CN103649694B - 流量计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高了耐腐蚀性的流量计。该流量计包括：具有形成有发热体的隔膜的硅基板；由形成在上述硅基板上的铝垫片和铝配线构成的铝膜；层叠在上述硅基板上的有机保护膜；和覆盖上述硅基板的模压树脂，其中，上述隔膜具有从上述有机保护膜露出的露出部，上述硅基板层叠有与上述模压树脂密合性高的密合膜，在上述露出部与上述铝膜之间具有上述模压树脂与上述密合膜的接合面。

Description

流量计

技术领域

本发明涉及一种流量计，其为测定内燃机关的吸入空气的流量计。

背景技术

在流量计的现有例子中，例如有专利文献1所述的半导体装置等。专利文献1的半导体装置采用利用密封树脂将构成流量检测部的硅基板的一部分密封的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：（日本）特开2008-157742号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在专利文献1中，形成作为有机保护膜的聚酰亚胺树脂在密封树脂外部露出的结构，对于水分向聚酰亚胺树脂的渗透性、和聚酰亚胺树脂与环氧树脂的接合强度，考虑不够。

聚酰亚胺树脂即使分子结构具有网眼结构也是有机高分子材料，因此与无机物相比，水分的渗透性高。另外，聚酰亚胺树脂与环氧树脂的接合强度也比氧化膜与环氧树脂的强度低，容易产生接合面的剥离。由于这些原因，当水分渗入时，铝配线、铝垫片等就有可能发生腐蚀。因此，难以在硅基板上构成易腐蚀的微细的铝配线，难以在硅基板上构成需要复杂且微细的铝配线的电路。

本发明的目的在于提供一种提高了耐腐蚀性的流量计。

用于解决技术问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的流量计包括：具有形成有发热体的隔膜的硅基板；由形成在上述硅基板上的铝垫片和铝配线构成的铝膜；层叠在上述硅基板上的有机保护膜；和覆盖上述硅基板的模压树脂，其中，上述隔膜具有从所述有机保护膜露出的露出部，上述硅基板层叠有与上述模压树脂密合性高的密合膜，在上述露出部与上述铝膜之间具有上述模压树脂与上述密合膜的接合面。

发明的效果

根据本发明，可提供一种提高了耐腐蚀性的流量计。

附图说明

图1是第一实施例的流量计的外观图。

图2是图1中的A－A＇的剖视图。

图3是层叠在流量检测元件的表面上的有机保护膜的平面形状。

图4是表示流量检测元件的配线的平面图。

图5是第二实施例的流量计的图1中A－A＇的剖视图。

图6是层叠在第二实施例的流量检测元件的表面上的有机保护膜的平面形状。

图7是第三实施例的流量计的外观图。

图8是图7中A－A＇的剖视图。

图9是图7中B－B＇的剖视图。

图10是层叠在第三实施例的流量检测元件的表面上的有机保护膜的平面形状。

图11是表示流量检测元件的配线的平面图。

具体实施方式

下面，参照图1至图11对本发明的具体实施方式进行说明。

首先，根据图1至图4对本发明的第一实施例的流量计进行说明。

第一实施例的流量计如图1、图2所示构成为，将流量检测元件4配置在引线框13，利用模压树脂1进行树脂模压而得到的结构。流量检测元件4的一部分通过露出部2露出在模压树脂1的外部，使计测空气流与流量检测元件4直接接触。另外，引线框13的一部分构成外部端子3，将流量检测元件4的电源端子、输出端子等经由铝垫片11、金属线12与外部端子3连接，在模压树脂1的外部取出电信号。

接着，对流量检测元件4进行说明。流量检测元件4通过在硅基板15上层叠无机绝缘膜5，在硅基板15的一部分上形成空腔部，由此设置薄膜结构的隔膜14，在该隔膜14上设置由多晶硅、铂金、钼、钨等薄膜形成的发热体6，通过加热该发热体6，计测该发热体6的散热量和发热体6的周围的温度变化，由此计测空气流量。另外，发热体6从由与发热体6相同材料构成的配线8、17开始，经由铝配线10、18与电路16相连接，通过该电路16进行发热体6的加热控制或温度检测等。另外，电路16连接向铝垫片11，经由金属线12、外部端子3将电源、输出信号取出到外部。另外，为了保护铝配线10、18而配置有有机保护膜9。并且，铝配线10、18和铝垫片11通过将铝膜图案化而形成。另外，有机保护膜9适于采用聚酰亚胺树脂和聚苯并恶唑树脂。由聚酰亚胺树脂构成的聚酰亚胺膜作为有机膜，水分的透过率低，能够防止水分渗透。由聚苯并恶唑树脂构成的有机膜的吸水率为聚酰亚胺树脂的1/4～1/3，与模压树脂1的密合强度也是由聚酰亚胺树脂构成的聚酰亚胺膜的2倍，适于作为保护膜，能够进一步抑制水分的渗透。

另外，如图3所示，在有机保护膜9设有去除部7，如图2所示，模压树脂1与无机绝缘膜5的接合面构成于露出部2与铝配线10之间。并且，无机绝缘膜5无论为氧化硅膜、氮化硅膜、还是氧化铝，由于都几乎没有水分渗透，所以能够防止水分渗入。另外，至少实施过800℃以上的热处理的致密的膜能够更好地抑制水分的渗透。

另外，为了使无机绝缘膜5作为与模压树脂1的密合膜发挥作用，其与模压树脂1的密合性越高越好。因此，由于与氮化膜相比，氧化膜与模压树脂1的密合性更好，所以无机绝缘膜5适于采用氧化硅膜、氧化铝等的氧化膜。

另外，无机绝缘膜5采用氧化硅膜时，容易制造。

另外，通过提高与模压树脂1的密合性，能够防止模压树脂1的剥离，防止来自剥离部的水分渗透。

另外，如图4所示，本实施例的流量计中，在隔膜14上配置有发热体6，经由使用与发热体6相同的材料加宽线宽而构成的配线8、17，并经由铝配线10、18与电路16电连接。此时，令去除部7（模压树脂1与无机绝缘膜5的接合面）的无机绝缘膜5内形成的配线8、17采用与发热体6相同的材料。通过这种结构，可以不使用易被水分腐蚀的铝配线。另外，由于周围被无机绝缘膜5保护的配线8、17通过无机绝缘膜5保护而能够防止水分渗透，对水分的耐腐蚀性很好，因此能够提高可靠性。

接着，根据图5、图6对本发明的第二实施例的流量计进行说明。

第二实施例的流量计在第一实施例的流量计基础上进行了以下改善。本实施例中，设置微缝20作为去除部，设有新的有机保护膜19。有机保护膜19以覆盖环绕隔膜14的端部的方式配置，将有机保护膜19的端部用模压树脂1固定。另外，隔膜14的端部是指图6所示的两条虚线包围的区域，但有机保护膜19也可以配置为至少覆盖环绕两条虚线中的内侧的虚线。

这样，通过设置微缝20，能够在有机保护膜9与有机保护膜19之间设置模压树脂1与无机绝缘膜5的接合面，能够防止来自模压树脂1与有机保护膜9的接合面的水分渗透。由此，铝垫片11等通过无机绝缘膜5保护而能够防止水分渗透，因此耐腐蚀性提高，能够提高可靠性。

另外，通过将有机保护膜19以覆盖环绕隔膜14的端部的方式配置，能够提高隔膜14的强度。即，在对隔膜14增加重力或施加撞击力的情况下，应力最大的部位为隔膜14的端部，通过使用有机保护膜19对该端部的强度进行强化，能够分散应力的集中。因此，能够防止有可能由于对隔膜14施加过度应力而产生的隔膜14的裂纹。由此，能够防止来自隔膜14上产生的裂纹处的水分渗透，与第一实施例相比，进一步提高了耐腐蚀性。

另外，由于存在有机保护膜19与无机绝缘膜5的接合强度弱而容易剥落的问题，本实施例中，通过模压树脂1将有机保护膜19的周边部固定。根据这种结构，能够通过模压树脂1将有机保护膜19的端部固定，防止有机保护膜19的剥落。而且，通过以覆盖隔膜14的端部的方式配置有机保护膜19，能够抑制隔膜端部的变动，因此能够减小在树脂模压1与有机保护膜19的接合面产生的间隙，可以减少从接合面渗透的水分，提高耐腐蚀性。

接着，根据图7至图11对本发明的第三实施例的流量计进行说明。

第三实施例中的流量计与第一实施例中的流量计结构基本相同，但是进行了以下改善。本实施例中，如图7、图9所示，使流量检测元件4的B－B＇方向的端到端露在外部，构成露出部2，使露出部2的高度与模压树脂1的高度大致相同。由此，计测空气流沿B－B＇方向顺畅地流动。该情况下，有机保护膜21如图9、图10所示，从隔膜14的边缘部配置到流量检测元件4的端部，增加了有机保护膜21的接合面积，防止有机保护膜21的剥落。另外，关于A－A＇方向，与第一实施例同样，通过使用模压树脂1将有机保护膜21的端部固定，防止有机保护膜21的剥落。

另外，本实施例中，在铝垫片11上层叠PSG（Phospho-Silicate-Glass，磷硅玻璃）膜和BPSG（BoronPhosphorusSiliconGlass，硼磷硅玻璃）膜等磷玻璃膜25，以覆盖磷玻璃膜25的方式配置氮化硅膜24，还配置有机保护膜9。由此，即使将铝配线10设为微细的图案，也能够防止受到从模压树脂1透过来的水蒸气的腐蚀。

另外，通过使用氮化硅膜24来覆盖磷玻璃膜25，可防止磷离子从磷玻璃膜25中泄露，防止铝垫片11被该磷离子腐蚀。

另外，本实施例中去除了微缝22、23位置的磷玻璃膜25和氮化硅膜24。由此，可构成无机绝缘膜5与模压树脂1的接合面，进而能够使无机绝缘膜5构成为与模压树脂密合性高的氧化硅膜，所以能够防止水分的浸入。

另外，本实施例中，在微缝22、23处如图11所示使用与发热体6相同的材料来形成凹凸图案26、27、28。根据这种结构，可在无机绝缘膜5的表面形成凹凸，所以增加了无机绝缘膜5与模压树脂1密合的表面积，进一步加强了无机绝缘膜5与模压树脂1的密合性，能够进一步防止水分的渗透。

符号说明

1模压树脂

2露出部

3外部端子

4流量检测元件

5无机绝缘膜

6发热体

7去除部

8、17配线

9、19、21有机保护膜

10、18铝配线

11铝垫片

12金属线

13引线框

14隔膜

15硅基板

16电路

20、22、23微缝

24氮化硅膜

25磷玻璃膜

26、27、28凹凸图案

Claims (10)

1.一种流量计，其特征在于，包括：

具有形成有发热体的隔膜的硅基板；

由形成在所述硅基板上的铝垫片和铝配线构成的铝膜；

层叠在所述硅基板上的有机保护膜；和

覆盖所述硅基板的模压树脂，

所述隔膜具有从所述有机保护膜露出的露出部，

所述硅基板层叠有与所述模压树脂密合性高的密合膜，

在所述露出部与所述铝膜之间具有所述模压树脂与所述密合膜的接合面，

所述有机保护膜由以包围所述隔膜的方式设置的第一有机保护膜和以包围所述隔膜的边缘部的方式设置的第二有机保护膜构成。

2.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：

所述密合膜为无机绝缘膜。

3.如权利要求2所述的流量计，其特征在于：

在所述第一有机保护膜与所述第二有机保护膜之间，具有所述模压树脂与所述无机绝缘膜的接合面。

4.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：

所述有机保护膜为聚酰亚胺膜。

5.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：

所述有机保护膜为聚苯并恶唑树脂。

6.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：

在所述铝膜的上部具有氮化硅膜。

7.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：

所述密合膜实施过800℃以上的热处理。

8.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：

在所述接合面形成有凹凸图案。

9.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：

横穿所述接合面的配线由与所述发热体相同的材料构成。

10.一种流量计，其特征在于，包括：

具有形成有发热体的隔膜的硅基板；

由形成在所述硅基板上的铝垫片和铝配线构成的铝膜；

层叠在所述硅基板上的有机保护膜；和

覆盖所述硅基板的模压树脂，

所述隔膜具有从所述有机保护膜露出的露出部，

所述硅基板层叠有与所述模压树脂密合性高的密合膜，

在所述露出部与所述铝膜之间具有所述模压树脂与所述密合膜的接合面，

以覆盖所述隔膜的边缘部的方式设置有所述有机保护膜，

在以覆盖所述隔膜的边缘部的方式设置的所述有机保护膜的边缘部，设置有所述模压树脂。