WO2014136336A1 - センサ装置 - Google Patents

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WO2014136336A1
WO2014136336A1 PCT/JP2013/082671 JP2013082671W WO2014136336A1 WO 2014136336 A1 WO2014136336 A1 WO 2014136336A1 JP 2013082671 W JP2013082671 W JP 2013082671W WO 2014136336 A1 WO2014136336 A1 WO 2014136336A1
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chip package
chip
sensor device
housing
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裕樹 中土
河野 務
翼 渡辺
忍 田代
徳安 昇
暁 上ノ段
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to the technology of a sensor device such as a flow rate sensor module.
  • the present invention also relates to the molding technology of the chip package and housing of the sensor device.
  • an internal control engine such as a car is provided with an electronically controlled fuel injection device.
  • This device has the role of operating the internal combustion engine efficiently by appropriately adjusting the amounts of gas and fuel flowing into the internal combustion engine. Therefore, in the electronically controlled fuel injection device, it is necessary to accurately grasp the gas flowing into the internal combustion engine. From this, the electronically controlled fuel injection device is provided with a flow rate sensor (also referred to as an air flow sensor or the like) that measures the flow rate of gas.
  • a flow rate sensor also referred to as an air flow sensor or the like
  • a chip package having a structure in which a semiconductor chip including a flow rate detecting portion, a control circuit portion and the like is mounted on a substrate and sealed and molded with a first resin.
  • a sensor module having a structure in which a housing or a housing is molded with a second resin so as to cover the chip package and the periphery thereof. Further, in particular, there is a technique of integrally molding the first resin and the second resin.
  • a chip package on which a first semiconductor chip including a flow rate detection unit and a second semiconductor chip including a control circuit unit are mounted on a substrate, and a resin housing are separately manufactured. Many methods and structures are used to attach the chip package to the housing using an adhesive.
  • Patent Document 1 JP-A 2008-111859
  • Patent Document 1 semiconductor pressure sensor device
  • semiconductor pressure sensor device in a semiconductor pressure sensor device having a structure in which a sensor module containing a semiconductor pressure sensor portion is integrally molded in an outer case, the problems of air tightness and lead corrosion are prevented. And “Providing a semiconductor pressure sensor device with improved reliability of sealing performance”. “The semiconductor pressure sensor device is composed of a sensor module insert-molded with a first resin, and an outer case formed by further insert-molding the sensor module with a second resin to form a connector portion. There is a description of That is, Patent Document 1 describes an integrated structure by two-step resin molding of a sensor module molded with a first resin to expose a sensor unit and a housing molded with a second resin. . In particular, it is described that the first resin is molded with a thermosetting resin, and the second resin is molded with a thermoplastic resin.
  • Patent Document 1 there is a structure of a sensor device by a two-step resin molding or integral molding method using first and second resins. That is, a chip package formed by mounting a semiconductor chip including a detection unit and a semiconductor chip including a control circuit unit on a substrate is sealed and molded in advance with a first resin, and thereafter the periphery of the chip package is integrated with a second resin. Molding to form a housing.
  • the material cost can be greatly reduced.
  • the chip package and the housing have been separately manufactured, but in the integrated molding method described above, when molding the housing with the second resin, molding is carried out with the chip package with the first resin contained therein. Since this can be done, it is possible to reduce the number of processes, that is, to improve the manufacturing efficiency. Furthermore, since molding is performed in a state where the periphery of the chip package is fixed by a mold for molding the second resin, variations in mounting of the chip package on the housing can be suppressed more than the manufacturing method using an adhesive.
  • the structure of the housing and the chip package spatially divides the predetermined detection unit side and the control circuit unit side to form a circuit chamber or the like in the housing. And a structure that ensures airtightness and the like.
  • the adhesion is poor, for example, there is a gap between the portion of the chip package by the first resin and the portion of the housing by the second resin, airtightness in the space such as the circuit chamber inside the housing is descend.
  • a dividing wall as a part of the housing is provided to the chip package, and a space on the detection unit side and a space on the control circuit unit side are divided.
  • a circuit room is provided on the control circuit side inside the housing to protect the lead frame and the like.
  • the gas or the contaminant may flow into the circuit chamber. This reduces the protection of the lead frame and the like.
  • An object of the present invention is to provide a technology capable of reducing a load on a control circuit portion or the like in a chip package due to resin molding shrinkage with respect to the integrated molding of a chip package and a housing in a sensor device It is.
  • Another object of the present invention is to provide a technique capable of enhancing the adhesion of the resin and securing or improving the airtightness.
  • a typical embodiment of the present invention is a sensor device or the like, which is characterized by having the following configuration.
  • the first semiconductor chip including the detection unit and the second semiconductor chip including the control circuit unit are mounted on the substrate surface, and the detection unit is exposed.
  • a chip package sealed and molded with a first resin, and covering at least a part of the periphery of the chip package so that the detection unit is exposed and in contact with a part of the chip package A housing molded of a second resin, and the chip package is disposed on the first surface corresponding to the side on which the second semiconductor chip is mounted, the control circuit unit or the second semiconductor chip being disposed
  • a thick portion is provided in a third area where the first area and the second area in contact with a part of the housing are overlapped.
  • the semiconductor chip including the detection unit and the control circuit unit is mounted on the substrate surface, and the detection unit is sealed and molded with the first resin so as to be exposed.
  • a chip package, and a housing molded of a second resin so as to cover at least a part of the periphery of the chip package and expose the detection unit and to be in contact with a part of the chip package;
  • the chip package is disposed such that the first region in which the control circuit unit is disposed is in contact with a portion of the housing on a first surface corresponding to the side on which the semiconductor chip is mounted.
  • a thick portion is provided in a third area where the two areas overlap.
  • the thick portion of the chip package is provided in the entire first region on the first surface.
  • the thick-walled portion of the chip package is provided on the entire first region on the first surface.
  • the thick portion of the chip package has one or more concave portions or convex portions on the surface in contact with the second resin.
  • the control circuit portion or the like in the chip package due to resin molding shrinkage.
  • the load can be reduced.
  • the adhesion of the resin can be enhanced and the airtightness can be secured or improved.
  • FIG. 5 is a diagram showing an XY planar configuration in the vicinity of a chip package of the flow rate sensor module of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of a chip package of the flow rate sensor module of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a view showing an example of the XZ cross-sectional configuration including one example of the shape of the housing of the flow rate sensor module of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an XZ cross-sectional configuration of a model of a thick portion of the chip package of the first embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing an XZ cross section of an overlap of each part including the thick part of the chip package of the first embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package of the flow rate sensor module of the modification of the first embodiment. It is a figure which shows XY planar structure of the flow sensor module which is a sensor apparatus of Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 16 is a diagram showing an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package of the second embodiment. It is a figure which shows XY plane structure of the vicinity of the chip package of the flow sensor module which is a sensor apparatus of Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package of the third embodiment. It is a figure which shows XZ cross-sectional structure of the vicinity of the chip package of the flow sensor module which is a sensor apparatus of Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of a chip package of a flow rate sensor module according to a modification of the fourth embodiment.
  • (A), (b) is a figure which shows the structure of the analysis model corresponding to the flow sensor module of a prior art example.
  • FIG. 5 is a view showing a cross-sectional configuration of an analysis model corresponding to the flow rate sensor module of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a view showing a cross-sectional configuration of an analysis model corresponding to the flow rate sensor module of the second embodiment.
  • FIG. 18 is a view showing a cross-sectional configuration of an analysis model corresponding to the flow rate sensor module of the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing the results of equivalent strain due to load on the second chip according to the analysis models of Embodiments 1 to 3 in comparison with the conventional example. It is a figure which shows XY plane structure of the flow sensor module which is a sensor apparatus of a prior art example. It is a figure which shows the XZ cross-section structure of the vicinity of the chip package of the flow sensor module of a prior art example.
  • FIG. 18 is a diagram showing an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of a chip package of a flow rate sensor module according to a modification of the second embodiment.
  • the present flow rate sensor module (for example, FIG. 3) is a two-step resin molding structure having a chip package 10 of a first resin and a housing 20 of a second resin integrally molded on the outside thereof.
  • the chip package 10 has a structure in which a semiconductor chip including a flow rate detection unit and its control circuit unit is mounted on a substrate, and sealed and molded with a first resin. For example, it is sealed and formed by the first resin in a form having an opening on the side of the first chip 11 including the flow rate detection unit. Then, the flow rate sensor module is configured by integrally molding the second resin so as to cover the periphery of the chip package 10 and form the housing 20 including the dividing wall 21.
  • This flow rate sensor module can reduce the load on the control circuit unit and the like due to the molding of the first and second resins, and can increase the adhesion of the first and second resins to ensure the airtightness of the circuit chamber.
  • the control circuit unit 4 or the second chip 12 including the same on the main surface (f1 in FIG. 3) corresponding to the side on which the semiconductor chip is mounted on the chip package 10 with the first resin.
  • the thick portion 13 is provided corresponding to the third region (R5) overlapping in a plan view from the Z direction.
  • the thickness or volume of the first resin in the region (R5) is made larger than that in the other region, for example, the region where the second chip 12 is not disposed. Reduce the thickness or volume.
  • the thick portion 13 in the chip package 10 By providing the thick portion 13 in the chip package 10, the rigidity in the vicinity of the control circuit portion 4 or the second chip 12 in the chip package 10 is enhanced. Thereby, the load or stress on the control circuit unit 4 or the like through the first resin due to the molding shrinkage of the second resin, in particular, in the integral molding of the chip package 10 and the housing 20 is reduced. Further, by providing the thick portion 13 in the chip package 10, the contact area between the surface of the chip package 10 and the surface of the dividing wall 21 which is a part of the housing 20 is enlarged to improve the adhesion. Accordingly, the airtightness of the circuit chamber 6 (FIG. 1) and the like inside the housing 20 can be maintained or improved along with the reduction of the load.
  • FIG. 19 shows the entire XY plane configuration of the flow rate sensor module of the conventional example.
  • FIG. 20 shows an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package of the flow rate sensor module of the conventional example.
  • the conventional flow sensor module has a chip package 10 and a housing 20 covering the periphery thereof.
  • A1 is an area where the first chip 11 is disposed, the diaphragm 3 is exposed, and the flow path 5 is formed.
  • a2 is an area where the second chip 12 is disposed and the lead frame 7 is exposed and becomes the circuit chamber 6;
  • a3 shows the field where dividing wall 21 which is a part of housing 20 is arranged.
  • the front surface (f1) and the back surface (f2) of the chip package 10 are flat surfaces, and a dividing wall which is a part of the housing 20 by the second resin in the upper and lower portions in the Z direction It forms in the state which 21 touches.
  • a cover or the like which is a part of the housing 20 provided further outside the dividing wall 21 is not shown.
  • the region of the second chip 12 and the region of the dividing wall 21 have a region R0 overlapping in plan view in the Z direction.
  • the X direction of the chip package 10 is shortened, so that the degree of overlap between the area of the second chip 12 and the area of the dividing wall 21 is increased.
  • the molding shrinkage force of the second resin including the dividing wall 21 is the chip package 10 as shown by arrow F in FIG. It acts as a load or stress on the control circuit unit 4 of the second chip 12 in the inside.
  • the reduction of the load on the control circuit unit 4 to the second chip 12 is the first problem.
  • the load is applied not only in the region R0 but mainly in the vicinity of the region where the housing 20 and the chip package 10 contact each other, which affects the second chip 12 and the like. In particular, when the volume and thickness of the second resin located on the outer side are larger than the first resin located on the inner side, the load due to the molding shrinkage force of the second resin is large.
  • the second problem is to ensure the airtightness of the circuit chamber 6 by the adhesion of the resin between the chip package 10 and the dividing wall 21 as described above. It is desirable that the circuit room 6 be isolated from the flow path 5 to maintain high air tightness. Therefore, in the housing 20, it is desirable that the adhesion between the resins be high because of the provision of the dividing wall 21 that shields the flow path 5 side and the circuit chamber 6 side and the performance of the division. In particular, depending on the shape and conditions of integral molding of the first resin and the second resin, the adhesion of the resin may be lowered.
  • Embodiment 1 The structure of a flow rate sensor module which is a sensor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 and the like.
  • the thick package portion 13 is provided on the chip package 10 as a structure of the chip package 10 and the housing 20 of the flow rate sensor module 100A as a device for the above first and second problems. .
  • FIG. 1 shows an XY plane configuration of the flow rate sensor module 100A of the first embodiment.
  • the plane of FIG. 1 schematically shows the state of the cross section of the housing 20 at a predetermined position in the Z direction so that the chip package 10, the circuit chamber 6 and the like housed inside the housing 20 of the flow sensor module 100A can be seen Show.
  • this corresponds to the state in which the cover 22 (FIG. 4 described later) which is a part of the housing 20 is removed.
  • the laterally long direction in which two semiconductor chips (11, 12) in the chip package 10 are arranged is taken as the X direction.
  • the chip package 10 has a thick portion 13 of the first resin on the surface.
  • the housing 20 made of the second resin is a parting wall 21 formed in contact with a part of the surface of the chip package 10, and a part such as a cover 22 shown in FIG. And.
  • a single chip package 10 of the first resin and a housing 20 of the second resin covering at least a part of the periphery thereof are formed.
  • the case where two semiconductor chips (11, 12) are mounted in one chip package 10 by the first resin is shown.
  • the first chip 11 is a semiconductor chip on which a flow rate detection unit by the diaphragm 3 is mounted.
  • the second chip 12 is a semiconductor chip on which the control circuit unit 4 that controls the flow rate detection unit is mounted.
  • the chip package 10 is manufactured by the process of sealing and molding the first resin.
  • a plate 2 which is a substrate made of glass, for example, is placed on a metal lead frame 7.
  • the first chip 11 and the second chip 12 are mounted on the plate 2 by the adhesive 8.
  • the first chip 11 and the second chip are connected by the wire 9, and the second chip 12 and the lead frame 7 are connected by the wire 9.
  • the chip package 10 is configured by sealing and molding the first resin so as to cover those structures (2, 7, 8, 9, 11, 12).
  • the outer shape of the chip package 10 of the first resin is substantially flat, and the lead frame 7 extends from the end.
  • the opening B1 is formed so that the diaphragm 3 of the first chip 11 is exposed.
  • the chip package 10 includes both the case of referring to the whole including the internal structure and the case of referring to the sealing body by the first resin.
  • the housing 20 which covers the periphery of the chip package 10 is manufactured by the process of integral molding of the second resin with respect to the first resin.
  • the inside of the housing 20 made of the second resin is divided by the dividing wall 21 into the area a1 on the first chip 11 side and the area a2 on the second chip 12 side.
  • a flow path 5 for detecting a flow rate is formed in the area a1, a flow path 5 for detecting a flow rate is formed.
  • the area a2 is formed as a circuit chamber 6 of a sealed closed space including the lead frame 7 and the like.
  • the dividing wall 21 blocks and prevents gas, contaminants, and the like from the flow path 5 of the area a1 from flowing into the circuit chamber 6 of the area a2.
  • the circuit chamber 6 protects the lead frame 7 and the like from corrosion due to its airtightness.
  • the position of the dividing wall 21 in the X direction of the module is generally between the first chip 11 and the second chip 12, and the arrangement region of the dividing wall 21 partially corresponds to the arrangement region A2 of the second chip 12. And Z overlap in plan view.
  • the flow path 5 is formed by the shape of the housing 20 and the like.
  • the flow path 5 is a flow path for detecting the flow rate of gas or the like in the flow rate detection unit by the diaphragm 3.
  • the shape of the flow path 5 is an example, but in the present example, as shown by the arrow, it enters from the opening in the upper side of the drawing, turns around halfway through the diaphragm 3 and exits the lower opening in the drawing.
  • the first chip 11 is a semiconductor chip mounted with a flow rate detection unit by the diaphragm 3 and has a rectangular shape in the XY plane. The first chip 11 detects the flow rate of the gas flowing from the flow path 5 as an electrical signal by the diaphragm 3. The detection signal is sent to the control circuit unit 4 of the second chip 12 through the wiring in the chip package 10.
  • the second chip 12 disposed in A2 is a semiconductor chip on which the control circuit unit 4 is mounted, and has a rectangular shape in the XY plane.
  • the second chip 12 processes the signal detected by the flow rate detection unit of the first chip 11 by the control circuit unit 4 and exchanges signals with the outside through the lead frame 7 or the like.
  • FIG. 2 shows an XY plane configuration in the vicinity of the chip package 10 corresponding to the area a of FIG.
  • the configuration of division of the area a1 on the flow path 5 side and the area a2 on the circuit chamber 6 side by the shapes of the chip package 10 and the dividing wall 21 is shown.
  • A1 indicates an arrangement area of the first chip 11.
  • the first chip 11 has a diaphragm 3 at a position substantially in the center of the rectangular shape or near the left side in the drawing.
  • the chip package 10 is formed such that the diaphragm 3 and a part of the first chip 11 are exposed at the opening (B1 in FIG. 3).
  • A2 is an arrangement area of the second chip 12.
  • the thick portion 13 of the chip package 10 is formed in, for example, a rectangular shape so as to substantially overlap the upper side in the Z direction of the arrangement region A2 of the second chip 12. Since the second chip 12 is sealed in the chip package 10, it can not be seen from the Z direction.
  • the dividing wall 21 is disposed between the first chip 11 and the second chip 12 of the chip package 10 so as to cross in the Y direction.
  • a plurality of lead frames 7 connected from the first chip 11 extend in the X direction, and a connector portion (not shown) 23) connected.
  • FIG. 3 shows an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package 10.
  • FIG. 3 shows a cross section taken along the line AA of FIG. 1 and FIG. As the housing 20, only the dividing wall 21 which is a part of the housing 20 is shown.
  • the chip package 10 is the same as the shape and the cross section of the conventional example (FIG. 20) except for the thick portion 13.
  • the flow sensor module 100A is a module including a flow sensor, which is mainly formed by integral molding of the chip package 10 and a housing 20 covering the periphery thereof.
  • the chip package 10 includes a plate 2 as a substrate, a lead frame 7 connected to the plate 2, a first chip 11 and a second chip 12 mounted on the surface of the plate 2 via an adhesive 8, and a first A wire 9 connecting the right end of the chip 11 to the left end of the second chip 12 and a wire 9 connecting the right end of the second chip 12 to the end of the lead frame 7 and sealing them to form an outer shape And 1 resin.
  • the diaphragm 3 and a part of the first chip 11 are formed in a state of being exposed to the flow path 5.
  • the chip package 10 formed by sealing and molding the first resin is formed to cover the chips (11, 12) and the like on the surface (f1) side with respect to the surface of the plate 2, and also on the back surface (f2) side. It is formed to cover 7 mag.
  • thick portions 13 in a shape inverted in the Z direction by the first resin are provided as a pair on both the front surface (f1) and the back surface (f2) of the chip package 10.
  • the width, thickness, etc. of the two thick portions 13 are the same.
  • the thick portion 13 may not be provided on the back surface (f2) side of the chip package 10, and the chip package 10 may have a flat shape.
  • the thick portion 13 of the chip package 10 corresponds to the entire area in the X direction in which the second chip 12 including the control circuit portion 4 on the main surface of the chip package 10 is disposed, and has a thickness rising as a convex in the Z direction. It is a meat structure. In the first embodiment, it is a condition that the thick portion 13 is provided in the region R3 so as to cover the entire arrangement region of the second chip 12. Then, the second resin is integrally molded so that a part of the right side of the dividing wall 21 is in contact with the part R5 of the left side in the area R3 of the thick portion 13.
  • the rigidity in the vicinity of the second chip 12 is enhanced, and the load on the control circuit unit 4 and the like through the first resin due to the molding shrinkage of the second resin is reduced.
  • the surface (f1) of the chip package 10 has a shape including the thick portion 13, specifically, there is a step, so the surface of the dividing wall 21 of the second resin and the surface of the chip package 10 of the first resin The adhesion of the circuit chamber 6 is improved, and the airtightness of the circuit chamber 6 is improved.
  • the region R5 indicates a region where the arrangement region of the second chip 12 in the X direction and the arrangement region of the dividing wall 21 overlap in a plan view of the Z direction.
  • the dividing wall 21 is relatively divided by the thickness of the thick portion 13 (h in FIG. 5). Is thinner than the prior art. That is, the dividing wall 21 has a thin portion or recess in contact with the thick portion 13 in the region R5, and the second chip 12 is not disposed on the lower side which is the region on the left side of the region R5. It is thinner than the area. Therefore, the load which the second chip 12 receives through the first resin can be reduced by the molding shrinkage of the second resin of the housing 20 including the dividing wall 21.
  • a step is formed in the arrangement region of the dividing wall 21 as shown, and the dividing wall 21 of the second resin and the first resin
  • the contact area of the resin with the surface of the chip package 10 is increased. Therefore, the adhesion between the second resin and the first resin in integrated molding is enhanced. That is, the airtightness of the circuit room 6 is improved.
  • FIG. 4 shows an example of an XZ sectional configuration including an example of the shape of the housing 20 of the flow rate sensor module 100A.
  • the shape of the housing 20 corresponds to the outer shape of the flow rate sensor module 100A.
  • a dividing wall 21 provided corresponding to the upper and lower sides in the Z direction via the chip package 10, and a flat cover 22 connected to the outside of the dividing wall 21; It has the connector part 23 etc. which are connected to the cover 22.
  • the housing 20 is formed to form a predetermined flow path 5 as shown in FIG. 1 in a state where the diaphragm 3 of the first chip 11 is exposed at the opening B1.
  • the cover 22 and the like by the second resin are connected to the outside of the dividing wall 21 in the upper and lower directions in the Z direction. It is covered entirely except a part.
  • FIG. 5 shows an XZ cross section of a model of the thick portion 13 of the chip package 10.
  • the thick portion 13 of the chip package 10 is provided with a thickness h in the Z direction on the main surface (shown here as s3) on the surface (f1) side of the chip package 10.
  • the thick portion 13 is substantially trapezoidal in the XZ cross section.
  • the length Lx1 in the X direction and the area S1 in the bottom surface of the trapezoidal shape of the thick portion 13 and the length Lx2 in the X direction and the area S2 in the upper surface of the trapezoidal shape are used.
  • the length Lx1 of the bottom is larger than the length Lx2 of the upper surface (Lx1> Lx2), and the area S1 of the bottom is larger than the area S2 of the upper surface (S1> S2).
  • the thick portion 13 preferably has a bottom length Lx1 greater than the thickness h (Lx1> h).
  • Lx1> h it is preferable to secure Lx1 and S1 in accordance with the width and the area of the control circuit unit 4 to the second chip 12 in the X direction.
  • the thick portion 13 of the chip package 10 is not limited to a trapezoidal shape having one step in the Z direction, and may have a trapezoidal shape having two or more steps as a modification. That is, the upper surface (s4) of the trapezoid in FIG. 6 may have a second-stage trapezoidal shape with an area smaller than the area S2.
  • FIG. 6 shows an enlarged cross section of each part including the thick part 13 of the chip package 10 of FIG. 3 and explains the relationship of overlapping / arrangement of each part, resin material, load reduction and the like.
  • R2 indicates the width and area in which the second chip 12 is disposed.
  • R3 indicates a width and an area in which the thick portion 13 (particularly, the bottom surface thereof) is disposed, and roughly overlaps the entire area R2.
  • R4 shows the width
  • R5 shows the area
  • the arrow F shows how a molding shrinkage force by the second resin is applied as a load or stress to the second chip 12 through the first resin in the region R5.
  • s1 is the surface of the plate 2
  • s2 is the upper surface of the second chip 12
  • s3 is the main surface of the chip package 10 (corresponding to the above f1)
  • s4 is the upper surface of the thick portion 13.
  • the thick portion 13 is provided in a region R3 corresponding to the entire placement region R2 of the second chip 12 and has a region R5 overlapping with the dividing wall 21 with respect to the arrangement relationship with the housing 20.
  • the housing 20 including the dividing wall 21 are possible.
  • this corresponds to the region R0.
  • a force due to molding shrinkage of the second resin acts on the second chip 12 through the first resin.
  • the control circuit unit 4 may be affected, and characteristics such as a detected flow rate data signal of the flow rate detection unit may fluctuate.
  • the thickness and volume of the housing 20 including the dividing wall 21 which is the second resin are larger than the thickness and volume of the first resin above the upper surface of the second chip 12. In that case, the influence of the load applied to the control circuit unit 4 of the second chip 12 in the Z direction due to the molding shrinkage of the second resin including the dividing wall 21 is large.
  • thick portion 13 is provided in region R3 including region R5.
  • the thickness and the volume of the first resin including the thick portion 13 on the second chip 12 are relative to the thickness and the volume of the second resin including the dividing wall 21 in the region R5, as compared with the conventional example.
  • Grow big That is, the rigidity in the vicinity of the second chip 12 is increased.
  • the strain applied to the control circuit unit 4 and the like in the second chip 12 by the molding shrinkage force of the second resin including the dividing wall 21 is reduced, and the control circuit unit 4 of the second chip 12 in the Z direction. The impact of the load on the head is reduced.
  • the first resin of the chip package 10 is made of a thermosetting resin
  • the second resin of the housing 20 is a thermoplastic resin.
  • Made of resin for example, an epoxy resin or a phenol resin can be used as the thermosetting resin.
  • the thermoplastic resin polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate (PBT) and the like can be used. Each resin may be mixed with a filler or an additive such as glass or mica.
  • FIG. 7 shows an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module according to a modification of the first embodiment.
  • the width in the X direction of the region R2 of the second chip 12 on the upper side in the Z direction of the control circuit unit 4 of the second chip 12 in the chip package 10 It has area
  • region R4 on the upper side in the Z direction of the thick portion 13, there is a dividing wall 21 formed in the region R4 covering the entire region R3 of the thick portion 13 in the X direction on the main surface (f1) of the chip package 10.
  • the width of the region R4 of the dividing wall 21 in the X direction is larger than the width of the region R3 of the dividing wall 21 in the X direction.
  • the lower surface of the dividing wall 21 has a thin portion or a recess in contact with the thick portion 13 in the region R3. This thin portion is a region where the second chip 12 is not disposed on the lower side which is the left and right regions of the region R3. Thickness is thinner than.
  • the contact area between the lower surface of the dividing wall 21 and the surface including the thick portion 13 is larger than that described above (FIG. 3). Therefore, the adhesion between the first resin and the second resin is high, and the airtightness of the circuit chamber 6 can be enhanced.
  • the thick portion 13 to be a pair is not provided on the back surface (f 2) side of the chip package 10 and is flat.
  • tip 12, the thick part 13, and the dividing wall 21 are the structures laminated
  • the thickness h of the thick portion 13 may be increased to increase the rigidity in the vicinity of the second chip 12.
  • the width of the dividing wall 21 in the X direction may be narrowed to be equal to the widths of the second chip 12 and the dividing wall 21.
  • the module may be miniaturized by further shortening the arrangement distance between the first chip 11 and the second chip 12.
  • a configuration is also possible in which the thick portion 13 of the chip package 10 is provided only in the region R5 in the X direction.
  • the control circuit unit 4 in the chip package 10 of the first resin due to the molding shrinkage of the second resin in the integrated molding structure of the chip package 10 and the housing 20 is included.
  • the reduction of the load on the second chip 12 can be realized.
  • the adhesion between the first resin of the chip package 10 and the second resin of the housing 20 can be enhanced to ensure or improve the airtightness of the circuit chamber 6.
  • components such as the surface of the chip package 10 and the lead frame 7 of the metal in the circuit chamber 6 can be protected from the influence of corrosion due to gas or contaminants from the flow path 5 side, and the reliability of the flow sensor can be improved. it can. According to the first embodiment, the above two effects can be compatible.
  • the dividing wall 21 is provided in the housing 20 for fixing the chip package 10 and securing the airtightness of the circuit chamber 6 or the like. It is necessary.
  • the flow rate sensor module is configured by two steps of molding of the chip package 10 by the first resin and molding of the housing 20 including the dividing wall 21 by the second resin. Furthermore, in order to miniaturize the module, it is necessary to shorten the length of the chip package 10 in the X direction, and to arrange the chips (11, 12), the dividing wall 21 and the like within the narrow range.
  • the dividing wall 21 of the housing 20 is often provided at symmetrical positions and shapes not only on the front surface (f1) side of the chip package 10 but also on the rear surface (f2) side as shown in FIG.
  • not only the first thick portion 13 is provided on the front side (f1) of the chip package 10 but also the second thick portion corresponding to the back side (f2). 13 is provided. That is, the thick portions 13 of the pair are provided at symmetrical positions and shapes in the Z direction. In this way, the load reduction on the second chip 12 from the dividing wall 21 on the surface (f1) side is also supported from the back surface (f2) side and supported by the thick part 13 to achieve balance, thereby achieving an overall load. Increase the reduction effect.
  • the chip package with respect to the thickness and volume of the second resin of the housing It is conceivable to increase the overall thickness and volume of the first resin. That is, the rigidity is increased by securing the first resin uniformly large while providing the first resin with a flat outer shape without providing the thick portion 13 as in the present embodiment in the first resin, and the load on the control circuit portion is increased. Reduce.
  • an optimal chip package is considered in consideration of the configuration including the position and size of the second chip 12 and the configuration including the position and volume of the dividing wall 21 of the second resin. 10 thick portions 13 are provided.
  • the required amount of resin can be reduced to reduce the cost, and can also contribute to the downsizing of the entire module.
  • the flow sensor module 100B of the second embodiment is the same as the first embodiment in basic configuration and the like, and the main difference is that the thick portion 13 of the chip package 10 is an arrangement region R4 of the dividing wall 21 in the X direction. It is provided corresponding to the whole.
  • FIG. 8 shows an XY plane configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module 100B of the second embodiment.
  • A1 and A2 are arrangement areas of the first chip 11 and the second chip 12 as described above.
  • the thick portion 13 of the chip package 10 is entirely covered with the dividing wall 21 in the X direction, and a part on the right side overlaps the arrangement area A2 of the second chip 12.
  • FIG. 9 shows an XZ sectional configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module 100B of the second embodiment corresponding to FIG.
  • the thick portion 13 provided on the main surface of the chip package 10 is disposed in a region corresponding to the arrangement region R4 of the dividing wall 21 in the X direction, and the entire thick portion 13 is in contact with the dividing wall 21 and covered. ing. Further, the region R5 of a part of the thick portion 13 overlaps the upper part of the left side of the second chip 12 in the Z direction as described above.
  • the thick portion 13 is provided to match the placement region R2 of the second chip 12, but in the second embodiment, the thick portion 13 is matched to the placement region R4 of the dividing wall 21 of the housing 20.
  • the thick portion 13 of the chip package 10 is entirely covered by the dividing wall 21 as a condition and a feature.
  • the surface of the thick portion 13 on the main surface of the chip package 10 is completely covered with the second resin of the dividing wall 21 including the side surface of the trapezoid.
  • the thickness of the dividing wall 21 is relatively reduced by the thickness h of the thick portion 13 in the Z direction. That is, the lower surface of the dividing wall 21 has a thin portion or a recess.
  • the rigidity in the vicinity of the second chip 12 in the chip package 10 can be enhanced, and the load on the control circuit unit 4 through the first resin due to the molding shrinkage of the second resin can be reduced as described above.
  • the contact area of 2nd resin and 1st resin increases rather than a prior art example, the adhesiveness and fixability of 1st resin and 2nd resin become high by the anchor effect by the shape of the said contact surface. That is, the airtightness of the circuit chamber 6 can be improved.
  • effects such as load reduction and airtightness can be obtained.
  • FIG. 21 shows an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module of the modification of the second embodiment. As shown in this modification, even if the thick portion 13 of the chip package 10 is formed in the entire area including the arrangement area R2 of the second chip 12 in the X direction and the arrangement area R4 of the dividing wall 21 described above. Good.
  • Embodiment 3 Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • the third embodiment has a configuration in which a groove 31 is further provided in the thick portion 13 of the chip package 10 based on the first and second embodiments.
  • the thick portion 13 of the second embodiment is used as a basis, but the thick portion 13 of the first embodiment can be basically used.
  • FIG. 10 shows an XY plane configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module 100C of the third embodiment.
  • a groove 31 is provided on the rectangular upper surface of the thick portion 13 of the chip package 10.
  • one linear groove 31 with a constant width and depth extending in the Y direction is provided at a position near the middle in the X direction of the thick portion 13.
  • FIG. 11 shows an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module 100C of the third embodiment corresponding to FIG.
  • a groove 31 is provided at a position indicated by a line a.
  • the depth of the groove 31 is smaller than the thickness h of the thick portion 13, and the width in the X direction of the groove 31 is smaller than the width of the thick portion 13.
  • the dividing wall 21 is formed such that the portion of the second resin corresponding to the position of the groove 31 enters the groove 31 as a protrusion.
  • the contact area between the first resin and the second resin is increased as compared with the second embodiment.
  • the anchor effect due to the second resin entering the groove 31 is increased.
  • the adhesion and fixation of the resin are enhanced, and the airtightness of the circuit chamber 6 can be improved.
  • the position and the shape of the groove 31 in the thick portion 13 of the chip package 10 can be various within the range where the function such as the above-described load reduction by the thick portion 13 can be secured.
  • the groove 31 may be provided at a position away from the second chip 12 on the left side of the line a. Further, the groove 31 may be provided at a position in the region R5 above the second chip 12 on the right side of the line a.
  • a plurality of linear grooves may be provided on the upper surface of the thick portion 13.
  • the shape of the groove 31 in the XZ cross section is not limited to a concave shape or a trapezoidal shape, and a hemispherical shape, a U shape, a triangular wedge shape, and the like are possible.
  • the groove 31 may be changed to a convex portion, that is, a convex portion or a convex portion, instead of a concave portion, that is, a concave portion.
  • the second thick portion may be provided in the Z direction.
  • the concave portion and the convex portion may be mixed.
  • the anchor effect is enhanced and the adhesion is enhanced.
  • the fourth embodiment is different from the above-described embodiment in that the chip package 10 has a configuration in which one semiconductor chip 40 is mounted.
  • FIG. 12 shows an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module 100D of the fourth embodiment.
  • the chip package 10 according to the fourth embodiment has a configuration in which the two functions of the flow rate detection unit by the diaphragm 3 and the control circuit unit 4 are mounted as one semiconductor chip 40 on the plate 2.
  • One semiconductor chip 40 or the like is mounted on the plate 2 by the adhesive 8, and the chip package 10 is configured by covering them and sealing and molding them with the first resin.
  • the thick portion 13 is provided on the main surface of the chip package 10 in the same manner as described above, corresponding to the region overlapping the upper side in the Z direction of the control circuit portion 4.
  • the width in the X direction of the thick portion 13 is the same as that of the first embodiment and the like.
  • the dividing wall 21 is formed in contact with at least a part of the region R ⁇ b> 5 on the upper side in the Z direction of the thick portion 13.
  • FIG. 13 shows an XZ cross-sectional configuration in the vicinity of the chip package 10 of the flow rate sensor module as a modification of the fourth embodiment.
  • one semiconductor chip 40B of the chip package 10 has a plurality of control circuits 4 (4a, 4b), in particular.
  • a plurality of, in particular, two thick portions 13 (13a, 13b) are provided on the surface of the chip package 10 corresponding to the positions.
  • the first control circuit unit 4a is mounted on the plate 2 near the flow rate detecting unit by the diaphragm 3, and the second control circuit unit 4b is mounted at the same position as described above.
  • thick portions 13a and 13b separated into two are provided corresponding to the regions above the Z direction of the control circuit portions 4a and 4b.
  • Each thick portion 13a, 13b is formed such that a part of the dividing wall 21 is in contact with the part in the upper part in the Z direction.
  • the width in the X direction of thick portion 13 (13a, 13b) of chip package 10 is matched to the width in the X direction of corresponding control circuit portion 4 (4a, 4b). And is shorter than the width of the first embodiment.
  • the present invention is not limited to the configuration with one semiconductor chip 40 described above, and each of the plurality of control circuit units 4 may be divided into a plurality of respective semiconductor chips to correspond to the plurality of respective semiconductor chips.
  • the thick portion 13 may be provided.
  • FIGS. 14A and 14B show an analysis model of a chip package corresponding to the conventional example (FIGS. 19 and 20), which is a model without the thick portion 13.
  • Reference numeral 120 denotes an area of a housing made of a second resin
  • 110 denotes an area of a chip package made of a first resin
  • 112 denotes an area corresponding to the second chip 12
  • 121 denotes an area corresponding to the dividing wall 21.
  • a shows the injection port of resin.
  • the large numbers indicate the respective dimensions [mm].
  • the area 112 of the second chip 12 has dimensions of X, Y, Z of 5 ⁇ 4 ⁇ 2 mm.
  • the chip package area 110 has a thickness in the Z direction of 2 mm.
  • the area 120 of the housing and the area 121 of the dividing wall have a thickness of 4 mm.
  • the width in the X direction is 3 mm in the region corresponding to the overlapping portion of the second chip 12 and the dividing wall 21 in particular.
  • 15 to 17 show an analysis model regarding the vicinity of the thick portion 13 of the chip package 10 in the first to third embodiments in the area b of the broken line in FIG. 14B.
  • FIG. 15 shows an analysis model in the vicinity of the thick portion 13 of the chip package 10 of the first embodiment.
  • An area 113 corresponds to the thick portion 13 and is in contact with the entire area 112 of the second chip 12 and a part of the right side of the area 121 of the dividing wall 21 in the X direction.
  • the dimensions of X and Z are 5 ⁇ 1 mm.
  • FIG. 16 shows an analysis model in the vicinity of the thick portion 13 of the second embodiment.
  • An area 113 corresponds to the thick portion 13 and is in contact with a part of the left side of the area 112 of the second chip 12 in the X direction and in contact with the whole area 121 of the dividing wall 21.
  • the dimensions of X and Z are 3 ⁇ 1 mm.
  • FIG. 17 shows an analysis model in the vicinity of the thick portion 13 of the third embodiment.
  • the region a is enlarged, in the region 113 corresponding to the thick portion 13, the region 131 corresponding to the groove 31 described above is provided on the surface of the dividing wall 21 in contact with the region 121.
  • the width in the X direction of the region 131 corresponding to the groove 31 is 0.6 mm, and the depth is 0.2 mm.
  • the second resin was injected at an injection rate of 4795 mm 3 / s and a resin temperature of 260 ° C. from the inlet of a of FIG. 14 (a).
  • the second resin was cooled to 25 ° C. at a mold temperature of 80 ° C.
  • the equivalent strain due to the load on the second chip 12 caused by the molding shrinkage of the second resin of the housing 20 at that time was calculated and compared in the conventional example and each of the first to third embodiments.
  • An epoxy resin is used as the first resin, and the Young's modulus is 2700 MPa, the Poisson's ratio is 0.3, and the linear expansion coefficient is 8.0 ⁇ 10 -6 .
  • the second resin a fibrous and spherical glass filler using PBT filled 40%, 9500MPa the fiber direction of the Young's modulus, Poisson's ratio 0.38, and the linear expansion coefficient 2.3 ⁇ 10 - 6
  • the Young's modulus in the direction orthogonal to the fibers is 4750 MPa, the Poisson's ratio is 0.38, and the linear expansion coefficient is 6.2 ⁇ 10 ⁇ 6 .
  • FIG. 18 shows the equivalent strain of each of the second chips of the conventional example and the first to third embodiments as a result of the above analysis.
  • the load reduction effect is the most -43%. It got higher. The effect is almost equal to -27% in the second embodiment of (c) and -24% in the third embodiment of (d).
  • the load reduction effect has been confirmed from the conventional example.
  • the load reduction effect relating to the first problem is the highest. Therefore, when priority is given to reducing the load on the second chip 12 to the control circuit unit 4, it is preferable to adopt the first embodiment.
  • priority is given to the effect of ensuring the airtightness of the circuit room 6 relating to the second problem, it is preferable to adopt the second and third embodiments.
  • the present flow rate sensor module can be variously configured as a combination of materials in the first resin constituting the chip package 10 and the second resin constituting the housing 20 as follows.
  • the combination of the first resin and the second resin includes at least one of a thermosetting resin and a thermoplastic resin.
  • Various materials such as the above-mentioned epoxy resin and PBT resin can be used as the thermosetting resin and thermoplastic resin to be the main resin, and in addition to the main resin material, the filler material and the additive material are used You may
  • thermosetting resin is less in thermal deformation than a thermoplastic resin, in other words, it is difficult to form and shrink, has high rigidity, and has a small load on the control circuit portion 4 of the second chip 12 in the chip package 10.
  • the housing 20 can be manufactured by injection molding, and the moldability is good. When priority is given to load reduction performance, this form may be adopted.
  • both the first resin and the second resin are thermoplastic resin:
  • the interface or the contact surface of the first resin of the chip package 10 and the second resin of the housing 20 is joined by melting Cheap.
  • the housing 20 can be manufactured by injection molding, and the moldability is good.
  • the thick portion 13 on the chip package 10 of the first resin the rigidity can be increased and the load on the second chip 12 can be reduced, and the adhesion between the resins can be enhanced.
  • a curable resin but also a thermoplastic resin can be used. In this case, the required rigidity or the like may be secured by, for example, increasing the thickness h or the like of the thick portion 13.
  • Embodiment in which the first resin is a thermoplastic resin and the second resin is a thermosetting resin Similarly, not only a thermoplastic resin but also a thermosetting resin can be adopted as the second resin. In this case, the warpage of the housing 20 can be reduced.
  • the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be variously changed in the range which does not deviate from the gist. Needless to say.
  • the present invention is applicable as a structure of a sensor device to a structure in which a semiconductor chip package mounting a detection unit and a control circuit unit and a housing around the semiconductor chip package are resin-molded.
  • the present invention is applicable not only to flow sensors but also to other types of sensor devices having a similar module structure.
  • a mode in which a part of the plate 2, the adhesive 8, the lead frame 7, the wire 9, etc. in the chip package 10 is eliminated is also possible. Further, in the chip package 10, it is possible to additionally mount components such as a capacitor and a thermistor not shown on the first chip 11 including the flow rate detection unit by the diaphragm 3.
  • the flow sensor module which is the present sensor device, can be configured as follows.
  • This sensor device is a first-stage first resin sealing / molding structure in which the substrate, the semiconductor chip, the wire, and part of the conducting wire are made of the first resin, with the flow rate detection unit exposed.
  • the chip package is configured by being sealed with the stopper.
  • integration of the second resin is performed so as to cover at least a part of the periphery of the first resin sealing body of the chip package and to be in contact on part of the surface.
  • the molding forms a space within the housing and the housing.
  • the first resin on the upper side in the Z direction with reference to the upper surface of the control circuit portion in the sealing body of the first resin or the semiconductor chip including the same is larger than the thickness of the portion of the first resin above the reference plane in the other area in the XY plane, that is, the area where the control circuit portion or the semiconductor chip including the same is not disposed.
  • a dividing wall which is a part of the housing made of the second resin is provided on the upper side in the Z direction so as to contact the surface of the thick portion of the chip package.

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Abstract

 センサ装置におけるチップパッケージとハウジングとの樹脂成形収縮による負荷を低減でき、樹脂の密着性を高め気密性を確保できる技術を提供する。本流量センサモジュール100Aは、検出部を含む第1チップ11と、制御回路部4を含む第2チップ12とが搭載され、第1樹脂により封止及び成形されたチップパッケージ10と、その周囲を覆って一部に接する、第2樹脂により成形されたハウジングとを有する。チップパッケージ10は、第2チップ12が配置される側の平面において、第2チップ12が配置される第1領域とハウジング20の一部である分断壁21が配置される第2領域とが重なる第3領域(R5)に、厚肉部13を設ける。これにより、樹脂による第2チップ12への負荷が低減され、樹脂の密着性を高めて気密性が確保される。

Description

センサ装置
 本発明は、流量センサモジュールなどのセンサ装置の技術に関する。また、センサ装置のチップパッケージ及びハウジングなどの成形の技術に関する。
 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。この装置は、内燃機関に流入する気体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する。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、気体の流量を測定する流量センサ(エアフローセンサなどともいう)が設けられている。
 流量センサモジュールなどのセンサ装置において、基板上に流量検出部や制御回路部などを含む半導体チップを搭載し第1樹脂で封止・成形して成る構造のチップパッケージがある。またそのチップパッケージとその周囲を覆うようにハウジングないし筐体を第2樹脂で成形して成る構造のセンサモジュールがある。また特に、第1樹脂と第2樹脂とを一体化成形する技術などがある。
 従来例の流量センサモジュールの製造においては、基板に流量検出部を含む第1の半導体チップや制御回路部を含む第2の半導体チップを搭載したチップパッケージと、樹脂製のハウジングとを個別に作製し、接着剤を用いてハウジングにチップパッケージを取り付ける方法及び構造が多く用いられている。
 上記に関する先行技術例として、特開2008-111859号公報(特許文献1)がある。
 特許文献1(「半導体圧力センサ装置」)では、「半導体圧力センサ部を収容したセンサモジュールを外装ケース内に一体モールドした構造の半導体圧力センサ装置において、気密不良やリード腐食の問題を防止して、封止性能の信頼性を向上せしめた半導体圧力センサ装置を提供する」等の記載がある。また「半導体圧力センサ装置は、……第一の樹脂でインサートモールドされたセンサモジュールと、上記センサモジュールを第二の樹脂で更にインサートモールドしてコネクタ部を形成した外装ケースとから構成され」等の記載がある。即ち、特許文献1では、センサ部を露出させるように第1樹脂で成形するセンサモジュールと、第2樹脂で成形する筐体との2段階の樹脂成形による一体化された構造について記載されている。また特に第1樹脂は熱硬化性樹脂、第2樹脂は熱可塑性樹脂で成形すること等が記載されている。
特開2008-111859号公報
 前述の従来例の流量センサモジュールでは、接着剤を用いてハウジングにチップパッケージを固定する場合、金型などで固定されてはいないため、樹脂などによる接着剤の収縮によって、チップパッケージの位置が規定位置からずれてしまう問題がある。また上記固定の際、ハウジングとチップパッケージとの間に、接着剤が滴下されることによって形成されるため、寸法精度が悪く、接着剤の形成位置が規定位置からずれてしまう問題がある。更に、接着剤の使用箇所が多いと、乾燥ないし固着に時間を多く要するだけでなく、接着剤自体の材料費も高くなる。市場では流量センサモジュールの性能向上と共に低コスト化なども求められており、従来の性能を維持または向上しつつ、更なるコスト低減を図ることが必要不可欠である。この情勢の中で、接着剤の利用は、性能向上及びコスト低減においては大きな弊害となる。
 そこで、特許文献1に記載のように、第1及び第2樹脂による2段階の樹脂成形ないし一体化成形方法によるセンサ装置の構造がある。即ち、検出部を含む半導体チップや制御回路部を含む半導体チップを基板に搭載して成るチップパッケージを予め第1樹脂で封止・成形し、その後に当該チップパッケージの周囲を第2樹脂で一体化成形してハウジングを形成する。
 上記一体化成形方法及びその装置では、これまでチップパッケージとハウジングとを接合していた接着剤を使用する必要が無いため、材料費を大きく低減できる。また従来はチップパッケージとハウジングとを個別に作製していたが、上記一体化成形方法では、第2樹脂によるハウジングの成形時にその内側に第1樹脂によるチップパッケージを含んだ状態で成形することができるため、工数低減、即ち製造効率化が実現できる。更には、チップパッケージの周囲を第2樹脂の成形用の金型で固定した状態で成形するため、接着剤による製法よりも、ハウジングに対するチップパッケージの搭載のバラツキを抑制することもできる。
 上記理由により、第1樹脂のチップパッケージと第2樹脂のハウジングとの2段階の樹脂成形を用いた一体化成形方法及びそのセンサ装置を確立することは、性能向上及びコスト低減などの両立を可能にする。しかしながら、上記のようなセンサ装置及び一体化成形方法では、以下のような課題がある。
 まず、樹脂成形の収縮力の影響による、制御回路部やそれを含む半導体チップなどに対する負荷ないし応力の課題がある。即ち、第1樹脂によるチップパッケージの周囲を覆う第2樹脂によるハウジングの成形収縮により、第2樹脂の熱収縮力が第1樹脂のチップパッケージ内の特に制御回路部などに伝達されて負荷ないし応力がかかる。よって、この負荷の大きさによって、成形前後で、制御回路部ないしセンサとしての特性が変動しやすいといった影響を受ける。
 また、上記樹脂成形の構造に関連して、気密性の確保の課題がある。即ち、センサ装置としての特性を安定化するために、ハウジング及びチップパッケージの構造により、所定の検出部側とその制御回路部側とで空間的に分断して、ハウジング内に回路室などを形成し、気密性などを確保する構造が必要である。特に回路室でチップパッケージのリードフレーム等を保護するために気密性を確保する必要がある。上記一体化成形の場合、第1樹脂によるチップパッケージの部位と第2樹脂によるハウジングの部位との間に隙間ができるなど、密着性が悪い場合、ハウジング内部の回路室などの空間における気密性が低下する。
 例えば、チップパッケージに対してハウジングの一部としての分断壁を設け、検出部側の空間と、制御回路部側の空間とを分断する構造がある。ハウジング内部の制御回路部側に回路室を設けてリードフレームなどを保護する。特に流量センサモジュールの場合、流量検出部側の流路からの気体や汚染物質が制御回路部側の回路室へ流入することを分断壁により防止する必要がある。
 しかしながら一体化成形での第1樹脂と第2樹脂との密着性が低い場合、上記気体や汚染物質が回路室へ流入する可能性がある。これによりリードフレームなどの保護性が低下する。
 なお前記特許文献1では、上記樹脂成形時の負荷の課題や、気密性確保の課題、及び当該負荷の低減や気密性の向上を図るための構造などについては記載されていない。
 本発明の目的は、センサ装置におけるチップパッケージとハウジングとの一体化成形ないし2段階の樹脂成形の構造に関して、樹脂成形収縮によるチップパッケージ内の制御回路部などに対する負荷を低減できる技術を提供することである。また本発明の他の目的は、樹脂の密着性を高め気密性を確保または向上できる技術を提供することである。
 本発明のうち代表的な形態は、センサ装置などであって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
 (1)本形態のセンサ装置は、基板面に、検出部を含む第1半導体チップと、制御回路部を含む第2半導体チップとが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第1樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第2樹脂により成形されたハウジングと、を有し、前記チップパッケージは、前記第2半導体チップが搭載される側に対応した第1の面において、前記制御回路部または第2半導体チップが配置される第1領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第2領域とが重なる第3領域に、厚肉部を有する。
 (2)本形態のセンサ装置は、基板面に、検出部及び制御回路部を含む半導体チップが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第1樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第2樹脂により成形されたハウジングと、を有し、前記チップパッケージは、前記半導体チップが搭載される側に対応した第1の面において、前記制御回路部が配置される第1領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第2領域とが重なる第3領域に、厚肉部を有する。
 (3)例えば前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記第1領域の全体に設けられる。
 (4)例えば前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記第2領域の全体に設けられる。
 (5)更に前記チップパッケージの厚肉部は、前記第2樹脂に接する面において1つ以上の凹部または凸部を有する。
 本発明のうち代表的な形態によれば、センサ装置におけるチップパッケージとハウジングとの一体化成形ないし2段階の樹脂封止・成形の構造に関して、樹脂成形収縮によるチップパッケージ内の制御回路部などに対する負荷を低減できる。また、本発明のうち代表的な形態によれば、樹脂の密着性を高め気密性を確保または向上できる。
本発明の実施の形態1のセンサ装置である流量センサモジュールのXY平面構成を示す図である。 実施の形態1の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXY平面構成を示す図である。 実施の形態1の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。 実施の形態1の流量センサモジュールのハウジングの形状一例を含むXZ断面構成例を示す図である。 実施の形態1のチップパッケージの厚肉部のモデルのXZ断面構成を示す図である。 実施の形態1のチップパッケージの厚肉部を含む各部の重なりのXZ断面を拡大して示す図である。 実施の形態1の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。 本発明の実施の形態2のセンサ装置である流量センサモジュールのXY平面構成を示す図である。 実施の形態2のチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。 本発明の実施の形態3のセンサ装置である流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXY平面構成を示す図である。 実施の形態3のチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。 本発明の実施の形態4のセンサ装置である流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。 実施の形態4の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。 (a),(b)は、従来例の流量センサモジュールに対応した解析モデルの構成を示す図である。 実施の形態1の流量センサモジュールに対応した解析モデルの断面構成を示す図である。 実施の形態2の流量センサモジュールに対応した解析モデルの断面構成を示す図である。 実施の形態3の流量センサモジュールに対応した解析モデルの断面構成を示す図である。 従来例と比較して実施の形態1~3の解析モデルによる第2チップに対する負荷による相当ひずみの結果を示す図である。 従来例のセンサ装置である流量センサモジュールのXY平面構成を示す図である。 従来例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。 実施の形態2の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージの近傍のXZ断面構成を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお説明上、流量センサモジュールにおける基板平面などを構成する方向をX,Y方向とし、基板平面の垂直方向をZ方向とする。
 <概要等>
 本実施の形態では、センサ装置として、流量センサモジュールに適用した場合を説明する。本流量センサモジュール(例えば図3)は、第1樹脂によるチップパッケージ10と、その外側に一体化成形される、第2樹脂によるハウジング20とを有する、2段階の樹脂成形による構造である。チップパッケージ10は、基板に、流量検出部やその制御回路部を含む半導体チップが搭載され、第1樹脂で封止・成形される構造である。例えば流量検出部を含む第1チップ11側には開口部を持つ形で、第1樹脂により封止・成形される。そして、チップパッケージ10の周囲を覆って、分断壁21を含むハウジング20を形成するように、第2樹脂により一体化成形されることにより、流量センサモジュールが構成される。
 本流量センサモジュールは、上記第1及び第2樹脂の成形による制御回路部などへの負荷を低減でき、かつ、第1及び第2樹脂の密着性を高めて回路室の気密性を確保できる構造を有する。本流量センサモジュールは、上記構造として、第1樹脂によるチップパッケージ10における半導体チップが搭載される側に対応する主面(図3のf1)における、制御回路部4またはそれを含む第2チップ12が配置される第1領域(図6のR2)と、第2樹脂によるハウジング20の一部である分断壁21がチップパッケージ10の一部に接して配置される第2領域(R4)とが、Z方向からの平面視で重なる第3領域(R5)に対応させて、厚肉部13を設ける。言い換えると、当該領域(R5)での第1樹脂の厚さ又は体積を他の領域例えば第2チップ12が配置されていない領域よりも大きくし、その分、それに接するハウジング20の分断壁21の厚さ又は体積を小さくする。
 上記チップパッケージ10に厚肉部13を設けることで、チップパッケージ10内の制御回路部4または第2チップ12の近傍における剛性を高める。これにより、チップパッケージ10とハウジング20との一体化成形における、特に第2樹脂の成形収縮による第1樹脂を介した制御回路部4などへの負荷ないし応力が低減される。また上記チップパッケージ10に厚肉部13を設けることで、チップパッケージ10の表面とハウジング20の一部である分断壁21の表面との接触面積を大きくして密着性を高める。これにより、上記負荷低減と共に、ハウジング20内部の回路室6(図1)などの気密性を維持または向上できる。
 <比較例>
 図19,図20を用いて、本実施の形態に対する比較例となる従来例の流量センサモジュールの構造を説明する。図19は、従来例の流量センサモジュールの全体のXY平面構成を示す。図20は、従来例の流量センサモジュールのチップパッケージ近傍のXZ断面構成を示す。
 図19で、従来例の流量センサモジュールは、チップパッケージ10とその周囲を覆うハウジング20とを有する。a1は、第1チップ11が配置されダイヤフラム3が露出し流路5が形成される領域である。a2は、第2チップ12が配置されリードフレーム7が露出し回路室6となる領域である。a3は、ハウジング20の一部である分断壁21が配置される領域を示す。
 図20で、チップパッケージ10における表面(f1)及び裏面(f2)はフラットな面であり、その一部の領域に、Z方向の上下に、第2樹脂によるハウジング20の一部である分断壁21が接する状態で成形される。なお分断壁21の更に外側に設けられるハウジング20の一部であるカバーなどについては図示省略している。
 上記のように、従来例の流量センサモジュールの構造では、X方向において、第2チップ12の領域と分断壁21の領域とがZ方向の平面視で重なる領域R0を有する。特に、モジュールを小型化したい場合、チップパッケージ10のX方向が短くなるので、第2チップ12の領域と分断壁21の領域とが重なる度合いが大きくなる。この場合、第1樹脂のチップパッケージ10に対する第2樹脂のハウジング20の一体化成形時に、分断壁21を含む第2樹脂による成形収縮力が、図20中の矢印Fのように、チップパッケージ10内の第2チップ12の制御回路部4に対して負荷ないし応力として働く。これにより第2チップ12の制御回路部4に対して、当該負荷の大きさに応じた歪みが生じ得る。そのため、ハウジング20の成形前後で、流量センサとしての検出流量データ信号などの特性が変動してしまう場合がある。よって、前述のように、制御回路部4ないし第2チップ12への負荷の低減が第1の課題である。また領域R0に限らず、主にハウジング20とチップパッケージ10とが接する領域の近傍において上記負荷がかかり、第2チップ12などへ影響を与える。特に、内側にある第1樹脂よりも外側にある第2樹脂の方が体積や厚さが大きい場合、第2樹脂の成形収縮力による負荷が大きい。
 また第1の課題と共に、前述のように、チップパッケージ10と分断壁21との樹脂の密着性により回路室6の気密性を確保することが第2の課題である。回路室6は、流路5側とは隔絶されて高い気密性を保持することが望ましい。そのため、ハウジング20は、流路5側と回路室6側とを遮蔽する分断壁21を設けること及びその分断の性能のために樹脂同士の密着性が高いことが望ましい。特に、第1樹脂と第2樹脂との一体化成形の形状及び条件によっては、当該樹脂の密着性が低くなる場合がある。
 <実施の形態1>
 図1~図6等を用いて、本発明の実施の形態1のセンサ装置である流量センサモジュールの構造などについて説明する。実施の形態1では、前述の第1の課題及び第2の課題に対する工夫として、流量センサモジュール100Aのチップパッケージ10及びハウジング20の構造として、チップパッケージ10に厚肉部13を設けた構成である。
 [(1)流量センサモジュール]
 図1に、実施の形態1の流量センサモジュール100AのXY平面構成を示す。なお図1の平面は、流量センサモジュール100Aのハウジング20の内部に収容されているチップパッケージ10や回路室6等が見えるように、ハウジング20のZ方向所定位置での断面の状態を模式的に示す。特に、ハウジング20の一部であるカバー22(後述図4)を外した状態に対応する。チップパッケージ10における2つの半導体チップ(11,12)が配置される横長の方向をX方向とする。
 チップパッケージ10は、表面に第1樹脂による厚肉部13を有する。第2樹脂によるハウジング20は、チップパッケージ10の一部の表面に接して形成される分断壁21と、分断壁21に対して接続または連続的に形成される後述図4のカバー22等の部分とを含む。
 第1樹脂及び第2樹脂による一体化成形により、第1樹脂による1つのチップパッケージ10と、その周囲の少なくとも一部を覆う第2樹脂によるハウジング20とが構成される。第1樹脂による1つのチップパッケージ10において2つの半導体チップ(11,12)が搭載される場合を示す。第1チップ11は、ダイヤフラム3による流量検出部を実装した半導体チップである。第2チップ12は、流量検出部を制御する制御回路部4を実装した半導体チップである。
 第1樹脂の封止・成形の工程によりチップパッケージ10が作製される。チップパッケージ10の構成として、金属のリードフレーム7上に例えばガラス製の基板であるプレート2が載せられる。プレート2上に、接着剤8によって、第1チップ11及び第2チップ12が搭載される。第1チップ11と第2チップとがワイヤ9で接続され、第2チップ12とリードフレーム7とがワイヤ9で接続される。それら構造物(2,7,8,9,11,12)を覆うように、第1樹脂で封止・成形されることで、チップパッケージ10が構成される。第1樹脂によるチップパッケージ10の外形は概略平板状であり、端部からリードフレーム7が延在する。またチップパッケージ10は、第1チップ11のダイヤフラム3が露出するように開口部B1が形成される。なおチップパッケージ10とは、内部の構造物を含めた全体を指す場合と、第1樹脂による封止体を指す場合との両方を含む。
 第1樹脂に対する第2樹脂の一体化成形の工程により、チップパッケージ10の周囲を覆うハウジング20が作製される。第2樹脂によるハウジング20の内部は、分断壁21により、第1チップ11側の領域a1と、第2チップ12側の領域a2とで分断される。領域a1は、流量を検出するための流路5が形成される。領域a2は、リードフレーム7等を含む密閉された閉空間の回路室6として形成される。
 分断壁21は、領域a1の流路5からの気体や汚染物質などが領域a2の回路室6に流入することを遮断・防止する。回路室6は、その気密性により、リードフレーム7等を腐食から保護する。モジュールのX方向における分断壁21の位置は、概略的には第1チップ11と第2チップ12との間であり、分断壁21の配置領域は、一部が第2チップ12の配置領域A2とZ方向の平面視で重なる。
 領域a1で、ハウジング20等の形状によって流路5が形成されている。流路5は、ダイヤフラム3による流量検出部で気体などの流量を検出するための流路である。流路5の形状は一例であるが、本例では矢印で示すように図示上側の開口から入って途中ダイヤフラム3を経由するように一回りして図示下側の開口から抜け出る。第1チップ11は、ダイヤフラム3による流量検出部を実装した半導体チップであり、XY平面で矩形形状である。第1チップ11は、ダイヤフラム3により、流路5から流入する気体の流量を電気信号として検出する。検出信号は、チップパッケージ10内の配線を通じて、第2チップ12の制御回路部4へ送られる。
 領域a2で、ハウジング20等の形状による回路室6が形成されている。A2に配置されている第2チップ12は、制御回路部4を実装した半導体チップであり、XY平面で矩形形状である。第2チップ12は、制御回路部4により、第1チップ11の流量検出部で検出した信号を処理し、またリードフレーム7等を通じて外部と信号を授受する。
 [(2)チップパッケージ平面]
 図2に、図1の領域aに対応する、チップパッケージ10の近傍のXY平面構成を示す。チップパッケージ10と分断壁21の形状による流路5側の領域a1と回路室6側の領域a2との分断の構成などを示している。A1は、第1チップ11の配置領域を示す。第1チップ11は、矩形形状における略中央または図示左側寄りの位置にダイヤフラム3を有する。チップパッケージ10は、開口部(図3のB1)でダイヤフラム3及び第1チップ11の一部が露出する状態となるように形成される。A2は、第2チップ12の配置領域である。チップパッケージ10のうち、第2チップ12の配置領域A2のZ方向上側にほぼ重なるように、チップパッケージ10の厚肉部13が例えば矩形形状で形成されている。第2チップ12はチップパッケージ10内に封止されているのでZ方向からは見えない。チップパッケージ10の第1チップ11と第2チップ12との間に、分断壁21がY方向に横断するように配置されている。回路室6の領域a2において、チップパッケージ10の右側の端部からは、第1チップ11から接続されている複数のリードフレーム7がX方向に延在し、図示しないコネクタ部(後述図4の23)に接続されている。
 [(3)チップパッケージ断面]
 図3に、チップパッケージ10の近傍のXZ断面構成を示す。図3は、図1,図2のA-A線で切断した断面を示している。なおハウジング20としてはその一部である分断壁21のみを示している。チップパッケージ10は、厚肉部13を除けば、従来例(図20)の形状及び断面と同様である。
 流量センサモジュール100Aは、主にチップパッケージ10とその周囲を覆うハウジング20との一体化成形により構成される、流量センサを含むモジュールである。チップパッケージ10は、基板であるプレート2と、プレート2に接続されるリードフレーム7と、プレート2面上に接着剤8を介して搭載される第1チップ11及び第2チップ12と、第1チップ11の右端と第2チップ12の左端とを接続するワイヤ9、及び第2チップ12の右端とリードフレーム7の端部とを接続するワイヤ9と、それらを封止し外形を構成する第1樹脂とを有する。チップパッケージ10の第1チップ11側の開口部B1では、ダイヤフラム3及び第1チップ11の一部が流路5に露出する状態で形成されている。
 第1樹脂の封止・成形によるチップパッケージ10は、プレート2の面に対し、表面(f1)側でチップ(11,12)等を覆って形成されると共に、裏面(f2)側でもリードフレーム7等を覆って形成される。そして、チップパッケージ10の表面(f1)及び裏面(f2)の両方に、第1樹脂によるZ方向上下反転した形状での厚肉部13がペアとして設けられている。本例では2つの厚肉部13の幅や厚さなどは同じである。なお後述の変形例(図7)のように、チップパッケージ10の裏面(f2)側には厚肉部13を設けずにフラットな形状としてもよい。
 チップパッケージ10の厚肉部13は、チップパッケージ10の主面における制御回路部4を含む第2チップ12が配置されているX方向の全領域に対応させて、Z方向に凸部として盛り上がる厚肉構造である。実施の形態1では、厚肉部13は、第2チップ12の配置領域の全部を覆うように領域R3に設けられることが条件である。そして、厚肉部13の領域R3のうち、左側の一部の領域R5に、分断壁21の右側の一部が接する状態となるように、第2樹脂が一体化成形される。これにより、第2チップ12の近傍の剛性を高め、第2樹脂の成形収縮による第1樹脂を通じた制御回路部4などへの負荷を低減させる。また、チップパッケージ10の表面(f1)における、厚肉部13を含む形状、具体的には段差があることにより、第2樹脂の分断壁21の面と第1樹脂のチップパッケージ10の面との密着性を高め、回路室6の気密性を向上させる。
 領域R5は、X方向における第2チップ12の配置領域と、分断壁21の配置領域とが、Z方向の平面視で重なる領域を示す。この領域R5では、チップパッケージ10の厚肉部13が分断壁21の下面に接して覆われる箇所では、厚肉部13の厚さ(後述図5、h)の分だけ相対的に分断壁21の厚さが従来例よりも薄くなっている。即ち分断壁21は、この領域R5には厚肉部13に接する薄肉部ないし凹部を有し、この薄肉部は、領域R5の左側の領域である下側に第2チップ12が配置されていない領域よりも厚さが薄い。よって、分断壁21を含むハウジング20の第2樹脂の成形収縮により第1樹脂を通じて第2チップ12が受ける負荷を低減できる。
 またチップパッケージ10の厚肉部13を設けた構造により、図示のように分断壁21の配置領域内に段差ができ、従来例(図20)よりも、第2樹脂の分断壁21と第1樹脂のチップパッケージ10の面との接触面積が増加している。そのため、一体化成形における第2樹脂と第1樹脂との密着性が高くなる。即ち回路室6の気密性が向上する。
 [(4)ハウジング]
 図4に、流量センサモジュール100Aのハウジング20の形状一例を含むXZ断面構成例を示す。ハウジング20の形状は、流量センサモジュール100Aの外形に応じたものとなる。本例のハウジング20を構成する要素として、チップパッケージ10を介してZ方向上下に対応して設けられた分断壁21と、分断壁21の外側に接続されるそれぞれの平板状のカバー22と、カバー22に接続されるコネクタ部23などを有する。図示左側は、第1チップ11のダイヤフラム3が開口部B1で露出する状態で、図1のように所定の流路5を形成するようにハウジング20が形成される。
 例えばチップパッケージ10に対する分断壁21の部分の一体化成形後、分断壁21の外側、Z方向上下に、第2樹脂によるカバー22などが接続され、ハウジング20としてチップパッケージ10及びその周囲の空間が一部を除き全体的に覆われる。
 [(5)厚肉部]
 図5に、チップパッケージ10の厚肉部13のモデルのXZ断面を示す。チップパッケージ10の表面(f1)側の主面(ここではs3で示す)において、チップパッケージ10の厚肉部13がZ方向の厚さhで設けられている。厚肉部13は、XZ断面で、概略台形である。厚肉部13の台形の底面におけるX方向の長さLx1、面積S1、台形の上面におけるX方向の長さLx2、面積S2とする。条件として、厚肉部13は、底面の長さLx1が上面の長さLx2よりも大きく(Lx1>Lx2)、底面の面積S1が上面の面積S2よりも大きい(S1>S2)。また厚肉部13は、底面の長さLx1が厚さhよりも大きいこと(Lx1>h)が望ましい。特に制御回路部4ないし第2チップ12のX方向の幅や面積に合わせてLx1やS1を確保すると好適である。
 なおチップパッケージ10の厚肉部13は、Z方向で一段の台形形状に限らず、変形例として、二段以上の台形形状としてもよい。即ち図6の台形の上面(s4)に、その面積S2よりも小さい面積で2段目の台形を設ける形状などが可能である。
 [(6)各部の重なり・配置の関係]
 図6に、図3のチップパッケージ10の厚肉部13を含む各部の断面を拡大で示し、各部の重なり・配置の関係、樹脂材料、及び負荷低減などについて説明する。X方向において、R2は、第2チップ12が配置される幅及び領域を示す。R3は、厚肉部13(特にその底面)が配置される幅及び領域を示し、概略的には領域R2の全体に重なる。R4は、分断壁21が配置される幅及び領域を示す。R5は、領域R2と領域R4とで重なる領域を示す。矢印Fは、領域R5において第2樹脂による成形収縮力が第1樹脂を通じて第2チップ12に対し負荷ないし応力として付加される様子を示す。また、s1はプレート2の表面、s2は第2チップ12の上面、s3はチップパッケージ10の主面(前述のf1と対応する)、s4は厚肉部13の上面である。
 実施の形態1では、厚肉部13は、第2チップ12の配置領域R2の全体に対応させた領域R3に設けられ、ハウジング20との配置関係については、分断壁21と重なる領域R5を持つこと以外には限定していない。即ち分断壁21を含むハウジング20の形状は各種可能である。
 ここで、第1樹脂のチップパッケージ10内の第2チップ12と第2樹脂のハウジング20の分断壁21とがZ方向の平面視で重なる領域R5に主に着目する。なお図20では領域R0と対応する。領域R5で、第1樹脂と第2樹脂との一体化成形時、矢印Fのように、第2樹脂の成形収縮による力が第1樹脂を通して第2チップ12に対して働く。従来例(図20)では厚肉部13が無く、上記成形収縮力により第2チップ12内の制御回路部4などに対してひずみが付加される。そのため、第2樹脂の成形の前後で、制御回路部4に影響し、例えば流量検出部の検出流量データ信号などの特性が変動する場合がある。
 従来例では、領域R0において、第2樹脂である分断壁21を含むハウジング20の厚さや体積の方が、第2チップ12の上面より上にある第1樹脂の厚さや体積よりも大きい。その場合、分断壁21を含む第2樹脂の成形収縮によるZ方向の第2チップ12の制御回路部4へかかる負荷の影響が大きい。
 そこで、実施の形態1では、領域R5を含む領域R3に厚肉部13を設けている。これにより、従来例に対し、当該領域R5において、第2チップ12上の厚肉部13を含む第1樹脂の厚さや体積が、分断壁21を含む第2樹脂の厚さや体積に対して相対的に大きくなる。即ち第2チップ12の近傍の剛性が高くなる。これにより、分断壁21を含む第2樹脂の成形収縮力により第2チップ12内の制御回路部4などに対して付加されるひずみを減少し、Z方向の第2チップ12の制御回路部4へかかる負荷の影響が低減される。
 また、実施の形態1では、特に第2チップ12の負荷低減効果を高めることを考慮して、チップパッケージ10の第1樹脂は熱硬化性樹脂で構成され、ハウジング20の第2樹脂は熱可塑性樹脂で構成される。熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂やフェノール樹脂などが使用可能である。熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタラート(PBT)などが使用可能である。また各樹脂は、ガラスやマイカなどの充填材ないし添加材を混入させてもよい。
 [(7)変形例]
 図7に、実施の形態1の変形例である流量センサモジュールのチップパッケージ10の付近のXZ断面構成を示す。この変形例として、まず前述同様に、第1樹脂のチップパッケージ10における第2チップ12の制御回路部4のZ方向上側に、第2チップ12の領域R2のX方向の幅に合わせて全体に重なる厚肉部13が設けられた領域R3を有する。そして、厚肉部13のZ方向上側には、チップパッケージ10の主面(f1)におけるX方向で厚肉部13の領域R3の全体を覆って領域R4に形成される分断壁21を有する。分断壁21の領域R4のX方向の幅は分断壁21の領域R3のX方向の幅よりも大きい。分断壁21の下面は、領域R3で厚肉部13に接する薄肉部ないし凹部を有し、この薄肉部は、領域R3の左右の領域である下側に第2チップ12が配置されていない領域よりも厚さが薄い。
 この変形例では、チップパッケージ10の主面(f1)において、分断壁21の下面と厚肉部13を含む面との接触面積が、前述(図3)の場合よりも大きい。よって、第1樹脂と第2樹脂との密着性が高く、回路室6の気密性を高くできる。
 また図7の変形例では、チップパッケージ10の裏面(f2)側にはペアとなる厚肉部13を設けずにフラットにした場合を示している。
 また図7の変形例では、第2チップ12、厚肉部13、及び分断壁21が、概略的に同じX方向の領域においてZ方向に積層される構成である。例えば厚肉部13の厚さhをより大きくして第2チップ12の付近の剛性を高めてもよい。また分断壁21のX方向の幅をより狭くして第2チップ12及び分断壁21の幅に揃えるようにしてもよい。また第1チップ11と第2チップ12との配置間隔をより短くしてモジュールを小型化してもよい。
 また他の実施の形態として、チップパッケージ10の厚肉部13をX方向で上記領域R5のみに設けた構成も可能である。
 [(8)効果等]
 以上のように、実施の形態1によれば、チップパッケージ10とハウジング20との一体化成形の構造における、第2樹脂の成形収縮による第1樹脂のチップパッケージ10内の制御回路部4を含む第2チップ12への負荷の低減が実現できる。これにより成形前後で流量センサの検出流量データ信号などの特性の変動を抑制して性能向上を図ることができる。また、チップパッケージ10の第1樹脂とハウジング20の第2樹脂との密着性を高めて回路室6の気密性を確保または向上することができる。即ち回路室6におけるチップパッケージ10の表面や金属のリードフレーム7等の部品を、流路5側からの気体や汚染物質などによる腐食の影響から保護でき、流量センサの信頼性を向上することができる。実施の形態1によれば上記2つの効果を両立できる。
 図19,図20で示した比較例のような流量センサモジュールの構造では、チップパッケージ10を固定して回路室6の気密性を確保すること等のために、ハウジング20に分断壁21を設けることが必要である。それに対応して、流量センサモジュールは、第1樹脂によるチップパッケージ10の成形と、第2樹脂による分断壁21を含むハウジング20の成形との2段階の成形による構成である。更に、モジュールの小型化を図るためには、チップパッケージ10のX方向の長さを短くし、その狭い範囲でチップ(11,12)や分断壁21などを配置する必要がある。この場合、第2チップ12のZ方向上方に分断壁21が重なる部分が生じるので、前述の負荷低減などが重要である。そこで実施の形態1では、上記に対応してチップパッケージ10に厚肉部13を設ける構成により、剛性を高めて負荷低減を実現し、それと共に分断壁21とチップパッケージ10との密着性を高めて回路室6の気密性を向上できる。
 また、ハウジング20の分断壁21は、図20のように、チップパッケージ10に対する表面(f1)側だけでなく裏面(f2)側にも対称的な位置及び形状で設けられることが多い。それに対応して、本実施の形態では、チップパッケージ10の表面側(f1)側に第1の厚肉部13を設けるだけでなく、裏面(f2)側にも対応する第2の厚肉部13を設けている。即ちZ方向で対称的な位置及び形状でペアの厚肉部13を設けた構成である。これにより表面(f1)側の分断壁21からの第2チップ12への負荷低減に関して裏面(f2)側からも対応させて厚肉部13により支持してバランスをとることで、総合的な負荷低減効果を高める。
 なお図19,図20で示した比較例とは別の比較例として、制御回路部を含む半導体チップへの負荷低減を図るために、ハウジングの第2樹脂の厚さや体積に対してチップパッケージの第1樹脂の全体的な厚さや体積を大きくする形態が考えられる。即ち第1樹脂において本実施の形態のような厚肉部13を設けずにあくまでフラットな外形としつつ、第1樹脂を一様に大きく確保することで剛性を高め、制御回路部への負荷の低減を図る。この比較例に対し、本実施の形態では、第2チップ12の位置や大きさ等を含む構成や第2樹脂の分断壁21の位置や体積などを含む構成を考慮して、最適なチップパッケージ10の厚肉部13を設ける構成である。これにより、上記比較例のように一様に第1樹脂を厚くする構成に比べ、必要な樹脂量を低減してコスト低減でき、またモジュール全体のコンパクト化にも寄与できる。
 <実施の形態2>
 図8,図9を用いて、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2の流量センサモジュール100Bは、基本構成などは実施の形態1と同様であり、主な異なる点として、チップパッケージ10の厚肉部13が、分断壁21のX方向の配置領域R4の全体に対応させて設けられている。
 図8は、実施の形態2の流量センサモジュール100Bのチップパッケージ10の近傍のXY平面構成を示す。A1,A2は、前述同様の第1チップ11及び第2チップ12の配置領域である。チップパッケージ10の厚肉部13は、X方向において、そのすべてが分断壁21で覆われており、右側の一部が第2チップ12の配置領域A2に重なっている。
 図9は、図8に対応した実施の形態2の流量センサモジュール100Bのチップパッケージ10の近傍のXZ断面構成を示す。チップパッケージ10の主面に設けられる厚肉部13は、分断壁21のX方向の配置領域R4に対応した領域に配置されており、厚肉部13の全体が分断壁21により接して覆われている。また厚肉部13の一部の領域R5は前述同様に第2チップ12の左側の一部のZ方向上方に重なっている。
 前述の実施の形態1では第2チップ12の配置領域R2に合わせるようにして厚肉部13を設けたが、実施の形態2では、ハウジング20の分断壁21の配置領域R4に合わせるようにして設ける。チップパッケージ10の厚肉部13は、条件及び特徴として、分断壁21により全体が覆われる。チップパッケージ10の主面における厚肉部13の表面はその台形の側面を含めて分断壁21の第2樹脂で完全に覆われる。厚肉部13が分断壁21で覆われる領域R4では、厚肉部13のZ方向の厚さhの分だけ相対的に分断壁21の厚さが薄くなる。即ち分断壁21の下面は薄肉部ないし凹部を有する。
 これにより、チップパッケージ10における第2チップ12の近傍の剛性を高め、前述同様に第2樹脂の成形収縮による第1樹脂を通じた制御回路部4への負荷を低減できる。また、第2樹脂と第1樹脂との接触面積が従来例よりも増加すると共に、当該接触面の形状によるアンカー効果により、第1樹脂と第2樹脂との密着性及び固定性が高くなる。即ち回路室6の気密性を向上できる。以上のように実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に負荷低減及び気密性確保などの効果が得られる。
 [変形例]
 図21に、実施の形態2の変形例の流量センサモジュールのチップパッケージ10の近傍のXZ断面構成を示す。この変形例に示すように、チップパッケージ10の厚肉部13を、前述のX方向の第2チップ12の配置領域R2と分断壁21の配置領域R4とを含む全体にわたる領域に形成してもよい。
 <実施の形態3>
 図10,図11を用いて、本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3は、実施の形態1,2を基本として、更に、チップパッケージ10の厚肉部13に溝31を設けた構成である。なお実施の形態3では実施の形態2の厚肉部13を基本とする場合を示すが、実施の形態1の厚肉部13を基本とする場合も同様に可能である。
 図10に、実施の形態3の流量センサモジュール100Cのチップパッケージ10の近傍のXY平面構成を示す。チップパッケージ10の厚肉部13において、その矩形状の上面に、溝31が設けられている。本例では、厚肉部13のX方向の真ん中付近の位置に、Y方向に延在する一定の幅・深さでの1本のライン状の溝31を設ける場合である。
 図11に、図10に対応した実施の形態3の流量センサモジュール100Cのチップパッケージ10の近傍のXZ断面構成を示す。チップパッケージ10の厚肉部13において、線aで示す位置に溝31が設けられている。なお溝31の深さは厚肉部13の厚さhよりも小さく、溝31のX方向の幅は厚肉部13の幅よりも小さい。厚肉部13の溝31を設けたことに対応して、分断壁21は、溝31の位置に対応した第2樹脂の部分が凸部として溝31内に入り込むように形成される。
 厚肉部13の分断壁21に接する面に溝31を追加することにより、実施の形態2よりも、第1樹脂と第2樹脂との接触面積が増加する。それと共に、溝31に第2樹脂が入り込むことによるアンカー効果が大きくなる。これにより樹脂の密着性及び固定性が高くなり、回路室6の気密性を向上できる。
 [変形例]
 実施の形態3の変形例として、チップパッケージ10の厚肉部13における溝31の位置や形状は、厚肉部13による前述の負荷低減などの機能を確保できる範囲内で、各種可能である。例えば線aよりも左側寄りの第2チップ12から離れた位置に溝31を設けてもよい。また線aよりも右側寄りの第2チップ12の上方の領域R5内の位置に溝31を設けてもよい。
 また例えば、厚肉部13の上面に複数本のライン状の溝を設けてもよい。またXY平面において、Y方向のライン状の溝に限らず、複数の島状ないし点状に分布する窪みなどの各種の形状が可能である。またXZ断面での溝31の形は、凹形状ないし台形形状に限らず、半球状、U形状、三角形楔状などが可能である。
 また溝31は、凹部すなわち凹形状の窪みではなく、凸部すなわち凸形状の盛り上がりないし突起に変更してもよい。言い換えると、厚肉部13において、Z方向に2段目の小さい厚肉部を設けてもよい。また厚肉部13において凹部と凸部を混在させてもよい。
 上記のように樹脂同士の接触面積及び凹凸形状に応じてアンカー効果が強くなり密着性が高まる。
 <実施の形態4>
 図12を用いて、本発明の実施の形態4について説明する。実施の形態4は、上述の形態と異なる点として、チップパッケージ10は1つの半導体チップ40を搭載する構成である。
 図12に、実施の形態4の流量センサモジュール100Dのチップパッケージ10の近傍のXZ断面構成を示す。実施の形態4でのチップパッケージ10は、プレート2上に、ダイヤフラム3による流量検出部と制御回路部4との2つの機能を1つの半導体チップ40として実装した構成である。プレート2上に接着剤8によって1つの半導体チップ40等が搭載され、それらを覆って第1樹脂により封止・成形されることでチップパッケージ10が構成される。そして、このチップパッケージ10の主面に、制御回路部4のZ方向上方に重なる領域に対応させて、前述同様に厚肉部13を設けた構成である。厚肉部13のX方向の幅は実施の形態1等と同様である。厚肉部13のZ方向上側に少なくとも一部の領域R5で分断壁21が接するように形成される。
 以上のように実施の形態4によれば、実施の形態1等と同様に負荷低減や気密性確保などの効果が得られる。なお実施の形態4の1つの半導体チップ40の構成と前述の各形態の特徴要素とを組合せた形態も同様に可能である。
 [変形例]
 図13に、実施の形態4の変形例として、流量センサモジュールのチップパッケージ10の近傍のXZ断面構成を示す。この変形例では、チップパッケージ10の1つの半導体チップ40Bにおいて、複数、特に2つの制御回路部4(4a,4b)を有する。そしてそれらの位置に対応させて、チップパッケージ10の面に、複数、特に2つの厚肉部13(13a,13b)を設ける構成である。プレート2上、ダイヤフラム3による流量検出部の近くに第1の制御回路部4aが搭載され、前述同様の位置に第2の制御回路部4bが搭載されている。そして、各制御回路部4a,4bのZ方向上方の領域に対応させて、2つに分離された厚肉部13a,13bを設けている。また各厚肉部13a,13bは、その一部に対しZ方向上方に、分断壁21の一部がそれぞれ接するように形成されている。
 また特に、図13の変形例では、チップパッケージ10の厚肉部13(13a,13b)のX方向の幅を、それぞれ対応する制御回路部4(4a,4b)のX方向の幅に合わせるようにして、実施の形態1等の幅よりも短くしている。
 上記のように、複数の制御回路部が存在する場合にも、それらを同様に負荷低減の対象として保護することができる。
 他の実施の形態として、上記1つの半導体チップ40による構成に限らず、複数の各々の制御回路部4ごとに複数の各々の半導体チップに分けて構成され、複数の各々の半導体チップに対応させて厚肉部13が設けられた構成としてもよい。
 <実施の形態1~3の効果>
 図14~図17を用いて、実施の形態1~3の場合における、成形収縮による第2チップ12の負荷の低減の効果などについて、所定のモデルを用いて解析的に求めた結果を説明する。なお本解析ではコンピュータでのシミュレーションソフトウェアで公知の樹脂成形解析手法などを用いた処理により上記負荷を解析した。
 図14(a),(b)に、従来例(図19,図20)に対応したチップパッケージの解析モデルを示し、厚肉部13が無いモデルである。120は第2樹脂によるハウジングの領域、110は第1樹脂によるチップパッケージの領域、112は第2チップ12に対応した領域、121は分断壁21に対応した領域を示す。aは樹脂の注入口を示す。大きめの数字は各寸法[mm]を示す。第2チップ12の領域112はX,Y,Zの寸法が5×4×2mmである。チップパッケージの領域110は、Z方向の厚さが2mmである。ハウジングの領域120及び分断壁の領域121は、厚さが4mmである。特に第2チップ12と分断壁21とで重なる部分に対応する領域ではX方向の幅が3mmである。
 また以下図15~図17は、図14(b)の破線の領域bの部分について、実施の形態1~3でのチップパッケージ10の厚肉部13の近傍に関する解析モデルを示す。
 図15は、実施の形態1のチップパッケージ10の厚肉部13の近傍の解析モデルを示す。113は厚肉部13に対応した領域であり、X方向で、第2チップ12の領域112の全体に接すると共に、分断壁21の領域121の右側の一部に接する。厚肉部13の領域131は、X,Zの寸法が、5×1mmである。
 図16は、実施の形態2の厚肉部13の近傍の解析モデルを示す。113は厚肉部13に対応した領域であり、X方向で、第2チップ12の領域112の左側の一部に接すると共に、分断壁21の領域121の全体に接する。厚肉部13の領域113は、X,Zの寸法が、3×1mmである。
 図17は、実施の形態3の厚肉部13の近傍の解析モデルを示す。領域aを拡大して示すように、厚肉部13に対応した領域113において、分断壁21の領域121に接する面に、前述の溝31に対応する領域131を有する。溝31に対応する領域131のX方向の幅が0.6mm、深さが0.2mmである。
 解析条件として、図14(a)のaの注入口から、第2樹脂を、注入速度が4795mm/s、樹脂温度が260℃で注入した。金型温度を80℃として、第2樹脂を25℃まで冷却した。その際のハウジング20の第2樹脂の成形収縮により生じる、第2チップ12への負荷による相当ひずみを計算し、従来例及び各実施の形態1~3で比較した。第1樹脂としてはエポキシ樹脂を使用し、ヤング率を2700MPa、ポアソン比を0.3、線膨張係数を8.0×10-6とした。一方、第2樹脂としては、繊維状および球状のガラスフィラーを40%充填したPBTを使用し、繊維方向のヤング率を9500MPa、ポアソン比を0.38、線膨張係数を2.3×10-6、繊維と直行する方向のヤング率を4750MPa、ポアソン比を0.38、線膨張係数を6.2×10-6とした。
 図18は、上記解析の結果として従来例及び各実施の形態1~3の各第2チップの相当ひずみを示す。(a)の従来例に対し、(b)の実施の形態1のように第2チップ12の全領域に対応して厚肉部13を設けた場合、負荷低減効果が、-43%と最も高くなった。(c)の実施の形態2では-27%、(d)の実施の形態3では-24%と、効果はほぼ同等となった。このようにいずれの形態でも従来例より負荷低減効果が確認できた。実施の形態1では第1の課題に関する負荷低減効果が一番高くなる。よって第2チップ12ないし制御回路部4への負荷の低減を優先する場合には、実施の形態1を採用すると好適である。また第2の課題に関する回路室6の気密性の確保の効果を優先する場合などには、実施の形態2,3を採用すると好適である。
 <樹脂の組合せ>
 本流量センサモジュールは、チップパッケージ10を構成する第1樹脂と、ハウジング20を構成する第2樹脂とにおける材料の組合せの形態として、以下のように各種が可能である。第1樹脂と第2樹脂との組合せとして、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との少なくとも一方を含む。主な樹脂とする熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂として、前述のエポキシ樹脂やPBT樹脂などの各種の材料が使用可能であり、また主な樹脂の材料の他に、充填材料や添加材料を使用してもよい。
 (1) 第1樹脂を熱硬化性樹脂、第2樹脂を熱可塑性樹脂とする形態: 従来例と同様に、実施の形態1~4等ではこの組合せを採用する。熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に比べて熱変形が少なく、言い換えると成形収縮し難く、剛性が高く、チップパッケージ10内の第2チップ12の制御回路部4への負荷も小さい。またハウジング20を射出成形で作製でき、成形性が良好である。負荷低減の性能を優先する場合、この形態を採用するとよい。
 (2) 第1樹脂及び第2樹脂の両方を熱可塑性樹脂とする形態: この組合せの場合、チップパッケージ10の第1樹脂とハウジング20の第2樹脂との界面ないし接触面が溶融により接合しやすい。またハウジング20を射出成形で作製でき、成形性が良好である。第1樹脂によるチップパッケージ10に厚肉部13を設けることでその分剛性を高め第2チップ12への負荷を低減でき、また樹脂同士の密着性を高めることができるので、第1樹脂として熱硬化性樹脂に限らず熱可塑性樹脂の採用も可能である。この場合、例えば厚肉部13の厚さh等を大きめにすることで必要な剛性などを確保してもよい。
 (3) 第1樹脂を熱可塑性樹脂、第2樹脂を熱硬化性樹脂とする形態: 同様に、第2樹脂として熱可塑性樹脂に限らず熱硬化性樹脂を採用することも可能である。この場合、ハウジング20の反りを低減できる。
 (4) 第1樹脂及び第2樹脂の両方を熱硬化性樹脂とする形態: 同様に、この場合、チップパッケージ10内の第2チップ12の制御回路部4への負荷が小さく、ハウジング20の反りを低減できる。
 <他の実施の形態など>
 以上、本発明者によってなされた発明を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。本発明は、センサ装置の構造として、検出部及び制御回路部を実装する半導体チップパッケージと、その周囲のハウジングとを樹脂成形する構造に関して適用可能である。例えば、流量センサに限らず、同様のモジュール構造を採る他の種類のセンサ装置にも適用可能である。
 他の実施の形態として、チップパッケージ10におけるプレート2や接着剤8やリードフレーム7やワイヤ9などの一部を無くした形態なども可能である。また、チップパッケージ10において、ダイヤフラム3による流量検出部を含む第1チップ11に、図示していないコンデンサやサーミスタなどの部品を追加で搭載した形態なども可能である。
 本センサ装置である流量センサモジュールは、例えば以下のような構成が可能である。本センサ装置は、第1段階の第1樹脂の封止・成形の構造として、流量検出部を露出した状態で、基板、半導体チップ、ワイヤ、及び導線の一部が、第1樹脂から成る封止体で封止されることで、チップパッケージが構成される。更に、第2段階の第2樹脂の成形の構造として、チップパッケージの第1樹脂の封止体の周囲の少なくとも一部を覆って、一部の面で接するように、第2樹脂の一体化成形によりハウジング及びハウジング内の空間が構成される。そして、チップパッケージの第1樹脂により設ける厚肉部として、第1樹脂の封止体における制御回路部またはそれを含む半導体チップの上面を基準として、それよりもZ方向上側にある第1樹脂の部分の厚さが、XY平面での他の領域すなわち制御回路部またはそれを含む半導体チップが配置されていない領域における上記基準面よりもZ方向上側にある第1樹脂の部分の厚さよりも大きい。また上記チップパッケージの厚肉部の表面に接するようにZ方向上側に第2樹脂によるハウジングの一部である分断壁を有する。
 2…プレート、3…ダイヤフラム、4…制御回路部、5…流路、6…回路室、7…リードフレーム、8…接着剤、9…ワイヤ、10…チップパッケージ(第1樹脂)、11…第1チップ、12…第2チップ、13…厚肉部、20…ハウジング(第2樹脂)、21…分断壁、22…カバー、31…溝、40…半導体チップ。

Claims (17)

  1.  基板面に、検出部を含む第1半導体チップと、制御回路部を含む第2半導体チップとが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第1樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、
     前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第2樹脂により成形されたハウジングと、を有し、
     前記チップパッケージは、前記第2半導体チップが搭載される側に対応した第1の面において、前記制御回路部または第2半導体チップが配置される第1領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第2領域とが重なる第3領域に、厚肉部を有する、センサ装置。
  2.  請求項1記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記第1領域の全体に設けられる、センサ装置。
  3.  請求項1記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記第2領域の全体に設けられる、センサ装置。
  4.  基板面に、検出部及び制御回路部を含む半導体チップが搭載され、前記検出部が露出した状態となるように、第1樹脂により封止及び成形されたチップパッケージと、
     前記チップパッケージの周囲の少なくとも一部を覆って、前記検出部が露出した状態、かつ前記チップパッケージの一部に接する状態となるように、第2樹脂により成形されたハウジングと、を有し、
     前記チップパッケージは、前記半導体チップが搭載される側に対応した第1の面において、前記制御回路部が配置される第1領域と前記ハウジングの一部が接して配置される第2領域とが重なる第3領域に、厚肉部を有する、センサ装置。
  5.  請求項4記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記第1領域の全体に設けられる、センサ装置。
  6.  請求項4記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記第2領域の全体に設けられる、センサ装置。
  7.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第2樹脂に接する面において1つ以上の凹部または凸部を有する、センサ装置。
  8.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において第1の厚肉部として設けられ、前記第1の面に対する裏面側である第2の面において第2の厚肉部として設けられる、センサ装置。
  9.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの前記第1の面に設けられた厚肉部は、底面の幅が上面の幅よりも大きく、底面の面積が上面の面積よりも大きく、かつ底面の幅が厚さよりも大きい、センサ装置。
  10.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記ハウジングは、前記チップパッケージの一部に接して前記第2領域に配置される分断壁を有し、
     前記分断壁の一部は、前記第1の面において、前記第3領域の厚肉部に接する薄肉部を有する、センサ装置。
  11.  請求項10記載のセンサ装置において、
     前記ハウジングは、前記分断壁により、前記検出部が露出する第1の空間と、前記制御回路部または第2半導体チップに接続される導線が露出する密閉された第2の空間とを形成する、センサ装置。
  12.  請求項10記載のセンサ装置において、
     前記分断壁は、前記第1の面において、前記第3領域の厚肉部の全体を覆って配置される、センサ装置。
  13.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記第1領域及び第2領域を含む全体に設けられる、センサ装置。
  14.  請求項4記載のセンサ装置において、
     前記チップパッケージは、前記制御回路部を複数有し、
     前記チップパッケージの厚肉部は、前記第1の面において、前記制御回路部の各々が配置される領域ごとに設けられる、センサ装置。
  15.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記第1樹脂は、熱硬化性樹脂を含んで構成され、
     前記第2樹脂は、熱可塑性樹脂を含んで構成される、センサ装置。
  16.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記第1樹脂及び第2樹脂は、熱可塑性樹脂を含んで構成される、センサ装置。
  17.  請求項1または4に記載のセンサ装置において、
     前記検出部は、流量検出部である、センサ装置。
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