CN104854431A - 流量传感器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在使半导体芯片的露出部分变小的情况下,抑制在半导体芯片容易产生裂纹的情况。由于将树脂(MR)注入第二空间的压力,在弹性体薄膜(LAF)与半导体芯片(CHP1)接触的接触部分(SEL)产生间隙,与树脂(MR)成分不同的树脂(MR2)渗入该间隙。其结果是,在从树脂(MR)露出半导体芯片(CHP1)的区域中,除了流量检测部(FDU)以及其附近区域以外区域的形成树脂(MR2)。由此,能够使从树脂(MR)以及树脂(MR2)露出的半导体芯片(CHP1)的区域变小。

Description

流量传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及流量传感器及其制造技术,尤其涉及应用于树脂封闭型的流量传感器及其制造技术的有效的技术。
背景技术
日本特开2011-122984号公报(专利文献1)中,作为使检测气体(空气)的流动的流量检测部从封闭体露出一部分的流量传感器的制造方法,记载了通过设置有弹性体薄膜的模具,将搭载有半导体芯片的基材夹紧,并将树脂浇注的技术。
日本特开2004-74713号公报(专利文献2)中,作为半导体封装的制造方法,记载了通过设置有脱模薄膜片的模具将部件夹紧,将树脂浇注的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-122984号公报
专利文献2:日本特开2004-74713号公报
发明内容
发明所要解决的课题
例如,现在,在汽车等的内燃机中设有电子控制燃料喷射装置。该电子控制燃料喷射装置具有通过适当地调节流入内燃机的气体(空气)和燃料的量,而使内燃机高效率地运转的作用。因此,电子控制燃料喷射装置中,需要准确地掌握流入内燃机的气体(空气)。由此,在电子控制燃料喷射装置中设有测定气体(空气)流量的流量传感器(气体流量传感器)。
在流量传感器中,尤其,通过半导体微加工技术制造的流量传感器,由于能够降低成本且能够以低电力驱动,因此令人注目。这样的流量传感器的构成为,例如在由硅形成的半导体基板的背面,形成通过各向异性蚀刻而形成的隔膜(薄板部),在与该隔膜相对的半导体基板的表面上形成有包含发热电阻体和测温电阻体的流量检测部。
实际的流量传感器,例如,除了形成隔膜以及流量检测部的第一半导体芯片以外,还具有形成有控制流量检测部的控制电路部的第二半导体芯片。上述第一半导体芯片以及第二半导体芯片,例如,搭载在基板上并与形成于基板上的配线(端子)电连接。具体而言,例如,第一半导体芯片通过由金线形成的金属丝,与在基板形成的配线连接,第二半导体芯片使用形成于第二半导体芯片的突起电极,与在基板形成的配线连接。
由此,搭载在基板上的第一半导体芯片与第二半导体芯片,通过在基板形成的配线而电连接。其结果是,能够由形成于第二半导体芯片的控制电路部来控制形成于第一半导体芯片的流量检测部,构成流量传感器。
此时,为了防止变形所引起的接触等,通常,第一半导体芯片与基板连接的金线(金属丝)由灌封树脂来固定。也就是说,金线(金属丝)由灌封树脂覆盖来固定,金线(金属丝)由该灌封树脂来保护。另一方面,构成流量传感器的第一半导体芯片以及第二半导体芯片,通常没有由灌封树脂封闭。即,通常的流量传感器的结构为,仅有金线(金属丝)由灌封树脂覆盖。
在此,通过灌封树脂来固定金线(金属丝),有下述问题:由于不在通过模具等将第一半导体芯片固定的状态下进行,因此由于灌封树脂的收缩而导致第一半导体芯片从搭载位置偏离。而且,灌封树脂通过滴加来形成,因此有灌封树脂的尺寸的精度低的问题。其结果是,在每个单个的流量传感器中,会产生形成流量检测部的第一半导体芯片的搭载位置的偏离,并且灌封树脂的形成位置也会微妙地不同,从而各流量传感器的检测性能会产生偏差。
因此,为了抑制各流量传感器的性能偏差,需要对每个流量传感器进行检测性能的校正,导致需要在流量传感器的制造工序中追加性能校正工序。特别是,还存在如果性能校正工序时间长,则流量传感器的制造工序中的产出量下降,流量传感器的成本会上升的问题。
进而,由于对灌封树脂未利用加热来促进固化,因此直至灌封树脂固化的时间变长,流量传感器的制造工序中的产出量会下降。
本发明的目的在于,提供能够通过抑制每个流量传感器的性能偏差来实现性能提高(也包括通过提高可靠性而达成性能提高的情况)的技术。
其他的课题和新的特征,将由本说明书的记载以及附图来明确。
用于解决课题的方法
本申请所公开的发明中,如果简单地说明代表性的发明的概要,则是如下内容。
例如,一个实施方式中的流量传感器具备第一芯片搭载部和搭载于第一芯片搭载部上的第一半导体芯片,在将形成于第一半导体芯片的流量检测部露出的状态下,第一半导体芯片的一部分由封闭体封闭。此时,封闭体包含第一成分的第一树脂和与第一成分不同的第二成分的第二树脂。
此外,一个实施方式中的流量传感器的制造方法具备将形成于第一半导体芯片的流量检测部露出,并由封闭体将第一半导体芯片的一部分封闭的工序。在该封闭工序中,隔着弹性体薄膜将上模具的一部分对第一半导体芯片的表面按压,并且,在上模具与第一半导体芯片之间形成将流量检测部包围的第一空间,并通过上模具和下模具,隔着第二空间将搭载有第一半导体芯片的基材夹入。然后,将包含填料以及着色材料的第一树脂浇注至第二空间。此时,通过将第一树脂浇注的注入压力,使与第一树脂的成分不同的第二树脂渗入至第一半导体芯片的表面与弹性体薄膜之间,第二树脂所含有的填料以及着色材料的量,比第一树脂所含有的填料以及着色材料的量少。
进而,一个实施方式中的流量传感器的制造方法具备将形成于第一半导体芯片的流量检测部露出,并由封闭体将第一半导体芯片一部分封闭的工序。在该封闭工序中,在第一半导体芯片的表面与上模具之间设置间隙,并且,形成将流量检测部包围的第一空间,并通过上模具和下模具,隔着第二空间将搭载有第一半导体芯片的基材夹入。然后,将包含填料以及着色材料的第一树脂浇注至第二空间。此时,通过将第一树脂浇注的注入压力,使与第一树脂的成分不同的第二树脂渗入至设置于第一半导体芯片的表面与上模具之间的间隙,第二树脂所含有的填料以及着色材料的量,比第一树脂所含有的填料以及着色材料的量少。
发明的效果
本申请所公开的发明中,如果简单地说明通过代表性的发明而得到的效果,则是如下内容。
能够抑制每个流量传感器的性能偏差而实现性能提高。
附图说明
图1是表示实施方式1中的流量传感器的电路结构的电路方框图。
图2是表示构成实施方式1中的流量传感器的一部分的半导体芯片的布局结构俯视图。
图3是表示相关技术中的流量传感器的安装结构的图,是表示由树脂封闭后的结构的图。(a)是表示相关技术中的流量传感器的安装结构的俯视图,(b)是以(a)的A-A线切断的剖视图,(c)是以(a)的B-B线切断的剖视图。
图4是表示对相关技术中的流量传感器进行树脂封闭的工序的剖视图。
图5是说明存在于相关技术的改善余地的剖视图。
图6是表示实施方式1中的流量传感器的安装结构的图,是表示由树脂封闭之前的结构的图。(a)是表示实施方式1中的流量传感器的安装结构的俯视图,(b)是以(a)的A-A线切断的剖视图,(c)是表示半导体芯片的背面的俯视图。
图7是表示实施方式1中的流量传感器的安装结构的图,是表示由树脂封闭后的结构的图。(a)是表示实施方式1中的流量传感器的安装结构的俯视图,(b)是以(a)的A-A线切断的剖视图,(c)是以(a)的B-B线切断的剖视图。
图8是表示实施方式1中的流量传感器的制造工序的剖视图。
图9是表示接着图8的流量传感器的制造工序的剖视图。
图10是表示接着图9的流量传感器的制造工序的剖视图。
图11是表示接着图10的流量传感器的制造工序的剖视图。
图12是表示接着图11的流量传感器的制造工序的剖视图。
图13是表示由于将树脂注入的压力,在弹性体薄膜与半导体芯片接触的接触部分产生间隙的状态的放大图。
图14是表示实施方式1中的流量传感器的制造工序的剖视图。
图15是表示接着图14的流量传感器的制造工序的剖视图。
图16是表示接着图15的流量传感器的制造工序的剖视图。
图17是表示接着图16的流量传感器的制造工序的剖视图。
图18是表示接着图17的流量传感器的制造工序的剖视图。
图19是表示变形例1中的流量传感器的树脂封闭工序的剖视图。
图20是表示变形例2中的流量传感器的树脂封闭工序的剖视图。
图21是表示变形例3中的流量传感器的树脂封闭工序的剖视图。
图22是表示在实施方式2中,树脂封闭后的流量传感器的结构的图。(a)是表示树脂封闭后的流量传感器的结构的俯视图,(b)是以(a)的A-A线切断的剖视图,(c)是以(a)的B-B线切断的剖视图。
图23是表示实施方式3中的流量传感器的安装结构的图,是表示由树脂封闭后的结构的图。(a)是表示实施方式3中的流量传感器的安装结构的俯视图,(b)是以(a)的A-A线切断的剖视图,(c)是以(a)的B-B线切断的剖视图。
图24是表示实施方式4中的流量传感器的安装结构的图,是表示由树脂封闭后的结构的图。(a)是表示实施方式1中的流量传感器的安装结构的俯视图,(b)是以(a)的A-A线切断的剖视图,(c)是以(a)的B-B线切断的剖视图。
具体实施方式
在以下的实施方式中,为了便于说明而需要时,分割成多个部分或实施方式来进行说明,但除了特别明示的情况,他们并不是互相无关,而是处于一方是另一方的一部分或全部的变形例、详细、补充说明等的关系。
此外,在以下的实施方式中,在言及要素的数等(包括个数、数值、量、范围等)情况下,除了特别明示的情况以及原理上明显限定于特定的数的情况等,并不限于其特定的数,可以是特定的数以上或以下。
进而,在以下的实施方式中,不言而喻,其构成要素(包括要素步骤等),除了特别明示的情况以及原理上明显可认为是必须的情况以外,未必是必须的。
同样地,在以下的实施方式中,在言及构成要素等的形状、位置关系时,除了特别明示的情况以及原理上明显可认为不是那样的情况等以外,实质上也包含近似或类似于其形状等的构成要素。这一点对于上述数值以及范围也是同样的。
此外,在用于说明实施方式的全图中,对于同一部件原则上赋予同一符号,并省略其重复的说明。另外,为了使附图易于理解,有时即使是俯视图也会赋予影线。
(实施方式1)
<流量传感器的电路结构>
首先,说明流量传感器的电路结构。图1是表示本实施方式1中的流量传感器的电路结构的电路方框图。图1中,本实施方式1中的流量传感器,首先,具有用于控制流量传感器的CPU(中央处理器(Central Processing Unit))1,进而,具有用于将输入信号输入该CPU1的输入电路2以及用于输出来自CPU1的输出信号的输出电路3。并且,在流量传感器中设有记录数据的存储器4,CPU1访问存储器4,从而能够参照存储器4中所记录的数据。
其次,CPU1通过输出电路3与晶体管Tr的基极连接。并且,该晶体管Tr的集电极与电源PS连接,晶体管Tr的发射极通过发热电阻体HR与接地(GND)连接。因此,晶体管Tr由CPU1控制。即,由于晶体管Tr的基极通过输出电路3与CPU1连接,因此来自CPU1的输出信号将输入到晶体管Tr的基极。
其结果是,构成为通过来自CPU1的输出信号(控制信号)来控制流经晶体管Tr的电流。如果流经晶体管Tr的电流根据来自CPU1的输出信号而变大,则从电源PS供给到发热电阻体HR的电流变大,发热电阻体HR的加热量变大。
另一方面,如果流经晶体管Tr的电流根据来自CPU1的输出信号而变少,则向发热电阻体HR供给的电流变少,发热电阻体HR的加热量减少。
由此可知,本实施方式1中的流量传感器,构成为通过CPU1来控制流经发热电阻体HR的电流量,由此利用CPU1来控制来自发热电阻体HR的发热量。
接着,在本实施方式1中的流量传感器中,为了通过CPU1来控制流经发热电阻体HR的电流,设有加热器控制电桥HCB。该加热器控制电桥HCB以检测从发热电阻体HR散发的发热量,将该检测结果向输入电路2输出的方式构成。其结果是,CPU1能够输入来自加热器控制电桥HCB的检测结果,并基于所述结果来控制流经晶体管Tr的电流。
具体而言,如图1所示,加热器控制电桥HCB具有在参考电压Vref1与接地(GND)之间构成电桥的电阻体R1~电阻体R4。在如此构成的加热器控制电桥HCB中,在由发热电阻体HR加热的气体比进气温度变高某特定温度(ΔT,例如100℃)的情况下,以使节点A的电位与节点B的电位的电位差成为0V的方式设定电阻体R1~电阻体R4的电阻值。也就是说,构成加热器控制电桥HCB的电阻体R1~电阻体R4,以将电阻体R1与电阻体R3串联连接的构成要素、和将电阻体R2与电阻体R4串联连接的构成要素并联连接在参考电压Vref1与接地(GND)之间的方式构成电桥。并且,电阻体R1和电阻体R3的连接点为节点A,电阻体R2和电阻体R4的连接点为节点B。
此时,由发热电阻体HR加热的气体与构成加热器控制电桥HCB的电阻体R1接触。因此,通过来自发热电阻体HR的发热量,主要使构成加热器控制电桥HCB的电阻体R1的电阻值发生变化。如果这样电阻体R1的电阻值发生变化,则节点A与节点B之间的电位差发生变化。由于该节点A与节点B的电位差通过输入电路2输入至CPU1,因此CPU1根据节点A与节点B的电位差来控制流经晶体管Tr的电流。
具体而言,CPU1通过将流经晶体管Tr的电流控制成节点A与节点B的电位差为0V,从而抑制来自发热电阻体HR的发热量。即,可知在本实施方式1中的流量传感器中构成为,CPU1根据加热器控制电桥HCB的输出,以使由发热电阻体HR加热的气体保持在比进气温度变高某特定温度(ΔT,例如100℃)的固定值的方式进行反馈控制。
接着,本实施方式1中的流量传感器具有用于检测气体的流量的温度传感器电桥TSB。该温度传感器电桥TSB由在参考电压Vref2与接地(GND)之间构成电桥的四个测温电阻体构成。该四个测温电阻体由两个上游测温电阻体UR1、UR2和两个下游测温电阻体BR1、BR2构成。
也就是说,图1的箭头的方向表示气体流动的方向,在该气体流动的方向的上游侧设有上游测温电阻体UR1、UR2,在下游侧设有下游测温电阻体BR1、BR2。将这些上游测温电阻体UR1、UR2以及下游测温电阻体BR1、BR2,以直至发热电阻体HR的距离为相同的方式配置。
在温度传感器电桥TSB中,在参考电压Vref2与接地(GND)之间,将上游测温电阻体UR1与下游测温电阻体BR1串联连接,该上游测温电阻体UR1和下游测温电阻体BR1的连接点为节点C。
另一方面,在接地(GND)与参考电压Vref2之间,将上游测温电阻体UR2和下游测温电阻体BR2串联连接,该上游测温电阻体UR2和下游测温电阻体BR2的连接点为节点D。并且,构成为节点C的电位和节点D的电位通过输入电路2输入至CPU1。并且,以在向箭头方向流动的气体流量为零的无风状态时,节点C的电位和节点D的电位的差电位成为0V的方式,设定上游测温电阻体UR1、UR2和下游测温电阻体BR1、BR2的各电阻值。
具体而言,将上游测温电阻体UR1、UR2和下游测温电阻体BR1、BR2以距发热电阻体HR的距离相等且电阻值也相等的方式构成。因此,可知在温度传感器电桥TSB中构成为,无论发热电阻体HR的发热量如何,只要是无风状态,则节点C和节点D的差电位成为0V。
<流量传感器的动作>
本实施方式1中的流量传感器如上所述构成,以下参照图1对其动作进行说明。首先,CPU1利用通过输出电路3向晶体管Tr的基极输出输出信号(控制信号),使电流流向晶体管Tr。于是,电流从与晶体管Tr的集电极连接的电源PS,流向与晶体管Tr的发射极连接的发热电阻体HR。因此,发热电阻体HR发热。并且,由来自发热电阻体HR的发热而加热的气体,对构成加热器控制电桥HCB的电阻体R1进行加热。
此时,设定电阻体R1~R4的各电阻值,以使得当由发热电阻体HR加热的气体变高特定温度(例如100℃)时,使加热器控制电桥HCB的节点A和节点B的差电位成为0V。因此,例如由发热电阻体HR加热的气体变高特定温度(例如100℃)时,加热器控制电桥HCB的节点A和节点B之间的差电位成为0V,该差电位(0V)通过输入电路2而输入至CPU1。并且,识别了来自加热器控制电桥HCB的差电位为0V的CPU1,通过输出电路3,向晶体管Tr的基极输出用于维持现状的电流量的输出信号(控制信号)。
另一方面,当由发热电阻体HR加热的气体从特定温度(例如100℃)偏离时,在加热器控制电桥HCB的节点A和节点B之间产生不是0V的差电位,该差电位通过输入电路2而输入至CPU1。并且,识别了产生有来自加热器控制电桥HCB的差电位的CPU1,通过输出电路3,向晶体管Tr的基极输出使差电位变成0V的输出信号(控制信号)。
例如,当产生由发热电阻体HR加热的气体高于特定温度(例如100℃)的方向的差电位时,CPU1向晶体管Tr的基极输出使流经晶体管Tr的电流减少的控制信号(输出信号)。而相对于此,当产生由发热电阻体HR加热的气体低于特定温度(例如100℃)的方向的差电位时,CPU1向晶体管Tr的基极输出使流经晶体管Tr的电流增加的控制信号(输出信号)。
如上所述,CPU1根据来自加热器控制电桥HCB的输出信号,以使加热器控制电桥HCB的节点A和节点B之间的差电位成为0V(平衡状态)的方式进行反馈控制。由此可知,在本实施方式1中的流量传感器中,以由发热电阻体HR加热的气体成为特定温度的方式来进行控制。
其次,对测定在本实施方式1中的流量传感器中的气体流量的动作进行说明。首先,对无风状态的情况进行说明。在向箭头方向流动的气体的流量为零的无风状态时,以温度传感器电桥TSB的节点C的电位和节点D的电位的差电位成为0V的方式,设定上游测温电阻体UR1、UR2和下游测温电阻体BR1、BR2的各电阻值。
具体而言,上游测温电阻体UR1、UR2和下游测温电阻体BR1、BR2以距发热电阻体HR的距离相等且电阻值也相等的方式构成。因此,在温度传感器电桥TSB中,无论发热电阻体HR的发热量如何,只要是无风状态,节点C和节点D的差电位则成为0V,该差电位(0V)通过输入电路2输入至CPU1。并且,识别了来自温度传感器电桥TSB的差电位是0V的CPU1,识别出向箭头方向流动的气体的流量是零,并通过输出电路3,从本实施方式1中的流量传感器输出表示气体流量Q为零的输出信号。
接着,考虑气体向图1的箭头方向流动的情况。在该情况下,如图1所示,配置于气体流动方向的上游侧的上游测温电阻体UR1、UR2,由向箭头方向流动的气体冷却。因此,上游测温电阻体UR1、UR2的温度下降。相对于此,配置于气体流动方向的下游侧的下游测温电阻体BR1、BR2,由于由发热电阻体HR加热的气体流向下游测温电阻体BR1、BR2,因此温度上升。其结果是,温度传感器电桥TSB的平衡被破坏,在温度传感器电桥TSB的节点C和节点D之间产生不是零的差电位。
该差电位通过输入电路2输入至CPU1。并且,识别了来自温度传感器电桥TSB的差电位不是零的CPU1,将识别出向箭头方向流动的气体的流量不是零。然后,CPU1访问存储器4。存储器4中记录有使差电位与气体流量对应的对比表(目录),从而访问了存储器4的CPU1,根据记录在存储器4的对比表来算出气体流量Q。从而,由CPU1算出的气体流量Q通过输出电路3从本实施方式1中的流量传感器输出。由如上所述可知,根据本实施方式1中的流量传感器能够求出气体的流量。
<流量传感器的布局结构>
其次,对本实施方式1中的流量传感器的布局结构进行说明。例如,图1所示的本实施方式1中的流量传感器形成于两个半导体芯片。具体而言,发热电阻体HR、加热器控制电桥HCB以及温度传感器电桥TSB形成于一个半导体芯片,而CPU1、输入电路2、输出电路3以及存储器4等形成于另一个半导体芯片。以下,对形成有发热电阻体HR、加热器控制电桥HCB以及温度传感器电桥TSB的半导体芯片的布局结构进行说明。
图2是表示构成本实施方式1中的流量传感器的一部分的半导体芯片CHP1的布局结构的俯视图。首先,如图2所示,半导体芯片CHP1呈矩形形状,气体从该半导体芯片CHP1的左侧向右侧(箭头方向)流动。并且,如图2所示,在呈矩形形状的半导体芯片CHP1的背面侧形成有矩形形状的隔膜DF。隔膜DF表示使半导体芯片CHP1的厚度变薄的薄板区域。也就是说,形成有隔膜DF的区域的厚度与其他半导体芯片CHP1的区域厚度相比薄。
在与这样形成有隔膜DF的背面区域相对的半导体芯片CHP1的表面区域,如图2所示,形成有流量检测部FDU。具体而言,在该流量检测部FDU的中央部,形成有发热电阻体HR,在该发热电阻体HR的周围,形成有构成加热器控制电桥的电阻体R1。并且,在流量检测部FDU的外侧,形成有构成加热器控制电桥的电阻体R2~R4。由如此形成的电阻体R1~R4构成加热器控制电桥。
特别是,由于构成加热器控制电桥的电阻体R1形成于发热电阻体HR的附近,因此能够将通过来自发热电阻体HR的发热而进行加热的气体的温度精度良好地反映至电阻体R1。
另一方面,由于将构成加热器控制电桥的电阻体R2~R4远离发热电阻体HR地配置,因此能够使其难以受到来自发热电阻体HR的发热的影响。
因此,能够将电阻体R1构成为对由发热电阻体HR加热的气体的温度敏感地反应,并且将电阻体R2~R4构成为难以受到发热电阻体HR的影响且容易将电阻值维持在特定值。从而,能够提高加热器控制电桥的检测精度。
进而,以夹着形成于流量检测部FDU的发热电阻体HR的方式,配置上游测温电阻体UR1、UR2和下游测温电阻体BR1、BR2。具体而言,在气体流动的箭头方向的上游侧形成有上游测温电阻体UR1、UR2,在气体流动的箭头方向的下游侧形成有下游测温电阻体BR1、BR2。
通过如此构成,在气体向箭头方向流动的情况下,能够使上游测温电阻体UR1、UR2的温度降低,同时能够使下游测温电阻体BR1、BR2的温度上升。通过这样地配置在流量检测部FDU的上游测温电阻体UR1、UR2以及下游测温电阻体BR1、BR2,形成温度传感器电桥。
上述发热电阻体HR、上游测温电阻体UR1、UR2以及下游测温电阻体BR1、BR2可以通过例如下述方法形成:通过溅射法、化学气相沉积(CVD(Chemical Vapor Deposition))法等方法形成白金(铂)等的金属膜、多晶硅(多结晶硅)等的半导体薄膜之后,利用离子蚀刻等方法来形成图案。
如此构成的发热电阻体HR、构成加热器控制电桥的电阻体R1~R4以及构成温度传感器电桥的上游测温电阻体UR1、UR2和下游测温电阻体BR1、BR2,各自与配线WL1连接,被引到沿着半导体芯片CHP1的下边配置的焊垫PD1。
构成本实施方式1中的流量传感器的一部分的半导体芯片CHP1形成如上所述的布局结构。实际的流量传感器形成为如下的结构,即具有形成有发热电阻体HR、加热器控制电桥HCB以及温度传感器电桥TSB的一个半导体芯片和形成有CPU1、输入电路2、输出电路3以及存储器4等的另一个半导体芯片,并将这些半导体芯片安装在基板上。
以下,首先对有关流量传感器的安装结构的相关技术进行说明,然后对该相关技术所具有的改善的必要性进行说明。其次,对努力将相关技术所具有的改善余地克服的本实施方式1中的流量传感器的安装构成进行说明。
<相关技术的说明>
图3是表示相关技术中的流量传感器FSP的安装结构的图,是表示由树脂封闭后的结构的图。特别是,图3(a)是表示相关技术中的流量传感器FSP的安装结构的俯视图。图3(b)是以图3(a)A-A线切断的剖视图,图3(c)是以图3(a)的B-B线切断的剖视图。
如图3(a)~(c)所示,相关技术中的流量传感器FSP例如在芯片搭载部TAB1上具有半导体芯片CHP1,通过粘接材料ADH1将该半导体芯片CHP1粘接于芯片搭载部TAB1。此外,在半导体芯片CHP1的主面(上表面、表面)上形成有流量检测部FDU,在半导体芯片CHP1的背面中与流量检测部FDU相对的位置形成有隔膜(薄板部)DF。
并且,如图3(a)~(c)所示,在相关技术中的流量传感器FSP中,半导体芯片CHP2由含有树脂MR的封闭体封闭,同时,半导体芯片CHP1的一部分以及芯片搭载部TAB1的一部分由含有树脂MR的封闭体封闭。具体而言,在相关技术中的流量传感器FSP中,以使形成于半导体芯片CHP1的上表面的流量检测部FDU露出,并将半导体芯片CHP1的侧面以及上表面的一部分覆盖的方式形成树脂MR。另外,如图3所示,在从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的表面的一部分,形成有例如“A001”的用于识别半导体芯片CHP1的识别号NUM。
如此构成的相关技术中的流量传感器FSP,通过例如图4所示的制造工序来进行树脂封闭。图4是表示对相关技术中的流量传感器FSP进行树脂封闭的工序的剖视图。
如图4所示,在形成于引线框LF的芯片搭载部TAB1上,通过粘接材料ADH1固定半导体芯片CHP1。并且,通过上模具UM和下模具BM,隔着第二空间将搭载有半导体芯片CHP1的引线框LF夹入。然后,通过在加热的状态下将树脂MR浇注至该第二空间,从而由树脂MR将半导体芯片CHP1的一部分封闭。
此时,如图4所示,通过粘接材料ADH1,隔膜DF的内部空间与上述的第二空间隔离,因此在由树脂MR填充第二空间时,也能够防止树脂MR侵入隔膜DF的内部空间。
此外,在上模具UM中形成有凹部,以确保包围形成于半导体芯片CHP1的上表面的流量检测部FDU的第一空间SP1(密闭空间)。由此,当将上模具UM向半导体芯片CHP1上按压时,通过形成于上模具UM的凹部,能够确保将形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU以及其附近区域包围的第一空间SP1(密闭空间),并例如将半导体芯片CHP1的侧面以及上表面的一部分封闭。即,根据相关技术,能够使形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU以及其附近区域露出,并将半导体芯片CHP1的一部分封闭。
具体而言,图4表示作为制造方法的下述工序的剖视图:通过下模具BM和设置有弹性体薄膜LAF的上模具UM,在夹紧搭载于引线框LF的芯片搭载部TAB1上的半导体芯片CHP1等部件的状态下,将树脂MR注入形成于上模具UM和下模具BM之间的第二空间。尤其,图4表示流量传感器的空气(气体)的流动方向的剖视图。如图4所示,半导体芯片CHP1隔着弹性体薄膜LAF被上模具UM按压,由此半导体芯片CHP1由上模具UM固定。
在相关技术中,能够在利用模具固定形成有流量检测部FDU的半导体芯片CHP1的状态下进行树脂封闭,从而能够抑制半导体芯片CHP1的位置偏离,并由树脂MR将半导体芯片CHP1的一部分封闭。根据相关技术中的流量传感器FSP的制造方法,这意味着能够抑制各流量传感器的位置偏离,并由树脂MR将半导体芯片CHP1的一部分封闭,意味着能够抑制形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU的位置偏差。其结果是,根据相关技术,能够在各流量传感器中使检测气体流量的流量检测部FDU的位置一致,因而能够在各流量传感器中抑制检测气体流量的性能偏差。也就是说,通过利用模具来进行固定同时将半导体芯片CHP1的一部分封闭的相关技术,与使用灌封树脂的技术相比,能够抑制每个流量传感器FSP的性能偏差。
予以说明的是,采用树脂封闭工序的流量传感器FSP的制造工序中,需要使含有树脂MR的封闭体从下模具BM顺畅地脱模。于是,虽然在图4没有图示,但在下模具BM中插入有可上下移动的顶针(Ejector pin),通过使用该顶针,能够使树脂封闭后的封闭体从下模具BM脱模。
在此,从树脂封闭前的引线框LF的下端部直至半导体芯片CHP1的上端部的安装高度的尺寸,有时产生偏差。该安装高度的偏差起因于各部件(引线框LF、粘接材料ADH1、半导体芯片CHP1)的厚度尺寸的偏差。为了防止由该安装高度尺寸的偏差所产生的半导体芯片的断裂或树脂泄漏至半导体芯片CHP1上,例如,如图4所示,在相关技术中,使弹性体薄膜LAF介于半导体芯片CHP1与上模具UM之间。
由此,例如半导体芯片CHP1的厚度比平均厚度薄的情况下,在通过上模具UM和下模具BM将搭载有半导体芯片CHP1的引线框LF夹入时,会产生间隙,但由于能够通过弹性体薄膜LAF将该间隙填充,因此能够防止树脂泄漏至半导体芯片CHP1上。
另一方面,半导体芯片CHP1的厚度比平均厚度厚的情况下,在通过上模具UM和下模具BM将搭载有半导体芯片CHP1的引线框LF夹入时,由于弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1相比弹性模量低,因此弹性体薄膜LAF的厚度方向的尺寸发生变化,以吸收半导体芯片CHP1的厚度。由此,即使半导体芯片CHP1的厚度比平均厚度厚,也能够防止必要以上的力量施加于半导体芯片CHP1,结果,能够防止半导体芯片CHP1的断裂。
也就是说,根据相关技术中的流量传感器FSP的制造方法,半导体芯片CHP1隔着弹性体薄膜LAF被上模具UM按压。因此,能够通过弹性体薄膜LAF的厚度变化来吸收由半导体芯片CHP1、粘接材料ADH1、引线框LF的厚度偏差而引起的部件的安装偏差。根据这样的相关技术,可以缓和施加于半导体芯片CHP1的夹紧力。其结果是,能够防止半导体芯片CHP1的裂纹、缺口或裂缝等所代表的破损。即,根据相关技术中的流量传感器FSP的制造方法,能够保护半导体芯片CHP1不发生伴随部件的安装偏差所引起的夹紧力的增大而产生的半导体芯片CHP1的裂纹、缺口或裂缝等所代表的破损。
<相关技术中的改善的余地>
就包括半导体芯片CHP1的流量检测部FDU以及其附近区域在内的未由树脂MR覆盖的露出部分而言,作为半导体芯片CHP1的主成分的硅材料会露出。由于该硅材料为脆性材料,从而容易由于冲击、因温度变化而产生的热应力等外力负荷而产生断裂。因此,需要使包括半导体芯片CHP1的流量检测部FDU以及其附近区域在内的露出部分尽量变小。
然而,如图4所示,为了防止树脂MR流入流量检测部FDU,为了确保防止树脂泄漏至流量检测部FDU的封闭性,需要将弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的尺寸设为特定值以上。因此,为了使半导体芯片CHP1的露出区域变小而使上述的接触部分SEL的尺寸(宽度)变小是困难的。即,上述的接触部分SEL最终将成为半导体芯片CHP1的表面露出的部分,但不能为了使半导体芯片CHP1的露出区域变小而使该接触部分SEL的尺寸变小。这是因为,如果将弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的尺寸变少,则难以确保防止树脂泄漏至流量检测部FDU的充分的封闭性。
于是,为了使包括半导体芯片CHP1的流量检测部FDU以及其附近区域在内的未由树脂MR覆盖的露出部分变小,可考虑将形成于半导体芯片CHP1的上表面的流量检测部FDU包围的第一空间SP1(密闭空间)的尺寸SL变小。在该情况下,即使不使弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的尺寸变小,第一空间SP1自身的尺寸SL也会变小,因此从结果看来,可认为能够使半导体芯片CHP1的露出部分(露出区域)变小。
另一方面,如图4所示,在半导体芯片CHP1的背面形成有隔膜DF,为了将该隔膜DF形成在半导体芯片CHP1的背面,需要对半导体芯片CHP1进行薄板化加工。一般而言,隔膜DF通过利用氢氧化钾(KOH)对用于半导体芯片CHP1的[100]方位的单结晶硅进行蚀刻,加工成具有54.7°的角度的倾斜形状来形成。
在此,图5是表示在使第一空间SP1自身的尺寸变小的状态下,对相关技术中的流量传感器FSP进行树脂封闭的工序的剖视图。此时,如图5所示,如果使第一空间SP1自身的尺寸SL变小,则隔膜DF的倾斜部将位于弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的正下方区域。在该情况下,来自接触部分SEL的负荷将直接施加于隔膜DF的倾斜部,从而在半导体芯片CHP1容易产生裂纹CLK。由此可知,如果在相关技术中考虑使半导体芯片CHP1的露出部分变小的结构,则存在作为其副作用在半导体芯片CHP1容易产生裂纹CLK这样的改善余地。
此外,与利用蚀刻来形成隔膜DF的情况同样地,利用喷砂法等将隔膜DF形成为方槽状的情况下,为了使半导体芯片CHP1的露出部分尽量变小,也需要使第一空间SP1的尺寸SL变小。由此,弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL与隔膜DF的距离变近,在半导体芯片CHP1容易产生裂纹CLK。
进而,如图3所示,在半导体芯片CHP1上形成有批号等识别号NUM(例如图3的“A001”),该识别号被利用于产品管理等。因此,如果半导体芯片CHP1的上表面的露出部分变小,则半导体芯片CHP1上的识别号NUM被树脂MR覆盖,有可能无法认出识别号NUM。
于是,在本实施方式1中的技术思想中,施加了应对上述的改善余地的办法。以下,对施加了该办法的本实施方式1中的技术思想进行说明。
<实施方式1中的流量传感器的树脂封闭前的结构>
图6是表示本实施方式1中的流量传感器FS1的安装结构的图,是表示由树脂进行封闭前的结构的图。特别是,图6(a)是表示本实施方式1中的流量传感器FS1的安装结构的俯视图。图6(b)是以图6(a)的A-A线切断的剖视图。此外,图6(c)是表示半导体芯片的背面的俯视图。
首先,如图6(a)所示,本实施方式1中的流量传感器FS1具有由例如铜材料形成的引线框LF。该引线框LF,在由构成外框体的堤坝DM所包围的内部,具有芯片搭载部TAB1和芯片搭载部TAB2。并且,在芯片搭载部TAB1上搭载有半导体芯片CHP1,在芯片搭载部TAB2上搭载有半导体芯片CHP2。
半导体芯片CHP1呈矩形形状,在大体的中央部形成有流量检测部FDU。并且,与流量检测部FDU连接的配线WL1形成在半导体芯片CHP1上,该配线WL1与沿着半导体芯片CHP1的一边形成的多个焊垫PD1连接。即,流量检测部FDU与多个焊垫PD1通过配线WL1而连接。这些焊垫PD1通过由例如金线形成的金属丝W1与形成于引线框LF的引线LD1连接。形成于引线框LF的引线LD1进而通过由例如金线形成的金属丝W2,与形成于半导体芯片CHP2的焊垫PD2连接。
在半导体芯片CHP2上,形成有由绝缘栅场效应管(MISFET(Metal InsulatorSemiconductor Field Effect Transistor))等半导体元件、配线构成的集成电路。具体而言,形成有构成图1所示的CPU1、输入电路2、输出电路3、或存储器4等的集成电路。这些集成电路与作为外部连接端子起作用的焊垫PD2、焊垫PD3连接。并且,形成于半导体芯片CHP2的焊垫PD3通过由例如金线形成的金属丝W3,与形成于引线框LF的引线LD2连接。由此可知,形成有流量检测部FDU的半导体芯片CHP1与形成有控制电路的半导体芯片CHP2,通过形成于引线框LF的引线LD1而连接。
在此,虽然没有图示,但在半导体芯片CHP1的最外表面,为了与粘接的树脂的应力缓冲、表面保护、绝缘的目的,可以形成聚酰亚胺膜。
另外,图6(a)所示的堤坝DM,具有防止后述的树脂封闭工序中的树脂泄漏的功能,在树脂封闭工序后,将堤坝DM切断去除。
接着,如图6(b)所示,在引线框LF上形成有芯片搭载部TAB1,在该芯片搭载部TAB1上搭载有半导体芯片CHP1。该半导体芯片CHP1通过粘接材料ADH1与芯片搭载部TAB1粘接。在半导体芯片CHP1的背面形成有隔膜DF(薄板部),在与隔膜DF相对的半导体芯片CHP1的表面形成有流量检测部FDU。
另一方面,在存在于隔膜DF下方的芯片搭载部TAB1的底部,形成有开口部OP1。在此,示出了在存在于隔膜DF下方的芯片搭载部TAB1的底部形成有开口部OP1的示例,但本实施方式1中的技术思想不限于此,也可以使用未形成开口部OP1的引线框LF。
进而,如图6(b)所示,在半导体芯片CHP1的表面(上表面),除了流量检测部FDU以外,还形成有与流量检测部FDU连接的焊垫PD1,该焊垫PD1通过金属丝W1与形成于引线框LF的引线LD1连接。并且,在引线框LF,除了半导体芯片CHP1以外还搭载有半导体芯片CHP2,半导体芯片CHP2通过粘接材料ADH1与芯片搭载部TAB2粘接。
进而,形成于半导体芯片CHP2的焊垫PD2与形成于引线框LF的引线LD1,通过金属丝W2而连接。此外,形成于半导体芯片CHP2的焊垫PD3与形成于引线框LF的引线LD2,通过金属丝W3而形成电连接。
予以说明的是,第一半导体芯片CHP1的焊垫PD1和第二半导体芯片CHP2焊垫PD2也可以通过金线直接连接。
将半导体芯片CHP1和芯片搭载部TAB1粘接的粘接材料ADH1、将半导体芯片CHP2和芯片搭载部TAB2粘接的粘接材料ADH1,可以使用例如以环氧树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂为成分的粘接材料、以聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、氟树脂等热塑性树脂为成分的粘接材料。
此外,可以将热固性树脂或热塑性树脂作为主成分,通过混合金、银、铜、锡等金属材料、作为成分含有二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等的无机材料,来赋予导电性,或控制线膨胀系数。
在此,半导体芯片CHP1与芯片搭载部TAB1的粘接,可以通过涂布粘接材料ADH1、片状的粘接材料来进行。如图6(c)所示,例如在半导体芯片CHP1的背面,贴附有片状的粘接材料ADH1。此外,粘接材料ADH1不限于此,也可以例如将片状的粘接材料加工,以将隔膜DF以四方形状、圆形状、椭圆形状等任意的形状包围,或涂布粘接材料。
<实施方式1中的流量传感器的树脂封闭后的结构>
接着,对通过树脂进行封闭后的本实施方式1中的流量传感器FS1的安装结构进行说明。图7是表示本实施方式1中的流量传感器FS1的安装结构的图,是表示通过树脂进行封闭后的结构的图。特别是,图7(a)是表示本实施方式1中的流量传感器FS1的安装结构的俯视图。图7(b)是以图7(a)的A-A线切断的剖视图,图7(c)是以图7(a)的B-B线切断的剖视图。
在本实施方式1中的流量传感器FS1中,如图7(a)所示,在使形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU露出的状态下,形成半导体芯片CHP1的一部分以及半导体芯片CHP2的整体由树脂MR覆盖的结构。也就是说,在本实施方式1中,使形成有流量检测部FDU的区域露出,同时通过树脂MR将半导体芯片CHP1的焊垫形成区域以及半导体芯片CHP2的整个区域一并封闭。
在此,在本实施方式1中,例如,可以设置由树脂MR形成的凸部,以覆盖金属丝W1(其与形成于半导体芯片CHP1的焊垫PD形成电连接)。即,为了确实地将弧线高度高的金线(金属丝)等部件封闭,可以在树脂MR(封闭体)形成凸部。但如图7(a)以及图7(b)所示,在本实施方式1中,凸部并不是必须构成要素。也就是说,即使不设置凸部,只要能够通过树脂MR来封闭对形成于半导体芯片CHP1的焊垫PD1与引线LD1进行电连接的金线(金属丝),则无需在树脂MR(封闭体)设置凸部。
予以说明的是,上述的树脂MR可以使用例如环氧树脂、苯酚树脂等热固性树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯等热塑性树脂。进而,可以通过混合金、银、铜、锡等金属材料、作为成分含有二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等的无机材料,对树脂MR赋予导电性,或控制线膨胀系数。
根据本实施方式1,可以在通过模具固定形成有流量检测部FDU的半导体芯片CHP1的状态下,由树脂MR来进行封闭。其结果是,根据本实施方式1,能够抑制半导体芯片CHP1的位置偏离,并由树脂MR将半导体芯片CHP1的一部分以及半导体芯片CHP2封闭。这意味着,根据本实施方式1中的流量传感器FS1,能够抑制各流量传感器FS1的位置偏离,且由树脂MR将半导体芯片CHP1的一部分以及半导体芯片CHP2的整个区域封闭,意味着能够抑制形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU的位置的偏离。
由此,根据本实施方式1,能够使检测气体流量的流量检测部FDU的位置在各流量传感器FS1一致,因此可以得到能够抑制各流量传感器FS1的检测气体流量的性能偏差的显著的效果。
在此,在本实施方式1中,为了防止树脂MR侵入隔膜DF的内部空间,其前提在于,例如采用以包围形成于半导体芯片CHP1背面的隔膜DF的方式涂布粘接材料ADH1的结构。并且,如图7(b)以及图7(c)所示,在位于形成在半导体芯片CHP1背面的隔膜DF下方的芯片搭载部TAB1的底部,形成开口部OP1,进而,在覆盖芯片搭载部TAB1的背面的树脂MR设置有开口部OP2。
由此,根据本实施方式1的流量传感器FS1,通过形成于芯片搭载部TAB1底部的开口部OP1以及形成于树脂MR的开口部OP2,隔膜DF的内部空间与流量传感器FS1的外部空间连通。其结果是,能够使隔膜DF的内部空间的压力和流量传感器FS1的外部空间的压力相等,能够抑制应力施加于隔膜DF上。
<本实施方式1的特征>
在此,本实施方式1的特征在于,从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的区域中,在除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域,形成有树脂MR2。由此,根据本实施方式1,能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小。即,根据本实施方式1,能够使作为半导体芯片CHP1的主成分的硅材料露出的区域变小。其结果是,能够抑制由于冲击、温度变化所引起的热应力等外力负荷而导致半导体芯片CHP1断裂。
进而,根据本实施方式1,能够使半导体芯片CHP1的表面区域中由树脂MR或树脂MR2覆盖的区域的面积变大。由此,半导体芯片CHP1与树脂MR或树脂MR2的接触面积变大,能够防止半导体芯片CHP1与树脂MR或半导体芯片CHP1与树脂MR2的剥离。因此,根据本实施方式1中的流量传感器FS1,能够实现可靠性的提高。
此时,在本实施方式1中的流量传感器FS1中,树脂MR的成分与树脂MR2的成分不同。即,树脂MR以及树脂MR2均含有例如由环氧树脂等构成的树脂、由二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等构成的填料和着色材料,但树脂MR所含有的填料以及着色材料的量与树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量不同。更详细地说,树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少。这是由于采用了后述的本实施方式1中的流量传感器FS1的制造方法而发生的,其详细的说明将在制造方法的部分中进行。
这样在本实施方式1中的流量传感器FS1中,由于树脂MR2所含有的填料以及着色材料量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少,因此树脂MR2为例如透明。从而,半导体芯片CHP1的表面区域中,即使存在由树脂MR2覆盖的区域,也能够识别形成于半导体芯片CHP1的识别号NUM。
在此,在本实施方式1所谓的“透明”指对可见光具有透光性,例如,在包括产生透过光的状态的宽泛的概念中使用。即,就本说明书所谓的“透明”而言,不论透过光的光量,将产生透过光的状态称为“透明”。因此,至少,不仅是透过光的光量多的状态,只要存在透过光的状态,即使是透过光的光量为一半程度的“半透明”状态、透过光的光量少的状态,也包括在本说明书中的“透明”中。进而,本说明书中所谓的“可见光”是指波长为400nm~760nm左右的电磁波。
在本实施方式1中,如图7(a)所示,例如从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的表面区域中,在除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域,形成有树脂MR2。换句话说,在半导体芯片CHP1的表面区域中未由树脂MR覆盖的树脂MR的内侧区域形成有树脂MR2。也就是说,在本实施方式1中,树脂MR2至少形成在半导体芯片CHP1的表面区域的一部分上。特别是,如图7(a)所示,如果将在半导体芯片CHP1的表面区域中由树脂MR覆盖的区域称为第一区域,将俯视中的该第一区域的内侧区域称为第二区域,则树脂MR2可以说是形成在半导体芯片CHP1的表面区域中的俯视中与第一区域相比靠内侧的第二区域。
在该情况下,形成于上述的第二区域的树脂MR2,希望是透明的。这是因为,在作为半导体芯片CHP1的第一区域的内侧区域的第二区域中,有时会形成有识别半导体芯片CHP1的识别号NUM。例如,因为在第二区域形成有非透明的树脂MR2的情况下,识别号NUM将由非透明的树脂MR2所覆盖,从而无法认出形成于半导体芯片CHP1的识别号NUM。相对于此,在第二区域形成有透明的树脂MR2的情况下,即使识别号NUM由树脂MR2覆盖,也能够将识别号NUM识别。其结果是,能够将形成于半导体芯片CHP1的第二区域的识别号NUM有效地利用于产品管理等。
这样,就本实施方式1中的技术思想而言,形成于第二区域的树脂MR2希望是透明的,但不限于此,本实施方式1中的技术思想也可以应用于在第二区域形成非透明的树脂MR2的情况。因为在该情况下,半导体芯片CHP1的覆盖区域增加,从而也能够抑制作为半导体芯片CHP1的主成分的硅材料露出并由于该硅材料受到冲击、温度变化所引起的热应力等外力负荷而导致半导体芯片CHP1断裂。进而,因为未改变半导体芯片CHP1与树脂MR的接触面积变大的情况,从而能够实现半导体芯片CHP1和树脂MR的密合性的提高。这些效果能够与树脂MR2是否透明无关地得到。
进而言之,可认为即使在树脂MR2和树脂MR由相同的成分构成的情况下,也能够得到上述的效果。但就本实施方式1中的技术思想而言,形成于第二区域的树脂MR2成分与形成于第一区域的树脂MR的成分不同。具体而言,树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少。
例如由相同的成分构成树脂MR2与树脂MR,无非是应用不仅将第一区域,将第二区域也通过树脂MR来覆盖这样的相关技术中的流量传感器的制造方法。然而,在相关技术中的流量传感器的制造方法中,如上所述,如果使半导体芯片CHP1的露出区域变小,则存在作为副作用在半导体芯片CHP1容易产生裂纹这样的改善的余地。
于是,在本实施方式1中,施加了应对上述在相关技术中存在的改善余地的办法。其结果是,在本实施方式1中,采用与相关技术不同的流量传感器的制造方法,在采用该制造方法的情况下,形成于第二区域的树脂MR2成分与形成于第一区域的树脂MR的成分是不同的。因此,本实施方式1的技术思想与树脂MR2是否透明无关,但可以说封闭体需要至少由第一成分的树脂MR和与第一成分不同的第二成分的树脂MR2构成。以下,参照附图对本实施方式1中的流量传感器FS1的制造方法进行说明。
<实施方式1中的流量传感器的制造方法>
首先,使用以图7(a)的B-B线切断的剖视图,以明确化本实施方式1中的特征工序的观点来进行说明(图8~图13)。然后,以明确化本实施方式1中的流量传感器FS1是具有半导体芯片CHP1和半导体芯片CHP2的双芯片结构这观点来进行说明(图14~图18)。
如图8所示,准备由例如铜材料形成的引线框LF。在引线框LF形成有芯片搭载部TAB1,在芯片搭载部TAB1的底部形成有开口部OP1。
其次,如图9所示,在芯片搭载部TAB1上形成粘接材料ADH1。该粘接材料ADH1可以使用以例如环氧树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂为成分的粘接材料、以聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、氟树脂等热塑性树脂为成分的粘接材料。此外,粘接材料ADH1也可以通过将热固性树脂或热塑性树脂作为主成分,混合金、银、铜、锡等金属材料、作为成分含有二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等的无机材料,来赋予导电性,或控制线膨胀系数。
接着,如图10所示,在芯片搭载部TAB1上搭载半导体芯片CHP1。具体而言,在形成于引线框LF的芯片搭载部TAB1上,通过粘接材料ADH1将半导体芯片CHP1连接。
另外,通过通常的半导体制造工序,在半导体芯片CHP1形成流量检测部FDU、配线(未图示)以及焊垫(未图示)。并且,通过例如各向异性蚀刻,在与形成于半导体芯片CHP1表面的流量检测部FDU相对的背面的位置,形成隔膜DF。隔膜DF可以通过例如对于用于半导体芯片CHP1的[100]方位的单结晶硅,利用氢氧化钾(KOH)进行蚀刻,加工成具有54.7°的角度的倾斜形状来形成。
然后,在附图中没有示出,但利用金属丝将形成于半导体芯片CHP1的焊垫与形成于引线框LF的引线连接(金属丝接合)。该金属丝由例如金线形成。
其次,通过树脂MR将半导体芯片CHP1的一部分封闭(浇铸工序)。也就是说,使形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU露出,并由封闭体将半导体芯片CHP1的一部分封闭。
具体而言,如图11所示,准备在底面贴附有弹性体薄膜LAF的上模具UM和下模具BM。并且,使半导体芯片CHP1的上表面,隔着弹性体薄膜LAF与上模具UM的一部分密合,并且在上模具UM与半导体芯片CHP1之间形成将流量检测部FDU包围的第一空间SP1,同时,隔着第二空间SP2,通过上模具UM和下模具BM将搭载有半导体芯片CHP1的引线框LF夹入。
此时,在本实施方式1中,如图11所示,第一空间SP1自身的尺寸SL比隔膜DF的尺寸大,以俯视中第一空间SP1包含隔膜DF在内的方式,配置贴附有弹性体薄膜LAF的上模具UM。换句话说,以弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL在俯视中不与隔膜DF重合的方式配置。其结果是,根据本实施方式1,构成为在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的正下方区域,未配置厚度薄的隔膜DF。因此,能够防止施加于上模具UM的压力,通过弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL而直接施加至厚度薄的隔膜DF,从而能够抑制半导体芯片CHP1的破损。
然后,如图12所示,在加热的状态下,利用柱塞(plunger)将树脂MR浇注至第二空间。该树脂MR含有例如包含环氧树脂的树脂、由二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等构成的填料和着色材料。
在此,本实施方式1的特征在于,由于将树脂MR注入第二空间的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,而与树脂MR成分不同的树脂MR2渗入该间隙。也就是说,在本实施方式1中,来自上模具UM并通过弹性体薄膜LAF而施加于半导体芯片CHP1的压力变弱。具体而言,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,将施加于上模具UM的压力弱化至弹性体薄膜LAF发生变形而产生间隙的程度。这样在本实施方式1中,从来自上模具UM并通过弹性体薄膜LAF按住半导体芯片CHP1的压力变弱这点看来,也能够提高防止半导体芯片CHP1的破损的效果。
如上所述,在本实施方式1中,由于将树脂MR注入第二空间的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,而与树脂MR成分不同的树脂MR2渗入该间隙。此时,渗入接触部分SEL的间隙的树脂MR2的成分与树脂MR的成分不同。以下,对树脂MR的成分与树脂MR2的成分产生不同的机理进行说明。
图13是表示由于将树脂MR注入第二空间的压力而在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙的状态的放大图。在图13中,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,产生弹性体薄膜LAF的变形,结果在该接触部分SEL形成间隙。此时,间隙只有弹性体薄膜LAF由于注入的压力而变形的尺寸的程度。另一方面,在树脂MR中填充的着色材料CLS、填料FUL等,通常通过凝集而以凝聚状态存在。因此,能够流入在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1之间产生的间隙的,只有环氧树脂EP等透明的树脂成分,凝聚状态的着色材料CLS、填料FUL则难以流入间隙。例如,形成于弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的间隙为数μm左右,而凝聚状态的着色材料CLS、填料FUL的尺寸为数十μm左右,因此凝聚状态的着色材料CLS、填料FUL难以流入间隙。
其结果是,根据本实施方式1,渗入在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1之间产生的间隙的树脂MR2的成分和树脂MR的成分变得不同。具体而言,树脂MR2所含有的着色剂CLS、填料FUL的量变得比树脂MR所含有的着色材料CLS、填料FUL的量少。从而,由于渗入在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1之间产生的间隙的树脂MR2的着色剂CLS、填料FUL含量变少,因此对例如可见光呈透明。
予以说明的是,在本实施方式1中,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL形成间隙,使树脂MR2渗入该间隙,但可认为该渗入的树脂MR2有可能会泄漏至覆盖流量检测部FDU的第一空间SP1。关于这点,在本实施方式1中,由于在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL形成的间隙极小,因此渗入间隙的树脂MR2泄漏至覆盖流量检测部FDU的第一空间SP1的可能性极低。特别是,根据本发明人的探讨,已确认即使实际上在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL形成间隙,并使树脂MR2渗入该间隙,树脂MR2也不会达到流量检测部FDU。
然后,在树脂MR以及树脂MR2固化的阶段,将搭载有半导体芯片CHP1的引线框LF从上模具UM和下模具BM卸下。具体而言,首先,从含有树脂MR的封闭体卸下上模具UM之后,例如通过顶针顶出,从而使半导体芯片CHP1的一部分封闭的封闭体从下模具BM脱模。通过如上那样,能够制造利用由成分不同的树脂MR和树脂MR2形成的封闭体将半导体芯片CHP1的一部分封闭的流量传感器FS1。
予以说明的是,在本实施方式1中的树脂封闭工序(浇铸工序)中,由于使用了80℃以上的高温度的上模具UM和下模具BM,因此热从被加热的上模具UM和下模具BM,在短时间内传至注入到第二空间的树脂MR。其结果是,根据本实施方式1中的流量传感器FS1的制造方法,能够缩短树脂MR的加热、固化时间。
例如,在发明所要解决的课题的部分中说明的那样,仅利用灌封树脂进行金线(金属丝)的固定的情况下,由于灌封树脂未通过加热而促进固化,因此直至灌封树脂固化的时间变长,流量传感器的制造工序中的产出量会降低这样的问题就会变得明显。
相对于此,在本实施方式1中的树脂封闭工序中,如上所述,由于使用了被加热的上模具UM和下模具BM,因此能够在短时间内从被加热的上模具UM和下模具BM向树脂MR进行热传导,能够缩短树脂MR的加热、固化时间。其结果是,根据本实施方式1,能够提高流量传感器FS1的制造工序中的产出量。
接着,以明确化本实施方式1中的流量传感器FS1是具有半导体芯片CHP1和半导体芯片CHP2的双芯片结构的观点,对本实施方式1中的流量传感器FS1的制造方法进行说明(图14~图18)。
首先,如图14所示,准备由例如铜材料形成的引线框LF。在引线框LF,一体地形成有将芯片搭载部TAB1、芯片搭载部TAB2、引线LD1以及引线LD2,在芯片搭载部TAB1的底部形成有开口部OP1。
其次,如图15所示,在芯片搭载部TAB1上以及芯片搭载部TAB2上形成粘接材料ADH1。并且,如图16所示,在芯片搭载部TAB1上搭载半导体芯片CHP1,在芯片搭载部TAB2上搭载半导体芯片CHP2。具体而言,在形成于引线框LF的芯片搭载部TAB1上,通过粘接材料ADH1将半导体芯片CHP1连接。此时,以形成于半导体芯片CHP1的隔膜DF与形成于芯片搭载部TAB1的底部的开口部OP1连通的方式,将半导体芯片CHP1搭载在芯片搭载部TAB1上。
予以说明的是,通过通常的半导体制造工序在半导体芯片CHP1上形成流量检测部FDU、配线(未图示)以及焊垫PD1。并且,利用例如各向异性蚀刻,在与形成于半导体芯片CHP1表面的流量检测部FDU相对的背面的位置,形成有隔膜DF。此外,还在形成于引线框LF的芯片搭载部TAB2上,通过粘接材料ADH1搭载有半导体芯片CHP2。在该半导体芯片CHP2上,预先通过通常的半导体制造工序形成有MISFET等半导体元件(未图示)、配线(未图示)、焊垫PD2、焊垫PD3。
其次,如图17所示,通过金属丝W1将形成于半导体芯片CHP1的焊垫PD1与形成于引线框LF的引线LD1连接(金属丝接合)。同样地,通过引线LD1和金属丝W2将形成于半导体芯片CHP2的焊垫PD2连接,通过引线LD2和金属丝W3将形成于半导体芯片CHP2的焊垫PD3连接。金属丝W1~W3由例如金线形成。
然后,如图18所示,通过树脂MR将除了流量检测部FDU以及其附近以外的半导体芯片CHP1表面、金属丝W1、引线LD1、金属丝W2、半导体芯片CHP2的主面整面、金属丝W3以及引线LD2的一部分封闭(浇铸工序)。
具体而言,使半导体芯片CHP1的上表面与上模具UM的一部分密合,且在上模具UM与半导体芯片CHP1之间形成包围流量检测部FDU的第一空间SP1,并通过上模具UM和下模具BM,隔着第二空间将搭载有半导体芯片CHP1以及半导体芯片CHP2的引线框LF夹入。也就是说,如图18所示,将搭载有半导体芯片CHP1以及半导体芯片CHP2的引线框LF,通过上模具UM和下模具BM隔着第二空间(密闭空间)夹入。然后,在加热状态下,通过将树脂MR浇注至该第二空间(密闭空间),将除了流量检测部FDU以及其附近以外的半导体芯片CHP1的表面、金属丝W1、引线LD1、金属丝W2、半导体芯片CHP2的主面整面、金属丝W3以及引线LD2的一部分,通过树脂MR来封闭。
此时,在本实施方式1中,由于将树脂MR注入第二空间的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,与树脂MR成分不同的树脂MR2渗入该间隙。也就是说,在本实施方式1中,来自上模具UM并通过弹性体薄膜LAF而施加于半导体芯片CHP1的压力变弱。具体而言,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,将施加于上模具UM的压力弱化至弹性体薄膜LAF发生变形而产生间隙的程度。
该间隙只有弹性体薄膜LAF由于注入压力而变形的尺寸的程度。另一方面,在树脂MR中填充的着色材料CLS、填料FUL等,通常通过凝集以凝聚状态存在。因此,能够流入在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1之间产生的间隙的,只有环氧树脂EP等透明的树脂成分,凝聚状态的着色材料CLS、填料FUL则难以流入间隙。
其结果是,根据本实施方式1,渗入在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1之间产生的间隙的树脂MR2的成分和树脂MR的成分变得不同。具体而言,树脂MR2所含有的着色剂CLS、填料FUL的量变得比树脂MR所含有的着色材料CLS、填料FUL的量少。从而,由于向在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1之间产生的间隙渗入的树脂MR2的着色剂CLS、填料FUL含量变少,因此对例如可见光呈透明。
予以说明的是,在本实施方式1中,如图18所示,例如,通过粘接材料ADH1,隔膜DF的内部空间与上述的第二空间隔离,因此也能够在由树脂MR填充时防止树脂MR侵入隔膜DF的内部空间。
进而,在本实施方式1中,能够在通过模具将形成有流量检测部FDU的半导体芯片CHP1固定的状态下进行树脂封闭,从而能够在抑制半导体芯片CHP1的位置偏离,同时,通过树脂MR以及树脂MR2将半导体芯片CHP1的一部分以及半导体芯片CHP2封闭。根据本实施方式1中的流量传感器的制造方法,这意味着能够在抑制各流量传感器的位置偏离,同时,通过树脂MR以及树脂MR2将半导体芯片CHP1的一部分以及半导体芯片CHP2的整个区域封闭,意味着能够抑制形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU的位置偏差。
其结果是,根据本实施方式1,能够使检测气体流量的流量检测部FDU的位置在各流量传感器一致,从而能够得到抑制各流量传感器中的检测气体流量的性能偏差的显著的效果。
在此,在本实施方式1中的流量传感器的制造方法中,通过下模具BM和上模具UM将搭载有半导体芯片CHP1的引线框LF夹入,使得形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU被与第二空间隔离的第一空间SP1包围。由此,根据本实施方式1,能够在使形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU以及其附近区域露出,并将除此之外的半导体芯片CHP1的表面区域封闭。
此外,如图18所示,在本实施方式1中,树脂MR也流入引线框LF的背面侧。因此,在本实施方式1中,由于在芯片搭载部TAB1的底部形成有开口部OP1,因此令人担忧树脂MR会从该开口部OP1流入隔膜DF的内部空间。
于是,在本实施方式1中,对将引线框LF夹入的下模具BM的形状施加了处理。具体构成为,如图18所示,在下模具BM形成突起状的镶块IP1,在通过上模具UM和下模具BM来夹入引线框LF时,形成于下模具BM的突起状的镶块IP1被插入形成于芯片搭载部TAB1的底部的开口部OP1。由此,镶块IP1被无间隙地插入开口部OP1,从而能够防止树脂MR从开口部OP1侵入隔膜DF的内部空间。也就是说,在本实施方式1中,在下模具BM形成突起状的镶块IP1,在进行树脂封闭时,将该镶块IP1插入形成于芯片搭载部TAB1的底部的开口部OP1。
进而,在本实施方式1中,对镶块IP1的形状施加了处理。具体而言,在本实施方式1中,镶块IP1由插入开口部OP1的插入部和支撑该插入部的底座部构成,与插入部的截面积相比底座部的截面积大。由此,镶块IP1为在插入部和底座部之间设有台阶部的结构,该台阶部密合于芯片搭载部TAB1的底面。
通过如此构成镶块IP1,能够得到如下所示的效果。例如在仅由上述的插入部构成镶块IP1的形状的情况下,插入部被插入开口部OP1,因此镶块IP1的插入部的直径比开口部OP1的直径稍微小。从而,在仅由插入部构成镶块IP1的情况下,即使在将镶块IP1的插入部插入至开口部OP1时,也认为在所插入的插入部和开口部OP1之间存在微小的间隙。在该情况下,有可能树脂MR从间隙侵入隔膜DF的内部空间。
于是,在本实施方式1中,对镶块IP1采用在与插入部相比截面积大的底座部上形成插入部的结构。在该情况下,如图18所示,镶块IP1的插入部被插入开口部OP1的内部,并且镶块IP1的底座部密合于芯片搭载部TAB1的底面。其结果是,即使在镶块IP1的插入部和开口部OP1之间产生了微小的间隙,由于底座部被紧紧地按压在芯片搭载部TAB1的背面,因此能够防止树脂MR侵入开口部OP1内。也就是说,在本实施方式1中,由于将镶块IP1以在与插入部相比截面积大的底座部上设置插入部的方式构成,因此,通过将由于底座部树脂MR不会到达开口部OP1这一点和形成于底座部与插入部之间的台阶部被按压在芯片搭载部TAB1这一点进行组合,能够有效地防止树脂MR通过开口部OP1侵入隔膜DF的内部空间。
然后,在树脂MR固化的阶段,将搭载有半导体芯片CHP1以及半导体芯片CHP2的引线框LF从上模具UM和下模具BM卸下。由此,能够制造本实施方式1中的流量传感器FS1。
此时,在所制造的流量传感器FS1中,在树脂封闭工序中使用形成有镶块IP1的下模具BM,结果例如如图7(b)所示,在芯片搭载部TAB1的底面形成有开口部OP1,在树脂MR形成有与该开口部OP1连通的开口部OP2。该开口部OP2是作为在镶块IP1上形成了底座部的结果而产生的,该开口部OP2的截面积比开口部OP1的截面积大。由此,根据本实施方式1的流量传感器FS1,通过形成于芯片搭载部TAB1的底部的开口部OP1以及形成于树脂MR的开口部OP2,隔膜DF的内部空间与流量传感器FS1的外部空间连通。其结果是,能够使隔膜DF的内部空间的压力与流量传感器FS1的外部空间的压力相等,能够抑制应力施加在隔膜DF上。
<实施方式1中的代表性的效果>
根据本实施方式1中的流量传感器FS1,能够得到以下所示的代表性的效果。
(1)在本实施方式1中,例如,如图12所示,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,树脂MR2渗入该间隙。其结果是,根据本实施方式1,例如,如图7(a)~(c)所示,在从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的区域中,在除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域形成有树脂MR2。由此,根据本实施方式1,能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小。即,根据本实施方式1,能够使作为半导体芯片CHP1的主成分的硅材料露出的区域变小。其结果是,能够抑制由于冲击、温度变化所引起的热应力等外力负荷而导致半导体芯片CHP1断裂。
(2)此外,根据本实施方式1,例如,如图7(a)~(c)所示,在半导体芯片CHP1的表面区域中,可以使由树脂MR或树脂MR2覆盖的区域的面积变大。由此,半导体芯片CHP1与树脂MR或树脂MR2的接触面积变大,能够防止半导体芯片CHP1和树脂MR或半导体芯片CHP1和树脂MR2的剥离。因此,根据本实施方式1中的流量传感器FS1,能够实现可靠性的提高。
(3)进而,在本实施方式1中,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,与树脂MR成分不同的树脂MR2渗入该间隙。具体而言,根据本实施方式1,树脂MR2所含有的着色剂、填料的量,比树脂MR所含有的着色材料、填料的量少。因此,由于渗入在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1之间产生的间隙的树脂MR2,其着色剂、填料的含量少,因此例如能够对可见光呈透明。其结果是,根据本实施方式1,例如,如图7(a)所示,即使识别号NUM被树脂MR2覆盖,由于树脂MR2是透明的,因此能够认出被树脂MR2覆盖的识别号NUM。由此,根据本实施方式1,能够将形成于半导体芯片CHP1的识别号NUM有效地利用于产品管理等。
(4)根据本实施方式1,例如,如图11所示,以俯视中不与隔膜DF重合的方式配置弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL。其结果是,根据本实施方式1,构成为不在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的正下方区域配置厚度薄的隔膜DF。因此,能够防止施加于上模具UM压力通过弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL而直接施加至厚度薄的隔膜DF,从而能够抑制半导体芯片CHP1的破损。
(5)根据本实施方式1,通过将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,使树脂MR2渗入该间隙。因此,在本实施方式1中,来自上模具UM并通过弹性体薄膜LAF而施加于半导体芯片CHP1的压力变弱。具体而言,将施加于上模具UM的压力弱化至,由于将树脂MR注入的压力,弹性体薄膜LAF在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL变形而产生间隙的程度。这样,在本实施方式1中,通过来自上模具UM并通过弹性体薄膜LAF而按压半导体芯片CHP1的压力变弱,也能够得到防止半导体芯片CHP1的破损的效果。
(6)由如上所述,本实施方式1中的基本思想在于,通过将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,使树脂MR2渗入该间隙。该基本思想是与相关技术的思想完全不同的崭新的思想。也就是说,例如在相关技术中,对于弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,通常要求充分确保应对树脂泄漏的封闭性。在该情况下,上述的接触部分SEL未由树脂MR覆盖,从而浇铸工序后,会成为半导体芯片CHP1露出的区域。相对于此,本实施方式1的基本思想颠覆了以往的常识,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,故意构成为由于将树脂MR注入的压力而产生间隙,使树脂MR2渗入该间隙。其结果是,根据本实施方式1,上述的接触部分SEL也会由树脂MR覆盖,从而浇铸工序后,能够使半导体芯片CHP1的露出区域变小,由此能够有效地抑制半导体芯片CHP1的破损。
<变形例1>
在本变形例1中,对弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL配置在俯视中与隔膜DF重合的区域的示例进行说明。
图19是表示本变形例1中的流量传感器的树脂封闭工序的剖视图。在图19中,覆盖流量检测部FDU的第一空间SP1自身的尺寸SL比隔膜DF的尺寸小,以俯视中隔膜DF将第一空间SP1包含在内的方式配置贴附有弹性体薄膜LAF的上模具UM。换句话说,以弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL在俯视中与隔膜DF重合的方式配置。
此时,在本变形例1中也构成为,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,树脂MR2渗入该间隙。
其结果是,根据本变形例1,在从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的区域中,除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域,形成树脂MR2,并且能够使覆盖流量检测部FDU的第一空间SP1的尺寸SL变小。由此,根据本变形例1,与前述实施方式1相比,能够使第一空间SP1的尺寸SL变小,从而能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域更加变小。
在此,在本变形例1中构成为,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的正下方区域配置厚度薄的隔膜DF。因此,施加于上模具UM的压力,通过弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,将直接施加至厚度薄的隔膜DF,从而可认为无法充分地抑制半导体芯片CHP1的破损。然而,关于这点,在本变形例1中,来自上模具UM并通过弹性体薄膜LAF而施加于半导体芯片CHP1的压力也是弱的。具体而言,将施压于上模具UM的压力弱化至,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,弹性体薄膜LAF发生变形而产生间隙的程度。由此,在本变形例1中也与前述实施方式1同样地,来自上模具UM并通过弹性体薄膜LAF将半导体芯片CHP1按压的压力变弱,因此,即使是采用在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL的正下方区域配置厚度薄的隔膜DF的结构的情况下,也能够防止半导体芯片CHP1的破损。
<变形例2>
在本变形例2中,对仅由树脂MR2来覆盖除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的半导体芯片CHP1的表面区域的示例进行说明。
图20是表示本变形例2中的流量传感器的树脂封闭工序的剖视图。在图20中,弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL形成直至半导体芯片CHP1的端部。此时,在本变形例2中也构成为,由于将树脂MR注入的压力,在弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL产生间隙,树脂MR2渗入该间隙。其结果是,在本变形例2中,构成为仅由树脂MR2来覆盖除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的半导体芯片CHP1的表面区域。在该情况下,也能够使从树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小,从而能够抑制半导体芯片CHP1的破损。
<变形例3>
在本变形例3中,对在流量传感器的树脂封闭工序中不使用弹性体薄膜的示例进行说明。
图21是表示本变形例3中的流量传感器的树脂封闭工序的剖视图。在图21中,在本变形例3的流量传感器的树脂封闭工序中,没有在上模具UM的底面贴附弹性体薄膜。在该情况下,如图21所示,上模具UM与半导体芯片CHP1不接触而设有间隙。
也就是说,在前述实施方式1中,形成弹性体薄膜LAF与半导体芯片CHP1接触的接触部分SEL,并构成为由于将树脂MR注入的压力,该接触部分SEL的弹性体薄膜LAF发生变形而产生间隙,树脂MR2渗入该间隙。
相对于此,在本变形例3中,预先使上模具UM与半导体芯片CHP1不接触而以能够在上模具UM与半导体芯片CHP1之间设有间隙的方式配置上模具UM,这点是与前述实施方式1不同的。
在如此构成的本变形例3中,树脂MR2也会进入上述的间隙。其结果是,根据本变形例3,也在从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的区域中,除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域,形成有树脂MR2。由此,根据本变形例3,也能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小。
特别是,在本变形例3中,也期望将上述的间隙调整为例如以凝聚状态存在的着色材料、填料难以流入的尺寸。在该情况下,在本变形例3,树脂MR2所含有的着色剂、填料的量,也比树脂MR所含有的着色材料、填料的量少。因此,进入上模具UM与半导体芯片CHP1之间所产生的间隙的树脂MR2,由于其着色剂、填料的含量少,因此能够对例如可见光呈透明。
予以说明的是,在本变形例3中,上模具UM与半导体芯片CHP1不接触。由此,在上模具UM与半导体芯片CHP1之间设置的间隙的配置位置,不仅仅在例如俯视中与隔膜DF不重合的位置配置的情况下,在与隔膜DF重合的位置配置的情况下,也不会发生在半导体芯片CHP1容易产生裂纹这样的问题。这是因为,由于在本变形例3中,上模具UM和半导体芯片CHP1本来就没有接触,因此来自上模具UM的压力不会被施加至半导体芯片CHP1。因而,在本变形例3中,即使使覆盖流量检测部FDU的第一空间SP1的尺寸变小,例如在上模具UM与半导体芯片CHP1之间设置的间隙配置在俯视中与隔膜DF重合的位置的情况下,也能够与来自上模具UM的压力无关地,使从树脂MR或树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小。
(实施方式2)
在前述实施方式1中,对通过使用蚀刻技术在半导体芯片CHP1的背面形成隔膜DF的示例进行了说明,但在本实施方式2中,对通过使用例如喷沙法在半导体芯片CHP1的背面形成隔膜DF的示例进行说明。
图22是表示本实施方式2中的流量传感器FS1的安装结构的图,是表示由树脂封闭后的结构的图。特别是,图22(a)是表示本实施方式2中的流量传感器FS1的安装结构的俯视图。图22(b)是以图22(a)的A-A线切断的剖视图,图22(c)是以图22(a)的B-B线切断的剖视图。
图22(a)~(c)所示的本实施方式2中的流量传感器FS1的安装结构,与图7(a)~(c)所示的前述实施方式1中的流量传感器FS1的安装结构是几乎同样的。不同点在于,在前述实施方式1中,由于利用蚀刻技术来形成隔膜DF,因此形成倾斜状的隔膜DF,相对于此,在本实施方式2中,利用喷沙法来形成隔膜DF,因此会形成方槽状的隔膜DF。
在如此构成的本实施方式2中的流量传感器FS1中,也在从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的区域中,除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域,形成有树脂MR2。由此,根据本实施方式2,也能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小。即,根据本实施方式2,能够使作为半导体芯片CHP1的主成分的硅材料露出的区域变小。其结果是,能够抑制由于冲击、温度变化所引起的热应力等外力负荷而导致半导体芯片CHP1断裂。
进而,根据本实施方式2,也能够使半导体芯片CHP1的表面区域中,由树脂MR或树脂MR2覆盖的区域的面积变大。由此,半导体芯片CHP1与树脂MR或树脂MR2的接触面积变大,能够防止半导体芯片CHP1和树脂MR或半导体芯片CHP1和树脂MR2的剥离。从而,根据本实施方式2中的流量传感器FS1,能够实现可靠性的提高。
此时,在本实施方式2中的流量传感器FS1中,树脂MR的成分与树脂MR2的成分不同。即,树脂MR以及树脂MR2均含有例如由环氧树脂等构成的树脂、由二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等构成的填料和着色材料,但树脂MR所含有的填料以及着色材料的量,与树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量不同。更详细地说,树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少。
这样在本实施方式2中的流量传感器FS1中,由于树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少,因此树脂MR2呈例如透明。由此即使在半导体芯片CHP1的表面区域中,存在由树脂MR2覆盖的区域,也能够识别形成于半导体芯片CHP1的识别号NUM。如上所述,在本实施方式2中的流量传感器FS1中,能够得到与前述实施方式1中的流量传感器FS1同样的效果。
(实施方式3)
其次,对本实施方式3中的流量传感器FS1进行说明。在前述实施方式1中,对例如,如图7(b)、图7(c)所示那样在芯片搭载部TAB1上通过粘接材料ADH1配置半导体芯片CHP1的示例进行了说明。在本实施方式3中,对例如,如图23所示那样在半导体芯片CHP1与芯片搭载部TAB1之间插入板状结构体PLT的示例进行说明。
图23是在本实施方式3中表示树脂封闭后的流量传感器FS1的结构的图。图23(a)是表示树脂封闭后的流量传感器FS1的结构的俯视图。此外,图23(b)是以图23(a)的A-A线切断的剖视图,图23(c)是以图23(a)的B-B线切断的剖视图。
如图23(b)、图23(c)所示,可知本实施方式3中的流量传感器FS1,在整个半导体芯片CHP1的下层以及半导体芯片CHP2的下层形成有板状结构体PLT。该板状结构体PLT呈例如矩形形状,具有俯视中将半导体芯片CHP1以及半导体芯片CHP2包含在内的外形尺寸。即,在本实施方式3中,在芯片搭载部TAB1以及芯片搭载部TAB2上通过粘接材料ADH2搭载板状结构体PLT,在该板状结构体PLT上通过粘接材料ADH1搭载有半导体芯片CHP1以及半导体芯片CHP2。
此外,在板状结构体PLT形成有槽DPLT,通过该槽DPLT,将形成于半导体芯片CHP1的隔膜DF的内部空间与形成于树脂MR的开口部OP3连接。其结果是,能够使隔膜DF的内部空间的压力与流量传感器FS1的外部空间的压力相等,能够抑制应力施加在隔膜DF上。
在此,在本实施方式3中,形成于树脂MR的开口部OP3形成在俯视中与隔膜DF不重合的区域,对于该优点进行说明。例如,在图7(b)所示的前述实施方式1中,在俯视中与隔膜DF重合的正下方区域,形成有开口部OP2。该情况下,隔膜DF的内部空间与流量传感器FS1的外部空间,也通过开口部OP1以及开口部OP2而连通,能够使隔膜DF的内部空间的压力与流量传感器FS1的外部空间的压力相等。
但,在这样的结构的情况下,开口部OP2将会配置在气体流动的位置。也就是说,气体在开口部OP2附近的外部空间流动,从而外部空间的压力变得不稳定。也就是说,如果通过在隔膜DF的正下方区域形成的开口部OP2来使隔膜DF的内部空间与外部空间连通,则有可能由于在外部空间流动的气流导致隔膜DF的内部空间的压力变得不稳定。
于是,在本实施方式3,例如,如图23(b)所示,将形成于树脂MR的开口部OP3配置在俯视中与隔膜DF不重合的区域,即远离气体流动的位置。由此,根据本实施方式3,能够不受气体的流动的影响且使隔膜DF的内部空间的压力稳定化。也就是说,根据本实施方式3,通过在难以受到气体流动的影响的部位设置开口部OP3,能够使隔膜DF的内部空间的压力与流量传感器FS1的外部空间的压力相等,同时使隔膜DF的内部空间的压力稳定化。
其次,在本实施方式3中,例如,如图23(b)所示,在芯片搭载部TAB1以及芯片搭载部TAB2上配置有板状结构体PLT。该板状结构体PLT,例如使用粘接材料ADH2与芯片搭载部TAB1、芯片搭载部TAB2粘接,但也可以使用浆糊材料来接合。
此外,在该板状结构体PLT上,通过粘接材料ADH1搭载有半导体芯片CHP1,并且通过粘接材料ADH1搭载有半导体芯片CHP2。此时,在板状结构体PLT由金属材料形成的情况下,能够通过金属丝与半导体芯片CHP1连接,并且也能够通过金属丝与半导体芯片CHP2连接。
上述的板状结构体PLT,主要作为流量传感器FS1的刚性提高、应对来自外部的冲击的缓冲材料来起作用。进而,在图23(b)中,示出利用金线将半导体芯片CHP1的焊垫PD1和半导体芯片CHP2的焊垫PD2直接连接的示例。但在板状结构体PLT由导电材料构成的情况下,能够与半导体芯片CHP1(焊垫PD1)、半导体芯片CHP2(焊垫PD2)电连接,而用于接地电位(基准电位)的供给,也能够实现接地电位的稳定化。例如板状结构体PLT使用金属材料等刚性高的材料的情况下,能够实现流量传感器FS1的刚性提高。另一方面,在使用树脂材料等刚性低的材料的情况下,在树脂封闭工序中,也能够通过板状结构体PLT的变形来吸收在上模具UM和下模具BM之间夹紧的部件的安装高度的尺寸偏差。
板状结构体PLT可以由例如PBT树脂、ABS树脂、PC树脂、尼龙树脂、PS树脂、PP树脂、氟树脂等热塑性树脂、环氧树脂、苯酚树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂构成。在该情况下,能够使板状结构体PLT主要作为保护半导体芯片CHP1、半导体芯片CHP2不受外部的冲击的缓冲材料而起作用。
另一方面,板状结构体PLT也可以通过对铁合金、铝合金或铜合金等金属材料进行冲压加工来形成,也可以由玻璃材料形成。尤其,在板状结构体PLT由金属材料形成的情况下,能够提高流量传感器FS1的刚性。进而,能够将板状结构体PLT与半导体芯片CHP1、半导体芯片CHP2电连接,将板状结构体PLT利用于接地电位的供给、接地电位的稳定化。
予以说明的是,在板状结构体PLT由热塑性树脂、热固性树脂构成的情况下,在热塑性树脂、热固性树脂中可以填充玻璃、滑石、二氧化硅、云母等无机填料、碳等有机填料。此外,板状结构体PLT可以利用传递成型法将树脂填充至模具内进行模制成型,也可以利用辊加工将片形状品任意地层叠来形成。
此外,将半导体芯片CHP1、半导体芯片CHP2与板状结构体PLT粘接的粘接材料ADH1、将板状结构体PLT与芯片搭载部TAB1以及芯片搭载部TAB2粘接的粘接材料ADH2,可以使用例如以环氧树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂为成分的粘接材料、以聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、氟树脂等热塑性树脂为成分的粘接材料。此外,可以将热固性树脂或热塑性树脂作为主成分,通过混合金、银、铜、锡等金属材料、二氧化硅、石英、碳、云母、滑石等无机材料,来赋予导电性或控制线膨胀系数。
在如此构成的本实施方式3中的流量传感器FS1中,也在从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的区域中,除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域形成有树脂MR2。由此,根据本实施方式3,也能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小。即,根据本实施方式3,能够使作为半导体芯片CHP1的主成分的硅材料露出的区域变小。其结果是,能够抑制由于冲击、温度变化所引起的热应力等外力负荷而导致半导体芯片CHP1断裂。
进而,根据本实施方式3,也能够在半导体芯片CHP1的表面区域中,由树脂MR或树脂MR2覆盖的区域的面积变大。由此,半导体芯片CHP1与树脂MR或树脂MR2的接触面积将变大,能够防止半导体芯片CHP1和树脂MR或半导体芯片CHP1和树脂MR2的剥离。因此,根据本实施方式3中的流量传感器FS1,能够实现可靠性的提高。
此时,在本实施方式3的流量传感器FS1中,树脂MR的成分与树脂MR2的成分不同。即,树脂MR以及树脂MR2均含有例如由环氧树脂等形成的树脂,由二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等形成的填料和着色材料,但树脂MR所含有的填料以及着色材料的量与树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量呈差异。更详细地说,树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少。
这样在本实施方式3中的流量传感器FS1中,由于树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少,因此树脂MR2呈例如透明。由此,即使在半导体芯片CHP1的表面区域中,存在由树脂MR2覆盖的区域,也能够识别形成于半导体芯片CHP1的识别号NUM。如上所述,在本实施方式3中的流量传感器FS1中,也能够得到与前述实施方式1中的流量传感器FS1同样的效果。
(实施方式4)
在前述实施方式1中,例如,如图7(b)所示,作为示例举出具备半导体芯片CHP1和半导体芯片CHP2的双芯片结构的流量传感器FS1,进行了说明。本发明的技术思想不限于此,也可以应用于例如具备将流量检测部和控制部(控制电路)一体地形成的1个半导体芯片的单芯片结构的流量传感器。在本实施方式4中,作为示例举出将本发明的技术思想应用于单芯片结构的流量传感器的情况,进行说明。
<实施方式4中的流量传感器的安装结构>
图24是表示本实施方式4中的流量传感器FS2的安装结构的图,是表示由树脂进行封闭后的结构的图。特别是,图24(a)是表示本实施方式4中的流量传感器FS2的安装结构的俯视图。图24(b)是以图24(a)的A-A线切断的剖视图,图24(c)是以图24(a)的B-B线切断的剖视图。特别是,图24(b)表示与在露出的流量检测部FDU上流动的气体的前进方向平行的一个截面,在图24(b)中,气体例如沿X轴从左侧向右侧流动。
首先,如图24(a)所示,本实施方式4中的流量传感器FS2具有包括矩形形状的树脂MR的封闭体,引线LD2从树脂MR突出。并且,半导体芯片CHP1的一部分从树脂MR的上表面(表面)露出。特别是,在半导体芯片CHP1上,形成有流量检测部FDU和控制该流量检测部FDU的控制部。具体而言,形成于半导体芯片CHP1的流量检测部FDU,通过配线WL1与控制部电连接。在图24(a)中,该控制部由树脂MR覆盖,因此虽然未图示,但配置在树脂MR的内部。也就是说,在本实施方式4中的流量传感器FS2中,具有将流量检测部FDU和控制部形成为一体的半导体芯片CHP1,形成流量检测部FDU从树脂MR露出的结构。
其次,如图24(b)所示,可知本实施方式4中流量传感器FS2,在芯片搭载部TAB1上通过粘接材料ADH1搭载有半导体芯片CHP1。此时,在半导体芯片CHP1的上表面(表面、主面)形成有流量检测部FDU,在与该流量检测部FDU相对的半导体芯片CHP1的背面,形成有隔膜DF(薄板部)。另一方面,在存在于隔膜DF下方的芯片搭载部TAB1的底部,形成有开口部OP1。
予以说明的是,将半导体芯片CHP1与芯片搭载部TAB1粘接的粘接材料ADH1可以使用例如以环氧树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂为成分的粘接材料、以聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、氟树脂等热塑性树脂为成分的粘接材料。此外,可以将热固性树脂或热塑性树脂为主成分,通过混合金、银、铜、锡等金属材料、二氧化硅、石英、碳、云母、滑石等无机材料来赋予导电性或控制线膨胀系数。
在此,如图24(b)所示,在本实施方式4中的流量传感器FS2中,以将半导体芯片CHP1的侧面以及上表面的一部分以及芯片搭载部TAB1的一部分覆盖的方式形成有树脂MR。
此时,在本实施方式4中,在位于形成于半导体芯片CHP1的背面的隔膜DF下方的芯片搭载部TAB1的底部,形成开口部OP1,进而在覆盖芯片搭载部TAB1背面的树脂MR设有开口部OP2。
由此,根据本实施方式4的流量传感器FS2,通过形成于芯片搭载部TAB1的底部的开口部OP1以及形成于树脂MR的开口部OP2,隔膜DF的内部空间与流量传感器FS2的外部空间连通。其结果是,能够使隔膜DF的内部空间的压力与流量传感器FS2的外部空间的压力相等,能够抑制应力施加在隔膜DF上。
予以说明的是,如图24(c)所示,可知通过粘接材料ADH1,在芯片搭载部TAB1上搭载有半导体芯片CHP1,在半导体芯片CHP1的上表面形成有流量检测部FDU以及控制部CU。也就是说,可知在本实施方式4中,流量检测部FDU和控制部CU一体地形成于半导体芯片CHP1。进而,在半导体芯片CHP1的上表面形成有焊垫PD,该焊垫PD与引线LD2通过金属丝W电连接。并且,形成于半导体芯片CHP1的上表面的控制部CU以及焊垫PD和金属丝W由树脂MR封闭。
在如此构成的本实施方式4中的流量传感器FS2中,在从树脂MR露出的半导体芯片CHP1的区域中,除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域,形成有树脂MR2。由此,根据本实施方式4,也能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHP1的区域变小。即,根据本实施方式4,能够使作为半导体芯片CHP1的主成分的硅材料露出的区域变小。其结果是,能够抑制通过冲击、温度变化所引起的热应力等外力负荷而导致半导体芯片CHP1断裂。
进而,根据本实施方式4,也能够使在半导体芯片CHP1的表面区域中,由树脂MR或树脂MR2覆盖的区域的面积变大。由此,半导体芯片CHP1与树脂MR或树脂MR2的接触面积变大,从而能够防止半导体芯片CHP1与树脂MR或半导体芯片CHP1与树脂MR2的剥离。因此,根据本实施方式4中的流量传感器FS2,能够实现可靠性的提高。
此时,在本实施方式4中的流量传感器FS2中,树脂MR的成分与树脂MR2的成分不同。即,树脂MR以及树脂MR2均含有例如由环氧树脂等构成的树脂、由二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等构成的填料和着色材料,但树脂MR所含有的填料以及着色材料的量与树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量不同。更详细地说,树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少。
这样在本实施方式4中的流量传感器FS2中,由于树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少,因此树脂MR2呈例如透明。由此,即使在半导体芯片CHP1的表面区域中,存在由树脂MR2覆盖的区域,也能够识别形成于半导体芯片CHP1的识别号NUM。如上所述,在本实施方式4中的流量传感器FS2中,也能够得到与前述实施方式1中的流量传感器FS1同样的效果。
以上,对本发明人所完成的发明基于其实施方式具体地进行了说明,但本发明不限于前述实施方式,不言而喻可以在不脱离其主旨的范围内进行各种改变。
例如,也可以不设置在形成于半导体芯片CHP1的隔膜DF的正下方区域设置的芯片搭载部TAB1的开口部OP1、板状结构体PLT的槽DPLT。此外,也可以在引线框LF上搭载电容器、热敏电阻、控制电路、存储器、晶体管、电阻体、加热器等部件。
上述的在前述实施方式中说明的流量传感器是测定气体的流量的装置,但具体的气体的种类没有限定,可以广泛地应用于测定空气、LP气、二氧化碳气体(CO2气体)、氟利昂气等任意气体的流量的装置。
此外,在上述的前述实施方式中,对测定气体的流量的流量传感器进行了说明,但本发明的技术思想不限于此,也可以广泛地应用于在使湿度传感器等在使半导体元件的一部分露出的状态下进行树脂封闭的半导体装置。
符号说明
1  CPU
2  输入电路
3  输出电路
4  存储器
A  节点
ADH1  粘接材料
B  节点
BM  下模具
BR1  下游测温电阻体
BR2  下游测温电阻体
C  节点
CHP1  半导体芯片
CHP2  半导体芯片
CLK  裂纹
CLS  着色材料
CU  控制部
D  节点
DF  隔膜
DM  堤坝
DPLT  槽
EP  环氧树脂
FDU  流量检测部
FSP  流量传感器
FS1  流量传感器
FS2  流量传感器
FUL  填料
HCB  加热器控制电桥
HR  发热电阻体
IP1  镶块
LAF  弹性体薄膜
LD1  引线
LD2  引线
LF  引线框
MR  树脂
MR2  树脂
NUM  识别号
OP1  开口部
OP2  开口部
OP3  开口部
PD1  焊垫
PD2  焊垫
PD3  焊垫
PLT  板状结构体
PS  电源
Q  气体流量
R1  电阻体
R2  电阻体
R3  电阻体
R4  电阻体
SEL  接触部分
SL  尺寸
SP1  第一空间
SP2  第二空间
TAB1  芯片搭载部
TAB2  芯片搭载部
Tr  晶体管
TSB  温度传感器电桥
UM  上模具
UR1  上游测温电阻体
UR2  上游测温电阻体
Vref1  参考电压
Vref2  参考电压
WL1  配线
W1  金属丝
W2  金属丝
W3  金属丝

Claims (15)

1.一种流量传感器,其特征在于,具备:
(a)第一芯片搭载部、和
(b)搭载于所述第一芯片搭载部上的第一半导体芯片,
所述第一半导体芯片具有:
(b1)形成于第一半导体基板的主面上的流量检测部、和
(b2)形成于与所述第一半导体基板的所述主面相反侧的背面中的与所述流量检测部相对的区域的隔膜,
在将形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出的状态下,所述第一半导体芯片的一部分由封闭体封闭,
所述封闭体含有第一成分的第一树脂和与所述第一成分不同的第二成分的第二树脂。
2.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,所述第一树脂以及所述第二树脂含有树脂、填料和着色材料,
所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量与所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量不同。
3.如权利要求2所述的流量传感器,其特征在于,所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量比所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量少。
4.如权利要求3所述的流量传感器,其特征在于,所述第二树脂对可见光具有透光性。
5.如权利要求4所述的流量传感器,其特征在于,在由所述第二树脂覆盖的所述第一半导体芯片的表面,形成有识别所述第一半导体芯片的识别号。
6.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,所述第二树脂至少形成在所述第一半导体芯片的表面区域的一部分上。
7.如权利要求6所述的流量传感器,其特征在于,
所述第一树脂形成在所述第一半导体芯片的表面区域中的第一区域上,
所述第二树脂形成在所述第一半导体芯片的所述表面区域中的俯视中与所述第一区域相比靠内侧的第二区域。
8.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,所述第二树脂形成为在俯视中不与所述隔膜重合。
9.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,所述第二树脂形成为在俯视中与所述隔膜重合。
10.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,所述第一半导体芯片进而具有控制所述流量检测部的控制部。
11.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,进而具备:
(c)第二芯片搭载部、和
(d)配置于所述第二芯片搭载部上的第二半导体芯片,
所述第二半导体芯片具有形成于第二半导体基板的主面上的控制部,所述控制部控制所述流量检测部,
所述第二半导体芯片由所述封闭体封闭。
12.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,在所述第一芯片搭载部和所述第一半导体芯片之间插入有板状结构体。
13.如权利要求1所述的流量传感器,其特征在于,所述第一芯片搭载部中,在俯视中与所述隔膜重合的区域形成有贯通孔。
14.一种流量传感器的制造方法,其特征在于,
所述流量传感器具备第一芯片搭载部和搭载于所述第一芯片搭载部上的第一半导体芯片;
所述第一半导体芯片具有:
形成于第一半导体基板的主面上的流量检测部,和
形成于与所述第一半导体基板的所述主面相反侧的背面中的与所述流量检测部相对的区域的隔膜;
在将形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出的状态下,所述第一半导体芯片的一部分由封闭体封闭;
所述流量传感器的制造方法具备:
(a)准备具有所述第一芯片搭载部的基材的工序,
(b)准备所述第一半导体芯片的工序,
(c)在所述第一芯片搭载部上搭载所述第一半导体芯片的工序,以及
(d)在所述(c)工序后,使形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出,并由所述封闭体将所述第一半导体芯片的一部分封闭的工序;
所述(d)工序具有:
(d1)准备上模具和下模具的工序,
(d2)所述(d1)工序后,隔着弹性体薄膜将所述上模具的一部向所述第一半导体芯片的表面按压,并且在所述上模具和所述第一半导体芯片之间形成将所述流量检测部包围的第一空间,同时通过所述上模具和所述下模具,隔着第二空间将搭载有所述第一半导体芯片的所述基材夹入的工序,
(d3)所述(d2)工序后,将含有填料以及着色材料的第一树脂浇注至所述第二空间的工序,
(d4)所述(d3)工序后,使所述第一树脂固化而形成所述封闭体的工序,和
(d5)所述(d4)工序后,使所述封闭体从所述下模具脱模的工序;
在所述(d3)工序中,由于将所述第一树脂浇注的注入压力,与所述第一树脂成分不同的第二树脂渗入所述第一半导体芯片的表面和所述弹性体薄膜之间,
所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料量比所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料量少。
15.一种流量传感器的制造方法,其特征在于,
所述流量传感器具备第一芯片搭载部和搭载于所述第一芯片搭载部上的第一半导体芯片;
所述第一半导体芯片具有:
形成于第一半导体基板的主面上的流量检测部,和
形成于与所述第一半导体基板的所述主面相反侧的背面中的与所述流量检测部相对的区域的隔膜;
在将形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出的状态下,所述第一半导体芯片的一部分由封闭体封闭;
所述流量传感器的制造方法具备:
(a)准备具有所述第一芯片搭载部的基材的工序,
(b)准备所述第一半导体芯片的工序,
(c)在所述第一芯片搭载部上搭载所述第一半导体芯片的工序,以及
(d)在所述(c)工序后,使形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出,并将所述第一半导体芯片的一部分由所述封闭体封闭的工序;
所述(d)工序具有:
(d1)准备上模具和下模具的工序,
(d2)所述(d1)工序后,在所述第一半导体芯片的表面与所述上模具之间设置间隙,并且,形成将所述流量检测部包围的第一空间,同时通过所述上模具和所述下模具,隔着第二空间将搭载有所述第一半导体芯片的所述基材夹入的工序,
(d3)所述(d2)工序后,将含有填料以及着色材料的第一树脂浇注至所述第二空间的工序,
(d4)所述(d3)工序后,使所述第一树脂固化而形成所述封闭体的工序,和
(d5)所述(d4)工序后,使所述封闭体从所述下模具脱模的工序;
在所述(d3)工序中,由于将所述第一树脂浇注的注入压力,与所述第一树脂成分不同的第二树脂渗入设置于所述第一半导体芯片的表面与所述上模具之间的所述间隙,
所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量比所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料量少。
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