WO2014199726A1 - シート接着剤、および、それを用いた半導体装置の製造方法、および、それを用いた熱式空気流量センサの製造方法、および、熱式空気流量センサ - Google Patents

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semiconductor
semiconductor element
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俊文 佐川
良介 土井
菊地　広
椋野　秀樹
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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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    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/1815—Shape

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a thermal air flow sensor suitable for detecting an intake air amount of an engine installed in an intake system of an automobile engine, and a thermal flow sensor. And a sheet adhesive used for them.
  • thermal sensor that is provided in an intake air passage of an internal combustion engine such as an automobile and measures the amount of intake air has become mainstream because it can directly detect the amount of mass air.
  • a general method of using a sheet adhesive is to attach a sheet adhesive to the back side in the state of a semiconductor circuit wafer, and cut the sheet adhesive layer at the same time when separating into individual pieces in a dicing process, thereby making a semiconductor circuit chip.
  • the sheet adhesive is stuck to the entire back surface.
  • sheet adhesives are used in various applications, but when used for semiconductor elements, they are mainly used for integrated circuit chips that are not subjected to back surface processing, such as IC chips.
  • the technique described in Patent Document 1 does not consider problems peculiar to bonding a physical quantity sensor having a diaphragm portion formed on a semiconductor element. The specific problems will be described below.
  • an object of the present invention is to provide a thermal air flow meter with improved measurement accuracy, a manufacturing method thereof, and a sheet adhesive used therefor.
  • the sheet adhesive of the present invention is, for example, a sheet adhesive that is divided into at least two pieces with respect to one adherend and has a thickness of about 0.1 mm or less.
  • the sheet adhesive is divided corresponding to the shape of the adherend, and the adhesiveness or tackiness is generated or increased by energy from the outside.
  • thermo air flow meter with improved measurement accuracy, a manufacturing method thereof, and a sheet adhesive used therefor.
  • FIG. 1 shows a sheet adhesive cutting and dividing method.
  • FIG. 1A shows a state in which the dicing tape 101 with the sheet adhesive before the sheet adhesive 102 is divided is attached to the dicing ring 100.
  • the portion corresponding to the application surface of the dicing ring 100 and the dicing tape 101 with the sheet adhesive may be attached to the sheet adhesive 102 side as shown in FIG. 1B, or as shown in FIG. Alternatively, it may be attached to the dicing tape 103 side.
  • FIG. 1 (d) shows a state in which cutting and dividing into the sheet adhesive 102 is performed by the dicing apparatus in the state of FIG. 1 (a).
  • dicing is performed at a pitch of P1 and P3, and then dicing is performed at a pitch of P2 and P4, whereby sheet adhesive 102 is left uncut on dicing tape 103, and dimension Dx , Dy can be divided into equal pitches.
  • the dicing order at this time may be divided in an arbitrary cut order.
  • FIG. 2 shows a semiconductor device 122 formed with a thin film according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a plan view of the semiconductor element 122
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the semiconductor element 122.
  • the flow rate detecting element has a laminated structure film of an insulating film layer formed on a semiconductor substrate 122 such as silicon, and the rear surface side of the semiconductor substrate 122 is partially covered with potassium hydroxide or the like.
  • the diaphragm 123 is formed by removing.
  • the dicing tape 103 with sheet adhesive is bonded and adhered to the semiconductor element wafer 200 so that the region surrounded by the uncut dimensions Dx and Dy in FIG. 1D falls within the opening region shown in FIG. .
  • the dimensions Dx and Dy shown in FIG. 1D are set so that Dx ⁇ opening dimension x and Dy ⁇ opening dimension y.
  • the divided sheet adhesive (s) 201 is not bonded immediately below the diaphragm 123 because there is no contact with the semiconductor element wafer. That is, in other words, a notch by dicing is formed in the region of the cavity on the back surface side of the diaphragm 123.
  • FIG. 4 shows an outline of the cutting and dividing of the sheet adhesive 102.
  • the sheet adhesive 102 is a mixture of a paste material that is softened by heat and generates tackiness, an initiator that hardens the base material by heat, ultraviolet light, light, or electromagnetic waves, and a filler, and is bonded to an adherend. It heats in a state, and adhesively cures while increasing the number of contacts with the adherend by simultaneously applying pressure and ultrasonic waves.
  • the glue material is diced without stickiness, thereby reducing excavation resistance at the time of processing and preventing foreign matter from adhering.
  • the base material is cured with ultraviolet rays, light, or electromagnetic waves by selecting an initiator.
  • the filler enhances the function of the sheet adhesive 102 by increasing the strength after curing by mixing fine silica particles and imparting conductivity by mixing fine metal particles.
  • the semiconductor element 122 When the sheet adhesive 102 is attached, for example, when air bubbles are trapped between the semiconductor element 122 incorporated in the semiconductor device and the adhesive sheet 102, the semiconductor element 122 may be inclined due to the air bubbles, and the performance may be deteriorated. There is. Further, since the bubbles expand and contract due to a temperature change, there is a possibility that the fatigue of the connection portion is caused and the durability of the semiconductor device is lowered.
  • a notch by dicing is formed in the area of the cavity on the back side of the diaphragm 123, and as shown in FIG. 8, the notch by dicing into the sheet adhesive 102 serves as a ventilation path. It is difficult for air bubbles to be caught in the gas, and gas generated from the sheet adhesive at the time of bonding is easily released.
  • the semiconductor element wafer 200 is separated into pieces by dicing.
  • the sheet adhesive 102 has a higher excavation resistance during dicing than silicon, and easily causes clogging of the dicing blade. For this reason, the thickness of the sheet adhesive 102 is approximately 0.1 mm or less to prevent burrs on the back surface of the semiconductor element wafer 200 and the sheet adhesive 102 during dicing.
  • the sheet adhesive (s) 201 divided as shown in FIG. 7 is left on the dicing tape. Therefore, as shown in FIG. 8, the divided sheet adhesive 102 is adhered to the back surface of the picked-up semiconductor element 122, and there is no sheet adhesive 102 immediately below the thin film portion on the semiconductor element 122. Is formed.
  • processing does not require expensive equipment like a laser processing machine, and can be shared with dicing equipment used for chip separation, so that dedicated equipment can be dispensed with.
  • vents can be provided at an accurate pitch. Further, the influence on the processing accuracy due to the thickness variation of the sheet adhesive 102 is very small, and deformation or protrusion of the hole peripheral portion due to the variation in thickness does not occur. In addition, cutting waste generated by processing can be easily removed by cleaning.
  • FIG. 9 shows a semiconductor element mounting structure which is an embodiment of a thermal flow sensor.
  • 9A is a cross-sectional view when viewed from the side
  • FIG. 9B is a surface view when viewed from directly above.
  • the flow rate detection element 15 has a laminated structure film 26 of an insulating film layer and a resistor layer formed on a semiconductor substrate 20 such as silicon, and a semiconductor using potassium hydroxide (KOH) or the like.
  • the diaphragm 25 is formed by partially removing the back surface side of the substrate 20.
  • the heating resistor 21, the upstream temperature measuring resistor 22, and the downstream temperature measuring resistor 23 are formed.
  • An electrode pad 40 is formed on the surface of the semiconductor substrate 20 and is electrically connected to the outside of the semiconductor substrate 20 via a wire bonding 50 such as a gold wire.
  • the flow rate detecting element 15 is fixed on the lead frame 10 with a sheet adhesive 102.
  • the lead frame 10 is provided with a ventilation hole 11 for the purpose of ventilating the back surface of the diaphragm. Further, the sheet adhesive 102 was formed in a part of the region where the diaphragm back surface opening end 24 and the ventilation hole 11 formed in the lead frame 10 coincided with each other (hence corresponding to the region 11 in FIG. 9). A ventilation hole 35 is formed.
  • the back surface of the diaphragm can communicate with the outside air through the two ventilation holes (11, 35).
  • FIG. 9 a mold structure in which the structure of FIG. 9 is sealed with a resin by transfer molding will be described with reference to FIG.
  • the outer peripheral portion of the structure of FIG. 9 is sealed with the mold resin 60, but an opening 61 is formed on the surface side of the diaphragm 25 in order to partially expose the diaphragm 25 from the mold resin 60.
  • An opening 62 for ventilation is formed on the back side of the ventilation hole 11 formed in the lead frame 10.
  • transfer mold package In the transfer mold package in which the flow rate detecting element 15 is molded with the mold resin 60, the diaphragm 25 for detecting the air flow rate is partially exposed from the mold resin 60 and is not exposed to the measurement medium when detecting the flow rate. Don't be.
  • the lead frame 10 on which the flow rate detecting element 15 is mounted is sandwiched between the lower mold 80 and the upper mold 81. At this time, an insertion port 82 through which a mold resin is poured is provided regardless of the lower mold 80 and the upper mold 81.
  • a structure is adopted in which a slot 83, which is a mold different from the upper mold 81, is inserted into the upper mold 81, and the slot 83 is loaded from above. Is applied to the surface of the flow rate detecting element 15. Further, the lower mold 80 is formed with a protrusion so that the mold resin 60 does not flow into the ventilation hole 11 formed in the lead frame 10, and this protrusion and the lead frame 10 are connected to the region including the ventilation hole 11. It is in close contact. If resin is poured from the insertion port 82 in this state, the semiconductor package of the mold structure shown in FIG. 10 can be manufactured.
  • FIG. 12 shows a semiconductor element mounting structure before the thermal flow sensor is molded.
  • FIG. 12A shows a cross-sectional view when viewed from the side
  • FIG. 12B shows a surface view when viewed from directly above.
  • the difference from the first embodiment is that a support substrate 70 of another component is interposed between the semiconductor substrate 20 and the lead frame 10.
  • no ventilation hole is formed in the lead frame 10.
  • a ventilation hole 71 is formed in a hollow region formed on the back surface side of the diaphragm 25 through another support substrate 70, and another ventilation hole 72 for ventilating the semiconductor substrate 20 side is provided.
  • the groove 73 has a structure formed in a separate support substrate 70, but the same effect can be obtained when formed in the lead frame 10.
  • the diaphragm region 25 is formed in the sheet adhesive 102 by forming the ventilation hole 35 in which the region of the diaphragm 25 and the region of the ventilation hole 71 formed in the support substrate 70 coincide with each other. All the other ventilation holes 72 that ventilate the semiconductor substrate side can communicate with each other.
  • FIG. 10 A mold structure in which the structure of FIG. 12 is sealed with a resin by transfer molding will be described with reference to FIG.
  • the difference from FIG. 10 is that the ventilation hole 72 formed in the support substrate 70 is not covered with the transfer mold resin. As a result, the outside can be ventilated through the ventilation hole 72.
  • FIG. 14 is a view in which a thermal air flow sensor mounted with the transfer mold package shown in FIG. 13 is attached to the intake duct 5. As shown in FIG. 14, one end of the connector terminal 8 extends into the circuit chamber 16 and is electrically connected to the semiconductor package 2 in the circuit chamber 16, and the other end extends to the fitting portion of the connector portion 12. Electrically connected to external terminals.
  • the housing 3 includes a communication hole 9 that communicates with a fitting portion between the circuit chamber 16 and the connector portion 12.
  • the communication hole 9 communicates the circuit chamber 16 with the outside of the intake pipe and prevents the circuit chamber 16 from being sealed.
  • the ventilation hole 72 formed in the support substrate 70 is ventilated in a space 16 (circuit room) different from the bypass passage 6 for introducing the intake air.
  • the bypass passage 6 and the circuit chamber 16 are isolated so as not to communicate with each other. Further, since the circuit chamber 16 communicates with the outside air through a ventilation hole 9 formed in the housing 3, sealing of the rear surface of the diaphragm can be avoided. Further, since the bypass passage 6 and the circuit chamber 16 are isolated, the ventilation hole 72 formed in the support substrate 70 is not blocked by the contaminated material such as oil or carbon flowing through the bypass passage 6, thereby improving the reliability. .
  • Ventilation hole 73 formed in the substrate support member ... ventilation hole (71, 72) Groove 10 communicating ... sheet adhesive 103 ... dicing tape 122 ... semiconductor element (semiconductor substrate) 123 ... Thin film (diaphragm) 124 ... Opening area 200 ... Semiconductor element wafer 201 ... Divided sheet adhesive (s) 202 ... Incision E by dicing 203 ... Cutting F by dicing 210: Divided semiconductor element 220: Pickup nozzle

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Abstract

　計測精度を向上した熱式空気流量計、およびその製造方法、および、それに用いるシート接着剤を提供するために、被着体１つに対して少なくとも２つ以上に分割されており、厚みは概ね０．１ｍｍ以下であるシート接着剤であって、被着体の形状に対応してシート接着剤が分割されており、外部からのエネルギーにより接着性または粘着性を発生または増加させることを特徴とするシート接着剤。

Description

シート接着剤、および、それを用いた半導体装置の製造方法、および、それを用いた熱式空気流量センサの製造方法、および、熱式空気流量センサ
　本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に自動車エンジンの吸気系に設置してエンジンの吸入空気量を検出するのに適する熱式空気流量センサに好適な製造方法、および、熱式流量センサとそれらに用いられるシート接着剤に関する。
　従来、自動車などの内燃機関の吸入空気通路に設けられ、吸入空気量を測定する空気流量センサとして、熱式のものが質量空気量を直接検知できることから主流となってきている。
　最近では、半導体マイクロマシニング技術によりシリコン基板上に抵抗体や絶縁層膜を堆積した後で、ＫＯＨなどを代表とする溶材でシリコン基板の一部を除去し、薄膜部（ダイアフラム）を形成する空気流量センサが高速応答性を有することや、その応答性の速さを利用して逆流検出も可能であることから注目されている。また近年では、基板部（プリント基板や、セラミック基板など）の部品低減を目的として、上記空気流量センサはリードフレーム上に実装され、その外周部を樹脂でモールド成形したトランスファーモールドパッケージの検討が進められている。
　一方、ＬＳＩやマイコンなどの半導体回路素子をモールド成形する場合は、回路素子とリードフレームはシート接着剤を用いて接着されることが多い。シート接着剤の一般的な使用方法は、半導体回路ウェハの状態で裏面側にシート接着剤を貼り付けて、ダイシング工程で個片化する際にシート接着層も同時に切断することによって、半導体回路チップ裏面全面にシート接着剤が張り付いた状態となる。これによって、個片化された半導体回路素子をそのままリードフレーム上に実装することができるので、溶剤式の接着剤を使用する時のように溶剤を印刷する工程が省けるといった利点がある。
特開２００１－８５３６０号公報
　ところで、シート接着剤は様々な用途で使用されているが、半導体素子に対して使用する場合、ＩＣチップなどを代表とした、裏面加工が施されていない集積回路チップに対して主に使用されており、特許文献１に記載の技術では半導体素子にダイアフラム部が形成された物理量センサを接着する際に特有な問題点までは考慮されていない。その特有な問題点を以下に説明する。
　特に、半導体素子に薄膜部が形成された熱式空気流量センサを支持基板に実装する際に、ダイアフラム部裏面の領域が密封状態になってしまうと、温度変化や圧力変化に伴って、ダイアフラム部裏面の密封された領域内の空気が膨張、収縮することによって体積変化が生じる。その結果、ダイアフラム部が変形し空気流量を検出する際に誤差が生じる可能性がある。そこで、ダイアフラム部裏面の領域を密封にしないために、例えば、半導体素子が実装される支持基板に通気口を設けることで空気を外部へ連通することが考えられる。しかしながら、ダイアフラム部を有する半導体素子と、通気口が形成された支持基板とを実装すべく、シート接着剤を介して接着するところ、このシート接着剤にも通気口を設ける必要がある。特許文献１においては、予め粘着テープに切込みを形成することで任意のチップに対してテープを粘着する工法が記載されているが、薄い半導体ウェハの加工時に任意のチップを剥離することを目的としており、ダイアフラム部が形成された半導体素子に通気口を持つシート接着剤を貼り付けることを想定したものでは無い。このため、特許文献１では、半導体素子に形成されたダイアフラム部とシート接着剤とに囲まれる領域が密閉状態となってしまい、空気流量を検出する際に誤差を生じる可能性がある。
　そこで、本発明の目的は、計測精度を向上した熱式空気流量計、およびその製造方法、および、それに用いるシート接着剤を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明のシート接着剤は、例えば、被着体１つに対して少なくとも２つ以上に分割されており、厚みは概ね０．１ｍｍ以下であるシート接着剤であって、被着体の形状に対応してシート接着剤が分割されており、外部からのエネルギーにより接着性または粘着性を発生または増加させる構成である。
　本発明によれば、計測精度を向上した熱式空気流量計、およびその製造方法、および、それに用いるシート接着剤を提供することが可能となる。
本発明によるシート接着剤の切り込み分割の概略説明図である。 薄膜が形成された半導体素子の概略説明図である。 シート接着剤貼付けの概略説明図である。 本発明によるシート接着剤の切り込み分割の概略説明図である。 シート接着剤貼付けの概略説明図である。 ダイシングの概略説明図である。 ピックアップの概略説明図である。 本発明によるシート接着剤への通気口形成の一実施形態における説明図である。 本発明による熱式空気流量センサの一実施形態における説明図である。 本発明による熱式空気流量センサの一実施形態における説明図である。 モールド成形の概略説明図である。 本発明による熱式空気流量センサの一実施形態における説明図である。 モールド成形の概略説明図である。 本発明の熱式空気流量センサを吸気ダクトに取り付け断面図
　以下に、本発明の一実施例であるシート接着剤の通気口形成方法を用いた熱式空気流量センサについて説明する。
　シート接着剤の通気口形成方法について、図面を参照しながら説明する。図１は、シート接着剤の切り込み分割方法を示したものである。
　図１（ａ）は、シート接着剤１０２が分割される前のシート接着剤付きダイシングテープ１０１をダイシングリング１００に貼り付けている状態を示したものである。このとき、ダイシングリング１００とシート接着剤付きダイシングテープ１０１の貼付け面にあたる箇所は、図１（ｂ）のように、シート接着剤１０２側に貼り付けてもよいし、図１（ｃ）のようにダイシングテープ１０３側に貼り付けてもよい。
　図１（ｄ）は、図１（ａ）の状態において、ダイシング装置により、シート接着剤１０２への切り込み分割を実施した状態を示したものである。図１（ｄ）で示すように、例えばＰ１，Ｐ３のピッチでダイシングを実施し、その後にＰ２，Ｐ４のピッチでダイシングすることにより、シート接着剤１０２をダイシングテープ１０３上に切り残し、寸法Ｄｘ，Ｄｙで、等ピッチに分割することが出来る。このときのダイシング順序は、任意のカット順序で分割してよい。
　図２は、本発明の第１実施例による薄膜が形成された半導体素子１２２を示す。図２（ａ）は半導体素子１２２の平面図、図２（ｂ）は半導体素子１２２の断面図である。図２に示されるように、流量検出素子はシリコンなどの半導体基板１２２上に絶縁膜層の積層構造膜が形成されており、水酸化カリウムなどを用いて半導体基板１２２の裏面側を部分的に除去することでダイアフラム１２３を形成している。
　次に、図１～３を用いて薄膜１２３が形成された半導体素子１２２へのシート接着剤１０２の貼付け方法について説明する。図１（ｄ）に示す切り込みピッチは、図３（ａ）に示す半導体素子ウェハ２００のチップピッチＰ５，Ｐ６と対応させ、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ５，　Ｐ３＝Ｐ４＝Ｐ６とする。また、図１（ｄ）内の切り残し寸法Ｄｘ，Ｄｙに囲まれる領域が、図２に示す開口領域内におさまるように、シート接着剤付きダイシングテープ１０３を半導体素子ウェハ２００に貼り付け接着する。このとき、図１（ｄ）で示すＤｘ，Ｄｙ寸法は、Ｄｘ＜開口寸法ｘ，Ｄｙ＜開口寸法ｙとなるようにする。
　これにより、図５に示すように、分割されたシート接着剤（ｓ）２０１はダイアフラム１２３直下においては、半導体素子ウェハとの接点が無いため接着されない。すなわち、言い換えるとダイアフラム１２３の裏面側の空洞部の領域内にダイシングによる切り込みが形成される。
　図４は、シート接着剤１０２の切り込み分割の概略を示す。
　シート接着剤１０２は、熱により軟化し粘着性を発生する糊材と、熱や紫外線、光、電磁波により母材を硬化させる開始剤と、フィラーとの混合物であり、被着体と貼り合せた状態で加熱し、同時に圧力や超音波を加えることにより被着体との接点を増やしながら接着硬化する。糊材は、粘着性を持たない状態でダイシング加工することにより、加工時の掘削抵抗を減らし、異物の付着を防止する。被着体への加熱が制限される場合は、開始剤を選択することにより紫外線や光、電磁波で母材を硬化する。フィラーは、シリカの微粒子を混入することにより硬化後の強度を増し、金属の微粒子を混入することにより導電性をもたせるなど、シート接着剤１０２の機能を高める。
　シート接着剤１０２の貼付けにおいて、例えば、半導体装置に組み込まれた半導体素子１２２と接着剤シート１０２の間に気泡が閉じ込められた場合、半導体素子１２２は気泡により傾きを生じ、性能が低下する可能性がある。また、気泡は温度変化により膨張収縮するため、接続部の疲労を引き起こし半導体装置の耐久性を低下させる可能性がある。
　本発明では、ダイアフラム１２３の裏面側の空洞部の領域内にダイシングによる切り込みが形成され、図８に示すように、シート接着剤１０２へのダイシングによる切り込みが通気経路となるため、貼付け時に接着面への気泡を巻き込み難く、接着時にシート接着剤から発生するガスを逃がし易い。
　次に、図６に示すようにダイシングにより半導体素子ウェハ２００を個片化する。シート接着剤１０２は、シリコンに比べてダイシング加工時の掘削抵抗が大きく、ダイシングブレードの目詰まりを引き起こしやすい。このため、シート接着剤１０２の厚みは概ね０．１ｍｍ以下とし、ダイシング時の半導体素子ウェハ２００裏面のカケやシート接着剤１０２のバリ発生を防止している。
　その後、個片化された半導体素子１２２をピックアップすることにより、図７で示すように分割されたシート接着剤（ｓ）２０１はダイシングテープ上に残される。従って、ピックアップされた半導体素子１２２の裏面は、図８に示すように、分割されたシート接着剤１０２が接着され、半導体素子１２２上の薄膜部直下においては、シート接着剤１０２が無く、通気口が形成された状態となる。
　従って、加工には、レーザー加工機のように高額な設備を必要とせず、チップ個片化に使用するダイシング設備と共用化出来るため、専用設備を不要とすることが可能となる。
　また、一般的な工法として、パンチャー加工機を用いたダイシングテープ１０３への貫通穴加工による通気口の形成が考えられるが、薄膜１２３が形成された半導体ウェハ２００に貫通穴が開いたダイシングテープ１０３を貼り付けてダイシングすると、薄膜１２３がダメージを受けることが懸念される。また、穴周辺部での変形や加工屑の発生も懸念される。他工法として、レーザーによる穴加工が考えられるが、シート接着剤の厚みばらつきへの対応が困難なことや、穴周辺の熱変形及び接着性低下、焼けカスの発生が懸念される。
　これに対し、本工法では、通気口加工時にダイシングテープ１０３に貫通穴を開けずに加工が可能であり、通気口がダイシングの加工精度で形成されるため、半導体ウェハ２００内の半導体素子１２２に対し、正確なピッチで通気口を設けることが出来る。また、シート接着剤１０２の厚みばらつきによる加工精度への影響は微小であり、厚みの変動による穴周辺部の変形や突起を生じない。加えて、加工により生じる切削屑は、洗浄により容易に取り除くことが出来る。
　次に、本発明のシート接着剤１０２の通気口形成方法を用いた熱式空気流量センサについて図９乃至図１１を用いて説明する。図９は熱式流量センサの一実施形態である半導体素子実装構造を示す。図９（ａ）は横から見た場合の断面図、図９（ｂ）は真上から見た場合の表面図である。
　図９に示されるように、流量検出素子１５はシリコンなどの半導体基板２０上に絶縁膜層および抵抗体層の積層構造膜２６が形成されており、水酸化カリウム（ＫＯＨ）などを用いて半導体基板２０の裏面側を部分的に除去することでダイアフラム２５を形成している。ダイアフラム２５上に、発熱抵抗体２１と、上流側測温抵抗体２２と、下流側測温抵抗体２３と、が形成される。また半導体基板２０の表面には電極パッド４０が形成されており金線などのワイヤボンディング５０を介して半導体基板２０の外部と電気的に接続される。この流量検出素子１５は、リードフレーム１０上にシート接着剤１０２で固定されている。
　そしてリードフレーム１０にはダイアフラム裏面の換気を目的とした換気孔１１が形成されている。さらにダイアフラム裏面開口端部２４とリードフレーム１０に形成された換気孔１１とが一致する領域の一部（したがって図９においては、１１の領域に相当する）に、シート接着剤１０２に形成された換気孔３５が形成されている。
　したがって、図９に示す構造体においてダイアフラム裏面は二つの換気孔（１１、３５）を介して外気と連通することができる。
　次に、図９の構造体を樹脂でトランスファーモールドにより封止したモールド構造について図１０を用いて説明する。図９の構造体の外周部は、モールド樹脂６０によって封止されるが、ダイアフラム２５の表面側には部分的にモールド樹脂６０からダイアフラム２５を露出することを目的とした開口部６１が形成されている。またリードフレーム１０に形成された換気孔１１の裏面側には、換気を目的とした開口部６２が形成されている。これによって、流量検出素子１５やリードフレーム１０をモールド樹脂６０により封止した場合でも、ダイアフラム２５の裏面が外気と連通し、密封状態となることを回避できる。
　次に、図１０で説明したモールド構造（以下、「トランスファーモールドパッケージ」と称す。）を製造する方法について図１１を用いて説明する。
流量検出素子１５をモールド樹脂６０でモールド成形したトランスファーモールドパッケージは、流量を検出する上で、空気流量を検出するダイアフラム２５がモールド樹脂６０から部分的に露出し、測定媒体に曝されていなければならない。これを実現する方法として、流量検出素子１５を実装したリードフレーム１０を下金型８０と上金型８１で挟み込む。この時、下金型８０、上金型８１を問わずにモールド樹脂を流し込む挿入口８２が設けられている。さらに、ダイアフラム２５を部分的に露出させるために、上金型８１とは別の金型である入れ駒８３を上金型８１に挿入するような構造としており、この入れ駒８３を上部から荷重をかけて流量検出素子１５の表面と密着させる。また、下金型８０にはリードフレーム１０に形成された換気孔１１にモールド樹脂６０が流れ込まないように突起部が形成され、この突起部とリードフレーム１０とを、換気孔１１を含む領域とで密着させている。この状態で挿入口８２から樹脂を流し込めば、図１０に示したモールド構造体の半導体パッケージを製造することができる。
　以下に、実施例１で説明した本発明のシート接着剤１０２の通気口形成方法を用いた熱式空気流量センサの第２実施例について説明する。
　図１２は熱式流量センサがモールド成形される前の半導体素子の実装構造を示す。図１２（ａ）は横から見た場合の断面図、図１２（ｂ）は真上から見た場合の表面図を示す。
　図１２に示されるように、第１実施例と異なる点は、半導体基板２０とリードフレーム１０との間に別部品の支持基板７０が介在している点である。また第２実施例ではリードフレーム１０には換気孔が形成されていない。
　このような構造体の利点として、半導体基板２０が別の支持部材に全面接着される場合は、図１０で示される、リードフレーム１０に形成された換気孔１１裏面側の換気を目的とした開口部６２が密封されてしまう場合などに有効である。図１２で示すように、別部品の支持基板７０を介在して、ダイアフラム２５の裏面側に形成される空洞領域に換気孔７１を形成し、半導体基板２０側に換気する別の換気孔７２を形成し、それぞれの換気孔７１，７２同士を溝７３を介して連通させることによって、半導体基板２０側に換気することが可能となる。
　なお、図１２を用いた説明では溝７３は別部品の支持基板７０に形成した構造となっているが、リードフレーム１０に形成した場合も同様の効果が得られる。
　そして図１２に示す構造においても、シート接着剤１０２に、ダイアフラム２５の領域と支持基板７０に形成された換気孔７１の領域とが一致する換気孔３５が形成されていることによって、ダイアフラム領域２５と半導体基板側に換気する別の換気孔７２が全て連通することができる。
　また、図１２の構造体を樹脂でトランスファーモールドにより封止したモールド構造について図１３を用いて説明する。図１０と異なる点は支持基板７０に形成された換気孔７２もトランスファーモールド樹脂に覆われていない点である。これによって換気孔７２を介して外部と換気が可能となる。
　また換気孔７２をエレメント裏面ではなく別の場所に開口する効果を、図１４を用いて説明する。図１４は図１３に示したトランスファーモールドパッケージを実装した熱式空気流量センサが吸気ダクト５にとりつけられている図である。図１４に示されるように、コネクタ端子８は、一端が回路室１６に延伸して半導体パッケージ２と回路室１６内で電気的に接続され、もう一端がコネクタ部１２の嵌合部に延伸して外部端子と電気的に接続される。
　ハウジング３は回路室１６とコネクタ部１２の嵌合部に連通する連通孔９が構成されている。連通孔９により、回路室１６を吸気管外と連通しており、回路室１６が密閉されることを防止している。
　ここで支持基板７０に形成された換気孔７２は吸気を導入するバイパス通路６とは異なる空間１６（回路室）に換気されている。バイパス通路６と回路室１６は連通しないように隔離されている。また回路室１６はハウジング３に形成された換気孔９を介して外気と連通しているためダイアフラム裏面の密封を回避できる。またバイパス通路６と回路室１６が隔離されていることから、バイパス通路６を流れるオイルやカーボンなどの汚損物によって支持基板７０に形成された換気孔７２が塞がることがなくなるため信頼性が向上する。
１０・・・リードフレーム（基板支持部材）
１１・・・リードフレームに形成される換気孔
１５・・・流量検出素子
２０・・・半導体基板
２１・・・発熱抵抗体
２２・・・上流側温抵抗体
２３・・・下流側温抵抗体
２４・・・ダイアフラム裏面開口端部
２５・・・ダイアフラム
２６・・・絶縁膜層および抵抗体層の積層構造膜
２７・・・半導体素子裏面外周部
２８・・・ダイアフラム裏面開口端から半導体素子裏面外周部との最小寸法
３０・・・シート接着剤
３５・・・シート接着剤に形成される換気孔
６０・・・モールド樹脂
６１・・・表面側に形成されたモールド開口部
６２・・・裏面側に形成されたモールド開口部
７０・・・基板支持部材
７１・・・基板支持部材に形成される換気孔
７２・・・基板支持部材に形成される換気孔
７３・・・換気孔（７１、７２）を連通する溝
１０２・・・シート接着剤
１０３・・・ダイシングテープ
１２２・・・半導体素子（半導体基板）
１２３・・・薄膜（ダイアフラム）
１２４・・・開口領域
２００・・・半導体素子ウェハ
２０１・・・分割されたシート接着剤（ｓ）
２０２・・・ダイシングによる切り込みＥ
２０３・・・ダイシングによる切り込みＦ
２１０・・・個片化された半導体素子
２２０・・・ピックアップノズル

Claims (13)

  1. 　被着体１つに対して少なくとも２つ以上に分割されており、厚みは概ね０．１ｍｍ以下であるシート接着剤であって、
    　被着体の形状に対応してシート接着剤が分割されており、
    　外部からのエネルギーにより接着性または粘着性を発生または増加させることを特徴とするシート接着剤。
  2. 　ダイシングテープ上にパターン形状として配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシート接着剤。
  3. 　単一材あるいは複合材を含む樹脂材であり、フィラーなどを混入した混合物で構成されたことを特徴とする請求項１に記載のシート接着剤。
  4. 　熱、紫外線、光、電磁波、圧力、超音波などの外部からのエネルギーにより接着・硬化することを特徴とする請求項１に記載のシート接着剤。
  5. 　半導体素子の配置間隔と対応するようにパターン形成した請求項１乃至４のいずれかに記載のシート接着剤と、前記半導体素子を一定間隔で繰返し配置した半導体素子ウェハと、を貼付けたことを特徴とする半導体装置。
  6. 　請求項５に記載の半導体装置であって、
    　前記シート接着剤は、前記半導体素子と接着する面とは反対側の面に支持基板が接着され、
    　前記半導体素子と前記支持基板とを前記シート接着剤を介して接着したことを特徴とする半導体装置
  7. 　半導体基板を加工して設けられるダイアフラムを有する半導体素子ウェハとシート接着剤が貼り付けられたダイシングテープとを前記半導体素子ウェハの加工に使用されるダイシング装置を用いて、前記半導体素子ウェハを個片化する工程を少なくとも含む半導体装置の製造方法であって、
    　前記シート接着剤が貼り付けられたダイシングテープ上のシート接着剤を前記半導体素子ウェハに貼り付ける前に前記ダイシング設備による切り込みを利用して分割する工程と、
    　前記個片化された半導体素子をピックアップするピックアップ工程と、を有し、
    　さらに、前記ピックアップ工程を経た後に前記シート接着剤に通気口を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 　請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、
    　前記シート接着剤は、少なくとも３辺以上を持つ多角形形状の通気口が設けられることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 　請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、
    　前記シート接着剤に形成された通気口の最大寸法は、半導体素子の裏面におけるダイアフラム裏面開口寸法よりも小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. 　請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
    　前記シート接着剤は、形成された前記多角形形状の通気口の各辺の延長線上に、切込みが設けられていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  11. 　半導体基板を加工して設けられるダイアフラムを有し前記ダイアフラム上に発熱抵抗体および前記発熱抵抗体に対して空気流れの上流側、下流側にそれぞれ設けられる側温抵抗体を備えた複数の流量検出素子からなる半導体素子ウェハと、シート接着剤が貼り付けられたダイシングテープと、を前記半導体素子ウェハの加工に使用されるダイシング装置を用いて前記半導体素子ウェハをそれぞれ流量検出素子に個片化する工程を少なくとも含む半導体装置の製造方法であって、
    　前記シート接着剤が貼り付けられたダイシングテープ上のシート接着剤を前記半導体素子ウェハに貼り付ける前に前記ダイシング設備による切り込みを利用して分割する工程と、
    　前記個片化された流量検出素子をピックアップするピックアップ工程と、
    　前記ピックアップされた流量検出素子を、連通孔を備えた支持部材に搭載する工程と、を有することを特徴とする熱式空気流量センサの製造方法。
  12. 　請求項１１に記載の熱式空気流量センサの製造方法において、
    　前記支持部材は、リードフレームからなることを特徴とする熱式空気流量センサの製造方法。
  13. 　請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の熱式空気流量センサの製造方法で造られた熱式空気流量センサにおいて、
    　前記支持部材の連通孔は、前記ダイアフラムの裏面側に設けられる空洞部の一方を開口するように設けられており、
    　前記シート接着剤は、前記ダイアフラムの裏面の空洞部の領域と前記支持部材の連通孔の開口領域とを連通するように形成された通気口を有し、
    　前記ダイアフラムの裏面の空洞部領域に前記シート接着剤の切り込みが形成されることを特徴とする熱式空気流量センサ。
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