(57)【要約】【課題】流量検出部の支持構造を安価にし、流量検出の精度を確保することができる流量センサを提供する。【解決手段】主面に熱式の流量検出部３１を有する半導体チップ３０と、半導体チップ３０を支持する支持部材２０と、支持部材２０と半導体チップ３０との間に介装された中間部材５０と、流量検出部３１を露出して、半導体チップ３０の主面を覆う封止樹脂６０と、を備え、中間部材５０は、合成樹脂５０ａ中に、合成樹脂５０ａよりも弾性率が高く、線膨張係数が低いフィラー５０ｂが含有されたフィラー含有合成樹脂により形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に熱式の流量検出部を有する半導体チップと、
前記半導体チップを支持する支持部材と、
前記支持部材と前記半導体チップとの間に介装された中間部材と、
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を覆う封止樹脂と、を備え、
前記中間部材は、合成樹脂中に、前記合成樹脂よりも弾性率が高く、線膨張係数が低いフィラーが含有されたフィラー含有合成樹脂により形成されている、流量センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
さらに、前記半導体チップと前記中間部材を接着する接着剤を備える、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、
前記中間部材は、少なくとも前記接着剤に接触する領域において、前記フィラーが表面に露出されている、流量センサ。
【請求項４】
請求項２に記載の流量センサにおいて、
前記中間部材は、少なくとも前記封止樹脂に接触する領域の一部において、前記フィラーが表面に露出されている、流量センサ。
【請求項５】
請求項３または４に記載の流量センサにおいて、
前記中間部材の前記フィラーは、前記合成樹脂から突出している、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、
前記半導体チップの前記主面に、裏面側に凹部が設けられたダイヤフラムが形成され、前記中間部材には前記ダイヤフラムの裏面側の前記凹部に連通する換気用通路が形成されている、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
前記支持部材は矩形であり、
前記中間部材の前記換気用通路は、前記ダイヤフラムの裏面側の前記凹部に対応する第１端部から前記半導体チップの外側の第２端部まで、前記支持部材に沿って延在されている、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、
前記中間部材の前記換気用通路は、前記支持部材に対向する側が開口された溝であり、前記溝の前記開口は前記支持部材により覆われている、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、
前記中間部材の熱伝導率は、前記半導体チップの熱伝導率の１／１０以下である、流量センサ。
【請求項１０】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記中間部材は、前記フィラーを３０重量％以上含有する、流量センサ。
【請求項１１】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記支持部材は、厚さが１ｍｍ以下である、流量センサ。
【請求項１２】
主面に熱式の流量検出部を有する半導体チップと、
前記半導体チップを支持する支持部材と、
前記支持部材上に搭載され、前記半導体チップがその主面に対向する裏面で接着剤により接着され、合成樹脂を含む材料により形成された中間部材と、
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を覆う封止樹脂と、を備え、
前記中間部材は、複数の前記中間部材が形成された１つの未加工樹脂成形体を分割して形成された部材である、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、
前記中間部材の少なくとも前記接着剤に接着される領域は、前記未加工樹脂成形体に付着された離型剤が除去されている、流量センサ。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の流量センサにおいて、
前記中間部材は、前記合成樹脂中に、前記合成樹脂よりも線膨張係数が低いフィラーが含有された材料により形成され、前記中間部材は、少なくとも前記接着剤に接着される領域において、前記フィラーが表面に露出している、流量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は流量センサに関し、より詳細には、流量検出部を有する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。
流量センサは、例えば、発熱抵抗体と測温抵抗体とを備えた熱式の流量検出部を有する。流量検出部は、半導体チップに設けられ、流量検出部を露出した状態で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。
【０００３】
半導体チップは、外部機器との接続を図るため、通常、リードフレーム上に搭載される。しかし、リードフレームと半導体チップとの線膨張係数の相違により半導体チップに応力が生じる。このため、リードフレームと半導体チップとの間に、ガラスにより形成された中間部材を介装して、線膨張係数差に基づく応力を低減した流量センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
中間部材としてガラスを用いると、高価格となる。また、ガラスは、熱伝導率が大きいので、流量の検出に悪影響を生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による流量センサは、主面に熱式の流量検出部を有する半導体チップと、半導体チップを支持する支持部材と、支持部材と半導体チップとの間に介装された中間部材と、流量検出部を露出して、半導体チップの主面を覆う封止樹脂と、を備え、中間部材は、合成樹脂中に、合成樹脂よりも弾性率が高く、線膨張係数が低いフィラーが含有されたフィラー含有合成樹脂により形成されている。
また、本発明による流量センサは、主面に熱式の流量検出部を有する半導体チップと、半導体チップを支持する支持部材と、支持部材上に搭載され、半導体チップがその主面に対向する裏面で接着剤によりに接着され、合成樹脂を含む材料により形成された中間部材と、流量検出部を露出して、半導体チップの主面を覆う封止樹脂と、を備え、中間部材は、複数の中間部材が形成された１つの未加工樹脂成形体を分割して形成された部材である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中間部材が安価となり、流量センサを低価格とすることができる。また、熱伝導率が小さくなるので、流量検出の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による流量センサの一実施の形態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）のＩｃ−Ｉｃ線断面図。
【図２】図１（ｃ）の詳細を示す拡大図。
【図３】本発明による中間部材を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図、（ｃ）は、中間部材の製造方法を説明するための未加工樹脂成形体の平面図。
【図４】図１における封止樹脂を取り除いた図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図。
【図５】封止樹脂をモールド成形する方法を示す断面図。
【図６】本発明による流量センサの実施形態２を示す断面図。
【図７】本発明による流量センサの実施形態３を示す断面図。
【図８】本発明による流量センサの実施形態４を示す断面図。
【図９】本発明による流量センサの実施形態５を示す断面図。
【図１０】本発明による流量センサの実施形態６を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）のＸｃ−Ｘｃ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−実施形態１−
＜流量センサの全体構造＞
図１は、本発明による流量センサの一実施の形態を示し、図１（ａ）はその平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＩｃ−Ｉｃ線断面図である。また、図４は、図１における封止樹脂を取り除いた図であり、図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図である。
流量センサ１００は、例えば、車両の内燃機関の吸気ダクトなどに設置される。流量センサ１００は、熱式の空気流量センサである。
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。
【００１０】
流量センサ１００は、複数のリード２１を有するリードフレーム２０と、リードフレーム２０上に搭載された中間部材５０と、中間部材５０のチップ搭載部５０ｃに搭載された第一半導体チップ３０および第二半導体チップ４０と、リードフレーム２０のリード２１および第一半導体チップ３０の一部を露出してリードフレーム２０と共に第一半導体チップ３０および第二半導体チップ４０を封止する封止樹脂６０とを備えている。中間部材５０は、接着剤７１によりリードフレーム２０に接着されている。第一半導体チップ３０は、周縁部に環状に設けられた接着剤７２により中間部材５０に接着されている。また、第二半導体チップ４０は、接着剤７３により中間部材５０に接着されている。
【００１１】
リードフレーム２０は、例えば、銅などの金属部材により形成されており、図４（ａ）に図示されるように、矩形の枠状に形成されたダムバー２２と、ダムバー２２の内部に設けられ、第一半導体チップ３０および第二半導体チップ４０を搭載する中間部材５０が配置される中間部材搭載部２３と、複数のリード２１とを有する。各リード２１および中間部材搭載部２３は、連結部２４によりダムバー２２に接続されている。
【００１２】
第一半導体チップ３０は、上面（主面）と、裏面と、周側面とを有し、裏面側をリードフレーム２０側に向けて中間部材５０のチップ搭載部５０ｃ上に配置されている。第一半導体チップ３０の上面には、流量検出部３１が形成されている。第一半導体チップ３０の裏面側には、凹部３３が形成され、第一半導体チップ３０の主面側に、薄肉のダイヤフラム３２が形成されている。第一半導体チップ３０の凹部３３は、ＫＯＨを用いたエッチングにより形成され、周壁が傾斜角５４、７°のＶ溝状に形成されている。流量検出部３１には、図示はしないが、発熱抵抗体、ヒータ制御ブリッジおよび温度センサブリッジなどが形成されている。発熱抵抗体を発熱することにより、温度センサブリッジおよびヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体に、気体の流れ方向に応じて温度差が生じる。温度差は、流量の大小に対応して変化するため、この温度変化に伴う抵抗値の変化分を検出して流量を計測する。ダイヤフラム３２は、流量検出部３１の下部の熱容量を小さくして、各抵抗体の温度変化に対する反応速度を向上する機能を有する。このような、熱式の流量センサの詳細は、例えば、特開２０１２−１４１３１６号公報に開示されている。
なお、図示はしていないが、第一半導体チップ３０の表面には、接着する接着剤７２との応力緩衝、表面保護、絶縁などを目的として、ポリイミド膜などの表面絶縁膜を形成してもよい。
【００１３】
第二半導体チップ４０は、上面（主面）と、裏面と、周側面とを有し、裏面側をリードフレーム２０側に向けて、第一半導体チップ３０と共に中間部材５０のチップ搭載部５０ｃ上に配置されている。第二半導体チップ４０は、ＣＰＵ、入力回路、出力回路およびメモリなどを有し、また、流量検出部３１を制御して流量を計測するための制御回路部を有している。
【００１４】
図４（ａ）に図示されるように、第一半導体チップ３０の上面には、一端が流量検出部３１に接続され、他端が電極パッド１３に接続される複数の配線１１が形成されている。第二半導体チップ４０の上面には複数の電極パッド１４と、複数の電極パッド１５が設けられている。電極パッド１３と第二半導体チップ４０の電極パッド１４とはワイヤ１６で接続されている。第二半導体チップ４０の電極パッド１５とリード２１とはワイヤ１７により接続されている。ワイヤ１６、１７は金、アルミニウム、銅などによりで形成され、電極パッド１３、１４間の接続および電極パッド１５とリード２１との接続はワイヤボンディング法による。後述するように、封止樹脂６０を形成後、リードフレーム２０は連結部２４で切断され、各リード２１が相互に分離されると共に、ダムバー２２が切り落とされる。これにより、各リード２１は、それぞれ、対応する電極パッド１５のみに接続された外部接続用の端子となる。
【００１５】
第二半導体チップ４０は、その裏面がリードフレーム２０に接着されているチップ搭載部５０ｃの上面に接着剤７３により接着されている。接着剤７３は、全体が一様な厚さのべた状に形成されている。
第一半導体チップ３０の裏面は接着剤７２により、ダイヤフラム３２の裏面に形成された凹部３３およびその周縁部に対応する領域を除き、リードフレーム２０に接着されている中間部材５０のチップ搭載部５０ｃの上面に接着されている。
【００１６】
接着剤７２および接着剤７３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を成分とした接着剤、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剤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、すずなどの金属微粒子、あるいは、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微粒子を分散してもよい。金属微粒子や無機微粒子を適量分散することにより、接着剤に導電性を持たせたり、接着剤の線膨張係数の調整を行ったりすることができる。また、接着剤７２、７３として、銀ペーストや半田材料などを含む材料を用いることもできる。
接着剤７２、７３は、接着シートであってもよいが、塗布により形成してもよい。
【００１７】
図１（ａ）〜（ｃ）に図示されるように、第一半導体チップ３０、第二半導体チップ４０、ワイヤ１６、ワイヤ１７およびリードフレーム２０は、リードフレーム２０のリード２１の先端部を露出して封止樹脂６０により封止されている。封止樹脂６０は、第一半導体チップ３０の主面に形成された流量検出部３１を露出する検出用開口部６１、および流量センサ１００の長手方向（Ｙ方向）における第二半導体チップ４０の外側に形成された換気用開口部６２を有する。換気用開口部６２は、後述する如く、中間部材５０に形成されたリードフレーム２０の換気用通路５１に連通している。
【００１８】
封止樹脂６０は、リードフレーム２０の裏面側も覆っており、リードフレーム２０の裏面側を覆う封止樹脂６０の部分には、第一半導体チップ３０の裏面側に設けられた凹部３３に連通する下部開口部６３が形成されている。
封止樹脂６０としては、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、ポ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。また、金、銀、銅、すずなどの金属微粒子、あるいは、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微粒子を分散してもよい。金属微粒子や無機微粒子を適量分散することにより、封止樹脂６０に導電性を持たせたり、封止樹脂６０の線膨張係数の調整を行ったりすることができる。
【００１９】
中間部材５０には、第一半導体チップ３０の裏面側に設けられた凹部３３に連通する第１開口部５２が形成されている。また、中間部材５０には、封止樹脂６０に設けられた換気用開口部６２に連通する第２開口部５３が形成されている。つまり、第１開口部５２と第２開口部５３とは、中間部材５０の長手方向（Ｙ方向）の両端近傍に形成されている。中間部材５０には、一端側で第１開口部５２に連通し、他端側で第２開口部５３に連通する、流量センサ１００の長手方向（Ｙ方向）に延出された換気用通路５１が形成されている。換気用通路５１は、リードフレーム２０に対面する下面側が開口された溝状に形成されており、この開口は、リードフレーム２０により覆われている。
【００２０】
中間部材５０の裏面とリードフレーム２０の上面には接着剤７１が設けられている。従って、換気用通路５１はリードフレーム２０と接着剤７１により封口されており、第一半導体チップ３０の裏面側に設けられた凹部３３の内部空間は、中間部材５０の第１開口部５２、換気用通路５１、第２開口部５３、封止樹脂６０の換気用開口部６２を介して流量センサ１００の外部空間に連通されている。
接着剤７１の材料としては、接着剤７２および接着剤７３と同様なものを用いることができる。接着剤７１は、接着シートとしたものを用いたり、塗布または樹脂成形により形成したりすることができる。
【００２１】
流量検出部３１周囲における外部空間とダイヤフラム３２の下部の凹部３３の内部圧力とをほぼ均一にするため、封止樹脂６０には、ダイヤフラム３２の下部の凹部３３に連通する下部開口部６３が形成されている。しかし、気体の流量の変化が大きい場合には、流量検出部３１周囲における外部空間と封止樹脂６０の下部開口部６３付近の外部圧力とは、変動幅およびタイミングが異なるものとなる。このことは、流量検出の精度を低下する要因となる。
上記一実施の形態では、第一半導体チップ３０のダイヤフラム３２の下部に設けられた凹部３３は、中間部材５０に形成された換気用通路５１によりダイヤフラム３２の位置から長手方向（Ｙ方向に）離間した位置に設けられた換気用開口部６２に連通されている。従って、換気用開口部６２を、気体の流量の変動が小さい位置に配置することができる。このため、流量検出部３１周囲における外部空間とダイヤフラム３２の裏面側の凹部３３の内部圧力とをほぼ同一にすることができ、流量測定の精度を向上することができる。
【００２２】
＜流量センサの製造方法＞
流量センサの製造方法について、その大略を説明する。
先ず、図４（ａ）、（ｂ）に図示されるように、複数のリード２１、中間部材搭載部２３が連結部２４によりダムバー２２に連結されたリードフレーム２０を形成する。
リードフレーム２０の中間部材搭載部２３の上面に接着剤７１により中間部材５０を固着する。
中間部材５０上に、接着剤７２、７３を設け、それぞれ、第一半導体チップ３０および第二半導体チップ４０を固着する。第一半導体チップ３０の上面には、予め、流量検出部３１、配線１１および電極パッド１３が形成されている。第一半導体チップ３０は、ダイヤフラム３２の裏面側の凹部３３を、中間部材５０の第１開口部５２に位置合わせて行って接着剤７２で固着する。
第一半導体チップ３０の電極パッド１３と第二半導体チップ４０の電極パッド１４とをワイヤ１６により接続する。また、第二半導体チップ４０の電極パッド１５とリードフレーム２０のリード２１とをワイヤ１７により接続する。これにより図４（ａ）、（ｂ）に図示された未封止流量センサ１００ｐが作製される。この段階では、リード２１は、リードフレーム２０から分離されていない。
【００２３】
図５は、未封止流量センサ１００ｐをモールド成形する方法を示す断面図である。
図５に図示されるように、未封止流量センサ１００ｐを、上金型１０１と下金型１０２のキャビティ１０３内に収容する。上金型１０１の内面には弾性フィルム１１０が設置されている。弾性フィルム１１０は、上金型１０１と下金型１０２によって挟圧される第一半導体チップ３０を保護する。図示はしないが、上金型１０１および下金型１０２には、検出用開口部６１、換気用開口部６２および下部開口部６３を形成するための突出部が設けられている。
【００２４】
この状態で、樹脂流入部１０４より封止樹脂材を流入し、キャビティ１０３内に充填する。このとき、リードフレーム２０のダムバー２２は、封止樹脂材の漏れを防止する。上金型１０１および下金型１０２のキャビティ１０３内に充填された封止樹脂材を硬化させる。硬化した半製品を金型から取出し、リードフレーム２０の連結部２４を切断して、ダムバー２２を分離すると共に各リード２１が相互に分離された図１に示す流量センサ１００が作製される。
【００２５】
上記流量センサ１００の製造方法では、封止樹脂材を充填する前に、第一半導体チップ３０に固定された流量検出部３１の位置ずれを調整することができる。つまり、封止樹脂６０に対する流量検出部３１を正確な位置に設定し、かつ、流量検出部３１の位置のばらつきを小さくすることができる。
従って、気体流量の検出精度を向上し、かつ、作製されるすべての流量センサの検出精度を、ばらつきが小さい一様なものとすることができる。
【００２６】
＜中間部材＞
中間部材５０の詳細を説明する。
図２は、図１（ｃ）の詳細を示す拡大図である。また、図３（ａ）〜（ｃ）は本発明による中間部材を示し、図３（ａ）はその平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図であり、図３（ｃ）は、中間部材の製造方法を説明するための未加工樹脂成形体の平面図である。
中間部材５０は、矩形の薄板状部材である。上述したように、中間部材５０には、長手方向（Ｙ方向）の一端側近傍に第１開口部５２が形成され、他端側近傍に第２開口部５３が形成されている。第１開口部５２と第２開口部５３とは換気用通路５１により接続されている。
【００２７】
図２に図示されるように、中間部材５０は、合成樹脂５０ａ中に、合成樹脂５０ａよりも線膨張係数が大きく、かつ、弾性率が高いフィラー５０ｂを充填した材料により形成されている。合成樹脂５０ａには、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂として、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などを含む材料を用いることができる。熱可塑性樹脂として、例えば、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、ポリブチレンテレフタレート、アクリルニトリルブタジエンスチレンなどを含む材料を用いることができる。
【００２８】
合成樹脂中に含まれるフィラー５０ｂは、金、銀、銅、すず、アルミニウム、鉄などを含む金属材料、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用いることができる。合成樹脂５０ａ中に、着色剤を添加することによって、導電性を持たせたり、線膨張係数、色を制御したりするようにしてもよい。
【００２９】
中間部材５０は、射出成形やトランスファーモールドなどのモールド工法により作製される。モールド工法による場合、第１開口部５２、第２開口部５３、換気用通路５１などを有する中間部材５０を２次加工することなく形成することができるので、生産性がよく、生産コストを低減することができる。
【００３０】
上述したように、熱式の流量検出部３１は、第一半導体チップ３０の上面に形成されている。中間部材５０の熱伝導率が高いと、流量検出部３１の熱が、中間部材５０を介してリードフレーム２０に伝達される。つまり、流量検出部３１の熱が外部に放熱され、温度が低下するため、流量の検出精度が低下する。
このため、中間部材５０の熱伝導率は、第一半導体チップ３０を構成するシリコンの１／１０程度以下とすることが好ましい。中間部材５０を合成樹脂のみで形成すれば、熱伝導率を十分に低減することができる。しかし、合成樹脂は、その線膨張係数がシリコンより大きいので、合成樹脂のみでは、第一半導体チップ３０に、中間部材５０と第一半導体チップ３０との線膨張係数差に起因する応力が生じる。このため、流量の検出精度が低下する。
【００３１】
上記一実施の形態では、中間部材５０は、合成樹脂５０ａ中に、合成樹脂５０ａよりも線膨張係数が小さいフィラー５０ｂを充填した材料により形成されている。このため、中間部材５０の線膨張係数を、合成樹脂だけで形成する場合に比し、第一半導体チップ３０の線膨張係数に近づけることができ、流量の検出精度を向上することができる。中間部材５０の線膨張係数は、第一半導体チップ３０の１．５〜５．０倍程度とすることが好ましい。
【００３２】
通常、リードフレーム２０の板厚は１ｍｍ程度以下であるが、中間部材５０を、リードフレーム２０と第一半導体チップ３０との間に介装しているので、流量センサ１００の断面二次モーメントを大きくすることができる。すなわち、中間部材５０にリードフレーム２０の剛性を補強する機能を持たせることができる。さらに、フィラー５０ｂが充填された合成樹脂５０ａにより形成された中間部材５０を用いているので、より一層、流量センサ１００の剛性を高くすることができる。
【００３３】
合成樹脂５０ａ中には、合成樹脂５０ａよりも弾性率が高いフィラー５０ｂを、３０重量％程度以上充填することが好ましい。中間部材５０の弾性率を高くすることにより、流量センサ１００の剛性をより向上することができる。
【００３４】
中間部材５０をモールド工法により作製する場合、図３（ｃ）に図示されるように、複数個の中間部材５０を一括して形成する方法を採用することが好ましい。この方法では、モールド工法により、第１開口部５２、換気用通路５１および第２開口部５３を有する中間部材５０が二次元的に配列された１枚の中間部材形成用基板５０ｍを形成する。中間部材形成用基板５０ｍを金型から取り出した後、二点鎖線で示すように、縦横に切断して、個々の中間部材５０を形成する。このような製造方法を用いることにより、中間部材５０の生産性が向上し、生産コストを低減することができる。
【００３５】
上記一実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）流量検出部３１が形成された第一半導体チップ３０とリードフレーム２０との間に合成樹脂により形成された中間部材５０を介装した。合成樹脂製の中間部材５０は、モールド工法により形成することができるので、生産性がよく、生産コストを低減することができる。特に、１枚の中間部材形成用基板５０ｍに、複数個の中間部材５０を一括してモールド成形し、成形後に個々の中間部材５０に分割する方法とすれば、一層、生産性の向上を図ることができる。
【００３６】
（２）中間部材５０を、合成樹脂５０ａ中に、合成樹脂５０ａよりも線膨張係数が小さいフィラー５０ｂが充填された材料により形成した。このため、中間部材５０の線膨張係数を、熱式の流量検出部３１が形成された第一半導体チップ３０の線膨張係数に近づけることができる。これにより、線膨張係数の相違に起因して第一半導体チップ３０に生じる応力を低減し、流量検出の精度を向上することができる。
【００３７】
（３）中間部材５０を、合成樹脂５０ａよりも弾性率が大きいフィラー５０ｂが充填された合成樹脂５０ａにより形成した。このため、中間部材５０の弾性率を、合成樹脂のみで形成した場合より高いものとすることができる。これにより、板厚が小さいリードフレーム２０を用いた構造においても、流量センサ１００の剛性を高くすることができる。
【００３８】
（４）中間部材５０に、第１開口部５２、換気用通路５１、第２開口部５３を設けて、第一半導体チップ３０のダイヤフラム３２の裏面側に設けられた凹部３３と封止樹脂６０の換気用開口部６２とを連結した。このため、ダイヤフラム３２の上部側に設けられた流量検出部３１の外部空間とダイヤフラム３２の裏面側の凹部３３の内部圧力とをほぼ同一にすることができ、流量測定の精度を向上することができる。
なお、中間部材５０は、上記一実施の形態とは異なる種々の形態を採用することができる。以下に、他の形態の一例を示す。
【００３９】
−実施形態２−
図６は、本発明による流量センサの実施形態２を示す断面図である。
実施形態２の流量センサ１００は、実施形態１とは中間部材５０Ａのみが相違する。以下は、相違点について説明し、他は、同一の部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態２の中間部材５０Ａは、合成樹脂５０ａ中に充填されたフィラー５０ｂのうち、最上層のフィラー５０ｂが合成樹脂５０ａの表面から突出する構造を有する。
【００４０】
中間部材５０をモールド工法により作製する場合、金型内面に塗布された離型剤が、中間部材５０の表面に残留することがある。離型剤が中間部材５０に付着していると、接着剤７２および封止樹脂６０との接着強度が低下し、剥離することがある。剥離が発生すると、強度の低下および水分などの浸入に起因する腐食の原因となる。
そこで、実施形態２の流量センサ１００は、中間部材５０の上面側（Ｚ方向側）の合成樹脂５０ａを除去し、最上部のフィラー５０ｂを合成樹脂５０ａの表面から突出させたものである。
【００４１】
生産効率の良い流量センサ１００の製造方法の一例を以下に示す。
実施形態１と同様に、モールド工法により、第１開口部５２、換気用通路５１および第２開口部５３を有する中間部材５０が二次元的に配列された１枚の中間部材形成用基板５０ｍを形成する。
中間部材形成用基板５０ｍの表裏面のいずれか一方の面の合成樹脂５０ａの表面層を除去し、フィラー５０ｂを合成樹脂５０ａの表面から突出させる。中間部材形成用基板５０ｍの合成樹脂５０ａの表面層の除去は、ウエットエッチング、ドライエッチング、ブラストまたは研磨などにより行うことができる。
そして、一面側にフィラー５０ｂが突出された中間部材形成用基板５０ｍを縦横に切断して、個々の中間部材５０Ａを形成する。
【００４２】
実施形態２においても、実施形態１の効果（１）〜（４）と同様な効果を得ることができる。
特に、実施形態２では、フィラー５０ｂが合成樹脂５０ａの表面から突出しており、接着面となる表面積が増大しているので、接着剤７２および封止樹脂６０との接着強度を向上することができる。また、フィラー５０ｂとして、シリカ、タルク、マイカ、カーボン、アルミニウム、鉄などの、封止樹脂６０または接着剤７２との接着性がよい材料を用いることによっても、接着剤７２または封止樹脂６０との接着強度を、一層、増大することができる。接着強度の増大に伴い、流量センサ１００の剛性が高くなり、腐食などに対する信頼性が向上する。
【００４３】
−実施形態３−
図７は、本発明による流量センサの実施形態３を示す断面図である。
実施形態３の中間部材５０Ｂは、合成樹脂５０ａ中に充填されたフィラー５０ｂのうち、周側面側（Ｘ方向両側の面およびＹ方向両側の面）のフィラー５０ｂが合成樹脂５０ａの周側面から突出する構造を有する。フィラー５０ｂは、上下面（Ｚ方向両側の面）では、合成樹脂５０ａから突出していない。
【００４４】
実施形態３の中間部材５０Ｂを作製するには、モールド工法により、中間部材５０が二次元的に配列された１枚の中間部材形成用基板５０ｍを形成し、中間部材形成用基板５０ｍを縦横に切断して、個々の中間部材５０に分離する。この後、各中間部材５０の周側面の合成樹脂５０ａの表面を除去し。フィラー５０ｂを突出させる。
【００４５】
実施形態３においても、実施形態１の効果（１）〜（４）と同様な効果を得ることができる。
実施形態３では、フィラー５０ｂが合成樹脂５０ａの周側面から突出しており、接着面となる表面積が増大しているので、封止樹脂６０との接着強度を向上することができる。接着強度の増大に伴い、流量センサ１００の剛性が高くなり、腐食などに対する信頼性が向上する。
【００４６】
−実施形態４−
図８は、本発明による流量センサの実施形態４を示す断面図である。
実施形態４の流量センサ１００は、第一半導体チップ３０と中間部材５０とを接着剤７２Ａで接着する構造が他の実施形態とは相違する。
実施形態４では、接着剤７２Ａは、第１開口部５２および第２開口部５３（この図に図示はされない）を除いて、中間部材５０の上面全体に設けられている。中間部材５０の幅（Ｘ方向の長さ）は、第一半導体チップ３０の幅よりも大きく、第一半導体チップ３０は接着剤７２Ａの内側に配置されている。従って、接着剤７２Ａの上面（第一半導体チップ３０に対面する面）は、幅方向（Ｘ方向）の両側縁で封止樹脂６０に接着される。これにより、接着剤７２Ａと封止樹脂６０との接着面積が増大し、接着剤７２Ａと封止樹脂６０との接着強度が増大する。接着強度の増大に伴い、流量センサ１００の剛性が高くなり、腐食などに対する信頼性が向上する。
実施形態４においても、実施形態１の効果（１）〜（４）と同様な効果を奏する。
【００４７】
−実施形態５−
図９は、本発明による流量センサの実施形態５を示す断面図である。
図６に図示された実施形態２に示された中間部材５０Ａは、最上層のフィラー５０ｂが合成樹脂５０ａの表面から突出する構造を有していた。実施形態５の中間部材５０Ｃでは、最上層のフィラー５０ｂの外表面は、合成樹脂５０ａの上面とほぼ同一面に形成されている。つまり、実施形態５においても、最上部のフィラー５０ｂは合成樹脂５０ａの上面から露出しているが、その上面は合成樹脂５０ａとほぼ平坦となっている。
実施形態５においても、実施形態１の効果（１）〜（４）と同様な効果を奏する。
【００４８】
−実施形態６−
図１０は、本発明による流量センサの実施形態６を示し、図１０（ａ）はその平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線断面図あり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＸｃ−Ｘｃ線断面図である。
実施形態６の流量センサ１００が、他の実施形態と相違する点は、中間部材５０Ｄおよび封止樹脂６０Ａの構造である。
中間部材５０Ｄには、第１開口部５２、換気用通路５１および第２開口部５３は形成されていない。また、封止樹脂６０Ａには、換気用開口部６２は形成されていない。
【００４９】
流量センサ１００が、気体の流量変動が小さい環境下に設置される場合には、ダイヤフラム３２の裏面側の凹部３３は、封止樹脂６０Ａに形成された下部開口部６３を介して流量検出部３１と反対側の外部に連通していればよく、換気用開口部６２は必要とされない。従って、中間部材５０Ｄは、外周を切断する以外には加工が施されていない平坦状の薄板部材とすることができる。中間部材５０Ｄを形成するには、中間部材形成用基板５０ｍを押出成形によって形成することもでき、金型費の削減および生産性の効率化を図ることができるので、一層、生産コストを低減することができる。
【００５０】
実施形態６の流量センサ１００においても、実施形態１の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏する。また、実施形態６の中間部材５０Ｄは、溝加工などが施されていないので、剛性を高くすることができる。従って、薄いリードフレーム２０を用いた場合でも、流量センサ１００の剛性を十分に確保することができる。
【００５１】
なお、上記各実施形態において、流量検出部３１が形成された第一半導体チップ３０と流量検出部３1を制御する制御部を有する第二半導体チップ４０とを、１つの半導体チップとしてもよい。
【００５２】
上記各実施形態におけるリードフレーム２０を、樹脂製の基板としてもよい。基板には、流量検出部３１に接続される接続端子を一体に形成してもよいし、流量検出部３１に接続される接続リードを別部材として封止樹脂６０に埋設する構造としてもよい。
【００５３】
上記各実施形態の構造を組み合わせることもできる。特に、実施形態６に示した、第１開口部５２、換気用通路５１および第２開口部５３を有していない中間部材５０Ｄは、実施形態１〜５の流量センサ１００に適用することができる。また、中間部材５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを適宜組み合わせた構造とすることができる。中間部材５０Ａ〜５０Ｃにおいて、接着剤７１に接着する面においても、フィラー５０ｂを合成樹脂５０ａから露出するようにしてもよい。
【００５４】
上記各実施形態においては、第一、第二半導体チップ３０、４０を被覆する封止樹脂６０は、その上面が、流量検出部３1の上面より高い構造として例示した。しかし、封止樹脂６０の上面を、流量検出部３1の上面より低い構造としてもよい。また、封止樹脂６０が、第二半導体チップ４０やリードフレーム２０を部分的に露出する構造とすることもできる。
【００５５】
その他、本発明は、発明の趣旨の範囲において、種々、変形することが可能であり、要は、熱式の流量検出部を有する半導体チップと支持部材との間に中間部材が介装され、流量検出部を露出して半導体チップが封止樹脂で覆われ、中間部材は、合成樹脂中に、該合成樹脂よりも弾性率が高く、線膨張係数が低いフィラーが分散されたフィラー含有樹脂により形成されたものであればよい。
【符号の説明】
【００５６】
２０        リードフレーム
２１        リード
２３        中間部材搭載部
３０        第一半導体チップ
３１        流量検出部
３２        ダイヤフラム
３３        凹部
４０        第二半導体チップ
５０        中間部材
５０ａ      合成樹脂
５０ｂ      フィラー
５０ｃ      チップ搭載部
５０Ａ〜５０Ｄ      中間部材
５１        換気用通路
５２        第１開口部
５３        第２開口部
６０、６０Ａ        封止樹脂
６１        検出用開口部
６２        換気用開口部
６３        下部開口部
７１、７２、７３      接着剤
７２Ａ      接着剤
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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【図１０】
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