(57)【要約】【課題】センサ装置におけるチップパッケージとハウジングとの樹脂成形収縮による負荷を低減でき、樹脂の密着性を高め気密性を確保できる技術を提供する。【解決手段】本流量センサモジュール１００Ａは、検出部を含む第１チップ１１と、制御回路部４を含む第２チップ１２とが搭載され、第１樹脂により封止及び成形されたチップパッケージ１０と、その周囲を覆って一部に接する、第２樹脂により成形されたハウジングとを有する。チップパッケージ１０は、第２チップ１２が配置される側の平面において、第２チップ１２が配置される第１領域とハウジングの一部である分断壁２１が配置される第２領域とが重なる第３領域（Ｒ５）に、厚肉部１３を設ける。これにより、樹脂による第２チップ１２への負荷が低減され、樹脂の密着性を高めて気密性が確保される。【選択図】図３
2014170858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面に、検出部を含む第１半導体チップと、制御回路部を含む第２半導体チップとが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第１樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、
前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第２樹脂により成形されたハウジングと、を有し、
前記チップパッケージは、前記第２半導体チップが搭載される側に対応した第１の面において、前記制御回路部または第２半導体チップが配置される第１領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第２領域とが重なる第３領域に、厚肉部を有する、センサ装置。
【請求項２】
請求項１記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記第１領域の全体に設けられる、センサ装置。
【請求項３】
請求項１記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記第２領域の全体に設けられる、センサ装置。
【請求項４】
基板面に、検出部及び制御回路部を含む半導体チップが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第１樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、
前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第２樹脂により成形されたハウジングと、を有し、
前記チップパッケージは、前記半導体チップが搭載される側に対応した第１の面において、前記制御回路部が配置される第１領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第２領域とが重なる第３領域に、厚肉部を有する、センサ装置。
【請求項５】
請求項４記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記第１領域の全体に設けられる、センサ装置。
【請求項６】
請求項４記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記第２領域の全体に設けられる、センサ装置。
【請求項７】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第２樹脂に接する面において１つ以上の凹部または凸部を有する、センサ装置。
【請求項８】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において第１の厚肉部として設けられ、前記第１の面に対する裏面側である第２の面において第２の厚肉部として設けられる、センサ装置。
【請求項９】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの前記第１の面に設けられた厚肉部は、底面の幅が上面の幅よりも大きく、底面の面積が上面の面積よりも大きく、かつ底面の幅が厚さよりも大きい、センサ装置。
【請求項１０】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記ハウジングは、前記チップパッケージの一部に接して前記第２領域に配置される分断壁を有し、
前記分断壁の一部は、前記第１の面において、前記第３領域の厚肉部に接する薄肉部を有する、センサ装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のセンサ装置において、
前記ハウジングは、前記分断壁により、前記検出部が露出する第１の空間と、前記制御回路部または第２半導体チップに接続される導線が露出する密閉された第２の空間とを形成する、センサ装置。
【請求項１２】
請求項１０記載のセンサ装置において、
前記分断壁は、前記第１の面において、前記第３領域の厚肉部の全体を覆って配置される、センサ装置。
【請求項１３】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記第１領域及び第２領域を含む全体に設けられる、センサ装置。
【請求項１４】
請求項４記載のセンサ装置において、
前記チップパッケージは、前記制御回路部を複数有し、
前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記制御回路部の各々が配置される領域ごとに設けられる、センサ装置。
【請求項１５】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記第１樹脂は、熱硬化性樹脂を含んで構成され、
前記第２樹脂は、熱可塑性樹脂を含んで構成される、センサ装置。
【請求項１６】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記第１樹脂及び第２樹脂は、熱可塑性樹脂を含んで構成される、センサ装置。
【請求項１７】
請求項１または４に記載のセンサ装置において、
前記検出部は、流量検出部である、センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量センサモジュールなどのセンサ装置の技術に関する。また、センサ装置のチップパッケージ及びハウジングなどの成形の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば現在、自動車などの内燃機関には、電子制御燃料噴射装置が設けられている。この装置は、内燃機関に流入する気体と燃料の量を適切に調整することにより、内燃機関を効率よく稼動させる役割を有する。このため、電子制御燃料噴射装置においては、内燃機関に流入する気体を正確に把握する必要がある。このことから、電子制御燃料噴射装置には、気体の流量を測定する流量センサ（エアフローセンサなどともいう）が設けられている。
【０００３】
流量センサモジュールなどのセンサ装置において、基板上に流量検出部や制御回路部などを含む半導体チップを搭載し第１樹脂で封止・成形して成る構造のチップパッケージがある。またそのチップパッケージとその周囲を覆うようにハウジングないし筐体を第２樹脂で成形して成る構造のセンサモジュールがある。また特に、第１樹脂と第２樹脂とを一体化成形する技術などがある。
【０００４】
従来例の流量センサモジュールの製造においては、基板に流量検出部を含む第１の半導体チップや制御回路部を含む第２の半導体チップを搭載したチップパッケージと、樹脂製のハウジングとを個別に作製し、接着剤を用いてハウジングにチップパッケージを取り付ける方法及び構造が多く用いられている。
【０００５】
上記に関する先行技術例として、特開２００８−１１１８５９号公報（特許文献１）がある。
【０００６】
特許文献１（「半導体圧力センサ装置」）では、「半導体圧力センサ部を収容したセンサモジュールを外装ケース内に一体モールドした構造の半導体圧力センサ装置において、気密不良やリード腐食の問題を防止して、封止性能の信頼性を向上せしめた半導体圧力センサ装置を提供する」等の記載がある。また「半導体圧力センサ装置は、……第一の樹脂でインサートモールドされたセンサモジュールと、上記センサモジュールを第二の樹脂で更にインサートモールドしてコネクタ部を形成した外装ケースとから構成され」等の記載がある。即ち、特許文献１では、センサ部を露出させるように第１樹脂で成形するセンサモジュールと、第２樹脂で成形する筐体との２段階の樹脂成形による一体化された構造について記載されている。また特に第１樹脂は熱硬化性樹脂、第２樹脂は熱可塑性樹脂で成形すること等が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１１８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の従来例の流量センサモジュールでは、接着剤を用いてハウジングにチップパッケージを固定する場合、金型などで固定されてはいないため、樹脂などによる接着剤の収縮によって、チップパッケージの位置が規定位置からずれてしまう問題がある。また上記固定の際、ハウジングとチップパッケージとの間に、接着剤が滴下されることによって形成されるため、寸法精度が悪く、接着剤の形成位置が規定位置からずれてしまう問題がある。更に、接着剤の使用箇所が多いと、乾燥ないし固着に時間を多く要するだけでなく、接着剤自体の材料費も高くなる。市場では流量センサモジュールの性能向上と共に低コスト化なども求められており、従来の性能を維持または向上しつつ、更なるコスト低減を図ることが必要不可欠である。この情勢の中で、接着剤の利用は、性能向上及びコスト低減においては大きな弊害となる。
【０００９】
そこで、特許文献１に記載のように、第１及び第２樹脂による２段階の樹脂成形ないし一体化成形方法によるセンサ装置の構造がある。即ち、検出部を含む半導体チップや制御回路部を含む半導体チップを基板に搭載して成るチップパッケージを予め第１樹脂で封止・成形し、その後に当該チップパッケージの周囲を第２樹脂で一体化成形してハウジングを形成する。
【００１０】
上記一体化成形方法及びその装置では、これまでチップパッケージとハウジングとを接合していた接着剤を使用する必要が無いため、材料費を大きく低減できる。また従来はチップパッケージとハウジングとを個別に作製していたが、上記一体化成形方法では、第２樹脂によるハウジングの成形時にその内側に第１樹脂によるチップパッケージを含んだ状態で成形することができるため、工数低減、即ち製造効率化が実現できる。更には、チップパッケージの周囲を第２樹脂の成形用の金型で固定した状態で成形するため、接着剤による製法よりも、ハウジングに対するチップパッケージの搭載のバラツキを抑制することもできる。
【００１１】
上記理由により、第１樹脂のチップパッケージと第２樹脂のハウジングとの２段階の樹脂成形を用いた一体化成形方法及びそのセンサ装置を確立することは、性能向上及びコスト低減などの両立を可能にする。しかしながら、上記のようなセンサ装置及び一体化成形方法では、以下のような課題がある。
【００１２】
まず、樹脂成形の収縮力の影響による、制御回路部やそれを含む半導体チップなどに対する負荷ないし応力の課題がある。即ち、第１樹脂によるチップパッケージの周囲を覆う第２樹脂によるハウジングの成形収縮により、第２樹脂の熱収縮力が第１樹脂のチップパッケージ内の特に制御回路部などに伝達されて負荷ないし応力がかかる。よって、この負荷の大きさによって、成形前後で、制御回路部ないしセンサとしての特性が変動しやすいといった影響を受ける。
【００１３】
また、上記樹脂成形の構造に関連して、気密性の確保の課題がある。即ち、センサ装置としての特性を安定化するために、ハウジング及びチップパッケージの構造により、所定の検出部側とその制御回路部側とで空間的に分断して、ハウジング内に回路室などを形成し、気密性などを確保する構造が必要である。特に回路室でチップパッケージのリードフレーム等を保護するために気密性を確保する必要がある。上記一体化成形の場合、第１樹脂によるチップパッケージの部位と第２樹脂によるハウジングの部位との間に隙間ができるなど、密着性が悪い場合、ハウジング内部の回路室などの空間における気密性が低下する。
【００１４】
例えば、チップパッケージに対してハウジングの一部としての分断壁を設け、検出部側の空間と、制御回路部側の空間とを分断する構造がある。ハウジング内部の制御回路部側に回路室を設けてリードフレームなどを保護する。特に流量センサモジュールの場合、流量検出部側の流路からの気体や汚染物質が制御回路部側の回路室へ流入することを分断壁により防止する必要がある。
【００１５】
しかしながら一体化成形での第１樹脂と第２樹脂との密着性が低い場合、上記気体や汚染物質が回路室へ流入する可能性がある。これによりリードフレームなどの保護性が低下する。
【００１６】
なお前記特許文献１では、上記樹脂成形時の負荷の課題や、気密性確保の課題、及び当該負荷の低減や気密性の向上を図るための構造などについては記載されていない。
【００１７】
本発明の目的は、センサ装置におけるチップパッケージとハウジングとの一体化成形ないし２段階の樹脂成形の構造に関して、樹脂成形収縮によるチップパッケージ内の制御回路部などに対する負荷を低減できる技術を提供することである。また本発明の他の目的は、樹脂の密着性を高め気密性を確保または向上できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のうち代表的な形態は、センサ装置などであって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
【００１９】
（１）本形態のセンサ装置は、基板面に、検出部を含む第１半導体チップと、制御回路部を含む第２半導体チップとが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第１樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第２樹脂により成形されたハウジングと、を有し、前記チップパッケージは、前記第２半導体チップが搭載される側に対応した第１の面において、前記制御回路部または第２半導体チップが配置される第１領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第２領域とが重なる第３領域に、厚肉部を有する。
【００２０】
（２）本形態のセンサ装置は、基板面に、検出部及び制御回路部を含む半導体チップが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第１樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第２樹脂により成形されたハウジングと、を有し、前記チップパッケージは、前記半導体チップが搭載される側に対応した第１の面において、前記制御回路部が配置される第１領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第２領域とが重なる第３領域に、厚肉部を有する。
【００２１】
（３）例えば前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記第１領域の全体に設けられる。
【００２２】
（４）例えば前記チップパッケージの厚肉部は、前記第１の面において、前記第２領域の全体に設けられる。
【００２３】
（５）更に前記チップパッケージの厚肉部は、前記第２樹脂に接する面において１つ以上の凹部または凸部を有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のうち代表的な形態によれば、センサ装置におけるチップパッケージとハウジングとの一体化成形ないし２段階の樹脂封止・成形の構造に関して、樹脂成形収縮によるチップパッケージ内の制御回路部などに対する負荷を低減できる。また、本発明のうち代表的な形態によれば、樹脂の密着性を高め気密性を確保または向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１のセンサ装置である流量センサモジュールのＸＹ平面構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＹ平面構成を示す図である。
【図３】実施の形態１の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【図４】実施の形態１の流量センサモジュールのハウジングの形状一例を含むＸＺ断面構成例を示す図である。
【図５】実施の形態１のチップパッケージの厚肉部のモデルのＸＺ断面構成を示す図である。
【図６】実施の形態１のチップパッケージの厚肉部を含む各部の重なりのＸＺ断面を拡大して示す図である。
【図７】実施の形態１の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２のセンサ装置である流量センサモジュールのＸＹ平面構成を示す図である。
【図９】実施の形態２のチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３のセンサ装置である流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＹ平面構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３のチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４のセンサ装置である流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【図１３】実施の形態４の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、従来例の流量センサモジュールに対応した解析モデルの構成を示す図である。
【図１５】実施の形態１の流量センサモジュールに対応した解析モデルの断面構成を示す図である。
【図１６】実施の形態２の流量センサモジュールに対応した解析モデルの断面構成を示す図である。
【図１７】実施の形態３の流量センサモジュールに対応した解析モデルの断面構成を示す図である。
【図１８】従来例と比較して実施の形態１〜３の解析モデルによる第２チップに対する負荷による相当ひずみの結果を示す図である。
【図１９】従来例のセンサ装置である流量センサモジュールのＸＹ平面構成を示す図である。
【図２０】従来例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【図２１】実施の形態２の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のＸＺ断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお説明上、流量センサモジュールにおける基板平面などを構成する方向をＸ，Ｙ方向とし、基板平面の垂直方向をＺ方向とする。
【００２７】
＜概要等＞
本実施の形態では、センサ装置として、流量センサモジュールに適用した場合を説明する。本流量センサモジュール（例えば図３）は、第１樹脂によるチップパッケージ１０と、その外側に一体化成形される、第２樹脂によるハウジング２０とを有する、２段階の樹脂成形による構造である。チップパッケージ１０は、基板に、流量検出部やその制御回路部を含む半導体チップが搭載され、第１樹脂で封止・成形される構造である。例えば流量検出部を含む第１チップ１１側には開口部を持つ形で、第１樹脂により封止・成形される。そして、チップパッケージ１０の周囲を覆って、分断壁２１を含むハウジング２０を形成するように、第２樹脂により一体化成形されることにより、流量センサモジュールが構成される。
【００２８】
本流量センサモジュールは、上記第１及び第２樹脂の成形による制御回路部などへの負荷を低減でき、かつ、第１及び第２樹脂の密着性を高めて回路室の気密性を確保できる構造を有する。本流量センサモジュールは、上記構造として、第１樹脂によるチップパッケージ１０における半導体チップが搭載される側に対応する主面（図３のｆ１）における、制御回路部４またはそれを含む第２チップ１２が配置される第１領域（図６のＲ２）と、第２樹脂によるハウジング２０の一部である分断壁２１がチップパッケージ１０の一部に接して配置される第２領域（Ｒ４）とが、Ｚ方向からの平面視で重なる第３領域（Ｒ５）に対応させて、厚肉部１３を設ける。言い換えると、当該領域（Ｒ５）での第１樹脂の厚さ又は体積を他の領域例えば第２チップ１２が配置されていない領域よりも大きくし、その分、それに接するハウジング２０の分断壁２１の厚さ又は体積を小さくする。
【００２９】
上記チップパッケージ１０に厚肉部１３を設けることで、チップパッケージ１０内の制御回路部４または第２チップ１２の近傍における剛性を高める。これにより、チップパッケージ１０とハウジング２０との一体化成形における、特に第２樹脂の成形収縮による第１樹脂を介した制御回路部４などへの負荷ないし応力が低減される。また上記チップパッケージ１０に厚肉部１３を設けることで、チップパッケージ１０の表面とハウジング２０の一部である分断壁２１の表面との接触面積を大きくして密着性を高める。これにより、上記負荷低減と共に、ハウジング２０内部の回路室６（図１）などの気密性を維持または向上できる。
【００３０】
＜比較例＞
図１９，図２０を用いて、本実施の形態に対する比較例となる従来例の流量センサモジュールの構造を説明する。図１９は、従来例の流量センサモジュールの全体のＸＹ平面構成を示す。図２０は、従来例の流量センサモジュールのチップパッケージ近傍のＸＺ断面構成を示す。
【００３１】
図１９で、従来例の流量センサモジュールは、チップパッケージ１０とその周囲を覆うハウジング２０とを有する。ａ１は、第１チップ１１が配置されダイヤフラム３が露出し流路５が形成される領域である。ａ２は、第２チップ１２が配置されリードフレーム７が露出し回路室６となる領域である。ａ３は、ハウジング２０の一部である分断壁２１が配置される領域を示す。
【００３２】
図２０で、チップパッケージ１０における表面（ｆ１）及び裏面（ｆ２）はフラットな面であり、その一部の領域に、Ｚ方向の上下に、第２樹脂によるハウジング２０の一部である分断壁２１が接する状態で成形される。なお分断壁２１の更に外側に設けられるハウジング２０の一部であるカバーなどについては図示省略している。
【００３３】
上記のように、従来例の流量センサモジュールの構造では、Ｘ方向において、第２チップ１２の領域と分断壁２１の領域とがＺ方向の平面視で重なる領域Ｒ０を有する。特に、モジュールを小型化したい場合、チップパッケージ１０のＸ方向が短くなるので、第２チップ１２の領域と分断壁２１の領域とが重なる度合いが大きくなる。この場合、第１樹脂のチップパッケージ１０に対する第２樹脂のハウジング２０の一体化成形時に、分断壁２１を含む第２樹脂による成形収縮力が、図２０中の矢印Ｆのように、チップパッケージ１０内の第２チップ１２の制御回路部４に対して負荷ないし応力として働く。これにより第２チップ１２の制御回路部４に対して、当該負荷の大きさに応じた歪みが生じ得る。そのため、ハウジング２０の成形前後で、流量センサとしての検出流量データ信号などの特性が変動してしまう場合がある。よって、前述のように、制御回路部４ないし第２チップ１２への負荷の低減が第１の課題である。また領域Ｒ０に限らず、主にハウジング２０とチップパッケージ１０とが接する領域の近傍において上記負荷がかかり、第２チップ１２などへ影響を与える。特に、内側にある第１樹脂よりも外側にある第２樹脂の方が体積や厚さが大きい場合、第２樹脂の成形収縮力による負荷が大きい。
【００３４】
また第１の課題と共に、前述のように、チップパッケージ１０と分断壁２１との樹脂の密着性により回路室６の気密性を確保することが第２の課題である。回路室６は、流路５側とは隔絶されて高い気密性を保持することが望ましい。そのため、ハウジング２０は、流路５側と回路室６側とを遮蔽する分断壁２１を設けること及びその分断の性能のために樹脂同士の密着性が高いことが望ましい。特に、第１樹脂と第２樹脂との一体化成形の形状及び条件によっては、当該樹脂の密着性が低くなる場合がある。
【００３５】
＜実施の形態１＞
図１〜図６等を用いて、本発明の実施の形態１のセンサ装置である流量センサモジュールの構造などについて説明する。実施の形態１では、前述の第１の課題及び第２の課題に対する工夫として、流量センサモジュール１００Ａのチップパッケージ１０及びハウジング２０の構造として、チップパッケージ１０に厚肉部１３を設けた構成である。
【００３６】
［（１）流量センサモジュール］
図１に、実施の形態１の流量センサモジュール１００ＡのＸＹ平面構成を示す。なお図１の平面は、流量センサモジュール１００Ａのハウジング２０の内部に収容されているチップパッケージ１０や回路室６等が見えるように、ハウジング２０のＺ方向所定位置での断面の状態を模式的に示す。特に、ハウジング２０の一部であるカバー２２（後述図４）を外した状態に対応する。チップパッケージ１０における２つの半導体チップ（１１，１２）が配置される横長の方向をＸ方向とする。
【００３７】
チップパッケージ１０は、表面に第１樹脂による厚肉部１３を有する。第２樹脂によるハウジング２０は、チップパッケージ１０の一部の表面に接して形成される分断壁２１と、分断壁２１に対して接続または連続的に形成される後述図４のカバー２２等の部分とを含む。
【００３８】
第１樹脂及び第２樹脂による一体化成形により、第１樹脂による１つのチップパッケージ１０と、その周囲の少なくとも一部を覆う第２樹脂によるハウジング２０とが構成される。第１樹脂による１つのチップパッケージ１０において２つの半導体チップ（１１，１２）が搭載される場合を示す。第１チップ１１は、ダイヤフラム３による流量検出部を実装した半導体チップである。第２チップ１２は、流量検出部を制御する制御回路部４を実装した半導体チップである。
【００３９】
第１樹脂の封止・成形の工程によりチップパッケージ１０が作製される。チップパッケージ１０の構成として、金属のリードフレーム７上に例えばガラス製の基板であるプレート２が載せられる。プレート２上に、接着剤８によって、第１チップ１１及び第２チップ１２が搭載される。第１チップ１１と第２チップとがワイヤ９で接続され、第２チップ１２とリードフレーム７とがワイヤ９で接続される。それら構造物（２，７，８，９，１１，１２）を覆うように、第１樹脂で封止・成形されることで、チップパッケージ１０が構成される。第１樹脂によるチップパッケージ１０の外形は概略平板状であり、端部からリードフレーム７が延在する。またチップパッケージ１０は、第１チップ１１のダイヤフラム３が露出するように開口部Ｂ１が形成される。なおチップパッケージ１０とは、内部の構造物を含めた全体を指す場合と、第１樹脂による封止体を指す場合との両方を含む。
【００４０】
第１樹脂に対する第２樹脂の一体化成形の工程により、チップパッケージ１０の周囲を覆うハウジング２０が作製される。第２樹脂によるハウジング２０の内部は、分断壁２１により、第１チップ１１側の領域ａ１と、第２チップ１２側の領域ａ２とで分断される。領域ａ１は、流量を検出するための流路５が形成される。領域ａ２は、リードフレーム７等を含む密閉された閉空間の回路室６として形成される。
【００４１】
分断壁２１は、領域ａ１の流路５からの気体や汚染物質などが領域ａ２の回路室６に流入することを遮断・防止する。回路室６は、その気密性により、リードフレーム７等を腐食から保護する。モジュールのＸ方向における分断壁２１の位置は、概略的には第１チップ１１と第２チップ１２との間であり、分断壁２１の配置領域は、一部が第２チップ１２の配置領域Ａ２とＺ方向の平面視で重なる。
【００４２】
領域ａ１で、ハウジング２０等の形状によって流路５が形成されている。流路５は、ダイヤフラム３による流量検出部で気体などの流量を検出するための流路である。流路５の形状は一例であるが、本例では矢印で示すように図示上側の開口から入って途中ダイヤフラム３を経由するように一回りして図示下側の開口から抜け出る。第１チップ１１は、ダイヤフラム３による流量検出部を実装した半導体チップであり、ＸＹ平面で矩形形状である。第１チップ１１は、ダイヤフラム３により、流路５から流入する気体の流量を電気信号として検出する。検出信号は、チップパッケージ１０内の配線を通じて、第２チップ１２の制御回路部４へ送られる。
【００４３】
領域ａ２で、ハウジング２０等の形状による回路室６が形成されている。Ａ２に配置されている第２チップ１２は、制御回路部４を実装した半導体チップであり、ＸＹ平面で矩形形状である。第２チップ１２は、制御回路部４により、第１チップ１１の流量検出部で検出した信号を処理し、またリードフレーム７等を通じて外部と信号を授受する。
【００４４】
［（２）チップパッケージ平面］
図２に、図１の領域ａに対応する、チップパッケージ１０の近傍のＸＹ平面構成を示す。チップパッケージ１０と分断壁２１の形状による流路５側の領域ａ１と回路室６側の領域ａ２との分断の構成などを示している。Ａ１は、第１チップ１１の配置領域を示す。第１チップ１１は、矩形形状における略中央または図示左側寄りの位置にダイヤフラム３を有する。チップパッケージ１０は、開口部（図３のＢ１）でダイヤフラム３及び第１チップ１１の一部が露出する状態となるように形成される。Ａ２は、第２チップ１２の配置領域である。チップパッケージ１０のうち、第２チップ１２の配置領域Ａ２のＺ方向上側にほぼ重なるように、チップパッケージ１０の厚肉部１３が例えば矩形形状で形成されている。第２チップ１２はチップパッケージ１０内に封止されているのでＺ方向からは見えない。チップパッケージ１０の第１チップ１１と第２チップ１２との間に、分断壁２１がＹ方向に横断するように配置されている。回路室６の領域ａ２において、チップパッケージ１０の右側の端部からは、第１チップ１１から接続されている複数のリードフレーム７がＸ方向に延在し、図示しないコネクタ部（後述図４の２３）に接続されている。
【００４５】
［（３）チップパッケージ断面］
図３に、チップパッケージ１０の近傍のＸＺ断面構成を示す。図３は、図１，図２のＡ−Ａ線で切断した断面を示している。なおハウジング２０としてはその一部である分断壁２１のみを示している。チップパッケージ１０は、厚肉部１３を除けば、従来例（図２０）の形状及び断面と同様である。
【００４６】
流量センサモジュール１００Ａは、主にチップパッケージ１０とその周囲を覆うハウジング２０との一体化成形により構成される、流量センサを含むモジュールである。チップパッケージ１０は、基板であるプレート２と、プレート２に接続されるリードフレーム７と、プレート２面上に接着剤８を介して搭載される第１チップ１１及び第２チップ１２と、第１チップ１１の右端と第２チップ１２の左端とを接続するワイヤ９、及び第２チップ１２の右端とリードフレーム７の端部とを接続するワイヤ９と、それらを封止し外形を構成する第１樹脂とを有する。チップパッケージ１０の第１チップ１１側の開口部Ｂ１では、ダイヤフラム３及び第１チップ１１の一部が流路５に露出する状態で形成されている。
【００４７】
第１樹脂の封止・成形によるチップパッケージ１０は、プレート２の面に対し、表面（ｆ１）側でチップ（１１，１２）等を覆って形成されると共に、裏面（ｆ２）側でもリードフレーム７等を覆って形成される。そして、チップパッケージ１０の表面（ｆ１）及び裏面（ｆ２）の両方に、第１樹脂によるＺ方向上下反転した形状での厚肉部１３がペアとして設けられている。本例では２つの厚肉部１３の幅や厚さなどは同じである。なお後述の変形例（図７）のように、チップパッケージ１０の裏面（ｆ２）側には厚肉部１３を設けずにフラットな形状としてもよい。
【００４８】
チップパッケージ１０の厚肉部１３は、チップパッケージ１０の主面における制御回路部４を含む第２チップ１２が配置されているＸ方向の全領域に対応させて、Ｚ方向に凸部として盛り上がる厚肉構造である。実施の形態１では、厚肉部１３は、第２チップ１２の配置領域の全部を覆うように領域Ｒ３に設けられることが条件である。そして、厚肉部１３の領域Ｒ３のうち、左側の一部の領域Ｒ５に、分断壁２１の右側の一部が接する状態となるように、第２樹脂が一体化成形される。これにより、第２チップ１２の近傍の剛性を高め、第２樹脂の成形収縮による第１樹脂を通じた制御回路部４などへの負荷を低減させる。また、チップパッケージ１０の表面（ｆ１）における、厚肉部１３を含む形状、具体的には段差があることにより、第２樹脂の分断壁２１の面と第１樹脂のチップパッケージ１０の面との密着性を高め、回路室６の気密性を向上させる。
【００４９】
領域Ｒ５は、Ｘ方向における第２チップ１２の配置領域と、分断壁２１の配置領域とが、Ｚ方向の平面視で重なる領域を示す。この領域Ｒ５では、チップパッケージ１０の厚肉部１３が分断壁２１の下面に接して覆われる箇所では、厚肉部１３の厚さ（後述図５、ｈ）の分だけ相対的に分断壁２１の厚さが従来例よりも薄くなっている。即ち分断壁２１は、この領域Ｒ５には厚肉部１３に接する薄肉部ないし凹部を有し、この薄肉部は、領域Ｒ５の左側の領域である下側に第２チップ１２が配置されていない領域よりも厚さが薄い。よって、分断壁２１を含むハウジング２０の第２樹脂の成形収縮により第１樹脂を通じて第２チップ１２が受ける負荷を低減できる。
【００５０】
またチップパッケージ１０の厚肉部１３を設けた構造により、図示のように分断壁２１の配置領域内に段差ができ、従来例（図２０）よりも、第２樹脂の分断壁２１と第１樹脂のチップパッケージ１０の面との接触面積が増加している。そのため、一体化成形における第２樹脂と第１樹脂との密着性が高くなる。即ち回路室６の気密性が向上する。
【００５１】
［（４）ハウジング］
図４に、流量センサモジュール１００Ａのハウジング２０の形状一例を含むＸＺ断面構成例を示す。ハウジング２０の形状は、流量センサモジュール１００Ａの外形に応じたものとなる。本例のハウジング２０を構成する要素として、チップパッケージ１０を介してＺ方向上下に対応して設けられた分断壁２１と、分断壁２１の外側に接続されるそれぞれの平板状のカバー２２と、カバー２２に接続されるコネクタ部２３などを有する。図示左側は、第１チップ１１のダイやフラム３が開口部Ｂ１で露出する状態で、図１のように所定の流路５を形成するようにハウジング２０が形成される。
【００５２】
例えばチップパッケージ１０に対する分断壁２１の部分の一体化成形後、分断壁２１の外側、Ｚ方向上下に、第２樹脂によるカバー２２などが接続され、ハウジング２０としてチップパッケージ１０及びその周囲の空間が一部を除き全体的に覆われる。
【００５３】
［（５）厚肉部］
図５に、チップパッケージ１０の厚肉部１３のモデルのＸＺ断面を示す。チップパッケージ１０の表面（ｆ１）側の主面（ここではｓ３で示す）において、チップパッケージ１０の厚肉部１３がＺ方向の厚さｈで設けられている。厚肉部１３は、ＸＺ断面で、概略台形である。厚肉部１３の台形の底面におけるＸ方向の長さＬｘ１、面積Ｓ１、台形の上面におけるＸ方向の長さＬｘ２、面積Ｓ２とする。条件として、厚肉部１３は、底面の長さＬｘ１が上面の長さＬｘ２よりも大きく（Ｌｘ１＞Ｌｘ２）、底面の面積Ｓ１が上面の面積Ｓ２よりも大きい（Ｓ１＞Ｓ２）。また厚肉部１３は、底面の長さＬｘ１が厚さｈよりも大きいこと（Ｌｘ１＞ｈ）が望ましい。特に制御回路部４ないし第２チップ１２のＸ方向の幅や面積に合わせてＬｘ１やＳ１を確保すると好適である。
【００５４】
なおチップパッケージ１０の厚肉部１３は、Ｚ方向で一段の台形形状に限らず、変形例として、二段以上の台形形状としてもよい。即ち図６の台形の上面（ｓ４）に、その面積Ｓ２よりも小さい面積で２段目の台形を設ける形状などが可能である。
【００５５】
［（６）各部の重なり・配置の関係］
図６に、図３のチップパッケージ１０の厚肉部１３を含む各部の断面を拡大で示し、各部の重なり・配置の関係、樹脂材料、及び負荷低減などについて説明する。Ｘ方向において、Ｒ２は、第２チップ１２が配置される幅及び領域を示す。Ｒ３は、厚肉部１３（特にその底面）が配置される幅及び領域を示し、概略的には領域Ｒ２の全体に重なる。Ｒ４は、分断壁２１が配置される幅及び領域を示す。Ｒ５は、領域Ｒ２と領域Ｒ４とで重なる領域を示す。矢印Ｆは、領域Ｒ５において第２樹脂による成形収縮力が第１樹脂を通じて第２チップ１２に対し負荷ないし応力として付加される様子を示す。また、ｓ１はプレート２の表面、ｓ２は第２チップ１２の上面、ｓ３はチップパッケージ１０の主面（前述のｆ１と対応する）、ｓ４は厚肉部１３の上面である。
【００５６】
実施の形態１では、厚肉部１３は、第２チップ１２の配置領域Ｒ２の全体に対応させた領域Ｒ３に設けられ、ハウジング２０との配置関係については、分断壁２１と重なる領域Ｒ５を持つこと以外には限定していない。即ち分断壁２１を含むハウジング２０の形状は各種可能である。
【００５７】
ここで、第１樹脂のチップパッケージ１０内の第２チップ１２と第２樹脂のハウジング２０の分断壁２１とがＺ方向の平面視で重なる領域Ｒ５に主に着目する。なお図２０では領域Ｒ０と対応する。領域Ｒ５で、第１樹脂と第２樹脂との一体化成形時、矢印Ｆのように、第２樹脂の成形収縮による力が第１樹脂を通して第２チップ１２に対して働く。従来例（図２０）では厚肉部１３が無く、上記成形収縮力により第２チップ１２内の制御回路部４などに対してひずみが付加される。そのため、第２樹脂の成形の前後で、制御回路部４に影響し、例えば流量検出部の検出流量データ信号などの特性が変動する場合がある。
【００５８】
従来例では、領域Ｒ０において、第２樹脂である分断壁２１を含むハウジング２０の厚さや体積の方が、第２チップ１２の上面より上にある第１樹脂の厚さや体積よりも大きい。その場合、分断壁２１を含む第２樹脂の成形収縮によるＺ方向の第２チップ１２の制御回路部４へかかる負荷の影響が大きい。
【００５９】
そこで、実施の形態１では、領域Ｒ５を含む領域Ｒ３に厚肉部１３を設けている。これにより、従来例に対し、当該領域Ｒ５において、第２チップ１２上の厚肉部１３を含む第１樹脂の厚さや体積が、分断壁２１を含む第２樹脂の厚さや体積に対して相対的に大きくなる。即ち第２チップ１２の近傍の剛性が高くなる。これにより、分断壁２１を含む第２樹脂の成形収縮力により第２チップ１２内の制御回路部４などに対して付加されるひずみを減少し、Ｚ方向の第２チップ１２の制御回路部４へかかる負荷の影響が低減される。
【００６０】
また、実施の形態１では、特に第２チップ１２の負荷低減効果を高めることを考慮して、チップパッケージ１０の第１樹脂は熱硬化性樹脂で構成され、ハウジング２０の第２樹脂は熱可塑性樹脂で構成される。熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂やフェノール樹脂などが使用可能である。熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）などが使用可能である。また各樹脂は、ガラスやマイカなどの充填材ないし添加材を混入させてもよい。
【００６１】
［（７）変形例］
図７に、実施の形態１の変形例である流量センサモジュールのチップパッケージ１０の付近のＸＺ断面構成を示す。この変形例として、まず前述同様に、第１樹脂のチップパッケージ１０における第２チップ１２の制御回路部４のＺ方向上側に、第２チップ１２の領域Ｒ２のＸ方向の幅に合わせて全体に重なる厚肉部１３が設けられた領域Ｒ３を有する。そして、厚肉部１３のＺ方向上側には、チップパッケージ１０の主面（ｆ１）におけるＸ方向で厚肉部１３の領域Ｒ３の全体を覆って領域Ｒ４に形成される分断壁２１を有する。分断壁２１の領域Ｒ４のＸ方向の幅は分断壁２１の領域Ｒ３のＸ方向の幅よりも大きい。分断壁２１の下面は、領域Ｒ３で厚肉部１３に接する薄肉部ないし凹部を有し、この薄肉部は、領域Ｒ３の左右の領域である下側に第２チップ１２が配置されていない領域よりも厚さが薄い。
【００６２】
この変形例では、チップパッケージ１０の主面（ｆ１）において、分断壁２１の下面と厚肉部１３を含む面との接触面積が、前述（図３）の場合よりも大きい。よって、第１樹脂と第２樹脂との密着性が高く、回路室６の気密性を高くできる。
【００６３】
また図７の変形例では、チップパッケージ１０の裏面（ｆ２）側にはペアとなる厚肉部１３を設けずにフラットにした場合を示している。
【００６４】
また図７の変形例では、第２チップ１２、厚肉部１３、及び分断壁２１が、概略的に同じＸ方向の領域においてＺ方向に積層される構成である。例えば厚肉部１３の厚さｈをより大きくして第２チップ１２の付近の剛性を高めてもよい。また分断壁２１のＸ方向の幅をより狭くして第２チップ１２及び分断壁２１の幅に揃えるようにしてもよい。また第１チップ１１と第２チップ１２との配置間隔をより短くしてモジュールを小型化してもよい。
【００６５】
また他の実施の形態として、チップパッケージ１０の厚肉部１３をＸ方向で上記領域Ｒ５のみに設けた構成も可能である。
【００６６】
［（８）効果等］
以上のように、実施の形態１によれば、チップパッケージ１０とハウジング２０との一体化成形の構造における、第２樹脂の成形収縮による第１樹脂のチップパッケージ１０内の制御回路部４を含む第２チップ１２への負荷の低減が実現できる。これにより成形前後で流量センサの検出流量データ信号などの特性の変動を抑制して性能向上を図ることができる。また、チップパッケージ１０の第１樹脂とハウジング２０の第２樹脂との密着性を高めて回路室６の気密性を確保または向上することができる。即ち回路室６におけるチップパッケージ１０の表面や金属のリードフレーム７等の部品を、流路５側からの気体や汚染物質などによる腐食の影響から保護でき、流量センサの信頼性を向上することができる。実施の形態１によれば上記２つの効果を両立できる。
【００６７】
図１９，図２０で示した比較例のような流量センサモジュールの構造では、チップパッケージ１０を固定して回路室６の気密性を確保すること等のために、ハウジング２０に分断壁２１を設けることが必要である。それに対応して、流量センサモジュールは、第１樹脂によるチップパッケージ１０の成形と、第２樹脂による分断壁２１を含むハウジング２０の成形との２段階の成形による構成である。更に、モジュールの小型化を図るためには、チップパッケージ１０のＸ方向の長さを短くし、その狭い範囲でチップ（１１，１２）や分断壁２１などを配置する必要がある。この場合、第２チップ１２のＺ方向上方に分断壁２１が重なる部分が生じるので、前述の負荷低減などが重要である。そこで実施の形態１では、上記に対応してチップパッケージ１０に厚肉部１３を設ける構成により、剛性を高めて負荷低減を実現し、それと共に分断壁２１とチップパッケージ１０との密着性を高めて回路室６の気密性を向上できる。
【００６８】
また、ハウジング２０の分断壁２１は、図２０のように、チップパッケージ１０に対する表面（ｆ１）側だけでなく裏面（ｆ２）側にも対称的な位置及び形状で設けられることが多い。それに対応して、本実施の形態では、チップパッケージ１０の表面側（ｆ１）側に第１の厚肉部１３を設けるだけでなく、裏面（ｆ２）側にも対応する第２の厚肉部１３を設けている。即ちＺ方向で対称的な位置及び形状でペアの厚肉部１３を設けた構成である。これにより表面（ｆ１）側の分断壁２１からの第２チップ１２への負荷低減に関して裏面（ｆ２）側からも対応させて厚肉部１３により支持してバランスをとることで、総合的な負荷低減効果を高める。
【００６９】
なお図１９，図２０で示した比較例とは別の比較例として、制御回路部を含む半導体チップへの負荷低減を図るために、ハウジングの第２樹脂の厚さや体積に対してチップパッケージの第１樹脂の全体的な厚さや体積を大きくする形態が考えられる。即ち第１樹脂において本実施の形態のような厚肉部１３を設けずにあくまでフラットな外形としつつ、第１樹脂を一様に大きく確保することで剛性を高め、制御回路部への負荷の低減を図る。この比較例に対し、本実施の形態では、第２チップ１２の位置や大きさ等を含む構成や第２樹脂の分断壁２１の位置や体積などを含む構成を考慮して、最適なチップパッケージ１０の厚肉部１３を設ける構成である。これにより、上記比較例のように一様に第１樹脂を厚くする構成に比べ、必要な樹脂量を低減してコスト低減でき、またモジュール全体のコンパクト化にも寄与できる。
【００７０】
＜実施の形態２＞
図８，図９を用いて、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２の流量センサモジュール１００Ｂは、基本構成などは実施の形態１と同様であり、主な異なる点として、チップパッケージ１０の厚肉部１３が、分断壁２１のＸ方向の配置領域Ｒ４の全体に対応させて設けられている。
【００７１】
図８は、実施の形態２の流量センサモジュール１００Ｂのチップパッケージ１０の近傍のＸＹ平面構成を示す。Ａ１，Ａ２は、前述同様の第１チップ１１及び第２チップ１２の配置領域である。チップパッケージ１０の厚肉部１３は、Ｘ方向において、そのすべてが分断壁２１で覆われており、右側の一部が第２チップ１２の配置領域Ａ２に重なっている。
【００７２】
図９は、図８に対応した実施の形態２の流量センサモジュール１００Ｂのチップパッケージ１０の近傍のＸＺ断面構成を示す。チップパッケージ１０の主面に設けられる厚肉部１３は、分断壁２１のＸ方向の配置領域Ｒ４に対応した領域に配置されており、厚肉部１３の全体が分断壁２１により接して覆われている。また厚肉部１３の一部の領域Ｒ５は前述同様に第２チップ１２の左側の一部のＺ方向上方に重なっている。
【００７３】
前述の実施の形態１では第２チップ１２の配置領域Ｒ２に合わせるようにして厚肉部１３を設けたが、実施の形態２では、ハウジング２０の分断壁２１の配置領域Ｒ４に合わせるようにして設ける。チップパッケージ１０の厚肉部１３は、条件及び特徴として、分断壁２１により全体が覆われる。チップパッケージ１０の主面における厚肉部１３の表面はその台形の側面を含めて分断壁２１の第２樹脂で完全に覆われる。厚肉部１３が分断壁２１で覆われる領域Ｒ４では、厚肉部１３のＺ方向の厚さｈの分だけ相対的に分断壁２１の厚さが薄くなる。即ち分断壁２１の下面は薄肉部ないし凹部を有する。
【００７４】
これにより、チップパッケージ１０における第２チップ１２の近傍の剛性を高め、前述同様に第２樹脂の成形収縮による第１樹脂を通じた制御回路部４への負荷を低減できる。また、第２樹脂と第１樹脂との接触面積が従来例よりも増加すると共に、当該接触面の形状によるアンカー効果により、第１樹脂と第２樹脂との密着性及び固定性が高くなる。即ち回路室６の気密性を向上できる。以上のように実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に負荷低減及び気密性確保などの効果が得られる。
【００７５】
［変形例］
図２１に、実施の形態２の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージ１０の近傍のＸＺ断面構成を示す。この変形例に示すように、チップパッケージ１０の厚肉部１３を、前述のＸ方向の第２チップ１２の配置領域Ｒ２と分断壁２１の配置領域Ｒ４とを含む全体にわたる領域に形成してもよい。
【００７６】
＜実施の形態３＞
図１０，図１１を用いて、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３は、実施の形態１，２を基本として、更に、チップパッケージ１０の厚肉部１３に溝３１を設けた構成である。なお実施の形態３では実施の形態２の厚肉部１３を基本とする場合を示すが、実施の形態１の厚肉部１３を基本とする場合も同様に可能である。
【００７７】
図１０に、実施の形態３の流量センサモジュール１００Ｃのチップパッケージ１０の近傍のＸＹ平面構成を示す。チップパッケージ１０の厚肉部１３において、その矩形状の上面に、溝３１が設けられている。本例では、厚肉部１３のＸ方向の真ん中付近の位置に、Ｙ方向に延在する一定の幅・深さでの１本のライン状の溝３１を設ける場合である。
【００７８】
図１１に、図１０に対応した実施の形態３の流量センサモジュール１００Ｃのチップパッケージ１０の近傍のＸＺ断面構成を示す。チップパッケージ１０の厚肉部１３において、線ａで示す位置に溝３１が設けられている。なお溝３１の深さは厚肉部１３の厚さｈよりも小さく、溝３１のＸ方向の幅は厚肉部１３の幅よりも小さい。厚肉部１３の溝３１を設けたことに対応して、分断壁２１は、溝３１の位置に対応した第２樹脂の部分が凸部として溝３１内に入り込むように形成される。
【００７９】
厚肉部１３の分断壁２１に接する面に溝３１を追加することにより、実施の形態２よりも、第１樹脂と第２樹脂との接触面積が増加する。それと共に、溝３１に第２樹脂が入り込むことによるアンカー効果が大きくなる。これにより樹脂の密着性及び固定性が高くなり、回路室６の気密性を向上できる。
【００８０】
［変形例］
実施の形態３の変形例として、チップパッケージ１０の厚肉部１３における溝３１の位置や形状は、厚肉部１３による前述の負荷低減などの機能を確保できる範囲内で、各種可能である。例えば線ａよりも左側寄りの第２チップ１２から離れた位置に溝３１を設けてもよい。また線ａよりも右側寄りの第２チップ１２の上方の領域Ｒ５内の位置に溝３１を設けてもよい。
【００８１】
また例えば、厚肉部１３の上面に複数本のライン状の溝を設けてもよい。またＸＹ平面において、Ｙ方向のライン状の溝に限らず、複数の島状ないし点状に分布する窪みなどの各種の形状が可能である。またＸＺ断面での溝３１の形は、凹形状ないし台形形状に限らず、半球状、Ｕ形状、三角形楔状などが可能である。
【００８２】
また溝３１は、凹部すなわち凹形状の窪みではなく、凸部すなわち凸形状の盛り上がりないし突起に変更してもよい。言い換えると、厚肉部１３において、Ｚ方向に２段目の小さい厚肉部を設けてもよい。また厚肉部１３において凹部と凸部を混在させてもよい。
【００８３】
上記のように樹脂同士の接触面積及び凹凸形状に応じてアンカー効果が強くなり密着性が高まる。
【００８４】
＜実施の形態４＞
図１２を用いて、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４は、上述の形態と異なる点として、チップパッケージ１０は１つの半導体チップ４０を搭載する構成である。
【００８５】
図１２に、実施の形態４の流量センサモジュール１００Ｄのチップパッケージ１０の近傍のＸＺ断面構成を示す。実施の形態４でのチップパッケージ１０は、プレート２上に、ダイヤフラム３による流量検出部と制御回路部４との２つの機能を１つの半導体チップ４０として実装した構成である。プレート２上に接着剤８によって１つの半導体チップ４０等が搭載され、それらを覆って第１樹脂により封止・成形されることでチップパッケージ１０が構成される。そして、このチップパッケージ１０の主面に、制御回路部４のＺ方向上方に重なる領域に対応させて、前述同様に厚肉部１３を設けた構成である。厚肉部１３のＸ方向の幅は実施の形態１等と同様である。厚肉部１３のＺ方向上側に少なくとも一部の領域Ｒ５で分断壁２１が接するように形成される。
【００８６】
以上のように実施の形態４によれば、実施の形態１等と同様に負荷低減や気密性確保などの効果が得られる。なお実施の形態４の１つの半導体チップ４０の構成と前述の各形態の特徴要素とを組合せた形態も同様に可能である。
【００８７】
［変形例］
図１３に、実施の形態４の変形例として、流量センサモジュールのチップパッケージ１０の近傍のＸＺ断面構成を示す。この変形例では、チップパッケージ１０の１つの半導体チップ４０Ｂにおいて、複数、特に２つの制御回路部４（４ａ，４ｂ）を有する。そしてそれらの位置に対応させて、チップパッケージ１０の面に、複数、特に２つの厚肉部１３（１３ａ，１３ｂ）を設ける構成である。プレート２上、ダイヤフラム３による流量検出部の近くに第１の制御回路部４ａが搭載され、前述同様の位置に第２の制御回路部４ｂが搭載されている。そして、各制御回路部４ａ，４ｂのＺ方向上方の領域に対応させて、２つに分離された厚肉部１３ａ，１３ｂを設けている。また各厚肉部１３ａ，１３ｂは、その一部に対しＺ方向上方に、分断壁２１の一部がそれぞれ接するように形成されている。
【００８８】
また特に、図１３の変形例では、チップパッケージ１０の厚肉部１３（１３ａ，１３ｂ）のＸ方向の幅を、それぞれ対応する制御回路部４（４ａ，４ｂ）のＸ方向の幅に合わせるようにして、実施の形態１等の幅よりも短くしている。
【００８９】
上記のように、複数の制御回路部が存在する場合にも、それらを同様に負荷低減の対象として保護することができる。
【００９０】
他の実施の形態として、上記１つの半導体チップ４０による構成に限らず、複数の各々の制御回路部４ごとに複数の各々の半導体チップに分けて構成され、複数の各々の半導体チップに対応させて厚肉部１３が設けられた構成としてもよい。
【００９１】
＜実施の形態１〜３の効果＞
図１４〜図１７を用いて、実施の形態１〜３の場合における、成形収縮による第２チップ１２の負荷の低減の効果などについて、所定のモデルを用いて解析的に求めた結果を説明する。なお本解析ではコンピュータでのシミュレーションソフトウェアで公知の樹脂成形解析手法などを用いた処理により上記負荷を解析した。
【００９２】
図１４（ａ），（ｂ）に、従来例（図１９，図２０）に対応したチップパッケージの解析モデルを示し、厚肉部１３が無いモデルである。１２０は第２樹脂によるハウジングの領域、１１０は第１樹脂によるチップパッケージの領域、１１２は第２チップ１２に対応した領域、１２１は分断壁２１に対応した領域を示す。ａは樹脂の注入口を示す。大きめの数字は各寸法［ｍｍ］を示す。第２チップ１２の領域１１２はＸ，Ｙ，Ｚの寸法が５×４×２ｍｍである。チップパッケージの領域１１０は、Ｚ方向の厚さが２ｍｍである。ハウジングの領域１２０及び分断壁の領域１２１は、厚さが４ｍｍである。特に第２チップ１２と分断壁２１とで重なる部分に対応する領域ではＸ方向の幅が３ｍｍである。
【００９３】
また以下図１５〜図１７は、図１４（ｂ）の破線の領域ｂの部分について、実施の形態１〜３でのチップパッケージ１０の厚肉部１３の近傍に関する解析モデルを示す。
【００９４】
図１５は、実施の形態１のチップパッケージ１０の厚肉部１３の近傍の解析モデルを示す。１１３は厚肉部１３に対応した領域であり、Ｘ方向で、第２チップ１２の領域１１２の全体に接すると共に、分断壁２１の領域１２１の右側の一部に接する。厚肉部１３の領域１３１は、Ｘ，Ｚの寸法が、５×１ｍｍである。
【００９５】
図１６は、実施の形態２の厚肉部１３の近傍の解析モデルを示す。１１３は厚肉部１３に対応した領域であり、Ｘ方向で、第２チップ１２の領域１１２の左側の一部に接すると共に、分断壁２１の領域１２１の全体に接する。厚肉部１３の領域１１３は、Ｘ，Ｚの寸法が、３×１ｍｍである。
【００９６】
図１７は、実施の形態３の厚肉部１３の近傍の解析モデルを示す。領域ａを拡大して示すように、厚肉部１３に対応した領域１１３において、分断壁２１の領域１２１に接する面に、前述の溝３１に対応する領域１３１を有する。溝３１に対応する領域１３１のＸ方向の幅が０．６ｍｍ、深さが０．２ｍｍである。
【００９７】
解析条件として、図１４（ａ）のａの注入口から、第２樹脂を、注入速度が４７９５ｍｍ３／ｓ、樹脂温度が２６０℃で注入した。金型温度を８０℃として、第２樹脂を２５℃まで冷却した。その際のハウジング２０の第２樹脂の成形収縮により生じる、第２チップ１２への負荷による相当ひずみを計算し、従来例及び各実施の形態１〜３で比較した。第１樹脂としてはエポキシ樹脂を使用し、ヤング率を２７００ＭＰａ、ポアソン比を０．３、線膨張係数を８．０×１０−６とした。一方、第２樹脂としては、繊維状および球状のガラスフィラーを４０％充填したＰＢＴを使用し、繊維方向のヤング率を９５００ＭＰａ、ポアソン比を０．３８、線膨張係数を２．３×１０−６、繊維と直行する方向のヤング率を４７５０ＭＰａ、ポアソン比を０．３８、線膨張係数を６．２×１０−６とした。
【００９８】
図１８は、上記解析の結果として従来例及び各実施の形態１〜３の各第２チップの相当ひずみを示す。（ａ）の従来例に対し、（ｂ）の実施の形態１のように第２チップ１２の全領域に対応して厚肉部１３を設けた場合、負荷低減効果が、−４３％と最も高くなった。（ｃ）の実施の形態２では−２７％、（ｄ）の実施の形態３では−２４％と、効果はほぼ同等となった。このようにいずれの形態でも従来例より負荷低減効果が確認できた。実施の形態１では第１の課題に関する負荷低減効果が一番高くなる。よって第２チップ１２ないし制御回路部４への負荷の低減を優先する場合には、実施の形態１を採用すると好適である。また第２の課題に関する回路室６の気密性の確保の効果を優先する場合などには、実施の形態２，３を採用すると好適である。
【００９９】
＜樹脂の組合せ＞
本流量センサモジュールは、チップパッケージ１０を構成する第１樹脂と、ハウジング２０を構成する第２樹脂とにおける材料の組合せの形態として、以下のように各種が可能である。第１樹脂と第２樹脂との組合せとして、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との少なくとも一方を含む。主な樹脂とする熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂として、前述のエポキシ樹脂やＰＢＴ樹脂などの各種の材料が使用可能であり、また主な樹脂の材料の他に、充填材料や添加材料を使用してもよい。
【０１００】
（１）  第１樹脂を熱硬化性樹脂、第２樹脂を熱可塑性樹脂とする形態：  従来例と同様に、実施の形態１〜４等ではこの組合せを採用する。熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に比べて熱変形が少なく、言い換えると成形収縮し難く、剛性が高く、チップパッケージ１０内の第２チップ１２の制御回路部４への負荷も小さい。またハウジング２０を射出成形で作製でき、成形性が良好である。負荷低減の性能を優先する場合、この形態を採用するとよい。
【０１０１】
（２）  第１樹脂及び第２樹脂の両方を熱可塑性樹脂とする形態：  この組合せの場合、チップパッケージ１０の第１樹脂とハウジング２０の第２樹脂との界面ないし接触面が溶融により接合しやすい。またハウジング２０を射出成形で作製でき、成形性が良好である。第１樹脂によるチップパッケージ１０に厚肉部１３を設けることでその分剛性を高め第２チップ１２への負荷を低減でき、また樹脂同士の密着性を高めることができるので、第１樹脂として熱硬化性樹脂に限らず熱可塑性樹脂の採用も可能である。この場合、例えば厚肉部１３の厚さｈ等を大きめにすることで必要な剛性などを確保してもよい。
【０１０２】
（３）  第１樹脂を熱可塑性樹脂、第２樹脂を熱硬化性樹脂とする形態：  同様に、第２樹脂として熱可塑性樹脂に限らず熱硬化性樹脂を採用することも可能である。この場合、ハウジング２０の反りを低減できる。
【０１０３】
（４）  第１樹脂及び第２樹脂の両方を熱硬化性樹脂とする形態：  同様に、この場合、チップパッケージ１０内の第２チップ１２の制御回路部４への負荷が小さく、ハウジング２０の反りを低減できる。
【０１０４】
＜他の実施の形態など＞
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。本発明は、センサ装置の構造として、検出部及び制御回路部を実装する半導体チップパッケージと、その周囲のハウジングとを樹脂成形する構造に関して適用可能である。例えば、流量センサに限らず、同様のモジュール構造を採る他の種類のセンサ装置にも適用可能である。
【０１０５】
他の実施の形態として、チップパッケージ１０におけるプレート２や接着剤８やリードフレーム７やワイヤ９などの一部を無くした形態なども可能である。また、チップパッケージ１０において、ダイヤフラム３による流量検出部を含む第１チップ１１に、図示していないコンデンサやサーミスタなどの部品を追加で搭載した形態なども可能である。
【０１０６】
本センサ装置である流量センサモジュールは、例えば以下のような構成が可能である。本センサ装置は、第１段階の第１樹脂の封止・成形の構造として、流量検出部を露出した状態で、基板、半導体チップ、ワイヤ、及び導線の一部が、第１樹脂から成る封止体で封止されることで、チップパッケージが構成される。更に、第２段階の第２樹脂の成形の構造として、チップパッケージの第１樹脂の封止体の周囲の少なくとも一部を覆って、一部の面で接するように、第２樹脂の一体化成形によりハウジング及びハウジング内の空間が構成される。そして、チップパッケージの第１樹脂により設ける厚肉部として、第１樹脂の封止体における制御回路部またはそれを含む半導体チップの上面を基準として、それよりもＺ方向上側にある第１樹脂の部分の厚さが、ＸＹ平面での他の領域すなわち制御回路部またはそれを含む半導体チップが配置されていない領域における上記基準面よりもＺ方向上側にある第１樹脂の部分の厚さよりも大きい。また上記チップパッケージの厚肉部の表面に接するようにＺ方向上側に第２樹脂によるハウジングの一部である分断壁を有する。
【符号の説明】
【０１０７】
２…プレート、３…ダイヤフラム、４…制御回路部、５…流路、６…回路室、７…リードフレーム、８…接着剤、９…ワイヤ、１０…チップパッケージ（第１樹脂）、１１…第１チップ、１２…第２チップ、１３…厚肉部、２０…ハウジング（第２樹脂）、２１…分断壁、２２…カバー、３１…溝、４０…半導体チップ。
【図１】
2014170858.tif 000003
【図２】
2014170858.tif 000004
【図３】
2014170858.tif 000005
【図４】
2014170858.tif 000006
【図５】
2014170858.tif 000007
【図７】
2014170858.tif 000008
【図８】
2014170858.tif 000009
【図９】
2014170858.tif 000010
【図１０】
2014170858.tif 000011
【図１１】
2014170858.tif 000012
【図１２】
2014170858.tif 000013
【図１３】
2014170858.tif 000014
【図１４】
2014170858.tif 000015
【図１５】
2014170858.tif 000016
【図１６】
2014170858.tif 000017
【図１７】
2014170858.tif 000018
【図１８】
2014170858.tif 000019
【図１９】
2014170858.tif 000020
【図２０】
2014170858.tif 000021
【図２１】
2014170858.tif 000022
【図６】
2014170858.tif 000023