(57)【要約】【課題】ダイヤフラム周辺領域が金型により押圧された状態でも、接着剤の局所的な潰れに起因する半導体チップの曲げ変形が生じないようにする。【解決手段】リードフレーム１には、第一半導体チップ３の内面から一側面３ｃの外側に跨って溝部１８が形成されている。入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより、押付け力が第一半導体チップ３を介して第一接着剤５に作用すると、ヤング率が低く流動性が高い第一接着剤５は、リードフレーム１に形成された溝部１８に流動するため、ダイヤフラム３０周辺領域に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３には、曲げ変形が発生することが無く、第一半導体チップ３に歪や割れが生じることが無い。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と前記主面に対向する裏面とを有し、前記裏面に凹部が形成され、前記主面における前記凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、
前記流量検出部を露出して前記半導体チップの前記主面および前記半導体チップの周側面を覆う樹脂と、
前記半導体チップの前記裏面における少なくとも前記ダイヤフラム周辺領域と前記ダイヤフラム周辺領域に対応する前記支持基板との間に設けられ、前記半導体チップと前記支持基板とを接着する接着剤と、
前記半導体チップの前記裏面、前記支持基板の上面、または前記半導体チップの前記裏面と前記支持基板の前記上面との間の少なくともいずれかに設けられた、前記接着剤が流動する接着剤流動構造と、を備える流量センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記接着剤流動構造は、前記支持基板の上面に設けられた溝部を備える、流量センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の流量センサにおいて、
前記溝部内に、前記接着剤の一部が流動して収容されている、流量センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の流量センサにおいて、
前記溝部は、前記半導体チップの少なくとも一側面の内側から前記一側面の外側に亘って設けられている、流量センサ。
【請求項５】
請求項４に記載の流量センサにおいて、
前記溝部は、前記半導体チップの周側面に沿って、前記周側面の内側から前記周側面の外側に亘って設けられている、流量センサ。
【請求項６】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記接着剤流動構造は、前記半導体チップの前記裏面に設けられた溝部を備える、流量センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の流量センサにおいて、
前記溝部内に、前記接着剤の一部が流動して収容されている、流量センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の流量センサにおいて、
前記溝部は、前記半導体チップの前記裏面における前記半導体チップの周側面の内側に設けられている、流量センサ。
【請求項９】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記接着剤流動構造は、前記ダイヤフラム周辺領域に設けられた前記接着剤の外方に設けられた、前記接着剤の空隙部を含む、流量センサ。
【請求項１０】
請求項９に記載の流量センサにおいて、
前記接着剤の空隙部内に、前記接着剤の一部が流動して収容されている、流量センサ。
【請求項１１】
請求項９に記載の流量センサにおいて、
前記接着剤の空隙部は、前記半導体チップの少なくとも一側面の内側から前記一側面の外側に亘って設けられている、流量センサ。
【請求項１２】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記接着剤流動構造は、前記ダイヤフラム周辺領域に対応して形成された前記接着剤と、前記ダイヤフラム周辺領域の外方に設けられ、前記接着剤とはヤング率が異なる第２の接着剤とを含む、流量センサ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の流量センサにおいて、
前記第２の接着剤は、前記ダイヤフラム周辺領域に対応して形成された前記接着剤よりもヤング率が低い、流量センサ。
【請求項１４】
支持基板と、
前記支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と前記主面に対向する裏面とを有し、前記裏面に凹部が形成され、前記主面における前記凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、
前記流量検出部を露出して前記半導体チップの前記主面および前記半導体チップの周側面を覆う樹脂と、
前記半導体チップの前記裏面における少なくとも前記ダイヤフラム周辺領域と前記ダイヤフラム周辺領域に対応する前記支持基板との間に設けられ、前記半導体チップと前記支持基板とを接着する接着剤と、を備え、
前記樹脂は、前記流量検出部を露出する第１の樹脂非形成領域と、前記第１の樹脂非形成領域から離間する位置において、前記半導体チップの前記主面の一部を露出する少なくとも１つの第２の樹脂非形成領域とを備える、流量センサ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の流量センサにおいて、
さらに接続用リードを備え、前記接続用リードの一端は、少なくとも前記第２の樹脂非形成領域よりも前記第１の樹脂非形成領域の近傍で前記半導体チップに接続されている、流量センサ。
【請求項１６】
支持基板と、
前記支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と前記主面に対向する裏面とを有し、前記裏面に凹部が形成され、前記主面における前記凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、
前記流量検出部を露出して前記半導体チップの前記主面および前記半導体チップの周側面を覆う樹脂と、
前記半導体チップの前記裏面における少なくとも前記ダイヤフラム周辺領域と前記ダイヤフラム周辺領域に対応する前記支持基板との間に設けられ、前記半導体チップと前記支持基板とを接着する接着剤層と、を備え、
前記接着剤層は、接着剤と、前記接着剤中に分散された微粒子とを含む、流量センサ。
【請求項１７】
請求項１〜１６に記載の流量センサにおいて、
さらに、前記流量検出部を制御する制御回路部を備える、流量センサ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の流量センサにおいて、
前記制御回路部は前記半導体チップに形成されている、流量センサ。
【請求項１９】
請求項１７に記載の流量センサにおいて、
前記制御回路部を有する制御用半導体チップを備える、流量センサ。
【請求項２０】
支持基板と、
前記支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と前記主面に対向する裏面とを有し、前記裏面側に凹部が形成され、前記主面側における前記凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、
前記流量検出部を露出して前記半導体チップの前記主面および前記半導体チップの周側面を覆う樹脂と、
前記半導体チップの前記裏面における少なくとも前記ダイヤフラム周辺領域と前記ダイヤフラム周辺領域に対応する前記支持基板との間に設けられ、前記半導体チップと前記支持基板とを接着する接着剤と、備え、
前記ダイヤフラム周辺領域に対応する前記接着剤の領域が押し潰されることにより前記半導体チップに生じる変形を防ぐため、前記接着剤の局所的な潰れを防止する潰れ防止機構を備える、流量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流量センサに関し、より詳細には、ダイヤフラム上に流量検出部が形成された半導体チップを備える流量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの内燃機関は、内燃機関に流入する空気と燃料の量を適切に調整して、内燃機関を効率よく稼動させるための電子制御燃料噴射装置を備えている。電子制御燃料噴射装置には、
内燃機関に流入する空気の流量を測定するための流量センサが設けられている。
コストおよび性能の面から、マイクロマシニング技術を用いて半導体チップにダイヤフラムを形成し、このダイヤフラム上に流量検出部を設けた流量センサが注目されている。
【０００３】
流量検出部は、発熱抵抗体と測温抵抗体とを備え、同一または別の半導体チップに設けられた制御回路部の制御により流量を測定する。このような流量センサは、流量検出部を露出して半導体チップの周囲を樹脂で封止する構造を有している。樹脂の封止をポッティング法により行なうと、樹脂の位置ずれ等が生じて流量センサ毎に流量センサの搭載位置がずれ、流量センサの性能にばらつきが生じる。
【０００４】
このため、樹脂による封止を、下記に示す樹脂モールドにより行う方法が知られている。
流量検出部が形成された半導体チップをリードフレームに接着剤により接着する。流量検出部が形成された半導体チップの主面側を覆う上金型には、流量検出部を露出するための空間部を形成するための仕切用突出部が形成されている。上金型の仕切用突出部を、流量検出部の周囲における半導体チップの上面に当接した状態で、金型内に樹脂を注入する。注入された封止用の樹脂は、仕切用突出部によって流量検出部を囲む空間部への流入が阻止されるため、流量検出部が露出され、その周囲が樹脂で封止された流量センサが形成される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／０４９９３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載された方法では、流量検出部周縁への樹脂の流入を防止するため、上金型の仕切用突出部を半導体チップの主面に形成された流量検出部の周囲に当接し、半導体チップを、接着剤を介して、リードフレーム側に押し付ける。この金型による押付け力によって、仕切用突出部に対応する接着剤の部分が局所的に押し潰される。このとき、仕切用突出部に対応する領域より外方の接着剤の領域には、上金型による押付け力は作用していない。従って、接着剤が局所的に押し潰されると共に、この押し潰された接着剤に対応する領域の半導体チップに下方への押付け力が作用する。このため、薄肉のダイヤフラムの近傍を起点として半導体チップに曲げ変形が生じ、歪や割れが生じ易くなる。流量検出部を有する半導体チップに歪や割れが生じると、流量の検出が不正確となったり、流量の検出が困難となったりする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明による流量センサは、支持基板と、支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と主面に対向する裏面とを有し、裏面に凹部が形成され、主面における凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、流量検出部を露出して半導体チップの主面および半導体チップの周側面を覆う樹脂と、半導体チップの裏面における少なくともダイヤフラム周辺領域とダイヤフラム周辺領域に対応する支持基板との間に設けられ、半導体チップと支持基板とを接着する接着剤と、半導体チップの裏面、支持基板の上面、または半導体チップの裏面と支持基板の上面との間の少なくともいずれかに設けられた、接着剤が流動する接着剤流動構造と、を備える。
（２）また、本発明による流量センサは、支持基板と、支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と主面に対向する裏面とを有し、裏面に凹部が形成され、主面における凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、流量検出部を露出して半導体チップの主面および半導体チップの周側面を覆う樹脂と、半導体チップの裏面における少なくともダイヤフラム周辺領域とダイヤフラム周辺領域に対応する支持基板との間に設けられ、半導体チップと支持基板とを接着する接着剤と、を備え、樹脂は、流量検出部を露出する第１の樹脂非形成領域と、第１の樹脂非形成領域から離間する位置において、半導体チップの主面の一部を露出する少なくとも１つの第２の樹脂非形成領域とを備える。
（３）また、本発明による流量センサは、支持基板と、支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と主面に対向する裏面とを有し、裏面に凹部が形成され、主面における凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、流量検出部を露出して半導体チップの主面および半導体チップの周側面を覆う樹脂と、半導体チップの裏面における少なくともダイヤフラム周辺領域とダイヤフラム周辺領域に対応する支持基板との間に設けられ、半導体チップと支持基板とを接着する接着剤層と、を備え、接着剤層は、接着剤と、接着剤中に分散された微粒子とを含む。
（４）さらに、本発明による流量センサは、支持基板と、支持基板上に搭載され、流量検出部が形成された主面と主面に対向する裏面とを有し、裏面に凹部が形成され、主面における凹部上にダイヤフラムが形成された半導体チップと、流量検出部を露出して半導体チップの主面および半導体チップの周側面を覆う樹脂と、半導体チップの裏面における少なくともダイヤフラム周辺領域とダイヤフラム周辺領域に対応する支持基板との間に設けられ、半導体チップと支持基板とを接着する接着剤と、備え、ダイヤフラム周辺領域に対応する接着剤の領域が押し潰されることにより半導体チップに生じる変形を防ぐため、接着剤の局所的な潰れを防止する潰れ防止機構を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、流量センサは、ダイヤフラム周辺領域に対応する接着剤の領域の局所的な潰れを防止することができる。このため、主面に流量検出部が形成された半導体チップのダイヤフラムを起点とする変形を防ぎ、半導体チップに歪や割れが生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による流量センサの一実施の形態の上面図。
【図２】図１に図示された流量センサのＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図１に図示され流量センサにおいて、樹脂を取り除いた状態の実装構造を示す平面図。
【図４】図３に図示された流量センサのＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】図４に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための断面図。
【図６】図５における接着剤の局所的な潰れ防止機構近辺の拡大図。
【図７】図６において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、図６に図示された接着剤の局所的な潰れ防止機構の変形例を示す図。
【図９】本発明による流量センサの実施形態２を示し、樹脂を取り除いた状態における流量センサの実装構造を示す平面図。
【図１０】図９に図示された流量センサのＸ−Ｘ線断面図。
【図１１】図１０に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図。
【図１２】図１１において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図１３】本発明による流量センサの実施形態３の断面図。
【図１４】図１３に図示され流量センサにおいて、樹脂を取り除いた状態の実装構造を示す平面図。
【図１５】図１４に図示された流量センサのＸＶ−ＸＶ線断面図。
【図１６】図１５に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図。
【図１７】図１６において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図１８】本発明による流量センサの実施形態４の上面図。
【図１９】図１８に図示された流量センサのＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図。
【図２０】図１９に図示され流量センサにおいて、樹脂を取り除いた状態の実装構造を示す平面図。
【図２１】図２０に図示された流量センサのＸＸＩ−ＸＸＩ線断面図。
【図２２】図２１に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための断面図。
【図２３】図２２における金型の入れ駒周辺の拡大図。
【図２４】図２３において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図２５】本発明による流量センサの実施形態５を示し、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図。
【図２６】図２５に図示された流量センサのＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線断面図。
【図２７】図２６に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図。
【図２８】図２７において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図２９】本発明による流量センサの実施形態６を示し、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図。
【図３０】図２９に図示された流量センサのＸＸＸ−ＸＸＸ線断面図。
【図３１】図３０に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図。
【図３２】図３１において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図３３】本発明による流量センサの実施形態７の平面図。
【図３４】図３３に図示された流量センサのＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ線断面図。
【図３５】図３４に図示された流量センサにおいて、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図。
【図３６】図３５に図示された流量センサのＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ線断面図。
【図３７】図３６に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図。
【図３８】図３７における接着剤の局所的な潰れ防止機構近辺の拡大図。
【図３９】図３８において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図４０】本発明による流量センサの実施形態８を示し、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図。
【図４１】図４０に図示された流量センサのＸＸＸＸＩ−ＸＸＸＸＩ線断面図。
【図４２】図４１に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図。
【図４３】図４２において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図。
【図４４】従来の流量センサを作製する際の課題を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[発明の基本構造]
本発明の流量センサの基本構造は下記の通りである。
半導体チップは主面側に流量検出部を有している。流量検出部は、半導体チップの裏面側が除去され、主面側に、薄肉に形成されたダイヤフラム上に形成されている。半導体チップの裏面と支持基板の上面とが接着剤により接着されている。半導体チップの主面と周側面とは、流量検出部を露出する樹脂により封止されている。流量センサは、ダイヤフラムの周辺領域に対応する接着剤の領域が押し潰されることにより半導体チップに生じる変形を防ぐために、接着剤の局所的な潰れ防止機構を備えている。
接着剤の局所的な潰れ防止機構として、種々の機構を採用することが可能である。
以下に、接着剤の局所的な潰れ防止機構を備える流量センサの種々の実施形態を図面と共に説明する。
【００１１】
--実施形態１--
［全体構造］
先ず、図１〜図８を参照して、本発明による流量センサの実施形態１を説明する。
図１は、本発明による流量センサの一実施の形態の上面図であり、図２は、図１に図示された流量センサのＩＩ−ＩＩ線断面図である。また、図３は、図１に図示され流量センサにおいて、樹脂を取り除いた状態の実装構造を示す平面図であり、図４は、図３に図示された流量センサのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は図示の通りとする。
流量センサ１００は、リードフレーム１と、リードフレーム１上に搭載された第一半導体チップ３と、第二半導体チップ４と、第一半導体チップ３をリードフレーム１に接着する第一接着剤５と、第二半導体チップ４をリードフレーム１に接着する第二接着剤６と、リードフレーム１の周縁部を露出して第一半導体チップ３および第二半導体チップ４を封止する樹脂１４とを備えている。
【００１２】
リードフレーム１は、例えば、銅等の金属部材により形成されており、矩形の枠状に形成された仮連結部１ｃと、仮連結部１ｃの内部に設けられ、第一半導体チップ３を搭載する第１のダイ１ａおよび第二半導体チップ４を搭載する第２のダイ１ｂを有する。
第一半導体チップ３は、主面３ａ側に流量検出部２を有する。流量検出部２は、不図示の発熱抵抗体、温度センサブリッジを構成する測温抵抗体を備えている。流量検出部２の周囲における第一半導体チップ３の主面３ａ上には、ヒータ制御ブリッジ（図示せず）が形成されている。第一半導体チップ３の流量検出部２の裏面３ｂ側は、異方性エッチング等により除去されることにより凹部３１が形成され、主面３ａ側に薄肉のダイヤフラム３０が形成されている。不図示の発熱抵抗体または発熱抵抗体と測温抵抗体とはダイヤフラム３０上に配置され、温度センサブリッジはダイヤフラム３０の周辺に配置されている。
【００１３】
第二半導体チップ４には流量検出部を制御して流量を計測するための制御回路部が形成されている。第一半導体チップ３と第二半導体チップ４とは金等のワイヤ７ａを用いたワイヤボンディングにより接続されている。第二半導体チップ４とリードフレーム１とは、金等のワイヤ７ｂを用いたワイヤボンディングにより接続されている。ワイヤ７ａ、７ｂの一端は、第一半導体チップ３および第二半導体チップ４に接続され、ワイヤ７ａ、７ｂの他端は、リードフレーム１に接続されている。リードフレーム１の仮連結部１ｃを切断すると、ワイヤ７ａ、７ｂの他端が接続された接続部がリードフレーム１から分離し、外部接続用の端子が形成される。
なお、流量検出部２および制御回路部の詳細は、国際公開ＷＯ２０１２／０４９９３４に開示されている。
【００１４】
第二半導体チップ４は、その裏面全面がリードフレーム１の第２のダイ１ｂの上面に第二接着剤６により接着されている。
第一半導体チップ３の裏面３ｂは第一接着剤５により、その全面がリードフレーム１の第１のダイ１ａの上面に接着されている。図４に図示されるように、リードフレーム１の第１のダイ１ａには、幅（Ｙ）方向全長に亘り、上面側に溝部１８が形成されている。溝部１８は、第一半導体チップ３の内側から第一半導体チップ３の一側面３ｃの外側に跨って形成されている。第一接着剤５は、第一半導体チップ３の一側面３ｃの内側において、溝部１８の上方に配設されている。
第一接着剤５および第二接着剤６として、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，ポリイミドやアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することができる。
【００１５】
第一半導体チップ３、第二半導体チップ４、ワイヤ７ａ、７ｂおよびリードフレーム１は、リードフレーム１の周縁部を露出して樹脂１４により封止されている。樹脂１４は、第一半導体チップ３の主面３ａ側に形成された流量検出部２を露出する開口部１４ａを有する。樹脂１４としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を使用することができる。また、樹脂中に、ガラス、マイカ等の繊維、微粒子等を分散してもよい。
【００１６】
［樹脂封止］
上記一実施の形態として示す流量センサ１００は、リードフレーム１に形成された溝部１８が、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造を構成しており、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ａとしての機能を果たしている。
以下、このことについて説明する。
【００１７】
図５は、図４に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための断面図である。また、図６は、図５における接着剤の局所的な潰れ防止機構近辺の拡大図であり、図７は、図６において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
第一半導体チップ３、第二半導体チップ４、ワイヤ７ａ、７ｂおよびリードフレーム１を樹脂１４により封止するには、図４に図示される樹脂封止前の流量センサ１００（以下、「未封止流量センサ１００ａ」という）を、上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容する。上金型８には上下（Ｚ）方向にスライド可能に入れ駒１１が設けられている。入れ駒１１の下面には、ダイヤフラム３０の周囲に当接する環状の仕切用突出部１１ａが形成されている。仕切用突出部１１ａの下端部内面側は、空間部Ｓが形成されている。
上金型８のキャビティ１３および入れ駒１１の下面には、弾性体フィルム１２が設けられている。弾性体フィルム１２は、上金型８と下金型９とを型締めして、溶融樹脂を注入したとき、上金型８と下金型９の隙間から溶融樹脂が漏れ出すのを防止する。弾性体フィルム１２としては、例えば、テフロン（登録商標）やフッ素樹脂等の高分子を用いることができる。
【００１８】
入れ駒１１上部には、高さ調整機構４０が設けられている。高さ調整機構４０は、上金型８上に固定された支持板４１と、入れ駒１１上に配置された押圧部材４２と、押圧部材４２に固定された高さ調整ボルト４３とにより構成される。高さ調整ボルト４３のねじ部は、支持板４１に設けられた雌ねじに螺合しており、高さ調整ボルト４３を回転することにより押圧部材４２が上下に移動する。これにより、第一半導体チップ３に当接する入れ駒１１の押圧力を調整する。押圧力は、キャビティ１３内に注入された溶融樹脂が空間部Ｓ内に染み出さないように、且つ、第一半導体チップ３がダイヤフラム３０の周辺を起点に変形しないように調整する。
【００１９】
高さ調整機構４０により、入れ駒１１が適切な押圧力で第一半導体チップ３の主面３ａに当接するように調整し、溶融樹脂を注入することにより、樹脂１４により未封止流量センサ１００ａを封止する。この後、リードフレーム１の仮連結部１ｃを切断して流量センサ１００が作製される。
【００２０】
図６に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａを押圧した状態では、仕切用突出部１１ａに対応する第一接着剤５の領域５ａに、他の領域５ｂよりも大きな押付け力が作用する。
図４４は、従来の流量センサ２００の断面図を示す。
仕切用突出部１１ａからの押圧力により、第一半導体チップ３を介して第一接着剤５の領域５ａに大きな押付け力が作用すると、第一接着剤５は弾性率が小さく流動性が高いため、この領域５ａの第一接着剤５が押し潰される。しかし、仕切用突出部１１ａから離れた位置の、第一接着剤５の領域５ｂに作用する押付け力は小さい。このため、領域５ａに対応する部分の第一半導体チップ３の位置が低い位置に下がろうとする。ダイヤフラム３０は薄肉とされており、強度が小さいため、第一半導体チップ３は、ダイヤフラム３０の周辺を起点に、図４４に図示されるように、ダイヤフラム３０付近が下がり一側面３ｃ側が上昇する方向に曲げ変形する。半導体チップが変形することにより、第一半導体チップ３に歪や割れが生じ、流量の検出が不正確となったり、流量の検出が困難となったりする。
【００２１】
［潰れ防止機構］
これに対し、上記一実施の形態の流量センサ１００は、リードフレーム１に溝部１８が形成されている。
図７に図示されるように、仕切用突出部１１ａによる押付け力が第一半導体チップ３を介して第一接着剤５に作用すると、弾性率が小さく流動性が高い第一接着剤５は、リードフレーム１に形成された溝部１８内に流動する。このため、第一接着剤５は全体的に厚さが薄くなるが、ダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
【００２２】
以上の通り、上記一実施の形態では、流量検出部２がダイヤフラム３０上に形成された第一半導体チップ３をリードフレーム１に第一接着剤５により接着する流量センサ１００において、リードフレーム１に第一接着剤５が流動する溝部１８が形成されている。このため、第一半導体チップ３のダイヤフラム３０の周囲に大きな押付け力が作用した場合でも、第一接着剤５が溝部１８内に流動し、第一接着剤５が局所的に押し潰されることにより、ダイヤフラム３０の周辺を起点として第一半導体チップ３が変形して、歪や割れを生じることを防止することができる。
【００２３】
リードフレーム１の溝部１８は、プレスまたは切削により形成する。溝部１８の容積は、第一接着剤５の体積以上とする必要はなく、第一接着剤５の一部が流動して第一半導体チップ３との接着領域から逃げる領域を確保すればよい。図６、図７に一実施の形態として図示されている溝部１８の形状は、底面と周側面とが交差する角部が直角なほぼ矩形状に形成されている。しかし、溝部１８の形状はこの形状に限られるものではなく、適宜、変形して適用することができる。
【００２４】
［変形例］
図８（ａ）、図８（ｂ）は、図６に図示された接着剤の局所的な潰れ防止機構の変形例を示す図である。
図８（ａ）に図示された溝部１８は、底面の周側面が底面から開口部側に向かって、漸次、拡大する方向に傾斜する傾斜面とされている。この形状により、第一接着剤５の溝部１８内への流動が促進される。
図８（ｂ）に図示された溝部１８は、図８（ａ）に図示された溝部１８において、底面と周側面とが交差する角部および溝部１８の開口側端部に面取りが設けられている。面取りを設けることにより、さらに第一接着剤５の溝部１８内への流動が促進することができる。
【００２５】
リードフレーム１に形成する溝部１８の構造・形状は、上記実施形態、変形例に限定されるものではない。周側面の形状は階段状であってもよいし、底面は水平で無く、外側に向かって漸次低くなる傾斜状でもよい。
【００２６】
上記一実施の形態では、リードフレーム１に形成された溝部１８は、第一半導体チップ３の内側から第一半導体チップ３の一側面３ｃの外側に跨って形成されている構造として例示した。
しかし、溝部１８は、第一半導体チップ３の他の側面側にも形成したり、第一半導体チップ３周側面に沿って第一半導体チップ３を取り囲む環状に形成したりしてもよい。さらに、溝部１８は、第一半導体チップ３周側面の内側に、第一接着剤５に囲まれるように形成してもよい。
【００２７】
上記一実施の形態では、リードフレーム１に形成された溝部１８は、リードフレーム１の上面側を除去して形成されている、換言すれば、溝部１８が形成された部分では、リードフレーム１が薄肉とされている構造として例示した。しかし、溝部１８は、プレス等により、板厚を維持したまま凹状に屈曲してもよい。すなわち、溝部１８が形成された部分を含めて全体が同一の厚さのリードフレーム１としてもよい。
【００２８】
上記一実施の形態では、制御回路部が第二半導体チップ４に形成されている流量センサ１００として例示したが、制御回路部を第一半導体チップ３に形成し、リードフレーム１上に第一半導体チップ３のみが搭載された流量センサ１００としてもよい。
【００２９】
--実施形態２-
図９〜図１２を参照して、本発明の実施形態２の流量センサを説明する。
図９は、本発明による流量センサの実施形態２を示し、樹脂を取り除いた流量センサの実装構造を示す平面図であり、図１０は、図９に図示された流量センサのＸ−Ｘ線断面図である。また、図１１は、図１０に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図であり、図１２は、図１１において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
実施形態２は、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｂとして、第一半導体チップ３に凹部３３を形成した点に特徴を有する。以下、この特徴的な構造を主として説明することとし、実施形態１と同様な構造は、対応する部材に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３０】
図１０に図示されるように、実施形態２の流量センサ１００には、第一半導体チップ３の裏面３ｂ側に第２の凹部３３が設けられている。第２の凹部３３は、シリコン等の半導体素子を異方性エッチングして形成される。第２の凹部３３はダイヤフラム３０の下方に設けられた第１の凹部３１と第一半導体チップ３の一側面３ｃとの間に、第１の凹部３１よりも浅く形成されている。このため、第２の凹部３３が形成された部分の第一半導体チップ３の強度は、ダイヤフラム３０が形成された部分の強度より大きい。
【００３１】
図１１に図示されるように、未封止流量センサ１００ａを上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容し、入れ駒１１の高さ調整を行う。このとき、図１２に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周囲が押圧される。このため、仕切用突出部１１ａに対応する第一接着剤５の領域５ａに、他の領域５ｂよりも大きな押付け力が作用する。しかし、第一半導体チップ３の裏面３ｂ側には第２の凹部３３が形成されているため、弾性率が小さく流動性が高い第一接着剤５は、第２の凹部３３内に流動する。
【００３２】
従って、第一接着剤５は全体的に厚さが薄くなるが、ダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
このように、実施形態２においては、第一半導体チップ３に形成された第２の凹部３３が、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造を構成しており、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｂとしての機能を果たしている。
よって、実施形態２においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００３３】
なお、上記実施形態２では、第一半導体チップ３の第２の凹部３３は、第一半導体チップ３の裏面３ｂ側におけるダイヤフラム３０と一側面３ｃの間における第一半導体チップ３の内側に形成されている構造として例示した。しかし、第一半導体チップ３の第２の凹部３３は第一半導体チップ３の内側から一側面３ｃの外側に跨って形成するようにしてもよい。また、第一半導体チップ３の第２の凹部３３は、第一半導体チップ３の複数の側面に対して形成したり、周側面に沿って、第一半導体チップ３を取り囲む環状に形成するようにしたりしてもよい。さらに、第２の凹部３３の開口部周縁に面取りをしたり、平面形状を矩形でなく、楕円形にしたり、適宜、変形して適用することができる。
【００３４】
--実施形態３--
図１３〜図１７を参照して、本発明の実施形態３の流量センサを説明する。
図１３は、本発明による流量センサの実施形態３の断面図であり、図１４は、図１３に図示され流量センサにおいて、樹脂を取り除いた状態の実装構造を示す平面図であり、図１５は、図１４に図示された流量センサのＸＶ−ＸＶ線断面図である。また、図１６は、図１５に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図であり、図１７は、図１６において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
実施形態３は、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｃとして、第一半導体チップ３の裏面３ｂとリードフレーム１の上面との間に設けられた第一接着剤５に、第一接着剤５が形成されていない、所謂、空隙部２２を形成した点に特徴を有する。第一接着剤５の空隙部２２は、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａに対応する領域の外方に設けられている。以下、この特徴的な構造を主として説明することとし、実施形態１と同様な構造は、対応する部材に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
図１７等に図示されるように、第一接着剤５は、第一半導体チップ３の裏面３ｂとリードフレーム１の上面との間における、ダイヤフラム３０の周辺にのみ形成されており、第一半導体チップ３の一側面３ｃ近傍には、第一接着剤５が形成されていない空隙部２２を有する構造とされている。以下、本明細書においては、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａの外周側面よりも内側の領域をダイヤフラム周辺領域と定義する。
【００３６】
図１６に図示されるように、未封止流量センサ１００ａを上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容し、入れ駒１１の高さ調整を行う。このとき、図１７に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周囲が押圧される。このため、仕切用突出部１１ａに対応する第一接着剤５の領域５ａに、他の領域５ｂよりも大きな押付け力が作用する。しかし、第一半導体チップ３の裏面３ｂ側における入れ駒１１の仕切用突出部１１ａの外方には第一接着剤５が形成されていない空隙部２２が形成されているため、弾性率が小さく流動性が高い第一接着剤５は、空隙部２２内に流動する。
【００３７】
従って、第一接着剤５は全体的に厚さが薄くなるが、ダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
このように、実施形態３においては、第一半導体チップ３とリードフレーム１とを接着する第一接着剤５におけるダイヤフラム周辺領域の外方に空隙部２２を設けることにより、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造が構成されており、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｃとしての機能を果たしている。
よって、実施形態３においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００３８】
なお、上記実施形態３では、第一接着剤５の空隙部２２は、仕切用突出部１１ａの外側における第一半導体チップ３の一側面３ｃ側に形成されている構造として例示した。しかし、第一接着剤５の空隙部２２は、第一半導体チップ３の複数の側面に対応して形成したり、第一半導体チップ３の周側面を取り囲む環状に形成したりしてもよい。
【００３９】
--実施形態４--
図１８〜図２４を参照して、本発明の実施形態４の流量センサを説明する。
図１８は本発明による流量センサの実施形態４の上面図であり、図１９は、図１８に図示された流量センサのＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。図２０は、図１９に図示され流量センサにおいて、樹脂を取り除いた実装構造を示す平面図であり、図２１は、図２０に図示された流量センサのＸＸＩ−ＸＸＩ線断面図である。また、図２２は、図２１に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための断面図であり、図２３は、図２２における金型の入れ駒周辺の拡大図であり、図２４は、図２２において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
実施形態４は、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｄとして、第一半導体チップ３に、流量検出部２を露出する開口部１４ａとは別に、第一半導体チップ３の一部を露出する第２の開口部１４ｂを有している。第２の開口部１４ｂは、後述するように、第一半導体チップ３を押圧する押圧用突出部１１ｂ（図２０、図２３等参照）により形成されるものである。樹脂１４に形成された第２の開口部１４ｂは、第一半導体チップ３が、第１の開口部１４ａの周囲と第２の開口部１４ｂにおいて押圧された状態で樹脂１４が形成された形跡を示す。第一半導体チップ３が第１の開口部１４ａの周囲と第２の開口部１４ｂにおいて押圧されれば、第一接着剤５には、全体に一様な押付け力が作用する。
【００４０】
このように、実施形態４は、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｄとして、第一半導体チップ３全体に一様なに押付け力を作用させた形跡を示す第２の開口部１４ｂが形成されている点に特徴を有する。以下、この特徴的な構造を主として説明することとし、実施形態１と同様な構造は、対応する部材に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４１】
図１８に図示されるように、流量センサ１００の樹脂１４には、流量検出部２を露出する第１の開口部１４ａと、第１の開口部１４ａから離間して設けられ、第一半導体チップ３の他の部分を露出する第２の開口部１４ｂが形成されている。
図２０に図示されるように、第一半導体チップ３はワイヤ７ｃにより、第一半導体チップ３の長さ（Ｘ）方向におけるほぼ中央部でリードフレーム１に接続されている。また、第二半導体チップ４は、ワイヤ７ｂおよびワイヤ７ｄによりリードフレーム１に接続されている。ワイヤ７ｂ、７ｃ、７ｄが接続されたリードフレーム１の部分は、未封止流量センサ１００ａを樹脂１４により封止した後、仮連結部１ｃを切断することにより、リードフレーム１から分離された外部接続用の端子となる。
【００４２】
図２２に図示されるように、未封止流量センサ１００ａを上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容する。入れ駒１１Ａには、樹脂１４の第１の開口部１４ａおよび第２の開口部１４ｂを形成するために仕切用突出部１１ａおよび押圧用突出部１１ｂが形成されている。図２０に二点鎖線で図示するように、仕切用突出部１１ａは、ダイヤフラム３０を取り囲む矩形枠状に形成されており、押圧用突出部１１ｂは、幅（Ｙ）方向に長い矩形状に形成されている。
第一半導体チップ３の主面３ａに仕切用突出部１１ａおよび押圧用突出部１１ｂを当接し、この状態で、入れ駒１１Ａの高さ調整を行う。図２３に図示されるように、入れ駒１１Ａの仕切用突出部１１ａにより、ダイヤフラム３０の周囲に空間部Ｓが形成される。空間部Ｓと押圧用突出部１１ｂとの間の空隙は、図２０に図示された、仕切用突出部１１ａと押圧用突出部１１ｂとの間の間隙Ｋであり、この間隙Ｋには、後述するように成形時に樹脂が充填される。
間隙Ｋにおける入れ駒１１Ａの高さ（Ｚ方向の長さ）は、第一半導体チップ３に接続されるワイヤ７ｃの端部が収容されるような高さにする。
【００４３】
入れ駒１１Ａの高さ調整を行う工程では、入れ駒１１Ａの仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周辺領域が押圧されると共に、入れ駒１１Ａの押圧用突出部１１ｂにより第一半導体チップ３の主面３ａ側における一側面３ｃ側の縁部が押圧される。実施形態１〜３では、入れ駒１１Ａの仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周辺領域のみが押圧される構造であった。このため、第一接着剤５におけるダイヤフラム３０周辺領域に対応する領域５ａに、他の領域５ｂよりも大きな押付け力が作用した。
【００４４】
これに対し、実施形態４の場合には、第一接着剤５は、図２４に図示されるように、ダイヤフラム３０周辺領域に対応する領域と、押圧用突出部１１ｂに対応する第一半導体チップ３の一側面３ｃ側の縁部とが押圧される。このため、第一接着剤５には、仕切用突出部１１ａと押圧用突出部１１ｂに対応する領域５ａと、仕切用突出部１１ａと押圧用突出部１１ｂに対応しない領域５ｂとに、一様な押付け力が作用する。従って、第一接着剤５におけるダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
【００４５】
入れ駒１１Ａの高さを調整して、入れ駒１１Ａの仕切用突出部１１ａと押圧用突出部１１ｂが適切な押圧力で第一半導体チップ３の主面３ａに当接している状態で、溶融樹脂を注入することにより、未封止流量センサ１００ａが樹脂１４により封止される。溶融樹脂の注入により、第一半導体チップ３の外周および間隙Ｋ内に溶融樹脂が充填される。この後、リードフレーム１の仮連結部１ｃを切断して図１８、図１９に図示される流量センサ１００が作製される。
【００４６】
上記実施形態４の製造方法を要約すると下記の通りである。
（１）未封止流量センサ１００ａを準備する。
未封止流量センサ１００ａは、第一半導体チップ３の裏面３ｂの全面が第一接着剤５によりリードフレーム１に接着されている構造で差し支えない。
（２）第一半導体チップ３の主面３ａにおける、ダイヤフラム３０の周囲とダイヤフラム周辺領域の外方の位置、例えば、一側面３ｃの縁部とを押圧し、第一半導体チップ３と第一接着剤５を介してリードフレーム１側に押し付ける。
第一半導体チップ３の一側面３ｃの縁部を押圧する場合、この領域にワイヤ７ｃが無いことが望ましい。このため、ワイヤ７ｃが接続される第一半導体チップ３の電極を、一側面３ｃの縁部より内側に形成しておくとよい。
【００４７】
（３）この後、封止用の樹脂１４により未封止流量センサ１００ａを封止する。
樹脂封止は、モールド成形による方法が適している。この場合、樹脂１４は、ワイヤ７ｃを覆うように形成することが好ましい。
上記方法により、ダイヤフラム３０を露出する第１の開口部１４ａと、第一半導体チップ３の他の領域を露出する第２の開口部１４ｂとが形成された樹脂１４で封止された流量センサ１００が形成される。
【００４８】
実施形態４においては、未封止流量センサ１００ａを封止する樹脂１４に、ダイヤフラム３０を露出する第１の開口部（樹脂非形成領域）１４ａと、第一半導体チップ３の他の領域を露出する第２の開口部（樹脂非形成領域）１４ｂを設けた。第２の開口部１４ｂは、第一半導体チップ３全体に一様なに押付け力を作用させた形跡を示すものである。このように、第一半導体チップ３全体に一様なに押付け力が作用するものであるから、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｄを備えている。
よって、実施形態４においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００４９】
--実施形態５--
図２５〜図２８を参照して、本発明の実施形態５の流量センサを説明する。
図２５は、本発明による流量センサの実施形態５を示し、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図であり、図２６は、図２５に図示された流量センサのＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線断面図である。また、図２７は、図２６に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図であり、図２８は、図２７において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
実施形態５は、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｅとして、第一接着剤５中に微粒子２６を分散させた第一接着剤層５Ａを第一半導体チップ３の裏面３ｂとリードフレーム１の上面との間に介装した構造とした点に特徴を有する。以下、この特徴的な構造を主として説明することとし、実施形態１と同様な構造は、対応する部材に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５０】
図２６に図示されるように、実施形態５の流量センサ１００は、第一半導体チップ３の裏面３ｂとリードフレーム１の上面との間に接着剤層５Ａが介装されている。接着剤層５Ａは、第一接着剤５と第一接着剤５中に分散された微粒子２６により構成されている。第二半導体チップ４は、第二接着剤６によりリードフレーム１に接着されている。
【００５１】
第一接着剤５は、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミド、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
微粒子２６は、ほぼ球体形状を有し、直径２〜３０μｍ、含有率は１０〜６０ｗｔ％程度が好ましい。微粒子２６は、剛性が大きく、潰れ難い材料で形成されていることが望まれる。微粒子２６の材料としては、例えば、ガラス等の無機材料、カーボン、アルミニウム等の導電性材料の他、シリコン樹脂、アクリル樹脂等の有機材料を用いることができる。また、核となる粒子の表面に１層または複数の被覆層を設けた材料を用いることができる。さらに、異なる材料で形成された複数種類の微粒子を、分散させてもよい。微粒子２６の径は、ほぼ同一であることが好ましい。しかし、微粒子２６が変形可能な材料により形成されている場合には、多少異なる粒径であってもよい。
【００５２】
図２７に図示されるように、未封止流量センサ１００ａを上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容し、入れ駒１１の高さ調整を行う。このとき、図２７に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周囲が押圧される。
【００５３】
図２８に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより押圧されて第一半導体チップ３が下方に押し下げられ、第一接着剤５の厚さが低減すると、第一半導体チップ３の裏面３ｂとリードフレーム１の上面の間で接着剤層５Ａの微粒子２６が挟圧される。
微粒子２６は、潰れないまたは潰れ難いので、第一半導体チップ３による押付け力は、微粒子２６を介してリードフレーム１により支持される。
【００５４】
このため、ダイヤフラム３０の周囲に配置された入れ駒１１の仕切用突出部１１ａに対応する接着剤層５Ａの領域５ａからの第一半導体チップ３への反力と、接着剤層５Ａの他の領域５ｂからの第一半導体チップ３への反力との差が小さくなる。従って、ダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
このように、実施形態５においては、第一半導体チップ３の裏面３ｂとリードフレーム１の上面との間に介装された微粒子２６を含有する接着剤層５Ａが、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｅとしての機能を果たしている。
よって、実施形態５においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００５５】
--実施形態６--
図２９〜図３２を参照して、本発明の実施形態６の流量センサを説明する。
図２９は、本発明による流量センサの実施形態６を示し、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図であり、図３０は、図２９に図示された流量センサのＸＸＸ−ＸＸＸ線断面図である。また、図３１は、図３０に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図であり、図３２は、図３１において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
実施形態６は、実施形態１に示す流量センサに対し、第一半導体チップ３とリードフレーム１との間に支持プレート２７を配設し、支持プレート２７上に第一半導体チップ３および第二半導体チップ４を搭載した点が相違する。但し、支持部材に設けられた溝部２９が、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造を構成し、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ａとしての機能を果たすという点において実施形態１と同様な作用を有する。以下、実施形態１との相違点を主として説明することとし、実施形態１と同様な構造は、対応する部材に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
図２９、図３０に図示されるように、リードフレーム１上に支持プレート２７が搭載され、支持プレート２７上に、第一半導体チップ３および第二半導体チップ４が搭載されている。
支持プレート２７には、上面側に溝部２９が形成されている。溝部２９は、第一半導体チップ３の内側から第一半導体チップ３の一側面３ｃの外側に跨って形成されている。第一接着剤５は、第一半導体チップ３の一側面３ｃの内側において、溝部２９の上方に配設されている。
【００５７】
リードフレーム１と支持プレート２７とは、第三接着剤２８により接着されている。第三接着剤２８は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を使用することができる。
【００５８】
図３１に図示されるように、未封止流量センサ１００ａを上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容し、入れ駒１１の高さ調整を行う。このとき、図３２に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周囲が押圧される。このため、仕切用突出部１１ａに対応する第一接着剤５の領域５ａに、他の領域５ｂよりも大きな押付け力が作用する。しかし、支持プレート２７には、第一半導体チップ３の内側から第一半導体チップ３の一側面３ｃの外側に跨って溝部２９が形成されているため、弾性率が小さく流動性が高い第一接着剤５は、溝部２９内に流動する。
【００５９】
従って、第一接着剤５は全体的に厚さが薄くなるが、ダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
このように、実施形態６においては、支持フレーム２７に形成された溝部２９が、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造を構成しており、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ａとしての機能を果たしている。
よって、実施形態６においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００６０】
なお、溝部２９の形状、構造は、実施形態１の溝部１８と同様に、適宜、変形して適用することが可能である。
また、リードフレーム１と第一半導体チップ３との間に支持プレート２７を介在する構造は、実施形態２〜６においても採用することができる。
【００６１】
--実施形態７--
図３３〜図３９を参照して、本発明の実施形態７の流量センサを説明する。
図３３は、本発明による流量センサの実施形態７の平面図であり、図３４は、図３３に図示された流量センサのＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ線断面図である。図３５は、図３４に図示された流量センサにおいて、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図であり、図３６は、図３５に図示された流量センサのＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ線断面図である。また、図３７は、図３４に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図であり、図３８は、図３７における接着剤の局所的な潰れ防止機構近辺の拡大図であり、図３９は、図３８において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
実施形態７の流量センサが実施形態１と相違する点は、第一半導体チップ３が制御回路部を備えている点と、リードフレーム１に形成される溝部１８が、第一半導体チップ３の長手（Ｘ）方向において対向する一対の側面に対応して形成されている点である。但し、リードフレーム１に設けられた溝部１８が、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造を構成し、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ａとしての機能を果たすという点において実施形態１と同様な作用を有する。以下、実施形態１との相違点を主として説明することとし、実施形態１と同様な構造は、対応する部材に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６２】
第一半導体チップ３は、ダイヤフラム３０上に形成された流量検出部２と、流量検出部２を制御して流量を測定する制御回路部３５を備えている。ダイヤフラム３０は、長手（Ｘ）方向における第一半導体チップ３のほぼ中央に形成されている。制御回路部３５は、ワイヤ７によりリードフレーム１に接続されている。流量検出部２は、樹脂１４に形成された開口部１４ａから露出され、制御回路部３５およびワイヤ７は樹脂１４により覆われている。
リードフレーム１の上面側には、長手（Ｘ）方向において離間された一対の溝部１８が形成されている。各溝部１８は、第一半導体チップ３の内側から一側面３ｃの外側に跨って形成されている。
第一半導体チップ３の裏面３ｂは、全面に亘って第一接着剤５によりリードフレーム１に接着されている。
【００６３】
図３７に図示されるように、未封止流量センサ１００ａを上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容し、入れ駒１１の高さ調整を行う。このとき、図３８に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周囲が押圧される。このため、仕切用突出部１１ａに対応する第一接着剤５の領域５ａに、他の領域５ｂよりも大きな押付け力が作用する。しかし、リードフレーム１には、それぞれ、第一半導体チップ３の内側から第一半導体チップ３の一側面３ｃの外側に跨って形成された一対の溝部１８が形成されている。このため、弾性率が小さく流動性が高い第一接着剤５は、図３９に図示されるように、各溝部１８内に流動する。
【００６４】
従って、第一接着剤５は全体的に厚さが薄くなるが、ダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
このように、実施形態７においては、リードフレーム１に形成された一対の溝部１８が、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造２０Ａを構成しており、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ａとしての機能を果たしている。
よって、実施形態７においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００６５】
なお、溝部１８の形状、構造は、実施形態１の溝部１８と同様に、適宜、変形して適用することが可能である。
【００６６】
--実施形態８--
図４０〜図４３を参照して、本発明の実施形態８の流量センサを説明する。
図４０は、本発明による流量センサの実施形態８を示し、樹脂を取り除いた状態の流量センサの実装構造を示す平面図であり、図４１は、図４０に図示された流量センサのＸＸＸＸＩ−ＸＸＸＸＩ線断面図である。また、図４２は、図４１に図示された流量検出部を有する半導体チップを金型内に収容して樹脂成形する方法を説明するための要部断面図であり、図４３は、図４２において、半導体チップに金型による押付け力が作用した状態を示す図である。
実施形態８は、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｆとして、第一接着剤５として、ヤング率が異なる材料を用いた点に特徴を有する。以下、この特徴的な構造を主として説明することとし、実施形態１と同様な構造は、対応する部材に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
図４１に図示されるように、リードフレーム１と第一半導体チップ３との間には、接着剤層５Ｂが形成されている。接着剤層５Ｂは、第一半導体チップ３の裏面３ｂにおけるダイヤフラム３０の周囲に設けられた第一接着剤５と、第一接着剤５に隣接し、第一半導体チップ３の一側面３ｃまで設けられた第四接着剤３２とを含んでいる。第四接着剤３２は、第一接着剤５よりも、ヤング率が低く、または弾性率が小さく、これにより、述するように、第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｆを構成する。
【００６８】
図４２に図示されるように、未封止流量センサ１００ａを上金型８と下金型９のキャビティ１３内に収容し、入れ駒１１の高さ調整を行う。このとき、図４３に図示されるように、入れ駒１１の仕切用突出部１１ａにより第一半導体チップ３の主面３ａ側におけるダイヤフラム３０の周囲が押圧される。このため、仕切用突出部１１ａに対応する第一接着剤５の領域５ａに、仕切用突出部１１ａに対応しない第四接着剤３２よりも大きな押付け力が作用する。
【００６９】
しかし、第四接着剤３２は、第一接着剤５よりもヤング率が低く、または弾性率が小さいので潰れ易い。このため、第一接着剤５の領域５ａからの第一半導体チップ３への反力と、第四接着剤３２からの第一半導体チップ３への反力との差が小さくなる。従って、ダイヤフラム３０周辺に局所的な潰れは生じることが無い。この結果、第一半導体チップ３に曲げ変形が発生するのを防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができる。
【００７０】
このように、実施形態８においては、第一半導体チップ３とリードフレーム１との間に介装された接着剤層５Ｂが、第一接着剤５が流動する接着剤流動構造を構成しており、これにより第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ｆとしての機能を果たしている。
よって、実施形態８においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００７１】
なお、実施形態８において、実施形態１と同様に、第一半導体チップ３の一側面３ｃまたは外周面に対応して、リードフレーム１に溝部１８を形成してもよい。また、第一接着剤５に、実施形態５と同様に、微粒子２６を分散してもよい。
【００７２】
以上説明した通り、本発明の実施形態１〜８においては、ダイヤフラム周辺領域に対応する接着剤の領域が押し潰されることにより半導体チップに生じる変形を防ぐために、接着剤の局所的な潰れ防止機構を備えている。このため、樹脂封止における金型の押付けによる第一半導体チップの曲げ変形を防止し、第一半導体チップ３に歪や割れが生じるのを防ぐことができるという効果を奏する。
【００７３】
なお、上記各実施の形態では、樹脂封止における金型の押付けによる第一半導体チップの曲げ変形の防止として説明したが、これ以外にも、流量センサ１００の搬送時、あるいは内燃機関等への取付け時に、流量センサ１００のダイヤフラム３０に他の部材や取り付け具が接触する場合にも効果がある。従って、未封止流量センサ１００ａへの樹脂封止を成形以外の方法で行う場合においても効果を奏する。
【００７４】
また、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲において、種々変形して適用することが可能である。
例えば、上記各実施形態では、第一接着剤５を第一半導体チップ３のダイヤフラム３０が形成される凹部３１に対応する領域に設けていない構造で例示されているが、凹部３１に対応する領域にも第一接着剤５を設けてもよい。
【００７５】
また、制御回路部が第一半導体チップ３に形成されている例を、実施形態７として例示したが、他の実施形態においても、第一半導体チップ３に制御回路部を設けてもよい。
【００７６】
上記実施形態１〜８に例示された第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構２０Ａ〜２０Ｆを、部分的にあるいは全体的に組み合わせた第一接着剤５の局所的な潰れ防止機構としてもよい。
【００７７】
要は、流量検出部が形成された主面にダイヤフラムを備えた半導体チップを接着剤により支持基板に接着し、流量検出部を露出する状態で樹脂により封止する流量センサにおいて、半導体チップの裏面側、支持基板の上面側または半導体チップと支持基板間のいずれかに、接着剤が流動する接着剤流動構造を設けたものであればよい。
【符号の説明】
【００７８】
１      リードフレーム
２      流量検出部
３      第一半導体チップ
３ａ    主面
３ｂ    裏面
３ｃ    一側面
４      第二半導体チップ
５      第一接着剤
５Ａ、５Ｂ    接着剤層
６      第二接着剤
１１、１１Ａ      入れ駒
１１ａ    仕切用突出部
１１ｂ    押圧用突出部
１４      樹脂
１４ａ、１４ｂ      開口部（樹脂非形成領域）
１８      溝部
２０Ａ〜２０Ｆ      潰れ防止機構
２２      空隙部
２６      微粒子
２７      支持プレート
２９      溝部
３０      ダイヤフラム
３１、３３      凹部
３２      第四接着剤
３５      制御回路部
１００      流量センサ
１００ａ    未封止流量センサ
Ｓ      空間部
Ｋ      間隙
【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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