CN112313481A - 流量传感器 - Google Patents
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Abstract
流量传感器包括：引线框；半导体芯片，其配置在所述引线框的一个面上，在所述半导体芯片形成了在所述引线框一侧具有空腔部的膜片；流量检测部，其形成在所述半导体芯片的包含所述膜片上的所述一个面上；和树脂，其具有使形成在所述膜片上的所述流量检测部的至少一部分露出的流路用开口部，覆盖所述引线框和所述半导体芯片，所述树脂的、覆盖在所述引线框的与所述一个面一侧为相反侧的另一个面一侧的下部侧树脂部，在与所述膜片的周缘部相对的区域具有比周围薄的薄壁部。
Description
技术领域
本发明涉及流量传感器。
背景技术
已知使用微加工(Micromachining)技术在半导体芯片形成膜片，在该膜片上设置了流量检测部的流量传感器。这样的流量传感器例如用于流入汽车等内燃机的空气的流量的测量等。
上述流量传感器以将在膜片上设置有流量检测部的半导体芯片搭载于引线框上的状态，以使得流量检测部露出的方式，通过进行树脂模塑(resin molding)而形成(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2015-033589号
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1中，没有关于树脂模塑时的膜片的变形引起的检测精度的下降的记载。
用于解决问题的方式
本发明的一个方式的流量传感器包括：引线框；半导体芯片，其配置在所述引线框的一个面上，在所述半导体芯片形成了在所述引线框一侧具有空腔部的膜片；流量检测部，其形成在所述半导体芯片的包含所述膜片上的所述一个面上；和树脂，其具有使形成在所述膜片上的所述流量检测部的至少一部分露出的流路用开口部，覆盖所述引线框和所述半导体芯片，所述树脂的、覆盖在所述引线框的与所述一个面一侧为相反侧的另一个面一侧的下部侧树脂部，在与所述膜片的周缘部相对的区域具有比周围薄的薄壁部。
发明的效果
根据本发明，能够抑制树脂模塑时的膜片的变形引起的检测精度的下降。
附图说明
图1是本发明的流量传感器的一实施方式的从上表面侧看时的俯视图。
图2是从背面侧看图1所示的流量传感器时的平面图。
图3是图1所示的流量传感器的III-III线截面图。
图4是图1所示的流量传感器的IV-IV线截面图。
图5是表示本发明的流量传感器的树脂密封工序的截面图。
图6是用于说明树脂模塑时，作用于流量传感器的膜片的X方向上的压缩力的图。
图7是用于说明树脂模塑时，作用于流量传感器的膜片的Y方向上的压缩力的图。
图8是用于说明由于树脂模塑的收缩，作用于流量传感器的膜片的弯曲变形的图。
图9表示本发明的流量传感器的变形例1，是从流量传感器的背面侧看时的俯视图。
图10表示本发明的流量传感器的变形例2，是从流量传感器背面侧看时的平面图。
图11表示本发明的流量传感器的变形例3，图11(a)是与图3对应的截面图，图11(b)是与图4对应的截面图。
图12表示本发明的流量传感器的变形例4，是从流量传感器的上表面侧看时的俯视图。
图13表示本发明的流量传感器的变形例5，是从流量传感器的上表面侧看时的俯视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。以下的记载和附图只是用于说明本发明的例示，为了使说明清楚易懂，适当地进行了省略和简化。本发明还能够以其它各种方式实施。只要没有特别限定，各构成要素既可以为单数也可以为复数。
图中所示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等，为了使发明容易理解，有时并不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本发明并不一定限定于图中所示的位置、大小、形状、范围等。
图1是本发明的流量传感器的一个实施方式的从上表面侧看时的俯视图，图2是从背面侧看图1所示的流量传感器时的平面图，图3是图1所示的流量传感器的III-III线截面图，图4是图1所示的流量传感器的IV-IV线截面图。
另外，在以下的说明中，X方向、Y方向、Z方向如图所示。
如图3所示，流量传感器100具有引线框4、第一半导体芯片2、第二半导体芯片5、导线11和树脂3。
引线框4例如由铜等金属形成。引线框4具有：搭载第一半导体芯片2和第二半导体芯片5的大面积的搭载部(未图示)；和与该搭载部分离地配置的、通过未图示的导线与搭载部电连接的多个引线部4a(参照图1、2)。
第一半导体芯片2和第二半导体芯片5通过未图示的粘接剂固定在引线框4的搭载部的Z方向的上表面(以下，有时简称为“上表面”。作为粘接剂，能够使用以环氧树脂、聚氨酯树脂等热固化性树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、氟树脂等热可塑性树脂为主成分的树脂。也可以在树脂中混入以玻璃、碳、云母等为主成分的无机微颗粒。
在第一半导体芯片2的上表面侧，形成有膜片1。膜片1是与周围相比形成得较薄的部位，在膜片1的下方设置有空腔部9。膜片1通过将第一半导体芯片2从下表面侧部分切除、形成矩形梯形的空腔部9而形成。
在第一半导体芯片2的上表面，形成有未图示的流量检测部。流量检测部例如具有：包括设置在膜片1的上表面的发热用电阻体和配置在该发热体用电阻体的两侧的一对测量用电阻体的、加热器控制桥和温度传感器桥。发热用电阻体和一对测量用电阻体沿检测流量的空气等气体流动的方向排列。具体而言，发热用电阻体和一对测量用电阻体，以计测的气体的气流的上游侧的测量用电阻体被气体冷却、下游侧的测量用电阻体因来自发热电阻体的热而被加热的方式配置。第二半导体芯片5由CPU、输入电路、输出电路和存储器等构成，具有用于计测流量的控制电路。
当气体流动时，发热用电阻体的上游侧的测量用电阻体被冷却，发热用电阻体的下游侧的测量用电阻体的温度因温度上升了的气体而上升，其中，气体的温度是因发热用电阻体而上升的。基于因一对测量用电阻体的温度差而产生的电位差，求取气体的流量。这样的流量检测部的详细情况在作为专利文献1记载的国际公开2015-033589号中有记载。
但是，流量检测部并不限定于上述的方式，也可以为其它方式。
第一半导体芯片2和第二半导体芯片5分别通过由金等形成的导线与引线框4接合。
如图3所示，树脂3除膜片1的周缘部的区域和与膜片1相对的引线框4的下表面侧的区域以外，覆盖引线框4、第一半导体芯片2、第二半导体芯片5和导线11。作为树脂3的材料，能够使用环氧树脂、苯酚树脂等热固化性树脂、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可塑性树脂。此外，也可以在树脂中混入金、银、铜、锡等金属微小颗粒或以二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等为主成分的无机微小颗粒。能够使树脂3具有导电性，或进行树脂3的线膨胀系数的调节等。
如图3和图4所示，引线框4的Z方向上方的上部侧树脂部13a具有覆盖在第一半导体芯片2上的隆起部12、覆盖在第二半导体芯片5上的基部14、和具有与第一半导体芯片2的上表面2a处于一个面的表面15a的低高度部15。在上部侧树脂部13a的隆起部12，设置有使膜片1和膜片1的附近周缘部露出的开口部8。开口部8如图1所示那样，遍及流量传感器100的整个Y方向全长地设置，低高度部15设置在开口部8内。隆起部12具有第一隆起部12a和第二隆起部12b，其中，第一隆起部12a覆盖在第一半导体芯片2的一侧扩展的区域，第二隆起部12b与该第一隆起部隔着开口部8在X方向上分开设置，覆盖与第一半导体芯片2的一侧相对的另一侧的区域。即，在上部侧树脂部13a形成的隆起部12隔着开口部8在X方向的两侧成对形成。在树脂3的开口部8内，如图4所示，树脂3的低高度部15的表面15a与第一半导体芯片2的上表面2a处于一个面。因此，流量被测量的空气等气体如图1的箭头所示那样，被设置在上部侧树脂部13a的隆起部12的开口部8引导，沿Y方向流动。
在引线框4的Z方向下方的下部侧树脂部13b，在隔着引线框4与膜片1相对的区域形成有矩形形状的开口6，和作为围绕开口6的凹部的槽16。引线框4从开口6露出。如图2所示，开口6和槽16在平面视图中(俯视时)具有矩形形状。在下部侧树脂部13b的槽16的侧面16a与开口6的侧面6a之间形成有薄壁部7。作为薄壁部7的内侧侧面的开口6的侧面，位于设置在膜片1的下方的空腔部9的内侧，作为薄壁部7的外侧侧面的槽16的侧面16a位于设置在膜片1的下方的空腔部9的外侧。换言之，参照图3，将开口6的X方向正向侧的侧面6a和X方向负向侧的侧面6a的各侧面投影于半导体芯片2侧时的射影位于空腔部9展开(遍及)的区域内。将槽16的X方向正向侧的侧面16a和X方向负向侧的侧面16a的各侧面投影于半导体芯片2侧时的射影位于空腔部9展开(遍及)的区域之外。
下部侧树脂部13b的比槽16的侧面16a靠外侧的区域，即围绕槽16的下部侧树脂部13b的区域为比薄壁部7厚的厚壁部。厚壁部的厚度整体均匀，其底面平坦。薄壁部7仅形成在与膜片1相对的区域的附近周缘部。因此，如后所述，能够有效地使膜片1弯曲变形。
图5是表示本发明的流量传感器的树脂密封工序的截面图，表示设置在模具内进行模塑成形的状态的截面图。
形成流量传感器100的工序的概略如以下所示。
在包含引线部4a的引线框4的搭载部，利用粘接剂粘接具有膜片1的第一半导体芯片2和第二半导体芯片5。在此时刻，引线框4在其外周具有与搭载部和引线部4a连结的堤坝杆(堵住杆)，但是没有图示。通过导线11将第一半导体芯片2与引线框4接合(bonding)，并通过导线11将第二半导体芯片5与引线框4接合。此外，通过导线(未图示)将各引线部4a与引线框4的搭载部接合。于是，在此状态下，在模具10内设置，进行模塑成形。另外，模具10由上模具和下模具构成，在图5中，不使模具与下模具分离而一体化地表示。
膜片1及其附近周缘部从树脂3露出。因此，膜片1的上表面附近由钳部10a钳住。不过，由于膜片1为薄膜结构，所以在钳部10a的与膜片1相对的部分设置空腔10b，以使得模具10不与膜片1直接接触。由此，能够构成为钳部10a仅与膜片1的附近周缘部的第一半导体芯片2接触，而不与膜片1接触。由此，能够抑制钳部10a的按压力引起的膜片1的变形。钳部10a也可以与模具10分体形成，可以能够在Z方向上移动的方式安装在模具10。设置钳部10a的区域成为树脂3的开口部8。
为了防止第一半导体芯片2的破损，也可以在钳部10a与第一半导体芯片2之间夹着低刚性的薄膜，但是没有图示。通过使低刚性的薄膜介于钳部10a与第一半导体芯片2之间，能够缓和钳部10a对第一半导体芯片2的按压力，膜片1的变形被进一步缓和。此外，能够更有效地抑制树脂3向膜片1侧的浸入。
与设置在膜片1的下方的空腔部9相对的引线框4的部分由设置在模具10的支承部10c支承。支承部10c为在树脂3形成开口6、薄壁部7和槽16的形状。即，支承部10c为在用于形成槽16的槽形成部22上、用于形成开口6的开口形成部21突出的形状。开口形成部21的Z方向的高度与薄壁部7的厚度一致。
如图5所示那样设置各部件后，使树脂材料3a流入模具10内，利用树脂材料3a填充孔内。之后，使树脂材料3a冷却而固化。之后，从模具10取出被密封的半导体芯片中间体，切断堤坝杆，能够得到图1～图4所示的、由树脂3封装化的流量传感器100。
在使树脂材料3a流入模具10内，至固化为止的冷却工序中，由于树脂材料3a和引线框4收缩，因此该收缩力作用于第一半导体芯片2。即，在树脂模塑时压缩力作用于第一半导体芯片2的外周面。
图6是用于说明在树脂模塑时作用于流量传感器的膜片的X方向上的压缩力的图，图7是用于说明在树脂模塑时作用于流量传感器的膜片的Y方向上的压缩力的图。
由金属形成的引线框4和树脂3与由硅等半导体材料形成的第一半导体芯片2相比线膨胀系数较大。因此，在冷却工序中，引线框4和树脂3的收缩引起的负荷作用于第一半导体芯片2。特别是膜片1厚度较薄，因此容易因压缩力而发生畸变。当膜片1因畸变等而变形时，气体流量的检测精度下降。
在本实施方式中，如图6、图7所示，在开口6的外周形成槽16，在与膜片1的附近周缘部相对的区域的树脂3形成了薄壁部7。
在引线框4的线膨胀系数大于树脂3的线膨胀系数的情况下，通过形成薄壁部7，被树脂3束缚着的引线框4的面对薄壁部7的一侧容易收缩。
图8是用于说明由于树脂模塑的收缩，作用于流量传感器的膜片的弯曲变形的图。
当引线框4的面对薄壁部7的一侧收缩时，如图8所示那样，在第一半导体芯片2，第一半导体芯片2的上表面2a侧变凸的弯曲变形进行作用，该弯曲变形在抵消膜片1向空腔部9侧突出的方向变形的凹状变形的方向上进行作用。因此，作用于膜片1的收缩力被缓和，膜片1的畸变被抑制。在树脂3的线膨胀系数小于引线框4的线膨胀系数的情况下，膜片1的变形的抑制变大。
在现有的流量传感器中，在下部侧树脂部13b没有形成薄壁部7，开口6的外侧为均匀地比薄壁部7厚的厚壁部。换言之，开口6为从下部侧树脂部13b的底面形成的矩形形状的凹部。当树脂3的厚度厚时，由于树脂3的刚性大，所以与具有薄壁部的实施方式相比引线框4的下表面侧的收缩较小。因此，不易产生第一半导体芯片2的上表面2a侧变凸的弯曲变形。因此，与实施方式的流量传感器相比，膜片1容易产生在向空腔部9侧突出的方向变形的凹状变形。
参照图6，对X方向上的、膜片1的下表面侧的树脂3的薄壁部7的区域进行说明。以下，作为从上方看流量传感器时的透视图说明各部的位置关系。
膜片1的下表面侧的树脂3的薄壁部7，形成在与从位于空腔部9的内侧的膜片1的周缘部至空腔部9的外侧的附近周缘部相对的区域。采用该结构，具有膜片1的第一半导体芯片2的上表面侧在XZ面中变凸的弯曲变形引起的拉力容易作用于膜片1的整个面。因此，优选如图6所示那样，膜片1的下表面侧的树脂3的薄壁部7的X方向尺寸LRX至少大于膜片1的X方向尺寸LDX。
参照图7，对Y方向上的、膜片1的下表面侧的树脂3的薄壁部7的区域进行说明。膜片1的下表面侧的树脂3的薄壁部7形成在与从位于空腔部9的内侧的膜片1的周缘部至空腔部9的外侧的附近周缘部相对的区域。采用该结构，具有膜片1的第一半导体芯片2的上表面侧在YZ面中变凸的弯曲变形引起的拉力容易作用于膜片1的整个面。因此，优选膜片1的下表面侧的模塑树脂的薄壁部7的Y方向尺寸LRY至少大于膜片1的Y方向尺寸LDY。
对图6与图7进行对比。
如图6所示，在X方向上，第一半导体芯片2的一侧区域之上和与一侧区域相对的另一侧区域之上被隆起部12覆盖。另一方面，如图7所示，在Y方向上，树脂3的低高度部15的表面15a与第一半导体芯片2的上表面2a处于一个面，第一半导体芯片2没有被树脂3覆盖。因此，因树脂3的收缩力而作用于第一半导体芯片2的负荷，X方向比Y方向大。因此，为了缓和作用于第一半导体芯片2的负荷，需要使得第一半导体芯片2的上表面2a侧变凸的弯曲变形，在XZ面比在YZ面大。
换言之，需要使得XZ面中的弯曲与YZ面中的弯曲相比，更容易以第一半导体芯片2的上表面2a侧变凸的方式弯曲。
因此，需要使薄壁部7的长度在Y方向上比X方向大。认为令薄壁部7的X方向的长度与Y方向的长度大体相同只会使得树脂3的刚性下降，没有好处。因此，优选使树脂3的薄壁部7的Y方向的长度LRY大于X方向的长度LRX。换言之，优选薄壁部7为沿树脂3的开口部8的方向、即气体流动的方向的长度大于与沿该开口部8的方向正交的方向的长度的形状。
另外，在上述实施方式中，说明了令薄壁部7为矩形形状的例子，但是如上所述，树脂3的薄壁部7只要是Y方向的长度LRY大于X方向的长度LRX的形状，也可以为五边形以上的细长的多边形形状或椭圆形状。
根据本实施方式，能够获得以下的效果。
(1)在具有使形成在膜片1的一个面上的流量检测部的至少一部分从开口部露出的、覆盖引线框4和第一半导体芯片2的树脂3的流量传感器100中，树脂3的覆盖引线框4的一个面一侧的相反侧的另一个面一侧的部位的下部侧树脂部13b，在与膜片1的周缘部相对的区域具有比周围薄的薄壁部7。采用这样的结构，被树脂3束缚的引线框4的与薄壁部7面对的一侧容易收缩，使因树脂3的收缩而作用于膜片1的变形缓和的方向的弯曲变形作用于膜片1。因此，能够抑制膜片1的变形，抑制膜片的变形引起的检测精度的下降。
(2)薄壁部7从与设置在膜片1的下方的空腔部9的内侧相对的位置延伸至与空腔部9的外侧相对的位置。即，薄壁部7形成在与膜片1的附近周缘部相对的区域。因此，能够有效地使弯曲变形作用于膜片1。
(3)覆盖在引线框4的一个面一侧的上部侧树脂部13a具有：覆盖第一半导体芯片2的一侧边缘的第一隆起部12a；和与第一隆起部12a隔着开口部8地设置的、覆盖第一半导体芯片2的与一侧区域相对的相对侧区域的第二隆起部12b，薄壁部7具有沿开口部8的方向的长度大于与沿该开口部8的方向正交的方向的长度的形状，其中，该开口部8在流体的流动方向上延伸。因此，因为加大引导气流的开口部8的深度，所以在树脂3设置有隆起部12的流量传感器100中，能够确保树脂3的刚性并且有效地使弯曲变形作用于膜片1。
(变形例1)
表示本发明的流量传感器的变形例1，是从流量传感器的背面侧看时的平面图。
变形例1所示的流量传感器100的薄壁部7在平面视图中具有十字形。当薄壁部7的区域增大时，树脂3的刚性下降，流量传感器100的强度下降。因此，需要使薄壁部7的区域变小且有效地抑制膜片1的变形。如图9所示，当令薄壁部7的形状在平面视图中为十字形时，能够使树脂3中薄壁部7所占的区域的比例(面积)小于图2所示的矩形形状。
图9所示的十字形具有：在作为沿开口部8的方向的Y方向延伸的纵向部分；和在作为与Y方向垂直的方向的X方向延伸的横向部分，纵向部分与横向部分的交叉部配置在与膜片1的中心部区域相对的位置。此外，薄壁部7的纵向部分的长度大于横向部分的长度。因此，如上所述，在具有在作为沿开口部8的方向的Y方向延伸的一对隆起部12a、12b的结构中，第一半导体芯片2的上表面2a侧变凸的弯曲变形在XZ面比在YZ面大。
变形例1的其它结构与上述实施方式相同。
因此，在变形例1的流量传感器100中，也能够获得与上述实施方式同样的效果(1)～(3)。
此外，在变形例1的流量传感器100中，因为能够使薄壁部7的区域小于上述实施方式，所以能够确保树脂3的刚性，抑制膜片1的变形。
(变形例2)
图10表示本发明的流量传感器的变形例2，是从背面侧看流量传感器时的平面图。
图10所示的流量传感器100的薄壁部7具有使图9所示的十字形的薄壁部7变形了的形状，具有在十字形的纵向部分与横向部分的交叉部周边形成了台阶部31的形状。台阶部31与膜片1的空腔部9的附近周缘部相对地形成。
变形例2的其它结构与变形例1相同。
因此，变形例2的流量传感器100也能够获得与变形例1同样的效果。
(变形例3)
图11(a)、图11(b)表示本发明的流量传感器的变形例3，图11(a)是与图3对应的截面图，图11(b)是与图4对应的截面图。
变形例3的流量传感器100与上述实施方式的不同之处在于：图3所示的薄壁部7的侧面6a和图4所示的槽16的侧面16a分别为在薄壁部7的厚度方向上向外侧扩展而形成的倾斜面6b、16b。
通过令薄壁部7的侧面和槽的侧面分别为倾斜面6b、16b，能够在树脂模塑时抑制夹杂空隙，或提高从模具10取出时的脱模性。
变形例3的其它结构与上述实施方式相同，对对应的部件标注相同的附图标记，省略说明。
变形例3的流量传感器100也能够获得与上述实施方式同样的效果(1)～(3)。
(变形例4)
图12表示本发明的流量传感器的变形例4，是从流量传感器的上表面侧看时的俯视图。
变形例4的流量传感器100与上述实施方式的不同之处在于：形成在上部侧树脂部13a的一对隆起部12a、12b在Y方向的两端部通过连接部12c连接。这样，隆起部12a、12b也可以整体呈连续状形成。
另外，也可以不形成一对连接部12c中的一个连接部，而使其开放。
变形例4的其它结构与上述实施方式相同。
因此，变形例3的流量传感器100也能够获得与上述实施方式同样的效果(1)～(3)。
(变形例5)
图13表示本发明的流量传感器的变形例5，是从流量传感器的上表面侧看时的俯视图。
变形例5的流量传感器100与上述实施方式的不同之处在于：形成在上部侧树脂部13a的一对隆起部12a、12b为没有达到Y方向的两端部的长度。
在没有形成隆起部12a、12b的Y方向的两端侧，开口部8由基部14和低高度部15的台阶部形成。
这样，隆起部12a、12b也可以不是具有遍及Y方向整体的长度的结构。
变形例5的其它结构与上述实施方式相同。
因此，变形例3的流量传感器100也能够获得与上述实施方式相同的效果(1)～(3)。
另外，在上述实施方式中，例示了流量传感器100包括第一半导体芯片2和第二半导体芯片5的结构。但是，能够在第一半导体芯片2设置流量检测部的控制电路而使流量传感器包括1个半导体芯片。
在上述实施方式和各变形例中，例示了流量传感器100的树脂3具有隆起部12的结构。但是，也可以为不形成隆起部12而采用整体为具有基部14的厚度的平坦的结构。不过，在这种情况下，也优选在成为气体的流路的开口部8内，使低高度部15的表面15a与膜片1的上表面2a处于一个面，使得气体流畅地流动。
也可以在引线框4的与空腔部9相对的部分，形成在厚度方向(Z方向)上贯通的贯通孔，使空腔部9内总向外部开放，使得在空腔部9的内外不产生压力差。
也可以将上述实施方式和变形例组合。
以上说明了各种实施方式和变形例，不过本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术的思想的范围内能够想到的其它方式也包含于本发明的范围内。
以下的优先权申请的公开内容作为引用文被引用到本说明书中。
日本国专利申请2018-132464(2018年7月12日提出申请)
附图标记的说明
1 膜片
2 第一半导体芯片(半导体芯片)
3 树脂
4 引线框
5 第二半导体芯片
6 开口
6a 侧面
6b 倾斜面
7 薄壁部
8 开口部(流路用开口部)
9 空腔部
12 隆起部
12a 第一隆起部
12b 第二隆起部
13a 上部侧树脂部
13b 下部侧树脂部
16b 倾斜面
31 台阶部
100 流量传感器
LDY 膜片1的Y方向尺寸
LDX 膜片1的X方向尺寸
LRX 薄壁部7的X方向尺寸
LRY 薄壁部7的Y方向尺寸
Claims (9)
1.一种流量传感器，其特征在于，包括：
引线框；
半导体芯片，其配置在所述引线框的一个面上，在所述半导体芯片形成了在所述引线框一侧具有空腔部的膜片；
流量检测部，其形成在所述半导体芯片的包含所述膜片上的所述一个面上；和
树脂，其具有使形成在所述膜片上的所述流量检测部的至少一部分露出的流路用开口部，覆盖所述引线框和所述半导体芯片，
所述树脂的、覆盖在所述引线框的与所述一个面一侧为相反侧的另一个面一侧的下部侧树脂部，在与所述膜片的周缘部相对的区域具有比周围薄的薄壁部。
2.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于：
所述薄壁部从与设置在所述膜片的下方的所述空腔部的内侧相对的位置延伸至与所述空腔部的外侧相对的位置。
3.如权利要求2所述的流量传感器，其特征在于：
在所述薄壁部的、与所述膜片的中心部区域相对的区域形成了开口。
4.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于：
所述树脂的、覆盖在所述引线框的所述一个面一侧的上部侧树脂部具有：覆盖所述半导体芯片的一侧区域的第一隆起部；和与所述第一隆起部隔着所述流路用开口部设置的第二隆起部，该第二隆起部覆盖所述半导体芯片的与所述一侧区域相对的相对侧区域，所述薄壁部具有沿所述流路用开口部的方向的长度比与沿该流路用开口部的方向正交的方向的长度大的形状，其中，所述流路用开口部沿检测对象流体的流向延伸。
5.如权利要求4所述的流量传感器，其特征在于：
所述薄壁部在俯视时具有四边形以上的多边形形状或椭圆形状。
6.如权利要求4所述的流量传感器，其特征在于：
所述薄壁部具有十字形形状，该十字形形状具有在沿所述流路用开口部的方向延伸的纵向延伸部和在与沿所述流路用开口部的方向正交的方向延伸的横向延伸部。
7.如权利要求6所述的流量传感器，其特征在于：
所述薄壁部形成为在所述纵向延伸部与所述横向延伸部的交叉部具有连接所述纵向延伸部和所述横向延伸部的台阶部的形状。
8.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于：
所述薄壁部的内侧侧面和外侧侧面为在所述树脂的厚度方向上向外侧展开的倾斜面。
9.如权利要求1～8中的任一项所述的流量传感器，其特征在于：
所述树脂的线膨胀系数比所述引线框的线膨胀系数小。
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|---|---|---|---|---|
| USD942878S1 (en) * | 2020-03-31 | 2022-02-08 | Dt Swiss Inc. | Device for measuring the aerodynamic drag coefficient on vehicles |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002198576A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Omron Corp | 半導体装置 |
| JP2002243516A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Denso Corp | 薄膜部を有するセンサの製造方法 |
| JP2009036639A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Denso Corp | センサ装置 |
| CN101699227A (zh) * | 2009-11-02 | 2010-04-28 | 北京航空航天大学 | 一种具有矩形截面结构的电容式电磁流量传感器 |
| CN104024807A (zh) * | 2012-03-19 | 2014-09-03 | 日立汽车系统株式会社 | 流量传感器及其制造方法 |
| CN104053972A (zh) * | 2012-01-18 | 2014-09-17 | 日立汽车系统株式会社 | 热式流量计 |
| JP2015014578A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 流量センサ |
| CN104854431A (zh) * | 2013-01-11 | 2015-08-19 | 日立汽车系统株式会社 | 流量传感器及其制造方法 |
| CN106716078A (zh) * | 2014-09-08 | 2017-05-24 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于确定流过测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器组件 |
| CN107101684A (zh) * | 2011-12-07 | 2017-08-29 | 日立汽车系统株式会社 | 热式流量计 |
| CN107242874A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-13 | 台州亿联健医疗科技有限公司 | 用于肺功能测定的流量传感器、肺功能测试仪及应用 |
| WO2017195551A1 (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 株式会社東海理化電機製作所 | モジュール及びその製造方法 |
| CN108027267A (zh) * | 2015-09-30 | 2018-05-11 | 三美电机株式会社 | 流量传感器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5929721B2 (ja) * | 2012-11-14 | 2016-06-08 | 株式会社デンソー | 流量センサ |
| JP6096070B2 (ja) * | 2013-06-20 | 2017-03-15 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量計の製造方法 |
| WO2015033589A1 (ja) | 2013-09-05 | 2015-03-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 流量センサおよび流量センサ装置 |
| US9346667B2 (en) * | 2014-05-27 | 2016-05-24 | Infineon Technologies Ag | Lead frame based MEMS sensor structure |
| JP2016023969A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | センサ装置 |
| JP6295209B2 (ja) * | 2015-01-09 | 2018-03-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流体流量センサ |
| JP2017020982A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式空気流量計 |
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Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002198576A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Omron Corp | 半導体装置 |
| JP2002243516A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Denso Corp | 薄膜部を有するセンサの製造方法 |
| JP2009036639A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Denso Corp | センサ装置 |
| CN101699227A (zh) * | 2009-11-02 | 2010-04-28 | 北京航空航天大学 | 一种具有矩形截面结构的电容式电磁流量传感器 |
| CN107101684A (zh) * | 2011-12-07 | 2017-08-29 | 日立汽车系统株式会社 | 热式流量计 |
| CN104053972A (zh) * | 2012-01-18 | 2014-09-17 | 日立汽车系统株式会社 | 热式流量计 |
| CN104024807A (zh) * | 2012-03-19 | 2014-09-03 | 日立汽车系统株式会社 | 流量传感器及其制造方法 |
| CN104854431A (zh) * | 2013-01-11 | 2015-08-19 | 日立汽车系统株式会社 | 流量传感器及其制造方法 |
| JP2015014578A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 流量センサ |
| CN106716078A (zh) * | 2014-09-08 | 2017-05-24 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于确定流过测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器组件 |
| CN108027267A (zh) * | 2015-09-30 | 2018-05-11 | 三美电机株式会社 | 流量传感器 |
| WO2017195551A1 (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 株式会社東海理化電機製作所 | モジュール及びその製造方法 |
| CN107242874A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-13 | 台州亿联健医疗科技有限公司 | 用于肺功能测定的流量传感器、肺功能测试仪及应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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