(57)【要約】【課題】流量センサごとの性能バラツキを抑制して性能向上を図る（信頼性を向上して性能向上を達成する場合も含む）ことができる技術を提供する。【解決手段】半導体チップＣＨＰ１およびリードフレームの厚さバラツキに起因する部品の実装高さの寸法バラツキを半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さ変化により吸収する。このようにして、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１に加わるクランプ力を緩和することができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損を防止することができる。【選択図】図７
2014006210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１チップ搭載部と、
（ｂ）前記第１チップ搭載部上に接着材を介して接着された第１半導体チップと、を備え、
前記第１半導体チップは、
（ｂ１）第１半導体基板の主面上に形成された流量検出部と、
（ｂ２）前記第１半導体基板の前記主面とは反対側の裏面のうち、前記流量検出部と相対する領域に形成されたダイヤフラムとを有し、
前記第１半導体チップに形成されている前記流量検出部を露出した状態で、前記第１半導体チップの一部が、樹脂を含む封止体で封止されており、
前記接着材は、前記第１チップ搭載部上のうち、平面視において、前記ダイヤフラムと重なる領域上にも形成されている流量センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の流量センサであって、
前記接着材は、前記ダイヤフラムの一部とも接着している流量センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の流量センサであって、
前記第１半導体チップと前記第１チップ搭載部との間に挟み込まれた前記接着材の厚さは、前記ダイヤフラムの一部と接着している前記接着材の厚さの最大値よりも小さい流量センサ。
【請求項４】
請求項１に記載の流量センサであって、
前記接着材の弾性率は、前記第１半導体チップの弾性率よりも小さい流量センサ。
【請求項５】
請求項４に記載の流量センサであって、
前記接着材は、熱硬化性樹脂、または、熱可塑性樹脂を含み、
前記第１半導体チップは、シリコンを含む流量センサ。
【請求項６】
請求項１に記載の流量センサであって、
前記第１半導体チップは、さらに、前記流量検出部を制御する制御部を有している流量センサ。
【請求項７】
請求項１に記載の流量センサであって、さらに、
（ｃ）第２チップ搭載部と、
（ｄ）前記第２チップ搭載部上に前記接着材を介して接着された第２半導体チップと、を備え、
前記第２半導体チップは、第２半導体基板に形成された制御部であって、前記流量検出部を制御する前記制御部を有し、
前記第２半導体チップは、前記封止体で封止されている流量センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の流量センサであって、
前記第１半導体チップと前記第１チップ搭載部との間に挟み込まれた前記接着材の厚さは、前記第２半導体チップと前記第２チップ搭載部との間に挟み込まれた前記接着材の厚さよりも小さい流量センサ。
【請求項９】
請求項１に記載の流量センサであって、
前記第１チップ搭載部と前記第１半導体チップとの間に板状構造体が挿入され、
前記第１半導体チップと前記板状構造体とは、前記接着材を介して接着され、
前記第１チップ搭載部と前記板状構造体とは、前記接着材を介して接着されている流量センサ。
【請求項１０】
請求項９に記載の流量センサであって、
前記接着材の弾性率は、前記第１半導体チップの弾性率よりも小さい流量センサ。
【請求項１１】
請求項１に記載の流量センサであって、
平面視において、前記ダイヤフラムと重なる領域に形成されている前記接着材には、少なくとも１つの貫通孔が形成されている流量センサ。
【請求項１２】
（ａ）第１チップ搭載部と、
（ｂ）前記第１チップ搭載部上に接着材を介して接着された第１半導体チップと、
（ｃ）第２チップ搭載部と、
（ｄ）前記第２チップ搭載部上に前記接着材を介して接着された第２半導体チップと、を備え、
前記第１半導体チップは、
（ｂ１）第１半導体基板の主面上に形成された流量検出部と、
（ｂ２）前記第１半導体基板の前記主面とは反対側の裏面のうち、前記流量検出部と相対する領域に形成されたダイヤフラムとを有し、
前記第２半導体チップは、第２半導体基板に形成された制御部であって、前記流量検出部を制御する前記制御部を有し、
前記第１半導体チップに形成されている前記流量検出部を露出した状態で、前記第１半導体チップの一部が、樹脂を含む封止体で封止され、
前記第２半導体チップは、前記封止体で封止されており、
前記第１半導体チップと前記第１チップ搭載部との間に挟み込まれた前記接着材の厚さは、前記第２半導体チップと前記第２チップ搭載部との間に挟み込まれた前記接着材の厚さよりも小さい流量センサ。
【請求項１３】
第１チップ搭載部と、
前記第１チップ搭載部上に配置された第１半導体チップと、を備え、
前記第１半導体チップは、
第１半導体基板の主面上に形成された流量検出部と、
前記第１半導体基板の前記主面とは反対側の裏面のうち、前記流量検出部と相対する位置に形成されたダイヤフラムとを有し、
前記第１半導体チップに形成されている前記流量検出部を露出した状態で、前記第１半導体チップの一部が、樹脂を含む封止体で封止されている流量センサの製造方法であって、
（ａ）前記第１チップ搭載部を有する基材を用意する工程と、
（ｂ）前記第１半導体チップを用意する工程と、
（ｃ）前記第１チップ搭載部上に接着材を形成する工程と、
（ｄ）前記第１チップ搭載部上に前記接着材を介して前記第１半導体チップを搭載する工程と、
（ｅ）前記（ｄ）工程後、前記第１半導体チップに形成されている前記流量検出部を露出させつつ、前記第１半導体チップの一部を前記封止体で封止する工程と、を備え、
前記（ｅ）工程は、
（ｅ１）上金型と下金型とを用意する工程と、
（ｅ２）前記（ｅ１）工程後、前記第１半導体チップの上面に前記上金型の一部を押し当て、かつ、前記上金型と前記第１半導体チップの間に前記流量検出部を囲む第１空間を形成しながら、前記上金型と前記下金型で、前記第１半導体チップを搭載した前記基材を、第２空間を介して挟み込む工程と、
（ｅ３）前記（ｅ２）工程後、前記第２空間に前記樹脂を流し込む工程と、
（ｅ４）前記（ｅ３）工程後、前記樹脂を硬化させて前記封止体を形成する工程と、
（ｅ５）前記（ｅ４）工程後、前記封止体を前記下金型から離型する工程と、を有し、
前記（ｅ２）工程を実施することにより、平面視において、前記第１チップ搭載部上のうち、前記ダイヤフラムと重なる領域上に形成された前記接着材の厚さが、前記第１チップ搭載部と前記第１半導体チップに挟み込まれた前記接着材の厚さよりも大きくなる流量センサの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の流量センサの製造方法であって、
前記第１半導体チップは、さらに、前記流量検出部を制御する制御部を有している流量センサの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の流量センサの製造方法であって、さらに、
（ｆ）前記流量検出部を制御する制御部を有する第２半導体チップを用意する工程を備え、
前記（ａ）工程で用意される前記基材は、第２チップ搭載部を有し、
前記（ｄ）工程は、前記第２チップ搭載部上に前記接着材を介して前記第２半導体チップを搭載し、
前記（ｅ）工程は、前記第２半導体チップを前記封止体で封止し、
前記（ｅ２）工程は、前記第１半導体チップおよび前記第２半導体チップを搭載した前記基材を、第２空間を介して挟み込む流量センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量センサおよびその製造技術に関し、特に、樹脂封止型の流量センサおよびその製造技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１１−１２２９８４号公報（特許文献１）には、気体（空気）の流れを検出する流量検出部を封止体から部分露出した流量センサの製造方法として、弾性体フィルムを設置した金型により、半導体チップを搭載した基材をクランプしながら、樹脂を流し込む技術が記載されている。
【０００３】
特開２００４−７４７１３号公報（特許文献２）には、半導体パッケージの製造方法として、離型フィルムシートを設置した金型によって部品をクランプして、樹脂を流し込む技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２２９８４号公報
【特許文献２】特開２００４−７４７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。この電子制御燃料噴射装置は、内燃機関に流入する気体（空気）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している。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（空気）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（空気）の流量を測定する流量センサ（エアフローセンサ）が設けられている。
【０００６】
流量センサの中でも、特に、半導体マイクロマシンニング技術により製造された流量センサは、コストを削減でき、かつ、低電力で駆動できることから、注目されている。このような流量センサは、例えば、シリコンからなる半導体基板の裏面に異方性エッチングにより形成したダイヤフラム（薄板部）を形成し、このダイヤフラムと相対する半導体基板の表面に、発熱抵抗体と測温抵抗体とからなる流量検出部を形成した構成をしている。
【０００７】
実際の流量センサでは、例えば、ダイヤフラムおよび流量検出部を形成した第１半導体チップの他に、流量検出部を制御する制御回路部を形成した第２半導体チップも有している。上述した第１半導体チップおよび第２半導体チップは、例えば、基板上に搭載され、基板上に形成されている配線（端子）と電気的に接続されている。具体的には、例えば、第１半導体チップは金線からなるワイヤによって基板に形成されている配線と接続され、第２半導体チップは、第２半導体チップに形成されているバンプ電極を使用して、基板に形成されている配線と接続されている。
【０００８】
このようにして、基板上に搭載されている第１半導体チップと第２半導体チップは、基板に形成されている配線を介して電気的に接続される。この結果、第１半導体チップに形成されている流量検出部を、第２半導体チップに形成されている制御回路部で制御することが可能となり、流量センサが構成されることになる。
【０００９】
このとき、第１半導体チップと基板とを接続する金線（ワイヤ）は、変形による接触などを防止するため、通常、ポッティング樹脂によって固定されている。つまり、金線（ワイヤ）は、ポッティング樹脂によって覆われて固定されており、このポッティング樹脂により、金線（ワイヤ）は保護されている。一方、流量センサを構成する第１半導体チップおよび第２半導体チップは通常、ポッティング樹脂で封止されていない。すなわち、通常の流量センサにおいては、金線（ワイヤ）だけがポッティング樹脂で覆われた構造をしている。
【００１０】
ここで、金線（ワイヤ）のポッティング樹脂による固定は、第１半導体チップを金型などで固定した状態で行われないため、ポッティング樹脂の収縮により、第１半導体チップが搭載位置からずれてしまう問題がある。さらに、ポッティング樹脂は滴下することにより形成されるので、ポッティング樹脂の寸法精度が低い問題がある。この結果、個々の流量センサごとに、流量検出部が形成されている第１半導体チップの搭載位置にずれが生じるとともに、ポッティング樹脂の形成位置も微妙に異なることとなり、各流量センサの検出性能にバラツキが生じることになる。
【００１１】
このため、各流量センサの性能バラツキを抑制するため、流量センサごとに検出性能の補正を行なう必要があり、流量センサの製造工程における性能補正工程を追加する必要性が生じる。特に、性能補正工程が長くなると、流量センサの製造工程におけるスループットが低下し、流量センサのコストが上昇してしまう問題点も存在する。
【００１２】
さらに、ポッティング樹脂は、加熱による硬化の促進を行っていないので、ポッティング樹脂が硬化するまでの時間が長くなり、流量センサの製造工程におけるスループットが低下してしまう。
【００１３】
本発明の目的は、流量センサごとの性能バラツキを抑制して性能向上を図る（信頼性を向上して性能向上を達成する場合も含む）ことができる技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１６】
例えば、代表的な実施の形態における流量センサは、第１チップ搭載部と、第１チップ搭載部上に接着材を介して接着された第１半導体チップと、を備え、上述した接着材は、第１チップ搭載部上のうち、平面視において、半導体チップに形成されたダイヤフラムと重なる領域上にも形成されているものである。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１８】
流量センサごとの性能バラツキを抑制して性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１における流量センサの回路構成を示す回路ブロック図である。
【図２】実施の形態１における流量センサの一部を構成した半導体チップのレイアウト構成を示す平面図である。
【図３】関連技術における流量センサの実装構成を示す図であり、樹脂で封止する前の構成を示す図である。（ａ）は、関連技術における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は半導体チップの裏面を示す平面図である。
【図４】関連技術における流量センサの実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。（ａ）は、関連技術における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図５】関連技術における流量センサを樹脂封止する工程を示す断面図である。
【図６】実施の形態１における流量センサの実装構成を示す図であり、樹脂で封止する前の構成を示す図である。（ａ）は、実施の形態１における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は、半導体チップの裏面を示す平面図である。
【図７】実施の形態１における流量センサの実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。（ａ）は、実施の形態１における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図８】実施の形態１における流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図９】図８に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１０】図９に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１２】実施の形態１における流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１４】図１３に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１５】図１４に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１６】図１５に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。
【図１７】変形例１における流量センサの樹脂封止工程を示す断面図である。
【図１８】変形例１における流量センサの樹脂封止工程を示す断面図である。
【図１９】変形例２において、樹脂封止後の流量センサの構造を示す図である。（ａ）は、樹脂封止後の流量センサの構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図２０】実施の形態２における流量センサの実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。（ａ）は、実施の形態２における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２１】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００２２】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００２３】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２４】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２５】
（実施の形態１）
＜流量センサの回路構成＞
まず、流量センサの回路構成を説明する。図１は、本実施の形態１における流量センサの回路構成を示す回路ブロック図である。図１において、本実施の形態１における流量センサは、まず、流量センサを制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１を有し、さらに、このＣＰＵ１に入力信号を入力するための入力回路２、および、ＣＰＵ１からの出力信号を出力するための出力回路３を有している。そして、流量センサにはデータを記憶するメモリ４が設けられており、ＣＰＵ１は、メモリ４にアクセスして、メモリ４に記憶されているデータを参照できるようになっている。
【００２６】
次に、ＣＰＵ１は、出力回路３を介して、トランジスタＴｒのベース電極と接続されている。そして、このトランジスタＴｒのコレクタ電極は電源ＰＳに接続され、トランジスタＴｒのエミッタ電極は発熱抵抗体ＨＲを介してグランド（ＧＮＤ）に接続されている。したがって、トランジスタＴｒは、ＣＰＵ１によって制御されるようになっている。すなわち、トランジスタＴｒのベース電極は、出力回路３を介してＣＰＵ１に接続されているので、ＣＰＵ１からの出力信号がトランジスタＴｒのベース電極に入力される。
【００２７】
この結果、ＣＰＵ１からの出力信号（制御信号）によって、トランジスタＴｒを流れる電流が制御されるように構成されている。ＣＰＵ１からの出力信号によってトランジスタＴｒを流れる電流が大きくなると、電源ＰＳから発熱抵抗体ＨＲに供給される電流が大きくなり、発熱抵抗体ＨＲの加熱量が大きくなる。
【００２８】
一方、ＣＰＵ１からの出力信号によってトランジスタＴｒを流れる電流が少なくなると、発熱抵抗体ＨＲへ供給される電流が少なくなり、発熱抵抗体ＨＲの加熱量は減少する。
【００２９】
このように本実施の形態１における流量センサでは、ＣＰＵ１によって発熱抵抗体ＨＲを流れる電流量が制御され、これによって、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量がＣＰＵ１によって制御されるように構成されていることがわかる。
【００３０】
続いて、本実施の形態１における流量センサでは、ＣＰＵ１によって発熱抵抗体ＨＲを流れる電流を制御するため、ヒータ制御ブリッジＨＣＢが設けられている。このヒータ制御ブリッジＨＣＢは、発熱抵抗体ＨＲから放散される発熱量を検知し、この検知結果を入力回路２へ出力するように構成されている。この結果、ＣＰＵ１は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの検知結果を入力することができ、これに基づいて、トランジスタＴｒを流れる電流を制御する。
【００３１】
具体的に、ヒータ制御ブリッジＨＣＢは、図１に示すように、参照電圧Ｖｒｅｆ１とグランド（ＧＮＤ）との間にブリッジを構成する抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４を有している。このように構成されているヒータ制御ブリッジＨＣＢでは、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体が吸気温度よりもある一定温度（ΔＴ、例えば、１００℃）だけ高い場合に、ノードＡの電位とノードＢの電位の電位差が０Ｖとなるように、抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４の抵抗値が設定されている。つまり、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４は、抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ３を直列接続した構成要素と、抵抗体Ｒ２と抵抗体Ｒ４を直列接続した構成要素とが、参照電圧Ｖｒｅｆ１とグランド（ＧＮＤ）との間に並列接続されるようにしてブリッジが構成されている。そして、抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ３の接続点がノードＡとなっており、抵抗体Ｒ２と抵抗体Ｒ４の接続点がノードＢとなっている。
【００３２】
このとき、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１に接触するようになっている。したがって、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量によって、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１の抵抗値が主に変化することになる。このように抵抗体Ｒ１の抵抗値が変化すると、ノードＡとノードＢとの間の電位差が変化する。このノードＡとノードＢとの電位差は、入力回路２を介してＣＰＵ１に入力されるので、ＣＰＵ１は、ノードＡとノードＢとの電位差に基づいて、トランジスタＴｒを流れる電流を制御する。
【００３３】
具体的に、ＣＰＵ１は、ノードＡとノードＢとの電位差が０ＶとなるようにトランジスタＴｒを流れる電流を制御して、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量を制御するようになっている。すなわち、本実施の形態１における流量センサでは、ＣＰＵ１がヒータ制御ブリッジＨＣＢの出力に基づいて、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体が吸気温度よりもある一定温度（ΔＴ、例えば、１００℃）だけ高い一定値に保持するようにフィードバック制御するように構成されていることがわかる。
【００３４】
続いて、本実施の形態１における流量センサは、気体の流量を検知するための温度センサブリッジＴＳＢを有している。この温度センサブリッジＴＳＢは、参照電圧Ｖｒｅｆ２とグランド（ＧＮＤ）との間にブリッジを構成する４つの測温抵抗体から構成されている。この４つの測温抵抗体は、２つの上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と、２つの下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２から構成されている。
【００３５】
つまり、図１の矢印の方向は、気体が流れる方向を示しており、この気体が流れる方向の上流側に上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２が設けられ、下流側に下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が設けられている。これらの上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲまでの距離が同じになるように配置されている。
【００３６】
温度センサブリッジＴＳＢでは、参照電圧Ｖｒｅｆ２とグランド（ＧＮＤ）の間に上流測温抵抗体ＵＲ１と下流測温抵抗体ＢＲ１が直列接続されており、この上流測温抵抗体ＵＲ１と下流測温抵抗体ＢＲ１の接続点がノードＣとなっている。
【００３７】
一方、グランド（ＧＮＤ）と参照電圧Ｖｒｅｆ２の間に上流測温抵抗体ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ２が直列接続されており、この上流測温抵抗体ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ２の接続点がノードＤとなっている。そして、ノードＣの電位とノードＤの電位は、入力回路２を介してＣＰＵ１に入力されるように構成されている。そして、矢印方向に流れる気体の流量が零である無風状態のとき、ノードＣの電位とノードＤの電位との差電位が０Ｖとなるように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の各抵抗値が設定されている。
【００３８】
具体的に、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲからの距離が等しく、かつ、抵抗値も等しくなるように構成されている。このため、温度センサブリッジＴＳＢでは、発熱抵抗体ＨＲの発熱量にかかわらず、無風状態であれば、ノードＣとノードＤの差電位は０Ｖとなるように構成されていることがわかる。
【００３９】
＜流量センサの動作＞
本実施の形態１における流量センサは上記のように構成されており、以下に、その動作について図１を参照しながら説明する。まず、ＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に出力信号（制御信号）を出力することにより、トランジスタＴｒに電流を流す。すると、トランジスタＴｒのコレクタ電極に接続されている電源ＰＳから、トランジスタＴｒのエミッタ電極に接続されている発熱抵抗体ＨＲに電流が流れる。このため、発熱抵抗体ＨＲは発熱する。そして、発熱抵抗体ＨＲからの発熱で暖められた気体がヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１を加熱する。
【００４０】
このとき、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）だけ高くなっている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢの差電位が０Ｖとなるように、抵抗体Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗値が設定されている。このため、例えば、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）だけ高くなっている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間の差電位は０Ｖとなり、この差電位（０Ｖ）が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの差電位が０Ｖであることを認識したＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に、現状の電流量を維持するための出力信号（制御信号）を出力する。
【００４１】
一方、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）からずれている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間に０Ｖではない差電位が発生し、この差電位が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの差電位が発生していることを認識したＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に、差電位が０Ｖになるような出力信号（制御信号）を出力する。
【００４２】
例えば、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）よりも高くなる方向の差電位が発生している場合、ＣＰＵ１は、トランジスタＴｒを流れる電流が減少するような制御信号（出力信号）を、トランジスタＴｒのベース電極へ出力する。これに対し、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）よりも低くなる方向の差電位が発生している場合、ＣＰＵ１は、トランジスタＴｒを流れる電流が増加するような制御信号（出力信号）を、トランジスタＴｒのベース電極へ出力する。
【００４３】
以上のようにして、ＣＰＵ１は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間の差電位が０Ｖ（平衡状態）になるように、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの出力信号に基づいて、フィードバック制御する。このことから、本実施の形態１における流量センサでは、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度となるように制御されることがわかる。
【００４４】
次に、本実施の形態１における流量センサでの気体の流量を測定する動作について説明する。まず、無風状態の場合について説明する。矢印方向に流れる気体の流量が零である無風状態のとき、温度センサブリッジＴＳＢのノードＣの電位とノードＤの電位との差電位が０Ｖとなるように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の各抵抗値が設定されている。
【００４５】
具体的に、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲからの距離が等しく、かつ、抵抗値も等しくなるように構成されている。このため、温度センサブリッジＴＳＢでは、発熱抵抗体ＨＲの発熱量にかかわらず、無風状態であれば、ノードＣとノードＤの差電位は０Ｖとなり、この差電位（０Ｖ）が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、温度センサブリッジＴＳＢからの差電位が０Ｖであることを認識したＣＰＵ１は、矢印方向に流れる気体の流量が零であると認識し、出力回路３を介して気体流量Ｑが零であることを示す出力信号が本実施の形態１における流量センサから出力される。
【００４６】
続いて、図１の矢印方向に気体が流れている場合を考える。この場合、図１に示すように、気体の流れる方向の上流側に配置されている上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２は、矢印方向に流れる気体によって冷却される。このため、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２の温度は低下する。これに対し、気体の流れる方向の下流側に配置されている下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２に流れてくるので温度が上昇する。この結果、温度センサブリッジＴＳＢのバランスが崩れ、温度センサブリッジＴＳＢのノードＣとノードＤとの間に零ではない差電位が発生する。
【００４７】
この差電位が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、温度センサブリッジＴＳＢからの差電位が零ではないことを認識したＣＰＵ１は、矢印方向に流れる気体の流量が零ではないことを認識する。その後、ＣＰＵ１はメモリ４にアクセスする。メモリ４には、差電位と気体流量を対応づけた対比表（テーブル）が記憶されているので、メモリ４にアクセスしたＣＰＵ１は、メモリ４に記憶されている対比表から気体流量Ｑを算出する。このようにして、ＣＰＵ１で算出された気体流量Ｑは出力回路３を介して、本実施の形態１における流量センサから出力される。以上のようにして、本実施の形態１における流量センサによれば、気体の流量を求めることができることがわかる。
【００４８】
＜流量センサのレイアウト構成＞
次に、本実施の形態１における流量センサのレイアウト構成について説明する。例えば、図１に示す本実施の形態１における流量センサは、２つの半導体チップに形成される。具体的には、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが１つの半導体チップに形成され、ＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３およびメモリ４などが別の半導体チップに形成される。以下では、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが形成されている半導体チップのレイアウト構成について説明する。
【００４９】
図２は、本実施の形態１における流量センサの一部を構成した半導体チップＣＨＰ１のレイアウト構成を示す平面図である。まず、図２に示すように、半導体チップＣＨＰ１が矩形形状をしており、この半導体チップＣＨＰ１の左側から右側に向って（矢印方向）、気体が流れるようになっている。そして、図２に示すように、矩形形状をした半導体チップＣＨＰ１の裏面側に矩形形状のダイヤフラムＤＦが形成されている。ダイヤフラムＤＦとは、半導体チップＣＨＰ１の厚さを薄くした薄板領域のことを示している。つまり、ダイヤフラムＤＦが形成されている領域の厚さは、その他の半導体チップＣＨＰ１の領域の厚さよりも薄くなっている。
【００５０】
このようにダイヤフラムＤＦが形成されている裏面領域に相対する半導体チップＣＨＰ１の表面領域には、図２に示すように、流量検出部ＦＤＵが形成されている。具体的に、この流量検出部ＦＤＵの中央部には、発熱抵抗体ＨＲが形成されており、この発熱抵抗体ＨＲの周囲にヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ１が形成されている。そして、流量検出部ＦＤＵの外側にヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ２〜Ｒ４が形成されている。このように形成された抵抗体Ｒ１〜Ｒ４によってヒータ制御ブリッジが構成される。
【００５１】
特に、ヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ１は、発熱抵抗体ＨＲの近傍に形成されているので、発熱抵抗体ＨＲからの発熱で暖められた気体の温度を抵抗体Ｒ１に精度良く反映させることができる。
【００５２】
一方、ヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ２〜Ｒ４は、発熱抵抗体ＨＲから離れて配置されているので、発熱抵抗体ＨＲからの発熱の影響を受けにくくすることができる。
【００５３】
したがって、抵抗体Ｒ１は発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体の温度に敏感に反応するように構成することができるとともに、抵抗体Ｒ２〜Ｒ４は発熱抵抗体ＨＲの影響を受けにくく抵抗値を一定値に維持しやすく構成することができる。このため、ヒータ制御ブリッジの検出精度を高めることができる。
【００５４】
さらに、流量検出部ＦＤＵに形成されている発熱抵抗体ＨＲを挟むように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が配置されている。具体的に、気体が流れる矢印方向の上流側に上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２が形成され、気体が流れる矢印方向の下流側に下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が形成されている。
【００５５】
このように構成することにより、気体が矢印方向に流れる場合、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２の温度を低下させることができるとともに、下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の温度を上昇させることができる。このように流量検出部ＦＤＵに配置されている上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２により温度センサブリッジが形成される。
【００５６】
上述した発熱抵抗体ＨＲ、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、例えば、白金（プラチナ）などの金属膜やポリシリコン（多結晶シリコン）などの半導体薄膜をスパッタリング法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの方法で形成した後、イオンエッチングなどの方法でパターニングすることにより形成することができる。
【００５７】
このように構成されている発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ１〜Ｒ４、および、温度センサブリッジを構成する上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、それぞれ、配線ＷＬ１と接続されて、半導体チップＣＨＰ１の下辺に沿って配置されているパッドＰＤ１に引き出されている。
【００５８】
以上のようにして、本実施の形態１における流量センサの一部を構成する半導体チップＣＨＰ１がレイアウト構成されている。実際の流量センサは、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが形成された1つの半導体チップと、ＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３およびメモリ４などが形成されたもう1つの半導体チップとを有し、これらの半導体チップを基板上に実装した構造をしている。
【００５９】
以下では、まず、流量センサの実装構成に関する関連技術について説明し、その後、この関連技術が有する改善の必要性について説明する。その次に、関連技術が有する改善の余地を克服する工夫を施した本実施の形態１における流量センサの実装構成について説明する。
【００６０】
＜関連技術の説明＞
図３は、関連技術における流量センサＦＳＰの実装構成を示す図であり、樹脂で封止する前の構成を示す図である。特に、図３（ａ）は、関連技術における流量センサＦＳＰの実装構成を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図３（ｃ）は半導体チップＣＨＰ１の裏面を示す平面図である。
【００６１】
まず、図３（ａ）に示すように、関連技術における流量センサＦＳＰは、例えば、銅材からなるリードフレームＬＦを有している。このリードフレームＬＦは、外枠体を構成するダムバーＤＭで囲まれた内部にチップ搭載部ＴＡＢ１とチップ搭載部ＴＡＢ２を有している。そして、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１が搭載され、チップ搭載部ＴＡＢ２上に半導体チップＣＨＰ２が搭載されている。
【００６２】
半導体チップＣＨＰ１は、矩形形状をしており、ほぼ中央部に流量検出部ＦＤＵが形成されている。そして、流量検出部ＦＤＵと接続する配線ＷＬ１が半導体チップＣＨＰ１上に形成されており、この配線ＷＬ１は、半導体チップＣＨＰ１の一辺に沿って形成された複数のパッドＰＤ１と接続されている。すなわち、流量検出部ＦＤＵと複数のパッドＰＤ１とは配線ＷＬ１で接続されていることになる。これらのパッドＰＤ１は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１と、例えば、金線からなるワイヤＷ１を介して接続されている。リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１は、さらに、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２と、例えば、金線からなるワイヤＷ２を介して接続されている。
【００６３】
半導体チップＣＨＰ２には、ＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体素子や配線からなる集積回路が形成されている。具体的には、図１に示すＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３、あるいは、メモリ４などを構成する集積回路が形成されている。これらの集積回路は、外部接続端子として機能するパッドＰＤ２やパッドＰＤ３と接続されている。そして、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ２と、例えば、金線からなるワイヤＷ３を介して接続されている。このようにして、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１と、制御回路が形成されている半導体チップＣＨＰ２は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１を介して接続されていることがわかる。
【００６４】
続いて、図３（ｂ）に示すように、リードフレームＬＦにはチップ搭載部ＴＡＢ１が形成されており、このチップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１が搭載されている。この半導体チップＣＨＰ１は、接着材ＡＤＨによってチップ搭載部ＴＡＢ１と接着している。半導体チップＣＨＰ１の裏面には、ダイヤフラムＤＦ（薄板部）が形成されており、ダイヤフラムＤＦと相対する半導体チップＣＨＰ１の表面には、流量検出部ＦＤＵが形成されている。一方、ダイヤフラムＤＦの下方に存在するチップ搭載部ＴＡＢ１の底部には開口部ＯＰ１が形成されている。
【００６５】
さらに、図３（ｂ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の表面（上面）には、流量検出部ＦＤＵの他に、流量検出部ＦＤＵと接続されたパッドＰＤ１が形成されており、このパッドＰＤ１は、リードフレームＬＦに形成されたリードＬＤ１とワイヤＷ１を介して接続されている。そして、リードフレームＬＦには、半導体チップＣＨＰ１の他に半導体チップＣＨＰ２も搭載されており、半導体チップＣＨＰ２は、接着材ＡＤＨによってチップ搭載部ＴＡＢ２に接着している。さらに、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１がワイヤＷ２を介して接続されている。また、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ２は、ワイヤＷ３を介して電気的に接続されている。
【００６６】
図３（ｃ）は、半導体チップＣＨＰ１の裏面を示す平面図である。図３（ｃ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の裏面には、ダイヤフラムＤＦが形成されており、このダイヤフラムＤＦを囲むように接着材ＡＤＨが塗布されている。つまり、関連技術において、接着材は、平面視において、ダイヤフラムＤＦと重ならないように形成されていることがわかる。
【００６７】
関連技術における流量センサＦＳＰにおいて、樹脂で封止する前の流量センサＦＳＰの実装構成は上記のようになっており、以下に、樹脂で封止した後の流量センサＦＳＰの実装構成について説明する。
【００６８】
図４は、関連技術における流量センサＦＳＰの実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。特に、図４（ａ）は、関連技術における流量センサＦＳＰの実装構成を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００６９】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、関連技術における流量センサＦＳＰでは、半導体チップＣＨＰ２が樹脂ＭＲを含む封止体で封止されているとともに、半導体チップＣＨＰ１の一部およびチップ搭載部ＴＡＢ１の一部が樹脂ＭＲを含む封止体で封止されている。具体的に、関連技術における流量センサＦＳＰでは、半導体チップＣＨＰ１の上面に形成されている流量検出部ＦＤＵを露出させながら、半導体チップＣＨＰ１の側面および上面の一部を覆うように樹脂ＭＲが形成されている。
【００７０】
このように構成されている関連技術における流量センサＦＳＰは、例えば、図５に示す製造工程によって樹脂封止される。図５は、関連技術における流量センサＦＳＰを樹脂封止する工程を示す断面図である。
【００７１】
図５に示すように、リードフレームＬＦに形成されているチップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨで半導体チップＣＨＰ１が固定されている。そして、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで第２空間を介して挟み込む。その後、加熱下において、この第２空間に樹脂ＭＲを流し込むことにより、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止する。
【００７２】
このとき、図５に示すように、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、接着材ＡＤＨによって、上述した第２空間と隔離されているので、第２空間を樹脂ＭＲで充填する際にも、ダイヤフラムＤＦの内部空間へ樹脂ＭＲが侵入することを防止できる。
【００７３】
また、上金型ＵＭには、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）に形成されている流量検出部ＦＤＵを囲む第１空間ＳＰ１（密閉空間）を確保するように凹み部が形成されている。このことから、上金型ＵＭを半導体チップＣＨＰ１上に押し当てると、上金型ＵＭに形成されている凹み部によって、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵおよびその近傍領域を囲む第１空間ＳＰ１（密閉空間）が確保されつつ、例えば、半導体チップＣＨＰ１の側面および上面の一部を封止することができる。すなわち、関連技術によれば、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵおよびその近傍領域を露出させつつ、半導体チップＣＨＰ１の一部を封止することができる。
【００７４】
具体的に、図５では、流量センサの製造方法として、下金型ＢＭと、弾性体フィルムＬＡＦを設置した上金型ＵＭとによって、リードフレームＬＦに形成されているチップ搭載部ＴＡＢ１上に搭載された半導体チップＣＨＰ１などの部品をクランプした状態が示されている。そして、図５では、上金型ＵＭと下金型ＢＭとの間に形成される第２空間に樹脂ＭＲを注入する工程が示されている。特に、図５は、流量センサの空気（気体）の流れ方向の断面図が示されている。図５に示すように、半導体チップＣＨＰ１の端部は、弾性体フィルムＬＡＦを介して上金型ＵＭで押し付けられており、これによって、半導体チップＣＨＰ１が上金型ＵＭで固定される。
【００７５】
上述した関連技術では、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を、金型で固定した状態で封止工程を実施することができるので、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止することができる。このことは、関連技術における流量センサＦＳＰの製造方法によれば、各流量センサの位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。
【００７６】
この結果、関連技術によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置を各流量センサで一致させることができるため、各流量センサにおいて気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる。つまり、金型で固定しながら半導体チップＣＨＰ１の一部を封止する関連技術によれば、ポッティング樹脂を使用する技術に比べて、流量センサＦＳＰごとの性能バラツキを抑制することができる。
【００７７】
なお、樹脂封止工程を採用する関連技術における流量センサＦＳＰの製造工程では、樹脂ＭＲを含む封止体を下金型ＢＭからスムーズに離型する必要がある。そこで、図５に示すように、下金型ＢＭには、上下動が可能な突き出しピン（イジェクタピン）ＥＪＰＮが挿入されており、この突き出しピンＥＪＰＮを使用することにより、樹脂封止後の封止体を下金型ＢＭから容易に離型することができる。
【００７８】
ここで、例えば、図３に示すように、樹脂封止前のリードフレームＬＦの下端部から半導体チップＣＨＰ１の上端部までの実装高さＨの寸法にはバラツキが生じるおそれがある。なぜなら、各部品（リードフレームＬＦ、接着材ＡＤＨ、半導体チップＣＨＰ１）の厚さ寸法には、一定のバラツキが存在するからである。つまり、各部品（リードフレームＬＦ、接着部材ＡＤＨ、半導体チップＣＨＰ１）の厚さ寸法のバラツキに起因して実装高さＨの寸法バラツキが生じるおそれがあるのである。
【００７９】
このような実装高さＨの寸法バラツキが生じると、上金型ＵＭと下金型ＢＭで部品をクランプした際、半導体チップＣＨＰ１の破断、もしくは、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れが発生するおそれが高まる。
【００８０】
そこで、関連技術では、半導体チップＣＨＰ１の破断、もしくは、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れの発生を防止するために、例えば、図５に示すように、半導体チップＣＨＰ１と上金型ＵＭとの間に弾性体フィルムＬＡＦを介在させている。
【００８１】
これにより、例えば、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも薄い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、隙間が生じるが、この隙間を弾性体フィルムＬＡＦで充填できるため、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。
【００８２】
一方、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、弾性体フィルムＬＡＦは、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低いため、半導体チップＣＨＰ１の厚さを吸収するように弾性体フィルムＬＡＦの厚さ方向の寸法が変化する。この結果、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚くても、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。
【００８３】
つまり、関連技術における流量センサＦＳＰの製造方法によれば、弾性体フィルムＬＡＦを介して半導体チップＣＨＰ１が上金型ＵＭで押さえ付けられている。このため、半導体チップＣＨＰ１、接着材ＡＤＨ、あるいは、リードフレームＬＦの厚さバラツキに起因する部品の実装バラツキを弾性体フィルムＬＡＦの厚さ変化により吸収することができるのである。
【００８４】
このように関連技術によれば、半導体チップＣＨＰ１に加わるクランプ力を緩和することができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損を防止することができる。すなわち、関連技術における流量センサＦＳＰの製造方法によれば、部品の実装バラツキに起因したクランプ力の増大に伴う半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損から半導体チップＣＨＰ１を保護することができる。
【００８５】
＜関連技術における改善の余地＞
上述した関連技術においては、部品の実装バラツキに起因したクランプ力の増大に伴う半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損から半導体チップＣＨＰ１を保護する観点から、さらなる改善の余地がある。以下に、この関連技術の存在する改善の余地について説明する。
【００８６】
例えば、図３に示す実装高さＨの寸法バラツキが大きい場合には、弾性フィルムＬＡＦの寸法変化だけでは実装高さＨの寸法バラツキを吸収できない場合がある。つまり、弾性体フィルムＬＡＦを介して上金型ＵＭと下金型ＢＭで、半導体チップＣＨＰ１を接着したチップ搭載部ＴＡＢ１を挟み込んでも、弾性フィルムＬＡＦの厚さ変化では吸収できないほど、実装高さＨが高い場合には、半導体チップＣＨＰ１に必要以上のクランプ力が加わることになり、半導体チップＣＨＰ１が破断するおそれが顕在化する。
【００８７】
一方、実装高さＨが弾性フィルムＬＡＦの厚さ変化で吸収できないほど実装高さＨが低い場合には、弾性体フィルムＬＡＦと半導体チップＣＨＰ１間に隙間が生じ、この隙間に樹脂が流れるため、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れが発生するおそれが顕在化する。
【００８８】
この点に関し、弾性体フィルムＬＡＦの厚さを大きくすることで、実装高さＨの寸法バラツキに対応することが考えられる。ところが、弾性体フィルムＬＡＦの厚さを大きくすると材料コストが高くなることが考えられる。
【００８９】
さらに、厚さが厚い弾性体フィルムＬＡＦは、上金型ＵＭへの追従性が悪くなるため、弾性体フィルムＬＡＦにしわが発生しやすい。弾性体フィルムＬＡＦのしわは、特に、上金型ＵＭの寸法が変化する場所において発生しやすく、例えば、図５に示す第１空間ＳＰ１（密閉空間）を確保するための上金型ＵＭの凹み部において発生しやすい。このようにして発生した弾性体フィルムＬＡＦのしわは、図５に示す樹脂封止工程において、モールド品（製品）となる流量センサＦＳＰの封止体に転写される。この結果、流量センサＦＳＰの外観不良が発生して歩留りの低下を招くことになる。
【００９０】
そこで、本実施の形態１における技術的思想では、上述した事項を改善するため、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着する接着材ＡＤＨ１に着目した工夫を施している。以下に、この工夫を施した本実施の形態１における技術的思想について説明する。
【００９１】
＜実施の形態１における流量センサの実装構成＞
図６は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す図であり、樹脂で封止する前の構成を示す図である。特に、図６（ａ）は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。また、図６（ｃ）は、半導体チップの裏面を示す平面図である。
【００９２】
まず、図６（ａ）に示すように、本実施の形態１における流量センサＦＳ１は、例えば、銅材からなるリードフレームＬＦを有している。このリードフレームＬＦは、外枠体を構成するダムバーＤＭで囲まれた内部にチップ搭載部ＴＡＢ１とチップ搭載部ＴＡＢ２を有している。そして、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１が搭載され、チップ搭載部ＴＡＢ２上に半導体チップＣＨＰ２が搭載されている。
【００９３】
半導体チップＣＨＰ１は、矩形形状をしており、ほぼ中央部に流量検出部ＦＤＵが形成されている。そして、流量検出部ＦＤＵと接続する配線ＷＬ１が半導体チップＣＨＰ１上に形成されており、この配線ＷＬ１は、半導体チップＣＨＰ１の一辺に沿って形成された複数のパッドＰＤ１と接続されている。すなわち、流量検出部ＦＤＵと複数のパッドＰＤ１とは配線ＷＬ１で接続されていることになる。
【００９４】
これらのパッドＰＤ１は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１と、例えば、金線からなるワイヤＷ１を介して接続されている。リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１は、さらに、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２と、例えば、金線からなるワイヤＷ２を介して接続されている。
【００９５】
半導体チップＣＨＰ２には、ＭＩＳＦＥＴなどの半導体素子や配線からなる集積回路が形成されている。具体的には、図１に示すＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３、あるいは、メモリ４などを構成する集積回路が形成されている。これらの集積回路は、外部接続端子として機能するパッドＰＤ２やパッドＰＤ３と接続されている。そして、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ２と、例えば、金線からなるワイヤＷ３を介して接続されている。このようにして、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１と、制御回路が形成されている半導体チップＣＨＰ２は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１を介して接続されていることがわかる。
【００９６】
ここで、図示はしていないが、半導体チップＣＨＰ１の最外表面には、接着する樹脂との応力緩衝、表面保護、絶縁などを目的としてポリイミド膜が形成されていてもよい。
【００９７】
なお、図６（ａ）に示すダムバーＤＭは、後述する樹脂封止工程における樹脂漏れを防止する機能を有しており、樹脂封止工程後に、ダムバーＤＭは切断除去される。
【００９８】
続いて、図６（ｂ）に示すように、リードフレームＬＦにはチップ搭載部ＴＡＢ１が形成されており、このチップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１が搭載されている。この半導体チップＣＨＰ１は、接着材ＡＤＨ１によってチップ搭載部ＴＡＢ１と接着している。半導体チップＣＨＰ１の裏面には、ダイヤフラムＤＦ（薄板部）が形成されており、ダイヤフラムＤＦと相対する半導体チップＣＨＰ１の表面には、流量検出部ＦＤＵが形成されている。
【００９９】
一方、ダイヤフラムＤＦの下方に存在するチップ搭載部ＴＡＢ１の底部には開口部ＯＰ１が形成されている。ここでは、ダイヤフラムＤＦの下方に存在するチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されている例を示したが、本実施の形態１における技術的思想は、これに限定されるものではなく、開口部ＯＰ１が形成されていないリードフレームＬＦを使用することもできる。
【０１００】
さらに、図６（ｂ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の表面（上面）には、流量検出部ＦＤＵの他に、流量検出部ＦＤＵと接続されたパッドＰＤ１が形成されており、このパッドＰＤ１は、リードフレームＬＦに形成されたリードＬＤ１とワイヤＷ１を介して接続されている。そして、リードフレームＬＦには、半導体チップＣＨＰ１の他に半導体チップＣＨＰ２も搭載されており、半導体チップＣＨＰ２は、接着材ＡＤＨ１によってチップ搭載部ＴＡＢ２に接着している。
【０１０１】
さらに、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１がワイヤＷ２を介して接続されている。また、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ２は、ワイヤＷ３を介して電気的に接続されている。
【０１０２】
なお、第１半導体チップＣＨＰ１のパッドＰＤ１と第２半導体チップＣＨＰ２のパッドＰＤ２は、金線で直接接続することもできる。
【０１０３】
半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１や、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２とを接着している接着材ＡＤＨ１は、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を成分とした接着材、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂やフッ素樹脂などの熱可塑性樹脂を成分とした接着材を使用することができる。
【０１０４】
また、接着材ＡＤＨ１は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を主成分として、金、銀、銅、すずなどの金属材料、シリカ、ガラス、カーボン、マイカ、タルクなどを成分として含む無機材料を混入することによって、導電性を持たせたり、線膨張係数を制御できるものとする。
【０１０５】
ここで、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の接着は、接着材ＡＤＨ１を塗布することや、シート状の接着材を貼り付けることにより行うことができる。例えば、図６（ｃ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の裏面には、シート状の接着材ＡＤＨ１が貼り付けられている。
【０１０６】
このとき、本実施の形態１において、接着材ＡＤＨ１は、例えば、図６（ｂ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上のうち、平面視において、ダイヤフラムＤＦと重なる領域上にも形成されている。別の言い方をすれば、ダイヤフラムＤＦのチップ搭載部ＴＡＢ１への投影面にも接着材ＡＤＨ１が形成されているということもできる。
【０１０７】
そして、この場合、接着材ＡＤＨ１には、少なくとも１つの開口部（貫通孔）ＯＰＡが形成されており、この接着材ＡＤＨ１に形成されている開口部ＯＰＡは、チップ搭載部ＴＡＢ１に形成されている開口部ＯＰ１と連通している。この結果、ダイヤフラムＤＦの直下に形成されている内部空間は、開口部ＯＰＡおよび開口部ＯＰ１を介して外部空間と繋がっていることになる。
【０１０８】
図６（ｃ）は、半導体チップＣＨＰ１の裏面を示す平面図である。図６（ｃ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の裏面には、ダイヤフラムＤＦが形成されており、ダイヤフラムＤＦが形成された半導体チップＣＨＰ１の裏面に接着材ＡＤＨ１が形成されている。この接着材ＡＤＨ１は、平面的にダイヤフラムＤＦと重なる領域にも形成されており、ダイヤフラムＤＦと重なる領域に形成されている接着材ＡＤＨ１には、開口部ＯＰＡが形成されている。つまり、開口部ＯＰＡは、ダイヤフラムＤＦと平面的に重なるように形成されていることになる。
【０１０９】
続いて、樹脂で封止した後の本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成について説明する。図７は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。特に、図７（ａ）は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【０１１０】
本実施の形態１における流量センサＦＳ１では、図７（ａ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵを露出した状態で、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２の全体が樹脂ＭＲで覆われた構造をしている。つまり、本実施の形態１では、流量検出部ＦＤＵが形成されている領域を露出させながら、半導体チップＣＨＰ１のパッド形成領域および半導体チップＣＨＰ２の全領域を一括して樹脂ＭＲで封止している。
【０１１１】
ここで、本実施の形態１では、例えば、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドＰＤ１と電気的に接続するワイヤＷ１を覆うように、樹脂ＭＲからなる凸部を設けてもよい。すなわち、ループ高さが高い金線（ワイヤ）などの部品を確実に封止するため、樹脂ＭＲ（封止体）に凸部を形成することができる。ただし、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、本実施の形態１において、凸部は必須構成要件ではない。つまり、凸部を設けなくても、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドＰＤ１とリードＬＤ１とを電気的に接続する金線（ワイヤ）を樹脂ＭＲで封止することができれば、樹脂ＭＲ（封止体）に凸部を設ける必要はない。
【０１１２】
なお、上述した樹脂ＭＲは、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ボリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を使用することができる。さらに、樹脂ＭＲには、金、銀、銅、すずなどの金属材料、シリカ、ガラス、カーボン、マイカ、タルクなどを成分として含む無機材料を混入することによって、導電性を持たせたり、線膨張係数を制御するようにしてもよい。
【０１１３】
本実施の形態１によれば、この樹脂ＭＲによる封止は、例えば、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を金型で固定した状態で行なうことができる。この結果、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２を樹脂ＭＲで封止することができる。このことは、本実施の形態１における流量センサＦＳ１によれば、各流量センサＦＳ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２の全領域を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。
【０１１４】
このことから、本実施の形態１によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置を各流量センサＦＳ１で一致させることができるため、各流量センサＦＳ１において気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる顕著な効果を得ることができる。
【０１１５】
ここで、本実施の形態１では、ダイヤフラムＤＦが形成された半導体チップＣＨＰ１の裏面に接着材ＡＤＨ１が形成されており、この接着材ＡＤＨ１は、平面的にダイヤフラムＤＦと重なる領域にも形成されている。そして、ダイヤフラムＤＦと重なる領域に形成されている接着材ＡＤＨ１には、開口部ＯＰＡが形成されている。さらに、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の裏面に形成されたダイヤフラムＤＦの下方にあるチップ搭載部ＴＡＢ１の底部には開口部ＯＰ１が形成され、チップ搭載部ＴＡＢ１の裏面を覆う樹脂ＭＲに開口部ＯＰ２が設けられている。
【０１１６】
これにより、本実施の形態１による流量センサＦＳ１によれば、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、接着材ＡＤＨ１に形成された開口部ＯＰＡと、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１と、樹脂ＭＲに形成された開口部ＯＰ２とを介して流量センサＦＳ１の外部空間と連通することになる。この結果、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ１の外部空間の圧力とを等しくすることができ、ダイヤフラムＤＦ上に応力が加わることを抑制できる。
【０１１７】
また、本実施の形態１における流量センサＦＳ１では、図７（ｂ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなるように構成されている。さらに、本実施の形態１における流量センサＦＳ１においては、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２との間に挟み込まれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴ２よりも小さくなっている。
【０１１８】
なお、本実施の形態１においては、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）よりも樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）の方が高く、半導体チップＣＨＰ１の上部を部分的に樹脂ＭＲが覆う形状の例が示されている。ただし、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の構成は、このような形状に限定されるものではなく、例えば、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）よりも樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）の方が低い箇所が存在してもよく、この箇所において、半導体チップＣＨＰ１の上部を部分的に樹脂ＭＲが覆っていない構成であってもよい。
【０１１９】
＜本実施の形態１における流量センサの製造方法（本実施の形態１の特徴）＞
本実施の形態１における流量センサＦＳ１は、上記のように構成されており、以下では、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の製造方法について、図面を参照しながら説明する。まず、図７（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図を使用して、本実施の形態１における特徴工程が明確化される観点で説明することにする（図８〜図１１）。その後、本実施の形態１における流量センサＦＳ１が半導体チップＣＨＰ１と半導体チップＣＨＰ２を有する２チップ構造であることが明確化される観点で説明する（図１２〜図１６）。
【０１２０】
まず、図８に示すように、例えば、銅材からなるリードフレームＬＦを用意する。このリードフレームＬＦには、チップ搭載部ＴＡＢ１が形成されており、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されている。
【０１２１】
次に、図９に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１を形成する。この接着材ＡＤＨ１は、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を成分とした接着材、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂やフッ素樹脂などの熱可塑性樹脂を成分とした接着材を使用することができる。また、接着材ＡＤＨ１は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を主成分として、金、銀、銅、すずなどの金属材料、シリカ、ガラス、カーボン、マイカ、タルクなどを成分として含む無機材料を混入することによって、導電性を持たせたり、線膨張係数を制御するようにしてもよい。
【０１２２】
そして、この接着材ＡＤＨ１に開口部ＯＰＡを形成する。この開口部ＯＰＡは、チップ搭載部ＴＡＢ１に形成された開口部ＯＰ１と連通するように形成される。
【０１２３】
続いて、図１０に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を搭載する。具体的には、リードフレームＬＦに形成されたチップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を接着材ＡＤＨ１で接続する。
【０１２４】
このとき、本実施の形態１では、平面的にダイヤフラムＤＦと重なる領域にも接着材ＡＤＨ１が形成されており、ダイヤフラムＤＦと重なる領域に形成されている接着材ＡＤＨ１には、開口部ＯＰＡが形成されている。そして、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが、接着材ＡＤＨ１に形成されている開口部ＯＰＡおよびチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成されている開口部ＯＰ１と連通するように、半導体チップＣＨＰ１がチップ搭載部ＴＡＢ１上に搭載される。
【０１２５】
なお、半導体チップＣＨＰ１には、通常の半導体製造プロセスによって流量検出部ＦＤＵ、配線（図示されず）およびパッド（図示されず）が形成される。そして、例えば、異方性エッチングにより、半導体チップＣＨＰ１の表面に形成された流量検出部ＦＤＵと相対する裏面の位置にダイヤフラムＤＦが形成されることになる。
【０１２６】
その後、図面には示されていないが、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドと、リードフレームＬＦに形成されているリードとをワイヤで接続する（ワイヤボンディング）。このワイヤは、例えば、金線から形成される。
【０１２７】
次に、図１１に示すように、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止する（モールド工程）。つまり、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵを露出させつつ、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲ（封止体）で封止する。
【０１２８】
具体的には、まず、上金型ＵＭと、突き出しピンＥＪＰＮを挿入した下金型ＢＭとを用意する。
【０１２９】
続いて、半導体チップＣＨＰ１の上面に上金型ＵＭの一部を密着させ、かつ、上金型ＵＭと半導体チップＣＨＰ１の間に流量検出部ＦＤＵを囲む第１空間ＳＰ１を形成しながら、上金型ＵＭと下金型ＢＭとで、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを、第２空間を介して挟み込む。
【０１３０】
その後、加熱下において、プランジャによって第２空間に樹脂ＭＲを流し込む。このとき、図１１に示すように、下金型ＢＭには、突き出しピンＥＪＰＮが挿入されている。この突き出しピンＥＪＰＮは、突き出しピンプレート（図示せず）によって上下移動できるように構成されており、突き出しピンプレート（図示せず）は、成形装置の加圧機構とバネによって上下方向に移動できるように構成されている。
【０１３１】
次に、樹脂ＭＲが硬化した段階で、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭから取り外す。具体的には、まず、樹脂ＭＲを含む封止体から上金型ＵＭを取り外した後、突き出しピンＥＪＰＮも上方向に移動する。この結果、上方向に移動した突き出しピンＥＪＰＮによる突き出しによって、半導体チップＣＨＰ１の一部を封止した封止体が下金型ＢＭから離型する。以上のようにして、本実施の形態１における流量センサＦＳ１を製造することができる。
【０１３２】
ここで、本実施の形態１における特徴は、図１１に示す樹脂封止工程において、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１を、上金型ＵＭと下金型ＢＭによって挟み込んで、接着材ＡＤＨ１を圧縮した状態で樹脂封止する点にある。これにより、各部品（リードフレームＬＦ、半導体チップＣＨＰ１）の厚さ寸法のバラツキに起因する実装高さの寸法バラツキを吸収することができる。
【０１３３】
すなわち、本実施の形態１では、各部品（リードフレームＬＦ、半導体チップＣＨＰ１）の厚さ寸法にバラツキが生じる場合であっても、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に介在する接着材ＡＤＨ１が、上金型ＵＭを半導体チップＣＨＰ１に押し付ける圧力によって、圧縮変形することにより、各部品の厚さの寸法バラツキを吸収することができるのである。
【０１３４】
この際、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に挟まれた接着材ＡＤＨ１が圧縮されることにより、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に挟まれた接着材ＡＤＨ１の一部が、平面視において、ダイヤフラムＤＦと重なる領域や半導体チップＣＨＰ１の外側領域に押し出されることになる。
【０１３５】
この結果、本実施の形態１によれば、樹脂封止後の流量センサＦＳ１おいて、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなる。
【０１３６】
特に、本実施の形態１における流量センサにおいては、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の弾性率が、半導体チップＣＨＰ１の弾性率よりも小さくなっている。具体的には、例えば、接着材ＡＤＨ１がエポキシ系樹脂から構成される場合を考えると、エポキシ系樹脂の弾性率は、室温で１ＧｐＰａ〜２０ＧＰａ程度である。これに対し、半導体チップＣＨＰ１を構成するシリコン（Ｓｉ）の弾性率は、室温で１９３ＧＰａである。
【０１３７】
このことから、本実施の形態１における流量センサＦＳ１によれば、接着材ＡＤＨ１の弾性率が半導体チップＣＨＰ１の弾性率よりも小さくなっていることがわかる。このことは、接着材ＡＤＨ１が半導体チップＣＨＰ１よりも柔らかく、変形しやすいことがわかる。なお、弾性率とは、弾性体内の応力とひずみが互いに比例するというフックの法則を、「応力がひずみに比例する」という形に表したときの比例定数をいう。
【０１３８】
このように、本実施の形態１では、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低い材質を接着材ＡＤＨ１に使用している。これにより、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、半導体チップＣＨＰ１が破断する前に、部品の厚さ寸法のバラツキを吸収するように接着材ＡＤＨ１の厚さが変化する。これにより、部品の実装高さが平均値よりも高い場合であっても必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。
【０１３９】
一方、例えば、部品の実装高さが平均値よりも低い場合でも、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１が圧縮されるように、上金型ＵＭと下金型ＢＭとの間の寸法を調整することにより、半導体チップＣＨＰ１の端部に圧縮荷重が加わるので、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。
【０１４０】
例えば、関連技術で説明したように、各部品（リードフレームＬＦ、半導体チップＣＨＰ１）の厚さ寸法のバラツキに起因して実装高さＨの寸法バラツキが生じるおそれがある。このような実装高さの寸法バラツキが生じると、上金型ＵＭと下金型ＢＭで部品をクランプした際、半導体チップＣＨＰ１の破断、もしくは、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れが発生するおそれが高まる。
【０１４１】
この点に関し、上述した関連技術で説明したように、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止するために、例えば、図５に示すように、半導体チップＣＨＰ１と上金型ＵＭとの間に弾性体フィルムＬＡＦを介在させる構成が考えられる。
【０１４２】
この構成を採用する場合、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚いと、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、半導体チップＣＨＰ１の厚さを吸収するように弾性体フィルムＬＡＦの厚さ方向の寸法が変化する。この結果、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚くても、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができると考えられる。
【０１４３】
ところが、実装高さの寸法バラツキが大きい場合には、弾性フィルムＬＡＦの寸法変化だけでは実装高さの寸法バラツキを吸収できない場合が考えられる。つまり、弾性体フィルムＬＡＦを介して上金型ＵＭと下金型ＢＭで、半導体チップＣＨＰ１を接着したチップ搭載部ＴＡＢ１を挟み込んでも、弾性フィルムＬＡＦの厚さ変化では吸収できないほど、実装高さが高い場合には、半導体チップＣＨＰ１に必要以上のクランプ力が加わることになり、半導体チップＣＨＰ１が破断するおそれが顕在化する。
【０１４４】
この点に関し、弾性体フィルムＬＡＦの厚さを大きくすることで、実装高さの寸法バラツキに対応することが考えられるが、弾性体フィルムＬＡＦの厚さを大きくすると材料コストが高くなることが考えられる。
【０１４５】
さらに、厚さが厚い弾性体フィルムＬＡＦは、上金型ＵＭへの追従性が悪くなるため、弾性体フィルムＬＡＦにしわが発生しやすい。弾性体フィルムＬＡＦのしわは、特に、上金型ＵＭの寸法が変化する場所において発生しやすく、例えば、図５に示す第１空間ＳＰ１（密閉空間）を確保するための上金型ＵＭの凹み部において発生しやすい。このようにして発生した弾性体フィルムＬＡＦのしわは、図５に示す樹脂封止工程において、モールド品（製品）となる流量センサＦＳＰの封止体に転写される。この結果、流量センサＦＳＰの外観不良が発生して歩留りの低下を招くことになる。
【０１４６】
これに対し、本実施の形態１では、大きな実装高さの寸法バラツキが存在する場合、大きな実装高さの寸法バラツキを吸収するために、接着材ＡＤＨ１の厚さを大きくすることが考えられる。この場合、上金型ＵＭの形状に追従する必要がある弾性フィルムＬＡＦとは異なり、接着材ＡＤＨ１の厚さを厚くしても、接着材ＡＤＨ１にしわが発生することはなく、しわが完成品の外観に転写される問題は生じない。
【０１４７】
さらに、接着材ＡＤＨ１の設置面積は、上金型ＵＭ全体に設置する弾性フィルムＬＡＦの設置面積よりも小さいため、接着材ＡＤＨ１の厚さを厚くしても、弾性フィルムＬＡＦの厚さを厚くする場合よりも材料コストを少なくできる。
【０１４８】
つまり、本実施の形態１によれば、大きな実装高さの寸法バラツキが存在する場合であっても、上述した関連技術のように弾性体フィルムＬＡＦに発生したしわが完成品に転写される点や材料コストが大幅に上昇する点に代表される副作用を生じることはない。このため、本実施の形態１によれば、大きな実装高さの寸法バラツキが存在する場合であっても、新たな懸念事項を発生させることなく、半導体チップの破断に代表される流量センサＦＳ１の信頼性の低下要因を効果的に抑制することができ、これによって、流量センサＦＳ１の信頼性の向上を図ることができる。
【０１４９】
以上のように、本実施の形態１においては、接着材ＡＤＨ１の厚さ方向の寸法変化によって、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収している。したがって、部品の実装高さにおける寸法バラツキを効果的に吸収して半導体チップＣＨＰ１の破断を抑制する観点から、接着材ＡＤＨ１の弾性率は、半導体チップＣＨＰ1の弾性率よりも小さいことが望ましいことがわかる。また、接着材ＡＤＨ１の厚さが薄い場合には、厚さ方向における寸法変化量が少なくなり、充分に実装高さの寸法バラツキを吸収できないおそれがあるため、接着材ＡＤＨ１の厚さは、吸収すべき実装高さの寸法バラツキに対応した適切な厚さとすることが必要である。
【０１５０】
なお、本実施の形態１によれば、例えば、図１１に示すように、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなる。すなわち、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴは、圧縮されて薄くなるため、ダイヤフラムＤＦの端部近傍の接着材ＡＤＨ１の厚さが部分的に大きくなる。この結果、本実施の形態１によれば、ダイヤフラムＤＦの端部と接着材ＡＤＨ１の接触面積が大きくなり、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との剥離を効果的に防止することができる。
【０１５１】
つまり、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１に挟み込まれた領域だけでなく、ダイヤフラムＤＦの一部にも接着材ＡＤＨ１が接着することになる。このため、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１と接着材ＡＤＨ１との接触面積を大きくすることができる。さらに、本実施の形態１によれば、接着材ＡＤＨ１の弾性率は、半導体チップＣＨＰ１の弾性率よりも小さくなっている。
【０１５２】
したがって、本実施の形態１によれば、接着材ＡＤＨ１は、半導体チップＣＨＰとチップ搭載部ＴＡＢ１を接着するという本来備える機能の他に、半導体チップＣＨＰ１を外部からの衝撃から保護するというクッション材としても機能することになる。すなわち、本実施の形態１では、接着材ＡＤＨ１の弾性率が半導体チップＣＨＰ１の弾性率よりも小さい点と、ダイヤフラムＤＦの一部とも接触して半導体チップＣＨＰ１との接触面積が大きくなる点の相乗効果により、外部からの衝撃を接着材ＡＤＨ１で吸収できる結果、外部からの衝撃に起因する半導体チップＣＨＰ１の破損を抑制することができる。
【０１５３】
つまり、本実施の形態１によれば、流量センサＦＳ１の製造工程中の半導体チップＣＨＰ１の破損を防止できるとともに、完成後の流量センサＦＳ１における半導体チップＣＨＰ１の破損も防止できるという顕著な効果を得ることができる。
【０１５４】
具体的には、上述したように、本実施の形態１によれば、部品の実装高さの寸法バラツキが生じる場合であっても、接着材ＡＤＨ１の厚さ方向の変化により、寸法バラツキを吸収することができる。このため、樹脂封止工程（モールド工程）において、半導体チップＣＨＰ１に上金型ＵＭからの必要以上のクランプ力が加わることを抑制でき、これによって、半導体チップＣＨＰ１が破断することを抑制することができる。
【０１５５】
さらに、本実施の形態１によれば、完成後の流量センサＦＳ１においても、接着材ＡＤＨ１の弾性率が半導体チップＣＨＰ１の弾性率よりも小さく、かつ、ダイヤフラムＤＦの一部とも接触して、接着材ＡＤＨ１と半導体チップＣＨＰ１との接触面積が大きくなっている。このため、本実施の形態１における流量センサＦＳ１によれば、外部からの衝撃を接着材ＡＤＨ１で効果的に吸収できる結果、外部からの衝撃に起因する半導体チップＣＨＰ１の破損を抑制することができるのである。
【０１５６】
なお、本実施の形態１における樹脂封止工程（モールド工程）では、８０℃以上の高温度の上金型ＵＭと下金型ＢＭを使用しているため、加熱された上金型ＵＭと下金型ＢＭから第２空間に注入された樹脂ＭＲに短時間で熱が伝わる。この結果、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の製造方法によれば、樹脂ＭＲの加熱・硬化時間を短縮することができる。
【０１５７】
例えば、発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、ポッティング樹脂による金線（ワイヤ）の固定だけを行なう場合、ポッティング樹脂は、加熱による硬化の促進を行っていないので、ポッティング樹脂が硬化するまでの時間が長くなり、流量センサの製造工程におけるスループットが低下してしまう問題点が顕在化する。
【０１５８】
これに対し、本実施の形態１における樹脂封止工程では、上述したように、加熱された上金型ＵＭと下金型ＢＭを使用しているため、加熱された上金型ＵＭと下金型ＢＭから樹脂ＭＲへの短時間での熱伝導が可能となり、樹脂ＭＲの加熱・硬化時間を短縮することができる。この結果、本実施の形態１によれば、流量センサＦＳ１の製造工程におけるスループットを向上させることができる。以上のようにして、本実施の形態１における流量センサＦＳ１を製造することができる。
【０１５９】
続いて、本実施の形態１における流量センサＦＳ１が半導体チップＣＨＰ１と半導体チップＣＨＰ２を有する２チップ構造であることが明確化される観点で、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の製造方法について説明する（図１２〜図１６）。
【０１６０】
まず、図１２に示すように、例えば、銅材からなるリードフレームＬＦを用意する。このリードフレームＬＦには、チップ搭載部ＴＡＢ１、チップ搭載部ＴＡＢ２、リードＬＤ１およびリードＬＤ２が一体的に形成されており、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されている。
【０１６１】
次に、図１３に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上およびチップ搭載部ＴＡＢ２上に接着材ＡＤＨ１を形成する。そして、この接着材ＡＤＨ１に開口部ＯＰＡを形成する。この開口部ＯＰＡは、チップ搭載部ＴＡＢ１に形成された開口部ＯＰ１と連通するように形成される。
【０１６２】
続いて、図１４に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を搭載し、チップ搭載部ＴＡＢ２上に半導体チップＣＨＰ２を搭載する。具体的には、リードフレームＬＦに形成されたチップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を接着材ＡＤＨ１で接続する。このとき、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが、接着材ＡＤＨ１に形成されている開口部ＯＰＡおよびチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成されている開口部ＯＰ１と連通するように、半導体チップＣＨＰ１がチップ搭載部ＴＡＢ１上に搭載される。
【０１６３】
なお、半導体チップＣＨＰ１には、通常の半導体製造プロセスによって流量検出部ＦＤＵ、配線（図示せず）およびパッドＰＤ１が形成される。そして、例えば、異方性エッチングにより、半導体チップＣＨＰ１の表面に形成された流量検出部ＦＤＵと相対する裏面の位置にダイヤフラムＤＦが形成されている。また、リードフレームＬＦに形成されているチップ搭載部ＴＡＢ２上に、接着材ＡＤＨ１によって半導体チップＣＨＰ２も搭載されている。この半導体チップＣＨＰ２には、予め、通常の半導体製造プロセスによって、ＭＩＳＦＥＴなどの半導体素子（図示せず）や配線（図示せず）、パッドＰＤ２、パッドＰＤ３が形成されている。
【０１６４】
この段階においては、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さと、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２とを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さは、同等となっている。
【０１６５】
次に、図１５に示すように、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドＰＤ１と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１とをワイヤＷ１で接続する（ワイヤボンディング）。同様に、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２をリードＬＤ１とワイヤＷ２で接続し、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３をリードＬＤ２とワイヤＷ３で接続する。ワイヤＷ１〜Ｗ３は、例えば、金線から形成される。
【０１６６】
その後、図１６に示すように、流量検出部ＦＤＵおよびその近傍を除く半導体チップＣＨＰ１の表面、ワイヤＷ１、リードＬＤ１、ワイヤＷ２、半導体チップＣＨＰ２の主面全面、ワイヤＷ３およびリードＬＤ２の一部を樹脂ＭＲで封止する（モールド工程）。
【０１６７】
具体的には、半導体チップＣＨＰ１の上面に上金型ＵＭの一部を密着させ、かつ、上金型ＵＭと半導体チップＣＨＰ１の間に流量検出部ＦＤＵを囲む第１空間ＳＰ１を形成しながら、上金型ＵＭと下金型ＢＭとで、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２を搭載したリードフレームＬＦを、第２空間を介して挟み込む。つまり、図１６に示すように、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで第２空間（密閉空間）を介して挟み込む。その後、加熱下において、この第２空間（密閉空間）に樹脂ＭＲを流し込むことにより、流量検出部ＦＤＵおよびその近傍を除く半導体チップＣＨＰ１の表面、ワイヤＷ１、リードＬＤ１、ワイヤＷ２、半導体チップＣＨＰ２の主面全面、ワイヤＷ３およびリードＬＤ２の一部を樹脂ＭＲで封止する。
【０１６８】
このとき、図１６に示すように、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、接着材ＡＤＨ１によって、上述した第２空間と隔離されているので、第２空間を樹脂ＭＲで充填する際にも、ダイヤフラムＤＦの内部空間へ樹脂ＭＲが侵入することを防止できる。
【０１６９】
さらに、本実施の形態１では、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を金型で固定した状態で行なうことができるので、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２を樹脂ＭＲで封止することができる。このことは、本実施の形態１における流量センサの製造方法によれば、各流量センサの位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２の全領域を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。
【０１７０】
この結果、本実施の形態１によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置が各流量センサで一致させることができるため、各流量センサにおいて気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる顕著な効果を得ることができる。
【０１７１】
ここで、本実施の形態１における流量センサの製造方法では、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵを第２空間とは隔離された第１空間ＳＰ１で囲まれるように、下金型ＢＭと上金型ＵＭで、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを挟み込んでいる。これにより、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵおよびその近傍領域を露出させつつ、それ以外の半導体チップＣＨＰ１の表面領域を封止することができる。
【０１７２】
続いて、図１６に示すように、本実施の形態１では、リードフレームＬＦの裏面側にも樹脂ＭＲが流れ込む。したがって、本実施の形態１では、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されているため、この開口部ＯＰ１からダイヤフラムＤＦの内部空間へ樹脂ＭＲが流れ込むことが懸念される。
【０１７３】
そこで、本実施の形態１では、リードフレームＬＦを挟み込む下金型ＢＭの形状に工夫を施している。具体的には、図１６に示すように、下金型ＢＭに突起状の入れ駒ＩＰ１を形成し、上金型ＵＭと下金型ＢＭでリードフレームＬＦを挟み込む際、下金型ＢＭに形成されている突起状の入れ駒ＩＰ１が、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１に挿入されるように構成している。これにより、開口部ＯＰＡおよび開口部ＯＰ１に入れ駒ＩＰ１が隙間無く挿入されるので、開口部ＯＰ１からダイヤフラムＤＦの内部空間への樹脂ＭＲの侵入を防止することができる。
【０１７４】
つまり、本実施の形態１では、下金型ＢＭに突起状の入れ駒ＩＰ１を形成し、樹脂封止の際、この入れ駒ＩＰ１をチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１に挿入している。なお、入れ駒ＩＰ１は、開口部ＯＰ１だけでなく、接着材ＡＤＨ１に形成された開口部ＯＰＡも貫通するように構成してもよい。
【０１７５】
例えば、本実施の形態１においては、樹脂封止工程（モールド工程）において、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に挟まれた接着材ＡＤＨ１の一部が、平面視において、ダイヤフラムＤＦと重なる領域や半導体チップＣＨＰ１の外側領域に押し出されることになる。この場合、ダイヤフラムＤＦと重なる領域に押し出された接着材ＡＤＨ１の一部が、接着材ＡＤＨ１に形成された開口部ＯＰＡを塞いでしまうことが考えられる。この場合であっても、開口部ＯＰ１だけでなく、接着材ＡＤＨ１に形成された開口部ＯＰＡも貫通するように入れ駒ＩＰ１を構成することにより、接着材ＡＤＨ１に形成された開口部ＯＰＡが塞がれてしまうことを防止することができる。
【０１７６】
さらに、本実施の形態１では、入れ駒ＩＰ１の形状に工夫を施している。具体的に、本実施の形態１において、入れ駒ＩＰ１は、開口部ＯＰ１に挿入する挿入部と、この挿入部を支持する台座部から構成されており、挿入部の断面積よりも台座部の断面積が大きくなっている。これにより、入れ駒ＩＰ１は、挿入部と台座部の間に段差部が設けられる構造となり、この段差部がチップ搭載部ＴＡＢ１の底面に密着することになる。
【０１７７】
このように入れ駒ＩＰ１を構成することにより、以下に示す効果が得られる。例えば、入れ駒ＩＰ１の形状を上述した挿入部だけから構成する場合、挿入部は開口部ＯＰ１に挿入されるため、入れ駒ＩＰ１の挿入部の径は、開口部ＯＰ１の径よりもわずかに小さくなっている。したがって、入れ駒ＩＰ１を挿入部だけから構成する場合、入れ駒ＩＰ１の挿入部を開口部ＯＰ１に挿入した場合であっても、挿入した挿入部と開口部ＯＰ１の間にわずかな隙間が存在すると考えられる。この場合、隙間から樹脂ＭＲがダイヤフラムＤＦの内部空間へ侵入するおそれがある。
【０１７８】
そこで、本実施の形態１において、入れ駒ＩＰ１を挿入部よりも断面積の大きな台座部上に挿入部を形成する構成をとっている。この場合、図１６に示すように、開口部ＯＰ１の内部に入れ駒ＩＰ１の挿入部が挿入されるとともに、入れ駒ＩＰ１の台座部がチップ搭載部ＴＡＢ１の底面に密着するようになる。この結果、入れ駒ＩＰ１の挿入部と開口部ＯＰ１の間にわずかな隙間が生じても、台座部がチップ搭載部ＴＡＢ１の裏面にしっかり押し付けられているので、樹脂ＭＲが開口部ＯＰ１内へ侵入することを防止できるのである。つまり、本実施の形態１では、入れ駒ＩＰ１を挿入部よりも断面積の大きな台座部上に挿入部を設けるように構成しているので、台座部によって、樹脂ＭＲが開口部ＯＰ１にまで達することはないという点と、台座部と挿入部との間に形成される段差部がチップ搭載部ＴＡＢ１に押し付けられるという点との組み合わせにより、樹脂ＭＲが開口部ＯＰ１を介してダイヤフラムＤＦの内部空間へ侵入することを効果的に防止することができるのである。
【０１７９】
その後、樹脂ＭＲが硬化した段階で、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭから取り外す。これにより、本実施の形態１における流量センサＦＳ１を製造することができる。
【０１８０】
このとき製造される流量センサＦＳ１においては、樹脂封止工程で入れ駒ＩＰ１を形成した下金型ＢＭを使用する結果、例えば、図７（ｂ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１の底面に開口部ＯＰ１が形成され、この開口部ＯＰ１と連通する開口部ＯＰ２が樹脂ＭＲに形成される。この開口部ＯＰ２は、入れ駒ＩＰ１に台座部を形成した結果として生じるものであり、この開口部ＯＰ２の断面積は、開口部ＯＰ１の断面積よりも大きくなっている。これにより、本実施の形態１による流量センサＦＳ１によれば、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１および樹脂ＭＲに形成された開口部ＯＰ２を介して流量センサＦＳ１の外部空間と連通することになる。この結果、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ１の外部空間の圧力とを等しくすることができ、ダイヤフラムＤＦ上に応力が加わることを抑制できる。
【０１８１】
ここで、本実施の形態１における特徴は、図１６に示す樹脂封止工程において、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１を、上金型ＵＭと下金型ＢＭによって挟み込みんで、接着材ＡＤＨ１を圧縮した状態で樹脂封止する点にある。これにより、各部品（リードフレームＬＦ、半導体チップＣＨＰ１）の厚さ寸法のバラツキに起因する実装高さの寸法バラツキを吸収することができる。
【０１８２】
すなわち、本実施の形態１では、各部品（リードフレームＬＦ、半導体チップＣＨＰ１）の厚さ寸法にバラツキが生じる場合であっても、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に介在する接着材ＡＤＨ１が、上金型ＵＭを半導体チップＣＨＰ１に押し付ける圧力によって、圧縮変形することにより、各部品の厚さの寸法バラツキを吸収することができるのである。
【０１８３】
この際、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に挟まれた接着材ＡＤＨ１が圧縮されることにより、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に挟まれた接着材ＡＤＨ１の一部が、平面視において、ダイヤフラムＤＦと重なる領域や半導体チップＣＨＰ１の外側領域に押し出されることになる。
【０１８４】
この結果、本実施の形態１によれば、樹脂封止後の流量センサＦＳ１おいて、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなる。
【０１８５】
さらに、本実施の形態１においては、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴ２よりも薄くなっているということもできる。つまり、図１６に示すように、半導体チップＣＨＰ１においては、上金型ＵＭによって半導体チップＣＨＰ１が押し付けられる（クランプされる）ため、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１が圧縮される結果、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが薄くなる。一方、半導体チップＣＨＰ２においては、半導体チップＣＨＰ２の全体が樹脂ＭＲで封止されるため、半導体チップＣＨＰ２自体が上金型ＵＭで抑え付けられる（クランプされる）ことはない。このことから、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１には大きな圧縮力が加わることはない。この結果、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴ２よりも薄くなるのである。
【０１８６】
このように、本実施の形態１における特徴は、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴ２よりも薄くなるという形でも顕在化することがわかる。
【０１８７】
＜本実施の形態１における代表的な効果＞
本実施の形態１における流量センサＦＳ１によれば、以下に示す効果が得られる。
【０１８８】
（１）本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１は、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低い材質を使用している。このため、例えば、図１１に示すように、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、接着材ＡＤＨ１は、部品の実装寸法のバラツキを吸収するように、接着材ＡＤＨ１の厚さ方向の寸法が変化する。
【０１８９】
これにより、実装高さが平均値よりも高い場合にも、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。一方、実装高さが低い場合でも、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１が圧縮されるように、上金型ＵＭと下金型ＢＭとの間の寸法を調整することにより、半導体チップＣＨＰ１の端部に圧縮荷重を加えることができ、これによって、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。
【０１９０】
つまり、半導体チップＣＨＰ１およびリードフレームＬＦの厚さバラツキに起因する部品の実装高さの寸法バラツキを半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さ変化により吸収することができる。このようにして、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１に加わるクランプ力を緩和することができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損を防止することができる。
【０１９１】
なお、上述した本実施の形態１の特徴は、例えば、図７（ｂ）に示すように、樹脂封止後の流量センサＦＳ１おいて、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなる点に顕在化するといえる。
【０１９２】
また、特に、流量センサＦＳ１が２チップ構造をしている場合、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴ２よりも薄くなるという形でも、本実施の形態１の特徴が顕在化するといえる。
【０１９３】
（２）本実施の形態１によれば、例えば、図７（ｂ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなる。すなわち、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴは、圧縮されて薄くなるため、ダイヤフラムＤＦの端部近傍の接着材ＡＤＨ１の厚さが部分的に大きくなる。この結果、本実施の形態１によれば、ダイヤフラムＤＦの端部と接着材ＡＤＨ１の接触面積が大きくなり、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との剥離を効果的に防止することができる。
【０１９４】
（３）さらに言及すると、本実施の形態１によれば、接着材ＡＤＨ１は、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１を接着するという本来備える機能の他に、半導体チップＣＨＰ１を外部からの衝撃から保護するというクッション材としても機能することになる。すなわち、本実施の形態１では、接着材ＡＤＨ１の弾性率が半導体チップＣＨＰ１の弾性率よりも小さい点と、ダイヤフラムＤＦの一部とも接触して半導体チップＣＨＰ１との接触面積が大きくなる点の相乗効果により、外部からの衝撃を接着材ＡＤＨ１で吸収できる結果、外部からの衝撃に起因する半導体チップＣＨＰ１の破損を抑制することができる。
【０１９５】
（４）本実施の形態１では、例えば、図１１および図１６に示すように、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を金型で固定した状態で行なうことができるので、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２を樹脂ＭＲで封止することができる。
【０１９６】
このことは、本実施の形態１における流量センサの製造方法によれば、各流量センサの位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２の全領域を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。
【０１９７】
この結果、本実施の形態１によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置が各流量センサで一致させることができるため、各流量センサにおいて気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる顕著な効果を得ることができる。
【０１９８】
＜変形例１＞
前記実施の形態１では、部品の実装高さの寸法バラツキを接着材ＡＤＨ１の厚さの変化で吸収する例について説明した。これに対し、本変形例１では、部品の実装高さの寸法バラツキを接着材ＡＤＨ１の厚さの変化で吸収するとともに、上金型ＵＭに貼り付けた弾性体フィルムＬＡＦの膜厚変化によっても吸収する例について説明する。
【０１９９】
図１７は、本変形例１における流量センサの樹脂封止工程を示す断面図であって、図７（ａ）のＢ−Ｂ線での切断面に対応した図である。また、図１８は、本変形例１における流量センサの樹脂封止工程を示す断面図であって、図７（ａ）のＡ−Ａ線での切断面に対応した図である。
【０２００】
図１７および図１８に示す本変形例１における樹脂封止工程は、例えば、図１１および図１６に示す前記実施の形態１における樹脂封止工程とほぼ同様の構成をしており、相違点は、上金型ＵＭに半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率の小さな弾性体フィルムＬＡＦが貼り付けられている点である。
【０２０１】
このように構成されている本変形例１における樹脂封止工程では、前記実施の形態１と同様に、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、部品の実装寸法のバラツキを吸収するように、接着材ＡＤＨ１の厚さ方向の寸法が変化する。
【０２０２】
これにより、実装高さが平均値よりも高い場合にも、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。一方、実装高さが低い場合でも、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１が圧縮されるように、上金型ＵＭと下金型ＢＭとの間の寸法を調整することにより、半導体チップＣＨＰ１の端部に圧縮荷重を加えることができ、これによって、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。
【０２０３】
また、本変形例１における樹脂封止工程では、例えば、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも薄い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、隙間が生じることが考えられるが、この隙間を弾性体フィルムＬＡＦで充填できるため、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。
【０２０４】
一方、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、弾性体フィルムＬＡＦは、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低いため、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収するように弾性体フィルムＬＡＦの厚さ方向の寸法が変化する。この結果、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚くても、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。
【０２０５】
以上のように、本変形例１における樹脂封止工程によれば、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に介在する接着材ＡＤＨ１の厚さの変化と、上金型ＵＭに貼り付けられている弾性体フィルムＬＡＦの厚さの変化の両方によって、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収することができる。この結果、本変形例１においても、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。
【０２０６】
本変形例１においては、例えば、部品の実装高さの寸法バラツキが大きくなる場合であっても、接着材ＡＤＨ１による厚さの変化と、弾性体フィルムＬＡＦによる厚さの変化の両方によって、部品の実装高さの寸法バラツキを効果的に吸収できる。したがって、例えば、接着材ＡＤＨ１による厚さの変化だけでは吸収できないほどの部品の実装高さの寸法バラツキが存在する場合であっても、弾性体フィルムＬＡＦによる厚さの変化も利用することにより、部品の実装高さの寸法バラツキを効果的に吸収することができる。
【０２０７】
また、本変形例１においては、部品の実装高さの寸法バラツキが大きい場合であっても、接着材ＡＤＨ１の厚さの変化も利用しているため、弾性体フィルムＬＡＦの厚さ変化だけで部品の実装高さの寸法バラツキを吸収する場合よりも、弾性体フィルムＬＡＦの厚さを厚くしなくてもよい。この結果、本変形例１によれば、弾性体フィルムＬＡＦを使用する場合であっても、弾性体フィルムＬＡＦにしわが発生することを抑制でき、これによって、しわに起因する流量センサの外観不良を抑制できる。また、弾性体フィルムＬＡＦの厚さを厚くしなくても済むので、製造コストの上昇を抑制することができる。
【０２０８】
＜変形例２＞
次に、本変形例２における流量センサＦＳ１について説明する。前記実施の形態１では、例えば、図７（ｂ）や図７（ｃ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１を配置する例について説明した。本変形例２では、例えば、図１９に示すように、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に板状構造体ＰＬＴを挿入する例について説明する。
【０２０９】
図１９は、本変形例２において、樹脂封止後の流量センサＦＳ１の構造を示す図である。図１９（ａ）は、樹脂封止後の流量センサＦＳ１の構造を示す平面図である。また、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図１９（ｃ）は、図１９（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【０２１０】
図１９（ｂ）や図１９（ｃ）に示すように、本変形例２における流量センサＦＳ１は、半導体チップＣＨＰ１の下層および半導体チップＣＨＰ２の下層にわたって板状構造体ＰＬＴが形成されていることがわかる。この板状構造体ＰＬＴは、例えば、矩形形状をしており、平面視において、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２を内包するような外形寸法を有している。すなわち、本変形例２では、チップ搭載部ＴＡＢ１およびチップ搭載部ＴＡＢ２上に接着材ＡＤＨ２を介して板状構造体ＰＬＴが搭載され、この板状構造体ＰＬＴ上に接着材ＡＤＨ１によって半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２が搭載されていることになる。
【０２１１】
また、板状構造体ＰＬＴには溝ＤＰＬＴが形成されており、この溝ＤＰＬＴによって、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦの内部空間と樹脂ＭＲに形成されている開口部ＯＰ３が接続されている。この結果、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ１の外部空間の圧力とを等しくすることができ、ダイヤフラムＤＦ上に応力が加わることを抑制できる。
【０２１２】
ここで、本変形例２では、樹脂ＭＲに形成されている開口部ＯＰ３がダイヤフラムＤＦと平面的に重ならない領域に形成されているが、この利点について説明する。例えば、図７（ｂ）に示す前記実施の形態１では、ダイヤフラムＤＦと平面的に重なる直下領域に開口部ＯＰ２が形成されている。この場合もダイヤフラムＤＦの内部空間と流量センサＦＳ１の外部空間とは、開口部ＯＰ１および開口部ＯＰ２を介して連通することになり、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ１の外部空間の圧力とを等しくすることができる。
【０２１３】
ただし、このような構成の場合、開口部ＯＰ２は、気体が流れる位置に配置されることになる。つまり、開口部ＯＰ２の近傍の外部空間では気体が流れることにより、外部空間の圧力が不安定となる。つまり、ダイヤフラムＤＦの直下領域に形成されている開口部ＯＰ２によって、ダイヤフラムＤＦの内部空間と外部空間とを連通させると、外部空間に流れる気体の流れに起因して、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力が不安定となるおそれがある。
【０２１４】
そこで、本変形例２では、例えば、図１９（ｂ）に示すように、樹脂ＭＲに形成される開口部ＯＰ３を、気体の流れる位置から離れるように、平面的にダイヤフラムＤＦと重ならない領域に配置している。これにより、本変形例２によれば、気体の流れに影響を受けることなく、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力を安定化させることができる。つまり、本変形例２によれば、気体の流れの影響を受けにくい場所に開口部ＯＰ３を設けることにより、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力を流量センサＦＳ１の外部空間の圧力と等しくしつつ、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力を安定化させることができる。
【０２１５】
次に、本変形例２では、例えば、図１９（ｂ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１およびチップ搭載部ＴＡＢ２上に板状構造体ＰＬＴが配置されている。この板状構造体ＰＬＴは、例えば、接着材ＡＤＨ２を用いて、チップ搭載部ＴＡＢ１やチップ搭載部ＴＡＢ２と接着されているが、ペースト材料を使用して接合することもできる。
【０２１６】
そして、この板状構造体ＰＬＴ上には、接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１が搭載されているとともに、接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ２が搭載されている。このとき、板状構造体ＰＬＴが金属材料から形成されている場合には、半導体チップＣＨＰ１とワイヤで接続することができるとともに、半導体チップＣＨＰ２とワイヤで接続することもできる。
【０２１７】
上述した板状構造体ＰＬＴは、主に、流量センサＦＳ１の剛性向上や外部からの衝撃に対する緩衝材として機能する。さらに、図１９（ｂ）では、半導体チップＣＨＰ１のパッドＰＤ１と半導体チップＣＨＰ２のパッドＰＤ２を金線で直接接続する例を示している。ただし、板状構造体ＰＬＴが導電材料から構成される場合には、半導体チップＣＨＰ１（パッドＰＤ１）や半導体チップＣＨＰ２（パッドＰＤ２）と電気的に接続し、グランド電位（基準電位）の供給に使用することもできるし、グランド電位の安定化を図ることもできる。例えば、板状構造体ＰＬＴは、金属材料などの剛性の高い材料を使用する場合、流量センサＦＳ１の剛性向上を図ることができる。一方、樹脂材料などの剛性が低い材料を使用する場合には、樹脂封止工程において、上金型ＵＭと下金型ＢＭの間にクランプした部品の実装高さの寸法バラツキを板状構造体ＰＬＴの変形によっても吸収することができる。
【０２１８】
板状構造体ＰＬＴは、例えば、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂、ナイロン樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＰ樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂から構成することができる。この場合、板状構造体ＰＬＴは、主に、外部の衝撃から半導体チップＣＨＰ１や半導体チップＣＨＰ２を保護する緩衝材として機能させることができる。
【０２１９】
一方、板状構造体ＰＬＴは、鉄合金、アルミニウム合金、あるいは、銅合金などの金属材料をプレス加工することにより形成することもできるし、ガラス材料から形成することもできる。特に、板状構造体ＰＬＴを金属材料から形成する場合には、流量センサＦＳ１の剛性を高めることができる。さらには、板状構造体ＰＬＴを半導体チップＣＨＰ１や半導体チップＣＨＰ２と電気的に接続し、板状構造体ＰＬＴをグランド電位の供給やグランド電位の安定化に利用することもできる。
【０２２０】
なお、板状構造体ＰＬＴを熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂から構成する場合、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂には、ガラス、タルク、シリカ、マイカなどの無機フィラー、カーボンなどの有機フィラーを充填することができる。そして、板状構造体ＰＬＴは、トランスファ成形法により金型内に樹脂を充填してモールド成形することもできるし、ロール加工によってシート形状品を任意に積層して形成することもできる。
【０２２１】
また、半導体チップＣＨＰ１や半導体チップＣＨＰ２と板状構造体ＰＬＴとを接着している接着材ＡＤＨ１や、板状構造体ＰＬＴとチップ搭載部ＴＡＢ１およびチップ搭載部ＴＡＢ２とを接着している接着材ＡＤＨ２は、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を成分とした接着材、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂やフッ素樹脂などの熱可塑性樹脂を成分とした接着材を使用することができる。また、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を主成分として、金、銀、銅、すずなどの金属材料、シリカ、石英、カーボン、マイカ、タルクなどの無機材料を混入することによって、導電性を持たせたり、線膨張係数を制御することができる。
【０２２２】
このように構成されている本変形例２における流量センサＦＳ１においても、前記実施の形態１と同様に、接着材ＡＤＨ１の変形によって、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収することができる。
【０２２３】
例えば、本変形例２によれば、半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴとを接着している接着材ＡＤＨ１は、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低い材質を使用している。このため、例えば、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、接着材ＡＤＨ１は、部品の実装寸法のバラツキを吸収するように、接着材ＡＤＨ１の厚さ方向の寸法が変化する。
【０２２４】
この際、半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴの間に挟まれた接着材ＡＤＨ１が圧縮されることにより、半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴの間に挟まれた接着材ＡＤＨ１の一部が、平面視において、ダイヤフラムＤＦと重なる領域や半導体チップＣＨＰ１の外側領域に押し出されることになる。
【０２２５】
この結果、本変形例２によれば、樹脂封止後の流量センサＦＳ１おいて、半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴとの間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなる。
【０２２６】
以上のことから、実装高さが平均値よりも高い場合にも、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。一方、実装高さが低い場合でも、半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴとを接着している接着材ＡＤＨ１が圧縮されるように、上金型ＵＭと下金型ＢＭとの間の寸法を調整することにより、半導体チップＣＨＰ１の端部に圧縮荷重を加えることができ、これによって、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。
【０２２７】
つまり、半導体チップＣＨＰ１およびリードフレームＬＦの厚さバラツキに起因する部品の実装高さの寸法バラツキを半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴとを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さ変化により吸収することができる。このようにして、本変形例２によれば、半導体チップＣＨＰ１に加わるクランプ力を緩和することができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損を防止することができる。
【０２２８】
また、本変形例２では、弾性フィルムＬＡＦを使用せずに、半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴとを接着している接着材ＡＤＨ１の寸法変化だけで、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収することを想定しているが、例えば、前記変形例１のように、弾性体フィルムＬＡＦを使用し、この弾性体フィルムＬＡＦによる寸法変化によっても、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収するように構成してもよい。つまり、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、弾性体フィルムＬＡＦの寸法変化と、半導体チップＣＨＰ１と板状構造体ＰＬＴとを接着している接着材ＡＤＨ１の寸法変化を併用することによって、より大きな実装高さの寸法バラツキに対応することができる。
【０２２９】
さらに、本変形例２では、板状構造体ＰＬＴとチップ搭載部ＴＡＢ１およびチップ搭載部ＴＡＢ２とを接着している接着材ＡＤＨ２の厚さ変化によっても、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収することができる。
【０２３０】
このとき、接着材ＡＤＨ１および接着材ＡＤＨ２の厚さ方向における寸法変化によって、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収するためには、接着材ＡＤＨ１および接着材ＡＤＨ２は、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低い必要がある。また、接着材ＡＤＨ１および接着材ＡＤＨ２の厚さが薄い場合には、厚さ方向における寸法変化量が少なくなり、充分に実装高さの寸法バラツキを吸収できないので、接着材ＡＤＨ１および接着材ＡＤＨ２の厚さは、実装高さの寸法バラツキに対応した適切な寸法とすることが必要である。
【０２３１】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、例えば、図７（ｂ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１と半導体チップＣＨＰ２を備える２チップ構造の流量センサＦＳ１を例に挙げて説明した。本発明の技術的思想は、これに限らず、例えば、流量検出部と制御部（制御回路）を一体的に形成した１つの半導体チップを備える１チップ構造の流量センサにも適用することができる。本実施の形態２では、本発明の技術的思想を１チップ構造の流量センサに適用する場合を例に挙げて説明する。
【０２３２】
＜実施の形態２における流量センサの実装構成＞
図２０は、本実施の形態２における流量センサＦＳ２の実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。特に、図２０（ａ）は、本実施の形態２における流量センサＦＳ２の実装構成を示す平面図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。特に、図２０（ｂ）は、露出している流量検出部ＦＤＵ上を流れる気体の進行方向と並行する一断面を示しており、図２０（ｂ）において、気体は、例えば、Ｘ軸を左側から右側に向って流れるものとする。
【０２３３】
まず、図２０（ａ）に示すように、本実施の形態２における流量センサＦＳ２は、矩形形状をした樹脂ＭＲを含む封止体を有し、樹脂ＭＲからリードＬＤ２が突き出ている。そして、樹脂ＭＲの上面（表面）から半導体チップＣＨＰ１の一部が露出している。特に、半導体チップＣＨＰ１には、流量検出部ＦＤＵと、この流量検出部ＦＤＵを制御する制御部が形成されている。具体的に、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵは、配線ＷＬ１によって、制御部と電気的に接続されている。この制御部は、図２０（ａ）においては、樹脂ＭＲに覆われているため、図示されていないが、樹脂ＭＲの内部に配置されている。つまり、本実施の形態２における流量センサＦＳ２においては、流量検出部ＦＤＵと制御部が一体的に形成された半導体チップＣＨＰ１を有し、樹脂ＭＲから流量検出部ＦＤＵが露出する構成をしていることになる。
【０２３４】
次に、図２０（ｂ）に示すように、本実施の形態２における流量センサＦＳ２は、チップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１が搭載されていることがわかる。このとき、半導体チップＣＨＰ１の上面（表面、主面）には、流量検出部ＦＤＵが形成されており、この流量検出部ＦＤＵと相対する半導体チップＣＨＰ１の裏面にダイヤフラムＤＦ（薄板部）が形成されている。一方、ダイヤフラムＤＦの下方に存在するチップ搭載部ＴＡＢ１の底部には開口部ＯＰ１が形成されている。
【０２３５】
なお、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１は、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を成分とした接着材、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂やフッ素樹脂などの熱可塑性樹脂を成分とした接着材を使用することができる。また、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を主成分として、金、銀、銅、すずなどの金属材料、シリカ、石英、カーボン、マイカ、タルクなどの無機材料を混入することによって、導電性を持たせたり、線膨張係数を制御することができる。
【０２３６】
ここで、図２０（ｂ）に示すように、本実施の形態２における流量センサＦＳ２では、半導体チップＣＨＰ１の側面および上面の一部およびチップ搭載部ＴＡＢ１の一部を覆うように樹脂ＭＲが形成されている。
【０２３７】
このとき、本実施の形態２では、半導体チップＣＨＰ１の裏面に形成されたダイヤフラムＤＦの下方にあるチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１を形成し、さらに、チップ搭載部ＴＡＢ１の裏面を覆う樹脂ＭＲに開口部ＯＰ２を設けている。
【０２３８】
これにより、本実施の形態２による流量センサＦＳ２によれば、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１および樹脂ＭＲに形成された開口部ＯＰ２を介して流量センサＦＳ２の外部空間と連通することになる。この結果、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ２の外部空間の圧力とを等しくすることができ、ダイヤフラムＤＦ上に応力が加わることを抑制できる。さらに、本実施の形態２でも、図２０（ｂ）に示すように、樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）が半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）よりも高くなるように形成されている。
【０２３９】
なお、図２０（ｃ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１が搭載されているが、この半導体チップＣＨＰ１の上面に流量検出部ＦＤＵおよび制御部ＣＵが形成されていることがわかる。つまり、本実施の形態２では、半導体チップＣＨＰ１に流量検出部ＦＤＵと制御部ＣＵが一体的に形成されていることがわかる。さらに、半導体チップＣＨＰ１の上面にパッドＰＤが形成されており、このパッドＰＤとリードＬＤ２がワイヤＷによって電気的に接続されている。そして、半導体チップＣＨＰ１の上面に形成されている制御部ＣＵおよびパッドＰＤと、ワイヤＷは、樹脂ＭＲで封止されている。
【０２４０】
このように構成されている本実施の形態２における流量センサＦＳ２においても、前記実施の形態１と同様に、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収する樹脂封止工程を実現することができる。
【０２４１】
例えば、本実施の形態２によれば、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１は、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低い材質を使用している。このため、例えば、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、接着材ＡＤＨ１は、部品の実装寸法のバラツキを吸収するように、接着材ＡＤＨ１の厚さ方向の寸法が変化する。
【０２４２】
この際、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に挟まれた接着材ＡＤＨ１が圧縮されることにより、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に挟まれた接着材ＡＤＨ１の一部が、平面視において、ダイヤフラムＤＦと重なる領域や半導体チップＣＨＰ１の外側領域に押し出されることになる。
【０２４３】
この結果、本実施の形態２によれば、樹脂封止後の流量センサＦＳ２おいて、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１との間に挟みこまれた接着材ＡＤＨ１の厚さＨＣＴが、ダイヤフラムＤＦの内部空間に形成されている接着材ＡＤＨ１の厚さの最大値ＨＤＦよりも小さくなる。
【０２４４】
以上のことから、実装高さが平均値よりも高い場合にも、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。一方、実装高さが低い場合でも、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１が圧縮されるように、上金型ＵＭと下金型ＢＭとの間の寸法を調整することにより、半導体チップＣＨＰ１の端部に圧縮荷重を加えることができ、これによって、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。
【０２４５】
つまり、半導体チップＣＨＰ１およびリードフレームＬＦの厚さバラツキに起因する部品の実装高さの寸法バラツキを半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の厚さ変化により吸収することができる。このようにして、本実施の形態２によれば、半導体チップＣＨＰ１に加わるクランプ力を緩和することができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損を防止することができる。
【０２４６】
また、本実施の形態２では、弾性フィルムＬＡＦを使用せずに、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の寸法変化だけで、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収することを想定しているが、例えば、前記変形例１のように、弾性体フィルムＬＡＦを使用し、この弾性体フィルムＬＡＦによる寸法変化によっても、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収するように構成してもよい。つまり、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、弾性体フィルムＬＡＦの寸法変化と、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１の寸法変化を併用することによって、より大きな実装高さの寸法バラツキに対応することができる。
【０２４７】
なお、接着材ＡＤＨ１の厚さ方向における寸法変化によって、部品の実装高さの寸法バラツキを吸収するためには、接着材ＡＤＨ１は、半導体チップＣＨＰ１よりも弾性率が低い必要がある。また、接着材ＡＤＨ１の厚さが薄い場合には、厚さ方向における寸法変化量が少なくなり、充分に実装高さの寸法バラツキを吸収できないので、接着材ＡＤＨ１の厚さは、実装高さの寸法バラツキに対応した適切な寸法とすることが必要である。
【０２４８】
以上、本発明者によってなされた発明をその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。
【０２４９】
例えば、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦの直下領域に設置したチップ搭載部ＴＡＢ１の開口部ＯＰＴ１や板状構造体ＰＬＴの溝ＤＰＬＴは、設置しなくてもよいものとする。また、リードフレームＬＦ上には、コンデンサ、サーミスタ、制御回路、メモリ、トランジスタ、抵抗体、ヒータなどの部品を搭載することもできる。
【０２５０】
上述した前記実施の形態で説明した流量センサは、気体の流量を測定するデバイスであるが、具体的な気体の種類は限定されるものではなく、空気、ＬＰガス、炭酸ガス（ＣＯ２ガス）、フロンガスなどの任意の気体の流量を測定するデバイスに幅広く適用することができる。
【０２５１】
また、上述した前記実施の形態では、気体の流量を測定する流量センサについて説明したが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではなく、湿度センサなどの半導体素子の一部を露出させた状態で樹脂封止する半導体装置にも幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【０２５２】
１  ＣＰＵ
２  入力回路
３  出力回路
４  メモリ
Ａ  ノード
ＡＤＨ  接着材
ＡＤＨ１  接着材
ＡＤＨ２  接着材
Ｂ  ノード
ＢＭ  下金型
ＢＲ１  下流測温抵抗体
ＢＲ２  下流測温抵抗体
Ｃ  ノード
ＣＨＰ１  半導体チップ
ＣＨＰ２  半導体チップ
ＣＵ  制御部
Ｄ  ノード
ＤＦ  ダイヤフラム
ＤＭ  ダムバー
ＤＰＬＴ  溝
ＥＪＰＮ  突き出しピン
ＦＤＵ  流量検出部
ＦＳＰ  流量センサ
ＦＳ１  流量センサ
ＦＳ２  流量センサ
Ｈ  実装高さ
ＨＣＢ  ヒータ制御ブリッジ
ＨＣＴ  厚さ
ＨＣＴ２  厚さ
ＨＤＦ  最大値
ＨＲ  発熱抵抗体
ＩＰ１  入れ駒
ＬＡＦ  弾性体フィルム
ＬＤ１  リード
ＬＤ２  リード
ＬＦ  リードフレーム
ＭＲ  樹脂
ＯＰＡ  開口部
ＯＰ１  開口部
ＯＰ２  開口部
ＯＰ３  開口部
ＰＤ１  パッド
ＰＤ２  パッド
ＰＤ３  パッド
ＰＬＴ  板状構造体
ＰＳ  電源
Ｑ  気体流量
Ｒ１  抵抗体
Ｒ２  抵抗体
Ｒ３  抵抗体
Ｒ４  抵抗体
ＳＰ１  第１空間
ＳＵＲ（ＣＨＰ）  上面
ＳＵＲ（ＭＲ）  上面
ＴＡＢ１  チップ搭載部
ＴＡＢ２  チップ搭載部
Ｔｒ  トランジスタ
ＴＳＢ  温度センサブリッジ
ＵＭ  上金型
ＵＲ１  上流測温抵抗体
ＵＲ２  上流測温抵抗体
Ｖｒｅｆ１  参照電圧
Ｖｒｅｆ２  参照電圧
Ｗ  ワイヤ
ＷＬ１  配線
Ｗ１  ワイヤ
Ｗ２  ワイヤ
Ｗ３  ワイヤ
【図１】
2014006210.tif 000003
【図２】
2014006210.tif 000004
【図３】
2014006210.tif 000005
【図４】
2014006210.tif 000006
【図５】
2014006210.tif 000007
【図６】
2014006210.tif 000008
【図７】
2014006210.tif 000009
【図８】
2014006210.tif 000010
【図９】
2014006210.tif 000011
【図１０】
2014006210.tif 000012
【図１１】
2014006210.tif 000013
【図１２】
2014006210.tif 000014
【図１３】
2014006210.tif 000015
【図１４】
2014006210.tif 000016
【図１５】
2014006210.tif 000017
【図１６】
2014006210.tif 000018
【図１７】
2014006210.tif 000019
【図１８】
2014006210.tif 000020
【図１９】
2014006210.tif 000021
【図２０】
2014006210.tif 000022