JP5965706B2 - 流量センサの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、流量センサおよびその製造技術に関し、特に、樹脂封止型の流量センサおよびその製造技術に適用して有効な技術に関する。

特開２００４−７４７１３号公報（特許文献１）には、半導体パッケージの製造方法として、離型フィルムシートを設置した金型によって部品をクランプして、樹脂を流し込む技術が開示されている。

特開２００４−７４７１３号公報

例えば、現在、自動車などの内燃機関には、電子制御燃料噴射装置が設けられている。この電子制御燃料噴射装置は、内燃機関に流入する気体（空気）と燃料の量を適切に調整することにより、内燃機関を効率よく稼動させる役割を有している。このため、電子制御燃料噴射装置においては、内燃機関に流入する気体（空気）を正確に把握する必要がある。このことから、電子制御燃料噴射装置には、気体（空気）の流量を測定する流量センサ（エアフローセンサ）が設けられている。

流量センサの中でも、特に、半導体マイクロマシンニング技術により製造された流量センサは、コストを削減でき、かつ、低電力で駆動できることから、注目されている。このような流量センサは、例えば、シリコンからなる半導体基板の裏面に異方性エッチングにより形成したダイヤフラム（薄板部）を形成し、このダイヤフラムと相対する半導体基板の表面に、発熱抵抗体と測温抵抗体とからなる流量検出部を形成した構成をしている。

実際の流量センサでは、例えば、ダイヤフラムおよび流量検出部を形成した第１半導体チップの他に、流量検出部を制御する制御回路部を形成した第２半導体チップも有している。上述した第１半導体チップおよび第２半導体チップは、例えば、基板上に搭載され、基板上に形成されている配線（端子）と電気的に接続されている。具体的には、例えば、第１半導体チップは金線からなるワイヤによって基板に形成されている配線と接続され、第２半導体チップは、第２半導体チップに形成されているバンプ電極を使用して、基板に形成されている配線と接続されている。このようにして、基板上に搭載されている第１半導体チップと第２半導体チップは、基板に形成されている配線を介して電気的に接続される。この結果、第１半導体チップに形成されている流量検出部を、第２半導体チップに形成されている制御回路部で制御することが可能となり、流量センサが構成されることになる。

このとき、第１半導体チップと基板とを接続する金線（ワイヤ）は、変形による接触などを防止するため、通常、ポッティング樹脂によって固定されている。つまり、金線（ワイヤ）は、ポッティング樹脂によって覆われて固定されており、このポッティング樹脂により、金線（ワイヤ）は保護されている。一方、流量センサを構成する第１半導体チップおよび第２半導体チップは通常、ポッティング樹脂で封止されていない。すなわち、通常の流量センサにおいては、金線（ワイヤ）だけがポッティング樹脂で覆われた構造をしている。

ここで、金線（ワイヤ）のポッティング樹脂による固定は、第１半導体チップを金型などで固定した状態で行われないため、ポッティング樹脂の収縮により、第１半導体チップが搭載位置からずれてしまう問題がある。さらに、ポッティング樹脂は滴下することにより形成されるので、ポッティング樹脂の寸法精度が低い問題がある。この結果、個々の流量センサごとに、流量検出部が形成されている第１半導体チップの搭載位置にずれが生じるとともに、ポッティング樹脂の形成位置も微妙に異なることとなり、各流量センサの検出性能にバラツキが生じることになる。このため、各流量センサの性能バラツキを抑制するため、流量センサごとに検出性能の補正を行なう必要があり、流量センサの製造工程における性能補正工程を追加する必要性が生じる。特に、性能補正工程が長くなると、流量センサの製造工程におけるスループットが低下し、流量センサのコストが上昇してしまう問題点も存在する。さらに、ポッティング樹脂は、加熱による硬化の促進を行っていないので、ポッティング樹脂が硬化するまでの時間が長くなり、流量センサの製造工程におけるスループットが低下してしまう。

本発明の目的は、流量センサごとの性能バラツキを抑制して性能向上を図る（信頼性を向上して性能向上を達成する場合も含む）ことができる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

例えば、代表的な実施の形態における流量センサは、露出している流量検出部上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、半導体チップと重ならずに半導体チップの外側領域に配置された突き出しピンを下金型から突き上げることにより、封止体を下金型から離型するものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

流量センサごとの性能バラツキを抑制して性能向上を図ることができる。

実施の形態１における流量センサの回路構成を示す回路ブロック図である。 実施の形態１における流量センサの一部を構成した半導体チップのレイアウト構成を示す平面図である。 第１関連技術における流量センサの構成を示す断面図である。 第１関連技術における流量センサを樹脂封止する工程を示す断面図である。 第２関連技術を使用して樹脂封止工程を実施する様子を示す断面図である。 第２関連技術における離型工程を示す断面図である。 （ａ）は、実施の形態１における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は半導体チップの裏面を示す平面図である。 （ａ）は、実施の形態１における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 実施の形態１における流量センサを裏面側から見た平面図である。 実施の形態１における流量センサの製造工程を示す断面図である。 図１０に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。 図１１に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。 図１２に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。 実施の形態１における流量センサの製造工程を示す断面図である。 図１４に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。 図１５に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。 図１６に続く流量センサの製造工程を示す断面図である。 図１６中の領域の拡大図の一例を示す図である。 図１６中の領域の拡大図の他の一例を示す図である。 実施の形態１における流量センサの構造を示す断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、突き出しピンによる痕跡の一例を示す断面図である。 変形例１における流量センサを裏面側から見た平面図である。 （ａ）は、変形例２において、樹脂封止後の流量センサの構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 （ａ）は、実施の形態２における流量センサの実装構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 実施の形態２における流量センサを裏面側から見た平面図である。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

（実施の形態１）
＜流量センサの回路構成＞
まず、流量センサの回路構成を説明する。図１は、本実施の形態１における流量センサの回路構成を示す回路ブロック図である。図１において、本実施の形態１における流量センサは、まず、流量センサを制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１を有し、さらに、このＣＰＵ１に入力信号を入力するための入力回路２、および、ＣＰＵ１からの出力信号を出力するための出力回路３を有している。そして、流量センサにはデータを記憶するメモリ４が設けられており、ＣＰＵ１は、メモリ４にアクセスして、メモリ４に記憶されているデータを参照できるようになっている。

次に、ＣＰＵ１は、出力回路３を介して、トランジスタＴｒのベース電極と接続されている。そして、このトランジスタＴｒのコレクタ電極は電源ＰＳに接続され、トランジスタＴｒのエミッタ電極は発熱抵抗体ＨＲを介してグランド（ＧＮＤ）に接続されている。したがって、トランジスタＴｒは、ＣＰＵ１によって制御されるようになっている。すなわち、トランジスタＴｒのベース電極は、出力回路３を介してＣＰＵ１に接続されているので、ＣＰＵ１からの出力信号がトランジスタＴｒのベース電極に入力される。

この結果、ＣＰＵ１からの出力信号（制御信号）によって、トランジスタＴｒを流れる電流が制御されるように構成されている。ＣＰＵ１からの出力信号によってトランジスタＴｒを流れる電流が大きくなると、電源ＰＳから発熱抵抗体ＨＲに供給される電流が大きくなり、発熱抵抗体ＨＲの加熱量が大きくなる。

一方、ＣＰＵ１からの出力信号によってトランジスタＴｒを流れる電流が少なくなると、発熱抵抗体ＨＲへ供給される電流が少なくなり、発熱抵抗体ＨＲの加熱量は減少する。

このように本実施の形態１における流量センサでは、ＣＰＵ１によって発熱抵抗体ＨＲを流れる電流量が制御され、これによって、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量がＣＰＵ１によって制御されるように構成されていることがわかる。

続いて、本実施の形態１における流量センサでは、ＣＰＵ１によって発熱抵抗体ＨＲを流れる電流を制御するため、ヒータ制御ブリッジＨＣＢが設けられている。このヒータ制御ブリッジＨＣＢは、発熱抵抗体ＨＲから放散される発熱量を検知し、この検知結果を入力回路２へ出力するように構成されている。この結果、ＣＰＵ１は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの検知結果を入力することができ、これに基づいて、トランジスタＴｒを流れる電流を制御する。

具体的に、ヒータ制御ブリッジＨＣＢは、図１に示すように、参照電圧Ｖｒｅｆ１とグランド（ＧＮＤ）との間にブリッジを構成する抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４を有している。このように構成されているヒータ制御ブリッジＨＣＢでは、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体が吸気温度よりもある一定温度（ΔＴ、例えば、１００℃）だけ高い場合に、ノードＡの電位とノードＢの電位の電位差が０Ｖとなるように、抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４の抵抗値が設定されている。つまり、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４は、抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ３を直列接続した構成要素と、抵抗体Ｒ２と抵抗体Ｒ４を直列接続した構成要素とが、参照電圧Ｖｒｅｆ１とグランド（ＧＮＤ）との間に並列接続されるようにしてブリッジが構成されている。そして、抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ３の接続点がノードＡとなっており、抵抗体Ｒ２と抵抗体Ｒ４の接続点がノードＢとなっている。

このとき、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１に接触するようになっている。したがって、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量によって、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１の抵抗値が主に変化することになる。このように抵抗体Ｒ１の抵抗値が変化すると、ノードＡとノードＢとの間の電位差が変化する。このノードＡとノードＢとの電位差は、入力回路２を介してＣＰＵ１に入力されるので、ＣＰＵ１は、ノードＡとノードＢとの電位差に基づいて、トランジスタＴｒを流れる電流を制御する。

具体的に、ＣＰＵ１は、ノードＡとノードＢとの電位差が０ＶとなるようにトランジスタＴｒを流れる電流を制御して、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量を制御するようになっている。すなわち、本実施の形態１における流量センサでは、ＣＰＵ１がヒータ制御ブリッジＨＣＢの出力に基づいて、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体が吸気温度よりもある一定温度（ΔＴ、例えば、１００℃）だけ高い一定値に保持するようにフィードバック制御するように構成されていることがわかる。

続いて、本実施の形態１における流量センサは、気体の流量を検知するための温度センサブリッジＴＳＢを有している。この温度センサブリッジＴＳＢは、参照電圧Ｖｒｅｆ２とグランド（ＧＮＤ）との間にブリッジを構成する４つの測温抵抗体から構成されている。この４つの測温抵抗体は、２つの上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と、２つの下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２から構成されている。

つまり、図１の矢印の方向は、気体が流れる方向を示しており、この気体が流れる方向の上流側に上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２が設けられ、下流側に下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が設けられている。これらの上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲまでの距離が同じになるように配置されている。

温度センサブリッジＴＳＢでは、参照電圧Ｖｒｅｆ２とグランド（ＧＮＤ）の間に上流測温抵抗体ＵＲ１と下流測温抵抗体ＢＲ１が直列接続されており、この上流測温抵抗体ＵＲ１と下流測温抵抗体ＢＲ１の接続点がノードＣとなっている。

一方、グランド（ＧＮＤ）と参照電圧Ｖｒｅｆ２の間に上流測温抵抗体ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ２が直列接続されており、この上流測温抵抗体ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ２の接続点がノードＤとなっている。そして、ノードＣの電位とノードＤの電位は、入力回路２を介してＣＰＵ１に入力されるように構成されている。そして、矢印方向に流れる気体の流量が零である無風状態のとき、ノードＣの電位とノードＤの電位との差電位が０Ｖとなるように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の各抵抗値が設定されている。

具体的に、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲからの距離が等しく、かつ、抵抗値も等しくなるように構成されている。このため、温度センサブリッジＴＳＢでは、発熱抵抗体ＨＲの発熱量にかかわらず、無風状態であれば、ノードＣとノードＤの差電位は０Ｖとなるように構成されていることがわかる。

＜流量センサの動作＞
本実施の形態１における流量センサは上記のように構成されており、以下に、その動作について図１を参照しながら説明する。まず、ＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に出力信号（制御信号）を出力することにより、トランジスタＴｒに電流を流す。すると、トランジスタＴｒのコレクタ電極に接続されている電源ＰＳから、トランジスタＴｒのエミッタ電極に接続されている発熱抵抗体ＨＲに電流が流れる。このため、発熱抵抗体ＨＲは発熱する。そして、発熱抵抗体ＨＲからの発熱で暖められた気体がヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１を加熱する。

このとき、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）だけ高くなっている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢの差電位が０Ｖとなるように、抵抗体Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗値が設定されている。このため、例えば、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）だけ高くなっている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間の差電位は０Ｖとなり、この差電位（０Ｖ）が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの差電位が０Ｖであることを認識したＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に、現状の電流量を維持するための出力信号（制御信号）を出力する。

一方、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）からずれている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間に０Ｖではない差電位が発生し、この差電位が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの差電位が発生していることを認識したＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に、差電位が０Ｖになるような出力信号（制御信号）を出力する。

例えば、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）よりも高くなる方向の差電位が発生している場合、ＣＰＵ１は、トランジスタＴｒを流れる電流が減少するような制御信号（出力信号）を、トランジスタＴｒのベース電極へ出力する。これに対し、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）よりも低くなる方向の差電位が発生している場合、ＣＰＵ１は、トランジスタＴｒを流れる電流が増加するような制御信号（出力信号）を、トランジスタＴｒのベース電極へ出力する。

以上のようにして、ＣＰＵ１は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間の差電位が０Ｖ（平衡状態）になるように、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの出力信号に基づいて、フィードバック制御する。このことから、本実施の形態１における流量センサでは、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度となるように制御されることがわかる。

次に、本実施の形態１における流量センサでの気体の流量を測定する動作について説明する。まず、無風状態の場合について説明する。矢印方向に流れる気体の流量が零である無風状態のとき、温度センサブリッジＴＳＢのノードＣの電位とノードＤの電位との差電位が０Ｖとなるように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の各抵抗値が設定されている。

具体的に、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲからの距離が等しく、かつ、抵抗値も等しくなるように構成されている。このため、温度センサブリッジＴＳＢでは、発熱抵抗体ＨＲの発熱量にかかわらず、無風状態であれば、ノードＣとノードＤの差電位は０Ｖとなり、この差電位（０Ｖ）が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、温度センサブリッジＴＳＢからの差電位が０Ｖであることを認識したＣＰＵ１は、矢印方向に流れる気体の流量が零であると認識し、出力回路３を介して気体流量Ｑが零であることを示す出力信号が本実施の形態１における流量センサから出力される。

続いて、図１の矢印方向に気体が流れている場合を考える。この場合、図１に示すように、気体の流れる方向の上流側に配置されている上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２は、矢印方向に流れる気体によって冷却される。このため、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２の温度は低下する。これに対し、気体の流れる方向の下流側に配置されている下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２に流れてくるので温度が上昇する。この結果、温度センサブリッジＴＳＢのバランスが崩れ、温度センサブリッジＴＳＢのノードＣとノードＤとの間に零ではない差電位が発生する。

この差電位が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、温度センサブリッジＴＳＢからの差電位が零ではないことを認識したＣＰＵ１は、矢印方向に流れる気体の流量が零ではないことを認識する。その後、ＣＰＵ１はメモリ４にアクセスする。メモリ４には、差電位と気体流量を対応づけた対比表（テーブル）が記憶されているので、メモリ４にアクセスしたＣＰＵ１は、メモリ４に記憶されている対比表から気体流量Ｑを算出する。このようにして、ＣＰＵ１で算出された気体流量Ｑは出力回路３を介して、本実施の形態１における流量センサから出力される。以上のようにして、本実施の形態１における流量センサによれば、気体の流量を求めることができることがわかる。

＜流量センサのレイアウト構成＞
次に、本実施の形態１における流量センサのレイアウト構成について説明する。例えば、図１に示す本実施の形態１における流量センサは、２つの半導体チップに形成される。具体的には、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが１つの半導体チップに形成され、ＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３およびメモリ４などが別の半導体チップに形成される。以下では、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが形成されている半導体チップのレイアウト構成について説明する。

図２は、本実施の形態１における流量センサの一部を構成した半導体チップＣＨＰ１のレイアウト構成を示す平面図である。まず、図２に示すように、半導体チップＣＨＰ１が矩形形状をしており、この半導体チップＣＨＰ１の左側から右側に向って（矢印方向）、気体が流れるようになっている。そして、図２に示すように、矩形形状をした半導体チップＣＨＰ１の裏面側に矩形形状のダイヤフラムＤＦが形成されている。ダイヤフラムＤＦとは、半導体チップＣＨＰ１の厚さを薄くした薄板領域のことを示している。つまり、ダイヤフラムＤＦが形成されている領域の厚さは、その他の半導体チップＣＨＰ１の領域の厚さよりも薄くなっている。

このようにダイヤフラムＤＦが形成されている裏面領域に相対する半導体チップＣＨＰ１の表面領域には、図２に示すように、流量検出部ＦＤＵが形成されている。具体的に、この流量検出部ＦＤＵの中央部には、発熱抵抗体ＨＲが形成されており、この発熱抵抗体ＨＲの周囲にヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ１が形成されている。そして、流量検出部ＦＤＵの外側にヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ２〜Ｒ４が形成されている。このように形成された抵抗体Ｒ１〜Ｒ４によってヒータ制御ブリッジが構成される。

特に、ヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ１は、発熱抵抗体ＨＲの近傍に形成されているので、発熱抵抗体ＨＲからの発熱で暖められた気体の温度を抵抗体Ｒ１に精度良く反映させることができる。

一方、ヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ２〜Ｒ４は、発熱抵抗体ＨＲから離れて配置されているので、発熱抵抗体ＨＲからの発熱の影響を受けにくくすることができる。

したがって、抵抗体Ｒ１は発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体の温度に敏感に反応するように構成することができるとともに、抵抗体Ｒ２〜Ｒ４は発熱抵抗体ＨＲの影響を受けにくく抵抗値を一定値に維持しやすく構成することができる。このため、ヒータ制御ブリッジの検出精度を高めることができる。

さらに、流量検出部ＦＤＵに形成されている発熱抵抗体ＨＲを挟むように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が配置されている。具体的に、気体が流れる矢印方向の上流側に上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２が形成され、気体が流れる矢印方向の下流側に下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が形成されている。

このように構成することにより、気体が矢印方向に流れる場合、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２の温度を低下させることができるとともに、下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の温度を上昇させることができる。このように流量検出部ＦＤＵに配置されている上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２により温度センサブリッジが形成される。

上述した発熱抵抗体ＨＲ、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、例えば、白金（プラチナ）などの金属膜やポリシリコン（多結晶シリコン）などの半導体薄膜をスパッタリング法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの方法で形成した後、イオンエッチングなどの方法でパターニングすることにより形成することができる。

このように構成されている発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジを構成する抵抗体Ｒ１〜Ｒ４、および、温度センサブリッジを構成する上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、それぞれ、配線ＷＬ１と接続されて、半導体チップＣＨＰ１の下辺に沿って配置されているパッドＰＤ１に引き出されている。

以上のようにして、本実施の形態１における流量センサの一部を構成する半導体チップＣＨＰ１がレイアウト構成されている。実際の流量センサは、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが形成された1つの半導体チップと、ＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３およびメモリ４などが形成されたもう1つの半導体チップとを有し、これらの半導体チップを基板上に実装した構造をしている。

以下では、まず、流量センサの実装構成に関する関連技術について説明し、その後、この関連技術が有する問題点を説明する。その次に、関連技術が有する問題点を解決する工夫を施した本実施の形態１における流量センサの実装構成について説明する。

＜関連技術の説明＞
図３は、第１関連技術における流量センサＦＳＰの構成を示す断面図である。図３に示すように、第１関連技術における流量センサＦＳＰは、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を有しており、この半導体チップＣＨＰ１は、チップ搭載部ＴＡＢ１に接着材ＡＤＨ１で接着されている。半導体チップＣＨＰ１の主面（上面、表面）には、流量検出部ＦＤＵが形成されており、半導体チップＣＨＰ１の裏面のうち、流量検出部ＦＤＵと相対する位置にダイヤフラム（薄板部）ＤＦが形成されている。そして、第１関連技術における流量センサＦＳＰでは、半導体チップＣＨＰ１の一部およびチップ搭載部ＴＡＢ１の一部が樹脂ＭＲを含む封止体で封止されている。具体的に、第１関連技術における流量センサＦＳＰでは、半導体チップＣＨＰ１の上面に形成されている流量検出部ＦＤＵを露出させながら、半導体チップＣＨＰ１の側面および上面の一部を覆うように樹脂ＭＲが形成されている。このとき、第１関連技術における流量センサＦＳＰにおいては、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）の高さが樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）の高さよりも低くなっている。言い換えれば、樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）の高さは、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）の高さよりも高くなっているということもできる。

このように構成されている第１関連技術における流量センサＦＳＰは、例えば、図４に示す製造工程によって樹脂封止される。図４は、第１関連技術における流量センサＦＳＰを樹脂封止する工程を示す断面図である。

図４に示すように、リードフレームＬＦに形成されているチップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１で半導体チップＣＨＰ１が固定されている。そして、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで第２空間を介して挟み込む。その後、加熱下において、この第２空間に樹脂ＭＲを流し込むことにより、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止する。

このとき、図４に示すように、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、接着材ＡＤＨ１によって、上述した第２空間と隔離されているので、第２空間を樹脂ＭＲで充填する際にも、ダイヤフラムＤＦの内部空間へ樹脂ＭＲが侵入することを防止できる。

また、上金型ＵＭには、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）に形成されている流量検出部ＦＤＵを囲む第１空間ＳＰ１（密閉空間）を確保するように凹み部が形成されている。このことから、上金型ＵＭを半導体チップＣＨＰ１上に押し当てると、上金型ＵＭに形成されている凹み部によって、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵおよびその近傍領域を囲む第１空間ＳＰ１（密閉空間）が確保されつつ、例えば、半導体チップＣＨＰ１の側面および上面の一部を封止することができる。すなわち、第１関連技術によれば、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵおよびその近傍領域を露出させつつ、半導体チップＣＨＰ１の一部を封止することができる。

ここで、第１関連技術においては、図４に示すように、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦと上金型ＵＭとの間に弾性体フィルムＬＡＦを介在させている。これにより、例えば、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも薄い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、隙間が生じるが、この隙間を弾性体フィルムＬＡＦで充填できるため、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。

一方、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、弾性体フィルムＬＡＦは、半導体チップＣＨＰ１よりも柔らかいため、半導体チップＣＨＰ１の厚さを吸収するように弾性体フィルムＬＡＦの厚さ方向の寸法が変化する。これにより、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚くても、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。

つまり、第１関連技術における流量センサの製造方法によれば、弾性体フィルムＬＡＦを介して半導体チップＣＨＰ１が上金型ＵＭで押さえ付けられている。このため、半導体チップＣＨＰ１、接着材ＡＤＨ１、リードフレームＬＦの厚さバラツキに起因する部品の実装バラツキを弾性体フィルムＬＡＦの厚さ変化により吸収することができるのである。このように第１関連技術によれば、半導体チップＣＨＰ１に加わるクランプ力を緩和することができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損を防止することができる。すなわち、第１関連技術における流量センサの製造方法によれば、部品の実装バラツキに起因したクランプ力の増大に伴う半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損から半導体チップＣＨＰ１を保護することができる。

具体的に、図４は、製造方法として、下金型ＢＭと、弾性体フィルムＬＡＦを設置した上金型ＵＭとによって、リードフレームＬＦのチップ搭載部ＴＡＢ１上に搭載された半導体チップＣＨＰ１などの部品をクランプした状態で、上金型ＵＭと下金型ＢＭとの間に形成される第２空間に樹脂ＭＲを注入する工程を示す断面図である。特に、図４は、流量センサの空気（気体）の流れ方向の断面図が示されている。図４に示すように、半導体チップＣＨＰ１の端部は、弾性体フィルムＬＡＦを介して上金型ＵＭで押し付けられており、これによって、半導体チップＣＨＰ１が上金型ＵＭで固定される。

このように、図４に示す製造方法で半導体チップＣＨＰ１を樹脂ＭＲで封止する場合、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）の位置よりも樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）の位置のほうが高くなる流量センサ（図３参照）が製造されることになる。

第１関連技術では、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を、金型で固定した状態で行なうことができるので、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止することができる。このことは、第１関連技術における流量センサＦＳＰの製造方法によれば、各流量センサの位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。この結果、第１関連技術によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置を各流量センサで一致させることができるため、各流量センサにおいて気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる。つまり、金型で固定しながら半導体チップＣＨＰ１の一部を封止する第１関連技術によれば、ポッティング樹脂を使用する技術に比べて、流量センサＦＳＰごとの性能バラツキを抑制することができる。

ここで、例えば、樹脂封止工程を採用する流量センサＦＳＰの製造工程では、樹脂ＭＲを含む封止体を下金型ＢＭからスムーズに離型する必要がある。そこで、図４に示すように、通常、下金型ＢＭには、上下動が可能な突き出しピン（イジェクタピン）ＥＪＰＮが挿入されており、この突き出しピンＥＪＰＮを使用することにより、樹脂封止後の封止体を下金型ＢＭから離型することが行なわれている。

このとき、図４に示すように、突き出しピンＥＪＰＮを突き出すことによって封止体へ印加される力を均等にしてスムーズに封止体の離型を実現するため、突き出しピンＥＪＰＮの位置は、封止体の横方向の寸法を３等分した位置近傍に配置することが考えられる。つまり、図４に示すように、半導体チップＣＨＰ１と平面的に重なる位置に突き出しピンＥＪＰＮを配置することが考えられる。この場合、図４に示す樹脂封止工程では、何ら問題ないように思えるが、以下に示す第２関連技術を採用する場合には、問題点が顕在化することを本発明者が新たに見出した。

この第２関連技術について説明する。例えば、上述した第１関連技術でも行われているように、樹脂封止工程においては、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込んだ後、上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟まれた密閉空間に樹脂ＭＲを注入することにより封止体を形成する。したがって、上金型ＵＭと下金型ＢＭで半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを挟み込む際の位置合わせ精度が重要となる。このことから、例えば、第２関連技術として、リードフレームＬＦの一部を構成するダムバーに位置決め孔を設けるとともに、下金型ＢＭに位置決めピンを設け、位置決めピンを位置決め孔に挿入することが考えられる。この第２関連技術によれば、位置決めピンを位置決め孔に挿入することにより、リードフレームＬＦを下金型ＢＭに確実に固定することができるため、上金型ＵＭと下金型ＢＭでリードフレームＬＦを挟み込む際の位置合わせ精度を向上させることができる。

ところが、下金型ＢＭとリードフレームＬＦとの位置合わせ精度を向上する観点から、第２関連技術を採用する場合、突き出しピンＥＪＰＮの位置を、上述した第１関連技術と同等とすると、スムーズな離型が実現困難となる問題点が顕在化する。以下に、この点について説明する。

図５は、第２関連技術を使用して樹脂封止工程を実施する様子を示す断面図である。具体的に、図５に示すように、リードフレームＬＦの一部を構成するダムバーＤＭに位置決め孔ＡＨＬが形成されており、この位置決め孔ＡＨＬに、下金型ＢＭに設けられた位置決めピンＡＰＮが挿入されている。この結果、第２関連技術によれば、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを下金型ＢＭに確実に固定することができ、これによって、上金型ＵＭと下金型ＢＭでリードフレームＬＦを挟み込む際の位置合わせ精度を向上させることができる。

図５に示すように、通常、プランジャＰＪによって樹脂ＭＲを流し込むことにより封止体を形成した後、下金型ＢＭに挿入された突き出しピンＥＪＰＮを用いて、下金型ＢＭから封止体を離型することが行なわれる。この突き出しピンＥＪＰＮは、突き出しピンプレートＥＰＬＴによって上下移動できるように構成されており、突き出しピンプレートＥＰＬＴは、成形装置の加圧機構とバネＳＰＲによって上下方向に移動できるように構成されている。

このとき、図５に示すように、突き出しピンＥＪＰＮが半導体チップＣＨＰ１と平面的に重なるように配置されている場合を考える。言い換えれば、突き出しピンＥＪＰＮの位置を、封止体の横方向の寸法を３等分した位置近傍に配置する場合を考える。この場合、突き出しピンＥＪＰＮの位置と、位置決めピンＡＰＮの位置が離れていることになる。

ここで、リードフレームＬＦに設けられた位置決め孔ＡＨＬに、下金型ＢＭの位置決めピンＡＰＮが挿入されているため、この部分は、リードフレームＬＦの他の部分と比較して離型されにくい。さらに、図５に示す右側の位置決め孔ＡＨＬは、樹脂ＭＲを流し込むゲートに覆われているため、右側の位置決め孔ＡＨＬは、ゲートを通過する樹脂ＭＲで覆われる状態となるため、離型されにくくなっている。

したがって、突き出しピンＥＪＰＮの位置が、封止体の横方向の寸法を３等分した位置近傍に配置されている場合、突き出しピンＥＪＰＮの位置と位置決めピンＡＰＮとの位置が離れた状態で、半導体チップＣＨＰ１の直下領域を突き出しピンＥＪＰＮにより荷重を加えて離型することになる。このとき、図６に示すように、突き出しピンＥＪＰＮの位置と、位置決め孔ＡＨＬに位置決めピンＡＰＮを挿入した接続部が大きく離れていること、この接続部がしっかり固定されており、位置決めピンＡＰＮが位置決め孔ＡＨＬから抜けにくくなっていること、さらには、この接続部の上部を樹脂ＭＲが覆っていることに起因して、接続部が離型しにくくなっている。つまり、第２関連技術では、図６に示すように、樹脂ＭＲからなる封止体を下金型ＢＭから突き出しピンＥＪＰＮを上昇させることで離型するとき、突き出しピンＥＪＰＮから離れた接続部が離型されにくくなる。

この結果、この接続部が支点となって離型されない状態で、突き出しピンＥＪＰＮにより封止体の中央部が上部に持ち上げられることになる。このことから、図６に示すように、封止体を下金型ＢＭから離型する際、封止体は、上に凸の変形状態となる。この場合、封止体の中央部で変形が最も大きくなる。そして、封止体の中央部には、半導体チップＣＨＰ１が封止されており、半導体チップＣＨＰ１には、薄板部であるダイヤフラムＤＦが形成されている。このため、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦは、封止体を下金型ＢＭから離型する際の変形により破壊されやすくなる。すなわち、離型時の封止体の変形により、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが破壊されやすくなるのである。したがって、第２関連技術では、ダイヤフラムＤＦが破壊されることによる流量センサの歩留まり低下を招き、これによって、流量センサの製造コストの増大を招くことが顕在化する。

上述したように、第２関連技術では、上金型ＵＭと下金型ＢＭでリードフレームＬＦを挟み込む際の位置合わせ精度を向上させる観点から、リードフレームＬＦの一部を構成するダムバーＤＭに位置決め孔ＡＨＬを形成し、この位置決め孔ＡＨＬに、下金型ＢＭに設けられた位置決めピンＡＰＮが挿入する接続構造を採用している。一方で、この接続構造は、リードフレームＬＦと下金型ＢＭとをしっかり固定することになるが故に、封止体を下金型ＢＭから離型する際の障害となってしまうのである。したがって、突き出しピンＥＪＰＮによる離型方法に何らの工夫を施さないと、離型の際に封止体の大きな変形を招くことになる。特に、流量センサでは、封止体に封止されている半導体チップＣＨＰ１に変形に弱い薄板部からなるダイヤフラムＤＦが形成されていることから、離型の際の封止体の大きな変形が流量センサの破壊に直結するのである。

そこで、本実施の形態１では、上述した点を改善するため、リードフレームＬＦの一部を構成するダムバーＤＭに位置決め孔ＡＨＬを形成し、この位置決め孔ＡＨＬに、下金型ＢＭに設けられた位置決めピンＡＰＮが挿入する接続構造を採用することを前提して、突き出しピンＥＪＰＮによる離型方法に工夫を施している。以下に、この工夫を施した本実施の形態１における技術的思想について説明する。

＜実施の形態１における特徴の概要＞
本実施の形態１の特徴は、半導体チップに形成された露出している流量検出部上を流れる気体の進行方向と並行する流量センサの任意断面において、中央部近傍に配置されている半導体チップと重ならずに半導体チップの外側領域に配置された突き出しピンを下金型から突き上げることにより、封止体を下金型から離型する点にある。これにより、半導体チップと重なる領域に突き出しピンを配置して封止体の下金型からの離型を行なう場合に比べて、離型の際に封止体に加わる変形を小さくすることができる。つまり、封止体の中央部近傍を突き出しピンで突き上げる構成よりも、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンで突き上げる構成を採ることにより、封止体の変形を小さくすることができるのである。この結果、封止体に加わる変形によって、半導体チップに形成されているダイヤフラムが破壊されることを防止することができ、これによって、流量センサの歩留まり向上、引いては、流量センサの製造コストの低減を図ることができる。

特に、本実施の形態１では、封止体の外側にダムバーが配置されており、このダムバーに設けられた位置決め孔へ下金型に形成された位置決めピンが挿入されて接続部が形成されている。この接続部は、しっかり固定されて、位置決めピンが位置決め孔から抜けにくくなっており、さらには、この接続部の上部を樹脂が覆っていることに起因して、接続部が離型しにくくなっているが、本実施の形態１では、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンで突き上げる構成を採用している。このことは、突き出しピンによる突き上げ位置と接続部の位置が近づくことを意味し、これによって、接続部が離型しやすくなるとともに、離型しにくい接続部が支点となる封止体の変形も抑制できることを意味している。このことからも、本実施の形態１によれば、封止体に加わる大きな変形によって、半導体チップに形成されているダイヤフラムが破壊されることを防止することができ、これによって、流量センサの歩留まり向上、引いては、流量センサの製造コストの低減を図ることができるという顕著な効果を得ることができることがわかる。

＜実施の形態１における流量センサの実装構成＞
以下では、本実施の形態１における流量センサの実装構成について説明する。図７は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す図であり、樹脂で封止する前の構成を示す図である。特に、図７（ａ）は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図７（ｃ）は半導体チップＣＨＰ１の裏面を示す平面図である。

まず、図７（ａ）に示すように、本実施の形態１における流量センサＦＳ１は、例えば、銅材からなるリードフレームＬＦを有している。このリードフレームＬＦは、外枠体を構成するダムバーＤＭで囲まれた内部にチップ搭載部ＴＡＢ１とチップ搭載部ＴＡＢ２を有している。そして、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１が搭載され、チップ搭載部ＴＡＢ２上に半導体チップＣＨＰ２が搭載されている。

半導体チップＣＨＰ１は、矩形形状をしており、ほぼ中央部に流量検出部ＦＤＵが形成されている。そして、流量検出部ＦＤＵと接続する配線ＷＬ１が半導体チップＣＨＰ１上に形成されており、この配線ＷＬ１は、半導体チップＣＨＰ１の一辺に沿って形成された複数のパッドＰＤ１と接続されている。すなわち、流量検出部ＦＤＵと複数のパッドＰＤ１とは配線ＷＬ１で接続されていることになる。これらのパッドＰＤ１は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１と、例えば、金線からなるワイヤＷ１を介して接続されている。リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１は、さらに、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２と、例えば、金線からなるワイヤＷ２を介して接続されている。

半導体チップＣＨＰ２には、ＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体素子や配線からなる集積回路が形成されている。具体的には、図１に示すＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３、あるいは、メモリ４などを構成する集積回路が形成されている。これらの集積回路は、外部接続端子として機能するパッドＰＤ２やパッドＰＤ３と接続されている。そして、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ２と、例えば、金線からなるワイヤＷ３を介して接続されている。このようにして、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１と、制御回路が形成されている半導体チップＣＨＰ２は、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１を介して接続されていることがわかる。ここで、図示はしていないが、半導体チップＣＨＰ１の最外表面には、接着する樹脂との応力緩衝、表面保護、絶縁などを目的としてポリイミド膜が形成されていてもよい。

なお、図７（ａ）に示すダムバーＤＭは、後述する樹脂封止工程における樹脂漏れを防止する機能を有している。本実施の形態１では、このような機能を有するダムバーＤＭに複数の位置決め孔ＡＨＬが設けられている。この位置決め孔ＡＨＬは、後述する下金型に設けられている位置決めピンを挿入するためのものであり、ダムバーＤＭに設けられている位置決め孔ＡＨＬに位置決めピンを挿入することにより、ダムバーＤＭを有するリードフレームＬＦを下金型に確実に固定することができる。これにより、リードフレームＬＦを下金型に配置する際の位置決め精度を向上させることができる。

続いて、図７（ｂ）に示すように、リードフレームＬＦにはチップ搭載部ＴＡＢ１が形成されており、このチップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１が搭載されている。この半導体チップＣＨＰ１は、接着材ＡＤＨ１によってチップ搭載部ＴＡＢ１と接着している。半導体チップＣＨＰ１の裏面には、ダイヤフラムＤＦ（薄板部）が形成されており、ダイヤフラムＤＦと相対する半導体チップＣＨＰ１の表面には、流量検出部ＦＤＵが形成されている。一方、ダイヤフラムＤＦの下方に存在するチップ搭載部ＴＡＢ１の底部には開口部ＯＰ１が形成されている。ここでは、ダイヤフラムＤＦの下方に存在するチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されている例を示したが、本実施の形態１における技術的思想は、これに限定されるものではなく、開口部ＯＰ１が形成されていないリードフレームＬＦを使用することもできる。

さらに、図７（ｂ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の表面（上面）には、流量検出部ＦＤＵの他に、流量検出部ＦＤＵと接続されたパッドＰＤ１が形成されており、このパッドＰＤ１は、リードフレームＬＦに形成されたリードＬＤ１とワイヤＷ１を介して接続されている。そして、リードフレームＬＦには、半導体チップＣＨＰ１の他に半導体チップＣＨＰ２も搭載されており、半導体チップＣＨＰ２は、接着材ＡＤＨ２によってチップ搭載部ＴＡＢ２に接着している。さらに、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１がワイヤＷ２を介して接続されている。また、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ２は、ワイヤＷ３を介して電気的に接続されている。

半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１や、半導体チップＣＨＰ２とチップ搭載部ＴＡＢ２とを接着している接着材ＡＤＨ２は、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を成分とした接着材、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂やフッ素樹脂などの熱可塑性樹脂を成分とした接着材を使用することができる。

例えば、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の接着は、図７（ｃ）に示すように接着材ＡＤＨ１や銀ペーストなどを塗布することや、シート状の接着材により行うことができる。図７（ｃ）は、半導体チップＣＨＰ１の裏面を示す平面図である。図７（ｃ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の裏面には、ダイヤフラムＤＦが形成されており、このダイヤフラムＤＦを囲むように接着材ＡＤＨ１が塗布されている。なお、図７（ｃ）では、ダイヤフラムＤＦを四角形形状に囲むように接着材ＡＤＨ１を塗布する例を示しているが、これに限らず、例えば、ダイヤフラムＤＦを楕円形状などの任意の形状で囲むように接着材ＡＤＨ１を塗布してもよい。

本実施の形態１における流量センサＦＳ１において、樹脂で封止する前の流量センサＦＳ１の実装構成は上記のように構成されており、以下に、樹脂で封止した後の流量センサＦＳ１の実装構成について説明する。

図８は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。特に、図８（ａ）は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の実装構成を示す平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

本実施の形態１における流量センサＦＳ１では、図８（ａ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵを露出した状態で、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２の全体が樹脂ＭＲで覆われた構造をしている。つまり、本実施の形態１では、流量検出部ＦＤＵが形成されている領域を露出させながら、半導体チップＣＨＰ１のパッド形成領域および半導体チップＣＨＰ２の全領域を一括して樹脂ＭＲで封止している。

ここで、本実施の形態１では、例えば、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドＰＤと電気的に接続するワイヤＷ１を覆うように、樹脂ＭＲからなる凸部を設けてもよい。すなわち、ループ高さが高い金線（ワイヤ）などの部品を確実に封止するため、樹脂ＭＲ（封止体）に凸部を形成することができる。ただし、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本実施の形態１において、凸部は必須構成要件ではない。つまり、凸部を設けなくても、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドＰＤ１とリードＬＤ１とを電気的に接続する金線（ワイヤ）を樹脂ＭＲで封止することができれば、樹脂ＭＲ（封止体）に凸部を設ける必要はない。

なお、上述した樹脂ＭＲは、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を使用することができるとともに、樹脂中にガラスやマイカなどの充填材を混入させることもできる。

本実施の形態１によれば、この樹脂ＭＲによる封止は、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を金型で固定した状態で行なうことができるので、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２を樹脂ＭＲで封止することができる。このことは、本実施の形態１における流量センサＦＳ１によれば、各流量センサＦＳ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２の全領域を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。

この結果、本実施の形態１によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置を各流量センサＦＳ１で一致させることができるため、各流量センサＦＳ１において気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる顕著な効果を得ることができる。

なお、本実施の形態１では、樹脂ＭＲがダイヤフラムＤＦの内部空間へ侵入することを防止するために、例えば、半導体チップＣＨＰ１の裏面に形成されているダイヤフラムＤＦを囲むように接着材ＡＤＨ１を塗布する構成を取ることを前提としている。そして、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１の裏面に形成されたダイヤフラムＤＦの下方にあるチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１を形成し、さらに、チップ搭載部ＴＡＢ１の裏面を覆う樹脂ＭＲに開口部ＯＰ２を設けている。

これにより、本実施の形態１による流量センサＦＳ１によれば、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１および樹脂ＭＲに形成された開口部ＯＰ２を介して流量センサＦＳ１の外部空間と連通することになる。この結果、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ１の外部空間の圧力とを等しくすることができ、ダイヤフラムＤＦ上に応力が加わることを抑制できる。

さらに、本実施の形態１においては、半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）よりも樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）の方が高くなっている。つまり、本実施の形態１においては、空気の流れと並行方向の断面において、樹脂ＭＲ（封止体）の上面ＳＵＲ（ＭＲ）高さが、流量検出部ＦＤＵを含む半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）の高さよりも高くなっている。これにより、流量検出部ＦＤＵの上方を流れる空気の流れを安定化することができ、これによって、流量検出部ＦＤＵにおける流量検出精度を向上させることができる。

さらに、本実施の形態１における流量センサＦＳ１では、空気の流れと並行方向（Ｙ方向）の断面において、半導体チップＣＨＰ１の上部を部分的に樹脂ＭＲが覆う形状をしている。このことから、空気の流れと並行方向の断面において、半導体チップＣＨＰ１と樹脂ＭＲの接触面積が増えるため、半導体チップＣＨＰ１と樹脂ＭＲとの界面の剥離を防止することができる。

以上のように、本実施の形態１における流量センサＦＳ１は、上述したような特徴点を備えているので、剥離部分からクラックが成長して大きな割れが発生する問題を回避することができるとともに、流量検出部ＦＤＵの上方での空気の乱れを抑制することができる。この結果、流量検出部ＦＤＵでの正確な空気流量の測定精度を向上させることができる。

ここで、本実施の形態１では、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンで突き上げる構成を採用している点に特徴がある。このため、最終製品である流量センサＦＳ１には、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンで突き上げる構成の痕跡が残ることになる。具体的に、図８（ｃ）に示すように、封止体の厚さ方向において、半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域となるイジェクタ領域ＥＪＡに突き出しピンによる痕跡が残ることになる。言い換えれば、チップ搭載部ＴＡＢ１と重ならずチップ搭載部ＴＡＢ１の外側領域となるイジェクタ領域ＥＪＡに突き出しピンによる痕跡が残ることになる。この痕跡の具体的な形状は後述する。

以上のようにして、本実施の形態１における流量センサＦＳ１が実装構成されているが、実際の流量センサＦＳ１では、樹脂ＭＲで封止した後、リードフレームＬＦの外枠体を構成するダムバーＤＭが除去される。図８（ａ）では、ダムバーＤＭを除去した後の流量センサＦＳ１の実装構成が示されている。図８（ａ）に示すように、ダムバーＤＭを切断することにより、複数の電気信号を複数のリードＬＤ２から独立して取り出すことができることがわかる。

図９は、本実施の形態１における流量センサＦＳ１を裏面側から見た平面図である。図９に示すように、本実施の形態１における流量センサＦＳ１は、樹脂ＭＲからなる矩形形状の封止体を有しており、この樹脂ＭＲから複数のリードＬＤ２が突き出ている。そして、樹脂ＭＲからなる封止体の内部には、図９での破線で示すように、半導体チップＣＨＰ１が埋め込まれており、この半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムと連通する開口部ＯＰ１および開口部ＯＰ２が形成されている。開口部ＯＰ１は、半導体チップＣＨＰ１が搭載されているチップ搭載部に設けられており、開口部ＯＰ２は、封止体を構成する樹脂ＭＲに設けられている。図９からわかるように、開口部ＯＰ２の径は、開口部ＯＰ１の径よりも大きくなっている。

そして、図９に示すように、流量センサＦＳ１を構成する封止体の裏面には、突き出しピンによる複数の痕跡ＴＣが残存している。具体的には、図９に示すように、封止体の外縁部の一部を構成する長辺方向（Ｘ方向）に沿って、複数の痕跡ＴＣが等間隔で並んでいることがわかる。一方、封止体の外縁部の一部を構成する短辺方向（Ｙ方向）（気体が流れる方向と並行する方向）に着目すると、平面視において、半導体チップＣＨＰ１と重ならず、半導体チップＣＨＰ１の外側領域に痕跡ＴＣが形成されていることがわかる。言い換えれば、平面視において、半導体チップＣＨＰ１と封止体の外縁領域とにより挟まれた領域に痕跡ＴＣが形成されていることがわかる。したがって、本実施の形態１における流量センサＦＳ１には、樹脂封止工程後に実施された突き出しピンによる離型工程の痕跡ＴＣが残存することとなり、最終製品である流量センサＦＳ１の裏面を見れば、樹脂封止工程後の離型工程において、封止体のどの位置に突き出しピンが押し当てられたかを特定することができる。このことは、最終製品である流量センサＦＳ１を見れば、本実施の形態１の特徴である離型工程が実施された製品であるか否かを判断できることを意味する。

＜実施の形態１における流量センサの製造方法＞
以下では、本実施の形態１における特徴である流量センサＦＳ１の製造方法について、図面を参照しながら説明する。まず、図８（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図を使用して、本実施の流量センサＦＳ１が半導体チップＣＨＰ１と半導体チップＣＨＰ２を有する２チップ構造であることが明確化される観点で説明する（図１０〜図１３）。その後、図８（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図を使用することにより、本実施の形態１における特徴工程が明確化される観点で説明することにする（図１４〜図１７）。

まず、図１０に示すように、例えば、銅材からなるリードフレームＬＦを用意する。このリードフレームＬＦには、チップ搭載部ＴＡＢ１、チップ搭載部ＴＡＢ２、リードＬＤ１およびリードＬＤ２が一体的に形成されており、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されている。

続いて、図１１に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を搭載し、チップ搭載部ＴＡＢ２上に半導体チップＣＨＰ２を搭載する。具体的には、リードフレームＬＦに形成されたチップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を接着材ＡＤＨ１で接続する。このとき、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦがチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成されている開口部ＯＰ１と連通するように、半導体チップＣＨＰ１がチップ搭載部ＴＡＢ１上に搭載される。

なお、半導体チップＣＨＰ１には、通常の半導体製造プロセスによって流量検出部ＦＤＵ、配線（図示せず）およびパッドＰＤ１が形成される。そして、例えば、異方性エッチングにより、半導体チップＣＨＰ１の表面に形成された流量検出部ＦＤＵと相対する裏面の位置にダイヤフラムＤＦが形成されている。また、リードフレームＬＦに形成されているチップ搭載部ＴＡＢ２上に、接着材ＡＤＨ２によって半導体チップＣＨＰ２も搭載されている。この半導体チップＣＨＰ２には、予め、通常の半導体製造プロセスによって、ＭＩＳＦＥＴなどの半導体素子（図示せず）や配線（図示せず）、パッドＰＤ２、パッドＰＤ３が形成されている。

次に、図１２に示すように、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドＰＤ１と、リードフレームＬＦに形成されているリードＬＤ１とをワイヤＷ１で接続する（ワイヤボンディング）。同様に、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ２をリードＬＤ１とワイヤＷ２で接続し、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッドＰＤ３をリードＬＤ２とワイヤＷ３で接続する。ワイヤＷ１〜Ｗ３は、例えば、金線から形成される。

その後、図１３に示すように、流量検出部ＦＤＵおよびその近傍を除く半導体チップＣＨＰ１の表面、ワイヤＷ１、リードＬＤ１、ワイヤＷ２、半導体チップＣＨＰ２の主面全面、ワイヤＷ３およびリードＬＤ２の一部を樹脂ＭＲで封止する（モールド工程）。具体的には、図１３に示すように、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで第２空間（密閉空間）を介して挟み込む。その後、加熱下において、この第２空間（密閉空間）に樹脂ＭＲを流し込むことにより、流量検出部ＦＤＵおよびその近傍を除く半導体チップＣＨＰ１の表面、ワイヤＷ１、リードＬＤ１、ワイヤＷ２、半導体チップＣＨＰ２の主面全面、ワイヤＷ３およびリードＬＤ２の一部を樹脂ＭＲで封止する。

このとき、図１３に示すように、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、接着材ＡＤＨ１によって、上述した第１空間と隔離されているので、第１空間を樹脂ＭＲで充填する際にも、ダイヤフラムＤＦの内部空間へ樹脂ＭＲが侵入することを防止できる。

さらに、本実施の形態１では、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を金型で固定した状態で行なうことができるので、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２を樹脂ＭＲで封止することができる。このことは、本実施の形態１における流量センサの製造方法によれば、各流量センサの位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部および半導体チップＣＨＰ２の全領域を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。この結果、本実施の形態１によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置が各流量センサで一致させることができるため、各流量センサにおいて気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる顕著な効果を得ることができる。

ここで、本実施の形態１における流量センサの製造方法では、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵを第２空間とは隔離された第１空間ＳＰ１で囲まれるように、下金型ＢＭと上金型ＵＭで、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを挟み込んでいる。これにより、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵおよびその近傍領域を露出させつつ、それ以外の半導体チップＣＨＰ１の表面領域を封止することができる。

さらに、本実施の形態１における流量センサの製造方法では、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを、上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦと上金型ＵＭとの間に弾性体フィルムＬＡＦを介在させている。例えば、個々の半導体チップＣＨＰ１の厚さには寸法バラツキが存在するため、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも薄い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、隙間が生じ、この隙間から半導体チップＣＨＰ１上に樹脂ＭＲがもれ出てしまう。一方、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、半導体チップＣＨＰ１に加わる力が大きくなり、半導体チップＣＨＰ１が破断するおそれがある。

そこで、本実施の形態１では、上述した半導体チップＣＨＰ１の厚さバラツキに起因した半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れ、あるいは、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止するため、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦと上金型ＵＭとの間に弾性体フィルムＬＡＦを介在させている。これにより、例えば、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも薄い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、隙間が生じるが、この隙間を弾性体フィルムＬＡＦで充填できるため、半導体チップＣＨＰ１上への樹脂漏れを防止できる。一方、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚い場合、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭで挟み込む際、弾性体フィルムＬＡＦは柔らかいため、半導体チップＣＨＰ１の厚さを吸収するように弾性体フィルムＬＡＦの厚さ方向の寸法が変化する。これにより、半導体チップＣＨＰ１の厚さが平均的な厚さよりも厚くても、必要以上に半導体チップＣＨＰ１へ力が加わることを防止することができ、この結果、半導体チップＣＨＰ１の破断を防止することができる。

なお、上述した弾性体フィルムＬＡＦとしては、例えば、テフロン（登録商標）やフッ素樹脂などの高分子材料を使用することができる。

続いて、図１３に示すように、本実施の形態１では、リードフレームＬＦの裏面側にも樹脂ＭＲが流れ込む。したがって、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されているため、この開口部ＯＰ１からダイヤフラムＤＦの内部空間へ樹脂ＭＲが流れ込むことが懸念される。そこで、本実施の形態１では、リードフレームＬＦを挟み込む下金型ＢＭの形状に工夫を施している。具体的には、図１３に示すように、下金型ＢＭに突起状の入れ駒ＩＰ１を形成し、上金型ＵＭと下金型ＢＭでリードフレームＬＦを挟み込む際、下金型ＢＭに形成されている突起状の入れ駒ＩＰ１がチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１に挿入されるように構成している。これにより、開口部ＯＰ１に入れ駒ＩＰ１が隙間無く挿入されるので、開口部ＯＰ１からダイヤフラムＤＦの内部空間への樹脂ＭＲの侵入を防止することができる。つまり、本実施の形態１では、下金型ＢＭに突起状の入れ駒ＩＰ１を形成し、樹脂封止の際、この入れ駒ＩＰ１をチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１に挿入している。

さらに、本実施の形態１では、入れ駒ＩＰ１の形状に工夫を施している。具体的に、本実施の形態１において、入れ駒ＩＰ１は、開口部ＯＰ１に挿入する挿入部と、この挿入部を支持する台座部から構成されており、挿入部の断面積よりも台座部の断面積が大きくなっている。これにより、入れ駒ＩＰ１は、挿入部と台座部の間に段差部が設けられる構造となり、この段差部がチップ搭載部ＴＡＢ１の底面に密着することになる。

このように入れ駒ＩＰ１を構成することにより、以下に示す効果が得られる。例えば、入れ駒ＩＰ１の形状を上述した挿入部だけから構成する場合、挿入部は開口部ＯＰ１に挿入されるため、入れ駒ＩＰ１の挿入部の径は、開口部ＯＰ１の径よりもわずかに小さくなっている。したがって、入れ駒ＩＰ１を挿入部だけから構成する場合、入れ駒ＩＰ１の挿入部を開口部ＯＰ１に挿入した場合であっても、挿入した挿入部と開口部ＯＰ１の間にわずかな隙間が存在すると考えられる。この場合、隙間から樹脂ＭＲがダイヤフラムＤＦの内部空間へ侵入するおそれがある。

そこで、本実施の形態１において、入れ駒ＩＰ１を挿入部よりも断面積の大きな台座部上に挿入部を形成する構成をとっている。この場合、図１３に示すように、開口部ＯＰ１の内部に入れ駒ＩＰ１の挿入部が挿入されるとともに、入れ駒ＩＰ１の台座部がチップ搭載部ＴＡＢ１の底面に密着するようになる。この結果、入れ駒ＩＰ１の挿入部と開口部ＯＰ１の間にわずかな隙間が生じても、台座部がチップ搭載部ＴＡＢ１の裏面にしっかり押し付けられているので、樹脂ＭＲが開口部ＯＰ１内へ侵入することを防止できるのである。つまり、本実施の形態１では、入れ駒ＩＰ１を挿入部よりも断面積の大きな台座部上に挿入部を設けるように構成しているので、台座部によって、樹脂ＭＲが開口部ＯＰ１にまで達することはないという点と、台座部と挿入部との間に形成される段差部がチップ搭載部ＴＡＢ１に押し付けられるという点との組み合わせにより、樹脂ＭＲが開口部ＯＰ１を介してダイヤフラムＤＦの内部空間へ侵入することを効果的に防止することができるのである。

その後、樹脂ＭＲが硬化した段階で、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭから取り外す。これにより、本実施の形態１における流量センサＦＳ１を製造することができる。このとき製造される流量センサＦＳ１においては、樹脂封止工程で入れ駒ＩＰ１を形成した下金型ＢＭを使用する結果、例えば、図８（ｂ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１の底面に開口部ＯＰ１が形成され、この開口部ＯＰ１と連通する開口部ＯＰ２が樹脂ＭＲに形成される。この開口部ＯＰ２は、入れ駒ＩＰ１に台座部を形成した結果として生じるものであり、この開口部ＯＰ２の断面積は、開口部ＯＰ１の断面積よりも大きくなっている。これにより、本実施の形態１による流量センサＦＳ１によれば、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１および樹脂ＭＲに形成された開口部ＯＰ２を介して流量センサＦＳ１の外部空間と連通することになる。この結果、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ１の外部空間の圧力とを等しくすることができ、ダイヤフラムＤＦ上に応力が加わることを抑制できる。

次に、本実施の形態１における特徴工程が明確化される観点で、流量センサＦＳ１の製造工程について説明する（図１４〜図１７）。

まず、図１４に示すように、例えば、銅材からなるリードフレームＬＦを用意する。このリードフレームＬＦには、チップ搭載部ＴＡＢ１が形成されており、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１が形成されている。また、リードフレームＬＦには、ダムバーＤＭが形成されており、このダムバーＤＭに位置決め孔ＡＨＬが形成されている。

続いて、図１５に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を搭載する。具体的には、リードフレームＬＦに形成されたチップ搭載部ＴＡＢ１上に半導体チップＣＨＰ１を接着材ＡＤＨ１で接続する。このとき、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦがチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成されている開口部ＯＰ１と連通するように、半導体チップＣＨＰ１がチップ搭載部ＴＡＢ１上に搭載される。

なお、半導体チップＣＨＰ１には、通常の半導体製造プロセスによって流量検出部ＦＤＵ、配線（図示されず）およびパッド（図示されず）が形成される。そして、例えば、異方性エッチングにより、半導体チップＣＨＰ１の表面に形成された流量検出部ＦＤＵと相対する裏面の位置にダイヤフラムＤＦが形成されている。

その後、図面には示されていないが、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッドと、リードフレームＬＦに形成されているリードとをワイヤで接続する（ワイヤボンディング）。このワイヤは、例えば、金線から形成される。

次に、図１６に示すように、半導体チップＣＨＰ１の側面を樹脂ＭＲで封止する（モールド工程）。つまり、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵを露出させつつ、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲ（封止体）で封止する。

具体的には、まず、弾性体フィルムＬＡＦを貼り付けた上金型ＵＭと、突き出しピンＥＪＰＮを挿入した下金型ＢＭとを用意する。

次に、弾性体フィルムＬＡＦを介して半導体チップＣＨＰ１の上面に上金型ＵＭの一部を密着させ、かつ、上金型ＵＭと半導体チップＣＨＰ１の間に流量検出部ＦＤＵを囲む第１空間ＳＰ１を形成しながら、上金型ＵＭと下金型ＢＭとで、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを、第２空間を介して挟み込む。このとき、リードフレームＬＦの一部を構成するダムバーＤＭには、位置決め孔ＡＨＬが設けられている一方、下金型ＢＭには、位置決めピンＡＰＮが形成されている。そして、ダムバーＤＭに形成されている位置決め孔ＡＨＬに位置決めピンＡＰＮを挿入するようにして、リードフレームＬＦが下金型ＢＭにしっかり固定されている。このことから、本実施の形態１によれば、リードフレームＬＦを下金型ＢＭに配置する際の位置決め精度を向上させることができる。

その後、加熱下において、プランジャＰＪによって第２空間に樹脂ＭＲを流し込む。このとき、図１６に示すように、下金型ＢＭには、突き出しピンＥＪＰＮが挿入されている。この突き出しピンＥＪＰＮは、突き出しピンプレートＥＰＬＴによって上下移動できるように構成されており、突き出しピンプレートＥＰＬＴは、成形装置の加圧機構とバネＳＰＲによって上下方向に移動できるように構成されている。

続いて、図１７に示すように、樹脂ＭＲが硬化した段階で、半導体チップＣＨＰ１を搭載したリードフレームＬＦを上金型ＵＭと下金型ＢＭから取り外す。具体的には、まず、樹脂ＭＲを含む封止体から上金型ＵＭを取り外した後、成形装置の加圧機構とバネＳＰＲによって、突き出しピンプレートＥＰＬＴを上方向に移動させる。これにより、突き出しピンプレートＥＰＬＴに接続されている突き出しピンＥＪＰＮも上方向に移動する。この結果、上方向に移動した突き出しピンＥＪＰＮによる突き出しによって、半導体チップＣＨＰ１の一部を封止した封止体が下金型ＢＭから離型する。

ここで、本実施の形態１における特徴は、半導体チップＣＨＰ１に形成された流量検出部ＦＤＵ上を流れる気体の進行方向と並行する流量センサＦＳ１の任意断面において、中央部近傍に配置されている半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域に配置された突き出しピンＥＪＰＮを下金型ＢＭから突き上げることにより、封止体を下金型ＢＭから離型する点にある。別の言い方をすれば、突き出しピンＥＪＰＮは、露出している流量検出部ＦＤＵ上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、半導体チップＣＨＰ１の外側領域で、かつ、ダムバーＤＭの内側領域に配置されている。さらに、言い換えれば、突き出しピンＥＪＰＮは、半導体チップＣＨＰ１の一端部と封止体（樹脂ＭＲ）の外壁の間に設けられているということができる。

これにより、半導体チップＣＨＰ１と重なる領域に突き出しピンＥＪＰＮを配置して封止体の下金型ＢＭからの離型を行なう場合に比べて、離型の際に封止体に加わる変形を小さくすることができる。つまり、封止体の中央部近傍を突き出しピンＥＪＰＮで突き上げる構成よりも、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンＥＪＰＮで突き上げる構成を採ることにより、封止体の変形を小さくすることができるのである。この結果、封止体に加わる変形によって、半導体チップに形成されているダイヤフラムが破壊されることを防止することができ、これによって、流量センサの歩留まり向上、引いては、流量センサの製造コストの低減を図ることができる。特に、本実施の形態１によれば、突き出しピンＥＪＰＮの位置が半導体チップＣＨＰ１と平面的に重ならない位置に配置されているため、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦに必要以上の荷重が加わることを抑制することができる。

さらに、封止体の外側にダムバーＤＭが配置されており、このダムバーＤＭに設けられた位置決め孔ＡＨＬへ下金型ＢＭに形成された位置決めピンＡＰＮが挿入されて接続部が形成されている。この接続部は、しっかり固定されて、位置決めピンＡＰＮが位置決め孔ＡＨＬから抜けにくくなっており、さらには、この接続部の上部を樹脂ＭＲが覆っていることに起因して、接続部が離型しにくくなっている。この点に関し、本実施の形態１では、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンＥＪＰＮで突き上げる構成を採用している。すなわち、本実施の形態１では、突き出しピンＥＪＰＮの位置が、位置決め孔ＡＨＬに位置決めピンＡＰＮを挿入した接続部に近い位置に配置されているため、この接続部における位置決め孔ＡＨＬからの位置決めピンＡＰＮの脱離を容易に行なうことができるのである。つまり、本実施の形態１では、突き出しピンＥＪＰＮによる突き上げ位置と接続部の位置が近づいており、これによって、接続部が離型しやすくなるとともに、離型しにくい接続部が支点となる封止体の変形も抑制できることを意味している。このことからも、本実施の形態１によれば、封止体に加わる大きな変形によって、半導体チップに形成されているダイヤフラムが破壊されることを防止することができ、これによって、流量センサの歩留まり向上、引いては、流量センサの製造コストの低減を図ることができるという顕著な効果を得ることができることがわかる。

以上のことから、本実施の形態１によれば、中央部近傍に配置されている半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域に配置された突き出しピンＥＪＰＮを下金型ＢＭから突き上げることにより、封止体を下金型ＢＭから離型する構成を採っている。この結果、（１）突き出しピンＥＪＰＮの位置が半導体チップＣＨＰ１およびダイヤフラムＤＦと重ならないことにより、半導体チップＣＨＰ１およびダイヤフラムＤＦに必要以上の荷重が加わらず変形が小さくなる点、（２）突き出しピンＥＪＰＮの位置が、位置決め孔ＡＨＬに位置決めピンＡＰＮを挿入した接続部に近くなることにより、接続部における離型が容易となる点の相乗効果により、本実施の形態１によれば、離型時における流量センサの破壊を効果的に防止することができるのである。

なお、本実施の形態１における樹脂封止工程（モールド工程）では、８０℃以上の高温度の上金型ＵＭと下金型ＢＭを使用しているため、加熱された上金型ＵＭと下金型ＢＭから第２空間に注入された樹脂ＭＲに短時間で熱が伝わる。この結果、本実施の形態１における流量センサＦＳ１の製造方法によれば、樹脂ＭＲの加熱・硬化時間を短縮することができる。

例えば、発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、ポッティング樹脂による金線（ワイヤ）の固定だけを行なう場合、ポッティング樹脂は、加熱による硬化の促進を行っていないので、ポッティング樹脂が硬化するまでの時間が長くなり、流量センサの製造工程におけるスループットが低下してしまう問題点が顕在化する。

これに対し、本実施の形態１における樹脂封止工程では、上述したように、加熱された上金型ＵＭと下金型ＢＭを使用しているため、加熱された上金型ＵＭと下金型ＢＭから樹脂ＭＲへの短時間での熱伝導が可能となり、樹脂ＭＲの加熱・硬化時間を短縮することができる。この結果、本実施の形態１によれば、流量センサＦＳ１の製造工程におけるスループットを向上させることができる。以上のようにして、本実施の形態１における流量センサＦＳ１を製造することができる。

ここで、図１８は、図１６中の領域ＡＲの拡大図の一例を示す図である。図１８に示すように、突き出しピンＥＪＰＮは、下金型ＢＭ内に設けられた挿入孔に挿入されているが、突き出しピンＥＪＰＮが、この挿入孔の内部で上下に移動できるように、挿入孔と突き出しピンＥＪＰＮの間に隙間が存在する。このため、樹脂ＭＲを密閉空間に流し込む際、この隙間にも樹脂ＭＲが侵入する。この結果、隙間に侵入した樹脂ＭＲが成形品（流量センサＦＳ１）に転写されることにより、完成した流量センサＦＳ１の樹脂（封止体）ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凸形状部ＣＶＸ１が形成されることになる。つまり、完成した封止体の下面ＢＳ（ＭＲ）のうち、突き出しピンＥＪＰＮを押し当てた領域に凸形状部ＣＶＸ１からなる痕跡が形成されることになる。

また、図１８に示すように、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）の位置は、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）の位置とは必ずしも同じ高さに加工することができないと考えられる。したがって、例えば、図１８に示すように、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）の位置が、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）の位置よりも寸法Ｈ１だけ低い場合には、突き出しピンＥＪＰＮと挿入孔の間の隙間の部分に凸形状部ＣＶＸ１が形成されるとともに、封止体が突き出しピンＥＪＰＮと接触する部分には、樹脂ＭＲが下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）と接する下面ＢＳ（ＭＲ）に対して凸形状部ＣＶＸ２が形成されることになる。

一方、図１９に示すように、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）の位置が、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）の位置よりも寸法Ｈ２だけ高い場合には、突き出しピンＥＪＰＮと挿入孔の間の隙間の部分に凸形状部ＣＶＸ１が形成されるとともに、封止体が突き出しピンＥＪＰＮと接触する部分には、樹脂ＭＲが下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）と接する下面ＢＳ（ＭＲ）に対して凹形状部ＣＮＶが形成されることになる。

図２０は、本実施の形態１における流量センサの製造方法で製造された流量センサＦＳ１の断面構成を示す図である。上述したように、本実施の形態１では、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンで突き上げる構成を採用している点に特徴がある。このため、最終製品である流量センサＦＳ１には、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンで突き上げる構成の痕跡が残ることになる。具体的に、図２０に示すように、封止体の厚さ方向において、半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域となるイジェクタ領域ＥＪＡに突き出しピンによる痕跡が残ることになる。言い換えれば、チップ搭載部ＴＡＢ１と重ならずチップ搭載部ＴＡＢ１の外側領域となるイジェクタ領域ＥＪＡに突き出しピンによる痕跡が残ることになる。

＜痕跡の様々なバリエーション＞
この痕跡は、突き出しピンＥＪＰＮと、下金型ＢＭに設けられた挿入孔との間に形成される隙間の大小や、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）と下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）との位置関係によって、様々な形状となる。以下に、この様々な痕跡の形状について、図２１（ａ）〜図２１（ｅ）に挙げて説明する。

図２１（ａ）は、痕跡の一例を示す図である。図２１（ａ）に示すように、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凸形状部ＣＶＸ１および凸形状部ＣＶＸ２が形成されていることがわかる。この痕跡は、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）よりも、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）が低い状態で樹脂封止した際にできる痕跡である。これにより、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凸形状部ＣＶＸ２が形成される。さらに、例えば、下金型ＢＭに設けられた挿入孔の径が、突き出しピンＥＪＰＮの径よりも大きく、下金型ＢＭに設けられる挿入孔と突き出しピンＥＪＰＮの間に充分な隙間が存在する場合、この隙間に樹脂ＭＲが侵入する結果、凸形状部ＣＶＸ２の周囲に凸形状部ＣＶＸ１が形成される。

続いて、図２１（ｂ）は、痕跡の他の一例を示す図である。図２１（ｂ）に示すように、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凸形状部ＣＶＸ１および凹形状部ＣＮＶが形成されていることがわかる。この痕跡は、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）よりも、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）が高い状態で樹脂封止した際にできる痕跡である。これにより、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凹形状部ＣＮＶが形成される。さらに、例えば、下金型ＢＭに設けられた挿入孔の径が、突き出しピンＥＪＰＮの径よりも大きく、下金型ＢＭに設けられる挿入孔と突き出しピンＥＪＰＮの間に充分な隙間が存在する場合、この隙間に樹脂ＭＲが侵入する結果、凹形状部ＣＮＶの周囲に凸形状部ＣＶＸ１が形成される。

次に、図２１（ｃ）は、痕跡のさらに他の一例を示す図である。図２１（ｃ）に示すように、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凸形状部ＣＶＸ２が形成されていることがわかる。この痕跡は、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）よりも、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）が低い状態で樹脂封止した際にできる痕跡である。これにより、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凸形状部ＣＶＸ２が形成される。ここで、下金型ＢＭに設けられる挿入孔と突き出しピンＥＪＰＮの間に形成されている隙間の寸法が小さかったり、樹脂粘度が高く金型形状の樹脂への転写性が悪い場合には、図２１（ｃ）に示すように、凸形状部ＣＶＸ２の周囲に凸形状部ＣＶＸ１が形成されない場合もある。

さらに、図２１（ｄ）は、痕跡の他の一例を示す図である。図２１（ｄ）に示すように、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凹形状部ＣＮＶが形成されていることがわかる。この痕跡は、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）よりも、突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）が高い状態で樹脂封止した際にできる痕跡である。これにより、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凹形状部ＣＮＶが形成される。ここで、下金型ＢＭに設けられる挿入孔と突き出しピンＥＪＰＮの間に形成されている隙間の寸法が小さかったり、樹脂粘度が高く金型形状の樹脂への転写性が悪い場合には、図２１（ｄ）に示すように、凹形状部ＣＮＶの周囲に凸形状部ＣＶＸ１が形成されない場合もある。

最後に、図２１（ｅ）は、痕跡の他の一例を示す図である。図２１（ｅ）に示すように、樹脂ＭＲの下面ＢＳ（ＭＲ）に凸形状部ＣＶＸ１が形成されていることがわかる。この痕跡は、下金型ＢＭに設けられる挿入孔と突き出しピンＥＪＰＮの間に充分な隙間が存在する場合、この隙間に樹脂ＭＲが侵入する結果、形成されるものである。なお、図２１（ｅ）においては、例えば、下金型ＢＭの上面ＳＵＲ（ＢＭ）の高さと突き出しピンＥＪＰＮの上面ＳＵＲ（ＥＪ）の高さが等しい場合を想定しているため、凸形状部ＣＶＸ２や凹形状部ＣＮＶは形成されていない。

以上のことから、突き出しピンＥＪＰＮによる痕跡形状は、少なくとも１箇所の凸部または凹部から構成されていることがわかる。なお、本実施の形態１では、例えば、図９の痕跡ＴＣで示すように、痕跡ＴＣの形状を円形状とする例について説明しているが、本実施の形態１における技術的思想はこれに限定されるものではなく、突き出しピンＥＪＰＮの断面形状を楕円形状や四角形状とすることにより、楕円形状や四角形状などの任意の形状を有する痕跡ＴＣが形成されることもある。

＜本実施の形態１における代表的な効果＞
本実施の形態１における流量センサＦＳ１によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）本実施の形態１によれば、例えば、図１７に示すように、半導体チップＣＨＰ１に形成された露出している流量検出部ＦＤＵ上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、中央部近傍に配置されている半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域に配置された突き出しピンＥＪＰＮを下金型ＢＭから突き上げることにより、封止体を下金型ＢＭから離型している。これにより、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１と重なる領域に突き出しピンＥＪＰＮを配置して封止体の下金型ＢＭからの離型を行なう場合に比べて、離型の際に封止体に加わる変形を小さくすることができる。この結果、封止体に加わる変形によって、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが破壊されることを防止することができ、これによって、流量センサＦＳ１の歩留まり向上、引いては、流量センサＦＳ１の製造コストの低減を図ることができる。この結果形成される流量センサＦＳ１においては、封止体の裏面領域のうち、半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域となる領域に突き出しピンによる痕跡が残ることになる。

（２）特に、本実施の形態１では、図１７に示すように、封止体の外側にダムバーＤＭが配置されており、このダムバーＤＭに設けられた位置決め孔ＡＨＬへ下金型ＢＭに形成された位置決めピンＡＰＮが挿入されて接続部が形成されている。この接続部は、しっかり固定されて、位置決めピンが位置決め孔から抜けにくくなっており、さらには、この接続部の上部を樹脂が覆っていることに起因して、接続部が離型しにくくなっている。この点に関し、本実施の形態１では、封止体の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンＥＪＰＮで突き上げる構成を採用している。このことから、突き出しピンＥＪＰＮによる突き上げ位置と接続部の位置が近づくことになり、これによって、接続部が離型しやすくなるとともに、離型しにくい接続部が支点となる封止体の変形も抑制できる。以上のことから、本実施の形態１によれば、封止体に加わる大きな変形によって、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが破壊されることを防止することができる。

（３）本実施の形態１によれば、例えば、図１６に示すように、樹脂ＭＲによる封止は、流量検出部ＦＤＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１を金型で固定した状態で行なうことができるので、半導体チップＣＨＰ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止することができる。このことは、本実施の形態１における流量センサＦＳ１によれば、各流量センサＦＳ１の位置ずれを抑制しながら、半導体チップＣＨＰ１の一部を樹脂ＭＲで封止できることを意味し、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵの位置のバラツキを抑制できることを意味する。この結果、本実施の形態１によれば、気体の流量を検出する流量検出部ＦＤＵの位置を各流量センサＦＳ１で一致させることができるため、各流量センサＦＳ１において気体流量を検出する性能バラツキを抑制できる効果を得ることができる。

（４）本実施の形態１によれば、例えば、図１６に示すように、弾性体フィルムＬＡＦを介して半導体チップＣＨＰ１が上金型ＵＭで押さえ付けられている。このため、半導体チップＣＨＰ１、接着材ＡＤＨ１、リードフレームＬＦの厚さバラツキに起因する部品の実装バラツキを弾性体フィルムＬＡＦの厚さ変化により吸収することができる。このように本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１に加わるクランプ力を緩和することができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の割れ、欠け、あるいは、ひび割れなどに代表される破損を防止することができる。

＜変形例１＞
続いて、前記実施の形態１における流量センサＦＳ１の変形例１について説明する。前記実施の形態１では、例えば、図９に示すように、封止体の外縁部の一部を構成する長辺方向（Ｘ方向）に沿って、複数の痕跡ＴＣが等間隔で並ぶように形成されている。そして、封止体の外縁部の一部を構成する短辺方向（Ｙ方向）（気体が流れる方向と並行する方向）に着目すると、平面視において、半導体チップＣＨＰ１と重ならず、半導体チップＣＨＰ１の外側領域に痕跡ＴＣが形成されている。これに対し、本変形例１では、上述した複数の痕跡ＴＣに加えて、さらに、半導体チップＣＨＰ１と平面的に重なる封止体の裏面にも痕跡ＴＣ２が形成されている例について説明する。

図２２は、本変形例１における流量センサＦＳ１を裏面側から見た平面図である。図２２に示すように、本変形例１における流量センサＦＳ１は、樹脂ＭＲからなる封止体の裏面に複数の痕跡ＴＣおよび痕跡ＴＣ２が形成されている。これらの痕跡ＴＣおよび痕跡ＴＣ２は、樹脂封止工程後、突き出しピンＥＪＰＮで封止体を突き上げることにより、封止体を下金型から離型する際に形成される痕跡である。

この場合、本変形例１においても、平面視において、半導体チップＣＨＰ１と重ならず、半導体チップＣＨＰ１の外側領域の封止体（樹脂ＭＲ）の裏面に突き出しピンＥＪＰＮを押し当てた痕跡ＴＣが形成されている。したがって、本変形例１においても、前記実施の形態１と同様に、離型の際に封止体に加わる変形を小さくすることができる結果、封止体に加わる変形によって、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが破壊されることを防止することができることがわかる。

ただし、本変形例１では、図２２に示すように、半導体チップＣＨＰ１と平面的に重なる樹脂ＭＲ（封止体）の裏面にも突き出しピンＥＪＰＮによる痕跡ＴＣ２が形成されている。このことは、本変形例１では、離型の際、半導体チップＣＨＰ１と平面的に重なる樹脂ＭＲ（封止体）の裏面にも突き出しピンＥＪＰＮを押し当てていることを意味する。この場合、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが突き出しピンＥＪＰＮによる荷重で破壊されることが懸念されるが、封止体の下金型ＢＭからの離型を以下に示すように工夫することで、離型性を向上させているので、この点について説明する。

例えば、本変形例１では、封止体を下金型ＢＭから離型する際、まず、半導体チップＣＨＰ１と重ならず、半導体チップＣＨＰ１の外側領域の封止体（樹脂ＭＲ）の裏面に突き出しピンＥＪＰＮを押し当てることにより、封止体（樹脂ＭＲ）を下金型ＢＭからわずかに離型する（第１段階）。そして、封止体（樹脂ＭＲ）が下金型ＢＭから離れた後、上述した突き出しピンＥＪＰＮによる突き出しに加えて、さらに、半導体チップＣＨＰ１と平面的に重なる樹脂ＭＲ（封止体）の裏面にも突き出しピンＥＪＰＮによる突き出しも加える（第２段階）。このようにして、本変形例１における封止体の下金型ＢＭからの離型を実施することができる。

この場合、まず、第１段階の離型により、封止体（樹脂ＭＲ）の周辺部（外縁部）近傍を突き出しピンＥＪＰＮで突き上げることになるから、突き出しピンＥＪＰＮによる突き上げ位置と接続部の位置が近づくことになり、これによって、接続部が離型しやすくなるとともに、離型しにくい接続部が支点となる封止体の変形も抑制できる。そして、一端、第１段階の離型が終了すると、接続部の離型が完了していることから、接続部が支点となる封止体の変形は生じにくくなる。このため、今度は、第２段階の離型によって、半導体チップＣＨＰ１と平面的に重なる樹脂ＭＲ（封止体）の裏面にも突き出しピンＥＪＰＮによる突き出しも加える。この結果、本変形例１によれば、封止体を突き出す突き出しピンＥＪＰＮの数が多くなる結果、封止体の裏面に加わる荷重を均一化することができ、封止体（樹脂ＭＲ）をスムーズに離型することができる。つまり、本変形例１では、封止体（樹脂ＭＲ）の下金型ＢＭからの離型を第１段階と第２段階の組合せで行なうことにより、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦの離型時の破壊を防止しつつ、封止体（樹脂ＭＲ）の下金型ＢＭからの離型性をさらに向上させることができるのである。

＜変形例２＞
次に、前記実施の形態１における流量センサＦＳ１の変形例２について説明する。前記実施の形態１では、例えば、図８（ｂ）や図８（ｃ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１を配置する例について説明した。本変形例２では、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１の間に板状構造体ＰＬＴを挿入する例について説明する。

図２３は、本変形例２において、樹脂封止後の流量センサＦＳ１の構造を示す図である。図２３において、図２３（ａ）は、樹脂封止後の流量センサＦＳ１の構造を示す平面図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図２３（ｃ）は、図２３（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

図２３（ｂ）や図２３（ｃ）に示すように、本変形例２における流量センサＦＳ１は、半導体チップＣＨＰ１の下層および半導体チップＣＨＰ２の下層にわたって板状構造体ＰＬＴが形成されていることがわかる。この板状構造体ＰＬＴは、例えば、矩形形状をしており、平面視において、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２を内包するような外形寸法を有している。

具体的に、図２３（ｂ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１およびチップ搭載部ＴＡＢ２上に板状構造体ＰＬＴが配置されている。この板状構造体ＰＬＴは、例えば、接着材ＡＤＨ３を用いてチップ搭載部ＴＡＢ１やチップ搭載部ＴＡＢ２に接着されているが、ペースト材料を使用して接合することもできる。そして、この板状構造体ＰＬＴ上には、接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１が搭載されているとともに、接着材ＡＤＨ２を介して半導体チップＣＨＰ２が搭載されている。このとき、板状構造体ＰＬＴが金属材料から形成されている場合には、半導体チップＣＨＰ１とワイヤで接続することができるとともに、半導体チップＣＨＰ２とワイヤで接続することもできる。なお、チップ搭載部ＴＡＢ１およびチップ搭載部ＴＡＢ２上には、上述した板状構造体ＰＬＴの他にコンデンサやサーミスタなどの部品を搭載することもできる。

上述した板状構造体ＰＬＴは、主に、流量センサＦＳ１の剛性向上や外部からの衝撃に対する緩衝材として機能する。さらに、板状構造体ＰＬＴが導電材料から構成される場合には、半導体チップＣＨＰ１（パッドＰＤ１）や半導体チップＣＨＰ２（パッドＰＤ２）と電気的に接続し、グランド電位（基準電位）の供給に使用することもできるし、グランド電位の安定化を図ることもできる。例えば、板状構造体ＰＬＴは、金属材料などの剛性の高い材料を使用する場合、流量センサＦＳ１の剛性向上を図ることができる。一方、樹脂材料などの剛性が低い材料を使用する場合には、樹脂封止工程において、上金型ＵＭと下金型ＢＭの間にクランプした部品の実装バラツキを板状構造体ＰＬＴの変形によって吸収することができる。

板状構造体ＰＬＴは、例えば、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂、ナイロン樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＰ樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂から構成することができる。この場合、板状構造体ＰＬＴは、主に、外部の衝撃から半導体チップＣＨＰ１や半導体チップＣＨＰ２を保護する緩衝材として機能させることができる。

一方、板状構造体ＰＬＴは、鉄合金、アルミニウム合金、あるいは、銅合金などの金属材料をプレス加工することにより形成することもできるし、ガラス材料から形成することもできる。特に、板状構造体ＰＬＴを金属材料から形成する場合には、流量センサＦＳ１の剛性を高めることができる。さらには、板状構造体ＰＬＴを半導体チップＣＨＰ１や半導体チップＣＨＰ２と電気的に接続し、板状構造体ＰＬＴをグランド電位の供給やグランド電位の安定化に利用することもできる。

なお、板状構造体ＰＬＴを熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂から構成する場合、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂には、ガラス、タルク、シリカ、マイカなどの無機フィラー、カーボンなどの有機フィラーを充填することができる。そして、板状構造体ＰＬＴは、トランスファ成形法により金型内に樹脂を充填してモールド成形することもできるし、ロール加工によってシート形状品を任意に積層して形成することもできる。

このように構成されている本変形例２における流量センサＦＳ１においても、前記実施の形態１と同様の離型工程を実現することができる。例えば、図１７に示すように、半導体チップＣＨＰ１に形成された露出している流量検出部ＦＤＵ上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、中央部近傍に配置されている半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域に配置された突き出しピンＥＪＰＮを下金型ＢＭから突き上げることにより、封止体を下金型ＢＭから離型することができる。これにより、本変形例２においても、半導体チップＣＨＰ１と重なる領域に突き出しピンＥＪＰＮを配置して封止体の下金型ＢＭからの離型を行なう場合に比べて、離型の際に封止体に加わる変形を小さくすることができる。この結果、封止体に加わる変形によって、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが破壊されることを防止することができ、これによって、流量センサＦＳ１の歩留まり向上、引いては、流量センサＦＳ１の製造コストの低減を図ることができる。この結果、本変形例２における流量センサＦＳ１では、封止体の裏面領域のうち、半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域となる領域に突き出しピンＥＪＰＮによる痕跡が残ることになる。

（実施の形態２）
前記実施の形態１では、例えば、図８（ｂ）に示すように、半導体チップＣＨＰ１と半導体チップＣＨＰ２を備える２チップ構造の流量センサＦＳ１を例に挙げて説明した。本発明の技術的思想は、これに限らず、例えば、流量検出部と制御部（制御回路）を一体的に形成した１つの半導体チップを備える１チップ構造の流量センサにも適用することができる。本実施の形態２では、本発明の技術的思想を１チップ構造の流量センサに適用する場合を例に挙げて説明する。

＜実施の形態２における流量センサの実装構成＞
図２４は、本実施の形態２における流量センサＦＳ２の実装構成を示す図であり、樹脂で封止した後の構成を示す図である。特に、図２４（ａ）は、本実施の形態２における流量センサＦＳ２の実装構成を示す平面図である。図２４（ｂ）は、図２４（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図２４（ｃ）は、図２４（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。特に、図２４（ｂ）は、露出している流量検出部ＦＤＵ上を流れる気体の進行方向と並行する一断面を示しており、図２４（ｂ）において、気体は、例えば、Ｘ軸を左側から右側に向って流れるものとする。

まず、図２４（ａ）に示すように、本実施の形態２における流量センサＦＳ２は、矩形形状をした樹脂ＭＲを含む封止体を有し、樹脂ＭＲからリードＬＤ２が突き出ている。そして、樹脂ＭＲの上面（表面）から半導体チップＣＨＰ１の一部が露出している。特に、半導体チップＣＨＰ１には、流量検出部ＦＤＵと、この流量検出部ＦＤＵを制御する制御部が形成されている。具体的に、半導体チップＣＨＰ１に形成されている流量検出部ＦＤＵは、配線ＷＬ１によって、制御部と電気的に接続されている。この制御部は、図２４（ａ）においては、樹脂ＭＲに覆われているため、図示されていないが、樹脂ＭＲの内部に配置されている。つまり、本実施の形態２における流量センサＦＳ２においては、流量検出部ＦＤＵと制御部が一体的に形成された半導体チップＣＨＰ１を有し、樹脂ＭＲから流量検出部ＦＤＵが露出する構成をしていることになる。

次に、図２４（ｂ）に示すように、本実施の形態２における流量センサＦＳ２は、チップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１が搭載されていることがわかる。このとき、半導体チップＣＨＰ１の上面（表面、主面）には、流量検出部ＦＤＵが形成されており、この流量検出部ＦＤＵと相対する半導体チップＣＨＰ１の裏面にダイヤフラムＤＦ（薄板部）が形成されている。一方、ダイヤフラムＤＦの下方に存在するチップ搭載部ＴＡＢ１の底部には開口部ＯＰ１が形成されている。

なお、半導体チップＣＨＰ１とチップ搭載部ＴＡＢ１とを接着している接着材ＡＤＨ１は、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することができる。

ここで、図２４（ｂ）に示すように、本実施の形態２における流量センサＦＳ２では、半導体チップＣＨＰ１の側面および上面の一部およびチップ搭載部ＴＡＢ１の一部を覆うように樹脂ＭＲが形成されている。

このとき、本実施の形態２では、半導体チップＣＨＰ１の裏面に形成されたダイヤフラムＤＦの下方にあるチップ搭載部ＴＡＢ１の底部に開口部ＯＰ１を形成し、さらに、チップ搭載部ＴＡＢ１の裏面を覆う樹脂ＭＲに開口部ＯＰ２を設けている。

これにより、本実施の形態２による流量センサＦＳ２によれば、ダイヤフラムＤＦの内部空間は、チップ搭載部ＴＡＢ１の底部に形成された開口部ＯＰ１および樹脂ＭＲに形成された開口部ＯＰ２を介して流量センサＦＳ２の外部空間と連通することになる。この結果、ダイヤフラムＤＦの内部空間の圧力と、流量センサＦＳ２の外部空間の圧力とを等しくすることができ、ダイヤフラムＤＦ上に応力が加わることを抑制できる。さらに、本実施の形態２でも、図２４（ｂ）に示すように、樹脂ＭＲの上面ＳＵＲ（ＭＲ）が半導体チップＣＨＰ１の上面ＳＵＲ（ＣＨＰ）よりも高くなるように形成されている。

なお、図２４（ｃ）に示すように、チップ搭載部ＴＡＢ１上に接着材ＡＤＨ１を介して半導体チップＣＨＰ１が搭載されているが、この半導体チップＣＨＰ１の上面に流量検出部ＦＤＵおよび制御部ＣＵが形成されていることがわかる。つまり、本実施の形態２では、半導体チップＣＨＰ１に流量検出部ＦＤＵと制御部ＣＵが一体的に形成されていることがわかる。さらに、半導体チップＣＨＰ１の上面にパッドＰＤが形成されており、このパッドＰＤとリードＬＤ２がワイヤＷによって電気的に接続されている。そして、半導体チップＣＨＰ１の上面に形成されている制御部ＣＵおよびパッドＰＤと、ワイヤＷは、樹脂ＭＲで封止されている。

このように構成されている本実施の形態２における流量センサＦＳ２においても、前記実施の形態１と同じ思想の離型工程を実現することができる。例えば、半導体チップＣＨＰ１に形成された露出している流量検出部ＦＤＵ上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、中央部近傍に配置されている半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域に配置された突き出しピンを下金型から突き上げることにより、封止体を下金型から離型することができる。これにより、本実施の形態２においても、半導体チップＣＨＰ１と重なる領域に突き出しピンを配置して封止体の下金型からの離型を行なう場合に比べて、離型の際に封止体に加わる変形を小さくすることができる。この結果、封止体に加わる変形によって、半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムＤＦが破壊されることを防止することができる。これにより、流量センサＦＳ２の歩留まり向上、引いては、流量センサＦＳ２の製造コストの低減を図ることができる。この結果、本実施の形態２における流量センサＦＳ２でも、封止体の裏面領域のうち、半導体チップＣＨＰ１と重ならずに半導体チップＣＨＰ１の外側領域となる領域に突き出しピンによる痕跡が残ることになる。

図２５は、本実施の形態２における流量センサＦＳ２を裏面側から見た平面図である。図２５に示すように、本実施の形態２における流量センサＦＳ２は、樹脂ＭＲからなる矩形形状の封止体を有しており、この樹脂ＭＲから複数のリードＬＤ２が突き出ている。そして、樹脂ＭＲからなる封止体の内部には、図２５での破線で示すように、半導体チップＣＨＰ１が埋め込まれており、この半導体チップＣＨＰ１に形成されているダイヤフラムと連通する開口部ＯＰ１および開口部ＯＰ２が形成されている。開口部ＯＰ１は、半導体チップＣＨＰ１が搭載されているチップ搭載部に設けられており、開口部ＯＰ２は、封止体を構成する樹脂ＭＲに設けられている。図２５からわかるように、開口部ＯＰ２の径は、開口部ＯＰ１の径よりも大きくなっている。

そして、図２５に示すように、流量センサＦＳ２を構成する封止体の裏面には、突き出しピンによる複数の痕跡ＴＣが残存している。具体的には、図２５に示すように、封止体の外縁部の周囲を囲むように、複数の痕跡ＴＣが等間隔で並んでいることがわかる。そして、本実施の形態２でも、平面視において、半導体チップＣＨＰ１と重ならず、半導体チップＣＨＰ１の外側領域に痕跡ＴＣが形成されていることがわかる。言い換えれば、平面視において、半導体チップＣＨＰ１と封止体の外縁領域とにより挟まれた領域に痕跡ＴＣが形成されていることがわかる。したがって、本実施の形態２における流量センサＦＳ２には、樹脂封止工程後に実施された突き出しピンによる離型工程の痕跡ＴＣが残存することとなり、最終製品である流量センサＦＳ２の裏面を見れば、樹脂封止工程後の離型工程において、封止体のどの位置に突き出しピンが押し当てられたかを特定することができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

上述した前記実施の形態で説明した流量センサは、気体の流量を測定するデバイスであるが、具体的な気体の種類は限定されるものではなく、空気、ＬＰガス、炭酸ガス（ＣＯ_２ガス）、フロンガスなどの任意の気体の流量を測定するデバイスに幅広く適用することができる。

また、上述した前記実施の形態では、気体の流量を測定する流量センサについて説明したが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではなく、湿度センサなどの半導体素子の一部を露出させた状態で樹脂封止する半導体装置にも幅広く適用することができる。

本発明は、例えば、流量センサなどの半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。

１ ＣＰＵ
２ 入力回路
３ 出力回路
４ メモリ
ＡＤＨ１ 接着材
ＡＤＨ２ 接着材
ＡＤＨ３ 接着材
ＡＨＬ 位置決め孔
ＡＰＮ 位置決めピン
ＡＲ 領域
ＢＭ 下金型
ＢＲ１ 下流測温抵抗体
ＢＲ２ 下流測温抵抗体
ＢＳ（ＭＲ） 下面
ＣＨＰ１ 半導体チップ
ＣＨＰ２ 半導体チップ
ＣＮＶ 凹形状部
ＣＶＸ１ 凸形状部
ＣＶＸ２ 凸形状部
ＤＦ ダイヤフラム
ＤＭ ダムバー
ＥＪＡ イジェクタ領域
ＥＪＰＮ 突き出しピン
ＥＰＬＴ 突き出しピンプレート
ＦＤＵ 流量検出部
ＦＳ１ 流量センサ
ＦＳ２ 流量センサ
ＦＳＰ 流量センサ
ＨＣＢ ヒータ制御ブリッジ
ＨＲ 発熱抵抗体
ＩＰ１ 入れ駒
ＬＡＦ 弾性体フィルム
ＬＤ１ リード
ＬＤ２ リード
ＬＦ リードフレーム
ＭＲ 樹脂
ＯＰ１ 開口部
ＯＰ２ 開口部
ＰＤ パッド
ＰＤ１ パッド
ＰＤ２ パッド
ＰＤ３ パッド
ＰＪ プランジャ
ＰＬＴ 板状構造体
ＰＳ 電源
Ｑ 気体流量
Ｒ１ 抵抗体
Ｒ２ 抵抗体
Ｒ３ 抵抗体
Ｒ４ 抵抗体
ＳＰ１ 第１空間
ＳＰＲ バネ
ＳＵＲ（ＢＭ） 上面
ＳＵＲ（ＣＨＰ） 上面
ＳＵＲ（ＥＪ） 上面
ＳＵＲ（ＭＲ） 上面
ＴＡＢ１ チップ搭載部
ＴＡＢ２ チップ搭載部
ＴＣ 痕跡
ＴＣ２ 痕跡
Ｔｒ トランジスタ
ＴＳＢ 温度センサブリッジ
ＵＭ 上金型
ＵＲ１ 上流測温抵抗体
ＵＲ２ 上流測温抵抗体
Ｖｒｅｆ１ 参照電圧
Ｖｒｅｆ２ 参照電圧
Ｗ ワイヤ
Ｗ１ ワイヤ
Ｗ２ ワイヤ
Ｗ３ ワイヤ
ＷＬ１ 配線

Claims (8)

1. 第１チップ搭載部と、
   前記第１チップ搭載部上に配置された第１半導体チップと、を備え、
   前記第１半導体チップは、
   第１半導体基板の主面上に形成された流量検出部と、
   前記第１半導体基板の前記主面とは反対側の裏面のうち、前記流量検出部と相対する領域に形成されたダイヤフラムとを有し、
   前記第１半導体チップに形成されている前記流量検出部を露出した状態で、前記第１半導体チップの一部が、樹脂を含む封止体で封止されている流量センサの製造方法であって、
   （ａ）前記第１チップ搭載部を有する基材を用意する工程と、
   （ｂ）前記第１半導体チップを用意する工程と、
   （ｃ）前記第１チップ搭載部上に前記第１半導体チップを搭載する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）工程後、前記第１半導体チップに形成されている前記流量検出部を露出させつつ、前記第１半導体チップの一部を前記封止体で封止する工程と、を備え、
   前記（ｄ）工程は、
   （ｄ１）上金型と、突き出しピンが挿入された下金型とを用意する工程と、
   （ｄ２）前記（ｄ１）工程後、前記第１半導体チップの上面に前記上金型の一部を押し当て、かつ、前記上金型と前記第１半導体チップの間に前記流量検出部を囲む第１空間を形成しながら、前記上金型と前記下金型とで、前記第１半導体チップを搭載した前記基材を、第２空間を介して挟み込む工程と、
   （ｄ３）前記（ｄ２）工程後、前記第２空間に前記樹脂を流し込む工程と、
   （ｄ４）前記（ｄ３）工程後、前記樹脂を硬化させて前記封止体を形成する工程と、
   （ｄ５）前記（ｄ４）工程後、前記封止体を前記下金型から離型する工程と、を有し、
   前記（ｄ５）工程は、露出している前記流量検出部上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、前記第１半導体チップと重ならずに前記第１半導体チップの外側領域に配置された前記突き出しピンを前記下金型から突き上げることにより、前記封止体を前記下金型から離型し、
   前記基材には、位置決め孔が設けられ、
   前記突き出しピンは、露出している前記流量検出部上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、前記第１半導体チップの外側領域で、かつ、前記位置決め孔の内側領域に配置され、
   前記下金型には、前記位置決め孔に対応した位置に位置決めピンが設けられ、
   前記（ｄ２）工程は、前記基材に設けられている前記位置決め孔に、前記下金型に設けられた位置決めピンを挿入することにより、前記基材を前記下金型に固定する流量センサの製造方法。
2. 請求項１に記載の流量センサの製造方法であって、
   露出している前記流量検出部上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、前記突き出しピンは、前記ダイヤフラムの端部と前記突き出しピンとの間の距離よりも、前記基材に設けられた前記位置決め孔に挿入された前記位置決めピンと前記突き出しピンとの間の距離の方が短くなるように配置されている流量センサの製造方法。
3. 請求項１に記載の流量センサの製造方法であって、
   前記突き出しピンを挿入する前記下金型に設けられた挿入孔の径は、前記突き出しピンの径よりも大きく、
   前記（ｄ３）工程では、前記挿入孔と前記突き出しピンの間の隙間の一部に前記樹脂が入り込み、これによって、前記（ｄ４）工程では、前記封止体の下面に第１凸形状部が形成される流量センサの製造方法。
4. 請求項１に記載の流量センサの製造方法であって、
   前記（ｄ３）工程において、前記突き出しピンの先端部の高さは、前記下金型の上面の高さよりも高く、これによって、前記（ｄ４）工程では、前記封止体の下面に、底面が前記封止体の下面よりも内部に入り込んだ凹部が形成される流量センサの製造方法。
5. 請求項１に記載の流量センサの製造方法であって、
   前記（ｄ３）工程において、前記突き出しピンの先端部の高さは、前記下金型の上面の高さよりも低く、これによって、前記（ｄ４）工程では、前記封止体の下面に第２凸形状部が形成される流量センサの製造方法。
6. 請求項１に記載の流量センサの製造方法であって、
   前記突き出しピンは、露出している前記流量検出部上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、前記第１半導体チップの一端部と前記封止体の外壁の間に設けられている流量センサの製造方法。
7. 請求項１に記載の流量センサの製造方法であって、
   前記突き出しピンは、露出している前記流量検出部上を流れる気体の進行方向と並行する任意断面において、前記第１チップ搭載部と重ならずに前記第１チップ搭載部の外側領域に設けられている流量センサの製造方法。
8. 請求項１に記載の流量センサの製造方法であって、さらに、
   （ｅ）前記（ｃ）工程前に、前記流量検出部を制御する制御回路部を有する第２半導体チップを用意する工程を備え、
   前記（ａ）工程で用意される前記基材は、第２チップ搭載部を有し、
   前記（ｃ）工程は、前記第２チップ搭載部上に前記第２半導体チップを搭載し、
   前記（ｄ）工程は、前記第２半導体チップを前記封止体で封止し、
   前記（ｄ２）工程は、前記上金型の底面を前記第１半導体チップに押し当てることにより、前記流量検出部を囲む前記第１空間を形成しながら、前記上金型と前記下金型とで、前記第１半導体チップおよび前記第２半導体チップを搭載した前記基材を、前記第２空間を介して挟み込む流量センサの製造方法。

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