JP5768179B2 - 熱式空気流量センサ - Google Patents
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Description
面から除去加工することによって形成される薄肉部の信頼性向上を目的として、流量セン
サエレメントの表面に有機材料からなる保護膜を形成する発明が明記されている。特許文
献1によれば、薄肉部の絶縁膜の耐ダスト強度が向上することができる。しかしながら、
この発明は流量センサエレメントがリードフレームなどの部材に接着実装され、かつボンディングワイヤ等の電気的な接続部を保護するために流量センサエレメントの一部を樹脂により覆う構成において、この樹脂が製造時に薄肉部に到達することや、この樹脂の応力が薄肉部に伝達するといった影響を低減することについては検討の余地が残されている。
などを用いて部分的に除去され薄肉部25が形成され、薄肉部25上に、発熱抵抗体21と、上流側測温抵抗体22と、下流側測温抵抗体23と、が形成される。発熱抵抗体21の温度が吸入空気量1の温度よりも一定温度高くなるように発熱抵抗体21の温度をフィードバック制御しており、上流側測温抵抗体22で測る温度と下流側測温抵抗体23で測る温度との温度差の情報により吸入空気1の流量を測定する。熱式空気流量センサの表面には、ポリイミドなどを代表とした有機保護膜30が形成されている。有機保護膜30は一度スピナーなどの塗布機を用いて、センサ表面上全面に均一に塗布される。その後、パターニング技術により、部分的にエッチング除去することで、半導体基板20と有機保護膜30とで段差を形成する。有機保護膜30は、発熱抵抗体21を切れ目なく囲っている形状とする。
発熱抵抗体21と上流側測温抵抗体22と下流側測温抵抗体23とによって吸入空気の流量を測定するので、発熱抵抗体21と上流側測温抵抗体22と下流側測温抵抗体23は吸入空気にさらされる必要があり、有機保護膜30で覆わないようにする。また熱式空気流量センサの表面にはAl配線40が形成されており、金線などのボンディングワイヤ50を介してリードフレーム10と電気的に接続される。半導体基板20はリードフレーム10に接着剤などで固定されている。
2・・・・半導体パッケージ
3・・・・ハウジング
4・・・・フランジ
5・・・・吸気管路
6・・・・副通路
7・・・・流量検出部
8・・・・コネクタ端子
10・・・リードフレーム(基板支持部材)
20・・・半導体基板
21・・・発熱抵抗体
22・・・上流側温抵抗体
23・・・下流側温抵抗体
25・・・薄肉部
30・・・有機保護膜
31・・・有機保護膜
33・・・スリット内周側有機保護膜
34・・・スリット外周側有機保護膜
35・・・スリット
36・・・スリット
37・・・半導体基板上に形成される抵抗体
38・・・半導体基板上に形成される温度センサ
40・・・Al配線
50・・・ボンディングワイヤ
60・・・モールド樹脂
61・・・モールド樹脂と熱式流量センサの境界部
80・・・モールド下金型
81・・・モールド上金型
82・・・樹脂流し口
83・・・入れ駒
Claims (18)
- 発熱抵抗体及び測温抵抗体が形成される薄肉部を有する半導体素子と、
前記発熱抵抗体を露出するように前記半導体素子表面に形成される保護膜と、
前記半導体素子と電気的に接続されるボンディングワイヤと、
前記ボンディングワイヤを封止しつつ、前記薄肉部を含む領域を露出するように前記半導体素子の一部を覆う樹脂と、を有し、
前記保護膜は、外周端部が前記薄肉部よりも外側で、かつ、前記樹脂に覆われていないことを特徴とする熱式流量センサ。 - 請求項1に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記保護膜は有機材料からなり、前記保護膜の内周端部は前記薄肉部上にあることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項2に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記半導体素子表面であって、前記保護膜よりも外側に第2の保護膜を設けることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項3に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2の保護膜は、前記保護膜を囲うように設けられていることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項4に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2の保護膜のすべてが、前記樹脂に覆われている領域に設けられていることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項4に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2の保護膜の内周端部が前記露出部に設けられていて、前記第2の保護膜の外周端部が前記樹脂に覆われている領域に設けられていることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項4に記載の熱式流量センサにおいて、
前記第2の保護膜は前記保護膜と同一の材料からなることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項7に記載の熱式流量センサにおいて、
前記有機材料は、ポリイミドであることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項4に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2の保護膜よりも外側に形成される前記第3の保護膜を有することを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項9に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2の保護膜は、前記樹脂に覆われていないことを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項9に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2の保護膜の内周端部が前記樹脂に覆われていない領域に設けられ、前記第2の保護膜の外周端部が前記樹脂に覆われている領域に設けられていることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項9に記載の熱式流量センサにおいて、
前記保護膜と前記第2の保護膜と前記第3の保護膜とは同一の材料からなることを特徴
とする熱式空気流量センサ。 - 発熱抵抗体及び測温抵抗体が形成される薄肉部を有する半導体素子と、
前記発熱抵抗体を露出するように前記半導体素子表面に形成される保護膜と、
前記半導体素子と電気的に接続されるボンディングワイヤと、
前記ボンディングワイヤを封止しつつ、前記薄肉部を含む領域を露出するように前記半導体素子の一部を覆う樹脂と、を有し、
前記保護膜は、前記樹脂に覆われている領域と前記薄肉部との間にスリットが形成されることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項13に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記保護膜は有機材料からなることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項13または14に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記スリットは、前記薄肉部を切れ目なく囲うように設けられていることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項15に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記保護膜は、前記スリットの外周側に第2のスリットが形成されることを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項16に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2のスリットは前記樹脂に覆われていないことを特徴とする熱式空気流量センサ。 - 請求項16に記載の熱式空気流量センサにおいて、
前記第2のスリットは、一部が前記樹脂に覆われていることを特徴とする熱式空気流量計。
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