JP2010169460A - 流量式センサ - Google Patents

Abstract

【課題】センサチップとモールド樹脂との間の隙間にシール材がしみ込みにくい構造を備えた流量式センサを提供する。
【解決手段】センサチップ２０と回路チップ３０との間に配線パターン４１を有する中継部４０を配置する。また、モールド樹脂６０により、回路チップ３０、第２ワイヤ５２、配線パターン４１と第２ワイヤ５２との接合部分を封止する。さらに、第１ワイヤ５１と、モールド樹脂６０から露出した配線パターン４１と第１ワイヤ５１との接合部分と、第１ワイヤ５１とセンサチップ２０との接合部分とをシール材７０で覆う。これにより、第１ワイヤ５１の保護のために用いるシール材７０が少量になるので、センサチップ２０とモールド樹脂６０との隙間２７にシール材７０がしみ込みにくくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体の流量を検出するためのセンサチップを備えた流量式センサに関するものである。

従来より、エンジン等の吸入空気流量を検出するものとして、回路収容部が設けられたモールド樹脂と、回路収容部に収納された取付板とを備えた気体流量計測装置が、特許文献１で提案されている。

具体的には、取付板は、電子部品が実装された回路基板が配置された基板取付部と、該基板取付部の先端側に一体的に形成された素子取付部とを備えている。このうち、基板取付部はモールド樹脂の回路収容部に収納されている。一方、素子取付部は、モールド樹脂の壁の一部が除去されて形成された取付板嵌合溝を介してモールド樹脂の外部に突出している。

また、素子取付部には素子収容凹部が形成され、この素子収容凹部にプレート型のセンサチップが収容されている。この場合、素子収容凹部の壁面とセンサチップとの間には一定の隙間が設けられる。

そして、モールド樹脂の取付板嵌合溝にストッパ部材が嵌め込まれることで、センサチップおよび素子取付部がストッパ部材により押さえ付けられている。このような状態で、モールド樹脂の回路収容部にシール材が充填されている。これにより、回路基板に設けられた電子部品やワイヤ等がシール材で覆われて保護された構造となっている。

特開２０００−２５７２号公報

しかしながら、上記従来の技術では、素子収容凹部の壁面とセンサチップとの間に一定の隙間が設けられるので、モールド樹脂の回路収容部にシール材が流し込まれると、該シール材が隙間に入り込んでしまう。これにより、センサチップがシール材を介して素子収容凹部やストッパ部材に接触した状態となるので、素子収容凹部やストッパ部材に掛かる応力がシール材を介してセンサチップに伝達されてしまう。このため、センサチップが割れたり、特性変動が起こってしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑み、センサチップとモールド樹脂との間の隙間にシール材がしみ込みにくい構造を備えた流量式センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面（２１）と、該一面（２１）の反対側の他面（２２）と、一面（２１）および他面（２２）に垂直な側面（２３）とを有するセンサチップ（２０）と、センサチップ（２０）の制御を行う回路チップ（３０）と、配線パターン（４１）を有し、センサチップ（２０）と回路チップ（３０）との間に配置された中継部（４０）と、センサチップ（２０）と配線パターン（４１）とを電気的に接続する第１ワイヤ（５１）と、配線パターン（４１）と回路チップ（３０）とを電気的に接続する第２ワイヤ（５２）と、センサチップ（２０）の側面（２３）および他面（２２）との間に隙間（２７）を介して対向配置されると共に、回路チップ（３０）、第２ワイヤ（５２）、配線パターン（４１）と第２ワイヤ（５２）との接合部分を封止したモールド樹脂（６０）と、第１ワイヤ（５１）と、モールド樹脂（６０）から露出した配線パターン（４１）と第１ワイヤ（５１）との接合部分と、第１ワイヤ（５１）とセンサチップ（２０）との接合部分とを覆ったシール材（７０）とを備えていることを特徴とする。

これによると、第１ワイヤ（５１）、配線パターン（４１）と第１ワイヤ（５１）との接合部分、第１ワイヤ（５１）とセンサチップ（２０）との接合部分の保護のために用いられるシール材（７０）が回路チップ（３０）や中継部（４０）全体をシール材（７０）で保護する場合よりも少量になるので、センサチップ（２０）に塗布されるシール材（７０）も少量になり、センサチップ（２０）とモールド樹脂（６０）との隙間（２７）にシール材（７０）がしみ込みにくくすることができる。したがって、シール材（７０）を介して応力がモールド樹脂（６０）からセンサチップ（２０）に伝達しにくくすることができ、ひいてはセンサチップ（２０）の破壊や特性変動を防止することができる。

請求項２に記載の発明では、回路チップ（３０）、中継部（４０）、およびセンサチップ（２０）は、リードフレーム（１０）に設置されており、モールド樹脂（６０）は、リードフレーム（１０）の一部を封止すると共に、回路チップ（３０）、第２ワイヤ（５２）、配線パターン（４１）と第２ワイヤ（５２）との接合部分を封止していることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明では、回路チップ（３０）および中継部（４０）は、リードフレーム（１０）に設置されており、モールド樹脂（６０）は、リードフレーム（１０）の一部を封止すると共に、回路チップ（３０）、第２ワイヤ（５２）、配線パターン（４１）と第２ワイヤ（５２）との接合部分を封止していることを特徴とする。

上記のように、リードフレーム（１０）を用いた構造とすることができる。この場合、リードフレーム（１０）に回路チップ（３０）や中継部（４０）以外の他の電子部品を実装することもできる。

請求項４に記載の発明では、中継部（４０）の表面とセンサチップ（２０）の一面（２１）とは同一平面に位置していることを特徴とする。

これにより、センサチップ（２０）と中継部（４０）との段差が無くなるので、用いるシール材（７０）の量を少なくすることができる。また、第１ワイヤ（５１）のボンディングを容易に行うことができる。

請求項５に記載の発明のように、中継部（４０）として、配線パターン（４１）が形成されたＴＡＢテープを用いることができる。

請求項６に記載の発明では、リードフレーム（１０）と、リードフレーム（１０）に設置され、センサチップ（２０）の制御を行う回路チップ（３０）と、リードフレーム（１０）に設置され、配線パターン（４１）を有する中継部（４０）と、配線パターン（４１）と回路チップ（３０）とを電気的に接続するワイヤ（５２）と、側面（２３）を有する板状であって、接続部材（２９）を介して配線パターン（４１）に電気的に接続されると共に中継部（４０）に固定されたセンサチップ（２０）と、センサチップ（２０）の側面（２３）との間に隙間（２７）を介して対向配置されると共に、回路チップ（３０）、ワイヤ（５２）、配線パターン（４１）とワイヤ（５２）との接合部分を封止したモールド樹脂（６０）とを備えていることを特徴とする。

これによると、シール材（７０）を用いずに配線パターン（４１）とセンサチップ（２０）とを電気的に接続しているので、センサチップ（２０）とモールド樹脂（６０）との隙間（２７）にシール材（７０）がしみ込まないようにすることができる。したがって、シール材（７０）を介して応力がモールド樹脂（６０）からセンサチップ（２０）に伝達しないようにすることができ、ひいてはセンサチップ（２０）の破壊や特性変動を防止することができる。

請求項７に記載の発明では、中継部（４０）は、配線パターン（４１）が形成されたプリント基板、フレキシブル基板、およびセラミック基板のいずれかであることを特徴とする。

これによると、各基板に複雑な配線パターン（４１）を形成することができる。中継部（４０）としてプリント基板を用いる場合、他の電子部品を実装することができる。また、中継部（４０）としてフレキシブル基板やセラミック基板を用いる場合、配線パターン（４１）を基板の内部に形成することができるので、配線パターン（４１）を保護することができる。

請求項８に記載の発明では、配線パターン（４１）は、該配線パターン（４１）を構成する配線（４２、４３）の中間部が両端部よりも幅が小さくなるようにレイアウトされていることを特徴とする。

これにより、配線パターン（４１）の各配線（４２、４３）間の距離が長くなるので、各配線（４２、４３）間の寄生容量を低減することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る流量式センサの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 中継部の平面図である。 図１に示される流量式センサの製造工程を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る流量式センサの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る流量式センサの断面図である。 本発明の第４実施形態に係る流量式センサの断面図である。 本発明の第５実施形態に係る流量式センサの断面図である。 図７に示される流量式センサの製造工程を示した図である。 本発明の第６実施形態に係る流量式センサの断面図である。 （ａ）は本発明の第７実施形態に係る流量式センサの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 他の実施形態において、配線パターンの一例を示した平面図である。 他の実施形態において、中継部のサイズの一例を示した断面図である。 他の実施形態において、シール材の塗布方法の一例を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される流量式センサは、例えば車両のエンジンへの吸気やエンジンからの排気の流量を検出する際に用いられるものである。

図１は、本実施形態に係る流量式センサの断面図であり、（ａ）は流量式センサの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図１（ｂ）に示されるように、流量式センサは、リードフレーム１０、リード端子１１、センサチップ２０、回路チップ３０、中継部４０、第１ワイヤ５１、第２ワイヤ５２、モールド樹脂６０、およびシール材７０を備えている。

リードフレーム１０は、回路チップ３０、中継部４０、およびセンサチップ２０が実装されたものである。また、リード端子１１は、流量式センサと外部とを電気的に接続するための端子である。

これらリードフレーム１０およびリード端子１１は、例えば銅合金のリードフレーム素材がプレス加工やエッチング加工されて形成されたものである。そして、リードフレーム１０は当該リードフレーム素材のアイランドとして構成され、リード端子１１は外部との電気的接続のための配線として構成されたものである。

センサチップ２０は、一面２１と、該一面２１の反対側の他面２２と、一面２１および他面２２に垂直な側面２３とを有し、気体や液体等の流体の流量を検出するためのセンシング部２４を有するものである。このセンシング部２４はセンサチップ２０の一面２１側に設けられている。また、センシング部２４にはヒータ抵抗を含んだブリッジ回路が形成されており、該ブリッジ回路の出力が一定になるようにヒータ抵抗の発熱が制御される。センサチップ２０としては、例えばシリコン基板が採用される。

本実施形態では、センシング部２４がＭＥＭＳ技術により形成されたものが採用される。具体的には、センサチップ２０の他面２２側の一部がエッチングされることにより形成された薄肉部２５を有している。この薄肉部２５に図示しないヒータ抵抗が形成されている。また、薄肉部２５にはヒータ抵抗とは別に抵抗体が形成され、シリコン基板の一部にも抵抗体が形成されている。そして、ヒータ抵抗および抵抗体でブリッジ回路が構成されている。センサチップ２０において、ブリッジ回路が形成された部位がセンシング部２４に該当する。

また、センサチップ２０の他面２２の一部が接着剤２６を介してリードフレーム１０に固定されている。これにより、センサチップ２０が接着剤２６を介してリードフレーム１０に片持ちされた状態になる。接着剤２６としては、例えば、接着性を有する非導電性樹脂層としてのＮＣＦ（Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が採用される。

回路チップ３０は、センサチップの制御を行うものであり、センサチップ２０から出力される検出信号の信号処理を行うための各種回路が形成されたものである。また、回路チップ３０は、センサチップ２０のセンシング部２４に形成されたヒータ抵抗の加熱制御等も行う。この回路チップ３０は、接着剤３１によりリードフレーム１０に固定され、第２ワイヤ５２、中継部４０、および第１ワイヤ５１を介してセンサチップ２０と電気的に接続されている。また、回路チップ３０は第３ワイヤ５３を介してリード端子１１にも接続されている。これにより、回路チップ３０と外部とが電気的に接続されている。

中継部４０は、センサチップ２０と回路チップ３０とを電気的に接続するための配線の一部として機能するものである。この中継部４０は、センサチップ２０と回路チップ３０との間に配置されている。

本実施形態では、中継部４０としてＴＡＢテープが採用される。ＴＡＢテープは、軟らかい材質であるポリイミドテープを基材として、このポリイミドテープの表面に所定のパターンが金属メッキされ、さらに金属メッキの一部を覆ったポリイミド層が形成された３層構造をなしている。３層構造全体の厚さは１００μｍ程度であり、数ミリのオーダーの平面サイズである。

図２は、中継部４０の平面図である。この図に示されるように、中継部４０には配線パターン４１が形成されている。本実施形態では、配線パターン４１は、第１の長さの配線４２と第１の長さよりも短い第２の長さの配線４３が交互に配置されたものになっている。各配線４２、４３の両端部は、ポリイミド層に設けられた開口部４４から露出している。各配線４２、４３は、例えば、Ｎｉメッキの上にＡｕメッキされたものである。

そして、各配線４２、４３の中間部が両端部よりも幅が小さくなるようにレイアウトされている。これにより、各配線４２、４３の両端部にワイヤボンディングしやすくなる。また、配線パターン４１の各配線４２、４３間の距離が長くなるので、各配線４２、４３間の寄生容量が低減する。第１ワイヤ５１および第２ワイヤ５２は、各配線４２、４３の両端部にそれぞれ接合される。

第１ワイヤ５１は、センサチップ２０と配線パターン４１とを電気的に接続する接続手段である。また、第２ワイヤ５２は配線パターン４１と回路チップ３０とを電気的に接続する接続手段である。これら第１ワイヤ５１および第２ワイヤ５２は、それぞれ複数本用いられる。

モールド樹脂６０は、リードフレーム１０の一部を封止すると共に、回路チップ３０、第２ワイヤ５２、配線パターン４１と第２ワイヤ５２との接合部分を封止した樹脂部材である。また、モールド樹脂６０は、センサチップ２０の側面２３および他面２２との間に数十μｍ程度の隙間２７を介して対向配置されている。すなわち、センサチップ２０の一面２１はモールド樹脂６０から露出している。モールド樹脂６０として、例えばエポキシ系樹脂が採用される。

シール材７０は、第１ワイヤ５１と、モールド樹脂６０から露出した配線パターン４１と第１ワイヤ５１との接合部分と、第１ワイヤ５１とセンサチップ２０との接合部分とを覆った封止部材である。これにより、第１ワイヤ５１および第１ワイヤ５１の接合部分が保護されている。シール材７０として、例えばエポキシ系樹脂が採用される。

図１（ａ）に示されるように、シール材７０は少なくとも第１ワイヤ５１とこの第１ワイヤ５１の接合部分とを覆っている。このため、流量式センサに用いられるシール材７０は少量で足りる。また、シール材７０は、例えば１００Ｐａ・ｓｅｃの高粘度である。したがって、シール材７０が隙間２７の上に塗布されたとしても、シール材７０が数十μｍの隙間２７に入り込むことはない。本実施形態では、シール材７０がわずかに隙間２７を覆っているが、上記の隙間２７のサイズとシール材７０の粘度とからシール材７０が隙間２７にしみ込むことはない。

以上が、本実施形態に係る流量式センサの全体構成である。このような流量式センサでは、センサチップ２０のセンシング部２４のヒータ抵抗が加熱された状態で、ヒータ抵抗の熱が流体の流れによって奪われたことにより変化したブリッジ回路の出力の変化に基づいて流体の流量が検出されるようになっている。そして、センサチップ２０から回路チップ３０に入力された検出信号が処理され、リード端子１１を介して外部に出力されることとなる。

次に、図１に示された流量式センサの製造方法について、図３を参照して説明する。まず、回路チップ３０、図２に示される中継部４０、およびセンサチップ２０を用意しておく。

図３（ａ）に示す工程では、金属板をプレス加工することにより、リードフレーム１０とリード端子１１とを形成する。そして、リードフレーム１０の上に接着剤３１を介して回路チップ３０を固定し、中継部４０をリードフレーム１０に貼り付ける。また、回路チップ３０と中継部４０のうちの回路チップ３０側の開口部４４から露出した配線パターン４１とを第２ワイヤ５２で接続し、回路チップ３０とリード端子１１とを第３ワイヤ５３で接続する。なお、リードフレーム１０とリード端子１１とは図示しないダムバーで連結されている。

図３（ｂ）に示す工程では、図３（ａ）に示す工程で得られたものを上側金型８１と下側金型８２とで挟み込む。上側金型８１には、中継部４０のうちのセンサチップ２０側の開口部４４に触れないように中継部４０を押さえ付けるための突起部８３が設けられている。この突起部８３は、モールド樹脂６０が中継部４０の一部を覆うように中継部４０の中央付近を押さえ付ける位置に設けられている。もちろん、金型による開口部４４の配線への損傷が問題ない場合は、突起部８３を設けず、上側金型８１で中継部４０の半分を押さえ付ければよい。また、下側金型８２には、中継部４０が設けられた位置に対応したリードフレーム１０を押さえ付けるための突起部８４が設けられている。そして、上側金型８１の突起部８３と下側金型８２の突起部８４とでリードフレーム１０および中継部４０を挟み込む。この場合、中継部４０はポリイミドを基材とするＴＡＢテープであり、弾力性があるので、中継部４０が上側金型８１の突起部８３に押さえ付けられても変形することにより中継部４０が傷つくことはない。

図３（ｃ）に示す工程では、上側金型８１と下側金型８２との間の空間に樹脂を流しんで硬化することにより、モールド樹脂６０を形成する。

図３（ｄ）に示す工程では、接着剤２６を介してリードフレーム１０にセンサチップ２０を固定する。また、モールド樹脂６０から露出した中継部４０の配線パターン４１とセンサチップ２０とを第１ワイヤ５１で接続する。

図３（ｅ）に示す工程では、シール材７０により、第１ワイヤ５１、モールド樹脂６０から露出した配線パターン４１と第１ワイヤ５１との接合部分、そして第１ワイヤ５１とセンサチップ２０との接合部分を覆う。すなわち、これらが少なくともシール材７０で覆われれば良いので、センサチップ２０に塗布されるシール材７０も少量になる。

この後、リードフレーム１０とリード端子１１とを連結した図示しないダムバーを切断することにより、図１に示される流量式センサが完成する。なお、ダムバーを切断する工程は、モールド樹脂６０を形成した後のどの段階で行っても良い。

以上説明したように、本実施形態では、回路チップ３０とセンサチップ２０との電気的接続のために中継部４０を設け、モールド樹脂６０から露出した中継部４０の配線パターン４１とセンサチップ２０とを接続した第１ワイヤ５１をシール材７０で覆っていることが特徴となっている。

これによると、シール材７０は少なくとも第１ワイヤ５１、配線パターン４１と第１ワイヤ５１との接合部分、そして第１ワイヤ５１とセンサチップ２０との接合部分を覆う量で済む。このため、回路チップ３０および中継部４０全体をシール材７０で覆う場合よりもシール材７０が少量になるので、センサチップ２０に塗布されるシール材７０も少量になる。これにより、センサチップ２０とモールド樹脂６０との隙間２７にシール材７０がしみ込みにくくすることができる。また、高粘度のシール材７０を用いることにより、隙間２７にシール材７０がしみ込みにくくすることができる。したがって、シール材７０を介して応力がモールド樹脂６０からセンサチップ２０に伝達しにくくなるので、該応力によってセンサチップ２０が破壊してしまうことや感度等の特性変動を起こしてしまうことを防止することができる。

また、シール材７０は、第１ワイヤ５１に関わる部分に用いられるだけであり、シール材７０で回路チップ３０および中継部４０全体を覆う場合よりも少量である。したがって、モールド樹脂６０とシール材７０との接触面積が小さくなるので、モールド樹脂６０とシール材７０との応力差による剥離を起こしにくくすることができる。この場合、上側金型８１および下側金型８２とモールド樹脂６０との剥がれを良くするための離型剤がモールド樹脂６０に残っていたとしても、モールド樹脂６０とシール材７０との接触面積が小さいので、離型剤による剥離を起こりにくくすることができる。

そして、本実施形態では、中継部４０の一部をモールド樹脂６０で覆い、モールド樹脂６０から露出した中継部４０をシール材７０で覆っているので、ストッパ部材でセンサチップ２０を押さえ付ける構造になっていない。このため、ストッパ部材の応力がセンサチップ２０に伝達されることはなく、ストッパ部材によってセンサチップ２０の破壊や特性変動が起こらないようにすることができる。また、ストッパ部材を用いない構造であると共に、上述のようにシール材７０が少量であるので、流量式センサのコストを低減することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図４は、本実施形態に係る流量式センサの断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する図である。

図４に示されるように、回路チップ３０および中継部４０はリードフレーム１０に設置されており、センサチップ２０はモールド樹脂６０に接着剤２６を介して固定されている。そして、モールド樹脂６０は、リードフレーム１０の一部を封止すると共に、回路チップ３０、第２ワイヤ５２、配線パターン４１と第２ワイヤ５２との接合部分を封止している。

このような構造は、図３に示す製造工程にて製造することができる。本実施形態では、図３（ｄ）に示す工程において、センサチップ２０をモールド樹脂６０の上に接着剤２６を介して固定することとなる。

以上のように、リードフレーム１０には回路チップ３０と中継部４０のみを設置した構造とすることもできる。この場合、リードフレーム１０のサイズが小さくなるので、流量式センサのコストを低減できる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図５は、本実施形態に係る流量式センサの断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。

図５に示されるように、中継部４０の表面とセンサチップ２０の一面２１とは同一平面に位置している。このような構造にするために、モールド樹脂６０のうちセンサチップ２０の他面２２と対向する部位が溝状に成形されている。

このように、中継部４０の表面とセンサチップ２０の一面２１とを同一平面に位置させることで、センサチップ２０と中継部４０との段差が無くなる。したがって、該段差を埋めるためのシール材７０が不要となるので、シール材７０の量を少なくすることができる。また、中継部４０の表面とセンサチップ２０の一面２１とが同一平面に位置しているので、第１ワイヤ５１のボンディングを容易に行うことができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、中継部４０として、配線パターン４１が形成されたプリント基板、フレキシブル基板、およびセラミック基板のいずれかを用いることが特徴となっている。

図６は、本実施形態に係る流量式センサの断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。この図に示されるように、本実施形態に係る中継部４０は、接着剤３１を介してリードフレーム１０の上に固定されている。なお、図６では、リードフレーム１０に回路チップ３０と中継部４０とが実装された構造について示してあるが、リードフレーム１０にセンサチップ２０が実装された構造についても、中継部４０として上記各基板を用いることができる。

中継部４０としてプリント基板、フレキシブル基板、またはセラミック基板を用いることにより、これらの基板に複雑な配線パターン４１を形成することが可能となる。各基板のうち、プリント基板を用いる場合、他の電子部品を実装することができるという利点がある。また、中継部４０としてフレキシブル基板やセラミック基板を用いる場合、配線パターン４１を基板の内部に形成することができるので、配線パターン４１を保護できるという利点がある。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。上記各実施形態では、少なくとも回路チップ３０および中継部４０をリードフレーム１０に実装していたが、本実施形態では、回路チップ３０、中継部４０、およびセンサチップ２０をモールド樹脂６０に実装した構造になっている。

図７は、本実施形態に係る流量式センサの断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。この図に示されるように、モールド樹脂６０は、第１成形部６１と第２成形部６２とを備えて構成されている。

第１成形部６１は、板状をなしている。そして、回路チップ３０が接着剤３１を介して第１成形部６１に固定され、中継部４０が第１成形部６１に貼り付けられている。つまり、第１成形部６１は、回路チップ３０および中継部４０の基台としての役割を果たす。

また、センサチップ２０が接着剤２６を介して第１成形部６１に片持ちされている。さらに、第１成形部６１は、センサチップ２０の側面２３および他面２２との間に隙間２７を介して対向配置されている。

第２成形部６２は、第１成形部６１の上に形成されて第１成形部６１と一体化されている。具体的には、第２成形部６２は、回路チップ３０、第２ワイヤ５２、配線パターン４１と第２ワイヤ５２との接合部分を封止している。

そして、シール材７０は、第２成形部６２から露出した中継部４０の配線パターン４１と第１ワイヤ５１との接合部分、第１ワイヤ５１、そして第１ワイヤ５１とセンサチップ２０との接合部分を覆っている。以上が、本実施形態に係る流量式センサの構成である。

次に、図７に示される流量式センサの製造方法について、図８を参照して説明する。まず、図８（ａ）に示す工程では、第１成形部６１を用意し、この第１成形部６１に接着剤３１で回路チップ３０を固定し、中継部４０を貼り付ける。また、リード端子１１と回路チップ３０とを第３ワイヤ５３で接続し、回路チップ３０と中継部４０の配線パターン４１とを第２ワイヤ５２で接続する。

図８（ｂ）に示す工程では、図８（ａ）に示す工程で得られたものを上側金型８１と下側金型８２とで挟み込む。

そして、図８（ｃ）に示す工程では、上側金型８１と下側金型８２との間の空間に樹脂を流しんで硬化することにより、第２成形部６２を形成する。これにより、第１成形部６１と第２成形部６２とが一体化されたモールド樹脂６０が完成する。

図８（ｄ）に示す工程では、接着剤２６を介して第１成形部６１にセンサチップ２０を固定する。また、第２成形部６２から露出した中継部４０の配線パターン４１とセンサチップ２０とを第１ワイヤ５１で接続する。

図８（ｅ）に示す工程では、シール材７０により、第１ワイヤ５１、第２成形部６２から露出した配線パターン４１と第１ワイヤ５１との接合部分、そして第１ワイヤ５１とセンサチップ２０との接合部分を覆う。こうして、図７に示される流量式センサが完成する。

以上のように、流量式センサにリードフレーム１０を用いずに、第１成形部６１に回路チップ３０と中継部４０とを直接実装した構造とすることもできる。この場合、リードフレーム１０を用いないため、コストの低減を図ることができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、第１〜第５実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図９は、本実施形態に係る流量式センサの断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。

本実施形態では、中継部４０としてプリント基板、フレキシブル基板、またはセラミック基板等を用いている。

センサチップ２０は、一面２１と他面２２とを貫通した貫通電極２８を備えている。この貫通電極２８は、センサチップ２０の一面２１側においてセンシング部２４と電気的に接続されている。そして、センサチップ２０は、接続部材２９を介して中継部４０の配線パターン４１に電気的に接合されている。つまり、センサチップ２０は中継部４０に片持ちされている。これにより、センシング部２４が貫通電極２８、接続部材２９、配線パターン４１、および第２ワイヤ５２を介して回路チップ３０に電気的に接続されている。

接続部材２９の側部は、アンダーフィルが含まれた補強材２９ａに覆われることで保護されている。この接続部材２９としては、例えばはんだバンプが採用される。

このような構成によると、シール材７０を用いない構造になるため、センサチップ２０とモールド樹脂６０との隙間２７にシール材７０がしみ込むということは起こらない。したがって、シール材７０を介して応力がモールド樹脂６０からセンサチップ２０に伝達しないので、センサチップ２０の破壊や特性変動を防止することができる。

また、シール材７０を用いないことから、シール材７０によって流体の流れを阻害することはない。さらに、コストの低減を図ることもできる。

なお、図９では、リードフレーム１０を用いた構造について示してあるが、リードフレーム１０を用いずに第１成形部６１に回路チップ３０および中継部４０を実装する構造にも適用することができる。また、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、第２ワイヤ５２が特許請求の範囲のワイヤに対応する。

（第７実施形態）
本実施形態では、第６実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図１０は、本実施形態に係る流量式センサの断面図であり、（ａ）は流量式センサの平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

図１０（ａ）に示されるように、モールド樹脂６０は、センサチップ２０の側面２３にのみ対向配置されている。すなわち、図１０（ｂ）に示されるように、センサチップ２０の一面２１および他面２２にはモールド樹脂６０が対向配置されていない。なお、センサチップ２０の一面２１については、少なくともセンサチップ２０のセンシング部２４に対向する位置にはモールド樹脂６０は設けられていない。

また、センサチップ２０の一面２１は中継部４０の表面に向けられている。そして、センサチップ２０は、接続部材２９を介して中継部４０の配線パターン４１に固定されると共に電気的に接続されている。本実施形態においても、接続部材２９は補強材２９ａにより保護されている。

このような構造によると、センサチップ２０に貫通電極２８を設ける必要がないため、センサチップ２０の構造が複雑にならずに済む。また、シール材７０を用いない構造であるので、センサチップ２０とモールド樹脂６０との隙間２７にシール材７０がしみ込むこともないし、シール材７０が流体の流れを阻害することもない。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された中継部４０の配線パターン４１は、図２に示されるものに限らず、図１１に示される配線パターン４１のものでも良い。すなわち、図１１に示された各配線４２、４３の両端部は四角形状にレイアウトされている。また、各配線４２、４３の長さは等しく、各端部の位置が交互にずらされている。なお、図１１では開口部４４を省略している。

もちろん、配線パターン４１のレイアウトは、図２および図１１に示されたものに限らず、他のレイアウトでも良い。例えば、各配線４２、４３は直線状ではなく、折れ曲がったレイアウトになっていても良い。このように、配線パターン４１の各配線４２、４３のレイアウトをセンサチップ２０と回路チップ３０とを接続するに適したレイアウトにすることが可能である。

第１〜第３実施形態では、回路チップ３０は接着剤３１を介してリードフレーム１０に実装されたものが示されている。しかしながら、図１２に示されるように、ＴＡＢテープである中継部４０のサイズを図１、図４、および図５で示されたものよりも大きくして該中継部４０の上に図示しない接着剤を介して回路チップ３０を貼り付けても良い。中継部４０には、上述のように配線パターン４１が設けられており、配線パターン４１の各配線４２、４３の両端部が露出するように開口部４４が設けられている。

また、図７に示されたリードフレーム１０を用いない構造についても、ＴＡＢテープである中継部４０の上に回路チップ３０を固定することも可能である。この場合、第１成形部６１の上に中継部４０を貼り付け、この中継部４０の上に回路チップ３０を貼り付けることとなる。もちろん、図１２に示される構造は、リードフレーム１０の上に接着剤２６を介してセンサチップ２０を固定する構造にも適用することができる。

第１実施形態では、図３（ｅ）に示す工程において、図３（ｄ）に示す工程で得られたものを水平に置いた状態でシール材７０を塗布していたが、図１３（ａ）に示されるように、センサチップ２０側を回路チップ３０側よりも高くなるようにモールド樹脂６０を傾けてシール材７０を塗布することもできる。これによると、図１３（ｂ）に示されるように、シール材７０がモールド樹脂６０側に位置するので、モールド樹脂６０とセンサチップ２０との隙間２７にシール材７０がしみ込みにくくすることができる。シール材７０の量を少なくすることにより、モールド樹脂６０とセンサチップ２０との隙間２７にシール材７０をまったく入り込ませないようにすることも可能である。

図１３（ａ）に示される手法は、第１実施形態に適用する場合に限らず、シール材７０を用いた構造に関する第２〜第５実施形態にも適用することができる。もちろん、図１２に示される構造の製造にも適用することができる。

１０ リードフレーム
２０ センサチップ
２１ センサチップの一面
２２ センサチップの他面
２３ センサチップの側面
２７ 隙間
２９ 接続部材
３０ 回路チップ
４０ 中継部
４１ 配線パターン
４２、４３ 配線
５１ 第１ワイヤ
５２ 第２ワイヤ
６０ モールド樹脂
７０ シール材

Claims (8)

1. 一面（２１）と、該一面（２１）の反対側の他面（２２）と、前記一面（２１）および前記他面（２２）に垂直な側面（２３）とを有するセンサチップ（２０）と、
   前記センサチップ（２０）の制御を行う回路チップ（３０）と、
   配線パターン（４１）を有し、前記センサチップ（２０）と前記回路チップ（３０）との間に配置された中継部（４０）と、
   前記センサチップ（２０）と前記配線パターン（４１）とを電気的に接続する第１ワイヤ（５１）と、
   前記配線パターン（４１）と前記回路チップ（３０）とを電気的に接続する第２ワイヤ（５２）と、
   前記センサチップ（２０）の側面（２３）および他面（２２）との間に隙間（２７）を介して対向配置されると共に、前記回路チップ（３０）、前記第２ワイヤ（５２）、前記配線パターン（４１）と前記第２ワイヤ（５２）との接合部分を封止したモールド樹脂（６０）と、
   前記第１ワイヤ（５１）と、前記モールド樹脂（６０）から露出した前記配線パターン（４１）と前記第１ワイヤ（５１）との接合部分と、前記第１ワイヤ（５１）と前記センサチップ（２０）との接合部分とを覆ったシール材（７０）とを備えていることを特徴とする流量式センサ。
2. 前記回路チップ（３０）、前記中継部（４０）、および前記センサチップ（２０）は、リードフレーム（１０）に設置されており、
   前記モールド樹脂（６０）は、前記リードフレーム（１０）の一部を封止すると共に、前記回路チップ（３０）、前記第２ワイヤ（５２）、前記配線パターン（４１）と前記第２ワイヤ（５２）との接合部分を封止していることを特徴とする請求項１に記載の流量式センサ。
3. 前記回路チップ（３０）および前記中継部（４０）は、リードフレーム（１０）に設置されており、
   前記モールド樹脂（６０）は、前記リードフレーム（１０）の一部を封止すると共に、前記回路チップ（３０）、前記第２ワイヤ（５２）、前記配線パターン（４１）と前記第２ワイヤ（５２）との接合部分を封止していることを特徴とする請求項１に記載の流量式センサ。
4. 前記中継部（４０）の表面と前記センサチップ（２０）の一面（２１）とは同一平面に位置していることを特徴とする請求項３に記載の流量式センサ。
5. 前記中継部（４０）は、前記配線パターン（４１）が形成されたＴＡＢテープであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の流量式センサ。
6. リードフレーム（１０）と、
   前記リードフレーム（１０）に設置され、前記センサチップ（２０）の制御を行う回路チップ（３０）と、
   前記リードフレーム（１０）に設置され、配線パターン（４１）を有する中継部（４０）と、
   前記配線パターン（４１）と前記回路チップ（３０）とを電気的に接続するワイヤ（５２）と、
   側面（２３）を有する板状であって、接続部材（２９）を介して前記配線パターン（４１）に電気的に接続されると共に前記中継部（４０）に固定されたセンサチップ（２０）と、
   前記センサチップ（２０）の側面（２３）との間に隙間（２７）を介して対向配置されると共に、前記回路チップ（３０）、前記ワイヤ（５２）、前記配線パターン（４１）と前記ワイヤ（５２）との接合部分を封止したモールド樹脂（６０）とを備えていることを特徴とする流量式センサ。
7. 前記中継部（４０）は、前記配線パターン（４１）が形成されたプリント基板、フレキシブル基板、およびセラミック基板のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし４、６のいずれか１つに記載の流量式センサ。
8. 前記配線パターン（４１）は、該配線パターン（４１）を構成する配線（４２、４３）の中間部が両端部よりも幅が小さくなるようにレイアウトされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流量式センサ。

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