JP6231241B2 - Flow measuring device - Google Patents
Flow measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6231241B2 JP6231241B2 JP2017140538A JP2017140538A JP6231241B2 JP 6231241 B2 JP6231241 B2 JP 6231241B2 JP 2017140538 A JP2017140538 A JP 2017140538A JP 2017140538 A JP2017140538 A JP 2017140538A JP 6231241 B2 JP6231241 B2 JP 6231241B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective film
- organic protective
- pad
- heating resistor
- sealing material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、流体の流量を測定する流量測定装置に係り、特に、内燃機関の空気流量を測定する流量測定装置に関する。 The present invention relates to a flow rate measuring device that measures a flow rate of a fluid, and more particularly to a flow rate measuring device that measures an air flow rate of an internal combustion engine.
本技術分野の背景技術として、特開2001−12987号公報(特許文献1)がある
。特許文献1には、積層基板に窪みを設けそこに半導体センサ素子を配置する構造では段差ができないため、印刷法で所定の位置に再現性よく樹脂封止膜を形成することが可能である。と記載されている。特に、センサ自身が小さい半導体センサ素子では、センサ近傍に形成された樹脂封止膜の形状がばらつくと、それが直接出力特性のばらつきに繋がるため重要である。このような構造をとることにより、精度向上や高信頼性の熱式空気流量センサを提供できるとしている。
As a background art in this technical field, there is JP-A-2001-12987 (Patent Document 1). In Patent Document 1, since a step is not formed in a structure in which a depression is provided in a laminated substrate and a semiconductor sensor element is disposed there, a resin sealing film can be formed at a predetermined position with high reproducibility by a printing method. It is described. In particular, in a semiconductor sensor element having a small sensor itself, if the shape of the resin sealing film formed in the vicinity of the sensor varies, it is important because it directly leads to variations in output characteristics. By adopting such a structure, it is said that a thermal air flow sensor with improved accuracy and high reliability can be provided.
半導体センサ素子は、空気通路中にむき出しに配置されるため、腐食性ガスやガソリン、エジンオイル等に直接さらされる環境下におかれる。そのため、ボンディングパッドおよび、接続ワイヤをシール材で腐食から保護する必要がある。シール材の形状がばらつくとそれ自体が直接出力特性のばらつきとなるため、形状、位置を高精度に決める必要がある。特許文献1によれば、積層基板の窪みに半導体センサ素子を配置することでシール材に相当する樹脂封止膜所定の位置に再現性よく形成することが可能とある。しかし、一般的にシール材として用いられるエポキシ樹脂、フッ素樹脂、ゲル等は、熱硬化を必要とする。例えば、エポキシ樹脂の粘度の温度依存性を見ると、硬化シーケンス中に粘度が大きく低下することが知られている。このため、位置決めを精度良く行っても、シール材が流動してしまい、結果として意図した位置、形状が得られず流量測定装置の特性のばらつきを低減するのが困難であった。 Since the semiconductor sensor element is exposed in the air passage, the semiconductor sensor element is placed in an environment where it is directly exposed to corrosive gas, gasoline, engine oil, or the like. Therefore, it is necessary to protect the bonding pad and the connecting wire from corrosion with a sealing material. If the shape of the sealing material varies, it itself causes variations in output characteristics, so it is necessary to determine the shape and position with high accuracy. According to Patent Literature 1, it is possible to form a resin sealing film corresponding to a sealing material at a predetermined position with good reproducibility by disposing a semiconductor sensor element in a depression of a laminated substrate. However, epoxy resins, fluororesins, gels and the like that are generally used as sealing materials require thermosetting. For example, looking at the temperature dependence of the viscosity of the epoxy resin, it is known that the viscosity is greatly reduced during the curing sequence. For this reason, even if positioning is performed with high accuracy, the sealing material flows, and as a result, the intended position and shape cannot be obtained, and it is difficult to reduce variations in the characteristics of the flow rate measuring device.
本発明の目的は、特性ばらつきの少ない高精度の流量測定装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a highly accurate flow rate measuring apparatus with little characteristic variation.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、前記有機保護膜は、前記ダイアフラムと前記パッドとの間に、前記有機保護膜を形成しない領域を設けることにより、前記ダイアフラム側に形成される第一の有機保護膜と、前記パッド側に形成される第二の有機保護膜とに分離されており、前記第一の有機保護膜の前記パッド側の端部は、前記発熱抵抗体から所定の距離離れており、前記シール材の発熱抵抗体側の端部は、前記第一の有機保護膜の前記パッド側の端部から、前記第二の有機保護膜の前記パッド側の端部の間にある。 The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, the organic protective film is formed by providing a region in which the organic protective film is not formed between the diaphragm and the pad. , Separated into a first organic protective film formed on the diaphragm side and a second organic protective film formed on the pad side, and an end of the first organic protective film on the pad side Is a predetermined distance away from the heating resistor, and the end of the sealing material on the side of the heating resistor is the end of the second organic protective film from the end of the first organic protective film on the pad side. Between the pad side ends.
本発明によれば、特性ばらつきの少ない高精度の流量測定装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly accurate flow rate measuring device with little characteristic variation.
以下、発明を実施するための形態について図1乃至5を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to FIGS.
まず初めに本発明の一実施例である実施例1について説明する。 First, Embodiment 1 which is an embodiment of the present invention will be described.
図1に示されるように、実装基板101に窪み107が設けられ、ダイアフラム106上に設けられた発熱抵抗体を持つ流量検出素子108と制御回路素子104が実装されている。流量検出素子108の信号は、実装基板上配線部102に例えば、金ワイヤ105aで接続される。また、実装基板上配線102と制御回路素子104が例えば、金ワイヤ105bで接続されて信号処理を行い、出力信号としてパッド103から出力端子へ接続され出力される。
As shown in FIG. 1, a
流量検出素子実装部Aは、外部に直接さらされるため、腐食性ガスやガソリン、エンジンオイル等からアルミパッド部や金ワイヤ105aを保護する必要がある。本実施例では
、シール材110をポッティング塗布し、アルミパッド部および金ワイヤ105aを保護している。このような実装構成の場合、シール材110の位置、形状が重要となる。
Since the flow rate detecting element mounting portion A is directly exposed to the outside, it is necessary to protect the aluminum pad portion and the
流量検出素子108とシール材110の線膨張係数の違いによる応力や、シール材110の残留応力によって、抵抗値が変化するためである。線膨張係数の違いによる応力この影響は、温度特性に現れる。例えば、常温で、出力特性を調整しても、周囲温度変化によって流量検出素子108にかかる応力が変わるため特性が変化する。
This is because the resistance value varies depending on the stress due to the difference in linear expansion coefficient between the flow
また、シール材110の残留応力の影響は、耐久特性変化として現れる。高温環境や、熱サイクルによって、シール材110物性値が変動し、特性が変化する。これらの影響は
、当然ながら、シール材110が発熱抵抗体106に近いほど大きくなる。従って、シール材110とダイアフラム106上に設けられた発熱抵抗体201は一定の距離を保つ必要がある。
Moreover, the influence of the residual stress of the sealing
ところが、シール材110が熱硬化中に粘度が低下し、精度良くシール材110を塗布しても、硬化シーケンス中に形状が変化し、ダイアフラム106上に設けられた発熱抵抗体との距離がばらつき、距離を保てなく場合が発生する問題がある。
However, the viscosity of the sealing
図2に流量検出素子108の平面図を示す。ダイアフラム106には、発熱抵抗体201(詳細パターンは図示していない)が形成されており、引き出し線202とアルミパッド203に接続されている(配線パターンは図示していない)。本実施例では、発熱抵抗
体106から一定の距離に、撥水性有機膜109を設けている。撥水性有機膜109によって、硬化シーケンス中にシール材110の粘度低下による形状変化が発生しても、発熱抵抗体201側に流れることがなくなり、特性変化を防ぐことができる。そのため、撥水性有機膜109はシール材110が塗布される近傍に設けられている。
FIG. 2 shows a plan view of the flow
また、撥水性有機膜109として、ポリイミドシリコーンを用いれば、通常、半導体製造プロセスで保護膜として使用されている材料であり、流量検出素子108製造時に同時に形成することができ、低コスト化を図れる。
Further, if polyimide silicone is used as the water-repellent
図3は、実施例2における流量測定装置の流量検出素子108の平面図を示す。本実施例では、シール材が塗布される領域以外に撥水性有機膜109を形成している。これによって、流量検出素子108に衝突するダストから、流量検出素子108を保護することができ、耐ダスト耐性が向上する。
FIG. 3 is a plan view of the flow
図4は、実施例3における流量測定装置の流量検出素子108の平面図を示す。本実施例では、シール材が塗布される領域および、ダイアフラム106内の発熱抵抗体201以外に撥水性有機膜109bを形成している。ダイアフラム106内の発熱抵抗体201上には撥水性有機膜を形成していないため、熱伝達の悪化による感度低下が起こらず、ダイアフラム106内の発熱抵抗体201以外のダストによる表面の損傷を防止することができる。
FIG. 4 is a plan view of the flow
また、撥水性有機膜109aを撥水性有機膜109bと分離して形成している。これによって、製造工程中に、シール材端部の位置検出が容易になる。例えば、シール材で覆う必要がある位置が、撥水性有機膜109aの下端部(アルミパッド202側)であり、シール材と発熱抵抗体201の必要距離が撥水性有機膜109bの下端部(アルミパッド202側)の位置とすれば、シール材端部位置は、撥水性有機膜109aの下端部から撥水性有機膜109bの下端部の領域にあればよく、自動検査でパターン検出が可能になる。
Further, the water repellent
本実施例では、撥水性有機膜は、2つに分離した例を示したが、必要であれば2つ以上に分離しても良い。図5に示すように中抜きパターンとしても良い。これにより、パターンが分離されていないので、膜の剥がれが起こり難くなる。 In the present embodiment, an example in which the water-repellent organic film is separated into two is shown, but it may be separated into two or more if necessary. A hollow pattern may be used as shown in FIG. Thereby, since the patterns are not separated, the film is hardly peeled off.
101…実装基板
102…実装基板上配線
104…制御回路素子
105a,b…金ワイヤ
106…ダイアフラム
107…窪み
108…流量検出素子
109、109a、109b…撥水性有機膜
201…発熱抵抗体
202…引き出し線
203…アルミパッド
DESCRIPTION OF
Claims (5)
金属製のワイヤによって外部と電気的に接続するためのパッドと、
該パッドと該発熱抵抗体とを電気的に接続する配線と、を有する半導体センサ素子であって、
前記半導体センサ素子は、
前記発熱抵抗体が形成される側の表面であって、前記ダイアフラムと前記パッドとの間に、少なくとも第一の有機保護膜と第二の有機保護膜とを有しており、
前記第一の有機保護膜と前記第二の有機保護膜は、有機保護膜が形成されない領域によって分離されており、
前記第一の有機保護膜は、前記有機保護膜が形成されない領域より前記ダイアフラム側に形成され、
前記第二の有機保護膜は、前記有機保護膜が形成されない領域より前記パッド側に形成され、
前記第一の有機保護膜の前記パッド側の端部は、前記発熱抵抗体から所定の距離離れており、
前記シール材の端部は、前記第一の有機保護膜の前記パッド側の端部から、前記第二の有機保護膜の前記パッド側の端部の間にある半導体センサ素子。 A heating resistor provided on the diaphragm;
Pads for electrical connection with the outside by metal wires;
A semiconductor sensor element comprising: a wiring for electrically connecting the pad and the heating resistor;
The semiconductor sensor element is:
It is a surface on the side where the heating resistor is formed, and has at least a first organic protective film and a second organic protective film between the diaphragm and the pad,
The first organic protective film and the second organic protective film are separated by a region where the organic protective film is not formed,
The first organic protective film is formed on the diaphragm side from a region where the organic protective film is not formed,
The second organic protective film is formed on the pad side from a region where the organic protective film is not formed,
The pad-side end of the first organic protective film is separated from the heating resistor by a predetermined distance,
The end of the sealing material is a semiconductor sensor element located between the pad-side end of the first organic protective film and the pad-side end of the second organic protective film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017140538A JP6231241B2 (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Flow measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017140538A JP6231241B2 (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Flow measuring device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016207465A Division JP6182657B2 (en) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Flow measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017187512A JP2017187512A (en) | 2017-10-12 |
JP6231241B2 true JP6231241B2 (en) | 2017-11-15 |
Family
ID=60044111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017140538A Active JP6231241B2 (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Flow measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6231241B2 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2784286B2 (en) * | 1991-12-09 | 1998-08-06 | 三菱電機株式会社 | Method for manufacturing semiconductor sensor device |
JP2000040773A (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Sony Corp | Resin-sealed semiconductor device and manufacture thereof |
JP3610484B2 (en) * | 1999-08-10 | 2005-01-12 | 株式会社日立製作所 | Thermal air flow meter |
EP1350078B1 (en) * | 2001-01-10 | 2018-02-14 | Sensirion Holding AG | Micromechanical flow sensor with a tensile coating |
JP2009270930A (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Denso Corp | Thermal flow sensor |
JP5814192B2 (en) * | 2012-06-28 | 2015-11-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flow measuring device |
JP6033935B2 (en) * | 2015-09-16 | 2016-11-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flow measuring device |
JP6182657B2 (en) * | 2016-10-24 | 2017-08-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Flow measuring device |
-
2017
- 2017-07-20 JP JP2017140538A patent/JP6231241B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017187512A (en) | 2017-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5271997B2 (en) | Intake air temperature sensor | |
KR100605028B1 (en) | Pressure sensor having integrated temperature sensor | |
US7404321B2 (en) | Sensor device having a buffer element between the molding and the sensing element | |
JP6357535B2 (en) | Sensor and manufacturing method thereof | |
JP4281630B2 (en) | Manufacturing method of sensor device | |
KR20120053022A (en) | Flow sensor and manufacturing method of the same and flow sensor module and manufacturing method of the same | |
JP5675716B2 (en) | Thermal air flow sensor | |
JP5814192B2 (en) | Flow measuring device | |
JP5125978B2 (en) | Sensor device | |
JP5763575B2 (en) | Flow sensor and manufacturing method thereof | |
WO2016072166A1 (en) | Thermal air flow meter | |
JP6033935B2 (en) | Flow measuring device | |
JP2006010426A (en) | Sensor device and its manufacturing method | |
JP4821786B2 (en) | Temperature sensor and temperature sensor integrated pressure sensor | |
JP6182657B2 (en) | Flow measuring device | |
JP6231241B2 (en) | Flow measuring device | |
JP5936475B2 (en) | Flow measuring device | |
JP6200962B2 (en) | Air flow measurement device | |
JP6231183B2 (en) | Physical quantity measuring device | |
JP6045644B2 (en) | Flow sensor and manufacturing method thereof | |
JP2006194682A (en) | Pressure sensor system with integrated temperature sensor | |
JP6012833B2 (en) | Semiconductor device, manufacturing method thereof, flow rate sensor and humidity sensor | |
JP5768179B2 (en) | Thermal air flow sensor | |
JP2017181521A (en) | Flow sensor | |
JP6602744B2 (en) | Sensor device and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170720 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170721 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170919 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171018 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6231241 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |