DE4241333C2 - Halbleiter-Sensoreinrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Halbleiter-Sensoreinrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiter-Sensoreinrichtung, beispielsweise einen Halbleiter-Durchflußmengen- Detektor, welcher verwendet wird, um die Ansaugluft von Automobilmotoren zu messen, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Im folgenden wird ein Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor als ein Beispiel für konventionelle Halbleiter- Sensoreinrichtungen beschrieben werden.
Fig. 8A stellt eine Draufsicht auf einen bekannten Halbleiter- Durchflußmengen-Detektor dar, wohingegen Fig. 8B eine vertikale Schnittansicht ist, die entlang der Linie I-I von Fig. 8A entnommen wurde.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 8A und 8B enthält ein bekannter Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor 1 einen Halbleiterchip 2, der zusammen mit einem Heizelement 4 und einem temperaturempfindlichen Element 5 auf einem Wafer ausgebildet ist, der beispielsweise aus Silizium sein kann, sowie einen Metallrahmen 3 zum Haltern des Halbleiterchips 2. Ferner Leitungen 7 vorhanden, welche jeweils mit Anschlüssen 2a des Halbleiterchips 2 über Drähte 6 verbunden sind, sowie eine Basis 8, die aus Harz hergestellt ist, um den Rahmen 3 und die Leitungen 7 sicher zu haltern.
Der Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor 1 wird in einer Fluiddurchtrittspassage installiert, und zwar derartig, daß ein Fluid, dessen Durchflußmenge zu detektieren ist, in der Richtung des Pfeiles II in Fig. 8A fließt.
Fig. 9 stellt ein Diagramm eines Schaltkreises dar, mit dem die Durchflußmenge eines Fluides mittels des Halbleiter- Durchflußmengen-Detektors 1 gemessen werden kann. Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird die Funktionsweise der Durchflußmengen- Detektion im folgenden beschrieben.
Das Heizelement 4 weist einen positiven Temperaturkoeffizienten auf; sein Widerstand RH erhöht sich, wenn die Temperatur ansteigt. Ein Widerstandselement 9, das einen Widerstand RM aufweist, ist mit dem Heizelement 4 in Reihe verbunden. Das Widerstandselement 9 weist einen Widerstand auf, welcher in bezug auf Temperaturänderungen unempfindlich ist (Temperaturkoeffizienten Null). Eine Spannung V₀ wird über die Elemente 4 und 9 angelegt.
Ein Proportionalitätsfaktor K wird aus einem Potential V₁, das bei einem Knotenpunkt (a) des Heizelementes 4 und des Widerstandselementes 9 abgegriffen wird, und der angelegten Spannung V₀ gemäß dem folgenden Ausdruck errechnet:
K = V₁/V₀ = RM/(RM+RH).
Das Heizelement 4, das - wie zuvor beschrieben - in der Durchtrittspassage angeordnet ist, überträgt in das Fluid, so daß die Temperatur des Heizelementes fällt. Als ein Ergebnis hiervon wird sich der Widerstand RH des Heizelementes 4 vermindern und der Proportionalitätsfaktor K wird sich erhöhen.
Ein Komparator 10 vergleicht den Proportionalitätsfaktor K, der aus der detektierten Spannung V₁ errechnet wird, mit einer vorherbestimmten Konstante K1 und übermittelt die Vergleichsergebnisse an ein Spannungssteuergerät 11. Das Spannungssteuergerät 11 steuert die Spannung V₀, die an das Heizelement 4 angelegt wird, und zwar als eine Funktion der Vergleichsergebnisse. Beispielsweise wird, wenn die Temperatur des Heizelementes 4 fällt, was dazu führt, daß K<K1 wird, die im folgenden beschriebene Regelung durchgeführt: Die Spannung V₀ wird erhöht, um einen Stromfluß in dem Heizelement 4 zu erhöhen. Die durch das Heizelement 4 zusätzlich erzeugte Wärme ergänzt die Wärmemenge, die durch das Fluid fortgetragen wurde, wodurch der Widerstand RH auf seinen Anfangswert zurückgeführt wird, bis der Zustand K=K1 erreicht wird.
Die Wärmemenge, die von dem Heizelement 4 an das Fluid übertragen wird, ist der Durchflußmenge des Fluides proportional. Ein Stromdetektor 12 detektiert die Strommenge, die durch die oben beschriebene Rückkopplungssteuerung erhöht worden ist und eine Betriebseinheit 13 errechnet die Durchflußmenge als eine Funktion des Stromzuwachses. Schließlich wird die Durchflußmenge auf einer Anzeigeneinheit 14 angezeigt.
Wenn bei gestoppten Fluidfluß (Durchflußmenge Null) ein Differenz zwischen der Fluidtemperatur und der Temperatur des Heizelementes 4 besteht, dann fällt die Temperatur des Heizelementes 4 und die Situation wäre so, als wenn tatsächlich ein Fluidfluß vorhanden gewesen wäre. In diesem Fall mißt das temperaturempfindliche Element 5 die Fluidtemperatur, um ein Temperatursignal an die Betriebseinheit 13 zu übermitteln. Eine Korrektur wird derartig durchgeführt, daß in diesem Fall die durch die Betriebseinheit 13 errechnete Durchflußmenge Null wird.
In dem bekannten Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor 1, leitet, da der Halbleiterchip 2 fest durch den Metallrahmen 3 gehaltert wird, der Rahmen 3 Wärme an andere Teile ab und die Wärmemenge wird abgeführt. Dies führt zu Meßfehlern und einer verschlechterten Detektionsgenauigkeit. Ein anderer Nachteil liegt darin, daß eine erhöhte Wärmekapazität des gesamten Halbleiter-Durchflußmengen-Detektors 1 zu einem langsamen Ansprechverhalten führt, wenn die Durchflußmenge des zu vermessenden Fluides sich abrupt ändert.
Darüber hinaus werden schließlich die Drähte 6 und Leitungen 7 dem Fluid ausgesetzt. Dies führt zu Problemen dahingehend, als daß die Drähte 6 bei einer zu großen Durchflußmenge durchtrennt werden können und daß die Verbindungsteile der Drähte 6 zerstört werden. Die Zuverlässigkeit der Messung wäre somit nicht ausreichend.
Ein im groben Aufbau dem Stand der Technik gemäß Fig. 8A und 8B entsprechender Strömungssensor ist aus DE 40 25 644 A1 bekannt, Keramik- und Halbleitermaterialien gleichermaßen als Sensorsubstrate zu verwenden sowie einen Schutzfilm über Sensor und Leitungen zu legen. Aus US 4 884 443 ist es bekannt, das Sensorsubstrat im Bereich der Sensorelemente besonders dünn auszubilden. Aus US 4 517 837 ist ersichtlich, synthetisches Harz als Halterung für Sensoren zu verwenden, wobei auch die Verbindung zwischen Sensorelement und Leitungen durch das Harz integral umfaßt wird. Aus DE 41 16 321 A1 ist entnehmbar, bei Halbleiter- Sensoreinrichtungen selektive Sensorflächen frei von Abdeckmaterial zu halten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiter- Sensoreinrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen, welche mit einer einfachen Struktur für hohe Genauigkeit bei der Detektion sorgt, welche ein schnelles Ansprechverhalten im Hinblick auf Änderungen der zu messenden Größe zeigt und welche eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Halbleiter-Sensoreinrichtung gemäß dem Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung gemäß dem Anspruch 10 gelöst.
Da bei der erfindungsgemäßen Halbleiter-Sensoreinrichtung der Verbindungsbereich zwischen dem Halbleiterchip und der Leitung hermetisch abgedichtet und mittels der Gußharzbasis, die durch den dammartigen Harzschutzfilm zum Sensorelement hin begrenzt ist, fixiert ist, besteht kein Bedarf, einen konventionellen Rahmen bereitzustellen, um den Halbleiterchip zu fixieren, wodurch sich die Gesamtwärmekapazität vermindert. Dies eliminiert Fehler aufgrund von Wärmeleckage und verbessert das schnelle Ansprechverhalten im Hinblick auf Änderungen der Meßgröße. Da der Verbindungsbereich hermetisch abgedichtet ist, werden verbindende Drähte und ähnlichen zerstörenden Einflüssen nicht ausgesetzt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der dammartige Harzschutzfilm um das Sensorelement herum ausgebildet und die Basis aus Harz wird gegossen. Dies verhindert, daß das Sensorelement durch das gegossene Harz kontaminiert und in seiner Funktion beeinträchtigt wird. Die Halbleiter-Sensoreinrichtung, welche die obigen exzellenten Leistungsmerkmale zeigt, kann industriell sehr effizient hergestellt werden.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlich, die in Zusammenhang mit der begleitenden Zeichnung zu verstehen ist. Es zeigt:
Fig. 1A und 1B einen Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht einer flexiblen Leitung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des gesamten Halbleiter-Durchflußmengen-Detektors gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 4A-4D die Schritte des Ausbildens des Harzschutzfilms auf dem Halbleiter-Durchflußmengen- Detektor gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 5A-5C Verfahren zum Verbinden eines Halbleiterchips und der flexiblen Leitung miteinander in dem Halbleiter-Durchflußmengen- Detektor gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 6A und 6B die Schritte des Gießens einer Basis des Halbleiter-Durchflußmengen-Detektors gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 7 einen Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8A und 8B einen bekannten Halbleiter-Durchflußmengen- Detektor gemäß dem Stand der Technik; und
Fig. 9 ein Beispiel eines Durchflußmengen-Detektions- Schaltkreises, der bekannte Halbleiter-Durchflußmengen-Detektoren verwendet.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nun im folgenden ein Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor im Detail als eine bevorzugte Ausführungsform der Halbleiter-Sensoreinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 1A ist eine Draufsicht auf einen Halbleiter-Durchflußmengen- Detektor. Fig. 1B stellt eine vertikale Schnittansicht dar, die entlang der Linie I-I von Fig. 1 entnommen worden ist.
Die gleichen Bezugszeichen, die auch schon in den Fig. 8A und 8B verwendet worden sind, bezeichnen identische Teile in den Fig. 1A und 1B und auf eine Beschreibung von ihnen soll daher verzichtet werden.
Ein Halbleiterchip 15 weist einen dünnen Filmteil 15a auf. Ein Heizelement 4 und ein temperaturempfindliches Element 5 sind auf der Oberfläche des dünnen Filmteils 15a ausgebildet. Das dünne Filmteil 15a führt zu einer Verminderung der Wärmekapazität dieses Sensorteils und auch zu einem zu erwartenden Wärmeaustausch von der Rückseite her. Daher wird ein schnelles Ansprechverhalten im Hinblick auf Änderungen der Durchflußmenge erzielt.
Ein Verbindungsanschluß 4a und 5a der Elemente 4 und 5 ist auf der Oberfläche des Halbleiterchips 15 verlegt und wird mit einer flexiblen Leitung 17, 18 mittels metallischen Erhebungen 16 als Anschlußkontakten verbunden, die aus Gold oder ähnlichem hergestellt sein können, und zwar am dem Sensorelement 4, 5 abgewandten Ende des Verbindungsanschlusses.
Die flexible Leitung 17, 18 besteht, wie in Fig. 2 gezeigt, aus einer dünnen Schicht aus Harz 17a, die aus Polyimid sein kann, sowie aus Leiterbahnen 18 aus Kupfer, die auf der dünnen Harzschicht 17a ausgebildet sind. Ein Harzfilm 17 bedeckt die obere Oberfläche aus Schutzgründen, wobei nur Verbindungspunkte der Leiterbahnen 18 auf der Oberfläche freibleiben. Die freigelassenen Teile, auf die dünne Goldfilme 18 aufgedampft werden, werden angepaßt, um dauerhaft für einen exzellenten elektrischen Kontakt zu sorgen.
Eine Gußharzbasis 19 wird gebildet, indem ein Epoxyharz derartig gegossen wird, daß es einen Verbindungsbereich zwischen dem Halbleiterchip 15 und der flexiblen Leitung 17, 18 bedeckt. Die Gußharzbasis 19 dichtet den Verbindungsbereich hermetisch ab und hält sowohl den Halbleiterchip 15 als auch die flexible Leitung 17, 18 mechanisch in einer integralen Art und Weise.
Ein dammförmiger Harzschutzfilm 20 wird auf der Oberfläche des Halbleiterchips 15 derartig ausgebildet, daß er um das Sensorelement aus Heizelement 4 und temperaturempfindlichen Element 5 herum verläuft. Der Harzschutzfilm 20a wird auf der gegenüberliegenden Seite des Halbleiterchips 15 in einer zu dem Harzfilm 20 symmetrischen Art und Weise ausgebildet. Der Schutzharzfilm 20 und 20a hindert das Harz daran, das Sensorelement während des Gießvorgangs der Basis 19 zu bedecken oder zu kontaminieren.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des gesamten Halbleiter- Durchflußmengen-Detektors gemäß der ersten Ausführungsform. Der Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor wird derartig installiert, daß der Sensorteil auf der linken Seite der Basis 19 in eine Röhre eingeführt wird, die eine Fluiddurchtrittspassage bildet. Ein Leitungsteil der rechten Seite der Basis 19 wird außerhalb der Röhre angeordnet und wird mit einem Schaltkreis verbunden, der dem bekannten Durchflußmengen-Detektionsschaltkreis zum Detektieren der Durchflußmenge eines Fluides, das in der Röhre fließt, ähnlich ist.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter- Durchflußmengen-Detektors gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben, und zwar unter Bezugnahme auf die Fig. 4A-4D, 5A-5C sowie 6A und 6B.
Die dünnen Filmteile 15a werden bei vorherbestimmten Positionen in einem Siliziumwafer 21 ausgebildet, wie in Fig. 4A dargestellt. Die Heizelemente und die temperaturempfindlichen Elemente werden auf der oberen Oberfläche der dünnen Filmteile 15a ausgebildet, um die Sensorteile zu bilden (die Heizelemente und die temperaturempfindlichen Elemente sind hier aus Gründen der Vereinfachung der Illustrierung nicht dargestellt).
Anschließend wird eine dünne Metallmaske 22 auf die obere Oberfläche des Siliziumwafers 21 aufgebracht, wobei die Metallmaske 22 die Sensorteile bedeckt. Ein Silikonharz 20b wird einheitlich auf die obere Oberfläche mit einem Pinsel aufgebracht, oder auf sie aufgedruckt, wie in Fig. 4B dargestellt. Wenn die Metallmaske 22 entfernt wird, dann wird das Silikonharz 20b nur in den Regionen verbleiben, die nicht von der Metallmaske bedeckt gewesen sind und es wird auf der Oberfläche des Siliziumwafers 21 haften bleiben, so daß die Harzfilme 20 gebildet werden, wie in Fig. 4C dargestellt.
Der Siliziumwafer 21 wird dann umgedreht und der Harzschutzfilm 20a wird auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Siliziumwafers 21 in symmetrisch zu dem Harzschutzfilm 20 in ähnlichen Schritten aufgebracht. Der Siliziumwafer 21 wird in der Länge geschnitten, wodurch der Halbleiterchip 15 gebildet wird, der in Fig. 4D dargestellt ist. Obgleich der Harzschutzfilm 20 und 20a im Hinblick auf ihre Dicke in der schematischen Darstellung der Fig. 4C und 4D als nicht unerheblich erscheinen, weisen sie tatsächlich nur Dicken in der Größenordnung von einigen zehn µm auf. Dies ändert die Wärmekapazität des Sensorteils des Halbleiterchips 15 nur in geringem Umfang.
Nachfolgend wird die flexible Leitung 17, 18 mit dem Halbleiterchip 15 mit den Schritten verbunden, die im folgenden beschrieben werden: Golderhebungen 16 als Anschlüsse werden zuvor an die flexible Leitung 17, 18, bei deren Verbindungspunkten 18a angeklebt, wie in Fig. 5A dargestellt. Die Verbindungspunkte 18a sind an den Verbindungsanschluß 4b und 5b des Halbleiterchips 15 angepaßt. die Golderhebungen 16 werden mit dem Metall des Verbindungsanschlusses 4b und 5b (beispielsweise Aluminium) unter Ausnutzung von Wärme und Druck legiert, um so die flexible Leitung 17, 18 und den Halbleiterchip 15 miteinander zu verbinden.
Ein anderes Verfahren kann gleichfalls durchgeführt werden. Gemäß dieses Verfahrens sind die Golderhebungen 16a zuvor auf dem Verbindungsanschluß 4b und 5b des Halbleiterchips 15 aufgeklebt worden, wie in Fig. 5B dargestellt. In einem weiteren Verfahren, das in der Fig. 5C dargestellt ist, wird der Verbindungsanschluß 4b und 5b des Halbleiterchips 15 jeweils mit einer Ausnehmung 15b ausgestattet, in die eine kugelähnliche Golderhebung 16b plaziert wird, und Wärme und Druck wird auf die flexible Leitung 17, 18 von oberhalb der Golderhebung 16b angewendet, wie durch den Pfeil angedeutet.
Die flexible Leitung 17, 18 wird gebildet, indem ein flexibles Band, welches eine Mehrzahl von Leiterbahnen 18 in sich aufweist, die lateral angeordnet sind, geschnitten wird. Das Schneiden nach dem Verbindungsschritt innerhalb der Fabrikationsschritte sorgt für eine bessere Arbeitseffizienz in einer Bandstraße.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6A und 6B wird nun der Schritt des Befestigens der Harzbasis 19 auf dem Halbleiterchip 15, mit dem die flexible Leitung 17, 18 verbunden ist, diskutiert.
Das Sensorelement des Halbleiterchips 15 wird in einem Preßwerkzeug 23 gehalten, und zwar zwischen oberen und unteren Preßbacken 23a und 23b. Es wird daher fixiert, wie in Fig. 6A dargestellt. Der Verbindungsbereich zwischen dem Halbleiterchip 15 und der flexiblen Leitung 17, 18 wird von einer Gießform 24 umschlossen und von ihr gehaltert, wobei diese aus oberen und unteren Gießteilen 24a und 24b besteht. Ein geschmolzenes Gießepoxyharz 25 wird in die Gießform 24 über ein Harz-Gießtor 24c gegossen, das in dem oberen Gießteil 24a ausgebildet ist, wie in Fig. 6B dargestellt.
Wie aus der Fig. 6B deutlich wird, leckt das gegossene Harz 25 ein wenig von einer Seitenfläche der Gießform 24 her, die in unmittelbarem Kontakt mit einer Seitenoberfläche des Preßwerkzeuges 23 steht. Da die oberen und unteren Preßbacken 23a und 23b den Halbleiterchip 15 zwischen sich über die Schutzharzfilme 20 und 20a halten, dienen die Harzschutzfilme 20 und 20a als ein Schild, der das geschmolzene Harz 25 daran hindert, in das Sensorelement des Halbleiterchips 15 hineinzufließen. Wenn das geschmolzene Harz 25 von der Seite des Schildteiles leckt, dann hindern die Harzschutzfilme 20 und 20a, die das Sensorelement umgeben, das geschmolzene Harz 25 daran, das Sensorelement zu bedecken. Der Sensorteil des Halbleiterchips 15 wird daher nicht mit dem geschmolzenen Harz 25 kontaminiert, was zur Aufrechterhaltung einer stabilen Detektionsgenauigkeit führt.
Wenn die Temperatur des gegossenen Gießharzes 25 unterhalb der Temperatur fällt, bei der das Gießharz 25 fest wird, dann wird die Gießform 24 und das Preßwerkzeug 25 gelöst und unnötige Grate werden entfernt. Der Halbleiter-Durchflußmengen- Detektor, der in Fig. 3 gezeigt ist, ist somit fertiggestellt.
Die untere Preßbacke 23b und die untere Gießform 24b sind gemäß der ersten Ausführungsform getrennt bereitgestellt, indessen können sie aber auch integral ausgebildet sein.
Der gesamte Betrieb des Preßwerkzeuges 23, das den Halbleiterchip 15 hält, und der Gießform 24, die den Halbleiterchip 15 einklemmt, können mittels einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung automatisiert werden.
Die Leitung 17, 18 ist in der ersten Ausführungsform flexibel. Indessen kann auch eine unflexible Leitung 18a verwendet werden, wie in Fig. 7 gezeigt, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Verbindungsschritt in der zweiten Ausführungsform wird im folgenden beschrieben: Ein Metall-Leitungsrahmen 17c zum Haltern der Leitung 18a und ein Preßwerkzeug-Unterstützungskissen 17d werden integral ausgebildet. Das Preßwerkzeug-Unterstützungskissen 17d ist fest mit der unteren Oberfläche des Verbindungsbereichs des Halbleiterchips 15 mit einem Verbindungsmaterial 17e verbunden. Die Drähte 18c verbinden die Leiterbahnen 18b auf dem Leiterrahmen 17c mit dem Verbindungsanschluß der Sensorelemente des Halbleiterchips 15.
Der Leitungsrahmen 17c ist von dem Preßwerkzeug-Stützkissen 17d in einem Abstand entfernt angeordnet. Eine Harzbasis 19a zum Bedecken des drahtverbundenen Teils wird gebildet, indem unter Ausnützung der gleichen Technik gegossen wird, die im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben worden ist.
Das Heizelement 4 in den bevorzugten Ausführungsformen kann ein Widerstand, ein Transistor oder ähnliches sein. Das Heizelement 4 selbst braucht nicht notwendigerweise einen Temperaturkoeffzienten aufzuweisen. Beispielsweise kann ein anderes temperaturempfindliches Element benachbart zum Heizelement 4 bereitgestellt werden, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 60-1525 beschrieben worden ist. Das temperaturempfindliche Element detektiert die Temperatur des Heizelements 4 und führt eine Rückkopplungssteuerung derart durch, daß die Temperatur konstant bleibt. Die Durchflußmenge kann gemessen werden, indem die Variation des Stroms detektiert wird, der zum Heizelement 4 fließt.
Der beschriebene Halbleiter-Durchflußmengen-Detektor ist als ein Beispiel einer Halbleiter-Sensoreinrichtung diskutiert worden. Weitere Beispiele wären Geruchs- und Feuchtigkeitssensoreinrichtungen.

Claims (19)

1. Halbleiter-Sensoreinrichtung mit
einem Halbleiterchip (15), der auf seiner Oberseite ein Sensorelement (4, 5) sowie einen mit dem Sensorelement (4, 5) verbundenen Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) aufweist,
einem dammartigen Harzschutzfilm (20, 20a), der auf der Oberseite des Halbleiterchips (15) um das Sensorelement (4, 5) herum verläuft, dort den Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) schneidet und auf der Rückseite des Halbleiterchips (15) deckungsgleich wie auf der Oberseite verläuft,
einer Leitung (17, 18), die mit dem Verbindungsanschluß (4, 4b, 5a, 5b) an dessen dem Sensorelement (4, 5) abgewandten Ende verbunden ist, und
einer Gußharzbasis (19), die den Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) und der Leitung (17, 18) abdeckt und bis an die durch den dammartigen Harzschutzfilm (20, 20a) gebildete Abgrenzung heranreicht, so daß das Sensorelement (4, 5) freiliegt, zum integralen Halten des Halbleiterchips (15) und der Leitung (17, 18).
2. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dammartige Harzschutzfilm aus einem Silikonharz besteht.
3. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterchip (15) einen dünnen Filmteil (15a) aufweist, und daß das Sensorelement (4, 5) auf dem dünnen Filmteil (15a) ausgebildet ist.
4. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (4, 5) ein Durchflußmengen-Sensorelement umfaßt.
5. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußmengen-Sensorelement (4, 5) ein Heizelement (4) und ein temperaturempfindliches Element (5) enthält.
6. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (17, 18) flexibel ist.
7. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung zwischen der flexiblen Leitung und dem Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) des Halbleiterchips (15) mittels einer dazwischenliegenden Metallerhebung (16) im Verbindungsbereich vorgesehen ist, wobei die Metallerhebung (16) mit dem Metall des Verbindungsanschlusses (4a, 4b, 5a, 5b) unter Ausnutzung von Wärme und Druck legiert wird.
8. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 6 der 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (17, 18) eine flexible Isolationsschicht (17a) umfaßt, auf der ein Leiterbahnmuster (18) aus Metall angeordnet ist, das mit dem aus einer Mehrzahl von Anschlüssen bestehenden Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) verbunden ist.
9. Halbleiter-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (17, 18) unflexibel ist, wobei sie mit dem Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) des Halbleiterchips (15) mittels einer Drahtverbindung verbunden ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung, welches die Schritte aufweist:
  • (a) Ausbilden eines Sensorelements (4, 5) und eines Verbindungsanschlusses (4a, 4b, 5a, 5b), der mit dem Sensorelement verbunden ist, auf einer Oberseite eines Halbleitersubstrates (21);
  • (b) Ausbilden eines dammartigen Harzschutzfilmes (20, 20a), der auf der Oberseite des Halbleitersubstrates (21) um das Sensorelement (4, 5) herum verläuft, dort den Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) schneidet und auf der Rückseite des Halbleitersubstrates (21) deckungsgleich wie auf der Oberseite verläuft;
  • (c) Schneiden des Halbleitersubstrates (21), um einen Halbleiterchip (15) zu erzeugen;
  • (d) Verbinden einer Leitung (17, 18) mit dem Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) des Halbleiterchips (15) an dessen dem Sensorelement (4, 5) abgewandten Ende;
  • (e) Bilden einer Gußharzbasis (19), die den Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) und der Leitung (17, 18) abdeckt und Halbleiterchip (15) und Leitung (17, 18) integral hält, wobei das Gußharz durch den dammartigen Harzschutzfilm (20, 20a) an einer Bedeckung des Sensorelements (4, 5) gehindert wird.
11. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a) die Teilschritte aufweist:
  • (a-1) Ausbilden eines dünnen Filmteils (15a) in dem Halbleitersubstrat (21); und
  • (a-2) Ausbilden des Sensorelementes (4, 5) auf der Oberseite des dünnen Filmteils (15a).
12. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) die Teilschritte aufweist:
  • (b-1) Anordnen einer Metallmaske (22) auf der Oberseite des Halbleitersubstrats (21);
  • (b-2) Aufdrucken oder Aufbringen eines Harzschutzmaterials auf die Oberseite des Halbleitersubstrats (21) durch die Metallmaske (22); und
  • (b-3) Entfernen der Metallmaske (22).
13. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Harzschutzmaterial ein Silikonharz verwendet wird.
14. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer flexiblen Leitung (17, 18) der Schritt (d) die Teilschritte aufweist:
  • (d-1) Anordnen einer Metallerhebung (16) zwischen einem Verbindungsteil der flexiblen Leitung und dem Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) des Halbleiterchips (15); und
  • (d-2) Legieren der Metallerhebung (16) mit dem Metall des Verbindungsanschlusses (4a, 4b, 5a, 5b) unter Anwendung von Wärme und Druck von oberhalb des Verbindungsteils der flexiblen Leitung, um das Verbindungsteil der flexiblen Leitung und den Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) des Halbleiterchips (15) miteinander zu verbinden.
15. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (d-1) die Metallerhebung (16) zunächst am Verbindungsteil der flexiblen Leitung fixiert wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (d-1) die Metallerhebung (16) zunächst am Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) des Halbleiterchips (15) fixiert wird.
17. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Verbindungsanschlusses (4a, 4b, 5a, 5b) mit einer Ausnehmung in seinem Zentrum im Schritt (d-1) die Metallerhebung (16) in der Ausnehmung angeordnet wird.
18. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer unflexiblen Leitung (17, 18) im Schritt (d) ein Verbindungsteil der unflexiblen Leitung mit dem Verbindungsanschluß (4a, 4b, 5a, 5b) des Halbleiterchips (15) mittels einer Drahtverbindung verbunden wird.
19. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (e) die Teilschritte aufweist:
  • (e-1) Haltern des Halbleiterchips (15) mittels eines Preßwerkzeugs (23) von gegenüberliegenden Seiten über den Harzschutzfilm (20, 20a);
  • (e-2) Bedecken des Verbindungsbereiches zwischen dem Halbleiterchip (15) und der Leitung (17, 18) mit einer Gießform (24), um sie einzuklemmen, wobei die Gießform (24) in ihrem oberen Teil (24a) eine Öffnung (24c) zum Einfüllen von flüssigem Harz aufweist; und
  • (e-3) Einfüllen des flüssigen Harzes durch die Öffnung (24c), um die Gußharzbasis (19) zu gießen.
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