を有している。本実施形態では、さらに、樹脂部３０として整流部３１，３２を連結する連結部３３と、センサチップ１０や整流部３１，３２などを支持するアイランド５０と、外部機器との電気的な中継機能を果たすリード５１と、センサチップ１０の処理回路が構成された回路チップ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。
【００４２】
センサチップ１０は、図４及び図５に示すように、単結晶シリコンなどの半導体基板１１を有しており、この半導体基板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、半導体基板１１には、絶縁膜１２をエッチングストッパとして、裏面側からのエッチングにより空隙領域１３が形成されている。この空隙領域１３が、本実施形態において特許請求の範囲に記載の低熱伝導領域に相当する。空隙領域１３は、厚さ方向において半導体基板１１を貫通しており、半導体基板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４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、半導体基板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。
【００４３】
そして、絶縁膜１２における空隙領域１３を架橋する部位に、センシング部を構成する抵抗体としてのヒータ１４が形成されている。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の他の部位よりも薄肉の部位（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の他の部位との熱的な絶縁が確保されている。具体的には、ヒータ１４として、通常時の流れ方向に対して上流側に配置された上流側ヒータ１４ａと、下流側に配置された下流側ヒータ１４ｂが形成されている。
【００４４】
なお、本実施形態では、絶縁膜１２上であって、上記した空隙領域１３上の部位よりも厚い周辺領域に、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。そして、これらヒータ１４ａ，１４ｂと感温体１５ａ，１５ｂとによってセンシング部が構成されている。また、これらヒータ１４ａ，１４ｂや感温体１５ａ，１５ｂは、例えばヒータ１４などと同じ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。
【００４５】
センサチップ１０においては、ヒータ１４ａ，１４ｂが、電流の供給量によって発熱する機能に加えて、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。このようなセンサチップ１０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。
【００４６】
そして、センサチップ１０は、図３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を搭載面とし、接着剤などのダイボンド剤５２を介して、アイランド５０の一面上に固定されている。このようにダイボンド剤５２による接着の場合、センサチップ１０の裏面１０ｂ全面接着とするのではなく、一部位のみの接着すると、アイランド５０と半導体基板１１との線膨張係数差による応力が、ヒータ１４などの抵抗体に与える影響を低減することができる。
【００４７】
なお、図１及び図４に二点鎖線で示す符号１９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１９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１９よりもパッド部１７側の部位は、封止部３４によって封止されている。
【００４８】
樹脂部３０は、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化することで、一体的に構成された部位である。ここで、未硬化とは、完全に硬化していない状態（換言すれば半硬化状態、硬化中間状態）であり、樹脂シートは加熱工程の初期段階で軟化する（流動性を示す）。また、このような樹脂シートは、加熱工程の初期段階に軟化するものの全体が液状化するわけではなく、モールド成形やポッティングに用いる液状の絶縁材料のように、固化（本発明では硬化）するまでの間に大きく流動しない。換言すれば、軟化状態の粘度が液状の絶縁材料よりも高粘度である。例えば平坦面上に配置した状態で圧力を印加しない場合、その形状が硬化前後でほとんど変化しない。
【００４９】
本実施形態では、樹脂シートとしてエポキシ樹脂系のシートであって、軟化した状態で自重により後述するワイヤ７１を埋設（封止）でき、且つ、センサチップ１０と整流部３１，３２との間の隙間３５を確保できる程度の流動性（粘度）を有するものを採用している。そして、この樹脂シートにより、樹脂部３０として、整流部３１，３２、整流部３１，３２を連結する連結部３３、及びセンサチップ１０、回路チップ７０、及びリード５１の電気的な接続部位を封止する封止部３４が一体的に構成されている。また、１枚の樹脂シートのみから、整流部３１，３２、連結部３３、及び封止部３４が一体的に構成されている。
【００５０】
整流部３１，３２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３１，３２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。なお、本実施形態では、整流部３１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ており、整流部３２がセンサチップ１０の下流側に配置されている。また、これら整流部３１，３２の全体が、センサチップ１０とダイボンド剤５２の厚さの和とほぼ同じ厚さを有しており、アイランド５０の一面に、センサチップ１０と並んで直接固定されている。すなわち、流れ方向において、整流部３１，３２の全幅に面一部位が構成されている。
【００５１】
なお、本実施形態に示すように、センサチップ１０が、ダイボンド剤５２を介してアイランド５０などの支持部に固定された構成においては、ダイボンド剤５２の厚さを含めてセンサチップ１０の厚さとする。また、センサチップ１０がアイランド５０などの支持部に直接固定されるか、若しくは熱式フローセンサ１として支持部を有さない構成においては、センサチップ１０自身のみの厚さをセンサチップ１０の厚さとする。したがって、本実施形態においては、整流部３１，３２の厚さがダイボンド剤５２を含むセンサチップ１０の厚さと等しくなっている。
【００５２】
また、整流部３１，３２は、乱流抑制機能（整流機能）を活かし、且つ、整流部３１，３２を構成する樹脂とセンサチップ１０を構成する半導体基板１１との線膨張係数差による応力が生じるのを抑制すべく、センサチップ１０の側面との間に所定の隙間３５を有して配置されている。この隙間３５は、整流機能の観点から流れ方向の幅が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。本実施形態では、隙間３５が、５０〜１００μｍ程度となっている。
【００５３】
連結部３３は、上流側の整流部３１と下流側の整流部３２とを連結する部位であり、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、センシング部形成領域に近い側の側面全面、すなわち、被検出流体に晒される側の側面全面に対向して隣接配置されている。本実施形態では、整流部３１，３２同様、連結部３３もアイランド５０の一面にセンサチップ１０と並んで固定されており、その厚さが整流部３１，３２の厚さと等しくなっている。すなわち、平面略コの字状に連結された整流部３１，３２及び連結部３３によって、センサチップ１０が取り囲まれている。また、連結部３３とセンサチップ１０の側面との間にも、線膨張数差による応力を抑制するために、上記した隙間３５が構成されている。
【００５４】
封止部３４は、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１７の形成領域を封止するものである。本実施形態では、熱式フローセンサ１として、センサチップ１０とともに、回路チップ７０とリード５１も有しており、センサチップ１０のパッド部１７と回路チップ７０のパッド部（図示略）とを接続するワイヤ７１、回路チップ７０のパッド部とリード５１とを接続するワイヤ７１、及び回路チップ７０におけるパッド部を含む回路形成面全体、リード５１におけるワイヤ接続部位も一体的に封止するように、封止部３４が形成されている。
【００５５】
アイランド５０は、特許請求の範囲に記載の支持部に相当するものであり、少なくともセンサチップ１０を支持する（固定する）ものである。本実施形態では、アイランド５０の一面上に、センサチップ１０、整流部３１,３２を含む樹脂部３０、及び回路チップ７０が固定されている。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り、本実施形態では、リード５１とセンシング部とが、ワイヤ７１と回路チップ７０に構成された回路を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、これらアイランド５０及びリード５１が、後述する金属製のリードフレーム５３の一部位として構成されている。また、アイランド５０における一面（センサチップ搭載面）の裏面が、樹脂部３０から露出されている。このようなアイランド５０としては、表面が絶縁コーティングされたものを採用することで、耐食性を付与することもできる。
【００５６】
回路チップ７０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５１とを電気的に中継している。本実施形態では、図２に示すように、センサチップ１０と隣り合うように、アイランド５０の一面上に、センサチップ１０におけるパッド部形成側の側面側に配置され、図示しないダイボンド剤を介して接着固定されている。そして、この固定状態で、アイランド５０の搭載面の裏面、すなわちパッド部などの回路形成面の全面が、封止部３４によって被覆されている。
【００５７】
次に、このように構成される熱式フローセンサ１の製造方法について、図６（ａ），（ｂ）、図７（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図６は、熱式フローセンサの製造方法を示す工程別断面図のうち、リードフレーム（アイランド）へのセンサチップの固定工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う断面図である。図７は、熱式フローセンサの製造方法を示す工程別断面図のうち、樹脂シートをリードフレーム（アイランド）上へ配置するシート配置工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う断面図である。
【００５８】
先ず上記した構成のセンサチップ１０、アイランド５０及びリード５１を含む金属製のリードフレーム５３、回路チップ７０をそれぞれ準備する。そして、センサチップ１０及び回路チップ７０を、図６（ａ），（ｂ）に示すように、リードフレーム５３の一部である支持部としてのアイランド５０の一面上に接着固定する。また、固定工程後、センサチップ１０と回路チップ７０、回路チップ７０とリード５１とを、ワイヤ７１によって電気的に接続する。
【００５９】
次に、上記した樹脂部３０を形成すべく、図７（ａ），（ｂ）に示すように、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６を準備し、アイランド５０上に位置決め載置する。本実施形態では、樹脂シート３６として、ダイボンド剤５２の厚さを含むセンサチップ１０の厚さと、略等しい厚さのエポキシ樹脂系のシートであって、軟化した状態で自重によりワイヤ７１など封止部３４によって封止すべく部位を封止でき、且つ、センサチップ１０と整流部３１，３２との間の隙間３５を確保できる程度（溶融樹脂など液状の絶縁材料よりも高粘度）の流動性を有するものを採用する。このような樹脂シート３６は、加熱前の状態で、フレキシブルであり、粘着性を有しているため、樹脂シート３６の保護フィルムを剥離した後、アイランド５０、センサチップ１０の表面１０ａ、回路チップ７０に貼り付けて仮固定することができる。
【００６０】
そして、上記した構成の１枚の樹脂シート３６を準備し、センサチップ１０の表面１０ａにおけるパッド部形成領域、センサチップ１０のパッド部１７と回路チップ７０のパッド部（図示略）とを接続するワイヤ７１、回路チップ７０のパッド部とリード５１とを接続するワイヤ７１、及び回路チップ７０におけるパッド部を含む回路形成面全体、リード５１におけるワイヤ７１の接続部位を一体的に覆うように、平面略Ｌ字状に裁断する。
【００６１】
また、上記裁断時に、センサチップ１０の表面１０ａのうちの封止部３４によって被覆される部位を除く部位が露出され、且つ、硬化後の状態で、整流部３１，３２及び連結部３３とセンサチップ１０の側面との間に隙間３５が確保されるように、樹脂シート３６をくりぬいて、平面略矩形状の空隙部３７を形成する。以上が、樹脂シート３６の準備である。なお、図７に示す符号３６ａは、樹脂シート３６において整流部３１，３２及び連結部３３を構成する平面略コの字状の部位（以下、単に整流部構成部位３６ａと示す）を示しており、符号３６ｂは、樹脂シート３６において封止部３４を構成する部位（以下、単に封止部構成部位３６ｂと示す）を示している。
【００６２】
そして、空隙部３７内に、センサチップ１０の表面１０ａのうちの封止部３４によって被覆される部位を除く部位が配置され、且つ、樹脂シート３６における空隙部３７を構成する内壁のうち、センサチップ１０の上流側側面、下流側側面、センシング側側面に対応する部位３７ａが、厚さ方向に略垂直な方向（センサチップ１０の表面１０ａに沿う方向）において、センサチップ１０と重ならない位置となるように、樹脂シート３６を仮固定する。
【００６３】
なお、この位置決め載置の時点で、樹脂シート３６は加熱硬化前であり、樹脂シート３６の封止部構成部位３６ｂは、パッド部１７などの封止部３４によって封止すべき部位を完全には封止していない。例えばワイヤ７１は樹脂シート３６（３６ｂ）に完全に埋設されておらず、ワイヤ７１に樹脂シート３６（３６ｂ）が載った状態となる。
【００６４】
一方、樹脂シート３６の整流部構成部位３６ａについては、仮固定時に加圧することで加熱硬化後の状態に近い配置、すなわち整流部構成部位３６ａにおけるアイランド対向面全面がほぼアイランド５０に接するようにすることもできる。しかしながら、上記加圧によりワイヤ７１に過度の応力がかかり、ワイヤ７１の曲がりが生じたり、ワイヤ７１とパッド部１７などとの接続信頼性が低下する場合には、整流部構成部位３６ａのうち、少なくとも封止部側の一部領域（整流部３１，３２を構成する部位のうち封止部３４側の端部から一部領域）がアイランド５０に対して浮いた状態としても良い。本実施形態では、ワイヤ７１に過度の応力をかけないように、連結部３３を構成する部位全体をアイランド５０に接触させつつ、整流部３１，３２を構成する部位のうち封止部３４側の端部から一部領域をアイランド５０から浮いた状態とする。
【００６５】
次に、この位置決め載置状態で、樹脂シート３６を加熱して硬化させ、上記した構成の整流部３１，３２、連結部３３、及び封止部３４を同一のタイミングで一体的に形成する。この加熱工程では、樹脂シート３６を構成する未硬化状態の樹脂成分が硬化するように所定温度（例えば１００〜１５０℃程度）を所定時間（数分〜１時間程度）印加する。この加熱の初期段階で、樹脂シート３６は軟化し、流動性を示す。
【００６６】
本実施形態では、樹脂シート３６における整流部構成部位３６ａは、軟化すると、自重によってアイランド５０から浮いた部分が、軟化前よりもアイランド５０側に近づき（垂れ下がり）、アイランド対向面全面がアイランド５０に接触する。また、軟化した樹脂シート３６（３６ａ）は、上記したように液状の絶縁材料のごとく大きく流動しないので、アイランド５０に支持された状態でその形状がほぼ保持される。そして、硬化した状態で、センサチップ１０の側面との間に隙間３５を有し、且つ、整流機能を発揮するための面一部位を有する整流部３１，３２及び連結部３３が形成される。なお、樹脂シート３６は軟化後に硬化するので、硬化の過程で、整流部３１，３２及び連結部３３が、アイランド５０に直接固定される。
【００６７】
一方、樹脂シート３６における封止部構成部位３６ｂも、軟化すると、自重によって軟化前よりもアイランド５０側に近づこうとする。これにより、軟化した樹脂シート３６（３６ｂ）が、センサチップ１０の表面１０ａにおけるパッド部形成領域全体、回路チップ７０の表面全面、及びリード５１のワイヤ接続部位に密着し、これら１０，７０，５１に支持された状態でその形状がほぼ保持される。また、樹脂シート３６（３６ｂ）とワイヤ７１との接触面積は、センサチップ１０のパッド形成領域などに比べて小さいため、樹脂シート３６（３６ｂ）が受ける圧力が高い。したがって、軟化した樹脂シート３６（３６ｂ）は、自重によってワイヤ７１を内包しつつアイランド５０に近づき、上記したようにセンサチップ１０、回路チップ７０、及びリード５１に接触支持された状態で、樹脂シート３６（３６ｂ）におけるワイヤ７１を封止する部位は、センサチップ１０と回路チップ７０、回路チップ７０とリード５１を架橋する状態となる。そして、ワイヤ７１が、樹脂シート３６（３６ｂ）内に埋設された状態で保持される。さらには、アイランド５０の直上に位置する封止部構成部位３６ｂの少なくとも一部が、アイランド５０に接触する。したがって、硬化した状態で、センサチップ１０の表面１０ａにおけるパッド部形成領域、各ワイヤ７１、回路チップ７０におけるパッド部を含む回路形成面全体、リード５１におけるワイヤ７１の接続部位を封止する封止部３４が形成される。
【００６８】
この加熱工程において、樹脂シート３６は、液状の絶縁材料のように大きく流動しないので、樹脂シート３６における封止部構成部位３６ｂが隙間３５に殆ど流れ込むことはない。そして、リードフレーム５３の不要部分を除去することにより、図１〜３に示した構成の熱式フローセンサ１を得ることができる。
【００６９】
次に、上記した熱式フローセンサ１及びその製造方法の特徴部分の効果について説明する。本実施形態では、整流部３１，３２を、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６（３６ａ）を加熱硬化することで形成する。このように、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６（３６ａ）を用いると、軟化時に大きく流動しないので、センサチップ１０の側面との間に隙間３５を有し、且つ、整流機能を発揮するための面一部位を備えた整流部３１，３２を形成することができる。また、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６（３６ａ）は、加熱工程の初期段階で軟化し、その後硬化するので、整流部３１，３２を形成する際の加熱にて、アイランド５０に整流部３１，３２を直接固定することができる。
【００７０】
一方、封止部３４も、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６（３６ｂ）を加熱硬化することで形成する。このように、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６（３６ｂ）を用いると、加熱工程の初期段階での軟化するため、パッド部１７やワイヤ７１などを封止する封止部３４を形成することができる。また、上記したように未硬化樹脂からなる樹脂シート３６（３６ｂ）は、軟化時に大きく流動せず、また加圧もしないので、整流部３１，３２及びセンサチップ１０の表面１０ａにおける露出部位側へ殆ど流動しない。したがって、軟化した樹脂シート３６（３６ｂ）が、隙間３５に流れ込むことを抑制し、これにより流動樹脂を堰き止めるダムを不要とすることができる。
【００７１】
また、整流部３１,３２及び封止部３４を、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６を用いて形成するので、同一のタイミングで一体的に形成することができる。以上から、本実施形態によれば、製造工程を簡素化しつつ、センサチップ１０の側面と整流部３１，３２との隙間３５を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる。また、得られた熱式フローセンサ１において、部品点数を削減することができる。
【００７２】
また、未硬化樹脂からなる樹脂シート３６、すなわち熱硬化性樹脂を用いて封止部３４を形成するので、熱可塑性樹脂に比べて、ワイヤ７１などの腐食を効果的に防ぐことができる。また、一般的に熱硬化性樹脂のほうが熱可塑性樹脂よりも線膨張係数が小さく、半導体基板１１との線膨張係数差が小さいので、線膨張係数差による応力の観点からも、パッド部１７を封止するのに好適である。
【００７３】
特に本実施形態では、絶縁膜１２における、半導体基板１１の空隙領域１３を架橋する部位にヒータ１４が配置されており、整流部３１，３２（樹脂部３０）とセンサチップ１０との線膨張係数差に起因する応力の影響を、ヒータ１４が受けやすい構成となっている。しかしながら、上記した樹脂シート３６を用いることで、センサチップ１０と整流部３１，３２との隙間３５を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる。
【００７４】
また、１枚の樹脂シート３６を用いて、整流部３１，３２、連結部３３、及び封止部３４を一体的に形成するので、製造工程を簡素化することができる。
【００７５】
また、センサチップ１０がアイランド５０にダイボンド剤５２を介して固定される構成において、樹脂シート３６の厚さを、ダイボンド剤５２を含むセンサチップ１０の厚さと等しくしている。したがって、アイランド５０上に樹脂シート３６を配置するだけで、整流部３１，３２に面一部位を構成することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、加熱のみによって、樹脂部３０を構成する整流部３１，３２、連結部３３、及び封止部３４を同一タイミングで一体的に形成する例を示した。しかしながら、上記したように、シート内の厚さが均一な１枚の樹脂シート３６のみによって樹脂部３０を形成する場合、センサチップ１０や回路チップ７０を被覆する部分とアイランド５０に直接接する部分とで、厚さ方向において位置が異なるため、センサチップ１０や回路チップ７０の厚さによっては、加熱しても整流部構成部位３６ａの少なくとも一部がアイランド５０に対して接触せず、所望の位置に整流部３１，３２が配置されない恐れもある。このような場合、加熱工程において、樹脂シート３６を加圧しつつ加熱硬化しても良い。具体的には、樹脂シート３６が軟化した時点で、例えばセンサチップ１０の表面１０ａを加圧のストッパとして、整流部構成部位３６ａをアイランド５０方向に加圧することで、所望の位置に整流部構成部位３６ａを配置し、ひいては整流部３１，３２を形成することができる。ただし、軟化した樹脂シート３６を加圧すると、液状の絶縁材料のように大きく流動しないものの変形はする。したがって、変形分を見越した樹脂シート３６の形状及び寸法（厚さ含む）とし、センサチップ１０との間に隙間３５を有し、整流機能を発揮するための面一部位を有するように整流部３１，３２を形成すればよい。
【００７７】
また、加熱工程において加圧すると、整流部３１，３２などの形状を整形することもできる。例えば軟化した樹脂シート３６における整流部構成部位３６ａの一部を整形して、図８に示すように、整流部３１，３２にテーパ部位３１ａ，３２ａを持たせることもできる。これによれば、整流部３１，３２におけるセンサチップ１０とは反対側の端部にて生じる乱流が抑制されるので、整流機能を向上させることができる。図８は、変形例を示す断面図であり、図３に対応している。
【００７８】
さらには、熱式フローセンサ１がアイランド５０などの支持部を有し、アイランド５０上に整流部３１，３２が固定される構成の場合には、センサチップ１０や樹脂シート３６などの配置空間内を減圧しつつ樹脂シート３６を加熱硬化することで、整流部３１，３２や封止部３４などを一体的に形成しても良い。例えば内部の圧力が調整可能な圧力調整装置内に熱式フローセンサ１を形成するセンサチップ１０や樹脂シート３６などを配置し、該装置内を減圧すると、樹脂シート３６（例えば整流部構成部位３６ａ）とアイランド５０支持部との間や、樹脂シート３６とセンサチップ１０の表面１０ａとの間などに存在する気体（空気）を排気することができる。したがって、減圧状態で加熱工程を行えば、気体が排気された部位に軟化した樹脂シート３６を配置することができる。したがって、封止部３４によってパッド部１７を気密に封止したり、整流部３１,３２を所望の位置に形成するなどを、確実に行うことができる。
【００７９】
本実施形態では、該シート内において厚さが均一な樹脂シート３６を用いる例を示した。しかしながら、例えば、厚さが均一な樹脂シートを予め部分的にエッチングするなどしておくことで、該シート内において厚さが不均一な樹脂シート３６を用いても良い。換言すれば、加熱する前の状態で、樹脂シート３６が硬化後に配置されるべき位置に合わせた形状の樹脂シート３６を用いても良い。このような厚さが不均一な樹脂シート３６を用いると、例えば図９に示すように、整流部３１，３２や封止部３４を形成する際の、軟化した樹脂シート３６の移動量をより少なくすることができる。図９では、封止部３４を構成する封止部構成部位３６ａのうち、ワイヤ７１の直下領域を除くリードフレーム５３（アイランド５０及びリード５１）の被覆部位を、整流部構成部位３６ａよりも厚くしている。図９は、変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【００８０】
また、厚さが不均一な樹脂シート３６を用いるのではなく、積層した複数枚の樹脂シートを加熱硬化することで、整流部３１，３２や封止部３４を同一タイミングで一体的に形成しても良い。例えば図１０に示す例では、厚さが均一な２枚の樹脂シート３８，３９を積層し、加熱硬化することで、樹脂部３０を形成している。なお、図１０に示す例では、アイランド５０側の下層の樹脂シート３８のみにより整流部３１，３２及び連結部３３が形成され、樹脂シート３８，３９により封止部３４が形成されている。このように複数枚の樹脂シート３８，３９を用いると、厚さが不均一な樹脂シート３６を用いる構成に比べて、樹脂シートの加工が不要となる分、製造工程を簡素化することができる。なお、図１０に示す例では、ワイヤ７１を接続する前に樹脂シート３８をアイランド５０上に配置し、ワイヤ７１の接続後に、樹脂シート３９を配置して加熱工程を行うことにより得られたものである。しかしながら、ワイヤ７１の直下に樹脂シート３８を配置しないのであれば、樹脂シート３８も、ワイヤ７１の接続後に配置するアイランド５０上に配置することもできる。図１０は、変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【００８１】
このように複数枚の樹脂シートを用いる例としては種々考えられる。例えば図１１に示す例では、３枚の樹脂シート３８，３９，４０を積層し、これらを加熱工程で一括して硬化することで、樹脂部３０が形成されている。具体的には、図１０に示した例に対し、１層目の樹脂シート３８における連結部３３の構成部位上にも２層目の樹脂シートが配置され、センサチップ１０における露出部位及び樹脂シート３８における整流部３１，３２の構成部位を覆うように、３層目の樹脂シート４０が配置されている。このように３枚の樹脂シート３８，３９，４０により、センサチップ１０の表面１０ａ上に所定の流路４１構成されている。これによれば、流速を高めて、センシング部の感度を向上することができる。図１１は変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【００８２】
さらには、図１２に示すように、複数枚の樹脂シートを、支持部としてのアイランド５０を挟むように配置することで樹脂部３０を一体的に形成することもできる。なお、図１２に示す例では、２枚の樹脂シート３６，４２にてアイランド５０を厚さ方向における上下から挟みつつ、アイランド５０のほぼ全体を樹脂部３０内に内包させている。また、流れ方向において、両樹脂シート３６，４２におけるセンサチップ１０とは反対側の端部にテーパ部位３１ａ，３１ｂ，４２ａがそれぞれ設けられている。したがって、アイランド５０におけるセンサチップ搭載面側において、整流部３１，３２により流体が整流されるだけでなく、センサチップ搭載面の裏面側において、樹脂シート４２の部位が整流部として機能し、裏面側に流れる流体を整流することができる。これにより、裏面側で生じた乱流がセンサチップ搭載面側に及ぼす影響が低減され、樹脂部３０による整流効果をより高めることができる。図１２は、変形例を示す断面図であり、図３に対応している。
【００８３】
また、本実施形態では、整流部３１，３２が配置される支持部として、リードフレーム５３のアイランド５０の例を示した。しかしながら、このような支持部はアイランド５０に限定されるものではない。例えば、アイランド５０以外にも、配線基板などを採用することができる。例えば図１３に示す例では、樹脂部３０同様、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化することで支持部５４が形成されている。この場合、センサチップ１０を支持部５４に固定する固定工程において、樹脂シート上にセンサチップ１０を配置し、樹脂シートを加熱硬化することで支持部５４を形成するとともに、センサチップ１０を支持部５４に直接固定することができる。したがって、支持部５４上にセンサチップ１０を固定する構成でありながら、接着剤などのダイボンド剤を不要とすることができる。また、ダイボンド剤であれば、塗布と硬化が必要であるが、本発明では塗布が不要であるので、製造工程を簡素化することもできる。図１３は、変形例を示す断面図であり、図３に対応している。
【００８４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４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断面図であり、第１実施形態に示した図３に対応している。図１５は、図１４に示す熱式フローセンサの製造方法を説明するための図のうち、加熱工程を示す断面図である。
【００８５】
第２実施形態に係る熱式フローセンサ及びその製造方法は、第１実施形態に示した熱式フローセンサ及びその製造方法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。
【００８６】
第１実施形態においては、整流部３１，３２（及び連結部３３）が、支持部としてのアイランド５０に固定される例を示した。しかしながら、図１４に示すように、整流部３１，３２がアイランド５０（支持部）に固定（支持）されない構成とすることもできる。すなわち、整流部３１，３２が封止部３４のみによって支持された構成とすることもできる。
【００８７】
このような熱式フローセンサ１は、図１５に示すよう、平坦な基台９０上に、ダイボンド剤５２を介してアイランド５０に固定されたセンサチップ１０などを配置し、その後、樹脂シート３６を位置決め配置する。このとき、樹脂シート３６のうち、硬化状態で、センサチップ１０の表面１０ａや回路チップ７０の回路形成面よりもアイランド５０側に位置する部位、例えば整流部構成部位３６ａなどについては、離型部材としての離型フィルム９１を介して基台９０上に配置する。この時点で、整流部構成部位３６ａなどの全体が離型フィルム９１と接している必要はない。そして、この状態で、加熱工程を実施する。加熱により軟化した樹脂シート３６がアイランド５０側に近づいても、上記した離型フィルム９１により、樹脂シート３６の基台９０への接着固定を防ぐことができる。また、基台９０は平坦であるので、基台９０を基準として、厚さ方向における樹脂シート３６の位置を決定することができる。そして、加熱硬化後、離型フィルム９１を剥がすことで、アイランド５０に支持されることなく、センサチップ１０の表面１０ａと面一な面一部位を有する整流部３１，３２を備えた図１４に示す熱式フローセンサ１を得ることができる。
【００８８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図１６及び図１７に基づいて説明する。図１６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上面視平面図であり、第１実施形態に示した図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。
【００８９】
第３実施形態に係る熱式フローセンサ及びその製造方法は、上記各実施形態に示した熱式フローセンサ及びその製造方法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。
【００９０】
上記各実施形態では、センサチップ１０と回路チップ７０、回路チップ７０とリード５１との電気的な接続が、ワイヤ７１によってなされる例を示した。しかしながら、未硬化樹脂からなる樹脂シートによって、整流部３１，３２と封止部３４を同一タイミングで一体的に形成する上で、上記接続は特にワイヤ７１に限定されるものではない。例えば、図１６及び図１７に示す例では、センサチップ１０と回路チップ７０、リード５１と回路チップ７０が、それぞれバンプ７２によって電気的に接続されている。
【００９１】
詳しくは、図１６及び図１７に示す例でも、第１実施形態（図１０）同様、支持部としてのアイランド５０のセンサチップ搭載面上に配置された２枚の樹脂シート３８，３９を加熱工程で一括硬化することで、樹脂部３０が構成されている。アイランド５０（支持部）側の１層目の樹脂シート３８は、センサチップ１０と同じ厚さとされ、センサチップ１０全体を所定の隙間を有して取り囲むべく空隙部が構成され、これにより、硬化後の状態で、整流部３１，３２（及び連結部３３）とセンサチップ１０の側面との間に隙間３５が構成されている。なお、本実施形態では、センサチップ１０の側面全周で所定の隙間３５が確保されるようになっている。また、上記した空隙部との対向領域（センサチップ１０のパッド形成領域と相対する領域）を除いて、回路チップ７０の回路形成面と対向するように、樹脂シート３８が設けられている。これにより、２層目の樹脂シート３９及び回路チップ７０を安定して支持することができる。なお、図１６に示す符号３８ａは、樹脂シート３８における回路チップ７０を支持するための部位である。
【００９２】
また、樹脂シート３８上に、封止部３４の形成領域に対応して２層目の樹脂シート３９が積層配置され、この樹脂シート３９上に回路チップ７０が、回路形成面を接触面として配置されている。厚さ方向において、センサチップ１０のパッド部形成領域と回路チップの回路形成面との間には樹脂シート３９のみが配置されており、回路チップ７０のパッド上に形成されたバンプ７２（スタッドバンプ）が、樹脂シート３９を貫通して、センサチップ１０のパッド部１７（図示略）と電気的且つ機械的に接続されている。なお、図示しないが、リード５１は折曲されて、電気的な接続部位がセンサチップ１０の表面１０ａと略面一となっている。そして、上記したバンプ７２は、リード５１とも電気的且つ機械的に接続されている。そして、バンプ７２、センサチップ１０のパッド形成領域、回路チップ７０の回路形成面、リード５１における接続部位が、樹脂シート３９によって封止されている。
【００９３】
このような熱式フローセンサ１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。先ず、リード５１が折曲された（アイランド５０よりも上方とされた）リードフレーム５３を準備し、アイランド５０にセンサチップ１０を接着固定した後、空隙部を有する未硬化樹脂からなる樹脂シート３８を、センサチップ１０を取り囲むように、アイランド５０上に載置する。換言すれば、アイランド５０上において、樹脂シート３８をセンサチップ１０に並設する。次いで、センサチップ１０のパッド部形成領域を覆うように、樹脂シート３８上に、未硬化樹脂からなる樹脂シート３９を積層配置する。また、パッド上にバンプ７２（スタッドバンプ）が形成された回路チップ７０を準備しておく。そして、加熱工程において、樹脂シート３８，３９を加熱しつつ、回路形成面を対向させて回路チップ７０を樹脂シート３９に近づける。このとき、加熱により軟化した樹脂シート３９をバンプ７２が突き抜け、センサチップ１０のパッド部１７（図示略）及びリード５１に接触する。そして、さらに加熱を続けることで、バンプ７２が溶融し、冷却固化を経ることで、センサチップ１０と回路チップ７０、及び、回路チップ７０とリード５１が、バンプ７２を介して、電気的且つ機械的に接続される。また、樹脂シート３８，３９も硬化し、互いに一体化して、樹脂部３０（整流部３１，３２、連結部３３、及び封止部３４）が形成される。そして、リードフレーム５３の不要部分を除去することで、上記した熱式フローセンサ１を得ることができる。
【００９４】
なお、本実施形態では、軟化した樹脂シート３９を突き抜けさせて、バンプ７２をセンサチップ１０のパッド部１７及びリード５１に接触させる例を示した。しかしながら、樹脂シート３９に、バンプ７２に対応する予め貫通孔を形成しておき、該貫通孔内にバンプ７２を挿入することで、センサチップ１０のパッド部１７及びリード５１に接触させるようにしても良い。この場合、電気的な接続状態をより確実に確保することができる。この場合も、バンプ７２による接続部位は、軟化した樹脂シート３９によって封止される。
【００９５】
なお、バンプ接続される熱式フローセンサ１の形態は上記例に限定されるものではない。例えば、センサチップ１０のパッド部１７上にバンプを形成しても良い。図１８に示す例では、アイランド５０の一面上に３枚の樹脂シート３８，３９，４０が積層され、加熱工程で一括硬化されて樹脂部３０が形成されている。図１７に示した例と異なる点は、アイランド５０には回路チップ７０が固定されており、バンプ７２を有するセンサチップ１０が２層目の樹脂シート３９上に配置されている点である。具体的には、アイランド５０の一面に回路チップ７０が接着固定され、該回路チップ７０を取り囲むように、アイランド５０に樹脂シート３８が配置されている。樹脂シート３８上には、２層目に樹脂シート３９が積層配置されている。樹脂シート３９は、回路チップ７０の回路形成面全体を覆うとともに、３層目の樹脂シート４０で構成される整流部３１，３２及び連結部３３を支持すべき部位に配置されている。この樹脂シート３９上には、センサチップ１０と３層目の樹脂シート４０が並んで配置されている。センサチップ１０には表面１０ａ側に形成されたセンシング部と接続された貫通電極４３が形成されており、センサチップ１０の裏面１０ｂ側にパッド部１７（図示略）が構成されている。そして、該パッド部１７上に形成されたバンプ７２（スタッドバンプ）が、樹脂シート３９を貫通し、回路チップ７０のパッド部と電気的且つ機械的に接続されている。また、センサチップ１０の裏面１０ｂにおけるパッド部形成領域が、樹脂シート３９によって封止されている。３層目の樹脂シート４０は、センサチップ１０の側面と所定の隙間３５を有しつつ樹脂シート３９積層されており、この樹脂シート４０によって整流部３１，３２及び連結部３３が構成されている。なお、このような熱式フローセンサ１は、上記したバンプ接続と同様の製造方法にて形成することができる。図１８は、変形例を示す断面図であり、図１７に対応している。
【００９６】
また、第２実施形態に示した製造方法と組み合わせることで、アイランド５０（支持部）によって支持されない整流部３１，３２を備え、バンプ接続された熱式フローセンサ１とすることもできる。
【００９７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図１９〜２２に基づいて説明する。図１９は、第４実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す上面視平面図である。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。図２１は、図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図である。図２２は、図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【００９８】
第４実施形態に係る熱式フローセンサ及びその製造方法は、上記各実施形態に示した熱式フローセンサ及びその製造方法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。
【００９９】
上記各実施形態では、整流部３１，３２と封止部３４が、ともに未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化せしめて同一タイミングで一体的に形成される例を示した。これに対し、本実施形態では、図１９〜２２に示すように、整流部３１，３２が未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化せしめて形成され、封止部３４が液状の絶縁材料を固化して形成されている。すなわち、第１実施形態で示した樹脂部３０のうち、整流部構成部位３６ａのみが樹脂シートを用いて形成され、封止部構成部位３６ｂが液状の絶縁材料を用いて形成されている。そして、ダム部４４をさらに備え、このダム部４４が、未硬化樹脂からなる樹脂シートを加熱硬化せしめて、上記整流部３１，３２同一タイミングで一体的に形成されている点を第１の主たる特徴とする。また、整流部３１，３２の形成（加熱工程）と、封止部３４の形成（封止部形成工程）とを同一の工程にて実施する点を第２の主たる特徴とする。それ以外の構成は、第１実施形態に示した熱式フローセンサ１（図１〜５参照）とほぼ同じである。
【０１００】
図１９〜２２に示す例では、封止部３４が、トランスファーモールド法、すなわち、液状の絶縁材料としての溶融樹脂を、金型のキャビティに注入し、冷却固化することで形成されている。
【０１０１】
ダム部４４は、封止部３４と接触され、整流部３１，３２とセンサチップ１０の隙間３５のうち、封止部３４側の端部から一部領域のみを閉塞し、封止部３４の形成時において、液状の絶縁材料を堰き止めて隙間３５への流入を抑制するものである。本実施形態では、１枚の樹脂シートを用いて、ダム部４４が、整流部３１，３２（及び連結部３３）とともに形成されている。また、ダム部４４は、封止部３４に接しつつ、センサチップ１０の表面１０ａ上におけるセンシング部形成領域とパッド部形成領域の間を、流れ方向に沿って上流側から下流側に跨いでいる。また、図１９及び図２２に示すように、隙間３５のうち、封止部３４側の端部から一部領域のみが、ダム部４４によって完全に閉塞されている。そして、ダム部４４は、流れ方向における両端が、それぞれ整流部３１，３２における封止部側の端部と連結されている。
【０１０２】
このような熱式フローセンサ１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２３は、樹脂シートをリードフレーム上へ配置するシート配置工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＸＸＩＩＩＣ−ＸＸＩＩＩＣ線に沿う断面図である。図２４は、加熱工程兼封止部形成工程を説明するための、金型のキャビティに溶融樹脂を注入した状態を示す断面図である。
【０１０３】
リードフレーム５３にセンサチップ１０や回路チップ７０を接着固定し、ワイヤ７１にて電気的に接続するまでは、第１実施形態に示した製造方法と同じである。次に、図２３（ａ）〜（ｃ）に示すように、リードフレーム５３のアイランド５０上に、整流部３１，３２、連結部３３、及びダム部４４を構成するための樹脂シート４５を配置する。
【０１０４】
本実施形態では、樹脂シート４５が、整流部３１，３２及び連結部３３を構成する平面略コの字状の整流部構成部位４５ａと、センサチップ１０の表面１０ａ上におけるパッド部形成領域に隣接しつつ、センシング部形成領域とパッド部形成領域の間を流れ方向に沿って上流側から下流側に跨いて、該コの字状の整流部構成部位４５ａの両端を連結するダム部構成部位４５ｂを有している。このような樹脂シート４５は、平面略矩形状のシートに、センサチップ１０におけるセンシング部を含む露出部位や硬化状態での隙間３５を確保すべく、平面略矩形状の空隙部４６を形成することで得ることができる。
【０１０５】
そして、空隙部４６を有する樹脂シート４５を、空隙部４６内にセンサチップ１０の露出部位が配置され、ダム部構成部位４５ｂが、パッド部形成領域に隣接しつつセンサチップ１０の表面１０ａを跨ぎ、整流部構成部位４５ａが、ダム部構成部位４５ｂとの連結部位を除いて、センサチップ１０の側面に接触しないように、アイランド５０及びセンサチップ１０の表面１０ａに仮固定（貼着）する。上記したように、樹脂シート４５はフレキシブルであるので、整流部構成部位４５ａのほぼ全体をアイランド５０に接触させることができる。一方、ダム部構成部位４５ｂは、センサチップ１０の表面１０ａ上に配置される部位が、整流部構成部位４５ａと厚さ方向における位置が異なる。したがって、図２３（ｃ）に示すように、ダム部構成部位４５ｂのうち、センサチップ１０の表面１０ａ上に配置される部位と整流部構成部位４５ａとを繋ぐ部位の少なくとも一部が、アイランド５０の一面に対して浮いた状態となり、アイランド５０との間に隙間４７が構成される。この隙間４７は空隙部４６と連なっている。
【０１０６】
次に、図２４に示すように、センサチップ１０などが搭載され、樹脂シート４５が配置されたリードフレーム５３（アイランド５０）を、トランスファーモールド装置の金型９２，９３に配置し、型締めした状態で、溶融樹脂４８をキャビティ９４内に射出する。そして、冷却固化を経ることで封止部３４を形成する。本実施形態では、このモールド成形時の熱を利用して、樹脂シート４５を硬化させ、整流部３１，３２、連結部３３、及びダム部４４を形成する。すなわち、加熱工程と封止部形成工程を１つの工程として実施する。
【０１０７】
具体的には、溶融樹脂４８がキャビティ９４に注入されるまでの、予熱された金型９２,９３からの熱を利用する。なお、樹脂シート４５の軟化は、型締め前でも型締め後でも良い。しかしながら、硬化は、型締め前ではなく、型締め状態（金型９２に接した状態）で起こるようにする。すなわち、型締め時において、ダム部４４（ダム部構成部位４５ｂ）が軟化状態にあることで、金型９２とセンサチップ１０の表面１０ａとの隙間や、金型９２とアイランド５０との隙間などを閉塞することができる。
【０１０８】
例えば、型締め前であれば、下型９３に配置された状態で、金属製のリードフレーム５３（アイランド５０）に接する金型９３から熱が伝達されて、樹脂シート４５を軟化させることができる。また、型締め状態であれば、上記熱とともに、樹脂シート４５の少なくとも一部やリードフレーム５３に接する金型９２からの熱によっても、樹脂シート４５が軟化されることとなる。そして、型締め状態で、溶湯樹脂４８の注入までに、樹脂シート４５を硬化させて、整流部３１，３２、連結部３３、及びダム部４４を形成することができる。
【０１０９】
具体的には、第１実施形態などで示したように、樹脂シート４５は加熱の初期段階で軟化する。この軟化により、整流部構成部位４５ａは、その全体がアイランド５０に完全に密着する。また、ダム部構成部位４５ｂのうち、センサチップ１０の表面１０ａ上の部位も、その全体が軟化によって表面１０ａに密着する。これにより、センサチップ１０の表面１０ａに凹凸があっても、凹部が埋められて略平坦な状態となる。一方、ダム部構成部位４５ｂのうち、センサチップ１０の表面１０ａ上の部位と整流部構成部位４５ａとを連結する部位は、軟化するとともに、自重によってアイランド５０側に近づき、上記した隙間４７を閉塞する。また、溶融樹脂４８を注入前の型締め時において、樹脂シート４５は軟化状態の期間を有するので、金型９２からの圧力を受けて金型９２にも密着する。
【０１１０】
そして、継続した加熱により樹脂シート４５が硬化され、硬化後にキャビティ９４内に溶融樹脂４８が注入される。このとき、ダム部４４はすでに形成されており、ダム部４４により、キャビティ９４側からセンサチップ１０の表面１０ａにおけるセンシング部形成領域側への溶融樹脂４８の流入が抑制される。また、ダム部４４により、隙間３５における封止部３４側の端部から一部領域が完全に閉塞されており、キャビティ９４側から隙間３５を通じてセンシング部側への溶融樹脂４８の流入も抑制される。
【０１１１】
以上のようにして封止部３４が形成される。そして、リードフレーム５３の不要部分を除去することで、上記した熱式フローセンサ１を得ることができる。なお、必要に応じて、金型における樹脂シート４５との接触面には、離型フィルムなどの離型部材を予め配置しておくと良い。
【０１１２】
このように本実施形態においても、上記各実施形態同様、未硬化樹脂からなる樹脂シート４５を用いる。したがって、特に隙間３５を確保する別部材を用いなくともセンサチップ１０との間に隙間３５を有し、且つ、整流機能を発揮するための面一部位を有する整流部３１，３２を形成することができる。
【０１１３】
また、樹脂シート４５は、加熱工程の初期段階で軟化することで隙間３５の一部領域を完全に閉塞するとともに、大きく流動せずに硬化して閉塞部位に留まる。したがって、樹脂シート４５によりダム部４４を形成することができる。すなわち、樹脂シート４５を用いて整流部３１，３２（及び連結部３３）とダム部４４を、同一のタイミングで一体的に形成することができる。したがって、液状の絶縁材料（溶融樹脂４８）を固化させて封止部３４を形成する構成、すなわちダム部４４を要する構成でありながら、製造工程を簡素化することができる。
【０１１４】
特に本実施形態では、トランスファーモールド時の熱を利用して樹脂シート４５を硬化させることで、整流部３１，３２及びダム部４４を形成する。すなわち、加熱工程と封止部形成工程とを同一のタイミングで実施する。したがって、製造工程をより簡素化することができる。
【０１１５】
また、樹脂シート４５の特性を活かして、ダム部４４は隙間３５のうちの一部領域のみを閉塞するだけである。したがって、上記した各実施形態に示す構成よりはセンサ特性の変動を抑制する効果が若干劣るものの、ダム部４４を有する構成において、センサチップ１０と整流部３１，３２との隙間３５を確保して、センサ特性の変動を抑制することができる。
【０１１６】
さらには、本実施形態では、未硬化樹脂からなる樹脂シートではなく、溶融樹脂４８を固化して封止部３４を形成する。したがって、封止部３４を形成する際に、センサチップ１０と、回路チップ７０やリード５１とを電気的に接続するワイヤ７１などの接続部材（特にワイヤ７１）にかかる応力を低減することもできる。
【０１１７】
なお、本実施形態では、加熱工程と封止部形成工程を、一工程として実施する例を示した。しかしながら、先に加熱工程を実施し、その後封止部形成工程を実施しても良い。
【０１１８】
また、本実施形態では、上記隙間４７が、軟化状態における自重によって閉塞される例を示した。しかしながら、型締め時に、金型９２によって樹脂シート４５を押すことで、隙間４７を閉塞するようにしても良い。例えば図２５（ａ），（ｂ）に示す例では、ダム部構成部位４５ｂに対応して金型９２にテーパ面９２ａを設けている。このテーパ面９２ａは、型締め状態で、流れ方向におけるアイランド５０の端部に接するようになっている。したがって、図２５（ｂ）に示すように、型締め状態では、樹脂シート４５における整流部構成部位４５ａのうちのダム部構成部位４５ｂに連結する端部が、テーパ面９２ａによって加圧され、これにより軟化した樹脂がセンサチップ１０側に流動されて隙間４７が閉塞される。図２５は、加熱工程兼封止部形成工程の変形例を示す断面図であり、（ａ）は型締め前、（ｂ）は型締め後を示している。
【０１１９】
また、金型９２に限らず、金型９２に設けた可動ピンによって加圧することもできる。さらには、金型９２，９３や可動ピンなどにより、軟化状態の樹脂シート４５を整形することもできる。例えば型締めにより、図８に示したようなテーパ部位３１ａ，３１ｂを形成することもできる。
【０１２０】
また、本実施形態では、ダム部４４として、センサチップ１０の表面１０ａを跨いで配置される例を示した。しかしながら、図２６に示すように、センサチップ１０の表面１０ａには配置されず、隙間３５における封止部３４側の端部から一部領域が完全に閉塞するように配置されたダム部４４を採用することもできる。この場合、熱を受けた樹脂シート４５のダム部構成部位４５ｂは、軟化してセンサチップ１０の側面及びアイランド５０、ひいては金型９２に密着する。したがって、溶融樹脂４８の隙間３５への流入を抑制することができる。
【０１２１】
また、本実施形態では、封止部３４を形成する液状の絶縁材料として溶融樹脂４８の例を示した。すなわち、トランスファーモールド法により封止部３４を形成する例を示した。しかしながら、ポッティング法により封止部３４を形成する場合にも、適用することができる。ただし、ポッティングによって封止部３４を形成する場合、硬化やゲル化などの固化処理を行う前の状態で、液状の絶縁材料が隙間３５（に相当する部分）に流れ込む恐れがある。したがって、液状の絶縁材料を配置する前に加熱工程を実施し、その後封止部形成工程を実施すると良い。これにより、絶縁材料が隙間３５に流入するのを抑制することができる。また、流入した絶縁材料が隙間３５内をセンシング部側に流動して、流体の流れなどに影響を及ぼすのを抑制することもできる。
【０１２２】
また、本実施形態では、ワイヤ７１による電気的な接続の例を示したが、バンプ接続にも適用することができる。また、樹脂シートの枚数や配置は、上記例に限定されるものではない。
【０１２３】
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。
【０１２４】
本実施形態では、センサチップ１０の構成として、半導体基板１１の裏面側からのエッチングにより、低熱伝導領域としての空隙領域１３が形成された所謂裏面加工型の例を示した。しかしながら、半導体基板１１の表面側からのエッチングにより、低熱伝導領域としての空隙領域１３が形成された所謂表面加工型を採用することもできる。また、低熱伝導領域は、空隙領域１３に限定されるものではなく、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。
【０１２５】
本実施形態では、熱式フローセンサ１として、回路チップ７０を含む例を示した。しかしながら、回路チップ７０を含まない構成としても良い。また。リード５１の代わりに、配線基板を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【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上面視平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】流量検出チップの概略構成を示す平面図である。
【図５】図４の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示す工程別断面図のうち、リードフレームへのセンサチップの固定工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う断面図である。
【図７】熱式フローセンサの製造方法を示す工程別断面図のうち、樹脂シートをリードフレーム上へ配置するシート配置工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う断面図である。
【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】変形例を示す断面図である。
【図１１】変形例を示す断面図である。
【図１２】変形例を示す断面図である。
【図１３】変形例を示す断面図である。
【図１４】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断面図である。
【図１５】図１４に示す熱式フローセンサの製造方法を説明するための図のうち、加熱工程を示す断面図である。
【図１６】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上面視平面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】変形例を示す断面図である。
【図１９】第４実施形態に係る熱式フローセンサの概略構成を示す上面視平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図である。
【図２２】図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図２３】樹脂シートをリードフレーム上へ配置するシート配置工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＸＸＩＣ−ＸＸＩＣ線に沿う断面図である。
【図２４】加熱工程兼封止部形成工程を説明するための、金型のキャビティに溶融樹脂を注入した状態を示す断面図である。
【図２５】加熱工程兼封止部形成工程の変形例を示す断面図であり、（ａ）は型締め前、（ｂ）は型締め後を示している。
【図２６】変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１・・・熱式フローセンサ
１０・・・センサチップ
３０・・・樹脂部
３１，３２・・・整流部
３４・・・封止部
３５・・・隙間
３６，３８〜４０，・・・樹脂シート
５０・・・アイランド（支持部）
５１・・・リード
５３・・・リードフレーム
７０・・・回路チップ
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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