即使在半导体芯片CHPl的表面区域中，存在由树脂MR2覆盖的区域，也能够识别形成于半导体芯片CHPl的识别号NUM。如上所述，在本实施方式3中的流量传感器FSl中，也能够得到与前述实施方式I中的流量传感器FSl同样的效果。
[0248](实施方式4)
[0249]在前述实施方式I中，例如，如图7(b)所示，作为示例举出具备半导体芯片CHPl和半导体芯片CHP2的双芯片结构的流量传感器FS1，进行了说明。本发明的技术思想不限于此，也可以应用于例如具备将流量检测部和控制部(控制电路)一体地形成的I个半导体芯片的单芯片结构的流量传感器。在本实施方式4中，作为示例举出将本发明的技术思想应用于单芯片结构的流量传感器的情况，进行说明。
[0250]<实施方式4中的流量传感器的安装结构>
[0251 ] 图24是表示本实施方式4中的流量传感器FS2的安装结构的图，是表示由树脂进行封闭后的结构的图。特别是，图24(a)是表示本实施方式4中的流量传感器FS2的安装结构的俯视图。图24(b)是以图24(a)的A-A线切断的剖视图，图24(c)是以图24(a)的B-B线切断的剖视图。特别是，图24(b)表示与在露出的流量检测部FDU上流动的气体的前进方向平行的一个截面，在图24(b)中，气体例如沿X轴从左侧向右侧流动。
[0252]首先，如图24 (a)所示，本实施方式4中的流量传感器FS2具有包括矩形形状的树脂MR的封闭体，引线LD2从树脂MR突出。并且，半导体芯片CHPl的一部分从树脂MR的上表面(表面)露出。特别是，在半导体芯片CHPl上，形成有流量检测部FDU和控制该流量检测部FDU的控制部。具体而言，形成于半导体芯片CHPl的流量检测部FDU，通过配线WLl与控制部电连接。在图24(a)中，该控制部由树脂MR覆盖，因此虽然未图示，但配置在树脂MR的内部。也就是说，在本实施方式4中的流量传感器FS2中，具有将流量检测部FDU和控制部形成为一体的半导体芯片CHP1，形成流量检测部FDU从树脂MR露出的结构。
[0253]其次，如图24(b)所示，可知本实施方式4中流量传感器FS2，在芯片搭载部TABl上通过粘接材料ADHl搭载有半导体芯片CHPl。此时，在半导体芯片CHPl的上表面(表面、主面)形成有流量检测部FDU，在与该流量检测部FDU相对的半导体芯片CHPl的背面，形成有隔膜DF (薄板部)。另一方面，在存在于隔膜DF下方的芯片搭载部TABl的底部，形成有开口部OP1。
[0254]予以说明的是，将半导体芯片CHPl与芯片搭载部TABl粘接的粘接材料ADHl可以使用例如以环氧树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂为成分的粘接材料、以聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、氟树脂等热塑性树脂为成分的粘接材料。此外，可以将热固性树脂或热塑性树脂为主成分，通过混合金、银、铜、锡等金属材料、二氧化硅、石英、碳、云母、滑石等无机材料来赋予导电性或控制线膨胀系数。
[0255]在此，如图24 (b)所示，在本实施方式4中的流量传感器FS2中，以将半导体芯片CHPl的侧面以及上表面的一部分以及芯片搭载部TABl的一部分覆盖的方式形成有树脂MR0
[0256]此时，在本实施方式4中，在位于形成于半导体芯片CHPl的背面的隔膜DF下方的芯片搭载部TABl的底部，形成开口部OPl，进而在覆盖芯片搭载部TABl背面的树脂MR设有开口部0P2。
[0257]由此，根据本实施方式4的流量传感器FS2，通过形成于芯片搭载部TABl的底部的开口部OPl以及形成于树脂MR的开口部0P2，隔膜DF的内部空间与流量传感器FS2的外部空间连通。其结果是，能够使隔膜DF的内部空间的压力与流量传感器FS2的外部空间的压力相等，能够抑制应力施加在隔膜DF上。
[0258]予以说明的是，如图24 (C)所示，可知通过粘接材料ADHl，在芯片搭载部TABl上搭载有半导体芯片CHPl，在半导体芯片CHPl的上表面形成有流量检测部FDU以及控制部CU。也就是说，可知在本实施方式4中，流量检测部FDU和控制部CU —体地形成于半导体芯片CHPlo进而，在半导体芯片CHPl的上表面形成有焊垫H)，该焊垫H)与引线LD2通过金属丝w电连接。并且，形成于半导体芯片CHPi的上表面的控制部⑶以及焊垫ro和金属丝w由树脂MR封闭。
[0259]在如此构成的本实施方式4中的流量传感器FS2中，在从树脂MR露出的半导体芯片CHPl的区域中，除了流量检测部FDU以及其附近区域以外的区域，形成有树脂MR2。由此，根据本实施方式4，也能够使从树脂MR以及树脂MR2露出的半导体芯片CHPl的区域变小。即，根据本实施方式4，能够使作为半导体芯片CHPl的主成分的硅材料露出的区域变小。其结果是，能够抑制通过冲击、温度变化所引起的热应力等外力负荷而导致半导体芯片CHPl断裂。
[0260]进而，根据本实施方式4，也能够使在半导体芯片CHPl的表面区域中，由树脂MR或树脂MR2覆盖的区域的面积变大。由此，半导体芯片CHPl与树脂MR或树脂MR2的接触面积变大，从而能够防止半导体芯片CHPl与树脂MR或半导体芯片CHPl与树脂MR2的剥离。因此，根据本实施方式4中的流量传感器FS2，能够实现可靠性的提高。
[0261]此时，在本实施方式4中的流量传感器FS2中，树脂MR的成分与树脂MR2的成分不同。即，树脂MR以及树脂MR2均含有例如由环氧树脂等构成的树脂、由二氧化硅、玻璃、碳、云母、滑石等构成的填料和着色材料，但树脂MR所含有的填料以及着色材料的量与树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量不同。更详细地说，树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少。
[0262]这样在本实施方式4中的流量传感器FS2中，由于树脂MR2所含有的填料以及着色材料的量比树脂MR所含有的填料以及着色材料的量少，因此树脂MR2呈例如透明。由此，即使在半导体芯片CHPl的表面区域中，存在由树脂MR2覆盖的区域，也能够识别形成于半导体芯片CHPl的识别号NUM。如上所述，在本实施方式4中的流量传感器FS2中，也能够得到与前述实施方式I中的流量传感器FSl同样的效果。
[0263]以上，对本发明人所完成的发明基于其实施方式具体地进行了说明，但本发明不限于前述实施方式，不言而喻可以在不脱离其主旨的范围内进行各种改变。
[0264]例如，也可以不设置在形成于半导体芯片CHPl的隔膜DF的正下方区域设置的芯片搭载部TABl的开口部OPl、板状结构体PLT的槽DPLT。此外，也可以在引线框LF上搭载电容器、热敏电阻、控制电路、存储器、晶体管、电阻体、加热器等部件。
[0265]上述的在前述实施方式中说明的流量传感器是测定气体的流量的装置，但具体的气体的种类没有限定，可以广泛地应用于测定空气、LP气、二氧化碳气体(CO2气体)、氟利昂气等任意气体的流量的装置。
[0266]此外，在上述的前述实施方式中，对测定气体的流量的流量传感器进行了说明，但本发明的技术思想不限于此，也可以广泛地应用于在使湿度传感器等在使半导体元件的一部分露出的状态下进行树脂封闭的半导体装置。
[0267]符号说明
[0268]I CPU
[0269]2输入电路
[0270]3输出电路
[0271]4存储器
[0272]A 节点
[0273]ADHl粘接材料
[0274]B 节点
[0275]BM下模具
[0276]BRl下游测温电阻体
[0277]BR2下游测温电阻体
[0278]C 节点
[0279]CHPl半导体芯片
[0280]CHP2半导体芯片
[0281]CLK裂纹
[0282]CLS着色材料
[0283]CU控制部
[0284]D 节点
[0285]DF隔膜
[0286]DM堤坝
[0287]DPLT 槽
[0288]EP环氧树脂
[0289]FDU流量检测部
[0290]FSP流量传感器
[0291]FSl流量传感器
[0292]FS2流量传感器
[0293]FUL填料
[0294]HCB加热器控制电桥
[0295]HR发热电阻体
[0296]IPl镶块
[0297]LAF弹性体薄膜
[0298]LDl引线
[0299]LD2引线
[0300]LF引线框
[0301]MR树脂
[0302]MR2树脂
[0303]NUM识别号
[0304]OPl开口部
[0305]OP2开口部
[0306]OP3开口部
[0307]PDl焊垫
[0308]PD2焊垫
[0309]PD3焊垫
[0310]PLT板状结构体
[0311]PS电源
[0312]Q气体流量
[0313]Rl电阻体
[0314]R2电阻体
[0315]R3电阻体
[0316]R4电阻体
[0317]SEL接触部分
[0318]SL 尺寸
[0319]SPl 第一空间
[0320]SP2 第二空间
[0321]TABl芯片搭载部
[0322]TAB2芯片搭载部
[0323]Tr晶体管
[0324]TSB温度传感器电桥
[0325]UM上模具
[0326]URl上游测温电阻体
[0327]UR2上游测温电阻体
[0328]Vrefl 参考电压
[0329]Vref 2 参考电压
[0330]WLl 配线
[0331]Wl金属丝
[0332]W2金属丝
[0333]W3金属丝
【主权项】
1.一种流量传感器，其特征在于，具备: (a)第一芯片搭载部、和 (b)搭载于所述第一芯片搭载部上的第一半导体芯片， 所述第一半导体芯片具有: (bl)形成于第一半导体基板的主面上的流量检测部、和 (b2)形成于与所述第一半导体基板的所述主面相反侧的背面中的与所述流量检测部相对的区域的隔膜， 在将形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出的状态下，所述第一半导体芯片的一部分由封闭体封闭， 所述封闭体含有第一成分的第一树脂和与所述第一成分不同的第二成分的第二树脂。
2.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述第一树脂以及所述第二树脂含有树脂、填料和着色材料， 所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量与所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量不同。
3.如权利要求2所述的流量传感器，其特征在于，所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量比所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量少。
4.如权利要求3所述的流量传感器，其特征在于，所述第二树脂对可见光具有透光性。
5.如权利要求4所述的流量传感器，其特征在于，在由所述第二树脂覆盖的所述第一半导体芯片的表面，形成有识别所述第一半导体芯片的识别号。
6.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述第二树脂至少形成在所述第一半导体芯片的表面区域的一部分上。
7.如权利要求6所述的流量传感器，其特征在于， 所述第一树脂形成在所述第一半导体芯片的表面区域中的第一区域上， 所述第二树脂形成在所述第一半导体芯片的所述表面区域中的俯视中与所述第一区域相比靠内侧的第二区域。
8.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述第二树脂形成为在俯视中不与所述隔膜重合。
9.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述第二树脂形成为在俯视中与所述隔膜重合。
10.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述第一半导体芯片进而具有控制所述流量检测部的控制部。
11.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，进而具备: (c)第二芯片搭载部、和 (d)配置于所述第二芯片搭载部上的第二半导体芯片， 所述第二半导体芯片具有形成于第二半导体基板的主面上的控制部，所述控制部控制所述流量检测部， 所述第二半导体芯片由所述封闭体封闭。
12.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，在所述第一芯片搭载部和所述第一半导体芯片之间插入有板状结构体。
13.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述第一芯片搭载部中，在俯视中与所述隔膜重合的区域形成有贯通孔。
14.一种流量传感器的制造方法，其特征在于， 所述流量传感器具备第一芯片搭载部和搭载于所述第一芯片搭载部上的第一半导体芯片； 所述第一半导体芯片具有: 形成于第一半导体基板的主面上的流量检测部，和 形成于与所述第一半导体基板的所述主面相反侧的背面中的与所述流量检测部相对的区域的隔膜； 在将形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出的状态下，所述第一半导体芯片的一部分由封闭体封闭； 所述流量传感器的制造方法具备: (a)准备具有所述第一芯片搭载部的基材的工序， (b)准备所述第一半导体芯片的工序， (c)在所述第一芯片搭载部上搭载所述第一半导体芯片的工序，以及 (d)在所述(C)工序后，使形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出，并由所述封闭体将所述第一半导体芯片的一部分封闭的工序； 所述(d)工序具有: (dl)准备上模具和下模具的工序， (d2)所述(dl)工序后，隔着弹性体薄膜将所述上模具的一部向所述第一半导体芯片的表面按压，并且在所述上模具和所述第一半导体芯片之间形成将所述流量检测部包围的第一空间，同时通过所述上模具和所述下模具，隔着第二空间将搭载有所述第一半导体芯片的所述基材夹入的工序， (d3)所述(d2)工序后，将含有填料以及着色材料的第一树脂浇注至所述第二空间的工序， (d4)所述(d3)工序后，使所述第一树脂固化而形成所述封闭体的工序，和 (d5)所述(d4)工序后，使所述封闭体从所述下模具脱模的工序； 在所述(d3)工序中，由于将所述第一树脂浇注的注入压力，与所述第一树脂成分不同的第二树脂渗入所述第一半导体芯片的表面和所述弹性体薄膜之间， 所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料量比所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料量少。
15.一种流量传感器的制造方法，其特征在于， 所述流量传感器具备第一芯片搭载部和搭载于所述第一芯片搭载部上的第一半导体芯片； 所述第一半导体芯片具有: 形成于第一半导体基板的主面上的流量检测部，和 形成于与所述第一半导体基板的所述主面相反侧的背面中的与所述流量检测部相对的区域的隔膜； 在将形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出的状态下，所述第一半导体芯片的一部分由封闭体封闭； 所述流量传感器的制造方法具备: (a)准备具有所述第一芯片搭载部的基材的工序， (b)准备所述第一半导体芯片的工序， (C)在所述第一芯片搭载部上搭载所述第一半导体芯片的工序，以及(d)在所述(C)工序后，使形成于所述第一半导体芯片的所述流量检测部露出，并将所述第一半导体芯片的一部分由所述封闭体封闭的工序； 所述(d)工序具有: (dl)准备上模具和下模具的工序， (d2)所述(dl)工序后，在所述第一半导体芯片的表面与所述上模具之间设置间隙，并且，形成将所述流量检测部包围的第一空间，同时通过所述上模具和所述下模具，隔着第二空间将搭载有所述第一半导体芯片的所述基材夹入的工序， (d3)所述(d2)工序后，将含有填料以及着色材料的第一树脂浇注至所述第二空间的工序， (d4)所述(d3)工序后，使所述第一树脂固化而形成所述封闭体的工序，和 (d5)所述(d4)工序后，使所述封闭体从所述下模具脱模的工序； 在所述(d3)工序中，由于将所述第一树脂浇注的注入压力，与所述第一树脂成分不同的第二树脂渗入设置于所述第一半导体芯片的表面与所述上模具之间的所述间隙， 所述第二树脂所含有的所述填料以及所述着色材料的量比所述第一树脂所含有的所述填料以及所述着色材料量少。
【专利摘要】在使半导体芯片的露出部分变小的情况下，抑制在半导体芯片容易产生裂纹的情况。由于将树脂(MR)注入第二空间的压力，在弹性体薄膜(LAF)与半导体芯片(CHP1)接触的接触部分(SEL)产生间隙，与树脂(MR)成分不同的树脂(MR2)渗入该间隙。其结果是，在从树脂(MR)露出半导体芯片(CHP1)的区域中，除了流量检测部(FDU)以及其附近区域以外区域的形成树脂(MR2)。由此，能够使从树脂(MR)以及树脂(MR2)露出的半导体芯片(CHP1)的区域变小。
【IPC分类】G01F1-684
【公开号】CN104854431
【申请号】CN201380064443
【发明人】河野务, 半泽惠二, 德安升, 田代忍, 中土裕树
【申请人】日立汽车系统株式会社
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2013年11月18日
【公告号】DE112013006408T5, WO2014109132A1