JP6553587B2 - ガスセンサモジュール及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ガスセンサモジュール及びその製造方法に関し、特にガスセンサ素子が集積されている半導体チップを備えるガスセンサモジュール及びその製造方法に関する。
従来から、ガスに関する検出を行うために、半導体基板上に、立体形状をエッチングプロセスなどにより形成した集積化デバイスとしてガスセンサモジュールが提案されている。例えば、特許文献１（特開２０１４−８１３６７号公報）には、ヒータと感応膜とがＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）構造により形成されたガスセンサ素子と、ガスセンサ素子を収納するケースとを備えるガスセンサモジュールが開示されている。
特開２０１４−８１３６７号公報
特許文献１に記載されているガスセンサモジュールは、ガスセンサ素子の形成されている半導体チップに平行な方向よりも半導体チップに垂直な方向の長さが短い扁平な外形を有している。特許文献１のように小型化されたガスセンサモジュールは、様々な機器の小さなスペースに組み込まれることになる。ガスセンサモジュールが組み込まれる機器のスペースがガスセンサモジュールの高さとほぼ同じになると、ガスセンサモジュールの上面に形成されている開口部を通してガスが流通し難くなる。開口部を通してガスが流通し難くなるとガスセンサモジュールによる検出が難しくなる。
本発明の課題は、ガスセンサ素子の形成されている半導体チップに対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに取り付けられたときでもガスに関する検出を容易に行えるガスセンサモジュールを提供することにある。
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係るガスセンサモジュールは、ガスセンサ素子の形成されている半導体チップと、半導体チップが電気的に接続され且つ固定されている基板、基板に固着されている側壁及び側壁に固着されている蓋を含み、半導体チップの周囲にガスが流れる検出空間を有し、半導体チップに平行な方向の長さが半導体チップに垂直な方向の長さよりも長い扁平なパッケージとを備え、パッケージは、側壁に及び／または側壁と蓋との間に、検出空間に連通する複数の開口部を有する。
一見地に係るガスセンサモジュールでは、検出空間に連通する複数の開口部のうちの一部の開口部を通して外部から検出空間にガスが流入して残りの開口部を通してガスを流出させることができる。そして、これら複数の開口部は、例えばガスセンサモジュールを収納する筐体がガスセンサモジュールの上面に接しても筐体によって塞がれない。従って、ガスセンサモジュールは、半導体チップに対する垂直な方向の長さが短い筐体の実装スペースに取り付けられたときでもガスに関する検出を容易に行える。
上述のガスセンサモジュールにおいて、パッケージは、少なくとも側壁と蓋との間に、検出空間に連通する複数の開口部を有し、蓋の厚みが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下になるように構成されてもよい。このように構成されたガスセンサモジュールでは、蓋の厚みが０．０１ｍｍ以上あることによって、蓋の上面に例えば筐体が接するような狭い実装スペースにガスセンサモジュールが実装されても、ガスを複数の開口部を通して検出空間に導くことができる。また、蓋の厚みが２ｍｍ以下であることによって、例えばパッケージダイシング時にダイシングテープを貼り付けて開口部から冷却水などとともに異物が侵入するのを防止することができる。それらの結果、ガスセンサモジュールは、半導体チップに対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに実装されたときの検出空間へのガス導入の確実性と、ガスセンサモジュールの品質の向上とを図ることができる。
本発明の他の見地に係るガスセンサモジュールは、ガスセンサ素子の形成されている半導体チップと、半導体チップが電気的に接続され且つ固定されている基板、基板に固着されている側壁及び側壁に固着されている蓋からなり、半導体チップの周囲にガスが流れる検出空間を有し、半導体チップに平行な方向の長さが半導体チップに垂直な方向の長さよりも長い扁平なパッケージとを備え、パッケージは、蓋に、検出空間に連通する複数の開口部と、複数の開口部にガスを導く通路を形成するための突起とを有する。
他の見地に係るガスセンサモジュールでは、検出空間に連通する複数の開口部のうちの一部の開口部を通して外部から検出空間にガスが流入して残りの開口部を通してガスを流出させることができる。そして、これら複数の開口部は、突起が存在することによって、例えばガスセンサモジュールを収納する筐体がガスセンサモジュールの上部に接しても筐体によって塞がれない。従って、このガスセンサモジュールは、半導体チップに対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに取り付けられたときでもガスに関する検出を容易に行える。
他の見地のガスセンサモジュールにおいて、パッケージは、突起の高さが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下になるように構成されてもよい。このように構成されたガスセンサモジュールでは、突起の高さが０．０１ｍｍ以上あることによって、蓋の上部に例えば筐体が接するような狭い実装スペースにガスセンサモジュールが実装されても、ガスを複数の開口部を通して検出空間に導くことができる。また、突起の高さが２ｍｍ以下であることによって、例えばパッケージダイシング時にダイシングテープを貼り付けて開口部から冷却水などとともに異物が侵入するのを防止することができる。それらの結果、ガスセンサモジュールは、半導体チップに対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに実装されたときの検出空間へのガス導入の確実性と、ガスセンサモジュールの品質の向上とを図ることができる。
本発明の一見地に係るガスセンサモジュールの製造方法は、１つのチップ配置空間に対応して複数箇所の窪みを持つ側壁形成部材を、複数のチップ配置空間を囲むように１つの集合基板または１つの蓋形成部材に射出成形により形成し、ガスセンサ素子が形成されている複数の半導体チップを複数のチップ配置空間に対応する集合基板の複数の領域にダイボンディングにより固定するとともにワイヤボンディングにより集合基板の端子に電気的に接続し、側壁形成部材を、蓋、蓋形成部材または集合基板に接着してガスセンサモジュールを組み立て、複数箇所の窪みがチップ配置空間に連通する開口部になるように少なくとも側壁形成部材及び集合基板をダイシングすることによって、１つの集合基板に形成されているガスセンサモジュールを分離する、ものである。
一見地に係るガスセンサモジュールの製造方法では、射出成形によって側壁形成部材に窪みを形成しているので、半導体チップに対して垂直な方向のモジュール長さが例えば３ｍｍよりも小さくなっても、側壁に開口部を容易に形成することができる。
本発明の他の見地に係るガスセンサモジュールの製造方法は、１つの集合基板または１つの蓋形成部材に複数のチップ配置空間を囲む側壁形成部材を射出成形により形成し、ガスセンサ素子が形成されている複数の半導体チップを複数のチップ配置空間に対応する集合基板の複数の領域にダイボンディングにより固定するとともにワイヤボンディングにより集合基板の端子に電気的に接続し、チップ配置空間の各々に対応する蓋と側壁形成部材との間にチップ配置空間に連通する複数の開口部が形成されるように側壁形成部材を接着して複数のガスセンサモジュールを組み立て、複数の開口部を塞ぐようにダイシングテープを貼り付け、ダイシングブレードに冷却液を掛けながら少なくとも側壁形成部材及び集合基板をダイシングブレードによりダイシングすることによって、１つの集合基板に形成されている複数のガスセンサモジュールを分離する、ものである。
他の見地に係るガスセンサモジュールの製造方法では、側壁形成部材と蓋との間に隙間を形成しているので、半導体チップに対して垂直な方向のモジュール長さが例えば３ｍｍよりも小さくなっても、側壁と蓋との間に開口部を容易に形成することができる。また、ダイシングテープにより、冷却液がチップ配置空間の中に侵入するのを防ぐことができる。
本発明のガスセンサモジュールは、ガスセンサ素子の形成されている半導体チップに対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに取り付けられたときでもガスに関する検出を容易に行える。また、本発明のガスセンサモジュールの製造方法により、このようなガスセンサモジュールの提供が実現される。
第１実施形態に係るガスセンサモジュールの模式的な断面図。 第１実施形態のガスセンサモジュールが組み込まれた実装面と筐体の間隔の広い機器の模式的な断面図。 第１実施形態のガスセンサモジュールが組み込まれた実装面と筐体の間隔の狭い機器の模式的な断面図。 ガスセンサモジュール内の半導体チップの平面図。 半導体チップに形成されたガスセンサ素子の平面図。 図５のＩ−Ｉ線に沿って切断したガスセンサ素子の断面図。 半導体ウェーハのダイシングを示す模式的な斜視図。 側壁形成部材が射出成形された集合基板の平面図。 図８のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した集合基板の断面図。 半導体チップが集合基板にダイボンディングされた状態を示す模式的な断面図。 ワイヤボンディングされた集合基板を示す模式的な平面図。 ワイヤボンディングされた集合基板を示す模式的な断面図。 側壁形成部材に蓋を固着する組立工程を説明するための平面図。 側壁形成部材に蓋を固着する組立工程を説明するための模式的な断面図。 パッケージダイシングを示す模式的な斜視図。 パッケージダイシングを説明するための集合基板の模式的な断面図。 （ａ）変形例１Ａに係る製造方法において集合基板に側壁形成部材が形成された状態を示す平面図、（ｂ）図１７（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断された集合基板の断面図、（ｃ）側壁形成部材に蓋を固着する組立工程を説明するための平面図、（ｄ）パッケージダイシングを説明するための集合基板の模式的な断面図。 （ａ）変形例１Ｂに係る製造方法において集合基板に側壁形成部材が形成された状態を示す平面図、（ｂ）図１８（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断された集合基板の断面図、（ｃ）半導体チップが集合基板にダイボンディングされた状態を示す模式的な平面図、（ｄ）ダイボンディングされた状態を示す模式的な断面図、（ｅ）側壁形成部材に固着された蓋を示す平面図、（ｆ）パッケージダイシングを説明するための集合基板の模式的な断面図。 （ａ）変形例１Ｃに係る製造方法において集合基板に側壁形成部材が形成された状態を示す平面図、（ｂ）図１９（ａ）のＶ−Ｖ線に沿って切断された集合基板の断面図、（ｃ）側壁形成部材に固着された蓋を示す平面図、（ｄ）パッケージダイシングを説明するための集合基板の模式的な断面図。 第２実施形態係るガスセンサモジュールの平面図。 図２０のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断したガスセンサモジュールの模式的な断面図。 第２実施形態のガスセンサモジュールが組み込まれた実装面と筐体の間隔の狭い機器の模式的な断面図。 側壁形成部材に蓋が固着された状態を示す平面図。 蓋と蓋に貼り付けられたダイシングテープを示す模式的な断面図。 （ａ）変形例２Ａに係るガスセンサモジュールの一例を示す平面図、（ｂ）変形例２Ａに係るガスセンサモジュールの他の例を示す平面図、（ｃ）変形例２Ａに係るガスセンサモジュールのさらに他の例を示す平面図。 第３実施形態に係るガスセンサモジュールを示す平面図。 図２６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断したガスセンサモジュールの模式的な断面図。 第３実施形態のガスセンサモジュールが組み込まれた実装面と筐体の間隔の狭い機器の模式的な断面図。 蓋と蓋に貼り付けられたダイシングテープを示す模式的な断面図。
〈第１実施形態〉
本発明の第１実施形態に係るガスセンサモジュールについて図１乃至図１９を用いて説明する。
（１）ガスセンサモジュールの構成
図１には、第１実施形態に係るガスセンサモジュール１０の断面形状が模式的に示されている。第１実施形態に係るガスセンサモジュール１０は、半導体チップ２０とパッケージ３０とを備えている。
半導体チップ２０には、ガスセンサ素子４０が形成されている。
パッケージ３０は、基板３１と側壁３２と蓋３３とを含んでいる。パッケージ３０は、例えば、平面形状が５ｍｍ×５ｍｍ以下の矩形であり、高さが３ｍｍ以下である。基板３１には、側壁３２が固着されている。基板３１への側壁３２の固着は、例えば後述するように基板３１に側壁３２を射出成形することによって行うことができる。また、他の固着方法としては、例えば、接着剤により基板３１に側壁３２を接着する方法がある。
基板３１には、半導体チップ２０が例えば接着剤によって固定されている。側壁３２には、蓋３３が固着されている。この側壁３２への蓋３３の固着は、例えば接着剤により側壁３２に蓋３３を接着することにより行うことができる。また、他の固着方法としては、例えば、蓋３３に側壁３２を射出成形する方法がある。
パッケージ３０の底部側には、端子３４が設けられている。パッケージ３０は、ノンリードパッケージである。この端子３４を外部回路に接続することによって、ガスセンサモジュール１０と外部回路との電気的接続が行われる。例えばボンディングされたワイヤ２９によって、端子３４と半導体チップ２０とが電気的に接続されている。
パッケージ３０は、半導体チップ２０に水平な方向Ｄ１の長さが、半導体チップ２０に垂直な方向Ｄ２の長さよりも長い扁平な形状を呈する。パッケージ３０は、その内部に、半導体チップ２０の周囲にガスが流れる検出空間Ｓ１を有する。パッケージ３０は、検出空間Ｓ１に連通する２つの開口部３２ａを側壁３２に有している。さらに、パッケージ３０は、検出空間Ｓ１に連通する２つの開口部３３ａを蓋３３に有している。開口部３３ａの大きさは、例えば水平方向Ｄ１の長さが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。これら開口部３２ａ，３３ａの各々の面積は、例えば０．００１ｍｍ２〜０．２ｍｍ２である。
（２）ガスセンサモジュールの使用形態
図１に示されているガスセンサモジュール１０は、例えば特定種類のガスを検知するガスセンサ素子４０を有する場合には、検出空間Ｓ１に流入するガスの中に特定種類のガスが存在するか否かの検出を行う。このようなガスセンサモジュール１０が組み込まれる機器には、例えばガス警報器、アルコールチェッカー、自動車、医療機器、空気調和機及び各種測定器などがある。
図２には、ガスセンサモジュール１０が組み込まれた機器６０の断面形状が示されている。機器６０は、プリント配線板６１と筐体６２とを備えている。プリント配線板６１には、小型の固体デバイス７１，７２とともにガスセンサモジュール１０が実装されている。言い換えると、プリント配線板６１は、ガスセンサモジュール１０にとっての実装場所の一例である。小型の固体デバイスとしては、例えばチップ抵抗、チップコンデンサ、集積回路、無線モジュール及びＭＥＭＳデバイスなどがある。プリント配線板６１への固体デバイス７１，７２及びガスセンサモジュール１０の実装は、例えば半田付けにより行われる。
図２に示されている機器６０のプリント配線板６１の実装面６３と筐体６２との間隔ＩＮ１は、実装面６３からのガスセンサモジュール１０の高さＨ１を差し引いても、ガスセンサモジュール１０の蓋３３の上面と筐体６２との間に、ガスが流れるのに十分な間隔ＩＮ２が残る。このような場合には、ガスセンサモジュール１０の蓋３３の開口部３３ａと側壁３２の開口部３２ａとを通して検出対象の特定種類のガスを検出空間Ｓ１に導入することができる。それに対して、図３に示されている機器６５は、プリント配線板６１の実装面６３と筐体６２との間隔ＩＮ３が、実装面６３からのガスセンサモジュール１０の高さＨ１と実質的に同じである。そのため、機器６５においては筐体６２によって蓋３３の開口部３３ａが塞がる可能性が高いが、そのような機器６５にガスセンサモジュール１０が実装されても、側壁３２の開口部３２ａを通じて、特定種類のガスを検出空間Ｓ１に導入することができるように構成されている。
（３）ガスセンサモジュールの詳細構成
図４には、ガスセンサモジュール１０の半導体チップ２０が拡大して示されている。半導体チップ２０は、後ほど説明する図７に示されている１つの半導体ウェーハ１００に、複数形成される。半導体ウェーハ１００としては、例えばシリコンウェーハが用いられる。半導体チップ２０は、１辺が例えば２ｍｍ以下の矩形形状を呈する。半導体チップ２０の中央部分にはガスセンサ素子４０が形成されている。ガスセンサ素子４０は、平面方向の長さが例えば０．１ｍｍ以下である。このガスセンサ素子４０から半導体チップ２０の端部に向かって電極配線パターン２８が延びている。電極配線パターン２８には、ワイヤ２９がボンディングされている。このワイヤ２９によって、半導体チップ２０の電極配線パターン２８と端子３４とが電気的に接続されている。
図５には、ガスセンサ素子４０の部分が拡大して示されており、図６には、図５のＩ−Ｉ線断面が示されている。シリコンからなるベース２１には、ベース２１の表面に開口部を有する空洞部２１ａが形成されている。空洞部２１ａは、例えば半導体ウェーハ１００がエッチングされることで形成される。ベース２１の表面には酸化膜２２が形成されている。ベース２１がシリコンからなる場合には、酸化膜２２はシリコン酸化膜になる。酸化膜２２の上に絶縁膜２３が形成されている。絶縁膜２３の上にヒータ電極２４が形成されている。ヒータ電極２４に通電することにより、感ガス体２７に対する加熱を行うことができる。感ガス体２７を加熱するために、図５のヒータ電極２４ａ，２４ｂに直流電圧が印加される。ヒータ電極２４の上には絶縁膜２５が形成されている。この絶縁膜２５の上にセンサ電極２６ａ，２６ｂと感ガス体２７が形成され、センサ電極２６ａ、２６ｂは感ガス体２７を介して電気的に接続されている。感ガス体２７が特定種類のガスに曝されることにより感ガス体２７の抵抗値が変化し、センサ電極２６ａ，２６ｂ間の抵抗値が変化する。なお、センサ電極２６ａ，２６ｂは、図６に示されているセンサ電極２６に含まれるものである。
（４）ガスセンサモジュールの製造方法
第１実施形態に係るガスセンサモジュール１０の製造方法について図７乃至図１６を用いて説明する。図７に示されている半導体ウェーハ１００には、図４に示されている半導体チップ２０が多数形成されている。半導体ウェーハ１００は、ダイシングテープ１０１に貼り付けられている。ダイシングテープ１０１に貼り付けられた状態で半導体ウェーハ１００がブレード１０２によりダイシングされることにより、複数の半導体チップ２０が半導体ウェーハ１００から切り出される。
また、複数の半導体チップ２０が準備されるのと並行して、図８及び図９に示されている集合基板１１０に側壁形成部材１２０が形成される。図９は、図８のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。集合基板１１０には、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂をしみ込ませて硬化処理されたＦＲ４（Flame Retardant Type 4）又はガラスクロスにポリイミド樹脂又は変性ポリイミド樹脂をしみ込ませて硬化処理されたＧＰＹを主材として用いることができる。側壁形成部材１２０は、例えば射出成形により集合基板１１０に一体に形成される。側壁形成部材１２０には、例えば、エポキシ系樹脂（フィラー入り）、液晶ポリマー、フェノール樹脂、又はポリエステルを用いることができる。側壁形成部材１２０に囲まれた複数のチップ配置空間１３０が形成されている。側壁形成部材１２０には、各チップ配置空間１３０に対して２箇所の窪み１２１が形成されている。なお、本明細書では集合基板１１０に達するものも窪みと呼ぶ。図１０に示されているように、複数のチップ配置空間１３０の各々に半導体チップ２０が一つまたは所定の個数ずつ割り当てられ、集合基板１１０に複数の半導体チップ２０がダイボンディングされる。半導体チップ２０が取り付けられる位置は、例えば、図１１に示されているように感ガス体２７が窪み１２１を結ぶ直線ＬＮ１上に配置される位置である。
図１１及び図１２に示されているように、半導体チップ２０のワイヤボンディングにより、ワイヤ２９が集合基板１１０の端子３４と半導体チップ２０に接続される。そのために、端子３４の一部は、集合基板１１０のチップ配置空間１３０に対して露出している。
図１３及び図１４に示されているように、複数の蓋３３が側壁形成部材１２０に接着されてガスセンサモジュール１０が組み立てられる。複数のチップ配置空間１３０は、蓋３３によって覆われてガスセンサモジュール１０の検出空間Ｓ１になる。各蓋３３には、２つの開口部３３ａが形成されている。２つの開口部３３ａを結ぶ直線ＬＮ２の下には、感ガス体２７が配置されている。互いに隣接する蓋３３は、それらの間に隙間ができるように側壁形成部材１２０の上面に塗布された接着剤により接着される。側壁形成部材１２０の上面に接着剤を塗布するときは、窪み１２１を接着剤で塞がないように塗布する。例えば、スクリーン印刷によって窪み１２１の部分を避けて側壁形成部材１２０の上面にのみ接着剤を塗布する。このように、各チップ配置空間１３０を各蓋３３で覆ってガスセンサモジュール１０が組み立てられる。蓋３３には、例えば金属、セラミック又はガラスを用いることができる。蓋３３に用いられる金属としては、例えばコバール、ステンレス及びニッケルがある。
側壁形成部材１２０に蓋３３が接着された後、図１５及び図１６に示されているように、蓋３３をダイシングテープ１５１に貼り付ける。そして、ブレード１５２を用いたパッケージダイシングにより、１つの集合基板１１０に形成されているガスセンサモジュール１０が分離される。図１６の矢印Ａｒ１の箇所が切断された箇所である。このとき、端子３４もブレード１５２によって切断される。なお、ここでは端子３４がブレード１５２によって切断される場合について説明しているが、端子３４を始めからガスセンサモジュール１０ごとに分離して形成することで、ブレード１５２により端子３４を切断しない製造方法にすることもできる。このパッケージダイシングでは、２箇所の窪み１２１がチップ配置空間１３０に連通する開口部３２ａになるように、ダイシングテープ１５１とともに側壁形成部材１２０と集合基板１１０がブレード１５２によりダイシングされる。ブレード１５２は、側壁形成部材１２０が延びる方向に沿って側壁形成部材１２０の中央部を切断する。タイシング時には、ブレード１５２には、冷却水が掛けられる。しかしながら、ダイシング時に底になる蓋３３の開口部３３ａがダイシングテープ１５１によって塞がれるので冷却水がチップ配置空間１３０の中には入り難くなる。ダイシング後には、ガスセンサモジュール１０の乾燥が行われる。
（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
上記第１実施形態のガスセンサモジュール１０の製造方法では、側壁形成部材１２０に設けられている窪み１２１が集合基板１１０にまで達している。しかし、窪み１２１の深さは、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されているように浅く形成することもできる。図１７（ｂ）には図１７（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した集合基板１１０の断面が示されている。変形例１Ａで説明しているガスセンサモジュール１０は、図１７（ｃ）に示されているようにダイボンディングとワイヤボンディングの後に蓋３３を側壁形成部材１２０に接着し、その後に図１７（ｄ）に示されているようにパッケージダイシングすることにより得られる。窪み１２１の深さが浅いことから、側壁３２の開口部３２ａが基板３１よりも上に配置される。なお、第１実施形態と同様の箇所には同様の符号を付している。
（５−２）変形例１Ｂ
上記第１実施形態及び変形例１Ａのガスセンサモジュール１０の製造方法では、集合基板１１０に側壁形成部材１２０を形成する場合について説明した。しかし、側壁形成部材１２０は、例えば図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示されているように、蓋形成部材１４０に側壁形成部材１２０が形成されてもよい。図１８（ｂ）には図１８（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した蓋形成部材１４０の断面が示されている。側壁形成部材１２０は、例えばインサートモールド成形により蓋形成部材１４０と一体に成形される。側壁形成部材１２０には、各チップ配置空間１３０に２つの窪み１２１が形成されている。また、蓋形成部材１４０には、各チップ配置空間１３０に対して、２つの開口部３３ａが形成されている。図１８（ｃ）及び図１８（ｄ）に示されているように、半導体チップ２０は、ダイボンディング及びワイヤボンディングにより、集合基板１１０に取り付けられる。そして、図１８（ｅ）及び図１８（ｆ）に示されているように、チップ配置空間１３０の中に半導体チップ２０が配置されて、蓋形成部材１４０及び側壁形成部材１２０が集合基板１１０に接着される。このときの接着剤の塗布も、第１実施形態のガスセンサモジュール１０の製造方法と同様に、窪み１２１に接着剤が入り込まないように行われる。開口部３３ａ及び窪み１２１を通る直線ＬＮ２の下に感ガス体２７が配置されるように、蓋形成部材１４０が集合基板１１０に被せられるのは、変形例１Ａと同様である。図１８（ｆ）に示されているように変形例１Ｂの場合には、パッケージダイシングのときには、第１実施形態においてブレード１５２によって切断された集合基板１１０と側壁形成部材１２０だけでなく、蓋形成部材１４０もブレード１５２によって切断される。
（５−３）変形例１Ｃ
第１実施形態と変形例１Ａのガスセンサモジュール１０の関係のように、変形例１Ｂのガスセンサモジュール１０よりも窪み１２１を浅く形成してもよい。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）には、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示されている窪み１２１よりも浅い窪み１２１が示されている。図１９（ｂ）には、図１９（ａ）のＶ−Ｖ線に沿って切断した蓋形成部材１４０の断面が示されている。変形例１Ｃのガスセンサモジュール１０においては、図１９（ｃ）及び図１９（ｄ）に示されているように、側壁３２の開口部３２ａが基板３１に達するが蓋３３には達しないように形成される。
（５−４）変形例１Ｄ
第１実施形態のガスセンサモジュール１０には、側壁３２だけでなく、蓋３３にも開口部３３ａが形成されているが、本発明のガスセンサモジュールは、側壁３２のみに開口部３２ａが形成されている構成を採ることもできる。
（５−５）変形例１Ｅ
上記第１実施形態では、感ガス体２７によって特定種類のガスを検知するガスセンサモジュール１０について説明したが、本発明のガスセンサモジュールは、特定種類のガスを検知するものに限られない。本発明は、例えば、ガスセンサ素子４０がガスの流量を検出するガスセンサモジュールに適用することもできる。
（５−６）変形例１Ｆ
上記第１実施形態では、複数の蓋３３を側壁形成部材１２０に接着する態様を説明したが、複数の蓋３３を接着する替わりに、例えば図１８（ａ）又は図１９（ａ）に示されている複数のチップ配置空間１３０を覆う大きさの蓋形成部材１４０（側壁形成部材１２０が射出成形されていないもの）を１つ用いることもできる。
（５−７）変形例１Ｇ
上記第１実施形態及び各変形例においては、窪み１２１の深さを同じにしているが、窪み１２１の深さを変えることで、ガスセンサモジュール１０の側壁３２に複数形成される開口部３２ａの高さを互いに異ならせてもよい。開口部３２ａの高さを異ならせることで、感ガス体２７の加熱によって生じる上昇気流により、高い方の開口部３２ａから気体が主に排出され、低い方法開口部３２ａから気体が主に吸入されるようにして、気体を入れ換えることができる。
〈第２実施形態〉
本発明の第２実施形態に係るガスセンサモジュールについて図２０乃至図２５を用いて説明する。
（６）ガスセンサモジュールの構成
図２０には第２実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ａの平面形状が模式的に示され、図２１には、図２０のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断してできる端面の形状が模式的に示されている。第２実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ａは、半導体チップ２０とパッケージ３０Ａとを備えている。
第２実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ａの半導体チップ２０には、第１実施形態に係るガスセンサモジュール１０と同様に、ガスセンサ素子４０が形成されている。
パッケージ３０Ａは、基板３１と側壁３２Ａと蓋３３Ａとを含んでいる。基板３１には、側壁３２Ａが固着されている。第１実施形態の側壁３２と第２実施形態の側壁３２Ａが異なるのは、側壁３２Ａには側壁３２のような開口部３２ａが形成されていない点である。また、第２実施形態の蓋３３Ａにも、第１実施形態の蓋３３に形成されていた開口部３３ａが形成されていない。蓋３３Ａには、２箇所に凹み部３３ｂが形成されている。蓋３３Ａは、側壁３２Ａに接着されたときに側壁３２Ａよりも内側に入り込む部分を有していることにより、側壁３２Ａとの間に開口部３０ａを形成する。図２０と図２１に示されているガスセンサモジュール１０Ａでは、この内側に入り込む部分が凹み部３３ｂである。
第２実施形態における基板３１への側壁３２Ａの固着と側壁３２Ａへの蓋３３Ａの固着は、第１実施形態の基板３１への側壁３２の固着と側壁３２への蓋３３の固着と同様に行われる。また、半導体チップ２０と端子３４の接続もボンディングされたワイヤ２９によって行われる。
パッケージ３０Ａも、パッケージ３０と同様に、半導体チップ２０に水平な方向Ｄ１の長さが、半導体チップ２０に垂直な方向Ｄ２の長さよりも長い扁平な形状を呈する。そして、ガスセンサモジュール１０Ａの２つの開口部３０ａは、パッケージ３０Ａの内部の検出空間Ｓ１に半導体チップ２０の周囲にガスを導入するため、パッケージ３０Ａの外部と検出空間Ｓ１とを繋ぐようにそれぞれ連通している。
（７）ガスセンサモジュールの使用形態
図２２には、ガスセンサモジュール１０Ａが組み込まれた機器６５の断面形状が示されている。図２２に示されている機器６５のプリント配線板６１の実装面６３と筐体６２との間隔ＩＮ４は、実装面６３からのガスセンサモジュール１０Ａの高さＨ１と実質的に等しい。しかし、プリント配線板６１の実装面６３から側壁３２Ａの上面３２ｕまでの高さＨ２は、ガスセンサモジュール１０Ａの高さＨ１より小さくなっている。つまり、Ｈ１＞Ｈ２である。これらの高さの差（Ｈ１−Ｈ２）によって筐体６２と側壁３２Ａの上面３２ｕとの間に隙間Ｇ１が形成されて、ガスの流れる通路が確保される。プリント配線板６１の実装面６３と筐体６２との間隔ＩＮ４と実装面６３からのガスセンサモジュール１０Ａの高さＨ１が実質的に同じになっても、ガスの通路としての隙間Ｇ１があるので、開口部３０ａを通して外部からガスを検出空間Ｓ１に導き入れることができる。この開口部３０ａの大きさは、例えば水平方向Ｄ１の一辺の長さがガスセンサモジュール１０Ａの一辺の長さより短く、他辺の長さが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである。これら開口部３０ａの各々の面積は、例えば０．０１ｍｍ２〜２ｍｍ２である。
開口部３０ａを通して外部からガスを検出空間Ｓ１に導き入れるための隙間Ｇ１を確保するためには、側壁３２Ａの上面３２ｕと蓋３３Ａの上面３３ｕ（図２１参照）との段差が大きい方が好ましく、例えば０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。また、良好な通気性を確保するには、側壁３２Ａと蓋３３Ａの段差が０．０２５ｍｍ以上であることが好ましい。第２実施形態では、側壁３２Ａと蓋３３Ａの段差は、実質的には蓋３３Ａの厚みに等しい。
（８）ガスセンサモジュールの製造方法
第２実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ａの製造方法について図２３及び図２４を用いて説明する。図２３に示されている側壁形成部材１２５に蓋３３Ａを接着する工程までは第１実施形態のガスセンサモジュール１０と同様に行えるので、次のパッケージダイシングの工程について説明する。なお、側壁形成部材１２５には、側壁形成部材１２０と同じ材料を用いることができ、蓋３３Ａには、蓋３３と同じ材料を用いることができる。
パッケージダイシングにおいて、ブレード１５２（図１５参照）により切断する前に、図２４に示されているように、ダイシングテープ１５１が蓋３３Ａと側壁形成部材１２５に貼り付けられる。ダイシングテープ１５１で開口部３０ａを塞ぐために、側壁形成部材１２５（側壁３２Ａ）と蓋３３Ａの段差が小さい方が好ましく、例えば２ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、開口部３０ａを塞いで剥がれ難くするためには、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
このパッケージダイシングでは、ダイシングテープ１５１とともに側壁形成部材１２５と集合基板１１０がブレード１５２によりダイシングされる。ブレード１５２は、側壁形成部材１２５が延びる方向に沿って側壁形成部材１２５の中央部を切断する。タイシング時には、ブレード１５２には、冷却水が掛けられる。しかしながら、ダイシング時に底になる蓋３３Ａの開口部３３ａがダイシングテープ１５１によって塞がれるので冷却水がチップ配置空間１３０の中に入るのを防止することができる。ダイシング後には、ガスセンサモジュール１０Ａの乾燥が行われる。
（９）変形例
（９−１）変形例２Ａ
上記第２実施形態では、凹み部３３ｂによって開口部３０ａを形成する場合について説明したが、凹み部３３ｂ以外の形状によって開口部３０ａを形成してもよい。図２５（ａ）に示されているように、例えば蓋３３Ａの幅Ｗ１をチップ配置空間１３０の幅Ｗ２よりも小さくすることにより開口部３０ａを形成してもよい。また、図２５（ｂ）に示されているように、例えば蓋３３Ａの四隅に切欠き部３３ｃを設けることにより、蓋３３Ａの四隅に開口部３０ａを形成してもよい。さらには、図２５（ｃ）に示されているように、図２５（ｂ）に示されている蓋３３Ａを４５度回転させて側壁３２Ａと重ねることにより開口部３０ａを形成してもよい。
（９−２）変形例２Ｂ
上記第２実施形態及び変形例２Ａでは、側壁３２Ａには開口部が形成されていないが、第２実施形態及び変形例２Ａのガスセンサモジュール１０Ａにおいて、第１実施形態と同様に側壁形成部材１２５に窪みを形成し、側壁３２Ａに開口部を形成してもよい。
（９−３）変形例２Ｃ
上記第２実施形態及び変形例２Ａ，２Ｂでは、蓋３３Ａに開口部が形成されていないが、第２実施形態及び変形例２Ａ，２Ｂのガスセンサモジュール１０Ａに対して、さらに蓋３３Ａに、第１実施形態で説明した開口部３３ａと同様の開口部を形成してもよい。
（９−４）変形例２Ｄ
上記第２実施形態のガスセンサモジュール１０Ａの製造方法では、複数の蓋３３Ａを側壁形成部材１２５に接着する場合が示されている。しかし、第２実施形態のガスセンサモジュール１０Ａの製造方法は、複数の蓋３３Ａを一つずつ接着する以外に、変形例１Ｂ，１Ｃで説明したように、１つの蓋形成部材に複数の開口部を形成しておいて開口部が側壁形成部材１２５と重なるように配置してブレードにより切断することによって開口部３０ａを形成するようにしてもよい。
（９−５）変形例２Ｅ
上記第２実施形態では、感ガス体２７によって特定種類のガスを検知するガスセンサモジュール１０Ａについて説明したが、本発明のガスセンサモジュールは、特定種類のガスを検知するものに限られない。本発明は、例えば、ガスセンサ素子４０がガスの流量を検出するガスセンサモジュールに適用することができる。
〈第３実施形態〉
本発明の第３実施形態に係るガスセンサモジュールについて図２６乃至図２９を用いて説明する。
（１０）ガスセンサモジュールの構成
図２６には第３実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ｂの平面形状が模式的に示され、図２７には、図２６のＶＩＩ-ＶＩＩ線に沿って切断した断面形状が模式的に示されている。第３実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ｂは、半導体チップ２０とパッケージ３０Ｂとを備えている。
第３実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ｂの半導体チップ２０には、第１実施形態に係るガスセンサモジュール１０と同様に、ガスセンサ素子４０が形成されている。
パッケージ３０Ｂは、基板３１と側壁３２Ａと蓋３３Ｂとを含んでいる。基板３１には、側壁３２Ａが固着されている。第３実施形態の側壁３２Ａは第２実施形態の側壁３２Ａと同様のものである。第３実施形態の蓋３３Ｂには、開口部３３ａが３つ形成されている。さらに、蓋３３Ｂには、その上面の４つの隅部にそれぞれ１つずつ突起３３ｄが形成されている。なお、蓋３３Ｂには、蓋３３と同じ材料を用いることができる。
第３実施形態における基板３１への側壁３２Ａの固着と側壁３２Ａへの蓋３３Ｂの固着は、第１実施形態の基板３１への側壁３２の固着と側壁３２への蓋３３の固着と同様に行われる。また、半導体チップ２０と端子３４の接続もボンディングされたワイヤ２９によって行われる。
パッケージ３０Ｂも、パッケージ３０と同様に、半導体チップ２０に水平な方向Ｄ１の長さが、半導体チップ２０に垂直な方向Ｄ２の長さよりも長い扁平な形状を呈する。
（１１）ガスセンサモジュールの使用形態
図２８には、ガスセンサモジュール１０Ｂが組み込まれた機器６５の断面形状が示されている。図２８に示されている機器６５のプリント配線板６１の実装面６３と筐体６２との間隔ＩＮ５は、実装面６３からのガスセンサモジュール１０Ｂの高さＨ３と実質的に等しい。しかし、プリント配線板６１の実装面６３から蓋３３Ｂの上面３３ｕ（図２７参照）までの高さＨ４は、ガスセンサモジュール１０Ｂの高さＨ３より小さくなっている。つまり、Ｈ３＞Ｈ４である。これらの高さの差（Ｈ３−Ｈ４）によって筐体６２と側壁３２Ａの上面３３ｕ（図２７参照）との間に隙間Ｇ２が形成されて、ガスが流れる通路が確保される。プリント配線板６１の実装面６３と筐体６２との間隔ＩＮ５と実装面６３からのガスセンサモジュール１０Ｂの高さＨ３が実質的に同じになっても、ガスの通路としての隙間Ｇ２があるので、開口部３３ａを通して外部からガスを検出空間Ｓ１に導き入れることができる。これら開口部３３ａの各々の面積は、例えば０．０１ｍｍ２〜０．２ｍｍ２である。
開口部３３ａを通して外部からガスを検出空間Ｓ１に導き入れるための通路としての隙間Ｇ２を確保するためには、突起３３ｄが高い方が好ましく、例えば０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。また、良好な通気性を確保するには、突起３３ｄの高さが０．０２５ｍｍ以上であることが好ましい。
（１２）ガスセンサモジュールの製造方法
第３実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ｂの製造方法について図２９を用いて説明する。図２９に示されている側壁形成部材１２５に蓋３３Ｂを接着する工程までは第１実施形態のガスセンサモジュール１０と同様に行えるので、次のパッケージダイシングの工程について説明する。パッケージダイシングにおいて、ブレード１５２（図１５参照）により切断する前に、ダイシングテープ１５１が蓋３３Ｂに貼り付けられる。ダイシングテープ１５１で開口部３３ａを塞ぐために、突起３３ｄが低い方が好ましく、例えば２ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、開口部３３ａを塞いで剥がれ難くするためには、突起３３ｄの高さが０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
このパッケージダイシングでは、ダイシングテープ１５１とともに側壁形成部材１２５と集合基板１１０がブレード１５２によりダイシングされる。ブレード１５２は、側壁形成部材１２５が延びる方向に沿って側壁形成部材１２５の中央部を切断する。タイシング時には、ブレード１５２には、冷却水が掛けられる。しかしながら、ダイシング時に底になる蓋３３Ｂの開口部３３ａがダイシングテープ１５１によって塞がれるので冷却水がチップ配置空間１３０の中に入るのを防止することができる。ダイシング後には、ガスセンサモジュール１０Ｂの乾燥が行われる。
（１３）変形例
（１３−１）変形例３Ａ
上記第３実施形態では、側壁３２Ａには開口部が形成されていないが、第３実施形態のガスセンサモジュール１０Ｂにおいて、第１実施形態と同様に側壁形成部材１２５に窪みを形成し、ガスセンサモジュール１０Ｂの側壁に開口部を形成してもよい。
また、蓋３３Ｂに開口部を形成せずに、蓋３３Ｂの開口部３３ａを形成する代わりに第１実施形態で説明したような開口部を側壁３２Ａに形成してもよい。このように形成したガスセンサモジュール１０Ｂでは、周囲が電気部品などで囲まれていても、突起３３ｄによって形成された隙間Ｇ２を通って側壁の開口部にガスを導きやすくなる。
（１３−２）変形例３Ｂ
上記第３実施形態では、側壁３２Ａと蓋３３Ｂの間に開口部が形成されていないが、第３実施形態及び変形例３Ａのガスセンサモジュール１０Ｂに対して、さらに第２実施形態で説明したような側壁２３Ａと蓋３３Ｂの間の開口部を形成してもよい。
また、蓋３３Ｂに開口部を形成せずに、蓋３３Ｂの開口部３３ａを形成する代わりに第２実施形態で説明したような側壁３２Ａと蓋３３Ｂの間の開口部を形成してもよい。この場合には、蓋３３Ｂの厚みに加えて突起３３ｄの高さによってガスの通り道が確保されるので、第２実施形態のガスセンサモジュール１０Ａよりもさらにガスを導き易くなる。
（１３−３）変形例３Ｃ
上記第３実施形態の突起３３ｄを有するガスセンサモジュール１０Ｂに対して、さらに第１実施形態で説明した開口部３２ａ及び第２実施形態で説明した開口部３０ａの両方を形成するように構成してもよい。
（１３−４）変形例３Ｄ
上記第３実施形態では、感ガス体２７によって特定種類のガスを検知するガスセンサモジュール１０Ｂについて説明したが、本発明のガスセンサモジュールは、特定種類のガスを検知するものに限られない。本発明は、例えば、ガスセンサ素子４０がガスの流量を検出するガスセンサモジュールに適用することができる。
（１４）特徴
（１４−１）
第１実施形態のガスセンサモジュール１０のパッケージ３０及び変形例３Ａのガスセンサモジュール１０Ｂのパッケージ３０Ｂは、側壁３２に、検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３２ａを有している。また、第２実施形態のガスセンサモジュール１０Ａのパッケージ３０Ａ及び変形例３Ｂで説明したガスセンサモジュール１０Ｂのパッケージ３０Ｂは、側壁３２Ａと蓋３３Ａとの間に、検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３０ａを有している。さらに、変形例２Ｂで説明したガスセンサモジュール１０Ａのパッケージ３０Ａ及び変形例３Ｃで説明したガスセンサモジュール１０Ｂのパッケージ３０Ｂは、側壁３２及び側壁３２Ａと蓋３３Ａとの間に、検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３２ａ，３０ａを有している。
検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３０ａ，３２ａのうちの一部の開口部３０ａ，３２ａを通して外部から検出空間Ｓ１にガスが流入して残りの開口部３０ａ，３２ａを通してガスを流出させることができる。そして、これら複数の開口部３０ａ，３２ａは、筐体６２がガスセンサモジュール１０，１０Ａ，１０Ｂの上面に接しても筐体６２によって塞がれない。従って、上述のガスセンサモジュール１０，１０Ａ，１０Ｂは、半導体チップ２０に対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに取り付けられたときでもガスに関する検出を容易に行える。
（１４−２）
第２実施形態、変形例２Ｂ、変形例３Ｂ及び変形例３Ｃにおいて説明したように、少なくとも側壁３２Ａと蓋３３Ａ，３３Ｂとの間に検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３０ａを有するガスセンサモジュール１０Ａ，１０Ｂにおいては、蓋３３Ａ，３３Ｂの厚みが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。蓋３３Ａ，３３Ｂの厚みが０．０１ｍｍ以上あることによって、蓋３３Ａ，３３Ｂの上面に筐体６２が接するような狭い実装スペースにガスセンサモジュール１０Ａ，１０Ｂが実装されても、ガスを複数の開口部３０ａを通して検出空間Ｓ１に導くことができる。また、蓋３３Ａ，３３Ｂの厚みが２ｍｍ以下であることによって、パッケージダイシング時にダイシングテープ１５１を貼り付けて開口部３０ａから冷却水などとともに異物が侵入するのを防止することができる。それらの結果、ガスセンサモジュール１０Ａ，１０Ｂは、半導体チップ２０に対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに実装されたときの検出空間Ｓ１へのガス導入の確実性と、品質の向上とを図ることができる。
（１４−３）
第３実施形態及び変形例３Ａ〜３Ｃのガスセンサモジュール１０Ｂのパッケージ３０Ｂは、蓋３３Ｂに、検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３３ａと、複数の開口部３３ａにガスを導く通路を形成するための突起３３ｄとを有している。
検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３３ａのうちの一部の開口部３３ａを通して外部から検出空間Ｓ１にガスが流入して残りの開口部３３ａを通してガスを流出させることができる。そして、これら複数の開口部３３ａは、突起３３ｄが存在することによって、筐体６２がガスセンサモジュール１０Ｂの上部に接しても筐体６２によって塞がれない。従って、上述のガスセンサモジュール１０Ｂは、半導体チップ２０に対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに取り付けられたときでもガスに関する検出を容易に行える。
（１４−４）
第３実施形態、変形例３Ａ〜３Ｃにおいて説明したように、蓋３３Ｂとの間に検出空間Ｓ１に連通する複数の開口部３３ａを有するガスセンサモジュール１０Ｂにおいては、蓋３３Ｂの上面に形成された突起３３ｄの高さが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。突起３３ｄの高さが０．０１ｍｍ以上あることによって、蓋３３Ｂの上部に筐体６２が接するような狭い実装スペースにガスセンサモジュール１０Ｂが実装されても、ガスを複数の開口部３３ａを通して検出空間Ｓ１に導くことができる。また、突起３３ｄの高さが２ｍｍ以下であることによって、パッケージダイシング時にダイシングテープを貼り付けて開口部３０ａから冷却水などとともに異物が侵入するのを防止することができる。それらの結果、ガスセンサモジュール１０Ａ，１０Ｂは、半導体チップ２０に対する垂直な方向の長さが短い実装スペースに実装されたときの検出空間Ｓ１へのガス導入の確実性と、品質の向上とを図ることができる。
（１４−５）
第１実施形態に係るガスセンサモジュール１０の製造方法においては、図８及び図９または図１７（ａ）及び図１７（ｂ）を用いて説明したように、１つのチップ配置空間１３０に対応して複数箇所の窪み１２１を持つ側壁形成部材１２０を、複数のチップ配置空間１３０を囲むように１つの集合基板１１０に射出成形により形成している。図１１及び図１２を用いて説明したように、ガスセンサ素子４０が形成されている複数の半導体チップ２０を複数のチップ配置空間１３０に対応する集合基板１１０の複数の領域にダイボンディングにより固定するとともにワイヤボンディングにより集合基板１１０の端子３４にワイヤ２９によって電気的に接続する。図１３及び図１４または図１７（ｃ）及び図１７（ｄ）を用いて説明したように、側壁形成部材１２０に蓋３３を接着して複数のチップ配置空間１３０を蓋３３で覆ってガスセンサモジュール１０を組み立てる。そして、複数箇所の窪み１２１がチップ配置空間１３０に連通する開口部３２ａになるように少なくとも側壁形成部材１２０及び集合基板１１０をダイシングすることによって、１つの集合基板１１０に形成されているガスセンサモジュール１０を分離する。
または、第１実施形態の変形例１Ｂ，１Ｃに係るガスセンサモジュール１０の製造方法においては、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）または図１９（ａ）及び図１９（ｂ）を用いて説明したように、１つのチップ配置空間１３０に対応して複数箇所の窪み１２１を持つ側壁形成部材１２０が、複数のチップ配置空間１３０を囲むように配置されている１つの蓋形成部材１４０を射出成形により形成している。図１８（ｃ）及び図１８（ｄ）を用いて説明したように、ガスセンサ素子４０が形成されている複数の半導体チップ２０を複数のチップ配置空間１３０に対応する集合基板１１０の複数の領域にダイボンディングにより固定するとともにワイヤボンディングにより集合基板１１０の端子３４にワイヤ２９によって電気的に接続する。図１８（ｅ）及び図１８（ｆ）または図１９（ｃ）及び図１９（ｄ）を用いて説明したように、側壁形成部材１２０を集合基板１１０に接着して複数のガスセンサモジュール１０を組み立てる。そして、複数箇所の窪み１２１がチップ配置空間１３０に連通する開口部３２ａになるように集合基板１１０、側壁形成部材１２０及び蓋形成部材１４０をダイシングすることによって、１つの集合基板１１０に形成されているガスセンサモジュール１０を分離する。
なお、冷却液としては水以外のものを使用することもできる。
このような第１実施形態または変形例１Ｂ，１Ｃに係るガスセンサモジュール１０の製造方法では、射出成形によって側壁形成部材１２０に窪み１２１を形成しているので、半導体チップ２０に対して垂直な方向のガスセンサモジュール１０の長さが例えば３ｍｍよりも小さくなっても、側壁３２に開口部３２ａを容易に形成することができる。
（１４−６）
上記第２実施形態及び変形例２Ｂ〜２Ｄに係るガスセンサモジュール１０Ａの製造方法においては、図８及び図９、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）図１８（ａ）及び図１８（ｂ）、または図１９（ａ）及び図１９（ｂ）を用いて説明したように、１つの集合基板１１０または１つの蓋形成部材１４０に複数のチップ配置空間１３０を囲む側壁形成部材１２０を射出成形により形成する。図１１及び図１２または図１８（ｃ）及び図１８（ｄ）を用いて説明したように、ガスセンサ素子４０が形成されている複数の半導体チップ２０を複数のチップ配置空間１３０に対応する集合基板１１０の複数の領域にダイボンディングにより固定するとともにワイヤボンディングにより集合基板１１０の端子３４にワイヤ２９によって電気的に接続する。
図２３及び図２４に示されているように、チップ配置空間１３０の各々に対応する蓋３３Ａと側壁形成部材１２５との間にチップ配置空間１３０に連通する複数の開口部３０ａが形成されるように側壁形成部材１２５を接着して複数のガスセンサモジュール１０Ａを組み立て、複数の開口部３０ａを塞ぐようにダイシングテープ１５１を貼り付ける。側壁形成部材１２５を集合基板１１０に形成した場合には、ダイシングブレード１５２に冷却液を掛けながら側壁形成部材１２５及び集合基板１１０をダイシングブレード１５２によりダイシングすることによって、また、側壁形成部材１２５を蓋形成部材１４０に形成した場合には、ダイシングブレード１５２に冷却液を掛けながら集合基板１１０、側壁形成部材１２５及び蓋形成部材１４０をダイシングブレード１５２によりダイシングすることによって、１つの集合基板１１０に形成されている複数のガスセンサモジュール１０Ａを分離する。
なお、冷却液としては水以外のものを使用することもできる。
このような第２実施形態に係るガスセンサモジュール１０Ａの製造方法では、側壁形成部材１２５と蓋３３Ａとの間に隙間を形成しているので、半導体チップ２０に対して垂直な方向のガスセンサモジュール１０の長さが例えば３ｍｍよりも小さくなっても、側壁３２Ａと蓋３３Ａとの間に開口部３０ａを容易に形成することができる。
また、ダイシングテープ１５１により、冷却液がチップ配置空間１３０の中に侵入するのを防ぐことができる。
１０，１０Ａ，１０Ｂ ガスセンサモジュール
２０ 半導体チップ
３０，３０Ａ，３０Ｂ パッケージ
３０ａ 開口部
３１ 基板
３２，３２Ａ 側壁
３２ａ 開口部
３３，３３Ａ，３３Ｂ 蓋
３３ａ 開口部
３４ 端子
４０ ガスセンサ素子
６０，６５ 機器
１１０ 集合基板
１２０，１２５ 側壁形成部材
１２１ 窪み
１３０ チップ配置空間
１４０ 蓋形成部材
１５１ ダイシングテープ
Ｓ１ 検出空間

Claims (6)

  1. 機器に組み込まれるガスセンサモジュールであって、
    ガスセンサ素子が形成されている半導体チップと、
    前記半導体チップが電気的に接続され且つ固定されている基板、前記基板に固着されている側壁および前記側壁に固着されている蓋を含み、前記半導体チップの周囲にガスが流れる検出空間を有し、前記半導体チップに平行な方向の長さが前記半導体チップに垂直な方向の長さよりも長い扁平なパッケージと
    を備え、
    前記蓋は、前記検出空間に連通する複数の開口部と、前記機器の筐体に接触して前記筐体と前記蓋との間にガスの通路を確保する突起とを有する、ガスセンサモジュール。
  2. ガスセンサ素子が形成されている半導体チップと、
    前記半導体チップが電気的に接続され且つ固定されている基板、前記基板に固着されている側壁および前記側壁の上面に載るように固着されている蓋を含み、前記半導体チップの周囲にガスが流れる検出空間を有し、前記半導体チップに平行な方向の長さが前記半導体チップに垂直な方向の長さよりも長い扁平なパッケージと
    を備え、
    前記パッケージは、前記側壁と前記蓋との間に、前記検出空間に連通する上方に開口した複数の開口部を有する、ガスセンサモジュール。
  3. 前記パッケージは、前記側壁に、前記検出空間に連通する複数の開口部をさらに有する、
    請求項１または２に記載のガスセンサモジュール。
  4. 機器に組み込まれるガスセンサモジュールの製造方法であって、
    金型に１つの集合基板をインサートすることにより、複数のチップ配置空間を囲む側壁形成部材を、射出成形により前記集合基板に一体的に形成する工程と、
    ガスセンサ素子が形成されている複数の半導体チップを複数の前記チップ配置空間に対応する前記集合基板の複数の領域にダイボンディングにより固定するとともに、ワイヤボンディングにより前記集合基板の端子に電気的に接続する工程と、
    前記チップ配置空間の各々を覆うように、前記側壁形成部材に複数の蓋を接着する工程と、
    前記側壁形成部材および前記集合基板をダイシングする工程とを備え、
    前記蓋には、前記チップ配置空間に連通する開口部と、前記機器の筐体に接触して前記筐体と前記蓋との間にガスの通路を確保する突起が形成された、ガスセンサモジュールの製造方法。
  5. 金型に１つの集合基板をインサートすることにより、複数のチップ配置空間を囲む側壁形成部材を、射出成形により前記集合基板に一体的に形成する工程と、
    ガスセンサ素子が形成されている複数の半導体チップを複数の前記チップ配置空間に対応する前記集合基板の複数の領域にダイボンディングにより固定するとともに、ワイヤボンディングにより前記集合基板の端子に電気的に接続する工程と、
    前記チップ配置空間に連通する上方に開口した複数の開口部が、前記側壁形成部材と蓋との間に形成されるように、前記側壁形成部材の上面に前記蓋を接着して複数のガスセンサモジュールを組み立てる工程と、
    上方に開口した複数の前記開口部を塞ぐようにダイシングテープを貼り付ける工程と、
    ダイシングブレードに冷却液を掛けながら少なくとも前記側壁形成部材および前記集合基板を前記ダイシングブレードによりダイシングすることによって、１つの前記集合基板に形成されている複数の前記ガスセンサモジュールを分離する工程とを備えた、ガスセンサモジュールの製造方法。
  6. 前記側壁形成部材には窪みが形成され、前記窪みが前記チップ配置空間に連通する複数の開口部になるように前記側壁形成部材および前記集合基板をダイシングする、請求項４または５に記載のガスセンサモジュールの製造方法。
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