DE112012006049T5 - Flow sensor with manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Technik zum Verbessern der Leistung des Strömungssensors durch Unterdrücken der Variation der Leistung zwischen den Strömungssensoren (einschließlich der Verbesserung der Leistung, die durch das Verbessern der Zuverlässigkeit erhalten wird) geschaffen. Wenn ein Leitungsrahmen LF, der einen angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, z. B. zwischen einer oberen Form UM und einer unteren Form BM gehalten wird, werden ein Rahmenkörper FB und ein Film LAF eines elastischen Körpers zwischen der oberen Form UM und dem Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, angeordnet. Bei dieser Gelegenheit ist die Höhe des Rahmenkörpers FB größer als die der Strömungsdetektionseinheit FDU und ist der Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB kleiner als der des Halbleiterchips CHP1.A technique for improving the performance of the flow sensor by suppressing the variation of the power between the flow sensors (including improving the performance obtained by improving the reliability) is provided. When a lead frame LF having a mounted semiconductor chip CHP1, e.g. Is held between an upper mold UM and a lower mold BM, a frame body FB and a film LAF of an elastic body are interposed between the upper mold UM and the lead frame LF having the attached semiconductor chip CHP1. On this occasion, the height of the frame body FB is larger than that of the flow detection unit FDU, and the elastic modulus of the frame body FB is smaller than that of the semiconductor chip CHP1.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Strömungssensor und eine Herstellungstechnik für denselben und insbesondere auf eine Technik, die effektiv ist, wenn sie auf die Struktur des Strömungssensors angewendet wird.The present invention relates to a flow sensor and a manufacturing technique for the same, and more particularly to a technique that is effective when applied to the structure of the flow sensor.
Technischer HintergrundTechnical background
Außerdem hat
EntgegenhaltungslisteCitation List
Patentliteraturpatent literature
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PTL 1:
JP 2004-74713 A JP 2004-74713 A -
PTL 2:
JP 2011-122984 A JP 2011-122984 A
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Gegenwärtig ist eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug oder dergleichen mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit elektronischer Steuerung versehen. Diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit elektronischer Steuerung besitzt eine Rolle des effizienten Betreibens der Brennkraftmaschine durch das Einstellen der Menge des Kraftstoffs und des Gases (der Luft), die gegebenenfalls in die Brennkraftmaschine eingeleitet wird. Deshalb ist es bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit elektronischer Steuerung notwendig, das (die) in die Brennkraftmaschine eingeleitete Gas (Luft) fehlerfrei zu kennen. Für diesen Zweck ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit elektronischer Steuerung mit einem Strömungssensor (einem Luftströmungssensor) versehen, der die Strömung des Gases (der Luft) misst.At present, an internal combustion engine for a motor vehicle or the like is provided with a fuel injection device with electronic control. This electronic control fuel injection device has a role of efficiently operating the internal combustion engine by adjusting the amount of the fuel and the gas (air), which is optionally introduced into the internal combustion engine. Therefore, in the electronic control type fuel injection apparatus, it is necessary to know the gas (air) introduced into the internal combustion engine without fail. For this purpose, the electronic control fuel injection device is provided with a flow sensor (an airflow sensor) that measures the flow of the gas (the air).
Unter den Strömungssensoren hat ein Strömungssensor, der durch eine Halbleiter-Mikrobearbeitungstechnik hergestellt wird, besondere Aufmerksamkeit auf sich gezogen, weil die Kosten verringert werden können und das Ansteuern mit geringerer Leistung möglich ist. Dieser Strömungssensor weist eine Struktur auf, bei der z. B. eine Membran (ein Abschnitt aus einer dünnen Platte) durch das anisotropen Ätzen auf einer Rückseite eines aus Silicium hergestellten Halbleitersubstrats gebildet wird und eine Strömungsdetektionseinheit, die einen Heizwiderstand und einen Temperaturdetektionswiderstand enthält, auf einer Vorderseite des Halbleitersubstrats auf der gegenüberliegenden Seite dieser Membran gebildet wird.Among the flow sensors, a flow sensor manufactured by a semiconductor micromachining technique has attracted special attention because the cost can be reduced and the driving with lower power is possible. This flow sensor has a structure in which z. For example, a diaphragm (a thin-plate portion) is formed by the anisotropic etching on a back side of a silicon-made semiconductor substrate, and a flow-detecting unit including a heating resistor and a temperature-detecting resistor is formed on a front side of the semiconductor substrate on the opposite side of this diaphragm becomes.
Ein aktueller Strömungssensor enthält z. B. einen ersten Halbleiterchip, der mit einer Membran und der Strömungsdetektionseinheit versehen ist, und außerdem einen zweiten Halbleiterchip, der mit einem Steuerschaltungsabschnitt versehen ist, der die Strömungsdetektionseinheit steuert. Der oben erwähnte erste Halbleiterchip und der oben erwähnte zweite Halbleiterchip sind an dem Substrat angebracht und sind mit Verdrahtungen (Anschlüssen), die an dem Substrat ausgebildet sind, elektrisch verbunden. Spezifisch ist der erste Halbleiterchip mit den an dem Substrat ausgebildeten Verdrahtungen durch Drähte, die aus einem Golddraht ausgebildet sind, verbunden, während der zweite Halbleiterchip mit den an dem Substrat ausgebildeten Verdrahtungen durch Löthöckerelektroden verbunden ist, die in dem zweiten Halbleiterchip ausgebildet sind. Auf diese Weise sind der erste Halbleiterchip und der zweite Halbleiterchip, die an dem Substrat angebracht sind, durch die Verdrahtungen, die an dem Substrat ausgebildet sind, elektrisch miteinander verbunden. Im Ergebnis kann die in dem ersten Halbleiterchip ausgebildete Strömungsdetektionseinheit durch den Steuerschaltungsabschnitt gesteuert werden, der in dem zweiten Halbleiterchip ausgebildet ist, wobei dadurch der Strömungssensor konfiguriert wird.A current flow sensor contains z. A first semiconductor chip provided with a diaphragm and the flow detection unit, and also a second semiconductor chip provided with a control circuit section which controls the flow detection unit. The above-mentioned first semiconductor chip and the above-mentioned second semiconductor chip are mounted on the substrate and are electrically connected to wirings (terminals) formed on the substrate. Specifically, the first semiconductor chip is connected to the wirings formed on the substrate by wires formed of a gold wire, while the second semiconductor chip is connected to the wirings formed on the substrate by solder bump electrodes formed in the second semiconductor chip. In this way, the first semiconductor chip and the second semiconductor chip mounted on the substrate are electrically connected to each other by the wirings formed on the substrate. As a result, the flow detection unit formed in the first semiconductor chip can be controlled by the control circuit section formed in the second semiconductor chip, thereby configuring the flow sensor.
In diesem Fall ist der Golddraht (der Draht) zum Verbinden des ersten Halbleiterchips und des Substrats im Allgemeinen mit einem Vergießharz befestigt, um den Kontakt aufgrund einer Deformation zu verhindern. Mit anderen Worten, der Golddraht (der Draht) wird befestigt, indem er mit dem Vergießharz abgedeckt wird, wobei dieses Vergießharz den Golddraht (den Draht) schützt. Andererseits sind im Allgemeinen der erste Halbleiterchip und der zweite Halbleiterchip, die den Strömungssensor bilden, nicht mit dem Vergießharz versiegelt. Mit anderen Worten, in dem allgemeinen Strömungssensor ist nur der Golddraht (der Draht) mit dem Vergießharz abgedeckt.In this case, the gold wire (the wire) for connecting the first semiconductor chip and the substrate is generally fixed with a potting resin to prevent the contact due to deformation. In other words, the gold wire (the wire) is fixed by covering it with the potting resin, and this potting resin protects the gold wire (the wire). On the other hand, in general, the first semiconductor chip and the second semiconductor chip constituting the flow sensor are not sealed with the potting resin. In other words, in the general flow sensor, only the gold wire (the wire) is covered with the potting resin.
Hier wird das Befestigen des Golddrahtes (des Drahtes) mit dem Vergießharz nicht in dem Zustand ausgeführt, in dem der erste Halbleiterchip durch die Form oder dergleichen befestigt ist; deshalb tritt ein Problem auf, dass der erste Halbleiterchip aufgrund der Kontraktion des Vergießharzes aus der Befestigungsposition verschoben wird. Weil außerdem das Vergießharz gebildet wird, indem es tropfen gelassen wird, ist die Maßgenauigkeit des Vergießharzes gering. Im Ergebnis wird die Befestigungsposition des ersten Halbleiterchips, wo die Strömungsdetektionseinheit gebildet wird, verschoben, wobei außerdem die Bildungsposition des Vergießharzes etwas verschieden ist, wobei in diesem Fall die Detektionsleistung jedes Strömungssensors variiert. Deshalb ist es notwendig, die Detektionsleistung für jeden Strömungssensor zu korrigieren, um die Variation der Leistung in jedem Strömungssensor zu unterdrücken, und den Schritt des Korrigierens der Leistung zu dem Herstellungsprozess für den Strömungssensor hinzuzufügen. Wenn insbesondere der Schritt des Korrigierens der Leistung einen langen Zeitraum erfordert, ist der Durchsatz in dem Herstellungsprozess für den Strömungssensor gering, wobei dadurch die Kosten für den Strömungssensor erhöht werden. Außerdem wird die Förderung des Aushärtens des Vergießharzes durch Erwärmen nicht ausgeführt; deshalb erfordert es einen langen Zeitraum, bis das Vergießharz ausgehärtet ist. Dementsprechend ist der Durchsatz in dem Herstellungsprozess für den Strömungssensor gering.Here, the fixing of the gold wire (wire) with the potting resin is not performed in the state where the first semiconductor chip is fixed by the mold or the like; Therefore, a problem arises that the first semiconductor chip due to the contraction of Vergießharzes from the Fixing position is moved. In addition, because the potting resin is formed by allowing it to drop, the dimensional accuracy of the potting resin is low. As a result, the attachment position of the first semiconductor chip where the flow detection unit is formed is shifted, and besides, the formation position of the potting resin is slightly different, in which case the detection performance of each flow sensor varies. Therefore, it is necessary to correct the detection performance for each flow sensor in order to suppress the variation of the power in each flow sensor and add the step of correcting the power to the manufacturing process for the flow sensor. In particular, when the step of correcting the power requires a long period of time, the throughput in the manufacturing process for the flow sensor is small, thereby increasing the cost of the flow sensor. In addition, the promotion of curing of Vergießharzes is not carried out by heating; therefore, it takes a long time for the potting resin to set. Accordingly, the throughput in the manufacturing process for the flow sensor is small.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik zu schaffen, die die Leistungsvariation zwischen den Strömungssensoren unterdrücken kann und die Leistung des Strömungssensors verbessern kann (einschließlich des Falls des Erreichens der höheren Leistung durch das Verbessern der Zuverlässigkeit).It is an object of the present invention to provide a technique that can suppress the power variation between the flow sensors and improve the performance of the flow sensor (including the case of achieving the higher performance by improving the reliability).
Die oben erwähnte Aufgabe, eine weitere Aufgabe und die neuartigen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden in der Beschreibung weiter unten in dieser Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen offensichtlich gemacht.The above-mentioned object, another object and the novel characteristics of the present invention will be made apparent in the description below in this specification and in the accompanying drawings.
Die Lösung für das ProblemThe solution to the problem
Ein repräsentativer Aspekt der vorliegenden Erfindung unter den Aspekten der vorliegenden Erfindung, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, wird im Folgenden kurz beschrieben.A representative aspect of the present invention in the aspects of the present invention disclosed in the present application will be briefly described below.
Ein Strömungssensor gemäß einer repräsentativen Ausführungsform enthält: (a) einen ersten Chiphalterungsabschnitt; und (b) einen ersten Halbleiterchip, der an dem ersten Chiphalterungsabschnitt angeordnet ist, wobei der erste Halbleiterchip enthält: (b1) eine Strömungsdetektionseinheit, die auf einer Hauptfläche eines ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist; und (b2) eine Membran, die in einem Bereich einer Rückseite des ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist, die der Hauptfläche gegenüberliegt, wobei sich der Bereich auf der gegenüberliegenden Seite der Strömungsdetektionseinheit befindet. Hier enthält der Strömungssensor einen Rahmenkörper, der an dem ersten Halbleiterchip angebracht ist und der einen Öffnungsabschnitt aufweist, der wenigstens die Strömungsdetektionseinheit freilegt, wobei der Rahmenkörper aus einem Material mit einem kleineren Elastizitätsmodul als der des ersten Halbleiterchips hergestellt ist. Ein Abschnitt des ersten Halbleiterchips ist mit einem Versiegelungskörper, der ein Harz enthält, in einem Zustand versiegelt, dass die für den ersten Halbleiterchip vorgesehene Strömungsdetektionseinheit aus dem Öffnungsabschnitt des Rahmenkörpers freigelegt ist.A flow sensor according to a representative embodiment includes: (a) a first chip holder portion; and (b) a first semiconductor chip disposed on the first chip mounting portion, the first semiconductor chip including: (b1) a flow detection unit formed on a main surface of a first semiconductor substrate; and (b2) a diaphragm formed in a region of a back surface of the first semiconductor substrate opposite to the main surface, the region being on the opposite side of the flow detection unit. Here, the flow sensor includes a frame body attached to the first semiconductor chip and having an opening portion exposing at least the flow detection unit, wherein the frame body is made of a material having a smaller elastic modulus than that of the first semiconductor chip. A portion of the first semiconductor chip is sealed with a sealing body containing a resin in a state that the flow detection unit provided for the first semiconductor chip is exposed from the opening portion of the frame body.
Ein Herstellungsverfahren für einen Strömungssensor gemäß einer repräsentativen Ausführungsform ist ein Herstellungsverfahren für den Strömungssensor mit der oben erwähnten Struktur. Das Verfahren enthält: (a) einen Schritt des Vorbereitens eines Basismaterials, das den ersten Chiphalterungsabschnitt aufweist; (b) einen Schritt des Vorbereitens des ersten Halbleiterchips; und (c) einen Schritt des Anbringens des ersten Halbleiterchips an dem ersten Chiphalterungsabschnitt. Das Verfahren enthält ferner: (d) einen Schritt des Anordnens des Rahmenkörpers an dem ersten Halbleiterchip, so dass die Strömungsdetektionseinheit in dem Öffnungsabschnitt des Rahmenkörpers enthalten ist, nach dem Schritt (c); und (e) einen Schritt des Versiegelns eines Abschnitts des ersten Halbleiterchips mit dem Versiegelungskörper, während die für den ersten Halbleiterchip vorgesehene Strömungsdetektionseinheit freigelegt wird, nach dem Schritt (d). Hier enthält der Schritt (e): (e1) einen Schritt des Vorbereitens einer oberen Form und einer unteren Form; (e2) einen Schritt des Anordnens des Basismaterials mit dem daran angebrachten ersten Halbleiterchip durch einen zweiten Raum zwischen der oberen Form und der unteren Form, während ein erster Raum, der die Strömungsdetektionseinheit umgibt, gebildet wird, indem eine Unterseite der oberen Form in engen Kontakt mit dem Rahmenkörper gebracht wird, nach dem Schritt (e1); und (e3) einen Schritt des Gießens des Harzes in den zweiten Raum nach dem Schritt (e2).A manufacturing method of a flow sensor according to a representative embodiment is a manufacturing method of the flow sensor having the above-mentioned structure. The method includes: (a) a step of preparing a base material having the first chip holding portion; (b) a step of preparing the first semiconductor chip; and (c) a step of attaching the first semiconductor chip to the first chip mounting portion. The method further includes: (d) a step of disposing the frame body on the first semiconductor chip so that the flow detection unit is contained in the opening portion of the frame body after the step (c); and (e) a step of sealing a portion of the first semiconductor chip with the sealing body while exposing the flow detection unit provided for the first semiconductor chip after the step (d). Here, the step (e) includes: (e1) a step of preparing an upper mold and a lower mold; (e2) a step of arranging the base material having the first semiconductor chip attached thereto through a second space between the upper mold and the lower mold while forming a first space surrounding the flow detecting unit by closely contacting a lower surface of the upper mold is brought to the frame body, after the step (e1); and (e3) a step of pouring the resin into the second space after the step (e2).
Die vorteilhaften Wirkungen der ErfindungThe beneficial effects of the invention
Im Folgenden wird die vorteilhafte Wirkung, die durch den repräsentativen Aspekt der Erfindung erhalten wird, der in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, kurz beschrieben.In the following, the advantageous effect obtained by the representative aspect of the invention disclosed in the present application will be briefly described.
Die Leistung des Strömungssensors kann verbessert werden, indem die Variation der Leistung zwischen den Strömungssensoren unterdrückt wird.The performance of the flow sensor can be improved by suppressing the variation in power between the flow sensors.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
In den Ausführungsformen im Folgenden wird eine Beschreibung basierend auf mehreren Abschnitten oder Ausführungsformen abschnittsweise gegeben, die nicht füreinander irrelevant sind, wenn es nicht anders angegeben ist, wobei eine von diesen ein modifiziertes Beispiel, die Einzelheiten oder eine ergänzende Erklärung für einen Teil oder die Gesamtheit der anderen bildet.In the embodiments below, a description is given in sections based on a plurality of sections or embodiments that are not irrelevant to each other unless otherwise specified, one of these being a modified example, the details, or a supplemental explanation for a part or the entirety the other forms.
Wenn in den Ausführungsformen im Folgenden auf die Anzahl der Elemente (einschließlich der Anzahl der Teile, der Anzahlen, der Menge, des Bereichs usw.) Bezug genommen wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese spezielle Anzahl eingeschränkt, wenn es nicht anders dargelegt ist oder wenn sie nicht explizit auf diese spezielle Anzahl im Prinzip eingeschränkt ist, wobei sie größer oder kleiner als die spezielle Anzahl kann.In the embodiments below, when reference is made to the number of elements (including the number of parts, the numbers, the amount, the area, etc.), the present invention is not limited to this specific number unless otherwise stated or if it is not explicitly restricted to that particular number, in principle, being greater or less than the specific number.
In den Ausführungsformen im Folgenden ist es überflüssig zu sagen, dass das Strukturelement (einschließlich des Elementschritts usw.) nicht notwendigerweise wesentlich ist, wenn es nicht anders angegeben ist oder wenn es nicht im Prinzip explizit als wesentlich betrachtet wird.In the embodiments below, it is needless to say that the structural element (including the elemental step, etc.) is not necessarily material unless stated otherwise or unless it is explicitly considered essential in principle.
Ähnlich enthält in den Ausführungsformen im Folgenden, wenn auf die Form des Strukturelements, die Positionsbeziehung und dergleichen Bezug genommen wird, die vorliegende Erfindung die Form und dergleichen, die im Wesentlichen nah bei dieser Form und dergleichen liegen oder zu dieser Form und dergleichen ähnlich sind, wenn es nicht anders angegeben ist oder wenn nicht explizit in Betracht gezogen wird, dass es nicht so ist. Dies gilt ähnlich für die Anzahl und den Bereich.Similarly, in the embodiments below, referring to the shape of the structural member, the positional relationship and the like, the present invention includes the mold and the like that are substantially close to this shape and the like, or similar to this shape and the like, unless otherwise stated or if it is not explicitly considered that it is not so. This applies similarly to the number and the range.
In den gesamten Zeichnungen zum Beschreiben der Ausführungsformen wird dasselbe Element mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und wird dessen Beschreibung nicht wiederholt. Um das Verständnis unterstützen, können einige Teile in dem Grundriss schraffiert sein.Throughout the drawings for describing the embodiments, the same element will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated. To aid understanding, some parts may be hatched in the floor plan.
(Die erste Ausführungsform)(The first embodiment)
<Die Schaltungsstruktur des Strömungssensors><The circuit structure of the flow sensor>
Zuerst wird eine Schaltungsstruktur eines Strömungssensors beschrieben.
Als Nächstes ist die CPU
Im Ergebnis ist der durch den Transistor Tr fließende Strom durch das Ausgangssignal (das Steuersignal) von der CPU
Wenn andererseits die durch den Transistor Tr fließende Strommenge durch das Ausgangssignal von der CPU
In dem Strömungssensor gemäß der ersten Ausführungsform wird deshalb erkannt, dass die CPU
Außerdem enthält der Strömungssensor der ersten Ausführungsform eine Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB, um es der CPU
Spezifisch enthält die Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB die Widerstände R1 bis R4, die die Brücke zwischen der Bezugsspannung Vref1 und Masse (GND) bilden, wie in
Bei dieser Gelegenheit befindet sich das durch den Heizwiderstand HR erwärmte Gas mit dem Widerstand R1 in Kontakt, der in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB enthalten ist. Deshalb ändert sich der Widerstandswert des Widerstands R1, der in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB enthalten ist, hauptsächlich in Abhängigkeit von der Menge der Wärmeerzeugung von dem Heizwiderstand HR. Wenn sich der Widerstandswert des Widerstands R1 auf diese Weise ändert, ändert sich der Potentialunterschied zwischen dem Knoten A und dem Knoten B. Der Potentialunterschied zwischen dem Knoten A und dem Knoten B wird durch die Eingangsschaltung
Spezifisch steuert die CPU
Außerdem enthält der Strömungssensor der ersten Ausführungsform eine Temperatursensorbrücke TSB zum Detektieren der Gasströmung. Diese Temperatursensorbrücke TSB enthält vier Temperaturdetektionswiderstände, die die Brücke zwischen der Bezugsspannung Vref2 und der Masse (GND) bilden. Die vier Temperaturdetektionswiderstände enthalten zwei stromaufwärts gelegene Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 und zwei stromabwärts gelegene Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2.In addition, the flow sensor of the first embodiment includes a temperature sensor bridge TSB for detecting the gas flow. This temperature sensor bridge TSB contains four temperature detection resistors, which form the bridge between the reference voltage Vref2 and the ground (GND). The four temperature detection resistors include two upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 and two downstream temperature detection resistors BR1 and BR2.
Mit anderen Worten, eine Richtung eines Pfeils in
In der Temperatursensorbrücke TSB sind der stromaufwärts gelegene Temperaturdetektionswiderstand UR1 und der stromabwärts gelegene Temperaturdetektionswiderstand BR1 zwischen der Bezugsspannung Vref2 und der Masse (GND) miteinander in Reihe geschaltet, wobei der Verbindungspunkt zwischen dem stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstand UR1 und dem stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstand BR1 dem Knoten C entspricht.In the temperature sensor bridge TSB, the upstream temperature detection resistor UR1 and the downstream temperature detection resistor BR1 are in series with each other between the reference voltage Vref2 and the ground (GND) switched, wherein the connection point between the upstream temperature detection resistor UR1 and the downstream temperature detection resistor BR1 corresponds to the node C.
Andererseits sind der stromaufwärts gelegene Temperaturdetektionswiderstand UR2 und der stromabwärts gelegene Temperaturdetektionswiderstand BR2 zwischen der Masse (GND) und der Bezugsspannung Vref2 miteinander in Reihe geschaltet, wobei der Verbindungspunkt zwischen dem stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstand UR2 und dem stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstand BR2 dem Knoten D entspricht. Das Potential des Knotens C und das Potential des Knotens D werden durch die Eingangsschaltung
Spezifisch sind die stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2 so strukturiert, dass sie den gleichen Abstand von dem Heizwiderstand HR aufweisen und den gleichen Widerstandswert aufweisen. Deshalb ist die Temperatursensorbrücke TSB so konfiguriert, dass der Potentialunterschied zwischen dem Knoten C und dem Knoten D in dem Zustand ohne Strömung ungeachtet der Menge der Wärmeerzeugung des Heizwiderstands HR 0 V beträgt.Specifically, the upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 and the downstream temperature detection resistors BR1 and BR2 are structured to have the same distance from the heating resistor HR and have the same resistance value. Therefore, the temperature sensor bridge TSB is configured such that the potential difference between the node C and the node D in the no-flow state regardless of the amount of heat generation of the heating resistor HR is 0V.
<Der Betrieb des Strömungssensors><Operation of the flow sensor>
Der Strömungssensor gemäß der ersten Ausführungsform ist wie oben strukturiert, wobei dessen Betrieb im Folgenden unter Bezugnahme auf
Wenn bei dieser Gelegenheit die Temperatur des durch den Heizwiderstand HR erwärmten Gases um eine bestimmte Temperatur (z. B. 100°C) höher ist, ist jeder Widerstandswert der Widerstände R1 bis R4 so festgelegt, dass der Potentialunterschied zwischen dem Knoten A und dem Knoten B in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB 0 V wird. Wenn die Temperatur des durch den Heizwiderstand HR erwärmten Gases um eine bestimmte Temperatur (z. B. 100°C) höher ist, wird deshalb der Potentialunterschied zwischen dem Knoten A und dem Knoten B in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB 0 V, wobei dieser Potentialunterschied (0 V) durch die Eingangsschaltung
Wenn andererseits die Temperatur des durch den Heizwiderstand HR erwärmten Gases von einer bestimmten Temperatur (z. B. 100°C) abweicht, wird ein von 0 V verschiedener Potentialunterschied zwischen dem Knoten A und dem Knoten B in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB erzeugt, wobei dieser Potentialunterschied durch die Eingangsschaltung
Bei der Erzeugung des Potentialunterschieds z. B. in der Richtung, in der die Temperatur des durch den Heizwiderstand HR erwärmten Gases erhöht wird, damit sie höher als eine bestimmte Temperatur (z. B. 100°C) ist, gibt die CPU
Wie folglich beschrieben worden ist, führt die CPU
Als Nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs zum Messen der Strömung des Gases mit dem Strömungssensor in der ersten Ausführungsform gegeben. Zuerst wird der Fall im Zustand ohne Strömung beschrieben. Jeder Widerstandswert der stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 und der stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2 ist so festgelegt, dass der Potentialunterschied zwischen dem Potential des Knotens C und dem Potential des Knotens D in der Temperatursensorbrücke TSB im Zustand ohne Strömung, bei dem die Strömung des Gases, das in der Pfeilrichtung strömt, null ist, 0 V wird.Next, a description will be given of the operation for measuring the flow of the gas with the flow sensor in the first embodiment. First, the case in the no flow state will be described. Each resistance value of the upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 and the downstream temperature detection resistors BR1 and BR2 is set so that the potential difference between the potential of the node C and the potential of the node D in the temperature sensor bridge TSB in the non-flow state where the flow of the gas flowing in the arrow direction becomes zero becomes 0V.
Spezifisch sind die stromaufwärts angeordneten Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts angeordneten Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2 so strukturiert, dass sie den gleichen Abstand von dem Heizwiderstand HR und den gleichen Widerstandswert aufweisen. Deshalb ist die Temperatursensorbrücke TSB so konfiguriert, dass der Potentialunterschied zwischen dem Knoten C und dem Knoten D ungeachtet der Menge der Wärmeerzeugung des Heizwiderstands HR im Zustand ohne Strömung 0 V beträgt, wobei dieser Potentialunterschied (0 V) durch die Eingangsschaltung
Anschließend wird der Fall, in dem das Gas in der Pfeilrichtung in
Dieser Potentialunterschied wird durch die Eingangsschaltung
<Die Anordnungsstruktur des Strömungssensors><The Arrangement Structure of the Flow Sensor>
Als Nächstes wird die Anordnungsstruktur des Strömungssensors gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Der in
Im Bereich der Vorderseite des Halbleiterchips CHP1, der dem Bereich der Rückseite gegenüberliegt, der mit der Membran DF versehen ist, ist eine Strömungsdetektionseinheit FDU ausgebildet, wie in
Insbesondere ist der in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke enthaltene Widerstand R1 in der Nähe des Heizwiderstands HR ausgebildet; deshalb kann die Temperatur des Gases, das durch die von dem Heizwiderstand HR erzeugte Wärme erwärmt wird, an dem Widerstand R1 genau widergespiegelt werden.Specifically, the resistor R1 included in the heater control bridge is formed in the vicinity of the heating resistor HR; therefore, the temperature of the gas, which is heated by the heat generated by the heating resistor HR, can be accurately reflected on the resistor R1.
Weil andererseits die Widerstände R2 bis R4, die in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke enthalten sind, entfernt von dem Heizwiderstand HR angeordnet sind, werden die Widerstände R2 bis R4 weniger leicht durch die von dem Heizwiderstand HR erzeugte Wärme beeinflusst.On the other hand, since the resistors R2 to R4 included in the heater control bridge are located away from the heating resistor HR, the resistors R2 to R4 are less likely to be affected by the heat generated by the heating resistor HR.
Deshalb kann eine derartige Struktur erhalten werden, dass der Widerstand R1 vorgesehen ist, um empfindlich auf die Temperatur des durch den Heizwiderstand HR erwärmten Gases zu reagieren, während die Widerstände R2 bis R4 vorgesehen sind, um weniger leicht durch den Heizwiderstand HR beeinflusst zu werden, damit deren Widerstandswerte konstant aufrechterhalten werden. Im Ergebnis kann die Detektionsgenauigkeit der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke erhöht werden.Therefore, such a structure can be obtained that the resistor R1 is provided to be sensitive to the temperature of the gas heated by the heating resistor HR, while the resistors R2 to R4 are provided so as to be less likely to be affected by the heating resistor HR. so that their resistance values are constantly maintained. As a result, the detection accuracy of the heater control bridge can be increased.
Außerdem sind die stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2 so angeordnet, dass der in der Strömungsdetektionseinheit FDU ausgebildete Heizwiderstand HR dazwischen angeordnet ist. Spezifisch sind die stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Pfeilrichtung, in der das Gas strömt, vorgesehen, während die stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2 auf der stromabwärts gelegenen Seite der Pfeilrichtung, in der das Gas strömt, vorgesehen sind.In addition, the upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 and the downstream temperature detection resistors BR1 and BR2 are arranged so that the heating resistor HR formed in the flow detection unit FDU is interposed therebetween. Specifically, the upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 are provided on the upstream side of the arrow direction in which the gas flows, while the downstream temperature detection resistors BR1 and BR2 are provided on the downstream side of the arrow direction in which the gas flows.
Bei dieser Struktur kann in dem Fall, in dem das Gas in der Pfeilrichtung strömt, die Temperatur der stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 verringert werden, während die Temperatur der stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2 erhöht werden kann. Folglich ist die Temperatursensorbrücke durch die stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2 ausgebildet, die in der Strömungsdetektionseinheit FDU angeordnet sind.With this structure, in the case where the gas flows in the arrow direction, the temperature of the upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 can be reduced, while the temperature of the downstream temperature detection resistors BR1 and BR2 can be increased. Consequently, the temperature sensor bridge is formed by the upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 and the downstream temperature detection resistors BR1 and BR2 disposed in the flow detection unit FDU.
Der Heizwiderstand HR, die stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderstände BR1 und BR2, die oben erwähnt worden sind, können z. B. durch das Bilden eines Metallfilms aus Platin (PT) oder eines dünnen Halbleiterfilms aus Polysilicium (polykristallinem Silicium) oder dergleichen durch ein Sputter-Verfahren, ein CVD-Verfahren (Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung) oder dergleichen und dann durch das Versehen des Films mit einem Muster durch ein Ionenätzverfahren oder dergleichen gebildet werden.The heating resistor HR, the upstream temperature detection resistors UR1 and UR2 and the downstream temperature detection resistors BR1 and BR2 mentioned above may be e.g. By forming a metal film of platinum (PT) or a thin semiconductor film of polysilicon (polycrystalline silicon) or the like by a sputtering method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like, and then by providing the film a pattern can be formed by an ion etching method or the like.
Jeder von dem Heizwiderstand HR, den Widerstanden R1 bis R4, die in der Heizvorrichtungs-Steuerbrücke enthalten sind, und den stromaufwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderständen UR1 und UR2 und den stromabwärts gelegenen Temperaturdetektionswiderständen BR1 und BR2, die in der Temperatursensorbrücke enthalten sind, ist mit einer Verdrahtung WL1 verbunden und zu einer entsprechenden der Anschlussflächen PD1 geführt, die entlang der Unterseite des Halbleiterchips CP1 angeordnet sind.Each of the heating resistor HR, the resistors R1 to R4 included in the heater control bridge, and the upstream temperature detecting resistors UR1 and UR2 and the downstream temperature detecting resistors BR1 and BR2 included in the temperature sensor bridge are connected to a wiring WL1 connected and led to a corresponding one of the pads PD1, which are arranged along the underside of the semiconductor chip CP1.
Auf diese Weise ist der Halbleiterchip CHP1, der einen Teil des Strömungssensors in der ersten Ausführungsform bildet, strukturiert. Der aktuelle Strömungssensor enthält einen Halbleiterchip, der den Heizwiderstand HR, die Heizvorrichtungs-Steuerbrücke HCB und die Temperatursensorbrücke TSB enthält, und einen weiteren Halbleiterchip, der die CPU
Im Folgenden wird eine Beschreibung des Strömungssensors gemäß der ersten Ausführungsform mit der Halterungsstruktur wie oben gegeben.Hereinafter, a description will be given of the flow sensor according to the first embodiment with the support structure as above.
<Die Halterungsstruktur des Strömungssensors in der ersten Ausführungsform><The Support Structure of the Flow Sensor in the First Embodiment>
Die
Zuerst enthält, wie in
Der Halbleiterchip CHP1 weist eine rechteckige Form auf, wobei die Strömungsdetektionseinheit FDU im Wesentlichen in dessen Mitte ausgebildet ist. Die Verdrahtungen WL1, die mit der Strömungsdetektionseinheit FDU verbunden sind, sind auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet, wobei die Verdrahtungen WL1 mit den mehreren Anschlussflächen PD1 verbunden sind, die entlang einer Seite des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet sind. Mit anderen Worten, die Strömungsdetektionseinheit FDU und die Anschlussflächen PD1 sind durch die Verdrahtungen WL1 miteinander verbunden. Diese Anschlussflächen PD1 sind z. B. durch die Drähte W1, die aus einem Golddraht hergestellt sind, mit den Leitungen LD1 verbunden, die für den Leitungsrahmen LF vorgesehen sind. Die für den Leitungsrahmen LF vorgesehenen Leitungen LD1 sind z. B. durch die Drähte W2, die aus einem Golddraht hergestellt sind, mit den Anschlussflächen PD2 verbunden, die in dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildet sind.The semiconductor chip CHP1 has a rectangular shape, wherein the flow detection unit FDU is formed substantially at the center thereof. The wirings WL1 connected to the flow detection unit FDU are formed on the semiconductor chip CHP1, and the wirings WL1 are connected to the plural pads PD1 formed along one side of the semiconductor chip CHP1. In other words, the flow detection unit FDU and the pads PD1 are interconnected by the wirings WL1. These pads PD1 are z. B. by the wires W1, which are made of a gold wire, connected to the lines LD1, which are provided for the lead frame LF. The measures provided for the lead frame LF lines LD1 are z. B. by the wires W2, which are made of a gold wire, connected to the pads PD2, which are formed in the semiconductor chip CHP2.
Der Halbleiterchip CHP2 enthält integrierte Schaltungen, die Verdrahtungen und Halbleiterelemente, wie z. B. einen MISFET (Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor), enthalten. Spezifisch sind die integrierten Schaltungen, die die CPU
Anschließend enthält der Leitungsrahmen LF den Chiphalterungsabschnitt TAB1, wie in
Außerdem ist die Vorderseite (die Oberseite) des Halbleiterchips CHP1 zusätzlich zu der Strömungsdetektionseinheit FDU mit den Anschlussflächen PD1, die mit der Strömungsdetektionseinheit FDU verbunden sind, versehen, wie in
Das Klebstoffmaterial ADH1, das den Halbleiterchip CHP1 und den Chiphalterungsabschnitt TAB1 befestigt, und das Klebstoffmaterial ADH2, das den Halbleiterchip CHP2 und den Chiphalterungsabschnitt TAB2 befestigt, können z. B. ein Klebstoffmaterial sein, das ein wärmeaushärtendes Harz, wie z. B. ein Epoxidharz oder ein Polyurethanharz, oder ein thermoplastisches Harz, wie z. B. ein Polyimidharz, ein Acrylharz oder ein Fluorharz, enthält.The adhesive material ADH1 that fixes the semiconductor chip CHP1 and the chip holder portion TAB1, and the adhesive material ADH2 that fixes the semiconductor chip CHP2 and the chip holder portion TAB2 may be bonded, for example, to the semiconductor chip CHP1. B. be an adhesive material containing a thermosetting resin such. As an epoxy resin or a polyurethane resin, or a thermoplastic resin such. A polyimide resin, an acrylic resin or a fluororesin.
Das Anhaften zischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Chiphalterungsabschnitt TAB1 kann z. B. durch die Anwendung einer Silberpaste oder des Klebstoffmaterials ADH1, wie in
Außerdem ist in der ersten Ausführungsform, wie in
Im Folgenden wird eine Beschreibung der Struktur des Rahmenkörpers FB gegeben. Die
Wie in
Hier weist der Rahmenkörper FB in der ersten Ausführungsform das Merkmal auf, dass der Elastizitätsmodul des Materials des Rahmenkörpers FB kleiner als der des Materials des Halbleiterchips CHP1 ist. Hier bezieht sich der Elastizitätsmodul auf den Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB und des Halbleiterchips CHP1. Der Elastizitätsmodul bezieht sich auf den Proportionalitätsfaktor, der erhalten wird, indem das Hookesche Gesetz, bei dem die Beanspruchung des elastischen Körpers und die Verzerrung proportional zueinander sind, in der Form ”die Beanspruchung ist zur Verzerrung proportional” dargestellt wird.Here, the frame body FB in the first embodiment has the feature that the elastic modulus of the material of the frame body FB is smaller than that of the material of the semiconductor chip CHP1. Here, the elastic modulus refers to the elastic modulus of the frame body FB and the semiconductor chip CHP1. The modulus of elasticity refers to the proportionality factor obtained by representing Hooke's law, in which the stress of the elastic body and the distortion are proportional to each other, in the form of "the stress is proportional to the distortion".
Der Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB und der Elastizitätsmodul des Halbleiterchips CHP1 werden wünschenswerterweise bei einer Temperatur von 25°C (Zimmertemperatur) verglichen. Was den Vergleich der Elastizitätsmoduln betrifft, werden der Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB und der Elastizitätsmodul des Basismaterials des Halbleiterchips CHP1 verglichen. Wenn das Basismaterial des Halbleiterchips CHP1 z. B. aus einem Siliciumeinkristall ausgebildet ist, kann der Rahmenkörper FB aus einem Material mit einem kleineren Elastizitätsmodul als der des Siliciumeinkristalls bei Zimmertemperatur ausgebildet sein.The elastic modulus of the frame body FB and the elastic modulus of the semiconductor chip CHP1 are desirably compared at a temperature of 25 ° C (room temperature). As for the comparison of the elastic moduli, the elastic modulus of the frame body FB and the elastic modulus of the base material of the semiconductor chip CHP1 are compared. When the base material of the semiconductor chip CHP1 z. B. is formed of a silicon single crystal, the frame body FB may be formed of a material having a smaller modulus of elasticity than that of the silicon single crystal at room temperature.
Folglich ist die Beschreibung des Vergleichs der Elastizitätsmoduln zwischen dem Rahmenkörper FB und dem Halbleiterchip CHP1 gegeben worden; das Grundprinzip dessen liegt jedoch darin, dass der Rahmenkörper FB, dessen Härte kleiner als die des Halbleiterchips CHP1 ist, verwendet wird. Die hier beschriebene Härte bezieht sich auf die Mikrohärte nach Vickers, die Brinell-Härte oder die Rockwell-Härte bei Zimmertemperatur.Thus, the description of the comparison of the elastic moduli has been given between the frame body FB and the semiconductor chip CHP1; the basic principle, however, is that the frame body FB whose hardness is smaller than that of the semiconductor chip CHP1 is used. The hardness described here refers to Vickers microhardness, Brinell hardness or Rockwell hardness at room temperature.
Spezifisch kann der Rahmenkörper FB, dessen Härte kleiner als die des Halbleiterchips CHP1 ist, aus einem thermoplastischen Harz, das ein PBT-Harz, ein ABS-Harz, ein PC-Harz, ein Nylonharz, ein PS-Harz oder ein Fluorharz enthält, einem wärmeaushärtenden Harz, das ein Epoxidharz oder ein Phenolharz enthält, einem Gummimaterial, das Teflon (eingetragenes Warenzeichen), Urethan oder Fluor enthält, oder einem Polymermaterial, wie z. B. Elastomer, ausgebildet sein.Specifically, the frame body FB whose hardness is smaller than that of the semiconductor chip CHP1 may be made of a thermoplastic resin containing a PBT resin, an ABS resin, a PC resin, a nylon resin, a PS resin or a fluorine resin thermosetting resin containing an epoxy resin or a phenolic resin, a rubber material containing Teflon (registered trademark), urethane or fluorine, or a polymer material such as a rubber. B. elastomer, be formed.
Der Rahmenkörper FB kann durch Gießen auf eine Weise, dass eine Form mit einem Harz durch Spritzgießen oder Spritzpressen gefüllt wird, oder unter Verwendung eines Filmprodukts oder eines plattenförmigen Produkts, das aus dem oben erwähnten Material ausgebildet ist, gebildet werden.The frame body FB may be formed by molding in a manner that a mold is filled with a resin by injection molding or transfer molding, or by using a film product or a plate-shaped product formed of the above-mentioned material.
Der aus dem wärmeaushärtenden Harz, dem thermoplastischen Harz, dem Gummimaterial oder dem Polymermaterial, wie z. B. dem Elastomer, ausgebildete Rahmenkörper FB selbst kann als das Klebstoffmaterial, das eine Klebstoffeigenschaft aufweist, verwendet werden; außerdem kann der Rahmenkörper FB mit einem anorganischen Füllmaterial, wie z. B. Glas, Siliciumdioxid, Glimmer oder Talkum, oder einem organischen Füllmaterial, wie z. B. Kohlenstoff, gefüllt sein. From the thermosetting resin, the thermoplastic resin, the rubber material or the polymer material, such as. B. the elastomer, formed frame body FB itself can be used as the adhesive material having an adhesive property; In addition, the frame body FB with an inorganic filler such. As glass, silica, mica or talc, or an organic filler such. As carbon, be filled.
Der Rahmenkörper FB kann durch Pressen, Walzen oder Gießen eines Metallmaterials mit einem kleineren Elastizitätsmodul als dem des Siliciums, wie z. B. Messing, einer Aluminiumlegierung oder einer Kupferlegierung, strukturiert werden.The frame body FB may be formed by pressing, rolling or casting a metal material having a modulus of elasticity lower than that of silicon, such as silicon. As brass, an aluminum alloy or a copper alloy, be structured.
In dem Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform ist die Halterungsstruktur des Strömungssensors FS1 vor dem Versiegeln mit dem Harz wie oben; die Halterungsstruktur des Strömungssensors FS1 nach dem Versiegeln mit dem Harz wird im Folgenden beschrieben.In the flow sensor FS1 in the first embodiment, the support structure of the flow sensor FS1 before sealing with the resin is as above; the support structure of the flow sensor FS1 after being sealed with the resin will be described below.
Die
In dem Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform sind, wie in
Das oben erwähnte Harz MR kann z. B. ein wärmeaushärtendes Harz, wie z. B. ein Epoxidharz oder ein Phenolharz, ein thermoplastisches Harz, wie z. B. Polycarbonat oder Polyethylenterephthalat, sein; außerdem kann ein Füllmaterial, wie z. B. Glas oder Glimmer, in das Harz gemischt sein.The above-mentioned resin MR may be, for. B. a thermosetting resin such. As an epoxy resin or a phenolic resin, a thermoplastic resin such. Polycarbonate or polyethylene terephthalate; In addition, a filling material, such as. Glass or mica, may be mixed in the resin.
Weil das Versiegeln mit dem Harz MR in dem Zustand ausgeführt werden kann, in dem der Halbleiterchip CHP1, der die Strömungsdetektionseinheit FDU enthält, durch die Form befestigt ist, kann ein Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 und des Halbleiterchips CHP2 mit dem Harz MR versiegelt werden, während die Verschiebung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt wird. Dies bedeutet, dass ein Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 und der gesamte Bereich des Halbleiterchips CHP2 mit dem Harz MR versiegelt werden können, während die Verschiebung jedes Strömungssensors FS1 in der ersten Ausführungsform unterdrückt wird, und dass die Positionsvariation der Strömungsdetektionseinheit FDU, die in dem Halbleiterchip CHP1 enthalten ist, unterdrückt werden kann.Because the sealing with the resin MR can be performed in the state in which the semiconductor chip CHP1 including the flow detection unit FDU is fixed by the mold, a portion of the semiconductor chip CHP1 and the semiconductor chip CHP2 can be sealed with the resin MR the displacement of the semiconductor chip CHP1 is suppressed. That is, a portion of the semiconductor chip CHP1 and the entire area of the semiconductor chip CHP2 can be sealed with the resin MR while suppressing the displacement of each flow sensor FS1 in the first embodiment, and the positional variation of the flow detection unit FDU included in the semiconductor chip CHP1 is contained, can be suppressed.
Im Ergebnis können in der ersten Ausführungsform die Positionen der Strömungsdetektionseinheiten FDU, die die Gasströmung detektieren, zwischen den Strömungssensoren FS1 angepasst werden; folglich kann die beachtliche Wirkung erhalten werden, die die Variation der Leistung für das Detektieren der Gasströmung in den Strömungssensoren FS1 unterdrückt.As a result, in the first embodiment, the positions of the flow detection units FDU that detect the gas flow can be adjusted between the flow sensors FS1; consequently, the remarkable effect suppressing the variation of the power for detecting the gas flow in the flow sensors FS1 can be obtained.
Anschließend ist in dem Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform, wie in
Insbesondere ist in der ersten Ausführungsform der Rahmenkörper FB an einem Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 angeordnet, wobei dieser Rahmenkörper FB einen kleineren Elastizitätsmodul als der Halbleiterchip CHP1 aufweist. Mit anderen Worten, der Rahmenkörper FB ist aus einem Material ausgebildet, dessen Härte kleiner als die des Halbleiterchips CHP1 ist. Deshalb kann, wenn die Komponente mit dem Rahmenkörper FB in Kontakt gebracht wird, der Stoß durch die Deformation des Rahmenkörpers FB absorbiert werden, der relativ weich ist. Im Ergebnis kann die Übertragung des Stoßes zu dem Halbleiterchip CHP1, der unter dem Rahmenkörper FB angeordnet ist, unterdrückt werden. Dies kann die Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 effektiv verhindern. More specifically, in the first embodiment, the frame body FB is disposed at a portion of the semiconductor chip CHP1, which frame body FB has a smaller elastic modulus than the semiconductor chip CHP1. In other words, the frame body FB is formed of a material whose hardness is smaller than that of the semiconductor chip CHP1. Therefore, when the component is brought into contact with the frame body FB, the shock can be absorbed by the deformation of the frame body FB which is relatively soft. As a result, the transmission of the shock to the semiconductor chip CHP1 disposed under the frame body FB can be suppressed. This can effectively prevent the damage of the semiconductor chip CHP1.
Es wird angegeben, dass der Rahmenkörper FB und das Harz MR (der Versiegelungskörper) irgendeine Höhe aufweisen können, solange wie deren Höhe größer als die Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 ist, der die Strömungsdetektionseinheit FDU enthält. Die Höhe des Rahmenkörpers FB kann entweder größer oder kleiner als die Höhe des Harzes MR (des Versiegelungskörpers) sein oder kann zu ihr gleich sein.It is stated that the frame body FB and the resin MR (the sealing body) may have any height as long as their height is larger than the surface of the semiconductor chip CHP1 containing the flow detection unit FDU. The height of the frame body FB may be either larger or smaller than the height of the resin MR (the sealing body) or may be equal to it.
In der Struktur der ersten Ausführungsform wird das Klebstoffmaterial ADH1 aufgetragen, damit es die auf der Rückseite des Halbleiterchips CHP1 ausgebildete Membran DF umgibt, um z. B. zu verhindern, dass das Harz MR in den Innenraum der Membran DF eintritt. Wie in
Folglich steht gemäß dem Strömungssensor FS1 der ersten Ausführungsform der Innenraum der Membran DF mit dem Außenraum des Strömungssensor FS1 durch den Öffnungsabschnitt OP1, der an der Unterseite des Chiphalterungsabschnitts TAB1 ausgebildet ist, und den Öffnungsabschnitt OP2, der in dem Harz MR ausgebildet ist, in Verbindung. Im Ergebnis können der Druck des Innenraums der Membran DF und der Druck des Außenraums des Strömungssensor FS1 zueinander gleich gemacht werden; dementsprechend kann die Anwendung der Beanspruchung auf die Membran DF unterdrückt werden.Thus, according to the flow sensor FS1 of the first embodiment, the inside of the diaphragm DF communicates with the outside of the flow sensor FS1 through the opening portion OP1 formed on the bottom of the chip holder portion TAB1 and the opening portion OP2 formed in the resin MR , As a result, the pressure of the inner space of the diaphragm DF and the pressure of the outer space of the flow sensor FS1 can be made equal to each other; Accordingly, the application of the stress to the membrane DF can be suppressed.
Die Halterungsstruktur des Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben worden ist. In dem aktuellen Strömungssensor FS1 wird jedoch der Dämmstab DM, der den äußeren Rahmenkörper des Leitungsrahmens LF bildet, nach dem Versiegeln mit dem Harz MR entfernt.
<Das Herstellungsverfahren für den Strömungssensor in der ersten Ausführungsform><The Production Method for the Flow Sensor in the First Embodiment>
Der Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform ist wie oben strukturiert, wobei ein Herstellungsverfahren für denselben unter Bezugnahme auf
Zuerst wird, wie in
Anschließend wird, wie in
Als Nächstes werden, wie in
Danach wird, wie in
Weil der Rahmenkörper FB in der ersten Ausführungsform den Wandabschnitt WP aufweist, kann bei dieser Gelegenheit der Rahmenkörper FB an dem Halbleiterchip CHP1 angeordnet werden, während dieser Wandabschnitt WP in engen Kontakt mit einer Seitenfläche des Halbleiterchips CHP1 gebracht wird. Folglich kann die Positionierungsgenauigkeit des Rahmenkörpers FB, der an dem Halbleiterchip CHP1 angebracht wird, verbessert werden, wobei die Strömungsdetektionseinheit FDU aus dem Öffnungsabschnitt OP (FB), der in dem Rahmenkörper FB ausgebildet ist, sicher freigelegt werden kann. Außerdem kann der Kontakt zwischen dem Rahmenkörper FB und der Anschlussfläche PD1 verhindert werden.On this occasion, because the frame body FB has the wall portion WP in the first embodiment, the frame body FB can be disposed on the semiconductor chip CHP1 while this wall portion WP is brought into close contact with a side surface of the semiconductor chip CHP1. Consequently, the positioning accuracy of the frame body FB attached to the semiconductor chip CHP1 can be improved, and the flow detection unit FDU can be surely exposed from the opening portion OP (FB) formed in the frame body FB. In addition, the contact between the frame body FB and the pad PD1 can be prevented.
Hier können der Rahmenkörper FB und der Halbleiterchip CHP1 aneinander befestigt werden oder nicht. Der Rahmenkörper FB wird jedoch vom Standpunkt des Unterdrückens der Verschiebung des Rahmenkörpers FB, der an dem Halbleiterchip CHP1 angebracht ist, wünschenswerterweise an dem Halbleiterchip CHP1 befestigt.Here, the frame body FB and the semiconductor chip CHP1 may be attached to each other or not. However, the frame body FB is desirably attached to the semiconductor chip CHP1 from the standpoint of suppressing the displacement of the frame body FB attached to the semiconductor chip CHP1.
Danach werden, wie in
Außerdem wird in der ersten Ausführungsform der Halbleiterchip CHP1, der mit der Strömungsdetektionseinheit FDU versehen ist, durch den Rahmenkörper FB durch die Form befestigt; deshalb können ein Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 und der Halbleiterchip CHP2 mit dem Harz MR versiegelt werden, während die Verschiebung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt wird. Dies bedeutet, dass ein Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 und der gesamte Bereich des Halbleiterchips CHP2 mit dem Harz MR versiegelt werden können, während die Verschiebung jedes Strömungssensors FS1 bei dem Herstellungsverfahren für den Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform unterdrückt wird, und dass die Positionsvariation der Strömungsdetektionseinheit FDU, die in dem Halbleiterchip CHP1 enthalten ist, unterdrückt werden kann. Im Ergebnis können gemäß der ersten Ausführungsform die Positionen der Strömungsdetektionseinheiten FDU zum Detektieren der Gasströmung zwischen den Strömungssensoren ausgerichtet werden; wobei deshalb die beachtliche Wirkung erhalten werden kann, die die Variation der Leistung für das Detektieren der Gasströmung in jedem Strömungssensor unterdrücken kann.In addition, in the first embodiment, the semiconductor chip CHP1 provided with the flow detection unit FDU is fixed by the frame body FB through the mold; therefore, a portion of the semiconductor chip CHP1 and the semiconductor chip CHP2 can be sealed with the resin MR while suppressing the displacement of the semiconductor chip CHP1. That is, a portion of the semiconductor chip CHP1 and the entire area of the semiconductor chip CHP2 can be sealed with the resin MR while suppressing the displacement of each flow sensor FS1 in the manufacturing process for the flow sensor FS1 in the first embodiment, and the positional variation of the flow detection unit FDU contained in the semiconductor chip CHP1 can be suppressed. As a result, according to the first embodiment, the positions of the flow detection units FDU for detecting the gas flow between the flow sensors can be aligned; therefore, the remarkable effect that can suppress the variation of the power for detecting the gas flow in each flow sensor can be obtained.
Hier liegt die charakteristische Eigenschaft des Herstellungsverfahrens für den Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform darin, dass der Leitungsrahmen LF, der den daran angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der unteren Form BM und der oberen Form UM gehalten wird, während die obere Form UM durch einen Film LAF eines elastischen Körpers gegen den Rahmenkörper FB gepresst wird, wobei der Rahmenkörper FB höher als die Strömungsdetektionseinheit FDU ist, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist.Here, the characteristic feature of the manufacturing method for the flow sensor FS1 in the first embodiment is that the lead frame LF having the semiconductor chip CHP1 attached thereto is held between the lower mold BM and the upper mold UM, while the upper mold UM is held by one Film LAF of an elastic body is pressed against the frame body FB, wherein the frame body FB is higher than the flow detection unit FDU, which is formed in the semiconductor chip CHP1.
Folglich kann gemäß der ersten Ausführungsform der Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1, der z. B. durch einen Anschlussflächen-Bildungsbereich gekennzeichnet ist, versiegelt werden, während ein erster Raum SP1 (ein versiegelter Raum), der die Strömungsdetektionseinheit FDU, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, und ihre Umgebung umgibt, sichergestellt ist. Mit anderen Worten, gemäß der ersten Ausführungsform kann der Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1, der durch den Anschlussflächen-Bildungsbereich gekennzeichnet ist, versiegelt werden, während die Strömungsdetektionseinheit FDU, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, und ihre Umgebung freigelegt sind. Consequently, according to the first embodiment, the surface area of the semiconductor chip CHP1, e.g. Is characterized by a pad formation area, while a first space SP1 (a sealed space) surrounding the flow detection unit FDU formed in the semiconductor chip CHP1 and its surroundings is ensured. In other words, according to the first embodiment, the surface area of the semiconductor chip CHP1, which is characterized by the land formation area, can be sealed while the flow detection unit FDU formed in the semiconductor chip CHP1 and its surroundings are exposed.
Folglich besteht die wesentliche Funktion des Rahmenkörpers FB darin, den ersten Raum SP1 (den versiegelten Raum), der die Strömungsdetektionseinheit FDU und ihre Umgebung umgibt, sicherzustellen, wenn die obere Form UM gegen den Rahmenkörper FB gepresst wird. Um diese wesentliche Funktion zu erreichen, wird die Höhe des Rahmenkörpers FB so festgelegt, dass sie im Fall des Anordnens des Rahmenkörpers FB an dem Halbleiterchip CHP1 größer als die der Strömungsdetektionseinheit FDU ist. Mit anderen Worten, die Struktur, bei der die Höhe des Rahmenkörpers FB so festgelegt ist, dass sie größer als die der Strömungsdetektionseinheit FDU ist, wird vom Standpunkt des Herstellungsverfahrens für den Zweck des Sicherstellens des ersten Raums SP1 (des versiegelten Raums), der die Strömungsdetektionseinheit FDU und ihre Umgebung umgibt, verwendet. Bei dieser Struktur kann der Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1, der durch den Anschlussflächen-Bildungsbereich gekennzeichnet ist, versiegelt werden, während die Strömungsdetektionseinheit FDU und ihre Umgebung freigelegt sind. Es kann außerdem gesagt werden, dass in der ersten Ausführungsform durch das Bereitstellen des Rahmenkörpers FB, der höher als die Strömungsdetektionseinheit FDU ist, an dem Halbleiterchip CHP1 die Strömungsdetektionseinheit FDU, die aus dem Öffnungsabschnitt OP (FB) des Rahmenkörpers FB freigelegt ist, vor der Schließkraft der oberen Form UM geschützt werden kann.Consequently, the essential function of the frame body FB is to ensure the first space SP1 (the sealed space) surrounding the flow detection unit FDU and its surroundings when the upper mold UM is pressed against the frame body FB. In order to achieve this essential function, the height of the frame body FB is set to be larger than that of the flow detection unit FDU in the case of arranging the frame body FB on the semiconductor chip CHP1. In other words, the structure in which the height of the frame body FB is set to be larger than that of the flow detection unit FDU becomes, from the viewpoint of the manufacturing method, for the purpose of ensuring the first space SP1 (the sealed space) that the Flow detection unit FDU and its environment surrounds used. With this structure, the surface area of the semiconductor chip CHP1 characterized by the land formation area can be sealed while the flow detection unit FDU and its surroundings are exposed. It can also be said that in the first embodiment, by providing the frame body FB higher than the flow detection unit FDU on the semiconductor chip CHP1, the flow detection unit FDU exposed from the opening portion OP (FB) of the frame body FB is provided Closing force of the upper mold UM can be protected.
Andererseits kann die Struktur, bei der der Rahmenkörper FB höher als die Strömungsdetektionseinheit FDU ist, als die Struktur betrachtet werden, bei der vom Standpunkt der Struktur des Strömungssensors FS1 der Zusammenstoß der Komponente mit der Strömungsdetektionseinheit FDU während des Anbringens der Komponente verhindert werden kann. Folglich kann der Vorteil erhalten werden, dass die Beschädigung des Halbleiterchips CHP1, der die Strömungsdetektionseinheit FDU aufweist, verhindert werden kann. Mit anderen Worten, die Struktur, bei der der Rahmenkörper FB höher als die Strömungsdetektionseinheit FDU ist, kann als die Struktur betrachtet werden, bei der von den Standpunkten sowohl des Herstellungsverfahrens als auch der Struktur die beachtliche Wirkung erhalten werden kann.On the other hand, the structure in which the frame body FB is higher than the flow detection unit FDU can be regarded as the structure in which the collision of the component with the flow detection unit FDU during the mounting of the component can be prevented from the viewpoint of the structure of the flow sensor FS1. Consequently, the advantage can be obtained that the damage of the semiconductor chip CHP1 having the flow detection unit FDU can be prevented. In other words, the structure in which the frame body FB is higher than the flow detection unit FDU can be regarded as the structure in which the remarkable effect can be obtained from the viewpoints of both the manufacturing method and the structure.
Außerdem ist der Rahmenkörper FB in der ersten Ausführungsform aus dem Material strukturiert, dessen Härte kleiner als die des Halbleiterchips CHP1 ist, wobei diese Struktur es ermöglicht, dass der Rahmenkörper FB eine weitere Funktion aufweist. Im Folgenden wird die Beschreibung der weiteren Funktion des Rahmenkörpers FB gegeben.In addition, in the first embodiment, the frame body FB is structured of the material whose hardness is smaller than that of the semiconductor chip CHP1, which structure enables the frame body FB to have another function. The description of the further function of the frame body FB is given below.
Die charakteristische Eigenschaft des Herstellungsverfahrens für den Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform liegt darin, dass, wenn der Leitungsrahmen LF, der den daran angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird, der Rahmenkörper FB und der Film LAF eines elastischen Körpers zwischen der oberen Form UM und dem Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, gehalten werden.The characteristic feature of the manufacturing method for the flow sensor FS1 in the first embodiment is that when the lead frame LF having the semiconductor chip CHP1 attached thereto is held between the upper mold UM and the lower mold BM, the frame body FB and the film LAF of an elastic body is held between the upper mold UM and the lead frame LF having the attached semiconductor chip CHP1.
Die Dicken der einzelnen Halbleiterchips CHP1 variieren z. B.; deshalb wird, falls die Dicke des Halbleiterchips CHP1 kleiner als die durchschnittliche Dicke ist, eine Lücke erzeugt, wenn der Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird, wobei aus dieser Lücke das Harz MR zur Strömungsdetektionseinheit FDU ausläuft.The thicknesses of the individual semiconductor chips CHP1 vary z. B .; therefore, if the thickness of the semiconductor chip CHP1 is smaller than the average thickness, a gap is generated when the lead frame LF having the mounted semiconductor chip CHP1 is held between the upper mold UM and the lower mold BM, from this gap Resin MR to the flow detection unit FDU expires.
Falls andererseits die Dicke des Halbleiterchips CHP1 größer als die durchschnittliche Dicke ist, wird der Halbleiterchip CHP1, wenn der Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird, einer größeren Kraft unterworfen, wobei in diesem Fall der Halbleiterchip CHP1 zerbrochen werden kann.On the other hand, if the thickness of the semiconductor chip CHP1 is larger than the average thickness, when the lead frame LF having the attached semiconductor chip CHP1 is held between the upper mold UM and the lower mold BM, the semiconductor chip CHP1 is subjected to a larger force In this case, the semiconductor chip CHP1 can be broken.
Im Hinblick darauf werden in der ersten Ausführungsform, um das Auslaufen des Harzes auf die Strömungsdetektionseinheit FDU oder den Bruch des Halbleiterchips CHP1, die durch die Variation der Dicke des Halbleiterchips CHP1 verursacht werden, zu verhindern, der Film LAF eines elastischen Körpers und der Rahmenkörper FB zwischen der oberen Form UM und dem Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, gehalten. Folglich wird, falls z. B. die Dicke des Halbleiterchips CHP1 kleiner als die durchschnittliche Dicke ist, eine Lücke erzeugt, wenn der Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird; weil diese Lücke jedoch mit dem Film LAF eines elastischen Körpers gefüllt werden kann, kann das Auslaufen des Harzes auf den Halbleiterchip CHP1 verhindert werden.In view of this, in the first embodiment, in order to prevent the leakage of the resin to the flow detection unit FDU or the breakage of the semiconductor chip CHP1 caused by the variation of the thickness of the semiconductor chip CHP1, the elastic body film LAF and the frame body FB between the upper mold UM and the lead frame LF having the attached semiconductor chip CHP1 held. Consequently, if z. For example, when the thickness of the semiconductor chip CHP1 is smaller than the average thickness, a gap is generated when the lead frame LF having the mounted semiconductor chip CHP1 is held between the upper mold UM and the lower mold BM; because this gap can be filled with the film LAF of an elastic body, the leakage of the resin onto the semiconductor chip CHP1 can be prevented.
Falls andererseits die Dicke des Halbleiterchips CHP1 größer als die durchschnittliche Dicke ist, ändern sich, wenn der Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird, die Größen des Films LAF eines elastischen Körpers und des Rahmenkörpers FB in der Dickenrichtung, so dass die Dicke des Halbleiterchips CHP1 absorbiert wird, weil der Film LAF eines elastischen Körpers und der Rahmenkörper FB weicher als der Halbleiterchip CHP1 sind. Folglich kann die Ausübung der zusätzlichen Kraft auf den Halbleiterchip CHP1 verhindert werden, selbst wenn die Dicke des Halbleiterchips CHP1 größer als die durchschnittliche Dicke ist, wobei im Ergebnis der Bruch des Halbleiterchips CHP1 verhindert werden kann.On the other hand, if the thickness of the semiconductor chip CHP1 is larger than the average thickness, if the lead frame LF having the attached semiconductor chip CHP1 is held between the upper mold UM and the lower mold BM, the sizes of the elastic body film LAF change and the frame body FB in the thickness direction, so that the thickness of the semiconductor chip CHP1 is absorbed because the elastic body film LAF and the frame body FB are softer than the semiconductor chip CHP1. Consequently, the application of the additional force to the semiconductor chip CHP1 can be prevented even if the thickness of the semiconductor chip CHP1 is larger than the average thickness, as a result of which the breakage of the semiconductor chip CHP1 can be prevented.
Mit anderen Worten, der Halbleiterchip CHP1 wird gemäß dem Herstellungsverfahren für den Strömungssensor in der ersten Ausführungsform durch die obere Form UM gepresst, wobei der Film LAF eines elastischen Körpers und der Rahmenkörper FB dazwischen angeordnet sind. Deshalb kann die Variation beim Anbringen der Komponenten, die durch die Variation der Dicke des Halbleiterchips CHP1, des Klebstoffmaterials ADH1 und des Leitungsrahmens LF verursacht wird, durch die Änderung der Dicke des Films LAF eines elastischen Körpers und des Rahmenkörpers FB absorbiert werden.In other words, according to the manufacturing method for the flow sensor in the first embodiment, the semiconductor chip CHP1 is pressed by the upper mold UM with the elastic body film LAF and the frame body FB interposed therebetween. Therefore, the variation in mounting of the components caused by the variation of the thickness of the semiconductor chip CHP1, the adhesive material ADH1 and the lead frame LF can be absorbed by the change in the thickness of the elastic body film LAF and the frame body FB.
Selbst wenn die Variation beim Anbringen der Komponenten in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) so groß ist, dass die Variation beim Anbringen der Komponenten, die durch die Variation der Dicke des Halbleiterchips CHP1, des Klebstoffmaterials ADH1 und des Leitungsrahmens LF verursacht wird, nicht durch die Änderung der Dicke des Films LAF eines elastischen Körpers absorbiert werden kann, kann insbesondere in der ersten Ausführungsform die Schließkraft, die auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübt wird, durch die Deformation des Rahmenkörpers FB mit einem kleineren Elastizitätsmodul als dem des Halbleiterchips CHP1 in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) verringert werden. Im Ergebnis kann gemäß der ersten Ausführungsform die Beschädigung, die durch den Bruch, das Abplatzen oder das Spalten des Halbleiterchips CHP1 gekennzeichnet ist, verhindert werden.Even if the variation in attaching the components in the thickness direction (the Z direction) is so large that the variation in mounting the components caused by the variation of the thickness of the semiconductor chip CHP1, the adhesive material ADH1 and the lead frame LF is not can be absorbed by the change in the thickness of the film LAF of an elastic body, particularly in the first embodiment, the closing force applied to the semiconductor chip CHP1 can be caused by the deformation of the frame body FB having a smaller elastic modulus than that of the semiconductor chip CHP1 in the thickness direction (the Z direction) are reduced. As a result, according to the first embodiment, the damage which is characterized by the breakage, the chipping or the splitting of the semiconductor chip CHP1 can be prevented.
Hier ist es wichtig, dass der Film LAF eines elastischen Körpers und der Rahmenkörper FB einen kleineren Elastizitätsmodul als der Halbleiterchip CHP1 aufweisen, damit der Film LAF eines elastischen Körpers und der Rahmenkörper FB die Variation beim Anbringen der Komponenten absorbieren. Selbst beim Auftreten der Variation beim Anbringen der Komponenten kann dies die Schließkraft, die von der oberen Form UM auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübt wird, durch die Änderung der Dicke des Films LAF eines elastischen Körpers und die Deformation des Rahmenkörpers FB effektiv verringern. Mit anderen Worten, in der ersten Ausführungsform werden der Film LAF eines elastischen Körpers und der Rahmenkörper FB frei kombiniert, solange wie der Film LAF eines elastischen Körpers und der Rahmenkörper FB einen kleineren Elastizitätsmodul als der Halbleiterchip CHP1 aufweisen. Der Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB kann z. B. entweder größer oder kleiner als der des Films LAF eines elastischen Körpers sein oder kann zu diesem gleich sein. Es wird angegeben, dass der Film LAF eines elastischen Körpers aus einem Polymermaterial, wie z. B. Teflon (eingetragenes Warenzeichen), oder einem Fluorharz ausgebildet sein kann.Here, it is important that the film LAF of an elastic body and the frame body FB have a smaller elastic modulus than the semiconductor chip CHP1, so that the elastic body film LAF and the frame body FB absorb the variation in mounting the components. Even when the variation occurs in attaching the components, this can effectively reduce the closing force exerted by the upper mold UM on the semiconductor chip CHP1 by changing the thickness of the film LAF of an elastic body and the deformation of the frame body FB. In other words, in the first embodiment, the elastic body film LAF and the frame body FB are freely combined as long as the elastic body film LAF and the frame body FB have a smaller elastic modulus than the semiconductor chip CHP1. The modulus of elasticity of the frame body FB can z. B. be either greater or less than that of the film LAF of an elastic body or may be equal to this. It is stated that the film LAF of an elastic body made of a polymer material, such. As Teflon (registered trademark), or a fluororesin may be formed.
Die weitere Funktion des Rahmenkörpers FB in der ersten Ausführungsform ist die Funktion des Unterdrückens der Zunahme der Schließkraft von der oberen Form UM auf den Halbleiterchip CHP1, die durch die Variation beim Anbringen der Komponenten verursacht wird. Um diese Funktion zu erreichen, wird in der ersten Ausführungsform der Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB so festgelegt, dass er kleiner als der des Halbleiterchips CHP1 ist. Folglich kann die auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübte Schließkraft durch die Deformation des Rahmenkörpers FB, dessen Elastizitätsmodul kleiner als der des Halbleiterchips CHP1 ist, in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) verringert werden, selbst wenn es eine Variation beim Anbringen der Komponenten gibt. Im Ergebnis kann in der ersten Ausführungsform die Beschädigung, die durch den Bruch, das Abplatzen oder das Spalten des Halbleiterchips CHP1 gekennzeichnet ist, verhindert werden.The other function of the frame body FB in the first embodiment is the function of suppressing the increase in the closing force of the upper mold UM on the semiconductor chip CHP1 caused by the variation in attachment of the components. In order to achieve this function, in the first embodiment, the elastic modulus of the frame body FB is set to be smaller than that of the semiconductor chip CHP1. Consequently, the clamping force applied to the semiconductor chip CHP1 can be reduced in the thickness direction (the Z direction) by the deformation of the frame body FB whose Young's modulus is smaller than that of the semiconductor chip CHP1, even if there is a variation in mounting the components. As a result, in the first embodiment, the damage characterized by the breakage, the chipping or the splitting of the semiconductor chip CHP1 can be prevented.
Anschließend wird eine weitere charakteristische Eigenschaft der ersten Ausführungsform beschrieben. Wie in
In Anbetracht dessen wird in der ersten Ausführungsform die Form der unteren Form BM, die den Leitungsrahmen LF hält, entwickelt. Spezifisch ist, wie in
Außerdem wird in der ersten Ausführungsform die Form des Einsetzstücks IP1 entwickelt. Spezifisch enthält das Einsetzstück IP1 einen Einsetzabschnitt, der in den Öffnungsabschnitt OP1 eingesetzt wird, und einen Fußabschnitt, der diesen Einsetzabschnitt stützt. Der Fußabschnitt weist einen größeren Querschnitt als der Einsetzabschnitt auf. Folglich ist zwischen dem Einsetzabschnitt und dem Fußabschnitt dieses Einsetzstücks IP1 ein Stufenabschnitt ausgebildet, wobei dieser Stufenabschnitt in engen Kontakt mit der Unterseite des Chiphalterungsabschnitts TAB1 gebracht wird.In addition, in the first embodiment, the shape of the insertion piece IP1 is developed. Specifically, the insertion piece IP1 includes an insertion portion inserted into the opening portion OP1 and a leg portion supporting this insertion portion. The foot portion has a larger cross section than the insertion portion. Consequently, a step portion is formed between the insertion portion and the root portion of this insertion piece IP1, and this step portion is brought into close contact with the underside of the chip holding portion TAB1.
Durch das Strukturieren des Einsetzstücks IP1 wie oben können die Wirkungen wie im Folgenden erhalten werden. Wenn z. B. die Form des Einsetzstücks IP1 nur durch den oben erwähnten Einsetzabschnitt ausgebildet ist, weist der Einsetzabschnitt des Einsetzstücks IP1 einen etwas kleineren Durchmesser als der Öffnungsabschnitt OP1 auf, um es zu ermöglichen, dass der Einsetzabschnitt in den Öffnungsabschnitt OP1 eingesetzt wird. Folglich ist in dem Fall, in dem das Einsetzstück IP1 nur durch den Einsetzabschnitt ausgebildet ist, eine kleine Lücke zwischen dem eingesetzten Einsetzabschnitt und dem Öffnungsabschnitt OP1 vorhanden, nachdem der Einsetzabschnitt des Einsetzstücks IP1 in den Öffnungsabschnitt OP1 eingesetzt worden ist. In diesem Fall kann das Harz MR durch diese Lücke in den Innenraum der Membran DF eintreten.By structuring the insertion piece IP1 as above, the effects can be obtained as follows. If z. For example, when the shape of the insertion piece IP1 is formed only by the above-mentioned fitting portion, the insertion portion of the insertion piece IP1 has a slightly smaller diameter than the opening portion OP1 to allow the fitting portion to be inserted into the opening portion OP1. Thus, in the case where the insertion piece IP1 is formed only by the insertion portion, a small gap exists between the inserted insertion portion and the opening portion OP1 after the insertion portion of the insertion piece IP1 has been inserted into the opening portion OP1. In this case, the resin MR can enter through this gap in the interior of the membrane DF.
In Anbetracht dessen besitzt in der ersten Ausführungsform das Einsetzstück IP1 eine Struktur, bei der der Einsetzabschnitt an dem Fußabschnitt mit einem größeren Querschnitt als der Einsetzabschnitt ausgebildet ist. In diesem Fall wird, wie in
Wie somit beschrieben worden ist, wird in der ersten Ausführungsform der Leitungsrahmen LF, an dem der Halbleiterchip CHP1 mit dem angebrachten Rahmenkörper FB und der Halbleiterchip CHP2 angebracht sind, durch den zweiten Raum zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten. Danach wird das Harz MR in diesem zweiten Raum gegossen, während Wärme darauf angewendet wird, so dass die Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 in der Nähe der Anschlussflächen PD1, der Draht W1, die Leitung LD1, der Draht W2, die gesamte Hauptfläche des Halbleiterchips CHP2, der Draht W3 und ein Abschnitt der Leitung LD2 mit dem Harz MR versiegelt werden.As thus described, in the first embodiment, the lead frame LF to which the semiconductor chip CHP1 with the attached frame body FB and the semiconductor chip CHP2 are attached is held by the second space between the upper mold UM and the lower mold BM. Thereafter, the resin MR is poured in this second space while heat is applied thereto so that the surface of the semiconductor chip CHP1 near the pads PD1, the wire W1, the line LD1, the wire W2, the entire main surface of the semiconductor chip CHP2, the wire W3 and a portion of the line LD2 are sealed with the resin MR.
Danach wird, wie in
Es wird angegeben, dass, weil der Harzversiegelungsprozess (der Gießprozess) in der ersten Ausführungsform die obere Form UM und die untere Form BM verwendet, die eine Temperatur so hoch wie 80°C oder mehr aufweisen, die Wärme in einem kurzen Zeitraum von der erwärmten oberen Form UM und der erwärmten unteren Form BM zu dem in den zweiten Raum gespritzten Harz MR geleitet wird. Im Ergebnis kann das Herstellungsverfahren für den Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform den Zeitraum zum Erwärmen und zum Aushärten des Harzes MR verkürzen.It is stated that because the resin sealing process (the casting process) in the first embodiment uses the upper mold UM and the lower mold BM having a temperature as high as 80 ° C or more, the heat is heated from the heated one in a short time upper mold UM and the heated lower mold BM is led to the resin MR injected into the second space. As a result, the manufacturing method for the flow sensor FS1 in the first embodiment can shorten the period for heating and curing the resin MR.
Wie in dem Abschnitt des technischen Problems beschrieben worden ist, wird in dem Fall, in dem nur das Befestigen des Golddrahtes (des Drahtes) durch das Vergießharz ausgeführt wird, die Förderung des Aushärtens des Vergießharzes durch Erwärmen nicht ausgeführt; wobei deshalb ein langer Zeitraum erforderlich ist, bis das Vergießharz ausgehärtet ist, und der Durchsatz in dem Herstellungsprozess für den Strömungssensor gering ist.As has been described in the section of the technical problem, in the case where only the fixing of the gold wire (the wire) is performed by the potting resin, the promotion of the potting resin by heating is not carried out; therefore, a long time is required until the potting resin is cured, and the flow rate in the manufacturing process for the flow sensor is small.
Im Gegensatz dazu wird die Wärmeleitung von der erwärmten oberen Form UM und der erwärmten unteren Form BM zu dem Harz MR in einem kurzen Zeitraum möglich, was den Zeitraum des Erwärmens und des Aushärtens des Harzes MR verringern kann, weil die erwärmte obere Form UM und die erwärmte untere Form BM in dem Harzversiegelungsprozess in der ersten Ausführungsform verwendet werden, wie oben erwähnt worden ist. Im Ergebnis kann gemäß der ersten Ausführungsform der Durchsatz in dem Herstellungsprozess für den Strömungssensor FS1 verbessert werden. In contrast, the heat conduction from the heated upper mold UM and the heated lower mold BM to the resin MR becomes possible in a short period of time, which can reduce the time of heating and curing of the resin MR, because the heated upper mold UM and the heated lower mold BM can be used in the resin sealing process in the first embodiment, as mentioned above. As a result, according to the first embodiment, the throughput in the manufacturing process for the flow sensor FS1 can be improved.
Die erste Ausführungsform hat das Beispiel beschrieben, bei dem, wenn der Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird, der Rahmenkörper FB und der Film LAF eines elastischen Körpers zwischen dem Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, und der oberen Form UM gehalten werden, wie in
Selbst in diesem Fall kann die auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübte Schließkraft durch die Deformation des Rahmenkörpers FB mit einem kleineren Elastizitätsmodul als der des Halbleiterchips CHP1 in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) in der Struktur, bei der der Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB kleiner als der des Halbleiterchips CHP1 ist, verringert werden, wenn es die Variation beim Anbringen der Komponente gibt. Im Ergebnis kann gemäß der ersten Ausführungsform die Beschädigung, die durch den Bruch, das Abplatzen oder das Spalten des Halbleiterchips CHP1 gekennzeichnet ist, verhindert werden.Even in this case, the clamping force applied to the semiconductor chip CHP1 can be smaller than the deformation force of the frame body FB having a smaller elastic modulus than that of the semiconductor chip CHP1 in the thickness direction (the Z direction) in the structure in which the elastic modulus of the frame body FB is smaller than that of the semiconductor chip CHP1 is decreased when there is variation in mounting the component. As a result, according to the first embodiment, the damage which is characterized by the breakage, the chipping or the splitting of the semiconductor chip CHP1 can be prevented.
<Die Nutzbarkeit des Rahmenkörpers><The usability of the frame body>
Als Nächstes wird eine ausführliche Beschreibung der Nutzbarkeit des Rahmenkörpers FB gegeben, der in dem Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
- (1)
14 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der in Beziehung stehenden Technik zum Versiegeln mit dem Harz ohne die Verwendung des Rahmenkörpers FB veranschaulicht. Wie in14 veranschaulicht ist, ist der Versiegelungsabschnitt SL, der eine vorstehende Form aufweist, für die obere Form UM vorgesehen, weil die Strömungsdetektionseinheit FDU in der in Beziehung stehenden Technik nicht mit dem Harz versiegelt wird. Das Umgeben der Strömungsdetektionseinheit FDU mit diesem Versiegelungsabschnitt SL kann den ersten Raum SP1 (den versiegelten Raum) um die Strömungsdetektionseinheit FDU bilden. Mit anderen Worten, das Umgeben der Strömungsdetektionseinheit FDU mit dem Versiegelungsabschnitt SL, der für die obere Form UM vorgesehen ist, eliminiert die Notwendigkeit des Versiegelns der Strömungsdetektionseinheit FDU mit dem Harz.
- (1)
14 Fig. 12 is a graph illustrating an example of the related technique for sealing with the resin without the use of the frame body FB. As in14 is illustrated, the sealing portion SL having a protruding shape is provided for the upper mold UM because the flow detecting unit FDU is not sealed with the resin in the related art. Surrounding the flow detection unit FDU with this sealing portion SL may form the first space SP1 (the sealed space) around the flow detection unit FDU. In other words, surrounding the flow detecting unit FDU with the sealing portion SL provided for the upper mold UM eliminates the necessity of sealing the flow detecting unit FDU with the resin.
In der in Beziehung stehenden Technik, die wie oben strukturiert ist, ist es notwendig, eine Entwicklung zu machen, dass die obere Form UM mit den Versiegelungsabschnitt SL versehen ist, der die vorstehende Form aufweist. Mit anderen Worten, es ist notwendig, die spezielle obere Form UM vorzubereiten, die speziell für die Herstellung des Strömungssensors konstruiert ist, um den Strömungssensor mit der freigelegten Strömungsdetektionseinheit FDU herzustellen. Dies erfordert die spezielle obere Form UM, die den Versiegelungsabschnitt SL aufweist.In the related art structured as above, it is necessary to make a development that the upper mold UM is provided with the seal portion SL having the above shape. In other words, it is necessary to prepare the special upper mold UM specifically designed for the manufacture of the flow sensor to produce the flow sensor with the flow detection unit FDU exposed. This requires the special upper mold UM having the sealing portion SL.
Im Gegensatz dazu ist in der ersten Ausführungsform der Rahmenkörper FB an dem Halbleiterchip CHP1 angeordnet, wobei die obere Form UM in engen Kontakt mit diesem Rahmenkörper FB gepresst wird, wie in
Mit anderen Worten, in der ersten Ausführungsform ist der Rahmenkörper FB an dem Halbleiterchip CHP1 so angeordnet, dass die Strömungsdetektionseinheit FDU in dem Öffnungsabschnitt OP (FB) enthalten ist, der für den Rahmenkörper FB vorgesehen ist, und dass die Höhe des Rahmenkörpers FB so festgelegt ist, dass sie größer als die der Strömungsdetektionseinheit FDU ist. Im Ergebnis kann der erste Raum SP1 (der versiegelte Raum), der die Strömungsdetektionseinheit FDU umgibt, selbst in dem Zustand, dass die Oberfläche der oberen Form UM in dem Hohlraum flach ist, notwendigerweise sichergestellt werden. Mit anderen Worten, gemäß der ersten Ausführungsform kann z. B. der erste Raum SP1 (der versiegelte Raum), der die Strömungsdetektionseinheit FDU umgibt, sichergestellt werden, ohne eine spezielle Entwicklung zu machen, dass die obere Form UM mit dem Versiegelungsabschnitt SL versehen ist, was in der in Beziehung stehenden Technik offenbart ist.In other words, in the first embodiment, the frame body FB is disposed on the semiconductor chip CHP1 so that the flow detection unit FDU is included in the opening portion OP (FB) provided for the frame body FB and the height of the frame body FB is set is that it is larger than that of the flow detection unit FDU. As a result, the first space SP1 (the sealed space) that surrounds the flow detection unit FDU can be necessarily secured even in the state that the surface of the upper mold UM is shallow in the cavity. In other words, according to the first embodiment, for. For example, the first space SP1 (the sealed space) surrounding the flow detection unit FDU can be secured without making a special development that the upper mold UM is provided with the sealing portion SL, which is disclosed in the related art.
Dies bedeutet, dass die obere Form UM mit der speziellen Struktur nicht erforderlich ist und die allgemeine obere Form UM (ein handelsübliches Produkt) zum Versiegeln des gesamten Hohlraums mit dem Harz verwendet werden kann und dass der Strömungssensor FS1 mit der freigelegten Strömungsdetektionseinheit FDU unter Verwendung der allgemeinen oberen Form UM wie das handelsübliche Produkt hergestellt werden kann. Deshalb ist es gemäß der ersten Ausführungsform überflüssig, die für den Strömungssensor dedizierte obere Form UM mit der speziellen Entwicklung in der ersten Ausführungsform vorzubereiten, wobei der Strömungssensor mit der freigelegten Strömungsdetektionseinheit FDU unter Verwendung der oberen Form UM mit der vielseitigen Struktur, die im Allgemeinen verwendet wird, hergestellt werden kann.
- (2) Als Nächstes befindet sich in der in Beziehung stehenden Technik, die in
14 veranschaulicht ist, der für die obere Form UM vorgesehene Versiegelungsabschnitt SL mit dem Halbleiterchip CHP1 in direkten Kontakt. Deshalb wird die Schließkraft von dem Versiegelungsabschnitt SL, der für die obere Form UM vorgesehen ist, zu dem Halbleiterchip CHP1 übertragen.
- (2) Next, in the related art, which is incorporated in
14 13, the seal portion SL provided for the upper mold UM is in direct contact with the semiconductor chip CHP1. Therefore, the closing force from the sealing portion SL provided for the upper mold UM is transmitted to the semiconductor chip CHP1.
Hier gibt es z. B. die Variation der Dicke zwischen den Halbleiterchips CHP1; deshalb wird, falls die Dicke des Halbleiterchips CHP1 größer als die durchschnittliche Dicke ist, die von dem Versiegelungsabschnitt SL auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübte Schließkraft vergrößert, wenn der Leitungsrahmen LF, der den angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird, wobei in diesem Fall der Halbleiterchip CHP1 zerbrochen werden kann.There are z. B. the variation of the thickness between the semiconductor chips CHP1; therefore, if the thickness of the semiconductor chip CHP1 is larger than the average thickness, the closing force exerted on the semiconductor chip CHP1 by the sealing portion SL is increased when the lead frame LF having the attached semiconductor chip CHP1 is between the upper mold UM and the lower mold BM, in which case the semiconductor chip CHP1 can be broken.
Im Gegensatz dazu wird in der ersten Ausführungsform die obere Form UM nicht direkt gegen den Halbleiterchip CHP1 gepresst, sondern ist der Rahmenkörper FB zwischen der oberen Form UM und dem Halbleiterchip CHP1 angeordnet. In der ersten Ausführungsform ist der Elastizitätsmodul des Rahmenkörpers FB kleiner als der des Halbleiterchips CHP1. Weil der Rahmenkörper FB weicher als der Halbleiterchip CHP1 ist, ändert sich deshalb die Größe des Rahmenkörpers FB in der Dickenrichtung, um die Variation der Dicke des Halbleiterchips CHP1 zu absorbieren, wenn die obere Form UM gegen den Rahmenkörper FB gepresst wird. Selbst wenn die Dicke des Halbleiterchips CHP1 größer als die durchschnittliche Dicke ist, kann deshalb die mehr als notwendige Ausübung der Schließkraft auf den Halbleiterchip CHP1 verhindert werden. Im Ergebnis kann in der ersten Ausführungsform der Bruch des Halbleiterchips CHP1 verhindert werden.
- (3) Außerdem ist in der in
14 veranschaulichten in Beziehung stehenden Technik die Kontaktfläche zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem für die obere Form UM vorgesehenen Versiegelungsabschnitt SL klein. Deshalb konzentriert sich die von der oberen Form UM ausgeübte Schließkraft auf den Kontaktbereich zwischen dem Versiegelungsabschnitt SL und dem Halbleiterchip CHP1. Im Ergebnis nimmt der auf den Kontaktabschnitt zwischen dem Versiegelungsabschnitt SL und dem Halbleiterchip CHP1 ausgeübte Druck zu, um zu bewirken, dass der Halbleiterchip CHP1 leicht zerbrochen wird. Insbesondere ist in der in14 veranschaulichten in Beziehung stehenden Technik der Kontaktbereich zwischen dem Versiegelungsabschnitt SL und dem Halbleiterchip CHP1 in dem sich mit der Membran DF überlappenden Bereich auf eine planare Weise ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Kontaktbereich zwischen dem Versiegelungsabschnitt SL und dem Halbleiterchip CHP1 in dem Bereich vorhanden ist, wo die Dicke des Halbleiterchips CHP1 klein ist. Dieser Bereich, in dem die Dicke des Halbleiterchips CHP1 klein ist, wird leicht zerbrochen; deshalb wird in der in14 veranschaulichten in Beziehung stehenden Technik der Halbleiterchip CHP1 infolge der Druckkonzentration aufgrund der kleinen Kontaktfläche zwischen dem Versiegelungsabschnitt SL und dem Halbleiterchip CHP1 und der Anordnung des Kontaktbereichs, der sich im Grundriss mit dem Bereich überlappt, in dem die Dicke des Halbleiterchips CHP1 klein ist, leicht zerbrochen.
- (3) In addition, in the
14 In related art, the contact area between the semiconductor chip CHP1 and the seal portion SL provided for the upper mold UM has been made small. Therefore, the closing force exerted by the upper mold UM concentrates on the contact area between the sealing portion SL and the semiconductor chip CHP1. As a result, the pressure applied to the contact portion between the sealing portion SL and the semiconductor chip CHP1 increases to cause the semiconductor chip CHP1 to be easily broken. In particular, in the in14 In a related art, the contact area between the sealing portion SL and the semiconductor chip CHP1 in the region overlapping the diaphragm DF is formed in a planar manner. That is, the contact area between the seal portion SL and the semiconductor chip CHP1 is present in the region where the thickness of the semiconductor chip CHP1 is small. This area in which the thickness of the semiconductor chip CHP1 is small is easily broken; therefore, in the in14 In the related art, the semiconductor chip CHP1 due to the pressure concentration due to the small contact area between the sealing portion SL and the semiconductor chip CHP1 and the arrangement of the contact area overlapping in plan with the area where the thickness of the semiconductor chip CHP1 is small are easily broken due to the printing concentration ,
Im Gegensatz dazu ist z. B. in der ersten Ausführungsform, wie in
- (4) Wie oben beschrieben worden ist, gibt es ein hohes Risiko des Auslaufens des eingespritzten Harzes in den ersten Raum SP1 (den versiegelten Raum), der die Strömungsdetektionseinheit FDU umgibt, weil der Kontaktbereich zwischen dem Versiegelungsabschnitt SL und dem Halbleiterchip CHP1 in der in
14 veranschaulichten in Beziehung stehenden Technik klein ist.
- (4) As described above, there is a high risk of leakage of the injected resin into the first space SP1 (the sealed space) surrounding the flow detection unit FDU, because the contact area between the sealing portion SL and the semiconductor chip CHP1 in the in
14 illustrated relationship technique is small.
Im Gegensatz dazu kann das Risiko des Auslaufens des eingespritzten Harzes in den ersten Raum SP1 (den versiegelten Raum), der die Strömungsdetektionseinheit FDU umgibt, verringert werden, weil die Kontaktfläche zwischen dem Rahmenkörper FB und dem Halbleiterchip CHP1 in der ersten Ausführungsform groß ist.In contrast, since the contact area between the frame body FB and the semiconductor chip CHP1 in the first embodiment is large, the risk of leakage of the injected resin into the first space SP1 (the sealed space) surrounding the flow detection unit FDU can be reduced.
Folglich kann durch die Verwendung des Rahmenkörpers FB mit einer größeren Höhe als die der Strömungsdetektionseinheit FDU und einem kleineren Elastizitätsmodul als der des Halbleiterchips CHP1 die erste Ausführungsform die oben in (1) bis (4) beschriebene Nutzbarkeit bereitstellen.Thus, by using the frame body FB having a height higher than that of the flow detection unit FDU and a smaller elastic modulus than that of the semiconductor chip CHP1, the first embodiment can provide the usability described in (1) to (4) above.
<Das erste modifizierte Beispiel><The first modified example>
Als Nächstes wird ein erstes modifiziertes Beispiel des Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform beschrieben. Wie in
Wie in
Weil die Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit durch den Wandabschnitt in dem Rahmenkörper FB in dem ersten modifizierten Beispiel schwierig ist, ist es jedoch vom Standpunkt des festen Befestigens des Rahmenkörpers FB an dem Halbleiterchip CHP1 erwünscht, dass der Rahmenkörper FB in dem ersten modifizierten Beispiel an dem Halbleiterchip CHP1 befestigt ist. Bei dieser Gelegenheit können der Rahmenkörper FB und der Halbleiterchip CHP1 unter Verwendung eines Klebstoffmaterials aneinander befestigt werden oder kann der Rahmenkörper FB aus dem Material, das eine Klebstoffwirkung aufweist, gebildet werden.However, because the improvement of the positioning accuracy by the wall portion in the frame body FB is difficult in the first modified example, it is desirable from the viewpoint of firmly fixing the frame body FB to the semiconductor chip CHP1 that the frame body FB be attached to the semiconductor chip CHP1 in the first modified example is attached. On this occasion, the frame body FB and the semiconductor chip CHP1 may be fixed to each other using an adhesive material, or the frame body FB may be formed of the material having an adhesive action.
Falls z. B. die äußere Größe des Rahmenkörpers FB größer als die des Halbleiterchips CHP1 ist, kann die Position des Rahmenkörpers FB durch den Druck des Harzes in dem Harzversiegelungsprozess (dem Gießprozess) abweichen. Folglich ist die äußere Größe des Rahmenkörpers FB z. B. vorzugsweise kleiner als die des Halbleiterchips CHP1. Mit anderen Worten, im Grundriss ist der Rahmenkörper FB wünschenswerterweise innerhalb des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet. Es kann außerdem gesagt werden, dass der Rahmenkörper FB eine kleinere äußere Größe als die Projektionsebene der Oberseite des Halbleiterchips CHP1 aufweist. Bei dieser Struktur kann die Verschiebung des Rahmenkörpers FB aufgrund des Druckes des Harzes in dem Harzversiegelungsprozess unterdrückt werden.If z. For example, when the outer size of the frame body FB is larger than that of the semiconductor chip CHP1, the position of the frame body FB may be deviated by the pressure of the resin in the resin sealing process (the molding process). Consequently, the outer size of the frame body FB z. B. preferably smaller than that of the semiconductor chip CHP1. In other words, in the plan view, the frame body FB is desirably formed inside the semiconductor chip CHP1. It can also be said that the frame body FB has a smaller outer size than the projection plane of the upper surface of the semiconductor chip CHP1. With this structure, the displacement of the frame body FB due to the pressure of the resin in the resin sealing process can be suppressed.
<Das zweite modifizierten Beispiel><The second modified example>
Als Nächstes wird eine Beschreibung eines zweiten modifizierten Beispiels des Strömungssensor FS1 in der ersten Ausführungsform gegeben. Die erste Ausführungsform hat das Beispiel beschrieben, in dem, wie in den
Wie in
Wie in
Die plattenähnliche Struktur PLT verbessert die Starrheit des Strömungssensor FS1 und funktioniert als ein Puffermaterial gegen den Stoß von außen. Wenn die plattenähnliche Struktur PLT aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist, ist die plattenähnliche Struktur PLT außerdem mit dem Halbleiterchip CHP1 (die Anschlussfläche PD1) oder dem Halbleiterchip CHP2 (die Anschlussfläche PD2) elektrisch verbunden, wobei sie verwendet werden kann, um ein Massepotential (ein Bezugspotenzial) zuzuführen oder das Massepotential zu stabilisieren.The plate-like structure PLT improves the rigidity of the flow sensor FS1 and functions as a buffer material against the impact from outside. Further, when the plate-like structure PLT is formed of a conductive material, the plate-like structure PLT is electrically connected to the semiconductor chip CHP1 (the pad PD1) or the semiconductor chip CHP2 (the pad PD2), and it can be used to provide a ground potential Reference potential) or to stabilize the ground potential.
Die plattenähnliche Struktur PLT kann aus einem thermoplastischen Harz, wie z. B. einem PBT-Harz, einem ABS-Harz, einem PC-Harz, einem Nylonharz, einem PS-Harz, einem PP-Harz oder einem Fluorharz, oder einem wärmeaushärtenden Harz, wie z. B. einem Epoxidharz, einem Phenolharz oder einem Urethanharz, ausgebildet sein. In diesem Fall funktioniert die plattenähnliche Struktur PLT hauptsächlich als das Puffermaterial, um den Halbleiterchip CHP1 oder den Halbleiterchip CHP2 vor dem äußeren Stoß zu schützen.The plate-like structure PLT may be made of a thermoplastic resin, such as. A PBT resin, an ABS resin, a PC resin, a nylon resin, a PS resin, a PP resin or a fluororesin, or a thermosetting resin such as a resin. As an epoxy resin, a phenolic resin or a urethane resin may be formed. In this case, the plate-like structure PLT mainly functions as the buffer material to protect the semiconductor chip CHP1 or the semiconductor chip CHP2 from the external impact.
Andererseits kann die plattenähnliche Struktur PLT durch das Pressen eines Metallmaterials, wie z. B. einer Eisenlegierung, einer Aluminiumlegierung oder einer Kupferlegierung, gebildet werden oder aus einem Glasmaterial gebildet werden. Wenn insbesondere die plattenähnliche Struktur PLT aus den Metallmaterial ausgebildet ist, kann die Starrheit des Strömungssensor FS1 vergrößert werden und kann außerdem die plattenähnliche Struktur PLT mit dem Halbleiterchip CHP1 und dem Halbleiterchip CHP2 elektrisch verbunden werden und für das Zuführen des Massepotentials oder das Stabilisieren des Massepotentials verwendet werden.On the other hand, the plate-like structure PLT by pressing a metal material, such as. As an iron alloy, an aluminum alloy or a copper alloy, are formed or formed of a glass material. In particular, when the plate-like structure PLT is formed of the metal material, the rigidity of the flow sensor FS1 can be increased and also the plate-like structure PLT can be electrically connected to the semiconductor chip CHP1 and the semiconductor chip CHP2 and used for supplying the ground potential or stabilizing the ground potential become.
In dem Strömungssensor FS1 in dem zweiten modifizierten Beispiel, das wie oben strukturiert ist, ist der Rahmenkörper FB z. B. an dem Halbleiterchip CHP1 angeordnet, wie in
(Die zweite Ausführungsform)(The Second Embodiment)
Die erste Ausführungsform hat das Beispiel beschrieben, bei dem, wie in
<Die Befestigungsstruktur des Strömungssensors in der zweiten Ausführungsform> <The Fixing Structure of the Flow Sensor in Second Embodiment>
Zuerst enthält, wie in
Der Halbleiterchip CHP1 weist eine rechteckige Form auf und weist die Strömungsdetektionseinheit FDU im Wesentlichen in der Mitte auf. Die Verdrahtungen WL1A, die mit der Strömungsdetektionseinheit FDU verbunden sind, sind an dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet, wobei die Verdrahtungen WL1A mit einer Steuereinheit CU verbunden sind, die für den Halbleiterchip CHP1 vorgesehen ist. Diese Steuereinheit CU enthält die integrierten Schaltungen, die die Verdrahtungen oder die Halbleiterelemente, wie z. B. einen MISFET (einen Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor), enthalten. Spezifisch sind die integrierten Schaltungen, die die CPU
Die Leitungen LD1 und LD2 sind so angeordnet, dass sie in der X-Richtung verlaufen, die zu der Y-Richtung, in der das Gas strömt, orthogonal ist, und weisen eine Funktion des Ausführens der Eingabe/Ausgabe mit der äußeren Schaltung auf. Unterdessen ist eine vorstehende Leitung PLD entlang der Y-Richtung des Leitungsrahmens LF ausgebildet. Diese vorstehende Leitung PLD ist mit dem Chiphalterungsabschnitt TAB1 verbunden, aber nicht mit den Anschlussflächen PD1 und PD2, die für den Halbleiterchip CHP1 vorgesehen sind, verbunden. Mit anderen Worten, die vorstehende Leitung PLD ist von den Leitungen LD1 und LD2, die als die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse arbeiten, verschieden.The lines LD1 and LD2 are arranged to be in the X direction which is orthogonal to the Y direction in which the gas flows, and have a function of performing the input / output with the external circuit. Meanwhile, a protruding line PLD is formed along the Y direction of the lead frame LF. This above-mentioned line PLD is connected to the chip holder portion TAB1, but not connected to the pads PD1 and PD2 provided for the semiconductor chip CHP1. In other words, the above line PLD is different from the lines LD1 and LD2 which function as the input / output terminals.
Hier in der zweiten Ausführungsform ist der Halbleiterchip CHP1 an dem Chiphalterungsabschnitt TAB1 auf eine Weise angebracht, dass die lange Seite des rechteckigen Halbleiterchips CHP1 zu der Richtung parallel ist, in der das Gas strömt (die Pfeilrichtung, die Y-Richtung). Entlang der langen Seite des Halbleiterchips CHP1 sind die mehreren Anschlussflächen PD1 und PD2 angeordnet. Jede der Anschlussflächen PD1 und jede der Leitungen LD1 ist durch einen entsprechenden der Drähte W1, die über der langen Seite des Halbleiterchips CHP1 angeordnet sind, miteinander verbunden. Ähnlich ist jede der Anschlussflächen PD2 und jede der Leitungen LD2 durch einen entsprechenden der Drähte W2, die über der langen Seite des Halbleiterchips CHP1 angeordnet sind, miteinander verbunden. Weil die Anschlussflächen PD1 und PD2 entlang der langen Seite des rechteckigen Halbleiterchips CHP1 angeordnet sind, können auf diese Weise mehr Anschlussflächen PD1 und PD2 für den Halbleiterchip CHP1 vorgesehen sein, als wenn die Anschlussflächen entlang der kurzen Seite des Halbleiterchips CHP1 angeordnet sind. Insbesondere ist in der zweiten Ausführungsform die Strömungsdetektionseinheit FDU zusätzlich zu der Steuereinheit CU in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet; deshalb kann durch das Anordnen einer Anzahl von Anschlussflächen PD1 und PD2 entlang der langen Seite der Bereich an dem Halbleiterchip CHP1 effektiv verwendet werden.Here, in the second embodiment, the semiconductor chip CHP1 is attached to the chip holder portion TAB1 in such a manner that the long side of the rectangular semiconductor chip CHP1 is parallel to the direction in which the gas flows (the arrow direction, the Y direction). Along the long side of the semiconductor chip CHP1, the plurality of pads PD1 and PD2 are arranged. Each of the pads PD1 and each of the wires LD1 is connected to each other by a corresponding one of the wires W1 arranged over the long side of the semiconductor chip CHP1. Similarly, each of the pads PD2 and each of the wires LD2 is connected to each other by a corresponding one of the wires W2 arranged above the long side of the semiconductor chip CHP1. In this way, because the pads PD1 and PD2 are arranged along the long side of the rectangular semiconductor chip CHP1, more pads PD1 and PD2 may be provided for the semiconductor chip CHP1 than when the pads are arranged along the short side of the semiconductor chip CHP1. More specifically, in the second embodiment, the flow detection unit FDU is formed in the semiconductor chip CHP1 in addition to the control unit CU; therefore, by arranging a number of pads PD1 and PD2 along the long side, the area on the semiconductor chip CHP1 can be effectively used.
Außerdem ist in der zweiten Ausführungsform der Rahmenkörper FB an einem Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet. Dieser Rahmenkörper FB weist z. B. eine rechteckige Form auf und weist den Öffnungsabschnitt OP (FB) im Inneren auf. Dieser Rahmenkörper FB ist so angeordnet, dass die Strömungsdetektionseinheit FDU, die an der Hauptfläche des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet ist, aus diesem Öffnungsabschnitt OP (FB) freigelegt ist und so dass die Anschlussflächen PD1, die für den Halbleiterchip CHP1 vorgesehen sind, zum Äußeren des Rahmenkörpers FB freigelegt sind.In addition, in the second embodiment, the frame body FB is formed on a portion of the semiconductor chip CHP1. This frame body FB has z. B. a rectangular shape and has the opening portion OP (FB) in the interior. This frame body FB is arranged so that the flow detection unit FDU attached to the Main surface of the semiconductor chip CHP1 is formed, is exposed from this opening portion OP (FB) and so that the pads PD1, which are provided for the semiconductor chip CHP1 exposed to the outside of the frame body FB.
Als Nächstes wird der Leitungsrahmen LF, wie in
Außerdem sind, wie in
Wie in
Das Klebstoffmaterial ADH1, das den Halbleiterchip CHP1 und den Chiphalterungsabschnitt TAB1 befestigt, kann z. B. ein wärmeaushärtendes Harz, wie z. B. ein Epoxidharz oder ein Polyurethanharz, oder ein thermoplastisches Harz, wie z. B. ein Polyimidharz oder ein Acrylharz, sein.The adhesive material ADH1, which fixes the semiconductor chip CHP1 and the chip holder portion TAB1, may be, for. B. a thermosetting resin such. As an epoxy resin or a polyurethane resin, or a thermoplastic resin such. A polyimide resin or an acrylic resin.
Der Halbleiterchip CHP1 und der Chiphalterungsabschnitt TAB1 können z. B. durch das Auftragen des Klebstoffmaterials ADH1 aneinander befestigt werden, wie in
Die Halterungsstruktur des Strömungssensors FS2 gemäß der zweiten Ausführungsform vor dem Versiegeln mit dem Harz ist wie oben, wobei die Beschreibung der Halterungsstruktur des Strömungssensor FS2 nach dem Versiegeln mit dem Harz im Folgenden gegeben wird.The support structure of the flow sensor FS2 according to the second embodiment before sealing with the resin is as above, and the description will be given below about the support structure of the flow sensor FS2 after being sealed with the resin.
Die
In der zweiten Ausführungsform weist der Strömungssensor FS2 die Struktur auf, bei der, wie in
Das Versiegeln mit dem Harz kann ausgeführt werden, während der Halbleiterchip CHP1, der mit der Strömungsdetektionseinheit FDU versehen ist, durch die Form befestigt ist; deshalb kann ein Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz MR versiegelt werden, während die Verschiebung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt wird. Dies bedeutet, dass ein Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz MR versiegelt werden kann, während die Verschiebung jedes Strömungssensors FS2 unterdrückt wird, und dass die Positionsvariation der Strömungsdetektionseinheiten FDU, die für den Halbleiterchip CHP1 vorgesehen sind, gemäß der zweiten Ausführungsform unterdrückt werden kann.The sealing with the resin may be performed while the semiconductor chip CHP1 provided with the flow detection unit FDU is fixed by the mold; therefore, a portion of the semiconductor chip CHP1 can be sealed with the resin MR while suppressing the displacement of the semiconductor chip CHP1. That is, a portion of the semiconductor chip CHP1 can be sealed with the resin MR while suppressing the displacement of each flow sensor FS2, and the positional variation of the flow detection units FDU provided for the semiconductor chip CHP1 can be suppressed according to the second embodiment.
Im Ergebnis können gemäß der zweiten Ausführungsform die Positionen der Strömungsdetektionseinheiten FDU, die die Gasströmung detektieren, zwischen den Strömungssensoren FS2 ausgerichtet werden; deshalb kann die beachtliche Wirkung erhalten werden, dass die Variation der Leistung für das Detektieren der Gasströmung zwischen den Strömungssensoren FS2 unterdrückt wird.As a result, according to the second embodiment, the positions of the flow detection units FDU that detect the gas flow can be aligned between the flow sensors FS2; therefore, the remarkable effect can be obtained that the variation of the power for detecting the gas flow between the flow sensors FS2 is suppressed.
Anschließend ist, wie in
Insbesondere ist in der zweiten Ausführungsform der Rahmenkörper FB an einem Abschnitt des Halbleiterchips CHP1 angeordnet, wobei der Rahmenkörper FB einen kleineren Elastizitätsmodul als der Halbleiterchip CHP1 aufweist. Mit anderen Worten, der Rahmenkörper FB ist aus einem Material ausgebildet, das weicher als das des Halbleiterchips CHP1 ist. Deshalb kann, wenn die Komponente mit dem Rahmenkörper FB in Kontakt gebracht wird, der Stoß durch die Deformation des Rahmenkörpers FB, der relativ weich ist, absorbiert werden. Dementsprechend kann die Übertragung des Stoßes zu dem Halbleiterchip CHP1 unter dem Rahmenkörper FB unterdrückt werden, wobei dies die Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 effektiv verhindern kann.Specifically, in the second embodiment, the frame body FB is disposed at a portion of the semiconductor chip CHP1, the frame body FB having a smaller elastic modulus than the semiconductor chip CHP1. In other words, the frame body FB is formed of a material softer than that of the semiconductor chip CHP1. Therefore, when the component is brought into contact with the frame body FB, the shock can be absorbed by the deformation of the frame body FB which is relatively soft. Accordingly, the transmission of the shock to the semiconductor chip CHP1 under the frame body FB can be suppressed, and this can effectively prevent the damage of the semiconductor chip CHP1.
Es wird vorausgesetzt, dass selbst in der zweiten Ausführungsform das Klebstoffmaterial ADH1 aufgetragen wird, damit es die Membran DF, die auf der Rückseite des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet ist, umgibt, um zu verhindern, dass das Harz MR in den Innenraum der Membran DF eintritt. Wie in
Folglich steht gemäß dem Strömungssensor FS2 der zweiten Ausführungsform der Innenraum der Membran DF durch den Öffnungsabschnitt OP1, der für die Unterseite des Chiphalterungsabschnitts TAB1 vorgesehen ist, und den Öffnungsabschnitt OP2, der für das Harz MR vorgesehen ist, mit dem Außenraum des Strömungssensors FS2 in Verbindung. Im Ergebnis können der Druck im Innenraum der Membran DF und der Druck im Außenraum des Strömungssensors FS2 zueinander gleich gemacht werden, wobei die Anwendung der Belastung auf die Membran DF unterdrückt werden kann.Consequently, according to the flow sensor FS2 of the second embodiment, the inside of the diaphragm DF communicates with the outside of the flow sensor FS2 through the opening portion OP1 provided for the underside of the chip holder portion TAB1 and the opening portion OP2 provided for the resin MR , As a result, the pressure in the inner space of the diaphragm DF and the pressure in the outer space of the flow sensor FS2 can be made equal to each other, and the application of the load to the diaphragm DF can be suppressed.
Die Halterungsstruktur des Strömungssensors FS2 in der zweiten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben worden ist, wobei in dem aktuellen Strömungssensor FS2 der Dämmstab DM, der den äußeren Rahmenkörper des Leitungsrahmens LF bildet, nach dem Versiegeln mit dem Harz MR entfernt wird.
<Das Herstellungsverfahren für den Strömungssensor in der zweiten Ausführungsform><The Production Method for the Flow Sensor in the Second Embodiment>
Der Strömungssensor FS2 der zweiten Ausführungsform ist wie oben strukturiert, wobei ein Herstellungsverfahren für denselben unter Bezugnahme auf
Zuerst wird, wie in
Anschließend wird, wie in
Als Nächstes werden die (nicht veranschaulichte) Anschlussfläche, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, und die (nicht veranschaulichte) Leitung, die in dem Leitungsrahmen LF ausgebildet ist, durch den (nicht veranschaulichte) Draht miteinander verbunden (Drahtbonden). Der (nicht veranschaulichte) Draht ist z. B. aus einem Golddraht ausgebildet.Next, the pad (not illustrated) formed in the semiconductor chip CHP1 and the lead (not illustrated) formed in the lead frame LF are connected to each other by the wire (not illustrated) (wire bonding). The (not illustrated) wire is z. B. formed of a gold wire.
Danach wird der Rahmenkörper FB an dem Halbleiterchip CHP1 angebracht. Spezifisch wird der Rahmenkörper FB so angebracht, dass die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Strömungsdetektionseinheit FDU in dem Öffnungsabschnitt OP (FB) enthalten ist, der im Inneren ausgebildet ist, und dass die Steuereinheit CU, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, außerhalb des Rahmenkörpers FB angeordnet ist. Folglich kann der Rahmenkörper FB an dem Halbleiterchip CHP1 angebracht werden, während die Strömungsdetektionseinheit FDU und die Steuereinheit CU freigelegt sind.Thereafter, the frame body FB is attached to the semiconductor chip CHP1. Specifically, the frame body FB is mounted so that the flow detection unit FDU formed in the semiconductor chip CHP1 is contained in the opening portion OP (FB) formed inside, and the control unit CU formed in the semiconductor chip CHP1 is outside the frame body FB is arranged. Consequently, the frame body FB can be attached to the semiconductor chip CHP1 while the flow detection unit FDU and the control unit CU are exposed.
Als Nächstes wird, wie in
Bei dem Herstellungsverfahren für den Strömungssensor FS2 in der zweiten Ausführungsform wird außerdem der Leitungsrahmen LF, der den daran angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der unteren Form BM und der oberen Form UM gehalten, während die obere Form UM gegen den Rahmenkörper FB gepresst wird, dessen Höhe größer als die Höhe der Strömungsdetektionseinheit FDU, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, ist, wobei der Film LAF eines elastischen Körpers dazwischen angeordnet ist, wie in
Folglich kann gemäß der zweiten Ausführungsform der Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1, der z. B. durch den Steuereinheits-Bildungsbereich gekennzeichnet ist, versiegelt werden, während der erste Raum SP1 (der versiegelte Raum), der die Strömungsdetektionseinheit FDU, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, und deren Umgebungsbereich umgibt, sichergestellt wird. Mit anderen Worten, in der zweiten Ausführungsform kann der Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1, der durch den Steuereinheits-Bildungsbereich gekennzeichnet ist, versiegelt werden, während die Strömungsdetektionseinheit FDU, die in dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, und ihr Umgebungsbereich freigelegt sind.Consequently, according to the second embodiment, the surface area of the semiconductor chip CHP1, e.g. By the control unit forming area, while the first space SP1 (the sealed space) surrounding the flow detection unit FDU formed in the semiconductor chip CHP1 and its surrounding area is ensured. In other words, in the second embodiment, the surface area of the semiconductor chip CHP1 identified by the controller forming area can be sealed while the flow detecting unit FDU formed in the semiconductor chip CHP1 and its surrounding area are exposed.
Außerdem werden bei dem Herstellungsverfahren für den Strömungssensor FS2 in der zweiten Ausführungsform der Rahmenkörper FB und der Film LAF eines elastischen Körpers zwischen der oberen Form UM und dem Leitungsrahmen LF, der den daran angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, angeordnet, wenn der Leitungsrahmen LF, der den daran angebrachten Halbleiterchip CHP1 aufweist, zwischen der oberen Form UM und der unteren Form BM gehalten wird.In addition, in the manufacturing method for the flow sensor FS2 in the second embodiment, the frame body FB and the elastic body film LAF are disposed between the upper mold UM and the lead frame LF having the semiconductor chip CHP1 attached thereto when the lead frame LF having the lead frame attached semiconductor chip CHP1 is held between the upper mold UM and the lower mold BM.
Selbst wenn es eine Variation beim Anbringen der Komponenten gibt, kann folglich die auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübte Schließkraft durch die Deformation des Rahmenkörpers FB, dessen Elastizitätsmodul kleiner als der des Halbleiterchips CHP1 ist, in der Dickenrichtung (der Z-Richtung) verringert werden. Im Ergebnis kann in der zweiten Ausführungsform die Beschädigung, die durch den Bruch, das Abplatzen oder das Spalten des Halbleiterchips CHP1 gekennzeichnet ist, verhindert werden.Consequently, even if there is a variation in mounting the components, the clamping force applied to the semiconductor chip CHP1 can be reduced by the deformation of the frame body FB whose Young's modulus is smaller than that of the semiconductor chip CHP1 is reduced in the thickness direction (the Z direction). As a result, in the second embodiment, the damage characterized by the breakage, the chipping or the splitting of the semiconductor chip CHP1 can be prevented.
Danach wird, wie in
Die durch den Erfinder gemachte vorliegende Erfindung ist basierend auf den Ausführungsformen ausführlich beschrieben worden; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Inhalt der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The present invention made by the inventor has been described in detail based on the embodiments; however, the present invention is not limited thereto. Various changes may be made without departing from the scope of the present invention.
Es wird angegeben, dass in dem in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Strömungssensor ein Polyimidfilm, ein Siliciumnitridfilm, ein Polysiliciumfilm, ein Siliciumoxidfilm, der TEOS (Si(OC2H5)4) enthält, oder dergleichen auf einem Abschnitt der Oberfläche (der Oberseite) des Halbleiterchips CHP1, der mit der Strömungsdetektionseinheit FDU versehen ist, ausgebildet sein kann. Folglich kann in einem Abschnitt der Oberfläche des Halbleiterchips CHP1, der fest mit dem Harz verbunden ist, die Haftfestigkeit verbessert werden.It is indicated that in the flow sensor described in the above embodiments, a polyimide film, a silicon nitride film, a polysilicon film, a silicon oxide film containing TEOS (Si (OC 2 H 5 ) 4 ), or the like on a portion of the surface (the top) of the semiconductor chip CHP1 provided with the flow detection unit FDU may be formed. Consequently, in a portion of the surface of the semiconductor chip CHP1 which is firmly bonded to the resin, the adhesion strength can be improved.
Der Polyimidfilm kann durch Auftragen auf dem Halbleiterchip CHP1 gebildet werden und durch eine Photolithographietechnik und eine Ätztechnik bei Bedarf mit einem Muster versehen werden. Der Siliciumnitridfilm, der Polysiliciumfilm oder der Siliciumoxidfilm kann durch ein chemisches Wachstumsverfahren aus der Gasphase oder ein Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung, das durch ein Plasma-CVD-Verfahren, ein CVD-Verfahren bei verringertem Druck, ein CVD-Verfahren bei Normaldruck oder dergleichen gekennzeichnet ist, ein chemisches Abscheidungsverfahren, ein physikalisches Wachstumsverfahren aus der Gasphase oder ein physikalisches Abscheidungsverfahren gebildet werden.The polyimide film may be formed by deposition on the semiconductor chip CHP1 and patterned by a photolithography technique and an etching technique if necessary. The silicon nitride film, the polysilicon film or the silicon oxide film may be characterized by a chemical vapor growth method or a chemical vapor deposition method characterized by a plasma CVD method, a reduced pressure CVD method, a normal pressure CVD method or the like , a chemical deposition method, a physical growth method from the gas phase, or a physical deposition method.
Diese auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Filme können das Anhaften zwischen dem Harz MR und dem Halbleiterchip CHP1 durch das Verhindern der Zunahme der Filmdicke des auf dem Silicium (Si), das den Halbleiterchip CHP1 bildet, gebildeten Siliciumoxidfilms verbessern.These films formed on the semiconductor chip CHP1 can improve the adhesion between the resin MR and the semiconductor chip CHP1 by preventing the increase in the film thickness of the silicon oxide film formed on the silicon (Si) forming the semiconductor chip CHP1.
Diese Filme können für wenigstens einen Abschnitt des Halbleiterchips CHP1, der mit dem Harz MR abgedeckt wird, gebildet werden.These films can be formed for at least a portion of the semiconductor chip CHP1 covered with the resin MR.
Die Filmdicke des Polyimidfilms, des Siliciumnitritfilms, des Polysiliciumfilms und des Siliciumoxidfilms, der TEOS enthält, oder dergleichen ist auf etwa 1 μm bis 120 μm gesetzt, aber nicht darauf eingeschränkt, solange wie diese Filme in dem Bereich der Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 gebildet werden, der mit dem Harz MR abgedeckt wird.The film thickness of the polyimide film, the silicon nitride film, the polysilicon film, and the silicon oxide film containing TEOS or the like is set to about 1 μm to 120 μm, as long as these films are formed in the area of the surface of the semiconductor chip CHP1. which is covered with the resin MR.
Der in den obigen Ausführungsformen beschriebene Strömungssensor ist eine Vorrichtung, die eine Gasströmung misst; die Art des Gases ist jedoch nicht speziell eingeschränkt. Der Strömungssensor kann umfassend für Vorrichtungen verwendet werden, die die Gasströmung von irgendeinem Gas messen, einschließlich von Luft, LP-Gas, Kohlendioxidgas (CO2-Gas) oder einem Chlorfluorkohlenwasserstoffgas.The flow sensor described in the above embodiments is a device that measures a gas flow; however, the nature of the gas is not specifically limited. The flow sensor may be used extensively for devices that measure the gas flow of any gas, including air, LP gas, carbon dioxide (CO 2 ) gas, or a chlorofluorohydrocarbon gas.
Die obigen Ausführungsformen haben den Strömungssensor beschrieben, der die Gasströmung misst; die technische Idee der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Der Strömungssensor kann umfassend auf die Halbleitervorrichtung angewendet werden, die in dem Zustand, dass ein Abschnitt des Halbleiterelements, wie z. B. ein Temperatursensor, freigelegt ist, mit dem Harz versiegelt wird.The above embodiments have described the flow sensor that measures the gas flow; however, the technical idea of the present invention is not limited thereto. The flow sensor may be comprehensively applied to the semiconductor device that is in the state that a portion of the semiconductor element, such. As a temperature sensor is exposed, is sealed with the resin.
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability
Die vorliegende Erfindung kann umfassend für die Herstellungsindustrie zum Herstellen der Halbleitervorrichtungen, die den Strömungssensor enthalten, verwendet werden.The present invention may be used extensively in the manufacturing industry for manufacturing the semiconductor devices including the flow sensor.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- CPUCPU
- 22
- Eingangsschaltunginput circuit
- 33
- Ausgangsschaltungoutput circuit
- 44
- SpeicherStorage
- ADH1ADH1
- Klebstoffmaterialadhesive material
- ADH2ADH2
- Klebstoffmaterialadhesive material
- ADH3ADH3
- Klebstoffmaterialadhesive material
- BMBM
- untere Formlower form
- BR1BR1
- stromabwärts gelegener Temperaturdetektionswiderstanddownstream temperature detection resistor
- BR2BR2
- stromabwärts gelegener Temperaturdetektionswiderstanddownstream temperature detection resistor
- CHP1CHP1
- HalbleiterchipSemiconductor chip
- CHP2CHP2
- HalbleiterchipSemiconductor chip
- CUCU
- Steuereinheitcontrol unit
- DFDF
- Membranmembrane
- DMDM
- DämmstabDämmstab
- FBFB
- Rahmenkörperframe body
- FDUFDU
- StrömungsdetektionseinheitFlow detection unit
- FPFP
- Rahmenabschnittframe section
- FS1FS1
- Strömungssensorflow sensor
- FS2FS2
- Strömungssensorflow sensor
- HCBHCB
- Heizvorrichtungs-SteuerbrückeHeater control bridge
- HRMR
- Heizwiderstandheating resistor
- IP1IP1
- Einsetzstückinsert piece
- LAFLAF
- Film eines elastischen KörpersFilm of an elastic body
- LD1LD1
- Leitungmanagement
- LD2LD2
- Leitungmanagement
- LFLF
- Leitungsrahmenlead frame
- MRMR
- Harzresin
- OP1OP1
- Öffnungsabschnittopening section
- OP2OP2
- Öffnungsabschnittopening section
- OP (FB)OP (FB)
- Öffnungsabschnittopening section
- PD1PD1
- Anschlussflächeterminal area
- PD2PD2
- Anschlussflächeterminal area
- PD3PD3
- Anschlussflächeterminal area
- PLDPLD
- vorstehende Leitungprominent line
- PLTPLT
- plattenähnliche Strukturplate-like structure
- PSPS
- Leistungsversorgungpower supply
- Gasströmunggas flow
- R1R1
- Widerstandresistance
- R2R2
- Widerstandresistance
- R3R3
- Widerstandresistance
- R4R4
- Widerstandresistance
- SLSL
- Versiegelungsabschnittsealing portion
- SP1SP1
- erster Raumfirst room
- TAB1TAB1
- ChiphalterungsabschnittChip mounting portion
- TAB2TAB2
- ChiphalterungsabschnittChip mounting portion
- TrTr
- Transistortransistor
- TSBTSB
- TemperatursensorbrückeTemperature sensor bridge
- UMAROUND
- obere Formupper form
- UR1UR1
- stromaufwärts gelegener Temperaturdetektionswiderstandupstream temperature detection resistor
- UR2UR2
- stromaufwärts gelegener Temperaturdetektionswiderstandupstream temperature detection resistor
- Vref1Vref1
- Bezugsspannungreference voltage
- Vref2Vref2
- Bezugsspannungreference voltage
- W1W1
- Drahtwire
- W2W2
- Drahtwire
- W3W3
- Drahtwire
- WL1WL1
- Verdrahtungwiring
- WL1AWL1A
- Verdrahtungwiring
- WL1BWL1B
- Verdrahtungwiring
- WPWP
- Wandabschnittwall section
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Cited By (2)
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