DE112013006408T5

DE112013006408T5 - Durchflusssensor und Fertigungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE112013006408T5
Application number: DE112013006408.1T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Kono; Keiji Hanzawa; Noboru Tokuyasu; Shinobu Tashiro; Hiroki Nakatsuchi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: JP2014134519A; CN104854431B; DE112013006408B4; US9952080B2; WO2014109132A1; CN104854431A; JP5916637B2; US20150338258A1

Abstract

Wenn ein freiliegender Teil eines Halbleiterchips verkleinert wird, wird eine Tendenz zur Entwicklung eines Risses auf dem Halbleiterchip unterdrückt. Ein Druck beim Einspritzen eines Harzes MR in den zweiten Raum erzeugt am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und ein Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und ein Harz MR2, das bestandteilsmäßig vom Harz MR verschieden ist, dringt in den Spalt ein. Als Ergebnis wird in einem Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in einem Bereich außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich geformt. Daher kann ein Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert werden.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Durchflusssensor und ein Fertigungsverfahren dafür und insbesondere eine Technik, die auf einen harzversiegelten Durchflusssensor effektiv angewandt wird, und ein Fertigungsverfahren dafür.
STAND DER TECHNIK
Die offengelegte japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2011-122984 (Patentdokument 1) beschreibt eine Technik des Einspritzens eines Harzes, während ein Basismaterial, das einen Halbleiterchip trägt, durch eine Gussform mit einer daran befestigten elastischen Folie eingespannt ist, als Fertigungsverfahren für einen Durchflusssensor, bei dem eine Durchflusserfassungseinheit, die einen Durchfluss eines Gases (Luft) erkennt, teilweise von einem Versiegelungsgehäuse freiliegt.
Die offengelegte japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2004-74713 (Patentdokument 2) beschreibt eine Technik des Einspannens einer Komponente durch eine Form mit einem daran angebrachten formablösenden Folienbogen und des Einspritzens eines Harzes als Fertigungsverfahren für ein Halbleitergehäuse.
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
PATENTSCHRIFTEN

Patentschrift 1: offengelegte japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2011-122984
Patentschrift 2: offengelegte japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2004-74713

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE TECHNISCHE PROBLEME
Gegenwärtig ist beispielsweise der Verbrennungsmotor eines. Kraftfahrzeugs usw. mit einem elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzsystem ausgestattet. Das elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzsystem spielt eine Rolle dabei, den Verbrennungsmotor effizient arbeiten zu lassen, indem es das Volumen eines Gases (Luft) und Kraftstoffs, die in den Verbrennungsmotor eingespritzt werden, richtig einstellt. Das elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzsystem muss daher den Zustand des Gases (der Luft), das in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, genau erfassen. Aus diesem Grund weist das elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzsystem einen Durchflusssensor (Luftdurchflusssensor) auf, der die Durchflussgeschwindigkeit des Gases (der Luft) misst.
Unter den Durchflusssensoren erweckt insbesondere ein Durchflusssensor, der durch eine Halbleiter-Mikrobearbeitungstechnik gefertigt wird, erhebliche Aufmerksamkeit wegen seiner Vorteile der Kosteneinsparung und des geringeren Energieverbrauchs. Ein solcher Durchflusssensor ist beispielsweise so konfiguriert, dass eine Membran (dünne Platte) durch anisotropes Ätzen auf der rückwärtigen Oberfläche eines Silizium-Halbleitersubstrats ausgebildet ist und eine Durchflusserfassungseinheit, bestehend aus einem Heizwiderstand und einem Temperaturmesswiderstand, die auf der der Membran entgegengesetzten Oberfläche des Halbleitersubstrats ausgebildet ist.
In einem aktuellen Fall enthält der Durchflusssensor beispielsweise einen ersten Halbleiterchip mit der Membran und der Durchflusserfassungseinheit und enthält auch einen zweiten Halbleiterchip mit einem Steuerschaltkreis, der die Durchflusserfassungseinheit steuert. Dieser erste und dieser zweite Halbleiterchip sind beispielsweise auf dem Substrat montiert und elektrisch mit Leitungen (Kontakten), die auf dem Substrat ausgebildet sind, verbunden. Insbesondere ist beispielsweise der erste Halbleiterchip mit Leitungen verbunden, die durch Golddrähte auf dem Substrat ausgebildet sind, während der zweite Halbleiterchip mit Leitungen verbunden ist, die auf dem Substrat durch auf dem zweiten Halbleiterchip gebildete Kontakthöckerelektroden ausgebildet sind.
Auf diese Weise sind der erste und der zweite Halbleiterchip, die auf dem Substrat ausgebildet sind, über die auf dem Substrat ausgebildeten Leitungen elektrisch miteinander verbunden. Als Ergebnis kann die auf dem ersten Halbleiterchip ausgebildete Durchflusserfassungseinheit durch den auf dem zweiten Halbleiterchip ausgebildeten Steuerschaltkreis gesteuert werden, und ein solcher erster und zweiter Halbleiterchip bilden den Durchflusssensor.
Dann sind die Golddrähte, die den ersten Halbleiterchip mit dem Substrat verbunden, gewöhnlich mit einem Vergussharz fixiert, um einen Kontakt zwischen den Drähten und sonstigen Elementen, der durch Verformung der Drähte auftritt, zu verhindern. Das heißt, die Golddrähte sind mit dem Vergussharz bedeckt und fixiert und somit durch das Vergussharz geschützt. Andererseits sind der erste und der zweite Halbleiterchip, die den Durchflusssensor bilden, gewöhnlich nicht mit dem Vergussharz versiegelt. Das heißt, ein gewöhnlicher Durchflusssensor weist eine Struktur auf, bei der nur die Golddrähte mit dem Vergussharz bedeckt sind.
Da die Fixierung der Golddrähte mit dem Vergussharz nicht in einem Zustand erfolgt, in dem der erste Halbleiterchip durch Gussformen usw. fixiert ist, besteht hier das Problem, dass die Schrumpfung des Vergussharzes bewirkt, dass sich der erste Halbleiterchip aus seiner ordnungsgemäßen Montageposition verlagert. Dass eine Schicht des Vergussharzes gebildet wird, indem das Vergussharz aufgetropft wird, führt zusätzlich zu einem weiteren Problem, dass die Maßhaltigkeit des Vergussharzes gering ist. Als Ergebnis wird bei jedem Durchflusssensor die Montageposition des ersten Halbleiterchips mit der Durchflusserfassungseinheit verlagert und der Ort der Formung des Vergussharzes variiert leicht, und dies führt zu einer Schwankung in der Erfassungsleistung jedes Durchflusssensors.
Um die Leistungsschwankung jedes Durchflusssensors zu unterdrücken, muss deshalb die Erfassungsleistung jedes Durchflusssensors kompensiert werden, und dadurch ergibt sich die Notwendigkeit, einem Fertigungsprozess für den Durchflusssensor einen Leistungskompensationsprozess hinzuzufügen. Insbesondere führt der längere Leistungskompensationsprozess zu einer Verringerung des Durchsatzes im Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, was zu einem Problem einer Steigerung der Kosten des Durchflusssensors führt.
Da das Vergussharz keiner Wärmebehandlung unterzogen wird, die das Aushärten des Vergussharzes beschleunigt, braucht das Vergussharz ferner längere Zeit zum Aushärten, was den Durchsatz im Fertigungsprozess für den Durchflusssensor verringert.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Technik bereitzustellen, durch die die Leistungsschwankung jedes Durchflusssensors unterdrückt wird, um die Leistungsfähigkeit des Durchflusssensors zu verbessern (darunter ein Fall, durch den die Zuverlässigkeit des Durchflusssensors verbessert wird, um die Verbesserung der Leistungsfähigkeit zu erzielen).
Sonstige Probleme und neuartige Merkmale werden durch den beschreibenden Inhalt und die beigefügten Zeichnungen dieser Beschreibung geklärt.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Ein typischer Aspekt von Aspekten der hier offenbarten vorliegenden Erfindung wird kurz wie folgt beschrieben.
Beispielsweise enthält ein Durchflusssensor gemäß einer Ausführungsform einen ersten Chipmontageteil und einen ersten Halbleiterchip, der auf dem ersten Chipmontageteil montiert ist, und ein Teil des ersten Halbleiterchips ist mit einem Versiegelungsgehäuse versiegelt, während eine auf dem ersten Halbleiterchip gebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegt. Das Versiegelungsgehäuse enthält dann ein erstes Harz aus einem ersten Bestandteil und ein zweites Harz aus einem vom ersten Bestandteil verschiedenen zweiten Bestandteil.
Ferner enthält ein Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor gemäß der einen Ausführungsform einen Prozess des Versiegelns eines Teils des ersten Halbleiterchips mit dem Versiegelungsgehäuse, während die auf dem ersten Halbleiterchip gebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegend gelassen wird. In diesem Versiegelungsprozess wird ein Basismaterial, das den ersten Halbleiterchip trägt, zwischen einer oberen Gussform und einer unteren Gussform durch einen zweiten Raum hinweg eingespannt, während ein Teil der oberen Gussform über eine elastische Folie gegen die Oberfläche des ersten Halbleiterchips gedrückt wird, um einen ersten Raum zu bilden, der die Durchflusserfassungseinheit zwischen der oberen Gussform und dem ersten Halbleiterchip umgibt. Anschließend wird das erste Harz, das einen Füllstoff und ein Färbematerial enthält, in den zweiten Raum eingebracht. Dabei bewirkt ein Einspritzdruck des ersten Harzes, dass das zweite Harz, das bestandteilsmäßig vom ersten Harz verschieden ist, zwischen die Oberfläche des ersten Halbleiterchips und die elastische Folie eindringt. Das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im zweiten Harz enthalten ist, ist geringer als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im ersten Harz enthalten ist.
Ferner enthält ein Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor gemäß einer Ausführungsform einen Prozess des Versiegelns eines Teils des ersten Halbleiterchips mit dem Versiegelungsgehäuse, während die auf dem ersten Halbleiterchip gebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegend gelassen wird. In diesem Versiegelungsprozess wird das Basismaterial, das den ersten Halbleiterchip trägt, zwischen der oberen Gussform und der unteren Gussform durch den zweiten Raum hinweg eingespannt, während ein Spalt zwischen der Oberfläche des ersten Halbleiterchips und der oberen Gussform und der ersten Raum, der die Durchflusserfassungseinheit umgibt, gebildet wird. Anschließend wird das erste Harz, das den Füllstoff und das Färbematerial enthält, in den zweiten Raum eingebracht. Dabei dringt durch einen Einspritzdruck des ersten Harzes das zweite Harz, das bestandteilsmäßig vom ersten Harz verschieden ist, in den Spalt ein, der zwischen der Oberfläche des ersten Halbleiterchips und der oberen Form gebildet wurde. Das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im zweiten Harz enthalten ist, ist geringer als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im ersten Harz enthalten ist.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Eine Wirkung, die durch einen typischen Aspekt von Aspekten der hier offenbarten vorliegenden Erfindung erreicht wird, wird kurz wie folgt beschrieben.
Die Leistungsschwankung jedes Durchflusssensors wird unterdrückt, um die Leistungsfähigkeit des Durchflusssensors zu verbessern.
KURZE BESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild einer Schaltkreiskonfiguration eines Durchflusssensors gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine Draufsicht eines Layouts eines Halbleiterchips, der einen Teil des Durchflusssensors gemäß der ersten Ausführungsform bildet;
3 stellt eine Montagekonfiguration eines Durchflusssensors gemäß einer verwandten Technik dar und zeigt eine Konfiguration des mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors, wobei 3(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors gemäß der verwandten Technik darstellt, 3(b) eine Schnittansicht von 3(a) entlang einer Linie A-A und 3(c) eine Schnittansicht von 3(a) entlang einer Linie B-B darstellt;
4 ist eine Schnittansicht, die einen Prozess des Harzversiegelns des Durchflusssensors gemäß der verwandten Technik darstellt;
5 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines zu verbessernden Nachteils, den die verwandte Technik beinhaltet;
6 stellt eine Montagekonfiguration eines Durchflusssensors gemäß einer ersten Ausführungsform dar und zeigt eine Konfiguration des noch nicht mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors, wobei 6(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, 6(b) eine Schnittansicht von 6(a) entlang einer Linie A-A und 6(c) eine Draufsicht der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips darstellt;
7 stellt eine Montagekonfiguration des Durchflusssensors gemäß der ersten Ausführungsform dar und zeigt eine Konfiguration des mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors, wobei 7(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, 7(b) eine Schnittansicht von 7(a) entlang einer Linie A-A und 7(c) eine Schnittansicht von 7(a) entlang einer Linie B-B darstellt;
8 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
9 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 8 folgt, darstellt;
10 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 9 folgt, darstellt;
11 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 10 folgt, darstellt;
12 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 11 folgt, darstellt;
13 ist eine vergrößerte Ansicht eines Zustands, in dem ein Spalt auf einem Kontaktteil ausgebildet ist, an dem sich eine elastische Folie und der Halbleiterchip durch einen Harzeinspritzdruck im Kontakt befinden;
14 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
15 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 14 folgt, darstellt;
16 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 15 folgt, darstellt;
17 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 16 folgt, darstellt;
18 ist eine Schnittansicht, die einen Fertigungsprozess für den Durchflusssensor, der dem Fertigungsprozess von 17 folgt, darstellt;
19 ist eine Schnittansicht, die einen Harzversiegelungsprozess bei einem Durchflusssensor gemäß einer ersten Modifikation darstellt;
20 ist eine Schnittansicht, die einen Harzversiegelungsprozess bei einem Durchflusssensor gemäß einer zweiten Modifikation darstellt;
21 ist eine Schnittansicht, die einen Harzversiegelungsprozess bei einem Durchflusssensor gemäß einer dritten Modifikation darstellt;
22 stellt die Struktur eines mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors gemäß einer zweiten Ausführungsform dar, wobei 22(a) eine Draufsicht der Struktur des mit dem Harz versiegelten Durchflusssensors darstellt, 22(b) eine Schnittansicht von 22(a) entlang einer Linie A-A darstellt und 22(c) eine Schnittansicht von 22(a) entlang einer Linie B-B darstellt;
23 stellt eine Montagekonfiguration eines Durchflusssensors gemäß einer dritten Ausführungsform dar und zeigt eine Konfiguration des mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors, wobei 23(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors gemäß der dritten Ausführungsform darstellt, 23(b) eine Schnittansicht von 23(a) entlang einer Linie A-A darstellt und 23(c) eine Schnittansicht von 23(a) entlang einer Linie B-B darstellt;
24 stellt eine Montagekonfiguration eines Durchflusssensors gemäß einer vierten Ausführungsform dar und zeigt eine Konfiguration des mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors, wobei 24(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors gemäß der vierten Ausführungsform darstellt, 24(b) eine Schnittansicht von 24(a) entlang einer Linie A-A darstellt und 24(c) eine Schnittansicht von 24(a) entlang einer Linie B-B darstellt;
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Erfindung in einer Vielzahl von Abschnitten oder Ausführungsformen beschrieben, wenn es zweckmäßig ist. Jedoch sind diese Abschnitte oder Ausführungsformen füreinander nicht unwichtig, sofern nichts anderes angegeben wird, und der/die eine bezieht sich auf die Gesamtheit oder einen Teil des/der anderen als ein Modifikationsbeispiel, Details oder eine zusätzliche Erläuterung davon.
Auch sind bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen, wenn auf die Anzahl von Elementen (u. a. Anzahl von Teilen, Werte, Betrag, Bereich und dergleichen) Bezug genommen wird, die Anzahl der Elemente nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt, sofern nicht anders angegeben bzw. den Fall ausgenommen, in dem die Anzahl ersichtlich grundsätzlich auf eine bestimmte Anzahl beschränkt ist. Die Anzahl, die größer oder kleiner als die spezifizierte Anzahl ist, ist ebenfalls anwendbar.
Ferner versteht es sich bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen von selbst, dass die Komponenten (u. a. Elementschritte) nicht immer unerlässlich sind, sofern nicht anders angegeben bzw. den Fall ausgenommen, in dem die Komponenten ersichtlich grundsätzlich unerlässlich sind.
Genauso sind bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen, wenn die Form der Komponenten, deren Lagebeziehung und dergleichen genannt werden, die im Wesentlichen annähernden und ähnlichen Formen und dergleichen hier eingeschlossen, sofern nicht anders angegeben bzw. den Fall ausgenommen, in dem es denkbar ist, dass sie ersichtlich grundsätzlich ausgeschlossen sind. Dasselbe gilt für den oben beschriebenen Zahlenwert und Bereich.
Auch sind dieselben Komponenten h in allen Zeichnungen zum Beschreiben der Ausführungsformen durchgängig mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und deren wiederholende Beschreibung entfällt. Es ist zu beachten, dass eine Schraffierung in manchen Fällen auch in einer Draufsicht verwendet wird, um die Zeichnungen leicht erkennbar zu machen.
(Erste Ausführungsform)
<Schaltkreiskonfiguration des Durchflusssensors>
Zuerst wird eine Schaltkreiskonfiguration eines Durchflusssensors beschrieben. 1 ist ein Blockschaltbild einer Schaltkreiskonfiguration eines Durchflusssensors gemäß einer ersten Ausführungsform. In 1 enthält der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform eine CPU (Zentraleinheit) 1, die den Durchflusssensor steuert, einen Eingangsschaltkreis 2, der ein Eingangssignal in die CPU 1 einspeist, und einen Ausgangsschaltkreis 3, der ein Ausgangssignal von der CPU 1 ausgibt. Der Durchflusssensor enthält auch einen Speicher 4, in dem Daten gespeichert sind, und die CPU 1 greift auf den Speicher 4 zu, um auf im Speicher 4 gespeicherte Daten zurückgreifen zu können.
Die CPU 1 ist über den Ausgangsschaltkreis 3 mit der Basiselektrode eines Transistors Tr verbunden. Die Kollektorelektrode des Transistors Tr ist mit einer Spannungsversorgung PS verbunden, während die Emitterelektrode des Transistors Tr über einen Heizwiderstand HR mit einem Masseknoten (GND) verbunden ist. Der Transistor Tr wird somit durch die CPU 1 gesteuert. Da die Basiselektrode des Transistors Tr über den Ausgangsschaltkreis 3 mit der CPU 1 verbunden ist, wird ein Ausgangssignal von der CPU 1 in die Basiselektrode des Transistors T2 eingespeist.
Als Ergebnis wird ein Strom, der durch den Transistor Tr fließt, durch das Ausgangssignal (Steuersignal) von der CPU 1 gesteuert. Wenn der Strom, der durch den Transistor Tr fließt, durch das Ausgangssignal von der CPU 1 erhöht wird, nimmt folglich ein Strom zu, der dem Heizwiderstand HR von der Spannungsversorgung PS zugeführt wird, was bewirkt, dass die Wärmemenge des Heizwiderstands HR größer wird.
Wenn andererseits das Ausgangssignal von der CPU 1 den Strom verringert, der durch den Transistor Tr fließt, nimmt folglich der Strom ab, der dem Heizwiderstand HR von der Spannungsversorgung PS zugeführt wird, was bewirkt, dass die Wärmemenge des Heizwiderstands HR kleiner wird.
Auf diese Weise ist der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform so konfiguriert, dass die CPU 1 die Menge eines Stroms, der durch den Heizwiderstand HR fließt, steuert und dadurch die vom Heizwiderstand HR erzeugte Wärmemenge steuert.
Anschließend ist der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform mit einer Heizungsregelbrücke HCB versehen, um über die CPU 1 einen Strom zu regeln, der durch den Heizwiderstand HR fließt. Die Heizungsregelbrücke HCB erfasst die Wärmemenge, die von dem Heizwiderstand HR abgegeben wird, und gibt das Ergebnis der Erfassung an den Eingangsschaltkreis 2 aus. Als dessen Ergebnis kann die CPU 1 das Ergebnis der Erfassung von der Heizungsregelbrücke HCB aufnehmen und steuert einen Strom, der durch den Transistor Tr fließt, auf der Grundlage des eingehenden Erfassungsergebnisses.
Insbesondere weist die Heizungsregelbrücke HCB, wie in 1 dargestellt, Widerstände R1 bis R4 auf, die eine Brücke zwischen einem Referenzspannungsknoten Vref1 und einem Masseknoten (GND) bilden. Bei der Heizungsregelbrücke HCB mit einer solchen Konfiguration werden die Widerstandswerte der Widerstände R1 bis R4 so festgelegt, dass eine Potenzialdifferenz zwischen einem Knoten A und einem Knoten B 0 V beträgt, wenn die Temperatur eines vom Heizwiderstand HR erwärmten Gases um eine vorgegebene Temperatur (ΔT, z. B. 100°C) höher liegt als eine Einlasslufttemperatur. Mit anderen Worten, die Widerstände R1 bis R4, die die Heizungsregelbrücke HCB bilden, sind in einer Brückenstruktur angeordnet, bei der ein Bestandteil, der aus den miteinander in Reihe geschalteten Widerständen R1 und R3 besteht, und ein Bestandteil, der aus den miteinander in Reihe geschalteten Widerständen R2 und R4 besteht, zwischen dem Referenzspannungsknoten Vref1 und dem Masseknoten (GND) parallel geschaltet sind. Eine Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand R1 und dem Widerstand R3 entspricht dem Knoten A, während eine Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand R2 und dem Widerstand R4 dem Knoten B entspricht.
Dabei kommt ein Gas, das durch den Heizwiderstand HR erwärmt wurde, in Kontakt mit dem Widerstand R1, der die Heizungsregelbrücke HCB bildet. Der Widerstandswert des Widerstands R1, der die Heizungsregelbrücke HCB bildet, ändert sich deshalb hauptsächlich abhängig von der Wärmemenge, die vom Heizwiderstand HR erzeugt wird. Wenn sich der Widerstandswert des Widerstands R1 auf diese Weise ändert, ändert sich folglich eine Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten A und dem Knoten B. Da diese veränderte Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten A und dem Knoten B über den Eingangsschaltkreis 2 in die CPU 1 eingespeist wird, steuert die CPU 1 einen Strom, der durch den Transistor Tr fließt, auf der Grundlage der Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten A und dem Knoten B.
Insbesondere steuert die CPU 1 einen Strom, der durch den Transistor Tr fließt, steuert dadurch die Wärmemenge, die vom Heizwiderstand HR erzeugt wird, so dass die Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten A und dem Knoten B auf 0 V festgelegt wird. Mit anderen Worten, der Durchflusssensor der ersten Ausführungsformist so konfiguriert, dass auf der Grundlage eines Ausgangs von der Heizungsregelbrücke HCB die CPU 1 eine Regelung ausführt, durch die die Temperatur eines durch den Heizwiderstand HR erwärmten Gases auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird, die um die vorgegebene Temperatur (ΔT, z. B. 100°C) höher liegt als die Lufteinlasstemperatur.
Anschließend enthält der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform eine Temperatursensorbrücke TSB, die die Durchflussgeschwindigkeit eines Gases erfasst. Die Temperatursensorbrücke TSB besteht aus vier Temperaturmesswiderständen, die eine Brücke zwischen einem Referenzspannungsknoten Vref2 und dem Masseknoten (GND) bilden. Diese vier Temperaturmesswiderstande bestehen aus zwei stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderständen UR1 und UR2 und zwei stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderständen BR1 und BR2.
Ein ein 1 dargestellter Pfeil gibt die Strömungsrichtung eines Gases an, und die stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 sind auf der stromaufwärts liegenden Seite der Strömungsrichtung des Gases angeordnet, während die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 auf deren stromabwärts liegender Seite angeordnet sind. Diese stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 sind so angeordnet, dass der Abstand von den stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderständen UR1 und UR2 und den stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderständen BR1 und BR2 zum Heizwiderstand jeweils derselbe ist.
Bei der Temperatursensorbrücke TSB sind der stromaufwärts liegende Temperaturmesswiderstand UR1 und der stromabwärts liegende Temperaturmesswiderstand BR1 zwischen dem Referenzspannungsknoten Vref2 und dem Masseknoten (GND) miteinander in Reihe geschaltet, und eine Verbindungsstelle zwischen dem stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstand UR1 und dem stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstand BR1 entspricht einem Knoten C.
Andererseits sind auch der stromaufwärts liegende Temperaturmesswiderstand UR2 und der stromabwärts liegende Temperaturmesswiderstand BR2 zwischen dem Masseknoten (GND) und dem Referenzspannungsknoten Vref2 miteinander in Reihe geschaltet, und eine Verbindungsstelle zwischen dem stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstand UR2 und dem stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstand BR2 entspricht einem Knoten D. Ein Potenzial am Knoten C und ein Potenzial am Knoten D werden über den Eingangsschaltkreis 2 in die CPU 1 eingespeist. Jeder der Widerstandswerte der stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und der stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 wird so festgelegt, dass bei Windstille, d. h. wenn die Durchflussgeschwindigkeit des in Pfeilrichtung strömenden Gases null beträgt, eine Differenz zwischen dem Potenzial am Knoten C und dem Potenzial am Knoten D 0 V beträgt.
Insbesondere sind die stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 so konfiguriert, dass der Abstand von den stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderständen UR1 und UR2 und den stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderständen BR1 und BR2 zum Heizwiderstand HR jeweils derselbe ist und dass sie im Widerstandswert miteinander identisch sind. Wegen dieser Konfiguration wird bei Windstille die Potenzialspannung zwischen dem Knoten C und dem Knoten D in der Temperatursensorbrücke TSB bei 0 V gehalten, ungeachtet des Volumens an Wärme, die vom Heizwiderstand HR erzeugt wird.
<Funktionsweise des Durchflusssensors>
Der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform ist in der oben genannten Art und Weise konfiguriert, und nachstehend wird die Funktion des Durchflusssensors unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Zuerst gibt die CPU 1 über den Ausgangsschaltkreis 3 ein Ausgangssignal (Steuersignal) an die Basiselektrode des Transistors Tr und veranlasst dadurch, dass ein Strom durch den Transistor Tr fließt. Als Ergebnis fließt ein Strom von der Spannungsversorgung PS, die mit der Kollektorelektrode des Transistors Tr verbunden ist, zum Heizwiderstand HR, der mit der Emitterelektrode des Transistors Tr verbunden ist. Dieser Stromfluss veranlasst den Heizwiderstand HR, Wärme zu erzeugen. Dann erwärmt ein Gas, das durch die Wärme des Heizwiderstands HR erwärmt wurde, den Widerstand R1, der die Heizungsregelbrücke HCB bildet.
Dabei wird jeder der Widerstandswerte R1 bis R4 so festgelegt, dass eine Potentialdifferenz zwischen dem Knoten A und dem Knoten B 0 V beträgt, wenn die Temperatur des vom Heizwiderstand HR erwärmten Gases um die vorgegebene Temperatur (ΔT, z. B. 100°C) höher liegt als die Einlasslufttemperatur. Daher wird, wenn die Temperatur des vom Heizwiderstand. HR erwärmten Gases um die vorgegebene Temperatur (ΔT, z. B. 100°C) höher liegt als die Einlasslufttemperatur, die Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten A und dem Knoten B der Heizungsregelbrücke HCB auf 0 V gehalten, und diese Potenzialdifferenz (0 V) wird über den Eingangsschaltkreis 2 in die CPU 1 eingespeist. Erkennend, dass die Potenzialdifferenz an der Heizungsregelbrücke HCB 0 V beträgt, gibt die CPU 1 über den Ausgangsschaltkreis 3 an die Basiselektrode des Transistors Tr ein Ausgangssignal (Steuersignal) zum Aufrechterhalten des gegenwärtigen Stromvolumens aus.
Andererseits wird, wenn sich die Temperatur des vom Heizwiderstand HR erwärmten Gases von der Temperatur verschiebt, die um die vorgegebene Temperatur (ΔT, z. B. 100°C) höher liegt als die Einlasslufttemperatur, eine Potenzialdifferenz ungleich null zwischen dem Knoten A und dem Knoten B der Heizungsregelbrücke HCB erzeugt und diese Potenzialdifferenz ungleich null wird über den Eingangsschaltkreis 2 in die CPU 1 eingespeist. Erkennend, dass die Potenzialdifferenz ungleich null an der Heizungsregelbrücke HCB erzeugt wird, gibt die CPU 1 über den Ausgangsschaltkreis 3 an die Basiselektrode des Transistors Tr ein Ausgangssignal (Steuersignal), das die Potenzialdifferenz auf 0 V einstellt.
Wenn beispielsweise eine Potenzialdifferenz als Ergebnis dessen, dass die Temperatur des vom Heizwiderstand HR erwärmten Gases über die Temperatur ansteigt, die um die vorgegebene Temperatur (z. B. 100°C) höher liegt als die Einlasslufttemperatur, gibt die CPU 1 ein Ausgangssignal (Steuersignal) aus, das einen Strom verringert, der durch den Transistor Tr zur Basiselektrode des Transistors Tr fließt. Wenn andererseits eine Potenzialdifferenz als Ergebnis dessen, dass die Temperatur des vom Heizwiderstand HR erwärmten Gases unter die Temperatur sinkt, die um die vorgegebene Temperatur (z. B. 100°C) höher liegt als die Einlasslufttemperatur, gibt die CPU 1 ein Ausgangssignal (Steuersignal) aus, das einen Strom erhöht, der durch den Transistor Tr an zur Basiselektrode des Transistors Tr fließt.
In der obigen Art und Weise führt die CPU 1 eine Regelung auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Heizungsregelbrücke HCB durch, so dass die Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten A und dem Knoten B der Heizungsregelbrücke HCB auf 0 V gehalten wird (Spannungsausgleich). Damit führt der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform anerkanntermaßen Regelungen aus, um das vom Heizwiderstand HR erwärmte Gas auf der vorgegebenen Temperatur zu halten.
Als nächstes wird eine Funktion einer Messung der Gasdurchflussgeschwindigkeit beschrieben, die durch den Durchflusssensor der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Zuerst wird ein Fall einer Windstille beschrieben. Bei Windstille, bei der die Durchflussgeschwindigkeit eines in Pfeilrichtung strömenden Gases null beträgt, ist jeder der Widerstandswerte der stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und der stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 so festgelegt, dass eine Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten C und dem Knoten D der Temperatursensorbrücke TSB 0 V beträgt.
Insbesondere sind die stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 so konfiguriert, dass der Abstand von den stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderständen UR1 und UR2 und den stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderständen BR1 und BR2 zum Heizwiderstand HR jeweils derselbe ist und dass sie im Widerstandswert miteinander identisch sind. Wegen dieser Konfiguration wird bei Windstille die Potenzialdifferenz zwischen dem Knoten C und dem Knoten D in der Temperatursensorbrücke TSB bei 0 V gehalten, ungeachtet des Volumens an Wärme, die vom Heizwiderstand HR erzeugt wird, und diese Potenzialdifferenz (0 V) wird über den Eingangsschaltkreis 2 in die CPU 1 eingespeist. Erkennend, dass die Potenzialdifferenz an der Temperatursensorbrücke TSB 0 V beträgt, erkennt die CPU Lauch, dass die Durchflussgeschwindigkeit des in Pfeilrichtung strömenden Gases null ist, und als Ergebnis gibt der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform über den Ausgangsschaltkreis 3 ein Ausgangssignal aus, das darauf hinweist, dass eine Gasdurchflussgeschwindigkeit Q null ist.
Als nächstes wird ein Fall betrachtet, in dem ein Gas in der Pfeilrichtung von 1 strömt. In diesem Fall, wie in 1 dargestellt, werden die stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2, die sich auf der stromaufwärts liegenden Seite der Strömungsrichtung des Gases befinden, durch das in Pfeilrichtung strömende Gas gekühlt. Als Ergebnis sinkt die Temperatur der stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2. Unterdessen erfahren die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2, die sich auf der stromabwärts liegenden Seite der Strömungsrichtung des Gases befinden, einen Anstieg ihrer Temperatur, weil das durch den Heizwiderstand HR erwärmte Gas zu den stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderständen BR1 und BR2 hin strömt. Daher verliert die Temperatursensorbrücke TSB ihren Temperaturausgleich, was eine Potenzialdifferenz ungleich null zwischen dem Knoten C und dem Knoten D der Temperatursensorbrücke TSB erzeugt.
Diese Potenzialdifferenz ungleich null wird über den Eingangsschaltkreis 2 in die CPU 1 eingespeist. Erkennend, dass die Potenzialdifferenz an der Temperatursensorbrücke TSB nicht null ist, erkennt die CPU 1 auch, dass die Durchflussgeschwindigkeit des in Pfeilrichtung strömenden Gases nicht null ist. Dann greift die CPU 1 auf den Speicher 4 zu, da eine Vergleichstabelle, in der Potenzialdifferenzen mit Gasdurchflussgeschwindigkeiten korreliert sind, im Speicher 4 gespeichert ist. Auf den Speicher 4 zugreifend, berechnet die CPU 1 eine Gasdurchflussgeschwindigkeit Q aus der im Speicher 4 gespeicherten Vergleichstabelle. Die durch die CPU 1 berechnete Gasdurchflussgeschwindigkeit Q wird dann vom Durchflusssensor der ersten Ausführungsform über den Ausgangsschaltkreis 3 ausgegeben. Auf diese Weise kann der Durchflusssensor der ersten Ausführungsform die Durchflussgeschwindigkeit eines Gases gewinnen.
<Layout des Durchflusssensors>
Anschließend wird ein Layout des Durchflusssensors der ersten Ausführungsform beschrieben. Beispielsweise besteht der Durchflusssensor der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform aus zwei Halbleiterchips. Insbesondere sind der Heizwiderstand HR, die Heizungsregelbrücke HCB und die Temperatursensorbrücke TSB auf einem Halbleiterchip ausgebildet, während die CPU 1, der Eingangsschaltkreis 2, der Ausgangsschaltkreis 3 und der Speicher 4 usw. auf dem anderen Halbleiterchip ausgebildet sind. Ein Layout des Halbleiterchips, der den Heizwiderstand HR, die Heizungsregelbrücke HCB und die Temperatursensorbrücke TSB trägt, wird hier nachstehend beschrieben.
2 ist eine Draufsicht eines Layouts eines Halbleiterchips CHP1, der einen Teil des Durchflusssensors gemäß der ersten Ausführungsform bildet. Wie in 2 dargestellt, ist der Halbleiterchip CHP1 rechteckig, und ein Gas strömt am Halbleiterchip CHP1 von links nach rechts (Pfeilrichtung). Wie in 2 auch dargestellt, ist eine rechteckige Membran DF an der rückwärtigen Oberfläche des rechteckigen Halbleiterchips CHP1 ausgebildet. Die Membran DF stellt einen Bereich einer dünnen Platte dar, in dem die Dicke des Halbleiterchips CHP1 ausgedünnt ist. Dies bedeutet, dass die Dicke des Halbleiterchips CHP1 in dem Bereich, in dem die Membran DF ausgebildet ist, dünner gestaltet ist als im anderen Bereich des Halbleiterchips CHP1.
Im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1, der gegen den rückwärtigen Oberflächenbereich liegt, in dem die Membran DF ausgebildet ist, ist eine Durchflusserfassungseinheit FDU ausgebildet, wie in 2 dargestellt. Insbesondere ist in der Mitte der Durchflusserfassungseinheit FDU der Heizwiderstand HR ausgebildet, und der Heizwiderstand HR ist vom Widerstand R1 umgeben, der die Heizungsregelbrücke bildet. Außerhalb der Durchflusserfassungseinheit FDU sind die Widerstände R2 bis R4 ausgebildet, die die Heizungsregelbrücke bilden. Die Heizungsregelbrücke besteht aus den auf diese Weise ausgebildeten Widerständen R1 bis R4.
Insbesondere ist es möglich, da sich der die Heizungsregelbrücke bildende Widerstand R1 nahe dem Heizwiderstand HR befindet, die Temperatur eines vom Heizwiderstand HR erwärmten Gases genau am Widerstand R1 wiedergeben zu können.
Da sich andererseits die die Heizungsregelbrücke bildenden Widerstände R2 bis R4 entfernt vom Heizwiderstand HR befinden, ist es möglich, die Widerstände R2 bis R4 kaum empfänglich für Wärme vom Heizwiderstand HR zu machen.
Daher kann der Widerstand R1 dafür konfiguriert sein, empfindlich für die Temperatur des vom Heizwiderstand HR erwärmten Gases zu sein, während die Widerstände R2 bis R4 dafür konfiguriert sind, vom Heizwiderstand HR kaum beeinflusst zu werden und ihre Widerstandswerte ohne Weiteres konstant zu halten. Dies kann die Erfassungsgenauigkeit der Heizungsregelbrücke verbessern.
Die stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 sind so angeordnet, dass der Heizwiderstand HR, der auf der Durchflusserfassungseinheit FDU ausgebildet ist, sandwichartig zwischen den stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderständen UR1 und UR2 und den stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderständen BR1 und BR2 eingebaut ist. Insbesondere sind die stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 auf der stromaufwärts liegenden Seite der mit Pfeil gekennzeichneten Strömungsrichtung des Gases angeordnet, während die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 auf stromabwärts liegenden Seite der mit Pfeil gekennzeichneten Strömungsrichtung des Gases angeordnet sind.
Wenn das Gas in Pfeilrichtung strömt, ist es in dieser Konfiguration möglich, die Temperatur der stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 zu senken und die Temperatur der stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 zu erhöhen. Auf diese Weise ist die Temperaturmessbrücke aus den stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderständen UR1 und UR2 und den stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderständen BR1 und BR2 ausgebildet, die in der Durchflusserfassungseinheit FDU angeordnet sind.
Der oben genannte Heizwiderstand HR, die stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und die stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2 können beispielsweise hergestellt werden, indem eine Metallschicht aus Platin usw. oder eine Halbleiterdünnschicht aus Polysilizium (polykristallines Silizium) usw. durch Katodenzerstäubung (Sputtern), CVD (Chemical Vapor Deposition, chemische Gasphasenabscheidung) usw. gebildet und die gebildete Schicht anschließend durch Ionenätzen usw. strukturiert wird.
Der Heizwiderstand HR, die die Heizungsregelbrücke bildenden Widerstände R1 bis R4 und die die Temperatursensorbrücke bildenden stromaufwärts liegenden Temperaturmesswiderstände UR1 und UR2 und stromabwärts liegenden Temperaturmesswiderstände BR1 und BR2, die in der oben genannten Art und Weise konfiguriert sind, sind mit den Leitungen WL1 verbunden und somit weiter mit den Kontaktstellen (Pads) PD1 verbunden, die entlang der unteren Seite des Halbleiterchips CHP1 angeordnet sind.
Der Halbleiterchip CHP1, der einen Teil des Durchflusssensors der ersten Ausführungsform bildet, ist in der oben genannten Art und Weise ausgelegt. In einem tatsächlichen Fall enthält der Durchflusssensor einen Halbleiterchip, der den Heizwiderstand HR, die Heizungsregelbrücke HCB und die Temperatursensorbrücke TSB trägt, und den anderen Halbleiterchip, der die CPU 1, den Eingangsschaltkreis 2, den Ausgangsschaltkreis 3 und den Speicher 4 trägt. Der Durchflusssensor ist so aufgebaut, dass diese Halbleiterchips auf einem Substrat montiert sind.
In der folgenden Beschreibung wird zuerst eine verwandte Technik für eine Montagekonfiguration des Durchflusssensors erläutert und dann wird ein zu verbessernder Nachteil der verwandten Technik erläutert. Ferner wird eine Montagekonfiguration des Durchflusssensors der ersten Ausführungsform, die ein Mittel zum Verbessern des in der verwandten Technik liegenden Nachteils bereitstellt, ebenfalls erläutert.
<Erläuterung der verwandten Technik>
3 stellt eine Montagekonfiguration eines Durchflusssensors FSP gemäß einer verwandten Technik dar und zeigt eine Konfiguration des mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors FSP. Insbesondere ist 3(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors FSP gemäß der verwandten Technik. 3(b) ist eine Schnittansicht von 3(a) entlang einer Linie A-A, und 3(c) ist eine Schnittansicht von 3(a) entlang einer Linie B-B.
Wie in 3(a) bis 3(c) dargestellt, enthält der Durchflusssensor FSP gemäß der verwandten Technik den Halbleiterchip CHP1, der auf ein Chipmontageteil TAB1 montiert ist, und der Halbleiterchip CHP1 ist mit einem Klebstoff ADH1 mit dem Chipmontageteil TAB1 verklebt. Die Durchflusserfassungseinheit FDU ist auf der Hauptoberfläche (obere Oberfläche, Oberfläche) des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet, und die Membran (dünner Plattenabschnitt) DF ist auf dem Teil der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet, die gegen die Durchflusserfassungseinheit FDU liegt.
Wie in 3(a) bis 3(c) dargestellt, ist beim Durchflusssensor FSP gemäß der verwandten Technik ein Halbleiterchip CHP2 mit einem ein Harz MR enthaltenden Versiegelungsgehäuse versiegelt und ein Teil des Halbleiterchips CHP1 sowie ein Teil des Chipmontageteils TAB1 sind ebenfalls mit dem das Harz MR enthaltenden Versiegelungsgehäuse versiegelt. Insbesondere ist beim Durchflusssensor FSP gemäß der verwandten Technik eine Schicht des Harzes MR so ausgebildet, dass das Harz MR die Seitenflächen und einen Teil der oberen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 bedeckt, während es die Durchflusserfassungseinheit FDU auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 freiliegend lässt. Zusätzlich ist, wie in 3 dargestellt, auf dem Teil der Oberfläche des Halbleiterchips CHP1, die vom Harz MR freiliegt, beispielsweise eine ID-Nummer NUM zum Identifizieren des Halbleiterchips CHP1, wie etwa „A001”, ausgebildet.
Der Durchflusssensor FSP gemäß der verwandten Technik mit einer solchen Konfiguration wird beispielsweise durch einen in 4 dargestellten Fertigungsprozess harzversiegelt. 4 ist eine Schnittansicht, die einen Prozess des Harzversiegelns des Durchflusssensors gemäß der verwandten Technik darstellt.
Wie in 4 dargestellt, wird der Halbleiterchip CHP1 auf dem Chipmontageteil TAB1, der auf einem Leiterrahmen LF ausgebildet ist, mit Hilfe des Klebstoffs ADH1 fixiert. Der Leiterrahmen LF, auf dem der Halbleiterchip CHP1 montiert ist, wird durch einen zweiten Raum hinweg zwischen einer oberen Gussform UM und einer unteren Gussform BM eingespannt. Anschließend wird das Harz MR in einem erwärmten Zustand in den zweiten Raum eingebracht, um einen Teil des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz MR zu versiegeln.
Dabei ist es möglich, wie in 4 dargestellt, weil der innere Raum der Membran DF vom zweiten Raum durch den Klebstoff ADH1 getrennt ist, das Harz MR daran zu hindern, in den inneren Raum der Membran DF zu fließen, wenn der zweite Raum mit dem Harz MR gefüllt wird.
Ferner weist die obere Gussform UM eine Vertiefung auf, die dafür ausgebildet ist, einen ersten Raum SP1 (geschlossener Raum) zu sichern, der die auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 gebildete Durchflusserfassungseinheit FDU umgibt. Wenn die obere Gussform UM gegen den Halbleiterchip CHP1 gedrückt wird, werden durch diese Konfiguration beispielsweise die Seitenflächen und ein Teil der oberen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz versiegelt, während die an der oberen Gussform UM gebildete Vertiefung den ersten Raum SP1 (geschlossener Raum) sichert, der die auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchip CHP1 gebildete Durchflusserfassungseinheit FDU umgibt. Das heißt, gemäß der verwandten Technik wird ein Teil des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz versiegelt, während die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU und der Bereich um die Durchflusserfassungseinheit FDU freiliegend bleiben.
Insbesondere ist 4 eine Schnittansicht, die einen Prozess darstellt, d. h. ein Fertigungsverfahren, durch das das Harz MR in den zwischen der oberen Gussform UM und der unteren Gussform BM gebildeten zweiten Raum eingespritzt wird, während Komponenten einschließlich des Halbleiterchips CHP1, der auf dem Chipmontageteil TAB1 des Leiterrahmens LF montiert ist, zwischen der unteren Gussform BM und der oberen Gussform UM mit einer daran befestigen elastischen Folie LAF eingespannt sind. 4 stellt insbesondere eine Schnittansicht des Durchflusssensors in der Strömungsrichtung der Luft (des Gases) dar. Wie in 4 dargestellt, wird der Halbleiterchip CHP1 durch die obere Gussform UM über die elastische Folie LAF nach unten gedrückt und daher durch die obere Gussform UM fixiert.
Da der Halbleiterchip CHP1, der die Durchflusserfassungseinheit FDU trägt, harzversiegelt werden kann, während der Halbleiterchip CHP1 durch die Gussformen fixiert ist, kann bei der verwandten Technik ein Teil des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz MR versiegelt werden, während eine Positionsverlagerung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt wird. Dies bedeutet, dass gemäß dem Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor FSP nach der verwandten Technik ein Teil des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz MR versiegelt werden kann, indem eine Positionsverlagerung jedes Durchflusssensors unterdrückt wird, und dass eine Schwankung in der Position der auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Durchflusserfassungseinheit FDU unterdrückt werden kann. Da die Position der Durchflusserfassungseinheit FDU, die die Durchflussgeschwindigkeit eines Gases erfasst, bei jedem Durchflusssensor identisch gemacht wird, wird gemäß der verwandten Technik als Ergebnis eine Schwankung in der Leistungsfähigkeit jedes Durchflusssensors bei der Erfassung einer Gasdurchflussgeschwindigkeit unterdrückt. Mit anderen Worten, die verwandte Technik, durch die ein Teil des Halbleiterchips CHP1 mit dem Harz versiegelt wird, während der Halbleiterchip CHP1 durch die Gussformen fixiert ist, unterdrückt die Leistungsschwankung jedes Durchflusssensors FSP effektiver als eine Technik, die ein Vergussharz verwendet.
Beim Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor FSP einschließlich eines Harzversiegelungsprozesses ist es erforderlich, dass das Versiegelungsgehäuse einschließlich des Harzes MR glatt von der unteren Gussform MB abgelöst werden soll. Dafür wird ein Ausdrückstift (Auswurfstift), der zu einer vertikalen Bewegung fähig ist (der in 4 nicht dargestellt ist), in die untere Gussform MB eingesteckt und mit Hilfe dieses Ausdrückstifts wird das Versiegelungsgehäuse nach dem Harzversiegeln von der unteren Gussform BM abgelöst.
Daher kann eine Montagehöhe, die als der Abstand vom unteren Ende des Leiterrahmens LF bis zum oberen Ende des Halbleiterchips CHP1 vor dem Harzversiegelungsprozess definiert ist, schwanken. Eine Schwankung der Montagehöhe wird durch die Schwankung der Wanddicken der Komponenten (Leiterrahmen LF, Klebstoff ADH1, Halbleiterchip CHP1) verursacht. Um den Bruch des Halbleiterchips oder ein Austreten des Harzes auf den Halbleiterchip CHP1, die durch die Schwankung der Montagehöhe verursacht werden, zu vermeiden, wird bei der verwandten Technik beispielsweise die elastische Folie LAF zwischen den Halbleiterchip CHP1 und die obere Gussform UM gelegt, wie in 4 dargestellt.
Wenn die Dicke des Halbleiterchips CHP1 kleiner als seine durchschnittliche Dicke ist, wird dadurch ein Spalt erzeugt, wenn der Leiterrahmen LF, der den Halbleiterchip CHP1 trägt, zwischen die obere Gussform UM und die untere Gussform BM eingespannt ist. Da jedoch dieser Spalt mit der elastischen Folie LAF gefüllt ist, wird ein Austreten des Harzes auf den Halbleiterchip CHP1 verhindert.
Wenn andererseits die Dicke des Halbleiterchips CHP1 größer als die durchschnittliche Dicke ist, wenn der Leiterrahmen LF, der den Halbleiterchip CHP1 trägt, zwischen die obere Gussform UM und die untere Gussform BM eingespannt ist, hat die elastische Folie LAF einen geringeren Elastizitätsmodul als der Halbleiterchip CHP1, so dass sich die Größe der Dicke der elastischen Folie LAF ändert, um die Dicke des Halbleiterchips CHP1 aufzunehmen. Wenn die Dicke des Halbleiterchips CHP1 größer als seine durchschnittliche Dicke ist, wird dadurch die Anwendung einer unnötig großen Kraft auf den Halbleiterchip CHP1 verhindert, und als Ergebnis wird der Bruch des Halbleiterchips CHP1 verhindert.
Das heißt, gemäß dem Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor FSP der verwandten Technik wird der Halbleiterchip CHP1 über die elastische Folie LAF durch die obere Gussform UM nach unten gedrückt. Deshalb kann durch eine Dickenänderung der elastischen Folie LAF eine Schwankung bei der Komponentenmontage, die durch eine Schwankung der Dicken des Halbleiterchips CHP1, des Klebstoffs ADH1 und des Leiterrahmens LF versacht wird, absorbiert werden. Auf diese Weise kann eine Einspannkraft, die auf den Halbleiterchip CHP1 aufgebracht wird, verringert werden. Dies verhindert eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1, darunter Brechen, Absplittern und Rissbildung. Mit anderen Worten, gemäß dem Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor FSP der verwandten Technik ist der Halbleiterchip CHP1 gegen Beschädigung geschützt, darunter Brechen, Absplittern und Rissbildung, die als Ergebnis einer durch eine Schwankung beider Komponentenmontage verursachten Erhöhung der Einspannkraft auftreten.
<Zu verbessernder Nachteil der verwandten Technik>
Was den nicht mit dem Harz MR bedeckten freiliegenden Teil des Halbleiterchips CHP1 betrifft, liegt der freiliegende Teil, darunter die Durchflusserfassungseinheit FDU und der darum liegende Bereich, ein Siliziummaterial, das den Hauptbestandteil des Halbleiterchips CHP1 bildet, frei. Das Siliziummaterial ist spröde und wird deshalb leicht durch eine äußere Last gebrochen, wie etwa thermische Spannungen, die durch Stoß, Temperaturänderung usw. erzeugt werden. Es ist deshalb notwendig, die Größe des freiliegenden Teils des Halbleiterchips CHP1 einschließlich der Durchflusserfassungseinheit FDU und des darum liegenden Bereichs soweit wie möglich zu verringern.
Um jedoch das Harz MR daran zu hindern, zur Durchflusserfassungseinheit FDU hin einzufließen, muss, wie in 4 dargestellt, die Größe eines Kontaktteils SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, gleich oder größer als eine vorgegebene Größe sein, um eine Versiegelungsleistung sicherzustellen, die groß genug ist, um ein Austreten des Harzes zur Durchflusserfassungseinheit FDU zu verhindern. Deshalb ist es schwierig, die Größe (Breite) des Kontaktteils SEL zu verringern, um die Größe des freiliegenden Bereichs des Halbleiterchips CHP1 zu verringern. Das heißt, obwohl der Kontaktteil SEL letztendlich einen Teil bildet, an dem die Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 freiliegt, kann die Größe des Kontaktteils SEL nicht verringert werden, um die Größe des freiliegenden Bereichs des Halbleiterchips CHP1 zu verringern. Denn ein Verringern der Größe des Kontaktteils SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, bringt eine Schwierigkeit mit sich, die ausreichende Versiegelungsleistung sicherzustellen, die ein Austreten des Harzes zur Durchflusserfassungseinheit FDU verhindert.
Um die Größe des freiliegenden Teils des Halbleiterchips CHP1, der nicht mit dem Harz MR bedeckt ist, des freiliegenden Teils einschließlich der Durchflusserfassungseinheit FDU und des darum liegenden Bereichs, zu verringern, ist dann ein Verringern der Größe SL des ersten Raums (geschlossener Raum) SP1, der die auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchip CHP1 gebildete Durchflusserfassungseinheit FDU umgibt, zu erwägen. Da in diesem Fall die Größe SL des ersten Raums SP1 selbst verringert wird, ohne die Größe des Kontaktteils SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, zu verringern, ist als Ergebnis eine Verringerung des freiliegenden Teils (freiliegenden Bereichs) des Halbleiterchips CHP1 möglich.
Andererseits ist, wie in 4 dargestellt, die Membran DF an der rückwärtigen Oberfläche des rechteckigen Halbleiterchips CHP1 ausgebildet. Um die Membran DF an der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 auszubilden, muss der Halbleiterchip CHP1 zu einer dünnen Platte verarbeitet werden. Im Allgemeinen wird die Membran DF ausgebildet, indem ein für den Halbleiterchip CHP1 verwendetes Silizium mit einer Ausrichtung der [100]-Ebene durch Ätzen mit Kaliumhydroxid (KOH) zu einer geneigten Form mit einem Winkel von 54,7 Grad verarbeitet wird.
5 ist eine Schnittansicht, die einen Prozess darstellt, durch den der Durchflusssensor FSP gemäß der verwandten Technik, bei der der erste Raum SP1 in der Größe verringert ist, harzversiegelt wird. Wie in 5 dargestellt, befindet sich der geneigte Teil der Membran DF in einem Bereich unter dem Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, wenn die Größe SL des ersten Raums SP1 verringert wird. Da in diesem Fall die Last des Kontaktteils SEL direkt auf den geneigten Teil der Membran DF aufgebracht wird, besteht eine Neigung zur Entwicklung des Risses CLK auf dem Halbleiterchip CHP1. Dies führt dazu, dass die Übernahme einer Konfiguration zum Verringernder Größe des freiliegenden Teils des Halbleiterchips CHP1 gemäß der verwandten Technik eine Nebenwirkung erzeugt, dass eine Neigung zur Entwicklung des Risses CLK auf dem Halbleiterchip CHP1 besteht, was einen zu verbessernden Nachteil darstellt.
Wie im Falle des Ausbildens der Membran DF durch Ätzen, in einem Fall des Ausbildens der Membran als quadratische Nische durch Sandstrahlen usw., muss die Größe SL des ersten Raums SP1 verringert werden, um die Größe des freiliegenden Teils des Halbleiterchips CHP1 soweit wie möglich zu verringern. Damit wird der Abstand zwischen dem Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, und der Membran DF kürzer, was dazu führt, dass eine Neigung zur Entwicklung des Risses CLK auf dem Halbleiterchip CHP1 besteht.
Ferner wird beispielsweise, wie in 3 dargestellt, die ID-Nummer NUM, die eine Losnummer usw. darstellen kann (z. B. „A001” in 3), auf dem Halbleiterchip CHP1 gebildet und für die Produktverwaltung usw. verwendet. Wenn der freiliegende Teil der oberen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 kleiner wird, wird deshalb die ID-Nummer NUM auf dem Halbleiterchip CHP1 mit dem Harz MR bedeckt, in welchem Fall die ID-Number NUM unkenntlich werden kann.
Deshalb stellt ein technisches Konzept einer ersten Ausführungsform ein Mittel zum Verbessern des oben genannten Nachteils bereit. Das technische Konzept der ersten Ausführungsform, die das Mittel zum Verbessern des Nachteils bereitstellt, wird hier nachstehend beschrieben.
<Struktur des Durchflusssensors der ersten Ausführungsform, der noch nicht mit Harz versiegelt ist>
6 stellt eine Montagekonfiguration eines Durchflusssensors FS1 gemäß der ersten Ausführungsform dar und zeigt eine Konfiguration des noch nicht mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors FS1. 6(a) ist eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 gemäß der ersten Ausführungsform. 6(b) ist eine Schnittansicht von 6(a) entlang einer Linie A-A. Und 6(c) ist eine Draufsicht der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips.
Zuerst enthält der Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform, wie in 6(a) dargestellt, beispielsweise den aus einem Kupfermaterial hergestellten Leiterrahmen LF. Dieser Leiterrahmen LF weist einen Chipmontageteil TAB1 und einen Chipmontageteil TAB2 auf, die im Inneren des Leiterrahmens angeordnet sind, dieses umschlossen von einem Dammsteg DM, der einen äußeren Rahmen bildet. Ein Halbleiterchip CHP1 ist auf dem Chipmontageteil TAB1 montiert und ein Halbleiterchip CHP2 ist auf dem Chipmontageteil TAB2 montiert.
Der Halbleiterchip CHP1 ist rechteckig ausgebildet und weist die fast in seiner Mitte ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU auf. Die Leitungen WL1, die mit der Durchflusserfassungseinheit FDU verbunden sind, sind auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet, auf dem die Leitungen WL1 mit einer Vielzahl von Kontaktstellen PD1 verbunden sind, die entlang einer Seite des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet sind. Mit anderen Worten, die Erfassungseinheit FDU ist über die Leitungen WL1 mit der Vielzahl von Kontaktstellen PD1 verbunden. Die Kontaktstellen PD1 sind mit Leitern LD1 verbunden, die auf dem Leiterrahmen LF durch beispielsweise aus Golddrähten hergestellte Drähte ausgebildet sind. Die Leiter LD1, die auf dem Leiterrahmen LF ausgebildet sind, sind dann über beispielsweise aus Golddrähten hergestellte Drähte W2 mit Kontaktstellen PD2 verbunden, die auf dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildet sind.
Auf dem Halbleiterchip CHP2 sind integrierte Schaltkreise, bestehend aus Halbleiterelementen, wie etwa MISFETs (Metal Insulator Semiconductor Field-Effect Transistor, Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor), und Leitungen ausgebildet. Insbesondere sind integrierte Schaltkreise, die die CPU 1, den Eingangsschaltkreis 2, den Ausgangsschaltkreis 3 und den Speicher 4 usw. bilden, dargestellt in 1, auf dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildet. Diese integrierten Schaltkreise sind mit Kontaktstellen PD2 und PD3 verbunden, die als externe Anschlusskontakte fungieren. Die auf dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildeten Kontaktstellen PD3 sind mit Leitern LD2 verbunden, die auf dem Leiterrahmen LF durch beispielsweise aus Golddrähten. hergestellte Drähte W3 ausgebildet sind. Auf diese Weise sind der Halbleiterchip CHP1, auf dem die Durchflusserfassungseinheit FDU ausgebildet ist, und der Halbleiterchip CHP2, auf dem ein Steuerschaltkreis ausgebildet ist, über die auf dem Leiterrahmen ausgebildeten Leiter LD1 verbunden.
Obwohl in den Fig. nicht dargestellt, kann hier die äußerste Schicht (Oberfläche) des Halbleiterchips CHP1 mit einem Polyimidfilm beschichtet sein (nicht dargestellt) zum Zweck, eine Spannung zu mindern, die Oberfläche zu schützen und eine Isolierung bereitzustellen, wenn der Halbleiterchip CHP1 mit dem Harz verklebt wird.
Der in 6(a) dargestellte Dammsteg DM hat eine Funktion, ein Austreten des Harzes während eines Harzversiegelungsprozesses, der später beschrieben wird, zu verhindern, und der Dammsteg wird nach dem Harzversiegelungsprozess weggeschnitten.
Anschließend weist der Leiterrahmen LF, wie in 6(b) dargestellt, den Chipmontageteil TAB1 auf, auf dem der Halbleiterchip CHP1 montiert ist. Der Halbleiterchip CHP1 ist mit dem Klebstoff ADH1 auf dem Chipmontageteil TAB1 aufgeklebt. Auf der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 ist die Membran DF (dünner Plattenabschnitt) ausgebildet. Auf dem Teil der Oberfläche des Halbleiterchips CHP1, der gegen die Membran DF liegt, ist die Durchflusserfassungseinheit FDU ausgebildet.
Andererseits ist am Boden des Chipmontageteils TAB1 unter der Membran DF eine Öffnung OP1 ausgebildet. In diesem Beispiel wird eine Konfiguration beschrieben, bei der die Öffnung OP1 am Boden des Chipmontageteils TAB1 unter der Membran DF ausgebildet ist, aber das technische Konzept der ersten Ausführungsform ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und es kann auch ein Leiterrahmen LF ohne die Öffnung OP1 verwendet werden.
Wie in 6(b) dargestellt, sind nicht nur die Durchflusserfassungseinheit FDU, sondern auch die damit verbundenen Kontaktstellen PD1 auf der (oberen) Oberfläche des Halbleiterchips ausgebildet, auf der die Kontaktstellen PD1 über die Drähte W1 mit den auf dem Leiterrahmen LF ausgebildeten Leitern LD1 verbunden werden. Und nicht nur der Halbleiterchip CHP1, sondern auch der Halbleiterchip CHP2 ist auf dem Leiterrahmen LF montiert, wobei der Halbleiterchip CHP2 mit dem Klebstoff ADH1 auf den Chipmontageteil TAB2 aufgeklebt ist.
Ferner sind die auf dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildeten Kontaktstellen PD2 über die Drähte W2 mit den auf dem Leiterrahmen LF ausgebildeten Leitern LD1 verbunden. Die auf dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildeten Kontaktstellen PD3 und die auf dem Leiterrahmen LF ausgebildeten Leiter LD2 sind über die Drähte W3 elektrisch verbunden.
Zusätzlich können die Kontaktstellen PD1 des ersten Halbleiterchips CHP1 und die Kontaktstellen PD2 des zweiten Halbleiterchips CHP2 direkt über Golddrähte angeschlossen werden.
Als Klebstoff ADH1, der den Halbleiterchip CHP1 mit dem Chipmontageteil TAB1 verbindet, und Klebstoff ADH1, der den Halbleiterchip CHP2 mit dem Chipmontageteil TAB2 verbindet, kann beispielsweise ein Klebstoff aus duroplastischem Harz wie Epoxidharz und Polyurethanharz oder ein Klebstoff aus thermoplastischem Harz wie Polyimidharz, Acrylharz und Fluorharz verwendet werden.
Dem Klebstoff, der hauptsächlich aus dem duroplastischen Harz oder thermoplastischen Harz hergestellt ist, kann Leitfähigkeit verliehen werden und sein linearer Ausdehnungskoeffizient kann gesteuert werden, indem dem Klebstoff ein metallisches Material wie Gold, Silber, Kupfer und Zinn und ein anorganisches Material, das Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. enthält, beigemischt wird.
Hier kann die Haftung zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Chipmontageteil TAB1 über eine Beschichtung mit dem Klebstoff ADH1 oder einen Klebstoffbogen erfolgen. Beispielsweise ist, wie in 6(c) dargestellt, ein Bogen des Klebstoffs ADH1 auf der rückwärtigen Oberfläche Halbleiterchips CHP1 aufgeklebt. Die Form des Klebstoffs ADH1 ist nicht darauf beschränkt, beispielsweise kann ein anzubringender Bogen des Klebstoffs ADH1 zu einer beliebigen Form eines Quadrats, eines Kreises, einer Ellipse usw. verarbeitet werden, die die Membran DF umgibt, oder der Klebstoff kann als Schicht aufgetragen werden.
<Struktur des mit Harz versiegelten Durchflusssensors der ersten Ausführungsform>
Anschließend wird eine Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 in der ersten Ausführungsform nach der Harzversiegelung beschrieben.
7 stellt eine Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 der ersten Ausführungsform dar, die mit Harz versiegelt ist, und zeigt eine Konfiguration des mit einem Harz versiegelten Durchflusssensors FSP. 7(a) ist eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 gemäß der ersten Ausführungsform. 7(b) ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 7(a), und 7(c) ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B 7(a).
Wie in 7(a) dargestellt, ist der Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform so aufgebaut, dass ein Teil des Halbleiterchips CHP1 und die Gesamtheit des Halbleiterchips CHP2 mit dem Harz MR bedeckt sind, wobei ein Zustand vorliegt, in dem die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU freiliegt. Das heißt, bei der ersten Ausführungsform werden ein kontaktstellenbildender Bereich des Halbleiterchips CHP1 und der gesamte Bereich des Halbleiterchips CHP2 gemeinsam mit dem Harz MR versiegelt, während ein Bereich, in dem die Durchflusserfassungseinheit FDU ausgebildet ist, freiliegt.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann beispielsweise ein aus dem Harz MR bestehender Vorsprung so ausgebildet sein, dass der Vorsprung die Drähte W1 bedeckt, die elektrisch mit den auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Kontaktstellen PD verbunden sind. Das heißt, ein Vorsprung kann am Harz MR (Versiegelungsgehäuse) so ausgebildet sein, dass eine solche Komponente wie Golddrähte (Drähte) mit einer hohen Schleifenhöhe mit dem Harz MR sicher versiegelt werden. Wie jedoch in 7(a) und 7(b) angegeben, ist ein solcher Vorsprung bei der ersten Ausführungsform kein wesentlicher Bestandteil. Wenn die Golddrähte, die die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Kontaktstellen PD1 mit den Leitern LD1 verbinden, ohne Bilden des Vorsprungs mit dem Harz MR versiegelt werden können, ist das Bilden des Vorsprungs aus dem Harz MR (Versiegelungsgehäuse) unnötig.
Als Harz MR kann beispielsweise ein duroplastisches Harz wie Epoxidharz und Phenolharz oder ein thermoplastisches Harz wie Polycarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyphenylensulfid und Polybutylenterephthalat verwendet werden. Dem Harz MR kann Leitfähigkeit verliehen werden und sein linearer Ausdehnungskoeffizient kann gesteuert werden, indem dem Harz MR ein metallisches Material wie Gold, Silber, Kupfer und Zinn und ein anorganisches Material, das Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. enthält, beigemischt wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann eine Versiegelung mit dem Harz MR durchgeführt werden, während der Halbleiterchip CHP1, der die Durchflusserfassungseinheit FDU trägt, durch die Gussformen fixiert ist. Ein Teil des Halbleiterchips CHP1 und die Gesamtheit des Halbleiterchips CHP2 können deshalb mit dem Harz MR versiegelt werden, während eine Positionsverlagerung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt wird. Dies bedeutet, dass gemäß dem Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform ein Teil des Halbleiterchips CHP1 und der gesamte Bereich des Halbleiterchips CHP2 mit dem Harz MR versiegelt werden können, während eine Positionsverlagerung jedes Durchflusssensors FS1 unterdrückt wird, und dass eine Schwankung in der Position der auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Durchflusserfassungseinheit FDU unterdrückt werden kann.
Da die Position der Durchflusserfassungseinheit FDU, die die Durchflussgeschwindigkeit eines Gases erfasst, bei jedem Durchflusssensor FS1 als identisch festgelegt wird, kann daher gemäß der ersten Ausführungsform eine bemerkenswerte Wirkung, dass eine Schwankung in der Leistungsfähigkeit jedes Durchflusssensors FS1 bei der Erfassung einer Gasdurchflussgeschwindigkeit unterdrückt wird, erzielt werden.
Die erste Ausführungsform beinhaltet als Voraussetzung zum Verhindern, dass das Harz MR in den inneren Raum der Membran DF fließt, beispielsweise, dass der Klebstoff AHD1 so aufgebracht wird, dass er die auf der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 ausgebildete Membran DF umschließt. Wie in 7(b) und 7(c) dargestellt, ist die Öffnung OP1 am Boden des Chipmontageteils TAB1 unter der auf der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 ausgebildeten Membran DF ausgebildet, und eine Öffnung OP2 ist im Harz MR ausgebildet, die die rückwärtige Oberfläche des Chipmontageteils TAB1 bedeckt.
Dadurch kommuniziert gemäß dem Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform der innere Raum der Membran DF über die am Boden des Chipmontageteils TAB1 ausgebildete Öffnung OP1 und die im Harz MR ausgebildete Öffnung OP2 mit einem äußeren Raum außerhalb des Durchflusssensors FS1. Als Ergebnis werden der Druck des inneren Raums der Membran DF und der Druck des äußeren Raums außerhalb des Durchflusssensors FS1 miteinander gleich gemacht, was somit ein Aufbringen von Spannungen auf die Membran DF unterdrückt.
<Merkmal der ersten Ausführungsform>
Das Merkmal der ersten Ausführungsform besteht darin, dass im Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, ein Harz MR2 in einem anderen Bereich als der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich ausgebildet ist. Gemäß der ersten Ausführungsform kann deshalb ein Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert werden. Mit anderen Worten, gemäß der ersten Ausführungsform kann der Bereich, in dem das Siliziummaterial freiliegt, das den Hauptbestandteil des Halbleiterchips CHP1 bildet, verkleinert werden. Dies beugt einem Fall vor, in dem der Halbleiterchip CHP durch eine äußere Last gebrochen wird, wie etwa Wärmespannungen, die durch Stoß und Temperaturänderungen verursacht werden.
Ferner kann gemäß der ersten Ausführungsform im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 ein Bereich, der mit dem Harz MR oder MR2 bedeckt ist, vergrößert werden. Als Ergebnis wird ein Kontaktbereich zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Harz MR oder MR2 groß, und dies verhindert eine Trennung des Harzes MR vom Halbleiterchip CHP1 oder des Harzes MR2 vom Halbleiterchip CHP1. Deshalb kann der Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform eine verbesserte Zuverlässigkeit bieten.
Dabei unterscheiden sich bei dem Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform das Harz MR und das Harz MR2 in den Bestandteilen voneinander. Beide Harze MR und MR2 enthalten beispielsweise ein Harz, wie etwa Epoxidharz, einen Füllstoff aus Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. und ein Färbematerial. Das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist, unterscheidet sich vom Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist. Insbesondere ist das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist. Dies ergibt sich aus der Übernahme eines Fertigungsverfahrens für den Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform, das später unter dem Punkt „Fertigungsverfahren” detailliert beschrieben wird.
Wie oben beschrieben, ist beim Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform das Harz MR2 beispielsweise transparent, weil das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer ist als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist. Aus diesem Grund kann die. auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete ID-Nummer NUM erkannt werden, auch wenn ein mit dem Harz MR2 bedeckter Bereich im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 vorhanden ist.
Bei der ersten Ausführungsform bedeutet der Ausdruck „transparent” eine Eigenschaft des Durchlassens von sichtbarem Licht, was beispielsweise einen breiteren Begriff einschließlich eines Zustands der Erzeugung von durchgelassenem Licht darstellt. In dieser Beschreibung wird daher ein Zustand der Erzeugung von durchgelassenem Licht als „transparent” definiert, ungeachtet der Menge des durchgelassenen Lichts. Entsprechend wird nicht nur der Zustand, in dem die durchgelassene Lichtmenge groß ist, sondern auch ein „transluzenter” Zustand, in dem die durchgelassene Lichtmenge in etwa halb so groß ist wie beim transparenten Zustand, und ein Zustand, in dem die durchgelassene Lichtmenge gering ist, als „transparent” betrachtet, was in dieser Beschreibung als Zustand definiert ist, in dem durchgelassenes Licht vorhanden ist und im Begriff „transparent” eingeschlossen ist. Zusätzlich bezieht sich in dieser Beschriebung „sichtbares Licht” auf eine elektromagnetische Welle mit einer Wellenlänge von 400 nm bis 760 nm.
Bei der ersten Ausführungsform ist beispielsweise im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in einem anderen Bereich als demjenigen der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich geformt, wie in 7(a) dargestellt. Mit anderen Worten, im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 ist das Harz MR2 in einem nicht mit dem Harz MR bedeckten inneren Bereich des Harzes MR geformt. Das heißt, bei der ersten Ausführungsform ist das Harz MR2 mindestens auf einem Teil des Oberflächenbereichs des Halbleiterchips CHP1 geformt. Insbesondere wird, wie in 7(a) dargestellt, im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 der mit dem Harz MR bedeckte Bereich als erster Bereich bezeichnet, während der Bereich, der sich in einer Draufsicht innerhalb des ersten Bereichs befindet, als zweiter Bereich bezeichnet wird. Es kann deshalb festgestellt werden, dass im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 das Harz MR2 im zweiten Bereich, der sich in einer Draufsicht innerhalb des ersten Bereichs befindet, geformt ist.
Es ist in diesem Fall vorzuziehen, dass das Harz MR2, das im oben genannten zweiten Bereich geformt ist, transparent sein soll, weil die ID-Nummer NUM zum Identifizieren des Halbleiterchips CHP1 im zweiten Bereich, der sich innerhalb des ersten Bereichs des Halbleiterchips CHP1 befindet, ausgebildet sein kann. Wenn beispielsweise das nicht-transparente Harz MR2 im zweiten Bereich geformt ist, bedeckt das nicht-transparente Harz MR2 die ID-Nummer NUM, in welchem Fall die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete ID-Number NUM unkenntlich wird. Wenn andererseits das transparente Harz MR2 im zweiten Bereich geformt ist, bleibt die ID-Nummer NUM kenntlich, auch wenn sie mit dem Harz MR2 bedeckt ist. Daher kann die ID-Nummer NUM, die im zweiten Bereich des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet ist, effektiv zur Produktverwaltung usw. verwendet werden.
Wie oben beschrieben, soll gemäß dem technischen Konzept der ersten Ausführungsform das im zweiten Bereich geformte Harz MR2 vorzugsweise transparent sein. Jedoch wird das technische Konzept der ersten Ausführungsform nicht nur auf den Fall des Formens des transparenten Harzes MR2 im zweiten Bereich, sondern auch auf den Fall des Formens des nicht-transparenten Harzes MR2 im zweiten Bereich angewandt. Auch in diesem Fall wird der harzbedeckte Bereich des Halbleiterchips CHP1 vergrößert wie im Fall des Formens des transparenten Harzes MR2, was den Bruch des Halbleiterchips CHP1 verhindert, der stattfindet, wenn das Siliziummaterial, das den Hauptbestandteil des Halbleiterchips CHP1 bildet, freiliegt und einer äußeren Last unterworfen ist, wie etwa Wärmespannungen, erzeugt durch Stoß und Temperaturänderungen. Da der Kontaktbereich zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Harz MR groß wird wie im Fall des Formens des transparenten Harzes MR2, ist es zusätzlich möglich, die Haftungsqualität des Halbleiterchips CHP1 und des Harzes MR zu verbessern. Diese Wirkungen können ungeachtet dessen erzielt werden, ob das Harz MR2 transparent ist oder nicht.
Ferner werden die oben genannten Wirkungen auch erzielt, wenn die Harze MR und MR2 aus demselben Bestandteil bestehen. Gemäß dem technischen Konzept der ersten Ausführungsform ist jedoch der Bestandteil des im zweiten Bereich geformten Harzes MR2 vom Bestandteil des im ersten Bereich geformten Harzes MR verschieden. Insbesondere ist das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist.
Wenn die Harze MR und MR2 aus demselben Bestandteil bestehen, bedeutet dies beispielsweise, dass nicht nur der erste Bereich, sondern auch der zweite Bereich mit demselben Harz MR bedeckt wird, was der Anwendung des Fertigungsverfahrens für den Durchflusssensor gemäß der verwandten Technik entspricht. Wie oben beschrieben, gibt es jedoch im Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor gemäß der verwandten Technik einen zu verbessernden Nachteil, dass ein Verringern des freiliegenden Bereichs des Halbleiterchips CHP1 die Nebenwirkung erzeugt, dass eine Neigung zu einer Rissentwicklung auf dem Halbleiterchip CHP1 besteht.
Deshalb stellt die erste Ausführungsform ein Mittel zum Verbessern des in der verwandten Technik enthaltenen Nachteils bereit. Als Ergebnis wird bei der ersten Ausführungsform ein Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor, das vom Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor gemäß der verwandten Technik verschieden ist, übernommen, und durch Übernehmen dieses Fertigungsverfahrens der ersten Ausführungsform ist der Bestandteil des im zweiten Bereich geformten Harzes MR2 vom Bestandteil des im ersten Bereich geformten Harzes MR verschieden. Deshalb kann festgestellt werden, dass wenigstens das Versiegelungsgehäuse aus dem Harz MR mit dem ersten Bestandteil und dem Harz MR2 mit dem zweiten, vom ersten Bestandteil verschiedenen Bestandteil bestehen muss, obwohl beim technischen Konzept der ersten Ausführungsform nicht relevant ist, ob das Harz HR2 transparent ist oder nicht. Das Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor FS1 gemäß der ersten Ausführungsform wird hier nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Fertigungsverfahren für einen Durchflusssensor gemäß der ersten Ausführungsform>
Das Fertigungsverfahren wird zuerst unter einem Gesichtspunkt einer Klarstellung eines charakteristischen Prozesses der ersten Ausführungsform beschrieben, unter Bezugnahme auf die Schnittansichten entlang einer Linie B-B von 7(a) (8 bis 13). Das Fertigungsverfahren wird dann unter einem Gesichtspunkt der Klarstellung dessen beschrieben, dass der Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform einen Doppelchipaufbau mit dem Halbleiterchip CHP1 und dem Halbleiterchip CHP2 aufweist (14 bis 18).
Wie beispielsweise in 8 dargestellt, wird der aus einem Kupfermaterial hergestellte Leiterrahmen LF vorbereitet. Der Leiterrahmen LF weist den Chipmontageteil TAB1 auf, an dessen Boden die Öffung OP1 ausgebildet wird.
Anschließend wird, wie in 9 dargestellt, der Klebstoff ADH1 auf dem Chipmontageteil TAB1 gebildet. Der Klebstoff ADH1 wird beispielsweise bereitgestellt als Klebstoff aus einem duroplastischen Harz wie Epoxidharz and Polyurethanharz oder als Klebstoff aus einem thermoplastischen Klebstoff wie Polyimidharz, Acrylharz und Fluorharz. Dem Klebstoff ADH1, der hauptsächlich aus dem duroplastischen Harz oder thermoplastischen Harz hergestellt ist, kann Leitfähigkeit verliehen werden und sein linearer Ausdehnungskoeffizient kann gesteuert werden, indem dem Klebstoff ADH1 ein metallisches Material wie Gold, Silber, Kupfer und Zinn und ein anorganisches Material, das Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. enthält, beigemischt wird.
Anschließend wird, wie in 10 dargestellt, der Halbleiterchip CHP1 auf das Chipmontageteil TAB1 montiert. Insbesondere wird der Halbleiterchip CHP1 von oben mit dem Chipmontageteil TAB1, das auf dem Leiterrahmen LF ausgebildet ist, mit Hilfe des Klebstoffs ADH1 verbunden.
Zusätzlich werden auf dem Halbleiterchip CHP1 die Durchflusserfassungseinheit FDU, Leitungen (nicht dargestellt) und Kontaktstellen (nicht dargestellt) durch einen gewöhnlichen Halbleiterfertigungsprozess ausgebildet. Dann wird die Membran DF auf dem Teil der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1, die gegen die auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU liegt, beispielsweise durch anisotropes Ätzen ausgebildet. Beispielsweise wird die Membran DF ausgebildet, indem ein für den Halbleiterchip CHP1 verwendetes monokristallines Silizium mit einer Ausrichtung der [100]-Ebene durch Ätzen mit Kaliumhydroxid (KOH) zu einer geneigten Form mit einem Winkel von 54,7 Grad verarbeitet wird.
Auch wenn nicht in Fig. dargestellt, werden anschließend die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Kontaktstellen und die auf dem Leiterrahmen LF ausgebildeten Leiter über Drähte verbunden (Drahtbonden). Diese Drähte sind beispielsweise aus Golddrähten hergestellt.
Ein Teil des Halbleiterchips CHP1 wird dann mit dem Harz MR versiegelt (Formprozess). Mit anderen Worten, ein Teil des Halbleiterchips CHP1 wird mit dem Versiegelungsgehäuse versiegelt, während die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU freiliegend bleibt.
Insbesondere werden, wie in 11 dargestellt, die obere Gussform UM mit der an ihrem Boden angebrachten elastischen Folie LAF und die untere Gussform BM vorbereitet. Dann wird der Leiterrahmen LF, der den Halbleiterchip CHP1 trägt, zwischen die obere Gussform UM und die untere Gussform BM durch den zweiten Raum SP2 hinweg eingespannt, während ein Teil der oberen Gussform UM durch die elastische Folie LAF eng an die obere Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 angelegt wird, um den ersten Raum SP1 zu bilden, der die Durchflusserfassungseinheit FDU zwischen der oberen Gussform UM und dem Halbleiterchip CHP1 umgibt.
Dabei erweist sich bei der ersten Ausführungsform, wie in 11 dargestellt, die Größe SL des ersten Raums SP1 als größer als die Größe der Membran DF, bei der die obere Gussform UM mit der daran angebrachten elastischen Folie LAF so angeordnet ist, dass die Membran DF im ersten Raum SP1 in einer Draufsicht umschlossen ist. Mit anderen Worten, die obere Gussform ist so angeordnet, dass der Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, die Membran DF in einer Draufsicht nicht überlappt. Als Ergebnis ist gemäß der ersten Ausführungsform die dünne Membran DF nicht im Bereich unter dem Kontaktteil SEL angeordnet, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden. Da es möglich ist, zu verhindern, dass ein Druck auf die obere Gussform UM über den Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 in Kontakt befinden, direkt auf die dünne Membran DF aufgebracht wird, kann eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt werden.
Anschließend wird, wie in 12 dargestellt, das Harz MR in einem erwärmten Zustand durch einen Kolben in den zweiten Raum eingebracht. Das Harz MR enthält beispielsweise das Harz, wie etwa Epoxidharz, den Füllstoff aus Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. und das Färbematerial.
Ein Merkmal der ersten Ausführungsform besteht darin, dass ein Druck beim Einspritzen des Harzes MR in den zweiten Raum am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt erzeugt und das Harz MR2, das sich vom Harz MR im Bestandteil unterscheidet, in den Spalt eindringt. Mit anderen Worten, bei der ersten Ausführungsform wird ein Druck abgeschwächt, der über die elastische Folie von der oberen Gussform UM auf den Halbleiterchip CHP1 aufgebracht wird. Insbesondere wird der Druck auf die obere Gussform UM so weit abgeschwächt, dass der Einspritzdruck des Harzes MR die elastische Folie LAF verformt und einen Spalt auf dem Kontaktteil erzeugt, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontaktbefinden. Auf diese Weise kann gemäß der ersten Ausführungsform auch eine Wirkung verbessert werden, eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 zu verhindern, da der Abwärtsdruck von der oberen Gussform UM, der über die elastische Folie auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübt wird, abgeschwächt wird.
Wie oben beschrieben, erzeugt bei der ersten Ausführungsform der Druck beim Einspritzen des Harzes MR in den zweiten Raum am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und das Harz MR2 dringt in den Spalt ein. Das MR2, das in den Spalt des Kontaktteils SEL eindringt, ist bestandteilsmäßig vom Harz MR verschieden. Es wird ein Mechanismus beschrieben, der das Harz MR und das Harz MR2 bestandteilsmäßig voneinander verschieden macht.
13 ist eine vergrößerte Ansicht eines Zustands, in dem durch einen Druck beim Einspritzen des Harzes MR in den zweiten Raum am Kontaktteil, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, ein Spalt. gebildet wird. In 13 verformt der Einspritzdruck des Harzes MR die elastische Folie LAF am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 in Kontakt befinden, dadurch wird am Kontaktteil SEL ein Spalt gebildet. Dabei ist der Spalt in etwa so groß wie der verformte Teil der elastischen Folie LAF, der durch den Einspritzdruck erzeugt wird. Unterdessen aggregieren ein Färbematerial CLS, ein Füllstoff FUL usw., die das Harz MR bilden, normalerweise und liegen somit in zusammengeballtem Zustand im Harz MR vor. Aus diesem Grund kann nur der transparente Harzbestandteil wie Epoxidharz EP in den Spalt zwischen der elastischen Folie LAF und den Halbleiterchip CHP1 fließen, da es dem Färbematerial CLS und dem Füllstoff FUL in ihrem zusammengeballten Zustand kaum gelingt, in den Spalt zu fließen. Beispielsweise beträgt die Größe des Spalts, der am Kontaktteil SEL gebildet wird, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, ca. mehrere μm, während die Partikelgröße des Färbematerials CLS und des Füllstoffs FUL in ihrem zusammengeballten Zustand mehrere zehn μm beträgt. Als Ergebnis gelingt es dem Färbematerial CLS und dem Füllstoff FUL in ihrem zusammengeballten Zustand kaum, in den Spalt zu fließen.
Als Ergebnis erweist sich gemäß der ersten Ausführungsform der Bestandteil des Harzes MR2, das in den Spalt zwischen der elastischen Folie LAF und dem Halbleiterchip CHP1 eindringt, als vom Bestandteil des Harzes MR verschieden. Insbesondere ist das Volumen des Färbematerials CLS und des Füllstoffs FUL, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Färbematerials CLS und des Füllstoffs FUL, das im Harz MR enthalten ist. Da das Harz MR2, das in den Spalt zwischen die elastische Folie LAF und den Halbleiterchip CHP1 eingedrungen ist, weniger Volumen des Färbematerials CLS und des Füllstoffs FUL enthält, wird deshalb das Harz MR2 beispielsweise für sichtbares Licht transparent.
Zusätzlich wird bei der ersten Ausführungsform, obwohl ein Spalt am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, gebildet wird und das Harz MR2 veranlasst wird, in den. Spalt einzudringen, überlegt, dass dieses Verfahren eine Besorgnis mit sich bringt, dass das eindringende Harz MR2 in den ersten Raum SP1, der die Durchflusserfassungseinheit FDU darin einschließt, austreten könnte. Diesbezüglich ist jedoch bei der ersten Ausführungsform der Spalt, der am Kontaktteil SEL gebildet wird, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, äußerst klein, weswegen eine Möglichkeit, das das Harz MR2 nach dem Eindringen in den Spalt in den ersten Raum SP1 eindringt, der die Durchflusserfassungseinheit FDU darin einschließt, äußerst gering ist. Insbesondere wurde in einer Untersuchung durch den Umrichter überprüft, dass das Harz MR2 nie die Durchflusserfassungseinheit FDU erreicht, wenn am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, tatsächlich ein Spalt gebildet wird.
Anschließend wird in der Phase, in der die Harze MR und MR2 ausgehärtet sind, der Leiterrahmen LF, der den Halbleiterchip CHP1 trägt, von der oberen Gussform UM und der unteren Gussform BM entfernt. Insbesondere wird die obere Gussform UM zuerst vom Versiegelungsgehäuse mit dem Harz MR entfernt und dann wird das Versiegelungsgehäuse, das einen Teil des Halbleiterchips CHP1 versiegelt, von der unteren Gussform BM abgelöst, beispielsweise durch Herausdrücken des Versiegelungsgehäuses mit dem Ausdrückstift. In der oben genannten Art und Weise kann der Durchflusssensor FS1 gefertigt werden, bei dem ein Teil des Halbleiterchips CHP1 mit dem Versiegelungsgehäuse, das aus den bestandteilsmäßig voneinander verschiedenen Harzen MR und MR2 besteht, versiegelt ist.
In einem Harzversiegelungsprozess (Formprozess) gemäß der ersten Ausführungsform werden die obere Gussform UM und die untere Gussform verwendet, die auf eine hohe Temperatur von 80°C oder höher aufgeheizt werden. Deshalb übertragen die aufgeheizte obere Gussform UM und untere Gussform BM Wärme schnell auf das in den zweiten Raum eingespritzte Harz. Als Ergebnis wird gemäß dem Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform eine Zeit zum Erwärmen/Aushärten des Harzes MR verkürzt.
Wenn beispielsweise, wie oben in den Abschnitten unter DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE TECHNISCHE PROBLEME beschrieben, Golddrähte mit einem Vergussharz fixiert werden, braucht das Vergussharz lange zum Aushärten, weil es keiner Wärmebehandlung unterzogen wird, die sein Aushärten beschleunigen. Dies führt zu einem Problem einer Verringerung des Durchsatzes im Fertigungsprozess für den Durchflusssensor.
Dagegen werden beim Harzversiegelungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform, wie oben beschrieben, die aufgeheizte obere Gussform UM und untere Gussform BM verwendet. Dies ermöglicht eine schnelle Wärmeübertragung von der aufgeheizten oberen Gussform UM und unteren Gussform BM auf das Harz MR, was somit die Zeit zum Erwärmen/Aushärten des Harzes MR verkürzt. Daher kann gemäß der ersten Ausführungsform der Durchsatz im Fertigungsprozess für den Durchflusssensor FS1 verbessert werden.
Anschließend wird das Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor FS1 gemäß der ersten Ausführungsform unter einem Gesichtspunkt der Klarstellung dessen beschrieben, dass der Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform einen Doppelchipaufbau mit dem Halbleiterchip CHP1 und dem Halbleiterchip CHP2 aufweist (14 bis 18).
Wie beispielsweise in 14 dargestellt, wird der aus einem Kupfermaterial hergestellte Leiterrahmen LF zuerst vorbereitet. Der Leiterrahmen LF weist den Chipmontageteil TAB1, den Chipmontageteil TAB2, die Leiter LD1 und die Leiter LD2 auf, die einstückig ausgebildet sind, und weist auch die Öffnung OP1 auf, die am Boden des Chipmontageteils TAB1 ausgebildet ist.
Als nächstes wird, wie in 15 dargestellt, der Klebstoff ADH1 auf dem Chipmontageteil TAB1 und auf dem Chipmontageteil TAB2 gebildet. Dann wird, wie in 16 dargestellt, der Halbleiterchip CHP1 auf das Chipmontageteil TAB1 montiert, während der Halbleiterchip CHP2 auf das Chipmontageteil TAB2 montiert wird. Insbesondere wird der Halbleiterchip CHP1 von oben mit dem Chipmontageteil TAB1, das auf einem Leiterrahmen LF ausgebildet ist, mit Hilfe des Klebstoffs ADH1 verbunden. Dabei wird der Halbleiterchip CHP1 so auf das Chipmontageteil TAB1 montiert, dass die auf dem Halbleiterchip CHIP1 ausgebildete Membran DF mit der am Boden des Chipmontageteils TAB1 ausgebildeten Öffnung OP1 kommuniziert.
Auf dem Halbleiterchip CHP1 werden die Durchflusserfassungseinheit FDU, Leitungen (nicht dargestellt) und Kontaktstellen PD1 durch einen gewöhnlichen Halbleiterfertigungsprozess ausgebildet. Die Membran DF wird auf dem Teil der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1, die gegen die auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU liegt, beispielsweise durch anisotropes Ätzen ausgebildet. Auf das auf dem Leiterrahmen LF ausgebildete Chipmontageteil TAB2 wird der Halbleiterchip CHP2 mit dem Klebstoff ADH1 montiert. Auf dem Halbleiterchip CHP2 werden solche Halbleiterelemente, wie MISFETs (nicht dargestellt), Leitungen (nicht dargestellt) und die Kontaktstellen PD2 und PD3 vorab durch einen gewöhnlichen Halbleiterfertigungsprozess ausgebildet.
Anschließend werden, wie in 17 dargestellt, die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Kontaktstellen PD1 über die Drähte W1 mit den auf dem Leiterrahmen LF ausgebildeten Leitern LD1 verbunden (Drahtbonden). Auf dieselbe Weise werden die auf dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildeten Kontaktstellen PD2 über die Drähte W2 mit den Leitern LD1 und die auf dem Halbleiterchip CHP2 ausgebildeten Kontaktstellen PD3 über die Drähte W3 mit den Leitern LD2 verbunden. Diese Drähte W1 bis W3 sind beispielsweise aus Golddrähten hergestellt.
Anschließend werden, wie in 18 dargestellt, der Teil der Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich, die Drähte W1, die Leiter D1, die Drähte W2, die gesamte Hauptoberfläche des Halbleiterchips CHP2, die Drähte 3 und ein Teil der Leiter LD2 mit dem Harz MR versiegelt (Formprozess).
Insbesondere wird der Leiterrahmen LF, der die Halbleiterchips CHP1 und CHP2 trägt, zwischen die obere Gussform UM und die untere Gussform BM durch den zweiten Raum SP2 hinweg eingespannt, während ein Teil der oberen Gussform UM eng an die obere Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 angelegt wird, um den ersten Raum SP1 zu bilden, der die Durchflusserfassungseinheit FCU zwischen der oberen Gussform UM und dem Halbleiterchip CHP1 umgibt. Mit anderen Worten, der Leiterrahmen LF, der die Halbleiterchips CHP1 und CHP2 trägt, wird, wie in 18 dargestellt, zwischen die obere Gussform UM und die untere Gussform BM durch den zweiten Raum (geschlossener Raum) hinweg eingespannt. Anschließend wird das Harz MR in einem erwärmten Zustand in den zweiten Raum (geschlossenen Raum) eingebracht, um den Teil der Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich, die Drähte W1, die Leiter D1, die Drähte W2, die gesamte Hauptoberfläche des Halbleiterchips CHP2, die Drähte 3 und einen Teil der Leiter LD2 mit dem Harz MR zu versiegeln.
Dabei erzeugt bei der ersten Ausführungsform der Druck beim Einspritzen des Harzes MR in den zweiten Raum am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und das Harz MR2, das bestandteilsmäßig vom Harz MR verschieden ist, dringt in den Spalt ein. Dies bedeutet, dass bei der ersten Ausführungsform der Druck, der über die elastische Folie von der oberen Gussform UM auf den Halbleiterchip CHP1 aufgebracht wird, abgeschwächt wird. Insbesondere wird der Druck auf die obere Gussform UM so weit abgeschwächt, dass der Einspritzdruck des Harzes MR die elastische Folie LAF verformt und am Kontaktteil, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt erzeugt.
Der Spalt ist in etwa so groß wie der verformte Teil der elastischen Folie LAF, der durch den Einspritzdruck erzeugt wird. Unterdessen aggregieren das Färbematerial, der Füllstoff usw., die das Harz MR bilden, normalerweise und liegen somit in zusammengeballtem Zustand im Harz MR vor. Aus diesem Grund kann nur der transparente Harzbestandteil wie Epoxidharz in den Spalt zwischen der elastischen Folie LAF und den Halbleiterchip CHP1 fließen, da es dem Färbematerial und dem Füllstoff in ihrem zusammengeballten Zustand kaum gelingt, in den Spalt zu fließen.
Als Ergebnis erweist sich gemäß der ersten Ausführungsform der Bestandteil des Harzes MR2, das in den Spalt zwischen der elastischen Folie LAF und dem Halbleiterchip CHP1 eindringt, als vom Bestandteil des Harzes MR verschieden. Insbesondere ist das Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs, das im Harz MR enthalten ist. Da das Harz MR2, das in den Spalt zwischen die elastische Folie LAF und den Halbleiterchip CHP1 eingedrungen ist, weniger Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs enthält, wird deshalb das Harz MR beispielsweise für sichtbares Licht transparent.
Da bei der ersten Ausführungsform, wie in 18 dargestellt, zusätzlich der innere Raum der Membran DF durch den Klebstoff ADH1 vom zweiten Raum getrennt ist, wenn der zweite Raum mit dem Harz MR gefüllt wird, wird das Harz MR daran gehindert, in den inneren Raum der Membran DF zu fließen.
Da ferner bei der ersten Ausführungsform eine Harzversiegelung durchgeführt werden kann, während der Halbleiterchip CHP1 durch die Gussformen fixiert ist, kann ein Teil des Halbleiterchips CHP1 und die. Gesamtheit des Halbleiterchips CHP2 mit den Harzen MR und MR2 versiegelt werden, während eine Positionsverlagerung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt wird. Dies bedeutet, dass gemäß dem Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor der ersten Ausführungsform ein Teil des Halbleiterchips CHP1 und der gesamte Bereich des Halbleiterchips CHP2 mit den Harzen MR und MR2 versiegelt werden können, während eine Positionsverlagerung jedes Durchflusssensors unterdrückt wird, und dass eine Schwankung in der Position der auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Durchflusserfassungseinheit FDU unterdrückt werden kann.
Da die Position der Durchflusserfassungseinheit FDU, die die Durchflussgeschwindigkeit eines Gases erfasst, bei jedem Durchflusssensor als identisch festgelegt wird, ist es als Ergebnis möglich, eine bemerkenswerte Wirkung, dass eine Schwankung in der Leistungsfähigkeit jedes Durchflusssensors bei der Erfassung einer Gasdurchflussgeschwindigkeit unterdrückt werden kann, zu erzielen.
Daher wird beim Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor der ersten Ausführungsform der Leiterrahmen LF, auf dem der Halbleiterchip CHP1 montiert ist, so zwischen die obere Gussform UM und die untere BM eingespannt, dass die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU vom ersten Raum SP1 umgeben ist, der vom zweiten Raum getrennt ist. Dadurch wird gemäß der ersten Ausführungsform der Teil des Oberflächenbereichs des Halbleiterchips CHP1 außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich versiegelt, während die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU und der Bereich um die Durchflusserfassungseinheit FDU freiliegend bleiben.
Ferner fließt, wie in 18 dargestellt, bei der ersten Ausführungsform das Harz MR auch zur rückwärtigen Oberfläche des Leiterrahmens LF ein. Da die Öffnung OP1 am Boden des Chipmontageteils TAB1 ausgebildet ist, entsteht deshalb bei der ersten Ausführungsform Besorgnis, dass das Harz MR durch die Öffnung OP1 in den inneren Raum der Membran DF fließt.
Um diese Besorgnis aufzuheben, ist bei der ersten Ausführungsform eine bestimmte Form der unteren Gussform BM entwickelt, die den Leiterrahmen LF einspannt. Insbesondere ist, wie in 18 dargestellt, ein vorspringender Einsteckteil IP1 an der unteren Gussform BM so ausgebildet, dass der an der unteren Gussform ausgebildete vorspringende Einsteckteil IP1 in die am Boden des Chipmontageteils TAB1 ausgebildete Öffnung OP1 gesteckt wird, wenn der Leiterrahmen LF zwischen die obere Gussform UM und die untere Gussform BM eingespannt wird. Da der Einsteckteil IP1 so fest in die Öffnung OP1 gesteckt wird, dass jeglicher Spalt beseitigt wird, wird das Harz MR dadurch daran gehindert, durch die Öffnung OP1 in den inneren Raum der Membran DF zu fließen. Das heißt, bei der ersten Ausführungsform ist der vorspringende Einsteckteil IP1 an der unteren Gussform BM ausgebildet und wird in die am Boden des Chipmontageteils TAB1 ausgebildete Öffnung OP1 gesteckt, wenn das Harzversiegeln durchgeführt wird.
Ferner ist bei der ersten Ausführungsform IP1 die Form des Einsteckteils eine wohldurchdachte. Insbesondere besteht der Einsteckteil IP1 aus einem Einsteckabschnitt, der in die Öffnung OP1 gesteckt wird, und einem Sockelabschnitt, der den Einsteckabschnitt trägt, und der Einsteckabschnitt ist im Querschnitt größer als der Sockelabschnitt. Als Ergebnis hat der Einsteckteil IP1 einen Aufbau, bei dem ein gestufter Abschnitt zwischen dem Einsteckabschnitt und dem Sockelabschnitt ausgebildet ist, und dieser gestufte Abschnitt wird eng in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Chipmontageteils TAB1 gebracht.
Ein Gestalten des Einlegeteils IP1 auf diese Weise bietet die folgenden Wirkungen. Wenn beispielsweise der Einsteckteil IP1 nur aus dem Einsteckabschnitt besteht, da der Einsteckabschnitt in die Öffnung OP1 gesteckt wird, ist der Durchmesser des Einsteckabschnitts des Einsteckteils IP1 geringfügig kleiner als der Durchmesser der Öffnung OP1. Wenn der Einsteckteil IP1 nur aus dem Einsteckabschnitt besteht, wird zwischen dem Einsteckabschnitt und der Öffnung OP1 ein winziger Spalt erzeugt, wenn der Einsteckabschnitt des Einsteckteils IP1 in die Öffnung OP1 gesteckt wird. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass das Harz MR durch den Spalt in den inneren Raum der Membran DF fließt.
Um zu verhindern, dass dies geschieht, ist das Einsteckteil IP1 bei der ersten Ausführungsform so aufgebaut, dass der Einsteckabschnitt auf dem Sockelabschnitt ausgebildet ist, der in der Querschnittsfläche größer ist als der Einsteckabschnitt. In diesem Fall wird, wie in 18 dargestellt, der Einsteckabschnitt des Einsteckteils IP1 in die Öffnung OP1 gesteckt, während der Sockelabschnitt des Einsteckteils IP1 eng in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Chipmontageteils TAB1 gebracht wird. Auch wenn ein winziger Spalt zwischen dem Einsteckabschnitt des Einsteckteils IP1 und der Öffnung OP1 gebildet wird, ist es im Ergebnis möglich, das Harz MR daran zu hindern, in die Öffnung OP1 zu fließen, da der Sockelabschnitt fest gegen die rückwärtige Oberfläche des Chipmontageteils TAB1 gedrückt wird. Mit anderen Worten, wegen des Aufbaus des Einsteckteils IP1, bei dem der Einsteckabschnitt auf dem Sockelabschnitt ausgebildet ist, der in der Querschnittsfläche größer ist als der Einsteckabschnitt, kann bei der ersten Ausführungsform durch eine Kombination von Vorteilen, dass der Sockelabschnitt das Harz MR daran hindert, die Öffnung OP1 zu erreichen, und dass der gestufte Abschnitt, der zwischem dem Sockelabschnitt und dem Einsteckabschnitt ausgebildet ist, gegen den Chipmontageteil TAB1 gedrückt wird, das Einfließen des Harzes MR in den inneren Raum der Membran FD über die Öffnung OP1 wirksam verhindert werden.
Danach wird in der Phase, in der das Harz MR ausgehärtet ist, der Leiterrahmen LF, auf dem die Halbleiterchips CHP1 und CHP2 montiert sind, von der oberen Gussform UM und der unteren Gussform BM entfernt. Auf diese Weise wird der Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform gefertigt.
Als Ergebnis des Gebrauchs der unteren Gussform BM mit den Einsteckteilen IP1 während des Harzversiegelungsprozesses wird beim gefertigten Durchflusssensor FS1 die an der unteren Oberfläche des Chipmontageteils TAB1 ausgebildete Öffnung OP1 und die mit der Öffnung OP1 kommunizierende Öffnung OP2 im Harz MR geformt, wie in 7(b) dargestellt. Die Öffnung OP2 wird als ein Ergebnis der Ausbildung des Sockelabschnitts des Einsteckteils IP1 ausgebildet, und die Öffnung OP2 ist in der Querschnittsfläche größer als die Öffnung OP1. Dadurch kommuniziert gemäß dem Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform der innere Raum der Membran DF über die am Boden des Chipmontagteils TAB1 ausgebildete Öffnung OP1 und die im Harz MR ausgebildete Öffnung OP2 mit einem äußeren Raum außerhalb des Durchflusssensors FS1. Als Ergebnis kann der Druck des inneren Raums der Membran DF dem Druck des äußeren Raums außerhalb des Durchflusssensors FS1 gleich gemacht werden, somit kann ein Aufbringen von Spannungen auf die Membran DF unterdrückt werden.
<Typische Wirkungen der ersten Ausführungsform>
Gemäß dem Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform ist es möglich, die folgenden typischen Wirkungen zu erzielen.

(1) Wie beispielsweise in 12 dargestellt, erzeugt bei der ersten Ausführungsform ein Druck beim Einspritzen des Harzes MR am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und das Harz MR2 dringt in den Spalt ein. Als Ergebnis wird gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 7(a) bis 7(c) dargestellt, im Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in dem Bereich außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich geformt. Gemäß der ersten Ausführungsform kann deshalb der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert werden. Mit anderen Worten, gemäß der ersten Ausführungsform kann der Bereich, in dem das Siliziummaterial, das den Hauptbestandteil des Halbleiterchips CHP1 bildet, freiliegt, verkleinert werden. Als Ergebnis ist es möglich, zu unterdrücken, dass der Halbleiterchip CHP durch eine äußere Last gebrochen wird, wie etwa Wärmespannungen, die durch Stoß und Temperaturänderungen verursacht werden.
(2) Ferner kann gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 7(a) bis 7(c) dargestellt, im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 der Bereich, der mit dem Harz MR oder MR2 bedeckt ist, vergrößert werden. Als Ergebnis wird der Kontaktbereich zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Harz MR oder MR2 groß, und dies verhindert eine Trennung des Harzes MR vom Halbleiterchip CHP1 oder des Harzes MR2 vom Halbleiterchip CHP1. Deshalb kann der Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform eine verbesserte Zuverlässigkeit bieten.
(3) Ferner erzeugt bei der ersten Ausführungsform der Einspritzdruck des Harzes MR am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und das Harz MR2, das bestandteilsmäßig vom Harz MR verschieden ist, dringt in den Spalt ein. Insbesondere ist gemäß der ersten Ausführungsform das Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs, das im Harz MR enthalten ist. Da das Harz MR2, das in den Spalt zwischen die elastische Folie LAF und den Halbleiterchip CHP1 eingedrungen ist, weniger Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs enthält, wird deshalb das Harz MR beispielsweise für sichtbares Licht transparent. Als Ergebnis bleibt gemäß der ersten Ausführungsform die mit dem Harz MR2 bedeckte ID-Nummer NUM kenntlich, auch wenn die ID-Nummer NUM mit dem Harz MR2 bedeckt ist, wie in 7(a) dargestellt, weil das Harz MR2 transparent ist. Daher kann gemäß der ersten Ausführungsform die ID-Nummer NUM, die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet ist, effektiv zur Produktverwaltung usw. verwendet werden.
(4) Gemäß der ersten Ausführungsform, wie beispielsweise in 11 dargestellt, ist der Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, so positioniert, dass der Kontaktteil SEL die Membran DF in einer Draufsicht nicht überlappt. Als Ergebnis ist gemäß der ersten Ausführungsform die Membran DF, deren Dicke dünn ist, nicht im Bereich unter dem Kontaktteil SEL angeordnet, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden. Da es möglich ist, zu verhindern, dass der Druck auf die obere Gussform UM über den Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 in Kontakt befinden, direkt auf die dünne Membran DF aufgebracht wird, kann somit eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt werden.
(5) Gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt der Einspritzdruck des Harzes MR am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und das Harz MR2 dringt in den Spalt ein. Deshalb wird bei der ersten Ausführungsform der Druck, der über die elastische Folie von der oberen Gussform UM auf den Halbleiterchip CHP1 aufgebracht wird, abgeschwächt. Insbesondere wird der Druck auf die obere Gussform UM so weit abgeschwächt, dass der Einspritzdruck des Harzes MR die elastische Folie LAF verformt und am Kontaktteil, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt erzeugt. Auf diese Weise ist es möglich, bei der ersten Ausführungsform die Wirkung zu erzielen, eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 zu verhindern, da der Abwärtsdruck von der oberen Gussform UM, der über die elastische Folie auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübt wird, abgeschwächt wird.
(6) Wie oben beschrieben, besteht das Grundkonzept der ersten Ausführungsform darin, durch den Einspritzdruck des Harzes MR am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt zu erzeugen und das Harz MR2 zu veranlassen, in den Spalt einzudringen. Dieses Grundkonzept ist ein neuartiges Konzept, das sich vom Konzept der verwandten Technik völlig unterscheidet. Mit anderen Worten, die verwandte Technik erfordert normalerweise, dass der Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, eine hinreichende Versiegelungsleistung gegen ein Austreten des Harzes bietet. Da der Kontaktteil SEL nicht mit dem Harz MR bedeckt ist, wird der Kontaktteil zu dem Bereich, an dem der Halbleiterchip CHP1 nach dem Formprozess freiliegt. Dagegen widerlegt das Grundkonzept der ersten Ausführungsform den konventionellen Gedanken und bietet eine Konfiguration, bei der Einspritzdruck des Harzes MR am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt erzeugt und das Harz MR2 in den Spalt eindringt. Da der Kontaktteil SEL auch mit dem Harz MR bedeckt ist, kann gemäß der ersten Ausführungsform als Ergebnis der freiliegende Bereich des Halbleiterchips CHP1 nach dem Formprozess klein gehalten werden, und eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 kann wirksam unterdrückt werden.

<Erste Modifikation>
Beispielhaft wird eine erste Modifikation beschrieben, bei sich der der Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, in einem Bereich befindet, der die Membran DF in einer Draufsicht überlappt.
19 ist eine Schnittansicht, die einen Harzversiegelungsprozess bei einem Durchflusssensor gemäß einer ersten Modifikation darstellt. In 19 ist die Größe des ersten Raums SP1, der die Durchflusserfassungseinheit FDU darin umgibt, kleiner als die Größe der Membran DF, und die obere Gussform UM mit der daran angebrachten elastischen Folie LAF ist so angeordnet, dass in einer Draufsicht der erste Raum SP1 in der Membran DF enthalten ist. Mit anderen Worten, der Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, ist so positioniert, dass der Kontaktteil SEL die Membran DF in einer Draufsicht überlappt.
Dabei erzeugt auch bei der ersten Modifikation der Einspritzdruck des Harzes MR am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und das Harz MR2 dringt in den Spalt ein.
Daher wird gemäß einer ersten Modifikation im Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in dem Bereich außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich geformt, und die Größe SL des ersten Raums SP1, der die Durchflusserfassungseinheit FDU darin umschließt, kann verringert werden. Da die Größe SL des ersten Raums SP1 verringert wird, so dass sie kleiner ist als diejenige der ersten Ausführungsform, kann dadurch gemäß der ersten Modifikation der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, in der Größe weiter verringert werden.
Hier bei der ersten Modifikation ist die dünne Membran DF im Bereich unter dem Kontaktteil SEL angeordnet, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden. Da deshalb ein Druck auf die obere Gussform UM über den Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 in Kontakt befinden, direkt auf die dünne Membran DF aufgebracht wird, wird in diesem Fall angenommen, dass eine Beschädigung des Halbleiterchip CHP1 nicht hinreichend unterdrückt werden kann. Bezüglich dieses Punkts wird jedoch auch bei der ersten Modifikation der Druck, der über die elastische Folie von der oberen Gussform UM auf den Halbleiterchip CHP1 aufgebracht wird, abgeschwächt. Insbesondere wird der Druck auf die obere Gussform UM so weit abgeschwächt, dass der Einspritzdruck des Harzes MR die elastische Folie LAF verformt und am Kontaktteil, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt erzeugt. Bei der ersten Modifikation wird deshalb der Abwärtsdruck von der oberen Gussform UM, der über die elastische Folie auf den Halbleiterchip CHP1 ausgeübt wird, auf dieselbe Weise abgeschwächt wie bei der ersten Ausführungsform. Auch wenn die Konfiguration, bei der die dünne Membran DF im Bereich unter dem Kontaktteil SEL angeordnet ist, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, übernommen wird, kann daher eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 verhindert werden.
<Zweite Modifikation>
Eine zweite Modifikation wird als Beispiel beschrieben, bei dem der Teil des Oberflächenbereichs des Halbleiterchips CHP1 außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich nur mit dem Harz MR2 bedeckt werden.
20 ist eine Schnittansicht, die einen Harzversiegelungsprozess bei einem Durchflusssensor gemäß der zweiten Modifikation darstellt. In 20 ist der Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, am Rand des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet. Dabei erzeugt auch bei der zweiten Modifikation der Einspritzdruck des Harzes MR am Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, einen Spalt und das Harz MR2 dringt in den Spalt ein. Als Ergebnis wird bei der zweiten Modifikation der Teil des Oberflächenbereichs des Halbleiterchips CHP1 außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich nur mit dem Harz MR2 bedeckt. Da der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR2 freiliegt, in der Größe verringert ist, kann auch in diesem Fall eine Beschädigung des Halbleiterchips CHP1 unterdrückt werden.
<Dritte Modifikation>
Eine dritte Modifikation wird als Beispiel beschrieben, bei dem keine elastische Folie beim Harzversiegelungsprozess eines Durchflusssensor verwendet wird
21 ist eine Schnittansicht, die einen Harzversiegelungsprozess bei einem Durchflusssensor gemäß einer dritten Modifikation darstellt. In 21 ist beim Harzversiegelungsprozess des Durchflusssensors der dritten Ausführungsform keine elastische Folie an der unteren Oberfläche der oberen Gussform UM angebracht. In diesem Fall befinden sich, wie in 21 dargestellt, die obere Gussform UM und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt, und ein Spalt wird zwischen ihnen gebildet.
Mit anderen Worten, bei der ersten Ausführungsform wird der Kontaktteil SEL, an dem sich die elastische Folie LAF und der Halbleiterchip CHP1 im Kontakt befinden, gebildet, und der Einspritzdruck des Harzes MR verformt die elastische Folie LAF und erzeugt am Kontaktteil SEL einen Spalt und das Harz MR2 dringt in den Spalt ein.
Die dritte Modifikation unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die obere Gussform UM so angeordnet wird, dass sich die obere Gussform UM und der Halbleiterchip CHP1 vorher nicht im Kontakt befinden, so dass ein Spalt zwischen der oberen Gussform UM und dem Halbleiterchip CHP1 gebildet wird.
Auch bei der dritten Modifikation, die eine solche Konfiguration bietet, fließt das Harz MR2 in den oben genannten Spalt. Als Ergebnis wird gemäß der dritten Modifikation auch im Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in dem Bereich außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich geformt. Gemäß der dritten Modifikation kann deshalb der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert werden.
Insbesondere ist es auch bei der dritten Modifikation vorzuziehen, dass der Spalt auf einen Spalt einer bestimmten Größe verringert wird, in den das Färbematerial und der Füllstoff in ihrem zusammengeballten Zustand kaum fließen. In einem solchen Fall ist auch bei der dritten Modifikation das Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs, das im Harz MR enthalten ist. Da das Harz MR2, das in den Spalt zwischen der oberen Gussform UM und den Halbleiterchip CHP1 eingedrungen ist, weniger Volumen des Färbematerials und des Füllstoffs enthält, wird deshalb das Harz MR beispielsweise für sichtbares Licht transparent.
Zusätzlich befinden sich bei der dritten Modifikation die obere Gussform UM und der Halbleiterchip CHP1 nicht im Kontakt. Wegen dieser Konfiguration entsteht das Problem nicht, dass der Halbleiterchip CHP1 zur Rissbildung neigt, beispielsweise nicht nur im Fall der Spaltpositionierung zwischen der oberen Gussform UM und dem Halbleiterchip CHP1 an der Position, an der der Spalt die Membran DF in einer Draufsicht nicht überlappt, sondern auch im Fall der Spaltpositionierung an der Position, an der der Spalt die Membran DF überlappt. Denn gemäß der dritten Modifikation werden die obere Gussform UM und der Halbleiterchip CHP1 nicht von vornherein in Kontakt gebracht und deshalb wird der Druck der oberen Gussform UM nie auf den Halbleiterchip CHP1 aufgebracht. Aus diesem Grund wird bei der dritten Modifikation, wenn die Größe des ersten Raums SP1, der die Durchflusserfassungseinheit FDU darin einschließt, verringert wird und der Spalt zwischen der oberen Gussform UM und dem Halbleiterchip CHP1 sich beispielsweise an der Position befindet, an der der Spalt die Membran DF in einer Draufsicht überlappt, der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert, ungeachtet des Drucks der oberen Gussform UM.
(Zweite Ausführungsform)
Obwohl die erste Ausführungsform als Beispiel beschrieben wird, bei dem die Membran DF an der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 durch Anwenden der Ätztechnik gebildet wird, wird eine zweite Ausführungsform als Beispiel beschrieben, bei dem beispielsweise die Membran DF an der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 durch Anwenden der Sandstrahltechnik gebildet wird.
22 ist eine Ansicht einer Montagekonfiguration eines Durchflusssensors FS1 gemäß der ersten Ausführungsform und zeigt eine Konfiguration des Durchflusssensors FS1 nach dem Versiegeln mit einem Harz. Insbesondere ist 22(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 gemäß der zweiten Ausführungsform. 22(b) ist eine Schnittansicht von 22(a) entlang einer Linie A-A, und 22(c) ist eine Schnittansicht von 22(a) entlang einer Linie B-B.
Die Montagekonfiguration des in 22(a) bis 22(c) dargestellten Durchflusssensors FS1 der zweiten Ausführungsform ist fast dieselbe wie die Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 der in 7(a) bis 7(c) abgebildeten ersten Ausführungsform. Die Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS1 der ersten Ausführungsform insofern, als die als quadratische Nische ausgebildete Membran bei der zweiten Ausführungsform als Ergebnis der Anwendung einer Sandstrahltechnik gebildet wird, während die geneigte Membran DF bei der ersten Ausführungsform durch Anwenden der Ätztechnik gebildet wird.
Auch wird beim Durchflusssensor FS1 der zweiten Ausführungsform, die auf diese Weise konfiguriert wird, im Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in dem Bereich außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich wie bei der ersten Ausführungsform geformt. Gemäß der zweiten Ausführungsform kann deshalb auch der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert werden. Mit anderen Worten, gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Bereich, in dem das Siliziummaterial, das den Hauptbestandteil des Halbleiterchips CHP1 bildet, freiliegt, verkleinert werden. Als Ergebnis ist es möglich, einen Fall zu unterdrücken, in dem der Halbleiterchip CHP durch eine äußere Last gebrochen wird, wie etwa Wärmespannungen, die durch Stoß und Temperaturänderungen verursacht werden.
Ferner kann gemäß der zweiten Ausführungsform im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 der Bereich, der mit dem Harz MR oder MR2 bedeckt ist, wie bei der ersten Ausführungsform vergrößert werden. Als Ergebnis vergrößert sich der Kontaktbereich zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Harz MR oder MR2, es ist möglich, eine Trennung des Harzes MR vom Halbleiterchip CHP1 oder des Harzes MR2 vom Halbleiterchip CHP1 zu verhindern. Deshalb kann der Durchflusssensor FS1 der zweiten Ausführungsform eine verbesserte Zuverlässigkeit bieten.
Dabei unterscheiden sich bei dem Durchflusssensor FS1 der zweiten Ausführungsform das Harz MR und das Harz MR2 bestandteilsmäßig voneinander. Das heißt, beide Harze MR und MR2 enthalten beispielsweise das Harz, wie etwa Epoxidharz, den Füllstoff aus Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. und das Färbematerial. Das Volumen des Füllstoffs und des Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist, unterscheidet sich vom Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist. Insbesondere ist das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist.
Auf diese Weise wird beim Durchflusssensor FS1 der zweiten Ausführungsform das Harz MR2 beispielsweise transparent, weil das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer ist als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist. Aus diesem Grund kann die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete ID-Nummer NUM erkannt werden, auch wenn ein mit dem Harz MR2 bedeckter Bereich im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 vorhanden ist. Wie oben beschrieben, kann der Durchflusssensor FS1 der zweiten Ausführungsform dieselbe Wirkung erzielen, wie sie vom Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform geboten wird.
(Dritte Ausführungsform)
Anschließend wird der Durchflusssensor FS1 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Die erste Ausführungsform wird als Beispiel beschrieben, bei dem der Halbleiterchip CHP1 mit dem Klebstoff ADH1 auf dem Chipmontageteil TAB1 positioniert wird, wie in 7(b) und 7(c) dargestellt. Die dritte Ausführungsform wird als Beispiel beschrieben, bei dem beispielsweise ein plattenartiger Aufbau PLT zwischen den Halbleiterchip CHP1 und dem Chipmontageteil TAB1 eingefügt wird, wie in 23 beschrieben.
23 stellt die Struktur des Durchflusssensors FS1 nach dem Versiegeln mit einem Harz gemäß der dritten Ausführungsform dar. 23(a) ist eine Draufsicht der Struktur des Durchflusssensors nach dem Versiegeln mit dem Harz. 23(b) ist eine Schnittansicht von 23(a) entlang einer Linie A-A, und 23(c) ist eine Schnittansicht von 23(a) entlang einer Linie B-B.
Wie in 23(b) und 23(c) dargestellt, wird beim Durchflusssensor FS1 der dritten Ausführungsform der plattenartige Aufbau PLT so ausgebildet, dass er sich unter die Halbleiterchips CHP1 und CHP2 erstreckt. Der plattenartige Aufbau PLT ist beispielsweise rechteckig geformt und hat Konturenabmessungen, die groß genug sind, um die Halbleiterchips CHP1 und CHP2 in einer Draufsicht aufzunehmen. Das heißt, bei der dritten Ausführungsform wird der plattenartige Aufbau PLT mit einem Klebstoff ADH2 auf die Chipmontageteile TAB1 und TAB2 montiert, und die Halbleiterchips CHP1 und CHP2 werden mit dem Klebstoff ADH1 auf diesen plattenartigen Aufbau PLT montiert.
Ferner wird ein Schlitz DPLT am plattenartigen Aufbau PLT ausgebildet, und durch diesen Schlitz DPLT werden der innere Raum der Membran, die auf dem CHP1 ausgebildet ist, und eine Öffnung OP3, die auf dem Harz MR ausgebildet ist, verbunden. Als Ergebnis wird der Druck des inneren Raums der Membran DF dem Druck des äußeren Raums außerhalb des Durchflusssensors FS1 gleich gemacht, und ein Aufbringen von Spannungen auf die Membran DF kann unterdrückt werden.
Hier bei der dritten Ausführungsform befindet sich die auf dem Harz MR ausgebildete Öffnung OP3 in einem Bereich, in dem die Öffnung OP3 die Membran DF in einer Draufsicht nicht überlappt, dieser Vorteil der dritten Ausführungsform wird beschrieben. Beispielsweise wird die Öffnung OP2 bei der ersten Ausführungsform, dargestellt in 7(b), im Bereich unter der Membran DF ausgebildet, in dem die Öffnung OP2 die Membran DF in einer Draufsicht überlappt. In diesem Fall wird der innere Raum der Membran DF mit dem äußeren Raum außerhalb des Durchflusssensor FS1 über die Öffnungen OP1 und OP2 kommunizierend verbunden, so dass der Druck des inneren Raums der Membran DF dem Druck des äußeren Raums außerhalb des Durchflusssensors FS1 gleich gemacht werden kann.
In dieser Konfiguration befindet sich jedoch die Öffnung OP2 an einer Stelle, an der ein Gas strömt. Das heißt, im äußeren Raum nahe der Öffnung OP2 destabilisiert ein Gasstrom den Druck des äußeren Raums. Mit anderen Worten, wenn der innere Raum der Membran DF durch die im Bereich unter der Membran DF ausgebildete Öffnung OP2 mit dem äußeren Raum kommunizierend verbunden ist, kann der Gasstrom im äußeren Raum eine Destabilisierung des Drucks des inneren Raums der Membran DF bewirken, verursacht durch den Gasstrom im äußeren Raum.
Um einen solche Fall zu vermeiden, befindet sich bei der dritten Ausführungsform, wie beispielsweise in 23(b) dargestellt, die in dem Harz MR ausgebildete Öffnung OP3 in dem Bereich, in dem die Öffnung OP3 die Membran DF in einer Draufsicht nicht überlappt, so dass die Öffnung OP3 von der Stelle, an der das Gas strömt, getrennt wird. Als Ergebnis kann gemäß der dritten Ausführungsform der Druck des inneren Raums der Membran DF stabilisiert werden, ohne durch den Gasstrom beeinflusst zu werden. Daher wird gemäß der dritten Ausführungsform durch Bilden der Öffnung OP3 an der kaum vom Gasstrom beeinflussten Stelle der Druck des inneren Raums der Membran DF dem Druck des äußeren Raum außerhalb des Durchflusssensors FS1 gleich gemacht, und gleichzeitig kann der Druck des inneren Raums der Membran DF stabilisiert werden.
Gemäß der dritten Ausführungsform wird beispielsweise der plattenartige Aufbau PLT, wie in 23(b) dargestellt, auf den Chipmontageteilen TAB1 und TAB2 positioniert. Der plattenartige Aufbau PLT wird beispielsweise mit dem Klebstoff ADH2 auf den Chipmontageteil TAB1 und auf den Chipmontageteil TAB2 geklebt. Jedoch kann der plattenartige Aufbau PLT mit Hilfe eines Pastenmaterials mit beiden Chipmontageteilen verbunden werden.
Auf den plattenartigen Aufbau PLT werden der Halbleiterchip CHP1 sowie der Halbleiterchip CHP2 mit dem Klebstoff ADH1 montiert. Wenn der plattenartige Aufbau PLT aus einem metallischen Material hergestellt ist, kann der plattenartige Aufbau PLT über Drähte mit dem Halbleiterchip CHP1 und dem Halbleiterchip CHP2 verbunden werden.
Der plattenartige Aufbau PLT funktioniert hauptsächlich als Material, das die Steifigkeit des Durchflusssensors FS1 verbessert, oder als Puffermaterial, das einen ankommenden äußeren Stoß abpuffert. 23(b) stellt ein Beispiel dar, bei dem die Kontaktstellen PD1 des Halbleiterchips CHP1 über Golddrähte direkt mit den Kontaktstellen PD2 des Halbleiterchips CHP2 verbunden sind. Wenn jedoch der plattenartige Aufbau PLT aus einem leitenden Material hergestellt ist, kann der plattenartige Aufbau PLT mit dem Halbleiterchip CHP1 (Kontaktstellen PD1) und mit dem Halbleiterchip CHP2 (Kontaktstellen PD2) elektrisch verbunden werden, um den plattenartigen Aufbau PLT zum Bereitstellen eines Massepotenzials (Referenzpotenzial) oder zum Stabilisieren des Massepotenzials zu nutzen. Wenn beispielsweise der plattenartige Aufbau PLT aus einem Material mit hoher Steifigkeit hergestellt ist, wie etwa metallisches Material, kann die Steifigkeit des Durchflusssensors FS1 verbessert werden. Wenn andererseits der plattenartige Aufbau PLT aus einem Material mit geringer Steifigkeit hergestellt ist, wie etwa einem Harzmaterial, kann eine Schwankung in den Montagehöhen der Komponenten, die während des Harzversiegelungsprozesses zwischen die obere Gussform UM und die untere Gussform BM eingespannt sind, durch die Verformung des plattenartigen Aufbaus PLT absorbiert werden.
Der plattenartige Aufbau PLT kann beispielsweise aus einem thermoplastischen Harz wie PBT-Harz, ABS-Harz, PC-Harz, Nylonharz, PS-Harz, PP-Harz und Fluorharz oder einem duroplastischen Harz wie Epoxidharz, Phenolharz und Urethanharz bestehen. In diesem Fall kann der plattenartige Aufbau PLT hauptsächlich als ein Puffermaterial fungieren, das die Halbleiterchips CHP1 und CHP2 vor äußeren Stößen schützt.
Andererseits kann der plattenartige Aufbau PLT gebildet werden, indem ein metallisches Material pressverarbeitet wird, wie etwa eine Eisenlegierung, Aluminiumlegierung und Kupferlegierung, oder indem ein Glasmaterial verarbeitet wird. Insbesondere kann, wenn der plattenartige Aufbau PLT aus einem metallischen Material hergestellt ist, die Steifigkeit des Durchflusssensors FS1 verbessert werden. Der plattenartige Aufbau PLT kann mit dem Halbleiterchip CHP1 und mit dem Halbleiterchip CHP2 elektrisch verbunden werden, um den plattenartigen Aufbau PLT zum Bereitstellen eines Massepotenzials (Referenzpotenzial) oder zum Stabilieren des Massepotenzials zu nutzen.
Wenn der plattenartige Aufbau PLT aus dem thermoplastischen Harz oder dem duroplastischen Harz hergestellt ist, können das thermoplastische Harz und das duroplastische Harz einen anorganischen Füllstoff wie Glas, Talk, Siliziumdioxid und Glimmer oder einen organischen Füllstoff wie Kohlenstoff enthalten. Der plattenartige Aufbau PLT kann durch Spritzpressen geformt werden, durch das ein Harz in Pressformen zu dem plattenartigen Aufbau PLT geformt wird, oder durch Walzverarbeitung, durch die Materialplatten beliebig zu dem plattenartigen Aufbau PLT laminiert werden.
Der Klebstoff ADH1, der den Halbleiterchip CHP1 und den Halbleiterchip CHP2 mit dem plattenartigen Aufbau PLT verklebt, und der Klebstoff ADH2, der den plattenartigen Aufbau PLT mit den Chipmontageteilen TAB1 und TAB2 verklebt, werden jeweils beispielsweise als Klebstoff aus duroplastischem Harz wie Epoxidharz und Polyurethanharz oder Klebstoff aus thermoplastischem Harz wie Polyimidharz, Acrylharz und Fluorharz bereitgestellt. Jedem der Klebstoffe ADH1 und ADH2, die hauptsächlich aus dem duroplastischen Harz oder thermoplastischen Harz hergestellt sind, kann Leitfähigkeit verliehen werden und sein linearer Ausdehnungskoeffizient kann gesteuert werden, indem den Klebstoffen ADH1 und ADH2 ein metallisches Material wie Gold, Silber, Kupfer und Zinn und ein anorganisches Material wie Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. beigemischt wird.
Auch wird beim Durchflusssensor FS1 der dritten Ausführungsform, die auf diese Weise konfiguriert wird, im Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in dem Bereich außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich geformt. Gemäß der dritten Ausführungsform kann deshalb der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert werden. Mit anderen Worten, gemäß der dritten Ausführungsform kann der Bereich, in dem das Siliziummaterial, das den Hauptbestandteil des Halbleiterchips CHP1 bildet, freiliegt, verkleinert werden. Als Ergebnis ist es möglich, einen Fall zu verhindern, in dem der Halbleiterchip CHP1 durch eine äußere Last gebrochen wird, wie etwa Wärmespannungen, die durch Stoß und Temperaturänderungen verursacht werden.
Ferner kann gemäß der dritten Ausführungsform im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 der Bereich, der mit dem Harz MR oder MR2 bedeckt ist, vergrößert werden. Als Ergebnis vergrößert sich der Kontaktbereich zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Harz MR oder MR2, und es ist möglich, eine Trennung des Harzes MR vom Halbleiterchip CHP1 oder des Harzes MR2 vom Halbleiterchip CHP1 zu verhindern. Deshalb kann der Durchflusssensor FS1 der dritten Ausführungsform die Zuverlässigkeit verbessern.
Dabei unterscheiden sich bei dem Durchflusssensor FS1 der dritten Ausführungsform das Harz MR und das Harz MR2 bestandteilsmäßig voneinander. Beide Harze MR und MR2 enthalten beispielsweise das Harz, wie etwa Epoxidharz, den Füllstoff aus Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. und das Färbematerial. Das Volumen des Füllstoffs und des Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist, unterscheidet sich jedoch vom Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist. Insbesondere ist das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist.
Auf diese Weise wird beim Durchflusssensor FS1 der dritten Ausführungsform das Harz MR2 beispielsweise transparent, weil das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer ist als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist. Aus diesem Grund kann die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete ID-Nummer NUM erkannt werden, auch wenn ein mit dem Harz MR2 bedeckter Bereich im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 vorhanden ist. Wie oben beschrieben, ist es auch beim Durchflusssensor FS1 der dritten Ausführungsform möglich, dieselbe Wirkung erzielen, wie sie vom Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform geboten wird.
(Vierte Ausführungsform)
Bei der ersten Ausführungsform, wie beispielsweise in 7(b) dargestellt, wird der Durchflusssensor FS1 des Doppelchipaufbaus mit Halbleiterchips CHP1 und CHP2 als Beispiel beschrieben. Das technische Konzept der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann nicht nur auf den Durchflusssensor des Doppelchipaufbaus angewandt werden, sondern beispielsweise auch auf einen Durchflusssensor eines Einzelchipaufbaus mit einem einzigen Halbleiterchip, der die Durchflusserfassungseinheit und eine Steuerungseinheit (Steuerschaltkreis) trägt, die zusammen einstückig ausgebildet sind. Eine vierte Ausführungsform wird als Beispiel beschrieben, bei dem das technische Konzept der vorliegenden Erfindung auf den Durchflusssensor des Einzelchipaufbaus angewandt wird.
<Montagekonfiguration des Durchflusssensors bei der vierten Ausführungsform>
24 ist eine Ansicht einer Montagekonfiguration eines Durchflusssensors FS2 der vierten Ausführungsform und zeigt eine Konfiguration des Durchflusssensors FS2 nach dem Versiegeln mit einem Harz. Insbesondere ist 24(a) eine Draufsicht einer Montagekonfiguration des Durchflusssensors FS2 gemäß der vierten Ausführungsform. 24(b) ist eine Schnittansicht von 24(a) entlang einer Linie A-A, und 24(c) ist eine Schnittansicht von 24(a) entlang einer Linie B-B. Insbesondere stellt 24(b) einen Schnitt parallel zur Vorwärtsrichtung eines Gases dar, das über den freiliegenden Durchflusssensor FDU strömt, und in 24(b) strömt das Gas beispielsweise entlang der X-Achse von links nach rechts.
Zuerst weist der Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform, wie in 24(a) dargestellt, das Versiegelungsgehäuse mit dem rechteckigen Harz MR auf, von dem die Leiter LD2 hervorstehen. Ein Teil des Halbleiterchips CHP1 liegt von der oberen Oberfläche (Oberfläche) des Harzes MR frei. Insbesondere wird auf dem Halbleiterchip CHP1 die Durchflusserfassungseinheit FDU und die Steuerungseinheit, die die Durchflusserfassungseinheit FDU steuert, gebildet. Insbesondere wird die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete Durchflusserfassungseinheit FDU über die Drähte WL1 elektrisch mit der Steuerungseinheit verbunden. Die Steuerungseinheit wird mit dem Harz MR bedeckt und ist deshalb in 24(A) nicht dargestellt, was bedeutet, dass die Steuerungseinheit im Harz MR vergraben wird. Der Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform ist somit so konfiguriert, dass er den Halbleiterchip CHP1 aufweist, der die Durchflusserfassungseinheit und die Steuerungseinheit trägt,. die zusammen einstückig ausgebildet sind, und wobei die Durchflusserfassungseinheit FDU vom Harz MR freiliegt.
Wie in 24(b) dargestellt, wird beim Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform der Halbleiterchip CHP1 als Nächstes mit dem Klebstoff ADH1 auf den Chipmontageteil TAB1 montiert. Dabei ist die Durchflusserfassungseinheit FDU auf der oberen Oberfläche (Oberfläche, Hauptoberfläche) des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet, während die Membran DF (dünner Plattenabschnitt) auf dem Teil der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchip CHP1, die gegen die Durchflusserfassungseinheit FDU liegt, ausgebildet ist. Andererseits ist die Öffnung OP1 am Boden des Chipmontageteils TAB1 unter der Membran DF geformt.
Zusätzlich wird der Klebstoff ADH1, mit dem der Halbleiterchip CHP1 auf das Chipmontageteil TAB1 aufgeklebt wird, beispielsweise bereitgestellt als Klebstoff aus einem duroplastischen Harz wie Epoxidharz und Polyurethanharz oder einem thermoplastischen Klebstoff wie Polyimidharz, Acrylharz und Fluorharz. Dem Klebstoff ADH1, der hauptsächlich aus dem duroplastischen Harz oder thermoplastischen Harz hergestellt ist, kann Leitfähigkeit verliehen werden und sein linearer Ausdehnungskoeffizient kann gesteuert werden, indem dem Klebstoff ADH1 ein metallisches Material wie Gold, Silber, Kupfer und Zinn und ein anorganisches Material wie Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. beigemischt wird.
Wie in 24(b) dargestellt, wird hier beim Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform das Harz MR so geformt, dass es die Seitenflächen und einen Teil der oberen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 und einen Teil des Chipmontageteils TAB1 bedeckt.
Dabei wird bei der vierten Ausführungsform die Öffnung OP1 am Boden des Chipmontageteils TAB1 unter der auf der rückwärtigen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 ausgebildeten Membran DF geformt, und die Öffnung OP2 wird auch im Harz geformt, das die die rückwärtige Oberfläche des Chipmontageteils TAB1 bedeckt.
Dadurch kommuniziert gemäß dem Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform der innere Raum der Membran DF über die am Boden des Chipmontagteils TAB1 ausgebildete Öffnung OP1 und die im Harz MR ausgebildete Öffnung OP2 mit einem äußeren Raum außerhalb des Durchflusssensors FS2. Als Ergebnis kann der Druck des inneren Raums der Membran DF dem Druck des äußeren Raums außerhalb des Durchflusssensors FS2 gleich gemacht werden, und ein Aufbringen von Spannungen auf die Membran DF kann unterdrückt werden.
Zusätzlich wird, wie in 24(c) dargestellt, der Halbleiterchip CHP1 mit dem Klebstoff ADH1 auf das Chipmontageteil TAB1 montiert und auf der oberen Oberfläche dieses Halbleiterchips CHP1 werden die Durchflusserfassungseinheit FDU und die Steuerungseinheit CU ausgebildet. Mit anderen Worten, bei der vierten Ausführungsform werden die Durchflusserfassungseinheit FDU und die Steuerungseinheit CU zusammen einstückig auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildet. Ferner werden die Kontaktstellen PD auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchips CHP1 ausgebildet, auf der die Kontaktstellen PD über die Drähte W mit den Leitern LD2 elektrisch verbunden werden. Die Steuerungseinheit CU, die Kontaktstellen PD und die Drähte W, die auf der oberen Oberfläche des Halbleiterchip CHP1 ausgebildet sind, werden mit dem Harz MR versiegelt.
Auch wird beim Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform, die auf diese Weise konfiguriert wird, im Bereich des Halbleiterchips CHP1, der vom Harz MR freiliegt, das Harz MR2 in dem Bereich außer der Durchflusserfassungseinheit FDU und dem darum liegenden Bereich geformt. Dadurch kann auch bei der vierten Ausführungsform der Bereich des Halbleiterchips CHP1, der von den Harzen MR und MR2 freiliegt, verkleinert werden. Mit anderen Worten, gemäß der vierten Ausführungsform kann der Bereich, in dem das Siliziummaterial, das den Hauptbestandteil des Halbleiterchips CHP1 bildet, freiliegt, verkleinert werden. Als Ergebnis ist es möglich, einen Fall zu unterdrücken, in dem der Halbleiterchip CHP1 durch eine äußere Last gebrochen wird, wie etwa Wärmespannungen, die durch Stoß und Temperaturänderungen verursacht werden.
Ferner kann gemäß der vierten Ausführungsform im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 der Bereich, der mit dem Harz MR oder MR2 bedeckt wird, vergrößert werden. Als Ergebnis vergrößert sich der Kontaktbereich zwischen dem Halbleiterchip CHP1 und dem Harz MR oder MR2, und es ist möglich, eine Trennung des Harzes MR vom Halbleiterchip CHP1 oder des Harzes MR2 vom Halbleiterchip CHP1 zu verhindern. Deshalb kann der Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform die Zuverlässigkeit verbessern.
Dabei sind bei dem Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform das Harz MR und das Harz MR2 bestandteilsmäßig voneinander verschieden. Das heißt, beide Harze MR und MR2 enthalten beispielsweise das Harz, wie etwa Epoxidharz, den Füllstoff aus Siliziumdioxid, Glas, Kohlenstoff, Glimmer, Talk usw. und das Färbematerial. Das Volumen des Füllstoffs und des Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist, unterscheidet sich jedoch vom Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist. Insbesondere ist das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist.
Auf diese Weise wird beim Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform das Harz MR2 beispielsweise transparent, weil das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR2 enthalten ist, geringer ist als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im Harz MR enthalten ist. Aus diesem Grund kann die auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildete ID-Nummer NUM erkannt werden, auch wenn ein mit dem Harz MR2 bedeckter Bereich im Oberflächenbereich des Halbleiterchips CHP1 vorhanden ist. Wie oben beschrieben, kann der Durchflusssensor FS2 der vierten Ausführungsform dieselbe Wirkung erzielen, wie sie vom Durchflusssensor FS1 der ersten Ausführungsform geboten wird.
Im Vorstehenden wurde die Erfindung, die durch die gegenwärtigen Erfinder gemacht wurde, konkret anhand von Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist es unnötig, zu sagen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.
Beispielsweise kann es sein, dass die Öffnung OP1 des Chipmontageteils TAB1, die unter der auf dem Halbleiterchip CHP1 ausgebildeten Membran positioniert ist, und der Schlitz DPLT des plattenartigen Aufbaus PLT nicht ausgebildet sind. Ferner können solche Komponenten wie ein Kondensator, Thermistor, Steuerschaltkreis, Speicher, Transistor, Widerstand und Heizelement auf den Leiterrahmen LF montiert sein.
Der in den obigen Ausführungsformen beschriebene Durchflusssensor ist eine Vorrichtung, die die Durchflussgeschwindigkeit eines Gases misst. Jedoch ist die bestimmte Art des Gases nicht eingeschränkt, und der Durchflusssensor wird als Vorrichtung genutzt, die die Durchflussgeschwindigkeiten von Gasen wie Luft, Flüssiggas, Kohlendioxidgas (CO₂-Gas), Fluorchlorkohlenwasserstoff misst.
Ferner wurde der Durchflusssensor, der die Durchflussgeschwindigkeit eines Gases misst, in den obigen Ausführungsformen beschrieben. Das technische Konzept der vorliegenden Erfindung wird jedoch nicht nur auf einen solchen Durchflusssensor angewandt, sondern auch auf eine Halbleitervorrichtung, bei der ein Halbleiterelement wie ein Temperatursensor so mit einem Harz versiegelt wird, dass ein Teil des Halbleiterelements vom Harz frei bleibt.
Bezugszeichenliste

1: CPU
2: Eingangsschaltkreis
3: Ausgangsschaltkreis
4: Speicher
A: Knoten
ADH1: Klebstoff
B: Knoten
BM: untere Gussform
BR1: stromabwärts liegender Temperaturmesswiderstand
BR2: stromabwärts liegender Temperaturmesswiderstand
C: Knoten
CHP1: Halbleiterchip
CHP2: Halbleiterchip
CLK: Riss
CLS: Färbematerial
CU: Steuerungseinheit
D: Knoten
DF: Membran
DM: Dammsteg
DPLT: Schlitz
EP: Epoxidharz
FDU: Durchflusserfassungseinheit
FSP: Durchflusssensor
FS1: Durchflusssensor
FS2: Durchflusssensor
FUL: Füllstoff
HCB: Heizungsregelbrücke
HR: Heizwiderstand
IP1: Einsteckteil
LAF: elastische Folie
LD1: Leiter
LD2: Leiter
LF: Leiterrahmen
MR: Harz
MR2: Harz
NUM: ID-Nummer
OP1: Öffnung
OP2: Öffnung
OP3: Öffnung
PD1: Kontaktstelle
PD2: Kontaktstelle
PD3: Kontaktstelle
PLT: plattenartiger Aufbau
PS: Spannungsversorgung
Q: Gasdurchflussgeschwindigkeit
R1: Widerstand
R2: Widerstand
R3: Widerstand
R4: Widerstand
SEL: Kontaktteil
SL: Größe
SP1: erster Raum
SP2: zweiter Raum
TAB1: Chipmontageteil
TAB2: Chipmontageteil
Tr: Transistor
TSB: Temperatursensorbrücke
UM: obere Gussform
UR1: stromaufwärts liegender Temperaturmesswiderstand
UR2: stromaufwärts liegender Temperaturmesswiderstand
Vref1: Referenzspannung
Vref2: Referenzspannung
WL1: Leitung
W1: Draht
W2: Draht
W3: Draht

Claims

Durchflusssensor, umfassend: (a) einen ersten Chipmontageteil; und (b) einen auf dem ersten Chipmontageteil montierten ersten Halbleiterchip, wobei der erste Halbleiterchip enthält: (b1) eine Durchflusserfassungseinheit, die auf einer Hauptoberfläche eines ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist; und (b2) eine Membran, die in einem Bereich einer der Hauptoberfläche entgegengesetzten rückwärtigen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist, wobei der Bereich gegen die Durchflusserfassungseinheit liegt, wobei ein Teil des ersten Halbleiterchips mit einem Versiegelungsgehäuse versiegelt ist, während die auf dem ersten Halbleiterchip ausgebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegend bleibt, und wobei das Versiegelungsgehäuse ein erstes Harz mit einem ersten Bestandteil und ein zweites Harz mit einem vom ersten Bestandteil verschiedenen zweiten Bestandteil enthält.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Harz ein Harz, einen Füllstoff und ein Färbematerial enthalten, und wobei das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im zweiten Harz enthalten ist, sich vom Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im ersten Harz enthalten ist, unterscheidet.
Durchflusssensor nach Anspruch 2, wobei ein Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im zweiten Harz enthalten ist, geringer ist als ein Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im ersten Harz enthalten ist.
Durchflusssensor nach Anspruch 3, wobei das zweite Harz für sichtbares Licht transparent ist.
Durchflusssensor nach Anspruch 4, wobei eine ID-Nummer zum Identifizieren des ersten Halbleiterchips auf einer Oberfläche des ersten Halbleiterchips, die mit dem zweiten Harz bedeckt ist, ausgebildet ist.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, wobei das zweite Harz auf mindestens einem Teil eines Oberflächenbereichs des ersten Halbleiterchips geformt ist.
Durchflusssensor nach Anspruch 6, wobei das erste Harz in einem ersten Bereich eines Oberflächenbereichs des ersten Halbleiterchips geformt ist, und wobei das zweite Harz in einem zweiten Bereich des Oberflächenbereichs des ersten Halbleiterchips geformt ist und der zweite Bereich sich in einer Draufsicht innerhalb des ersten Bereichs befindet.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, wobei das zweite Harz so geformt ist, dass es in einer Draufsicht die Membran nicht überlappt.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, wobei das zweite Harz so geformt ist, dass es in einer Draufsicht die Membran überlappt.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, wobei der erste Halbleiterchip ferner eine Steuerungseinheit enthält, die die Durchflusserfassungseinheit steuert.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, der ferner umfasst: (c) einen zweiten Chipmontageteil; und (d) einen zweiten Halbleiterchip, der auf dem zweiten Chipmontageteil montiert ist, wobei der zweite Halbleiterchip eine Steuerungseinheit enthält, die auf einer Hauptoberfläche eines zweiten Halbleitersubstrats ausgebildet ist, wobei die Steuerungseinheit die Durchflusserfassungseinheit steuert, und wobei der zweite Halbleiterchip mit dem Versiegelungsgehäuse versiegelt ist.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, wobei ein plattenartiger Aufbau zwischen dem ersten Chipmontageteil und dem ersten Halbleiterchip eingefügt ist.
Durchflusssensor nach Anspruch 1, wobei ein Durchgangsloch in einem Bereich des ersten Chipmontageteils geformt ist, wobei der Bereich in einer Draufsicht die Membran überlappt.
Fertigungsverfahrenfür einen Durchflusssensor, umfassend: einen ersten Chipmontageteil; und einen auf dem Chipmontageteil montierten ersten Halbleiterchip, wobei der erste Halbleiterchip enthält: eine Durchflusserfassungseinheit, die auf einer Hauptoberfläche eines ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist; und eine Membran, die in einem Bereich einer der Hauptoberfläche entgegengesetzten rückwärtigen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist, wobei der Bereich gegen die Durchflusserfassungseinheit liegt, wobei ein Teil des ersten Halbleiterchips mit einem Versiegelungsgehäuse versiegelt ist, während die auf dem ersten Halbleiterchip ausgebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegend bleibt, wobei das Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor umfasst: (a) einen Schritt des Vorbereitens eines Basismaterials mit dem ersten Chipmontageteil; (b) einen Schritt des Vorbereitens des ersten Halbleiterchips; (c) einen Schritt des Montierens des ersten Halbleiterchips auf den ersten Chipmontageteil; und (d) einen Schritt des Versiegelns eines Teils des ersten Halbleiterchips mit dem Versiegelungsgehäuse, während die auf dem ersten Halbleiterchip ausgebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegend gelassen wird, im Anschluss an den Schritt (c), wobei der Schritt (d) enthält: (d1) einen Schritt des Vorbereitens einer oberen Gussform und einer unteren Gussform; (d2) einen Schritt des Einspannens des Basismaterials, das den ersten Halbleiterchip trägt, zwischen einer oberen Gussform und einer unteren Gussform über einen zweiten Raum, während ein Teil der oberen Gussform über eine elastische Folie gegen eine Oberfläche des ersten Halbleiterchips gedrückt wird, um einen ersten Raum zu bilden, der die Durchflusserfassungseinheit zwischen der oberen Gussform und dem ersten Halbleiterchip umgibt, im Anschluss an den Schritt (d1); (d3) einen Schritt des Einbringens eines ersten Harzes einschließlich eines Füllstoffs und eines Färbematerials in den zweiten Raum im Anschluss an den Schritt (d2); (d4) einen Schritt des Aushärtens des ersten Harzes zum Formen des Versiegelungsgehäuses im Anschluss an den Schritt (d3); und (d5) einen Schritt des Ablösens des Versiegelungsgehäuses von der unteren Gussform im Anschluss an den Schritt (d4), wobei im Schritt (d3) ein Einspritzdruck des ersten Harzes bewirkt, dass ein zweites Harz, das bestandteilsmäßig vom ersten Harz verschieden ist, in einen Spalt zwischen der Oberfläche des ersten Halbleiterchips und der elastischen Folie eindringt, und wobei ein Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im zweiten Harz enthalten ist, geringer ist als das Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im ersten Harz enthalten ist.
Fertigungsverfahren für einen Durchflusssensor, umfassend: einen ersten Chipmontageteil; und einen auf dem ersten Chipmontageteil montierten ersten Halbleiterchip, wobei der erste Halbleiterchip enthält: eine Durchflusserfassungseinheit, die auf einer Hauptoberfläche eines ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist; und eine Membran, die in einem Bereich einer der Hauptoberfläche entgegengesetzten rückwärtigen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats ausgebildet ist, wobei der Bereich gegen die Durchflusserfassungseinheit liegt, wobei ein Teil des ersten Halbleiterchips mit einem Versiegelungsgehäuse versiegelt ist, während die auf dem ersten Halbleiterchip ausgebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegend bleibt, wobei das Fertigungsverfahren für den Durchflusssensor umfasst: (a) einen Schritt des Vorbereitens eines Basismaterials mit dem ersten Chipmontageteil; (b) einen Schritt des Vorbereitens des ersten Halbleiterchips; (c) einen Schritt des Montierens des ersten Halbleiterchips auf das erste Chipmontageteil; und (d) einen Schritt des Versiegelns eines Teils des ersten Halbleiterchips mit dem Versiegelungsgehäuse, während die auf dem ersten Halbleiterchip ausgebildete Durchflusserfassungseinheit freiliegend gelassen wird, im Anschluss an den Schritt (c), wobei der Schritt (d) enthält: (d1) einen Schritt des Vorbereitens einer oberen Gussform und einer unteren Gussform; (d2) einen Schritt des Einspannens des Basismaterials, das den ersten Halbleiterchip trägt, zwischen der oberen Gussform und der unteren Gussform über einen zweiten Raum, während ein Spalt zwischen einer Oberfläche des ersten Halbleiterchips und der oberen Gussform gebildet wird und ein erster Raum, der die Durchflusserfassungseinheit umgibt, gebildet wird, im Anschluss an den Schritt (d1); (d3) einen Schritt des Einbringens eines ersten Harzes einschließlich eines Füllstoffs und eines Färbematerials in den zweiten Raum im Anschluss an den Schritt (d2); (d4) einen Schritt des Aushärtens des ersten Harzes zum Formen des Versiegelungsgehäuses im Anschluss an den Schritt (d3); und (d5) einen Schritt des Ablösens des Versiegelungsgehäuses von der unteren Gussform im Anschluss an den Schritt (d4), wobei im Schritt (d3) ein Einspritzdruck des ersten Harzes bewirkt, dass ein zweites Harz, das bestandteilsmäßig vom ersten Harz verschieden ist, in einen Spalt zwischen der Oberfläche des ersten Halbleiterchips und der oberen Gussform eindringt, und wobei ein Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im zweiten Harz enthalten ist, geringer ist als ein Volumen des Füllstoffs und Färbematerials, das im ersten Harz enthalten ist.