(57)【要約】      （修正有）【課題】センサチップと支持体との線膨張係数差による熱応力がセンサチップに伝わることによって被検出流体の流量検出精度が低下することを抑制しつつ、センサチップと支持体との間の隙間への被検出流体の流れ込みを抑制する。【解決手段】裏面に凹部を備えることで裏面の反対側の面である表面１１に薄膜部１１ａが形成され、薄膜部に被検出流体の流量を検出する流量検出部が設けられたセンサチップ１０と、略平面にセンサチップを収容する窪み２１が形成された支持体２０とを有する。センサチップは、センサチップと窪みとの間に設けられた隙間２３によって被検出流体が凹部内に流通する状態で、窪み２１内に固定される。そして、センサチップと窪みとの間の隙間には、隙間を架橋するように弾性膜６０が配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面（１２）に凹部（１２ａ）を備えることで前記裏面の反対側の面である表面（１１）に薄膜部（１１ａ）が形成され、前記薄膜部に被検出流体の流量を検出する流量検出部（１１ｂ、１１ｃ）が設けられたセンサチップ（１０）と、
略平面（２２）に前記センサチップを収容する窪み（２１）が形成された支持体（２０）
とを有し、
前記センサチップは、前記センサチップと前記窪みとの間に設けられた隙間（２３）によって前記被検出流体が前記凹部内に流通する状態で、前記窪み内に固定された流量センサにおいて、
前記センサチップと前記窪みとの間の前記隙間には、当該隙間を架橋するように配置された弾性膜（６０）を有することを特徴とする流量センサ。
【請求項２】
前記弾性膜は張られた状態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の流量センサ。
【請求項３】
前記センサチップにおける前記表面が、前記支持体の前記略平面よりも低いことを特徴とする請求項１または２に記載の流量センサ。
【請求項４】
前記支持体は、前記窪みに対して前記被検出流体流れの少なくとも上流側に、前記窪みに連続して前記被検出流体の流れを整える整流面（２２）を有しており、
前記弾性膜は、前記支持体の整流面と前記センサチップの表面とを架橋するように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流量センサ。
【請求項５】
前記支持体は、前記窪みに対して前記被検出流体流れの下流側にも、前記窪みに連続して前記被検出流体の流れを整える前記整流面を有しており、
前記弾性膜は、前記センサチップよりも前記被検出流体流れの上流側に位置する前記隙間、および、下流側に位置する前記隙間に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の流量センサ。
【請求項６】
前記弾性膜は、前記支持体の整流面と、前記センサチップの側面（１３）と、を架橋するように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流量センサ。
【請求項７】
裏面（１２）に凹部（１２ａ）を備えることで前記裏面の反対側の面である表面（１１）に薄膜部（１１ａ）が形成され、前記薄膜部に被検出流体の流量を検出する流量検出部（１１ｂ、１１ｃ）が設けられたセンサチップ（１０）と、
略平面（２２）に前記センサチップを収容する窪み（２１）が形成された支持体（２０）とを有し、
前記センサチップは、前記センサチップと前記窪みとの間に設けられた隙間（２３）によって前記被検出流体が前記凹部内に流通する状態で、前記窪み内に固定された流量センサの製造方法であって、
前記センサチップと前記支持体とを用意する用意工程と、
弾性膜を前記支持体の窪みの縁部から前記窪みに被さるように配置した状態で、前記支持体に接着する弾性膜接着工程と、
前記センサチップを前記窪み内に前記弾性膜を変形させながら収容することで、前記センサチップにおける側面に前記弾性膜が接触して前記センサチップと前記窪みとの間の隙間に架橋した状態で前記センサチップを前記支持体に固定するセンサチップ固定工程とを有することを特徴とする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、流体の流量を検出するためのセンサチップを備えた流量センサ、特にセンサチップがメンブレンを備え、センサチップが収容された窪み部を有する支持体を備える流量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているような流量センサが知られている。この流量センサは、裏面に凹部が形成されることで表面にメンブレンが構成されたセンサチップと、センサチップを収容する窪み部を有した支持体とを備えている。支持体は、センサチップを片持ち支持しており、センサチップの裏面の一部と窪み部の底面とが接着固定されている。
【０００３】
センサチップの凹部が密封されないように、センサチップの側面と支持体の窪み部の側面との間には隙間があり、センサチップの裏面のうち、支持体の窪み部の底面と接着していない部分、つまり、凹部が形成された側は、支持体の窪み部の底面から浮いている。メンブレンには発熱体と抵抗体とが設けられ、当該抵抗体はセンサチップの表面のうちメンブレン以外の部分に設けられた抵抗体とともにブリッジ回路が構成されている。ブリッジ回路が形成された部分は被検出流体に晒されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６９４６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８６３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この流量センサでは、センサチップの凹部は密封されていないので、支持体の窪み部とセンサチップとの間には隙間、つまり、被検出流体がセンサチップの凹部内に流通する流路が形成される。その流路に流れ込む流体の流れ、特に、センサチップの凹部内の流体の流れは乱れ易く、その乱れよって薄膜部に設けられた発熱体の熱伝達に影響を与え、流量検出精度が低下する虞がある。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されている流量センサでは、センサチップと支持体との間の隙間に樹脂材料から成る充填材を充填することで、その隙間が埋められている。これによれば、センサチップと支持体の窪み部との間の隙間に被検出流体が流れ込み難いので、センサチップの凹部内における流体の流れの乱れが抑制される。しかし、この構造ではセンサチップと支持体との線膨張係数差による熱応力が樹脂材料を介してセンサチップに伝達し易いので、当該熱応力によってセンサチップに設けられたブリッジ回路を構成する発熱体および抵抗体の抵抗値が変動し流量検出精度が低下する虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を鑑み、センサチップと支持体との線膨張係数差による熱応力がセンサチップに伝わることによって流量検出精度が低下することを抑制しつつ、センサチップと支持体との間の隙間への被検出流体の流れ込みを抑制することによって流量検出精度が向上した流量センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、裏面に凹部を備えることで裏面の反対側の面である表面に薄膜部が形成され、薄膜部に被検出流体の流量を検出する流量検出部が設けられたセンサチップと、略平面にセンサチップを収容する窪みが形成された支持体とを有し、センサチップは、センサチップと窪みとの間に設けられた隙間によって被検出流体が凹部内に流通する状態で、窪み内に固定された流量センサにおいて、センサチップと窪みとの間の隙間には、隙間を架橋するように配置された弾性膜を有することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、センサチップと窪みとの間の隙間を架橋するように弾性膜が配置されているので、弾性膜がセンサチップと支持体の窪みとの間の隙間を被検出流体が出入りすることの障壁となり、被検出流体がセンサチップと支持体の窪みとの間の隙間、特にセンサチップの凹部内へ流れ込むことが抑制される。したがって、センサチップの凹部内への被検出流体の流れ込みによって引き起こされる、センサチップの凹部内の被検出流体の流れの乱れが、例えば流量検出部に構成された発熱体の熱伝達に影響を与える等、流量検出精度を低下させることが低減され、流量検出精度が向上される。
【００１０】
また、センサチップと窪みとの間の隙間を架橋している弾性膜によって、センサチップと支持体との線膨張係数差による熱応力がセンサチップに伝わることを抑えられる。なお、ここでいう弾性膜とは、薄肉で低弾性であるものである。したがって、センサチップと支持体との線膨張係数差による熱応力がセンサチップに伝わり、そのセンサチップに伝わった熱応力によって、センサチップの流量検出部に設けられた、例えばブリッジ回路を構成する発熱体、抵抗体の抵抗値の変動が引き起こされる等、流量検出精度が低下することが抑制され、流量検出精度が向上される。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、弾性膜は張られた状態で配置されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、センサチップと窪みとの間の隙間を、凹凸の少ない面で架橋することができる。その結果、凹凸がある状態で弾性膜が配置されている場合と比較して、センサチップ上や支持体上を流れる流体が、センサチップや支持体や弾性膜によって形成された凹凸に接触し、乱流が発生することを抑制できる。よって、被検出流体の流れの乱れが抑制されるので、流量検出精度が向上される。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、センサチップにおける表面が、支持体の略平面よりも低いことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、センサチップの表面が支持体の略平面よりも低い位置にあるので、センサチップは支持体の窪みから突出しておらず、支持体の窪みに完全に収まっている。したがって、支持体の略平面に沿って流れる被検出流体に含まれるゴミ等がセンサチップに衝突することを低減できるので、センサチップを保護することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、支持体は、窪みに対して被検出流体流れの少なくとも上流側に、窪みに連続して被検出流体の流れを整える整流面を有しており、弾性膜は、支持体の整流面とセンサチップの表面とを架橋するように配置されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、センサチップよりも、被検出流体の流れの上流側における、センサチップと窪みとの間の隙間を架橋するように、弾性膜が配置される。よって、センサチップよりも被検出流体の流れの上流側における、センサチップと支持体との間の隙間へ、被検出流体が流れ込むことについて、弾性膜が障壁となるので、被検出流体のセンサチップの凹部内への流れ込みが抑制される。
【００１７】
被検出流体の流れの方向を考慮すると、被検出流体がセンサチップの凹部内に流入するに当たっては、センサチップよりも被検出流体の流れの上流側における、センサチップと支持体との間の隙間から流入し、センサチップの凹部内に到達して、その後、センサチップよりも被検出流体の流れの下流側における、センサチップと支持体との間の隙間から流出することが多いと考えられる。したがって、この発明によって、センサチップよりも被検出流体の流れの上流側における、センサチップと支持体との間の隙間への被検出流体の流れ込みが抑制されることは、他の隙間からの流入が抑制されるよりも、センサチップの凹部内への被検出流体の流入について効果的である。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、支持体は、窪みに対して被検出流体流れの下流側にも、窪みに連続して被検出流体の流れを整える整流面を有しており、弾性膜は、センサチップよりも被検出流体流れの上流側に位置する隙間、および、下流側に位置する隙間に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、センサチップよりも、被検出流体の流れの下流側における、センサチップと窪みとの間の隙間を架橋するように、弾性膜が配置される。ここで、被検出流体の流れの方向を考慮すると、被検出流体がセンサチップの凹部内に流入するに当たっては、センサチップよりも被検出流体の流れの上流側における、センサチップと支持体との間の隙間から流入し、センサチップの凹部内に到達して、その後、センサチップよりも被検出流体の流れの下流側における、センサチップと支持体との間の隙間から流出することが多いと考えられる。したがって、この発明のように配置された弾性膜は、センサチップよりも被検出流体の流れの下流側における、センサチップと支持体との間の隙間から被検出流体が流出する際の障壁となるので、被検出流体の流出が抑制され、それに伴いセンサチップの凹部内への被検出流体の流入が抑制される。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、弾性膜は、支持体の略平面とセンサチップの表面に隣接した側面とを架橋するように配置されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、支持体の略平面とセンサチップの表面に隣接した側面とを架橋するように弾性膜が配置されているので、弾性膜がセンサチップと支持体の窪みとの間の隙間を被検出流体が出入りすることの障壁となり、被検出流体がセンサチップと支持体の窪みとの間の隙間、特にセンサチップの凹部内へ流れ込むことが抑制される。したがって、センサチップの凹部内への被検出流体の流れ込みによって引き起こされる、センサチップの凹部内の被検出流体の流れの乱れが、例えば流量検出部に構成された発熱体の熱伝達に影響を与える等、流量検出精度を低下させることが低減され、流量検出精度が向上される。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、裏面に凹部を備えることで裏面の反対側の面である表面に薄膜部が形成され、薄膜部に被検出流体の流量を検出する流量検出部が設けられたセンサチップと、略平面にセンサチップを収容する窪みが形成された支持体とを有し、センサチップは、センサチップと窪みとの間に設けられた隙間によって被検出流体が凹部内に流通する状態で、窪み内に固定された流量センサにおいて、センサチップと窪みとの間の隙間には、隙間を架橋するように配置された弾性膜を有することを特徴とする流量センサの製造方法であって、センサチップと支持体とを用意する用意工程と、弾性膜を支持体の窪みに被さるように配置した状態で、弾性膜を支持体の略平面に接着する弾性膜接着工程と、センサチップにおける表面に隣接した側面に、弾性膜が接触し、センサチップと窪みとの間に隙間が設けられた状態で、センサチップを窪み内に固定するセンサチップ固定工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、センサチップと弾性膜とを接着する工程を入れずに、センサチップと窪みとの間の隙間を架橋するように弾性膜を配置できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流量センサの上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】第１実施形態に係るメンブレンの拡大平面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】第１実施形態に係る流量センサの製造工程のうちモールド成形後を示した図である。
【図６】第１実施形態に係る流量センサの製造工程のうちセンサチップとリードフレームとを第１ボンディングワイヤで接続する工程後を示した図である。
【図７】第１実施形態に係る流量センサの製造工程のうち保護剤を注入する工程後を示した図である。
【図８】第２実施形態に係る流量センサの要部拡大断面図である。
【図９】第２実施形態における流量センサの製造工程のうち弾性膜を支持体に接着固定させる工程後を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
本実施形態に示す流量センサ１００は、流体の流量を検出するためのセンサチップ１０を備えており、特にセンサチップ１０に設けられた発熱体１１ｂが流体に露出され、発熱体１１ｂから流体への熱伝達現象を計測することで、流体の流量を検出するものである。
【００２７】
この流量センサ１００は、例えば、車両のエンジンへの吸気やエンジンからの排気の流量を検出する際に用いられる。なお、図１および図３中の矢印は、被検出流体の流れの向きを示しており、矢印の先が、被検出流体の流れの下流側を示す。
【００２８】
流量センサ１００は、裏面に凹部１２ａが形成されることで表面にメンブレン１１ａが構成されたセンサチップ１０と、当該センサチップ１０と電気的に接続され、当該センサチップ１０の入出力信号を処理する回路チップ３０と、当該回路チップ３０が実装されたリードフレーム４０と、当該回路チップ３０と当該リードフレーム４０とを一体的に被覆し、当該センサチップ１０を収容する窪みである収容部２１が形成された支持体２０とを備えている。センサチップ１０と回路チップ３０とを電気的に接続している部分は、保護剤５０で被覆されている。
【００２９】
センサチップ１０は、平板状の半導体基板、例えば平板上のシリコン基板からなり、その一端側において、半導体基板の一面を部分的に除去した凹部１２ａが設けられることで、当該一面の反対側の面にメンブレン１１ａが形成されている。凹部１２ａの形成については、半導体基板の当該一面の一部をエッチングすることで形成されている。センサチップ１０は、凹部１２ａが形成された面として凹部形成面１２、メンブレン１１ａを有する面、つまり、凹部１２ａが形成された面の反対側の面として露出面１１を備えている。
【００３０】
センサチップ１０は、露出面１１および凹部形成面１２に略垂直な側面としてセンサチップ側面１３を有している。センサチップ側面１３は、被検出流体の流れの上流側のセンサチップ側面１３として上流側センサチップ側面１３ａ、被検出流体の流れの下流側のセンサチップ側面１３として下流側センサチップ側面１３ｂを有している。また、上流側センサチップ側面１３ａと下流側センサチップ側面１３ｂとの間にあるセンサチップ側面１３のうち、一端側に浮遊側センサチップ側面１３ｃ、他端側に接着側センサチップ側面１３ｄを有している。
【００３１】
メンブレン１１ａには発熱体１１ｂおよび測温抵抗体１１ｃが備えられている。具体的に図３を用いて説明すると、メンブレン１１ａには、発熱体１１ｂが形成されており、その発熱体１１ｂを挟むようにして、被検出流体の流れの上流側と下流側に、測温抵抗体１１ｃが形成されている。そして、測温抵抗体１１ｃはブリッジ回路を構成している。さらに、センサチップ１０は、発熱体１１ｂや測温抵抗体１１ｃに電気的に接続された図示しないパッド部を備えており、このパッド部を介して上記の回路チップ３０と電気的に接続されている。具体的には、センサチップ１０のパッド部と後述するリードフレーム４０の中継部４１上の配線４１ａとを第１ボンディングワイヤ７１により電気的に接続し、その接続された中継部４１上の配線４１ａと回路チップ３０とを第２ボンディングワイヤ７２により電気的に接続している。ここで、メンブレン１１ａに備えられた発熱体１１ｂおよび測温抵抗体１１ｃが流量検出部に該当する。
【００３２】
支持体２０は、モールド材からなり、センサチップ１０を収容部２１に収容している。収容部２１は収容部底面２１ａを有し、収容部底面２１ａがセンサチップ１０を片持ち支持するように、センサチップ１０の他端側の凹部形成面１２の一部と支持体２０の収容部底面２１ａの一部とが接着剤８０を介して接着されている。センサチップ１０の凹部１２ａが密封されないように、つまり、被検出流体が整流面２２上やセンサチップ１０上からセンサチップ１０の凹部１２ａへと流通できるように、センサチップ側面１３と支持体２０における収容部底面２１ａに隣接した側面である収容部側面２１ｂとの間には隙間２３があり、センサチップ１０の凹部形成面１２のうち、一端側の収容部底面２１ａと接着していない部分は、収容部底面２１ａから浮いている。ここで、センサチップ１０は、センサチップ１０の露出面１１が、支持体２０の整流面２２、特に、整流面２２のうち収容部２１に隣接した縁よりも、低く、つまり、支持体２０の収容部底面２１ａ側に、配置されている。つまり、センサチップ１０の露出面１１が支持体２０の整流面２２よりも低い位置にあるので、センサチップ１０は支持体２０の収容部２１から突出しておらず、支持体２０の収容部２１に完全に収まっている。したがって、支持体２０の整流面２２上を流れる被検出流体に含まれるゴミ等がセンサチップ１０に衝突することを低減できるので、センサチップ１０を保護することができる。支持体２０には、上記の収容部２１の他に、収容部２１に隣接した略平面の整流面２２が形成されている。
【００３３】
さらに、支持体２０は、リードフレーム４０のリード４３の一部を除き、リードフレーム４０と、回路チップ３０と、第２ボンディングワイヤ７２と、第３ボンディングワイヤ７３とを一体的に封止している。支持体２０の材質としては、例えば、エポキシ樹脂が採用される。
【００３４】
センサチップ１０を制御する回路チップ３０は、センサチップ１０から出力される検出信号を信号処理するための各種回路が形成されたものである。また、回路チップ３０は、センサチップ１０に設けられた流量検出部の発熱体１１ｂの加熱制御等を行う各種回路も形成されている。この回路チップ３０は、接着剤を介してリードフレーム４０の回路チップ支持部４２上に固定されている。回路チップ３０は、センサチップ１０と第１ボンディングワイヤ７１によって電気的に接続されたリードフレーム４０の中継部４１上の配線４１ａと、第２ボンディングワイヤ７２によって電気的に接続され、さらに、回路チップ３０は、リードフレーム４０に設けられたリード４３と、第２ボンディングワイヤ７３によって電気的に接続されている。
【００３５】
リードフレーム４０は、流量センサ１００が組み付けられる図示しない外部接続端子と電気的に接続されるリード４３と、回路チップ３０が接着される回路チップ支持部４２、表面に電気的配線４１ａが設けられた中継部４１を備えている。このリードフレーム４０は、例えば、銅合金のリードフレーム素材がプレス加工やエッチング加工されて形成されたものである。
【００３６】
保護剤５０は、リードフレーム４０の一部、特にリードフレーム４０の中継部４１と、センサチップ１０におけるメンブレン１１ａを除いた部分の一部、特にパッド部が形成された部分と、当該中継部４１と当該パッド部とを電気的に接続する第１ボンディングワイヤ７１とを被覆する部材である。これにより、センサチップ１０とリードフレーム４０とを電気的に接続する部分が保護される。保護剤５０の材質としては、例えば、エポキシ樹脂が採用される。
【００３７】
さらに、本実施形態の流量センサ１００では、図４に示されるように、被検出流体の流れの上流側のセンサチップ１０の露出面１１と被検出流体の流れの上流側における支持体２０の整流面２２とを架橋するようにして、低弾性を有した薄肉の弾性膜６０が配置されている。弾性膜６０は、被検出流体の流れの上流側のセンサチップ１０の露出面１１と、被検出流体の流れの上流側の支持体２０の整流面２２とに接着されており、また、弾性膜６０の形状は、例えば、厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下である、矩形の弾性膜６０である。弾性膜６０の材質としては、例えば、エポキシ樹脂、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、アクリル等が採用される。弾性膜６０は、張られた状態、還元すると引っ張られた状態で配置されている。
【００３８】
次に、本実施形態における流量センサ１００の作動について説明する。センサチップ１０を備えた流量センサ１００では、センサチップ１０に形成された上流側と下流側の各発熱体１１ｂで熱を発生させた状態で、測温抵抗体１１ｃによって温度を測定する。その測温抵抗体で測定された温度に基づき、各発熱体１１ｂで生じた熱量のうち、センサチップ１０付近を流れる被検出流体の流れによって奪われた熱量を計測し、被検出流体の流量を検出する。その際、センサチップ１０の出力信号は、回路チップ３０に入力されて、回路チップ３０で信号処理され、その後、リード４３を介して外部に出力される。
【００３９】
次に、上記構成の流量センサ１００の製造方法の一例について、図５〜図７を用いて説明する。まず、中継部４１と回路チップ支持部４２とリード４３とを備えたリードフレーム４０、回路チップ３０、センサチップ１０、弾性膜６０を用意する。リードフレーム４０は、金属板をプレス加工して形成される。
【００４０】
図５に示す工程では、リードフレーム４０の上に接着剤を介して回路チップ３０を固定し、回路チップ３０の端子と中継部４１上の配線４１ａとを第２ボンディングワイヤ７２で接続し、さらに、回路チップ３０の端子とリード４３とを第３ボンディングワイヤ７３で接続する。
【００４１】
次に、支持体２０をモールド成形により形成する。モールド成形によって、回路チップ３０が組み付けられたリードフレーム４０が、支持体２０によって、一体的に被覆される。詳述すると、このモールド成形においては、少なくともリード４３の一部と中継部４１の配線４１ａの一部とを支持体２０から露出させ、支持体２０がセンサチップ１０を組み付けるための収容部２１とその収容部２１に隣接した略平面の整流面２２とを備えるように行う。
【００４２】
次に、図６に示す工程では、収容部底面２１ａがセンサチップ１０の凹部形成面１２を片持ち支持するように、センサチップ１０の凹部形成面１２の一部を支持体２０の収容部底面２１ａに接着剤８０を介して接着固定する。このセンサチップ１０の収容部２１への接着固定においては、センサチップ側面１３と支持体２０における収容部２１の収容部側面２１ｂとの間には隙間２３があり、センサチップ１０の凹部形成面１２のうち、支持体２０の収容部底面２１ａと接着していない部分１２ｃは、支持体２０の収容部底面２１ａから浮くように行う。
【００４３】
次に、弾性膜６０が、被検出流体の流れの上流側のセンサチップ１０の露出面１１と、被検出流体の流れの上流側の支持体２０の整流面２２とを架橋するように（図４参照）、弾性膜６０を支持体２０の整流面２２と、センサチップ１０の露出面１１とに、接着剤を介して接着固定する。そして、センサチップ１０のパッドとモールド材４０から露出したリードフレーム４０の中継部４１の配線４１ａとを第１ボンディングワイヤ７１で接続する。
【００４４】
次に、図７に示す工程では、保護剤５０により、モールド材４０から露出した中継部４１の配線４１ａと、第１ボンディングワイヤ７１と、センサチップ１０のパッド部とを覆うことで、上述した構成の流量センサ１００が得られる。
【００４５】
次に、本実施形態における流量センサ１００の効果について説明する。本実施形態における流量センサ１００によれば、支持体２０の整流面２２上を流れる被検出流体が、被検出流体の上流側から、上流側センサチップ側面１３ａとそれに対向する支持体２０の収容部側面２１ｂとの間の隙間２３に流入しようとする際、弾性膜６０が障壁、換言すると、弾性膜６０が隙間２３の蓋となるので、被検出流体の当該隙間２３への流入が抑制される。これにより、被検出流体が被検出流体の流れの上流側から、センサチップ１０の凹部１２ａへ流入することによって、メンブレン１１ａに構成された発熱体１１ｂの熱の伝達に影響を与え、流量センサ１００の流量検出精度が低下する虞があることを抑制でき、流量センサ１００の流量検出精度を向上できる。さらに、本実施例では、支持体２０とセンサチップ１０との間の隙間を弾性膜６０が架橋している、つまり、架橋するものが弾性膜６０であるので、センサチップ１０と支持体２０との線膨張係数差による熱応力がセンサチップ１０に伝わることを抑えられる。したがって、センサチップ１０に伝えられる熱応力によって、センサチップ１０に設けられたブリッジ回路を構成する発熱体１１ｂ、抵抗体の抵抗値の変動が引き起こされ、流量検出精度が低下する虞があることも抑制される。
【００４６】
さらに、この弾性膜６０は低弾性、例えば、弾性率が、１ＭＰａから１０ＧＰａの間であることが望ましい。これによれば、熱応力は弾性率に比例する性質があるので、低弾性の弾性膜６０を採用することで、さらに熱応力がセンサチップ１０に伝わることを抑えられ、流量センサ１００の流量検出の精度をさらに向上することができる。
【００４７】
また、弾性膜６０は引っ張られた状態で配置されているので、センサチップ１０における、発熱体１１ｂが形成された露出面１１と、支持体２０の整流面２２とが、凹凸の少ない面で架橋される。これにより、センサチップ１０の露出面１１上や支持体２０の整流面２２上を流れる流体が、センサチップ１０や支持体２０で形成される凹凸に接触し、乱流が発生することが抑制され、被検出流体の流れの乱れが低減されるので、流体の流量検出の精度がさらに向上される。より詳述すると、本実施形態では、露出面１１が整流面２２よりも低い位置にある、つまり、両面の間には段差がある。この段差により、露出面１１上での乱流が懸念されるが、本実施形態によれば、弾性膜６０が張られた状態で両面を架橋しているので、段差を吸収するように整流面２２から露出面１１に被検出流体をスムーズに導くことができる。
【００４８】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。図８に示されるように、本実施形態における流量センサ１００では、弾性膜６０が、被検出流体の流れの上流側のセンサチップ側面１３と被検出流体の流れの上流側の支持体２０の整流面２２とを架橋するように、配置されている。
【００４９】
第２実施形態に係る流量センサ１００の製造方法について、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。第１実施形態に係る流量センサ１００の製造方法における、モールド成形までの工程（図５に示される工程）は、本実施形態の製造方法と同じである。
【００５０】
次に、弾性膜６０が支持体２０の収容部２１に被さった状態で配置されるように、つまり、弾性膜６０が収容部２１の縁部から収容部２１内または収容部２１上方の領域に延び出すように（図９参照）、弾性膜６０を支持体２０の整流面２２に接着剤を介して接着固定する。
【００５１】
次に、収容部底面２１ａがセンサチップ１０を片持ち支持し、センサチップ側面１３に弾性膜６０が接触するように（図９参照）、センサチップ１０を収容部２１内に弾性膜６０を変形させながら収容し、センサチップ１０の凹部形成面１２の一部を支持体２０の収容部底面２１ａに接着剤８０を介して接着固定する。このセンサチップ１０の収容部２１への接着固定においては、センサチップ側面１３と支持体２０における収容部２１の収容部側面２１ｂとの間には隙間２３があり、センサチップ１０の凹部形成面１２のうち、支持体２０の収容部底面２１ａと接着していない部分は、支持体２０の収容部底面２１ａから浮くように行う。
【００５２】
次に、センサチップ１０のパッドとモールド材４０から露出したリードフレーム４０の中継部４１の配線４１ａとを第１ボンディングワイヤ７１で接続するが、この工程以降は、第１実施形態の製造方法と同様である。
【００５３】
この第２実施形態の製造方法によれば、センサチップ１０と弾性膜６０とを接着する工程を入れずに、弾性膜６０を、センサチップ１０における、発熱体１１ｂが形成された露出面１１に隣接したセンサチップ側面１３と、支持体２０の整流面２２とを架橋するように配置できる。つまり、このように弾性膜６０を配置した流量センサ１００は、第１実施形態のように、被検出流体の流れの上流側のセンサチップ１０の露出面１１と被検出流体の流れの上流側の支持体２０の整流面２２とを架橋するように、弾性膜６０が配置された流量センサ１００よりも、少ない工程で製造できる。
【００５４】
なお、第２実施形態に係る流量センサ１００では、第１実施形態の製造方法のように、センサチップ１０を支持体２０の収容部２１に接着固定させた後に、弾性膜６０をセンサチップ側面１３と、支持体２０の整流面２２とを架橋するように配置することで製造することも可能である。
【００５５】
（他の実施形態）
上記実施形態では、弾性膜６０が被検出流体の流れの上流側のセンサチップ１０の露出面１１と被検出流体の流れの上流側における支持体２０の整流面２２とを架橋するように弾性膜６０を配置していたが、本発明は、これに限定されることは無い。例えば、弾性膜を被検出流体の流れの下流側のセンサチップ１０の露出面１１と被検出流体の流れの下流側における支持体２０の整流面２２とを架橋するように弾性膜を配置してもよい。
【００５６】
ここで、被検出流体の流れ方向を考慮すると、被検出流体がセンサチップ１０の凹部１２ａ内に流入するに当たっては、センサチップ１０よりも被検出流体の流れの上流側における、センサチップ１０と支持体２０との間の隙間２３から流入し、センサチップ１０の凹部１２ａ内に到達して、その後、センサチップ１０よりも被検出流体の流れの下流側における、センサチップ１０と支持体２０との間の隙間２３から流出することが多いと考えられる。したがって、このように配置された弾性膜は、センサチップ１０よりも被検出流体の流れの下流側における、センサチップ１０と支持体２０との間の隙間２３から被検出流体が流出する際の障壁となり、被検出流体の流出が抑制され、センサチップ１０の凹部１２ａ内への被検出流体の流入も抑制される。また、被検出流体が逆流した場合にも隙間への流入防止の効果を奏する。
【００５７】
また、弾性膜を追加し、追加した弾性膜が浮遊側センサチップ側面１３ｃと、その側面に対向する収容部側面２１ｂとの間の隙間２３を架橋するように配置してもよい。
【００５８】
これにより、浮遊側センサチップ側面１３ｃと、その浮遊側センサチップ側面１３ｃに対向する収容部側面２１ｂとの間の隙間２３を出入りする被検出流体の流れが、この追加した弾性膜６０により阻害されるので、この隙間２３から流入してセンサチップ１０の凹部１２ａへ到達する、または、センサチップ１０の凹部１２ａからこの隙間２３を通過して流出する被検出流体の流れが抑制される。したがって、全体として、センサチップ１０の凹部１２ａへの被検出流体の流れ込みがさらに抑制される。
【００５９】
また、弾性膜６０は、上記のように２枚配置しても良いし、例えば、一枚のＬ字型の弾性膜６０を配置する構成としてもよいし、複数枚の弾性膜６０を配置する構成としてもよい。また、さらに弾性膜を追加し、追加した弾性膜が上流側センサチップ側面１３ａと、その側面に対向する収容部側面２１ｂとの間の隙間２３を架橋するように配置してもよい。これにより、上流側センサチップ側面１３ａと、その側面に対向する収容部側面２１ｂとの間の隙間２３を出入りする被検出流体の流れが、この追加した弾性膜により阻害されるので、この隙間２３から流入してセンサチップ１０の凹部１２ａへ到達する、または、センサチップ１０の凹部１２ａからこの隙間２３を通過して流出する被検出流体の流れが抑制される。したがって、全体として、センサチップ１０の凹部１２ａへの被検出流体の流れ込みがさらに抑制される。
【００６０】
上記の実施形態における弾性膜６０の数は何枚でもよく、例えば、一枚のコの字型の弾性膜を配置する構成としてもよいし、複数枚の弾性膜を配置する構成としてもよい。
【００６１】
また、上記第１実施形態では、弾性膜６０を整流面２２および露出面１１の両方に接着しているが、弾性膜６０とセンサチップ１０とは、接着しなくてもよい。なぜなら、接着しない場合でも、被検出流体が被検出流体の流れの上流側からセンサチップ１０と支持体２０の収容部２１との間の隙間２３に流入しようとする際、その流体の流れにより弾性膜６０とセンサチップ１０とが接触するので、その流体のその隙間２３への流入が防止されるからである。
【００６２】
上述の実施形態では、弾性膜６０は張られた状態で配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、弾性膜は張られていない状態で配置されていてもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、センサチップの露出面１１が、支持体２０の整流面２２よりも低くなるように構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサチップの露出面が、支持体の整流面と面一にまたは高くなるように構成されてもよい。センサチップの露出面が、支持体の整流面と面一となるように構成された場合によれば、整流面とセンサチップの露出面との高さに段差が生じないので、被検出流体が乱れることなくスムーズに流れることができる。その結果、検出精度の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・センサチップ、１１・・・露出面（表面）、１１ａ・・・メンブレン（薄膜部）、１１ｂ・・・発熱体、１１ｃ・・・測温抵抗体、１２・・・凹部形成面（裏面）、１２ａ・・・凹部、２０・・・支持体、２１・・・収容部（窪み）、２２・・・整流面、２３・・・隙間、４３・・・リード（端子）、６０・・・弾性膜、１００・・・流量センサ。
【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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