JP2020180884A - Flowrate sensor - Google Patents

Abstract

To suppress a decrease in detection accuracy due to the deformation caused by occurrence of stress to a diaphragm due to a difference in linear expansion coefficient between a lead frame and an encapsulation resin.SOLUTION: A flowrate sensor 100 comprises: a lead frame 9; a first semiconductor chip 31 having a cavity part 33 and a diaphragm 32; a thin film 12 provided on the other side of the lead frame 9; a flowrate detection unit 50; and a resin 6 having a passage 8 for flowrate detection and a resin ventilation opening 22 and covering at least a portion of each of the lead frame 9, the first semiconductor chip 31 and the thin film 12. The lead frame 9 includes a communication opening 14 having a plurality of divided openings 14a communicating with the cavity part 33, a passage 21 for ventilation communicating at least one of the divided openings 14a with the resin ventilation opening 22, and a lead ventilation opening 20 communicating to the resin ventilation opening 22.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は流量センサに関する。 The present invention relates to a flow rate sensor.

流量センサには、ダイヤフラム上に流量検出部が設けられた半導体チップを、リードフレーム上に搭載し、流量検出部が露出されるように樹脂で封止した構造としたものがある。このような構造の流量センサでは、ダイヤフラムのリードフレーム側の空洞部内と流量センサの外部とが異なる圧力となり、ダイヤフラムに応力が生じてダイヤフラムが変形し、検出精度が低下する。
このため、リードフレームに空洞部と連通する換気用通路を設け、封止樹脂に設けた換気口を介して外部に連通した構造とすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Some flow rate sensors have a structure in which a semiconductor chip having a flow rate detection unit provided on a diaphragm is mounted on a lead frame and sealed with a resin so that the flow rate detection unit is exposed. In the flow rate sensor having such a structure, the pressure inside the cavity on the lead frame side of the diaphragm and the outside of the flow rate sensor are different, stress is generated in the diaphragm, the diaphragm is deformed, and the detection accuracy is lowered.
For this reason, it is known that the lead frame is provided with a ventilation passage that communicates with the cavity and has a structure that communicates with the outside through a ventilation port provided in the sealing resin (see, for example, Patent Document 1).

国際公開２０１５／０３３５８９号International release 2015/033589

しかし、特許文献１に記載の流量センサでは、樹脂封止後、リードフレームや半導体チップと封止樹脂との線膨張係数の差により、ダイヤフラムに応力が発生して変形し、検出精度が低下する課題がある。 However, in the flow rate sensor described in Patent Document 1, after resin encapsulation, stress is generated in the diaphragm due to the difference in linear expansion coefficient between the lead frame or semiconductor chip and the encapsulating resin, and the diaphragm is deformed, resulting in a decrease in detection accuracy. There are challenges.

本発明の一態様による流量センサは、リードフレームと、前記リードフレームの一面上に配置された半導体チップであって、前記リードフレーム側に設けられた空洞部および前記リードフレームとは反対側で前記空洞部を覆うダイヤフラムを有する半導体チップと、前記リードフレームの前記一面に対向する他面側に設けられた薄膜と、前記ダイヤフラム上に形成された流量検出部と、前記流量検出部の少なくとも一部を露出する流量検出用流路、および前記空洞部に連通する樹脂換気口を有し、前記リードフレーム、前記半導体チップおよび前記薄膜それぞれの少なくとも一部を覆う樹脂とを備え、前記リードフレームは、前記空洞部に連通する複数の分割開口部を有する連通開口部と、少なくとも前記分割開口部のいずれかと前記樹脂換気口を連通する換気用通路と、前記樹脂換気口に連通するリード換気口を有し、前記薄膜により、前記連通開口部、前記換気用通路および前記リード換気口が覆われている。 The flow rate sensor according to one aspect of the present invention is a lead frame and a semiconductor chip arranged on one surface of the lead frame, and the cavity portion provided on the lead frame side and the side opposite to the lead frame. A semiconductor chip having a diaphragm covering the cavity, a thin film provided on the other side of the lead frame facing the one surface, a flow rate detection unit formed on the diaphragm, and at least a part of the flow rate detection unit. The lead frame is provided with a flow rate detecting flow path that exposes a flow rate detecting channel, a resin ventilation port that communicates with the cavity, and a resin that covers at least a part of each of the lead frame, the semiconductor chip, and the thin film. It has a communication opening having a plurality of divided openings communicating with the cavity, a ventilation passage communicating with at least one of the divided openings and the resin ventilation port, and a lead ventilation port communicating with the resin ventilation port. However, the thin film covers the communication opening, the ventilation passage, and the lead ventilation port.

本発明によれば、樹脂封止後のダイヤフラムの変形に起因する検出精度の低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy due to deformation of the diaphragm after resin sealing.

図１は、本発明の第１の実施形態による流量センサの回路構成の一実施の形態を示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a circuit configuration of a flow rate sensor according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施形態による流量センサを構成する半導体チップのレイアウト構成の一実施の形態を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a layout configuration of a semiconductor chip constituting the flow rate sensor according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施形態における流量センサの外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view of the flow rate sensor according to the first embodiment of the present invention. 図４は、図３に図示された流量センサの、封止樹脂を取り除いた状態における構成部材の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the constituent members of the flow rate sensor shown in FIG. 3 in a state where the sealing resin is removed. 図５は、図３に図示された流量センサの封止樹脂を取り除いた状態を、上方から見た平面図である。FIG. 5 is a plan view of the flow rate sensor shown in FIG. 3 with the sealing resin removed, as viewed from above. 図６は、図５に図示されたリードフレームを上方から見た斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the lead frame illustrated in FIG. 5 as viewed from above. 図７は、図６に図示されたリードフレームを下方から見た斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the lead frame illustrated in FIG. 6 as viewed from below. 図８は、図３に図示された流量センサの上面図である。FIG. 8 is a top view of the flow rate sensor illustrated in FIG. 図９は、図８に図示された流量センサのＩＸ−ＩＸ線断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of the flow rate sensor shown in FIG. 図１０は、図３に図示された流量センサの、トランスファーモールド法により樹脂封止する状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which the flow sensor shown in FIG. 3 is resin-sealed by the transfer molding method. 図１１は、図１０に図示された流量センサの領域ＸＩの拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of the area XI of the flow rate sensor shown in FIG. 図１２は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部の形状を正方形とした第２の実施形態を示し、連通開口部の大きさを変えたモデルＡ〜Ｄを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a second embodiment in which the shape of the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is a square, and shows models A to D in which the size of the communication opening is changed. .. 図１３は、図１２に図示されたモデルＡ〜Ｄの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models A to D shown in FIG. 図１４は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を円形とした第３の実施形態を示し、連通開口部の大きさを変えたモデルＥ〜Ｇを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a third embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is circular, and shows models E to G in which the size of the communication opening is changed. 図１５は、図１４に図示されたモデルＥ〜Ｇの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models E to G shown in FIG. 図１６は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を長方形形とした第４の実施形態を示し、連通開口部の向きを変えたモデルＨ〜Ｉを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a fourth embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is rectangular, and shows models HI to I in which the directions of the communication openings are changed. 図１７は、図１６に図示されたモデルＨ〜Ｉの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models HI shown in FIG. 図１８は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を複数の分割開口部で構成した第５の実施形態を示し、分割開口部の向きや数を変えたモデルＪ〜Ｌを示す図である。FIG. 18 shows a fifth embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is composed of a plurality of divided openings, and models J to L in which the directions and numbers of the divided openings are changed are shown. It is a figure which shows. 図１９は、図１８に図示されたモデルＪ〜Ｌの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラムの変形量比の関係を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the deformation amount ratio of the diaphragm of the models J to L shown in FIG. 図２０は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を複数の分割開口部で構成した第６の実施形態を示し、分割開口部の形状および配列が異なるモデルＭ〜Ｎを示す図である。FIG. 20 shows a sixth embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is composed of a plurality of divided openings, and shows models MN having different shapes and arrangements of the divided openings. It is a figure. 図２１は、図２０に図示されたモデルＭ〜Ｎの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラムの変形量比の関係を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the deformation amount ratio of the diaphragm of the models M to N shown in FIG. 20.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
以下の実施形態では、同一の機能を有するが、形状・大きさ・位置・配置などが異なる部材または構成に同一の符号を用いていることがある。これは、対比説明における理解を容易にするためのものであり、同一の符号であっても、形状・大きさ・位置・配置などが同一であると解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description and drawings are examples for explaining the present invention, and are appropriately omitted and simplified for clarification of the description. The present invention can also be implemented in various other forms. Unless otherwise specified, each component may be singular or plural.
The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings may not represent the actual position, size, shape, range, etc., in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range and the like disclosed in the drawings.
In the following embodiments, the same reference numerals may be used for members or configurations having the same functions but different shapes, sizes, positions, arrangements, and the like. This is for facilitating understanding in the comparison explanation, and even if the symbols are the same, they are not interpreted as having the same shape, size, position, arrangement, and the like.

−第１の実施形態−
図１〜図１１を参照して、本発明の流量センサの第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による流量センサの回路構成の一実施の形態を示す回路ブロック図である。
図１において、第１の実施形態における流量センサ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１を有し、さらに、このＣＰＵ１に入力信号を入力するための入力回路２、および、ＣＰＵ１からの出力信号を出力するための出力回路３を有している。流量センサ１００にはデータを記憶するメモリ４が設けられており、ＣＰＵ１は、メモリ４にアクセスして、メモリ４に記憶されているデータを参照できるようになっている。 − First Embodiment −
A first embodiment of the flow sensor of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a circuit configuration of a flow rate sensor according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the flow sensor 100 according to the first embodiment has a CPU (Central Processing Unit) 1, and further receives an input circuit 2 for inputting an input signal to the CPU 1 and an output signal from the CPU 1. It has an output circuit 3 for outputting. The flow sensor 100 is provided with a memory 4 for storing data, and the CPU 1 can access the memory 4 and refer to the data stored in the memory 4.

ＣＰＵ１は、出力回路３を介して、トランジスタＴｒのベース電極と接続されている。トランジスタＴｒのコレクタ電極は電源ＰＳに接続され、トランジスタＴｒのエミッタ電極は発熱抵抗体ＨＲを介してグランド（ＧＮＤ）に接続されている。トランジスタＴｒは、ＣＰＵ１によって制御されるようになっている。トランジスタＴｒのベース電極は、出力回路３を介してＣＰＵ１に接続されているので、ＣＰＵ１からの出力信号がトランジスタＴｒのベース電極に入力される。 The CPU 1 is connected to the base electrode of the transistor Tr via the output circuit 3. The collector electrode of the transistor Tr is connected to the power supply PS, and the emitter electrode of the transistor Tr is connected to the ground (GND) via the heat generation resistor HR. The transistor Tr is controlled by the CPU 1. Since the base electrode of the transistor Tr is connected to the CPU 1 via the output circuit 3, the output signal from the CPU 1 is input to the base electrode of the transistor Tr.

ＣＰＵ１からの出力信号（制御信号）によって、トランジスタＴｒを流れる電流が制御される。ＣＰＵ１からの出力信号によってトランジスタＴｒを流れる電流が大きくなると、電源ＰＳから発熱抵抗体ＨＲに供給される電流が大きくなり、発熱抵抗体ＨＲの加熱量が大きくなる。ＣＰＵ１からの出力信号によってトランジスタＴｒを流れる電流が少なくなると、発熱抵抗体ＨＲへ供給される電流が少なくなり、発熱抵抗体ＨＲの加熱量は減少する。 The current flowing through the transistor Tr is controlled by the output signal (control signal) from the CPU 1. When the current flowing through the transistor Tr increases due to the output signal from the CPU 1, the current supplied from the power supply PS to the heat generation resistor HR increases, and the heating amount of the heat generation resistor HR increases. When the current flowing through the transistor Tr decreases due to the output signal from the CPU 1, the current supplied to the heating resistor HR decreases, and the heating amount of the heating resistor HR decreases.

このように第１の実施形態における流量センサ１００では、ＣＰＵ１によって発熱抵抗体ＨＲを流れる電流量が制御され、これによって、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量がＣＰＵ１によって制御されるように構成されている。 As described above, in the flow rate sensor 100 of the first embodiment, the amount of current flowing through the heat generation resistor HR is controlled by the CPU 1, and the amount of heat generated from the heat generation resistor HR is controlled by the CPU 1. There is.

第１の実施形態における流量センサ１００では、ＣＰＵ１によって発熱抵抗体ＨＲを流れる電流を制御するため、ヒータ制御ブリッジＨＣＢが設けられている。ヒータ制御ブリッジＨＣＢは、発熱抵抗体ＨＲから放射される発熱量を検知し、この検知結果を入力回路２へ出力する。ＣＰＵ１は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの検知結果を入力することができ、これに基づいて、トランジスタＴｒを流れる電流を制御する。 In the flow rate sensor 100 according to the first embodiment, a heater control bridge HCB is provided in order to control the current flowing through the heat generating resistor HR by the CPU 1. The heater control bridge HCB detects the amount of heat generated from the heat generation resistor HR and outputs the detection result to the input circuit 2. The CPU 1 can input the detection result from the heater control bridge HCB, and controls the current flowing through the transistor Tr based on the detection result.

具体的には、ヒータ制御ブリッジＨＣＢは、参照電圧Ｖｒｅｆ１とグランド（ＧＮＤ）との間にブリッジを構成する抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４を有している。このように構成されているヒータ制御ブリッジＨＣＢでは、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体が吸気温度よりもある一定温度（ΔＴ、例えば、１００℃）だけ高い場合に、ノードＡの電位とノードＢの電位の電位差が０Ｖとなるように、抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４の抵抗値が設定されている。つまり、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１〜抵抗体Ｒ４は、抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ３を直列接続した構成要素と、抵抗体Ｒ２と抵抗体Ｒ４を直列接続した構成要素とが、参照電圧Ｖｒｅｆ１とグランド（ＧＮＤ）との間に並列接続されるようにしてブリッジが構成されている。そして、抵抗体Ｒ１と抵抗体Ｒ３の接続点がノードＡとなっており、抵抗体Ｒ２と抵抗体Ｒ４の接続点がノードＢとなっている。 Specifically, the heater control bridge HCB has resistors R1 to R4 that form a bridge between the reference voltage Vref1 and the ground (GND). In the heater control bridge HCB configured in this way, when the gas heated by the heating resistor HR is higher than the intake air temperature by a certain temperature (ΔT, for example, 100 ° C.), the potential of the node A and the node B The resistance values of the resistors R1 to R4 are set so that the potential difference between the two potentials is 0 V. That is, the resistors R1 to R4 constituting the heater control bridge HCB refer to a component in which the resistor R1 and the resistor R3 are connected in series and a component in which the resistor R2 and the resistor R4 are connected in series. The bridge is configured so that it is connected in parallel between the voltage Vref1 and the ground (GND). The connection point between the resistor R1 and the resistor R3 is the node A, and the connection point between the resistor R2 and the resistor R4 is the node B.

このとき、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１に接触するようになっている。したがって、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量によって、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１の抵抗値が主に変化することになる。このように抵抗体Ｒ１の抵抗値が変化すると、ノードＡとノードＢとの間の電位差が変化する。このノードＡとノードＢとの電位差は、入力回路２を介してＣＰＵ１に入力されるので、ＣＰＵ１は、ノードＡとノードＢとの電位差に基づいて、トランジスタＴｒを流れる電流を制御する。 At this time, the gas heated by the heat generating resistor HR comes into contact with the resistor R1 constituting the heater control bridge HCB. Therefore, the resistance value of the resistor R1 constituting the heater control bridge HCB mainly changes depending on the amount of heat generated from the heat generating resistor HR. When the resistance value of the resistor R1 changes in this way, the potential difference between the node A and the node B changes. Since the potential difference between the node A and the node B is input to the CPU 1 via the input circuit 2, the CPU 1 controls the current flowing through the transistor Tr based on the potential difference between the node A and the node B.

具体的には、ＣＰＵ１は、ノードＡとノードＢとの電位差が０ＶとなるようにトランジスタＴｒを流れる電流を制御して、発熱抵抗体ＨＲからの発熱量を制御するようになっている。すなわち、第１の実施形態における流量センサ１００では、ＣＰＵ１がヒータ制御ブリッジＨＣＢの出力に基づいて、発熱抵抗体ＨＲで加熱された気体が吸気温度よりもある一定温度（ΔＴ、例えば、１００℃）だけ高い一定値に保持するようにフィードバック制御するように構成されている。 Specifically, the CPU 1 controls the current flowing through the transistor Tr so that the potential difference between the node A and the node B becomes 0 V, and controls the amount of heat generated from the heat generation resistor HR. That is, in the flow rate sensor 100 according to the first embodiment, the CPU 1 has a constant temperature (ΔT, for example, 100 ° C.) in which the gas heated by the heat generating resistor HR is higher than the intake air temperature based on the output of the heater control bridge HCB. It is configured to control the feedback so as to keep it at a high constant value.

第１の実施形態における流量センサ１００は、気体の流量を検知するための温度センサブリッジＴＳＢを有している。この温度センサブリッジＴＳＢは、参照電圧Ｖｒｅｆ２とグランド（ＧＮＤ）との間にブリッジを構成する４つの測温抵抗体から構成されている。この４つの測温抵抗体は、２つの上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と、２つの下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２から構成されている。 The flow rate sensor 100 in the first embodiment has a temperature sensor bridge TSB for detecting the flow rate of gas. The temperature sensor bridge TSB is composed of four resistance temperature detectors that form a bridge between the reference voltage Vref2 and the ground (GND). These four resistance temperature detectors are composed of two upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and two downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2.

図１の矢印の方向は、気体が流れる方向を示しており、この気体が流れる方向の上流側に上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２が設けられ、下流側に下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が設けられている。これらの上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲまでの距離が同じになるように配置されている。
温度センサブリッジＴＳＢでは、参照電圧Ｖｒｅｆ２とグランド（ＧＮＤ）の間に上流測温抵抗体ＵＲ１と下流測温抵抗体ＢＲ１が直列接続されており、この上流測温抵抗体ＵＲ１と下流測温抵抗体ＢＲ１の接続点がノードＣとなっている。 The direction of the arrow in FIG. 1 indicates the direction in which the gas flows, and the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 are provided on the upstream side in the gas flow direction, and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 are provided on the downstream side. It is provided. These upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 are arranged so that the distances to the heat generation resistors HR are the same.
In the temperature sensor bridge TSB, the upstream resistance temperature detector UR1 and the downstream resistance temperature detector BR1 are connected in series between the reference voltage Vref2 and the ground (GND), and the upstream resistance temperature detector UR1 and the downstream resistance temperature detector BR1 are connected in series. The connection point of BR1 is node C.

グランド（ＧＮＤ）と参照電圧Ｖｒｅｆ２の間に上流測温抵抗体ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ２が直列接続されており、この上流測温抵抗体ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ２の接続点がノードＤとなっている。 The upstream resistance temperature detector UR2 and the downstream resistance temperature detector BR2 are connected in series between the ground (GND) and the reference voltage Vref2, and the connection point between the upstream resistance temperature detector UR2 and the downstream resistance temperature detector BR2 is a node. It is D.

ノードＣの電位とノードＤの電位は、入力回路２を介してＣＰＵ１に入力されるように構成されている。矢印方向に流れる気体の流量が零である無風状態のとき、ノードＣの電位とノードＤの電位との差電位が０Ｖとなるように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の各抵抗値が設定されている。 The potential of the node C and the potential of the node D are configured to be input to the CPU 1 via the input circuit 2. The upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and the downstream resistance temperature detectors so that the difference potential between the potential of node C and the potential of node D is 0V when the flow rate of the gas flowing in the direction of the arrow is zero and there is no wind. Each resistance value of BR1 and BR2 is set.

具体的には、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲからの距離が等しく、かつ、抵抗値も等しくなるように構成されている。このため、温度センサブリッジＴＳＢでは、発熱抵抗体ＨＲの発熱量にかかわらず、無風状態であれば、ノードＣとノードＤの差電位は０Ｖとなるように構成されていることがわかる。 Specifically, the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 are configured so that the distances from the heat generation resistors HR are the same and the resistance values are also the same. Therefore, it can be seen that the temperature sensor bridge TSB is configured so that the difference potential between the node C and the node D is 0 V when there is no wind, regardless of the heat generation amount of the heat generation resistor HR.

第１の実施形態における流量センサ１００は上記のように構成されており、以下に、その動作について図１を参照しながら説明する。
まず、ＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に出力信号（制御信号）を出力することにより、トランジスタＴｒに電流を流す。すると、トランジスタＴｒのコレクタ電極に接続されている電源ＰＳから、トランジスタＴｒのエミッタ電極に接続されている発熱抵抗体ＨＲに電流が流れる。このため、発熱抵抗体ＨＲは発熱する。そして、発熱抵抗体ＨＲからの発熱で暖められた気体がヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１を加熱する。 The flow rate sensor 100 in the first embodiment is configured as described above, and its operation will be described below with reference to FIG.
First, the CPU 1 outputs a current to the transistor Tr by outputting an output signal (control signal) to the base electrode of the transistor Tr via the output circuit 3. Then, a current flows from the power supply PS connected to the collector electrode of the transistor Tr to the heating resistor HR connected to the emitter electrode of the transistor Tr. Therefore, the heat generating resistor HR generates heat. Then, the gas warmed by the heat generated from the heat generating resistor HR heats the resistor R1 constituting the heater control bridge HCB.

このとき、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）だけ高くなっている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢの差電位が０Ｖとなるように、抵抗体Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗値が設定されている。このため、例えば、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）だけ高くなっている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間の差電位は０Ｖとなり、この差電位（０Ｖ）が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの差電位が０Ｖであることを認識したＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に、現状の電流量を維持するための出力信号（制御信号）を出力する。 At this time, when the gas warmed by the heat generating resistor HR is raised by a certain temperature (for example, 100 ° C.), the resistor is made so that the difference potential between the node A and the node B of the heater control bridge HCB becomes 0V. Each resistance value of R1 to R4 is set. Therefore, for example, when the gas warmed by the heat generating resistor HR is raised by a certain temperature (for example, 100 ° C.), the difference potential between the node A and the node B of the heater control bridge HCB becomes 0 V. This difference potential (0V) is input to the CPU 1 via the input circuit 2. Then, the CPU 1 recognizing that the difference potential from the heater control bridge HCB is 0V transmits an output signal (control signal) for maintaining the current current amount to the base electrode of the transistor Tr via the output circuit 3. Output.

一方、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）からずれている場合、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間に０Ｖではない差電位が発生し、この差電位が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの差電位が発生していることを認識したＣＰＵ１は、出力回路３を介してトランジスタＴｒのベース電極に、差電位が０Ｖになるような出力信号（制御信号）を出力する。 On the other hand, when the gas warmed by the heat generating resistor HR deviates from a constant temperature (for example, 100 ° C.), a difference potential other than 0V is generated between the node A and the node B of the heater control bridge HCB. The differential potential is input to the CPU 1 via the input circuit 2. Then, the CPU 1 recognizing that the differential potential from the heater control bridge HCB is generated sends an output signal (control signal) such that the differential potential becomes 0 V to the base electrode of the transistor Tr via the output circuit 3. Output.

例えば、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）よりも高くなる方向の差電位が発生している場合、ＣＰＵ１は、トランジスタＴｒを流れる電流が減少するような制御信号（出力信号）を、トランジスタＴｒのベース電極へ出力する。これに対し、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度（例えば、１００℃）よりも低くなる方向の差電位が発生している場合、ＣＰＵ１は、トランジスタＴｒを流れる電流が増加するような制御信号（出力信号）を、トランジスタＴｒのベース電極へ出力する。 For example, when a differential potential is generated in the direction in which the gas warmed by the heat generating resistor HR becomes higher than a constant temperature (for example, 100 ° C.), the CPU 1 sends a control signal such that the current flowing through the transistor Tr decreases. (Output signal) is output to the base electrode of the transistor Tr. On the other hand, when the gas warmed by the heat generating resistor HR has a differential potential in the direction of becoming lower than a constant temperature (for example, 100 ° C.), the CPU 1 causes the current flowing through the transistor Tr to increase. The control signal (output signal) is output to the base electrode of the transistor Tr.

以上のようにして、ＣＰＵ１は、ヒータ制御ブリッジＨＣＢのノードＡとノードＢとの間の差電位が０Ｖ（平衡状態）になるように、ヒータ制御ブリッジＨＣＢからの出力信号に基づいて、フィードバック制御する。このことから、第１の実施形態における流量センサ１００では、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が一定温度となるように制御されることがわかる。 As described above, the CPU 1 performs feedback control based on the output signal from the heater control bridge HCB so that the difference potential between the node A and the node B of the heater control bridge HCB becomes 0 V (equilibrium state). To do. From this, it can be seen that in the flow rate sensor 100 in the first embodiment, the gas warmed by the heat generating resistor HR is controlled to have a constant temperature.

次に、第１の実施形態における流量センサ１００での気体の流量を測定する動作について説明する。まず、無風状態の場合について説明する。矢印方向に流れる気体の流量が零である無風状態のとき、温度センサブリッジＴＳＢのノードＣの電位とノードＤの電位との差電位が０Ｖとなるように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の各抵抗値が設定されている。 Next, the operation of measuring the flow rate of the gas with the flow rate sensor 100 in the first embodiment will be described. First, the case of no wind will be described. With the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 so that the difference potential between the potential of node C and the potential of node D of the temperature sensor bridge TSB is 0V when the flow rate of the gas flowing in the direction of the arrow is zero and there is no wind. Each resistance value of the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 is set.

具体的には、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲからの距離が等しく、かつ、抵抗値も等しくなるように構成されている。このため、温度センサブリッジＴＳＢでは、発熱抵抗体ＨＲの発熱量にかかわらず、無風状態であれば、ノードＣとノードＤの差電位は０Ｖとなり、この差電位（０Ｖ）が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、温度センサブリッジＴＳＢからの差電位が０Ｖであることを認識したＣＰＵ１は、矢印方向に流れる気体の流量が零であると認識し、出力回路３を介して気体流量Ｑが零であることを示す出力信号を流量センサ１００の出力値として出力する。 Specifically, the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 are configured so that the distances from the heat generation resistors HR are the same and the resistance values are also the same. Therefore, in the temperature sensor bridge TSB, the difference potential between the node C and the node D is 0V when there is no wind regardless of the amount of heat generated by the heat generation resistor HR, and this difference potential (0V) passes through the input circuit 2. Is input to CPU1. Then, the CPU 1 recognizing that the differential potential from the temperature sensor bridge TSB is 0V recognizes that the flow rate of the gas flowing in the arrow direction is zero, and the gas flow rate Q is zero via the output circuit 3. Is output as the output value of the flow rate sensor 100.

続いて、図１の矢印方向に気体が流れている場合を考える。この場合、図１に示すように、気体の流れる方向の上流側に配置されている上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２は、矢印方向に流れる気体によって冷却される。このため、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２の温度は低下する。これに対し、気体の流れる方向の下流側に配置されている下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体が下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２に流れてくるので温度が上昇する。この結果、温度センサブリッジＴＳＢのバランスが崩れ、温度センサブリッジＴＳＢのノードＣとノードＤとの間に零ではない差電位が発生する。 Next, consider the case where the gas is flowing in the direction of the arrow in FIG. In this case, as shown in FIG. 1, the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 arranged on the upstream side in the gas flow direction are cooled by the gas flowing in the arrow direction. Therefore, the temperatures of the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 decrease. On the other hand, in the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 arranged on the downstream side in the gas flow direction, the gas warmed by the heat generation resistor HR flows into the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2, so that the temperature is high. Rise. As a result, the balance of the temperature sensor bridge TSB is lost, and a non-zero differential potential is generated between the node C and the node D of the temperature sensor bridge TSB.

この差電位が入力回路２を介してＣＰＵ１に入力される。そして、温度センサブリッジＴＳＢからの差電位が零ではないことを認識したＣＰＵ１は、矢印方向に流れる気体の流量が零ではないことを認識する。その後、ＣＰＵ１はメモリ４にアクセスする。メモリ４には、差電位と気体流量を対応づけた対比表（テーブル）が記憶されているので、メモリ４にアクセスしたＣＰＵ１は、メモリ４に記憶されている対比表から気体流量Ｑを算出する。このようにして、ＣＰＵ１で算出された気体流量Ｑは出力回路３を介して、第１の実施形態における流量センサ１００から出力される。以上のようにして、第１の実施形態における流量センサによれば、気体の流量を求めることができる。 This difference potential is input to the CPU 1 via the input circuit 2. Then, the CPU 1 that recognizes that the differential potential from the temperature sensor bridge TSB is not zero recognizes that the flow rate of the gas flowing in the arrow direction is not zero. After that, the CPU 1 accesses the memory 4. Since the memory 4 stores a comparison table (table) in which the differential potential and the gas flow rate are associated with each other, the CPU 1 accessing the memory 4 calculates the gas flow rate Q from the comparison table stored in the memory 4. .. In this way, the gas flow rate Q calculated by the CPU 1 is output from the flow rate sensor 100 in the first embodiment via the output circuit 3. As described above, according to the flow rate sensor in the first embodiment, the flow rate of the gas can be obtained.

次に、第１の実施形態における流量センサのレイアウト構成について説明する。例えば、図１に示す第１の実施形態における流量センサは、２つの半導体チップに形成される。具体的には、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが第一半導体チップ３１（図４参照）に形成され、ＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３およびメモリ４などが第二半導体チップ４１（図４参照）に形成される。以下では、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢが形成されている第一半導体チップ３１のレイアウト構成について説明する。 Next, the layout configuration of the flow rate sensor in the first embodiment will be described. For example, the flow rate sensor according to the first embodiment shown in FIG. 1 is formed on two semiconductor chips. Specifically, the heat generating resistor HR, the heater control bridge HCB, and the temperature sensor bridge TSB are formed on the first semiconductor chip 31 (see FIG. 4), and the CPU 1, the input circuit 2, the output circuit 3, the memory 4, and the like are second. It is formed on the semiconductor chip 41 (see FIG. 4). Hereinafter, the layout configuration of the first semiconductor chip 31 on which the heat generating resistor HR, the heater control bridge HCB, and the temperature sensor bridge TSB are formed will be described.

図２は、第１の実施形態における流量センサの一部を構成した第一半導体チップ３１のレイアウト構成を示す平面図である。図２に示すように、第一半導体チップ３１が矩形形状をしており、この第一半導体チップ３１の左側から右側に向って（矢印方向）、気体が流れる。矩形形状をした第一半導体チップ３１の主面側に矩形形状のダイヤフラム３２（図４参照）が形成されている。ダイヤフラム３２とは、第一半導体チップ３１の厚さを薄くした薄板領域のことを示している。つまり、ダイヤフラム３２が形成されている領域の厚さは、第一半導体チップ３１の他の領域の厚さよりも薄くなっている。 FIG. 2 is a plan view showing a layout configuration of the first semiconductor chip 31 that constitutes a part of the flow rate sensor according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the first semiconductor chip 31 has a rectangular shape, and gas flows from the left side to the right side (arrow direction) of the first semiconductor chip 31. A rectangular diaphragm 32 (see FIG. 4) is formed on the main surface side of the rectangular first semiconductor chip 31. The diaphragm 32 indicates a thin plate region in which the thickness of the first semiconductor chip 31 is reduced. That is, the thickness of the region where the diaphragm 32 is formed is thinner than the thickness of the other regions of the first semiconductor chip 31.

ダイヤフラム３２が形成されている裏面領域に相対する第一半導体チップ３１の表面領域には、流量検出部５０が形成されている(図２参照)。流量検出部５０の中央部には、発熱抵抗体ＨＲが形成されており、この発熱抵抗体ＨＲの周囲にヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１が形成されている。そして、流量検出部５０の外側にヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ２〜Ｒ４が形成されている。このように形成された抵抗体Ｒ１〜Ｒ４によってヒータ制御ブリッジＨＣＢが構成される。
ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１は、発熱抵抗体ＨＲの近傍に形成されているので、発熱抵抗体ＨＲからの発熱で暖められた気体の温度を抵抗体Ｒ１に精度良く反映させることができる。 A flow rate detection unit 50 is formed in the front surface region of the first semiconductor chip 31 facing the back surface region in which the diaphragm 32 is formed (see FIG. 2). A heat generation resistor HR is formed in the central portion of the flow rate detection unit 50, and a resistor R1 constituting a heater control bridge HCB is formed around the heat generation resistor HR. Then, resistors R2 to R4 constituting the heater control bridge HCB are formed on the outside of the flow rate detection unit 50. The heater control bridge HCB is composed of the resistors R1 to R4 thus formed.
Since the resistor R1 constituting the heater control bridge HCB is formed in the vicinity of the heating resistor HR, the temperature of the gas warmed by the heat generated from the heating resistor HR can be accurately reflected in the resistor R1. it can.

一方、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ２〜Ｒ４は、発熱抵抗体ＨＲから離れて配置されているので、発熱抵抗体ＨＲからの発熱の影響を受けにくくすることができる。 On the other hand, since the resistors R2 to R4 constituting the heater control bridge HCB are arranged apart from the heat generation resistor HR, it is possible to reduce the influence of heat generation from the heat generation resistor HR.

したがって、抵抗体Ｒ１は発熱抵抗体ＨＲで暖められた気体の温度に敏感に反応するように構成することができるとともに、抵抗体Ｒ２〜Ｒ４は発熱抵抗体ＨＲの影響を受けにくく抵抗値を一定値に維持しやすく構成することができる。このため、ヒータ制御ブリッジＨＣＢの検出精度を高めることができる。 Therefore, the resistor R1 can be configured to react sensitively to the temperature of the gas warmed by the heating resistor HR, and the resistors R2 to R4 are not easily affected by the heating resistor HR and have a constant resistance value. It can be configured to be easy to maintain at a value. Therefore, the detection accuracy of the heater control bridge HCB can be improved.

さらに、流量検出部５０に形成されている発熱抵抗体ＨＲを挟むように、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が配置されている。具体的に、気体が流れる矢印方向の上流側に上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２が形成され、気体が流れる矢印方向の下流側に下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２が形成されている。 Further, the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 are arranged so as to sandwich the heat generation resistor HR formed in the flow rate detection unit 50. Specifically, the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 are formed on the upstream side in the arrow direction in which the gas flows, and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 are formed on the downstream side in the arrow direction in which the gas flows.

このように構成することにより、気体が矢印方向に流れる場合、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２の温度を低下させることができるとともに、下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２の温度を上昇させることができる。このように流量検出部５０に配置されている上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２により温度センサブリッジＴＳＢが形成される。 With this configuration, when the gas flows in the direction of the arrow, the temperatures of the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 can be lowered, and the temperatures of the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 can be raised. .. The temperature sensor bridge TSB is formed by the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 arranged in the flow rate detection unit 50 in this way.

上述した発熱抵抗体ＨＲ、上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２および下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、例えば、白金（プラチナ）などの金属膜やポリシリコン（多結晶シリコン）などの半導体薄膜をスパッタリング法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの方法で形成した後、イオンエッチングなどの方法でパターニングすることにより形成することができる。 The above-mentioned heat generating resistors HR and upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 and downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 sputter a metal film such as platinum (platinum) or a semiconductor thin film such as polysilicon (polycrystalline silicon), for example. It can be formed by forming by a method such as a method or a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and then patterning by a method such as ion etching.

このように構成されている発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢを構成する抵抗体Ｒ１〜Ｒ４、および温度センサブリッジＴＳＢを構成する上流測温抵抗体ＵＲ１、ＵＲ２と下流測温抵抗体ＢＲ１、ＢＲ２は、それぞれ、配線ＷＬ１により接続されて、第一半導体チップ３１の下辺に沿って配置されている電極パッドＰＤ１に引き出されている。 The heat generating resistors HR configured in this way, the resistors R1 to R4 constituting the heater control bridge HCB, and the upstream resistance temperature detectors UR1 and UR2 constituting the temperature sensor bridge TSB and the downstream resistance temperature detectors BR1 and BR2 Are connected by the wiring WL1 and are led out to the electrode pads PD1 arranged along the lower side of the first semiconductor chip 31.

図３は、本発明の第１の実施形態における流量センサの外観斜視図であり、図４は、図３に図示された流量センサの、封止樹脂を取り除いた状態における構成部材の分解斜視図である。
流量センサ１００は、図４に図示される、第一半導体チップ３１と、第二半導体チップ４１と、リードフレーム９と、複数のリード７と、第一接着剤１０と、第二接着剤１１と、薄膜１２とを、図３に図示されるように樹脂６により封止した構造を備えている。樹脂封止前の図４に図示される第一半導体チップ３１と、第二半導体チップ４１と、リードフレーム９と、複数のリード７と、第一接着剤１０と、第二接着剤１１と、薄膜１２とは、流量センサ構成体１００Ａとして構成されている。第一半導体チップ３１は、チップの裏面を一部除去し、肉厚を薄くして形成したダイヤフラム３２を有する。ダイヤフラム３２の上面側には、上述したように、発熱抵抗体ＨＲ、ヒータ制御ブリッジＨＣＢおよび温度センサブリッジＴＳＢから構成される流量検出部５０が形成されている。
第二半導体チップ４１は、上述したように、ＣＰＵ１、入力回路２、出力回路３およびメモリ４を有する。 FIG. 3 is an external perspective view of the flow rate sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the constituent members of the flow rate sensor shown in FIG. 3 in a state where the sealing resin is removed. Is.
The flow rate sensor 100 includes a first semiconductor chip 31, a second semiconductor chip 41, a lead frame 9, a plurality of leads 7, a first adhesive 10, and a second adhesive 11, which are shown in FIG. , The thin film 12 is sealed with a resin 6 as shown in FIG. The first semiconductor chip 31, the second semiconductor chip 41, the lead frame 9, the plurality of leads 7, the first adhesive 10, the second adhesive 11, and the like shown in FIG. 4 before resin sealing. The thin film 12 is configured as a flow rate sensor component 100A. The first semiconductor chip 31 has a diaphragm 32 formed by removing a part of the back surface of the chip and reducing the wall thickness. As described above, the flow rate detecting unit 50 composed of the heat generating resistor HR, the heater control bridge HCB, and the temperature sensor bridge TSB is formed on the upper surface side of the diaphragm 32.
As described above, the second semiconductor chip 41 has a CPU 1, an input circuit 2, an output circuit 3, and a memory 4.

樹脂６は、図３に図示されるように、各リード７の一部およびダイヤフラム３２上に形成された流量検出部５０を露出して、第一半導体チップ３１、第二半導体チップ４１、リードフレーム９、第一接着剤１０、第二接着剤１１、薄膜１２および各リード７の残りの部分を封止している。樹脂６は、リードフレーム９の長手方向に直交する方向に延在された流量検出用流路８を有する。流量検出用流路８は、樹脂６の上部側に設けられた溝である。流量検出部５０は、流量検出用流路８の流路の長さ方向のほぼ中央部に、流路の底面から露出している。流量検出用流路８には、矢印で示すように、空気が流入する。流入した空気の流量が流量検出部５０により検出される。樹脂６は、トランスファーモールドなどのモールド成形またはポッティングにより形成される。樹脂の形状精度や信頼性を考慮するとトランスファーモールドによる方法が好ましい。 As shown in FIG. 3, the resin 6 exposes a part of each lead 7 and the flow rate detection unit 50 formed on the diaphragm 32, and exposes the first semiconductor chip 31, the second semiconductor chip 41, and the lead frame. 9. The first adhesive 10, the second adhesive 11, the thin film 12, and the rest of each lead 7 are sealed. The resin 6 has a flow rate detecting flow path 8 extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9. The flow rate detection flow path 8 is a groove provided on the upper side of the resin 6. The flow rate detection unit 50 is exposed from the bottom surface of the flow path at substantially the center of the flow rate detection flow path 8 in the length direction. Air flows into the flow rate detection flow path 8 as shown by an arrow. The flow rate of the inflowing air is detected by the flow rate detection unit 50. The resin 6 is formed by molding such as transfer molding or potting. Considering the shape accuracy and reliability of the resin, the transfer mold method is preferable.

第一接着剤１０は、第一半導体チップ３１をリードフレーム９に接着する。第一接着剤１０には、ダイヤフラム３２に対応する開口部１３が設けられている。開口部１３は、リードフレーム９に設けられた連通開口部１４に対応する位置に設けられている。
第二接着剤１１は、第二半導体チップ４１をリードフレーム９に接着する。
第一接着剤１０および第二接着剤１１は、はんだ、銀ペースト、金属箔、接着シート等により形成されている。低価格とし、作業性をよくするには接着シートが好ましい。特に、樹脂系材料のダイアタッチフィルムやポリイミドテープなどが好適である。 The first adhesive 10 adheres the first semiconductor chip 31 to the lead frame 9. The first adhesive 10 is provided with an opening 13 corresponding to the diaphragm 32. The opening 13 is provided at a position corresponding to the communication opening 14 provided in the lead frame 9.
The second adhesive 11 adheres the second semiconductor chip 41 to the lead frame 9.
The first adhesive 10 and the second adhesive 11 are formed of solder, silver paste, metal foil, an adhesive sheet, or the like. Adhesive sheets are preferable for low cost and good workability. In particular, a resin-based material such as a die attach film or a polyimide tape is suitable.

薄膜１２は、リードフレーム９の、第一半導体チップ３１や第二半導体チップ４１側と反対側の裏面側に配置されている。薄膜１２は、金属箔または樹脂シートにより形成されている。薄膜１２は、樹脂封止の際に、リードフレーム９の連通開口部１４内に樹脂が流入するのを防止する機能を有する。このため、樹脂シートにより薄膜を形成する場合は、金属箔を使用するときに比べてその厚さを厚くする等の対応が必要である。樹脂シートとしては、例えば、片面に接着層が形成されたポリイミドシートを用いることができる。 The thin film 12 is arranged on the back surface side of the lead frame 9 opposite to the side of the first semiconductor chip 31 and the second semiconductor chip 41. The thin film 12 is formed of a metal foil or a resin sheet. The thin film 12 has a function of preventing the resin from flowing into the communication opening 14 of the lead frame 9 at the time of resin sealing. Therefore, when forming a thin film from a resin sheet, it is necessary to take measures such as making the thickness thicker than when using a metal foil. As the resin sheet, for example, a polyimide sheet having an adhesive layer formed on one side can be used.

図５は、図３に図示された流量センサの封止樹脂を取り除いた状態を、上方から見た平面図である。図６は、図５に図示されたリードフレームを上方から見た斜視図であり、図７は、図６に図示されたリードフレームを下方から見た斜視図である。
図５に図示されるように、第一半導体チップ３１と第二半導体チップ４１は、ボンディングワイヤ１５により接続されている。第二半導体チップ４１の各電極は、ボンディングワイヤ１５によりリード７に接続されている。リード７は、リードフレーム側に基端を有するインナーリード部１６と、インナーリード部１６の基端とは反対側の先端に基端が接続されているアウターリード部１８を有し、ボンディングワイヤ１５は、インナーリード部１６の基端にボンディングされている。リード７のアウターリード部１８の基端と反対側の先端は、図３に図示されるように、樹脂６から露出している。 FIG. 5 is a plan view of the flow rate sensor shown in FIG. 3 with the sealing resin removed, as viewed from above. FIG. 6 is a perspective view of the lead frame shown in FIG. 5 as viewed from above, and FIG. 7 is a perspective view of the lead frame shown in FIG. 6 as viewed from below.
As shown in FIG. 5, the first semiconductor chip 31 and the second semiconductor chip 41 are connected by a bonding wire 15. Each electrode of the second semiconductor chip 41 is connected to the lead 7 by a bonding wire 15. The lead 7 has an inner lead portion 16 having a proximal end on the lead frame side, and an outer lead portion 18 having a proximal end connected to the tip opposite to the proximal end of the inner lead portion 16, and the bonding wire 15 Is bonded to the base end of the inner lead portion 16. The tip of the lead 7 opposite to the base end of the outer lead portion 18 is exposed from the resin 6 as shown in FIG.

各リード７は、図示はしないが、タイバーにより連結されたリードフレーム部材として一体に形成されており、樹脂封止後、タイバーを切断することにより、個々に分離されて形成される。図５に図示されるリードフレーム９に一体に形成されている吊りリード１７は、リードフレーム部材のタイバーの一部であり、樹脂６により封止されている部分である。 Although not shown, each lead 7 is integrally formed as a lead frame member connected by a tie bar, and is individually separated and formed by cutting the tie bar after sealing with a resin. The hanging lead 17 integrally formed with the lead frame 9 shown in FIG. 5 is a part of the tie bar of the lead frame member, and is a portion sealed with the resin 6.

リードフレーム９は、例えば、Ｃｕ合金やＦｅＮｉ合金などにより形成されている。
リードフレーム９には、図６に図示されるように連通開口部１４およびリード換気口２０と、図７に図示されるように換気用通路２１とが形成されている。連通開口部１４は、リードフレーム９の長手方向の一端側に設けられており、第一半導体チップ３１に設けられたダイヤフラム３２に対向する位置に設定されている。連通開口部１４は、２×２のマトリクス状に配列された４つの分割開口部１４ａにより構成されている。分割開口部１４ａは、矩形形状を有し、仕切り部１９により仕切られている。仕切り部１９の幅、換言すれば、分割開口部１４ａ間の長さは、分割開口部１４ａのいずれの一辺の長さよりも小さい。つまり、連通開口部１４は、リードフレーム９の長手方向に直交する方向の長さが、分割開口部１４ａよりも小さい仕切り部１９により仕切られている。このため、仕切り部１９がない一つの連通開口部とする場合に比べて、仕切り部１９を設けたことによりリードフレーム９の剛性が向上し、強度の小さい薄膜１２の強度を補強することができる。 The lead frame 9 is formed of, for example, a Cu alloy or a FeNi alloy.
The lead frame 9 is formed with a communication opening 14 and a lead ventilation port 20 as shown in FIG. 6, and a ventilation passage 21 as shown in FIG. The communication opening 14 is provided on one end side of the lead frame 9 in the longitudinal direction, and is set at a position facing the diaphragm 32 provided on the first semiconductor chip 31. The communication opening 14 is composed of four divided openings 14a arranged in a 2 × 2 matrix. The split opening 14a has a rectangular shape and is partitioned by a partition 19. The width of the partition portion 19, in other words, the length between the divided openings 14a is smaller than the length of any one side of the divided openings 14a. That is, the communication opening 14 is partitioned by a partition 19 whose length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9 is smaller than that of the split opening 14a. Therefore, the rigidity of the lead frame 9 is improved by providing the partition portion 19, and the strength of the thin film 12 having a low strength can be reinforced as compared with the case where one communication opening without the partition portion 19 is provided. ..

リード換気口２０は、リードフレーム９の長手方向の他端側近傍に設けられている。４つの分割開口部１４ａのうち、リード換気口２０側の２つの分割開口部１４ａは、それぞれ、換気用通路２１によりリード換気口２０に連通している。換気用通路２１は、リードフレーム９の、第一半導体チップ３１や第二半導体チップ４１側と反対側である裏面側を除去して形成された有底の溝である。換気用通路２１の幅は、分割開口部１４ａの、換気用通路２１に連結された辺の幅よりも小さく形成されている。換言すれば、換気用通路２１のリードフレーム９の長手方向に直交する方向の長さは、分割開口部１４ａのリードフレーム９の長手方向に直交する方向の長さよりも小さい。これにより、２本の細長い換気用通路２１の間にリードフレーム９の部材が残り、幅が広い一つの換気用通路２１を設ける場合に比べて、薄膜１２がリードフレーム９に接着される面積が増えることになり、薄膜１２の強度が確保される。 The lead ventilation port 20 is provided near the other end side of the lead frame 9 in the longitudinal direction. Of the four divided openings 14a, the two divided openings 14a on the lead ventilation port 20 side communicate with the lead ventilation port 20 by the ventilation passage 21, respectively. The ventilation passage 21 is a bottomed groove formed by removing the back surface side of the lead frame 9 opposite to the first semiconductor chip 31 and the second semiconductor chip 41 side. The width of the ventilation passage 21 is formed to be smaller than the width of the side of the divided opening 14a connected to the ventilation passage 21. In other words, the length of the ventilation passage 21 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9 is smaller than the length of the split opening 14a in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9. As a result, the member of the lead frame 9 remains between the two elongated ventilation passages 21, and the area where the thin film 12 is adhered to the lead frame 9 is larger than that in the case where one wide ventilation passage 21 is provided. This will increase and the strength of the thin film 12 will be ensured.

図７には、薄膜１２が二点鎖線により図示されている。薄膜１２は、リードフレーム９に形成された４つの分割開口部１４ａ、２つの換気用通路２１およびリード換気口２０を覆っている。具体的には、薄膜１２は、リードフレーム９の一端と連通開口部１４との間に位置する一端１４１から、リードフレーム９の他端とリード換気口２０の間に位置する他端１４２までに亘るほぼ長方形状に形成されている。薄膜１２の厚さは、２０〜１００μｍ、好ましくは４０〜５０μｍ程度である。 In FIG. 7, the thin film 12 is illustrated by a chain double-dashed line. The thin film 12 covers the four divided openings 14a formed in the lead frame 9, the two ventilation passages 21, and the lead ventilation port 20. Specifically, the thin film 12 extends from one end 141 located between one end of the lead frame 9 and the communication opening 14 to the other end 142 located between the other end of the lead frame 9 and the lead ventilation port 20. It is formed in an almost rectangular shape. The thickness of the thin film 12 is about 20 to 100 μm, preferably about 40 to 50 μm.

図８は、図３に図示された流量センサの上面図であり、図９は、図８に図示された流量センサのＩＸ−ＩＸ線断面図である。ＩＸ−ＩＸ線は、リードフレーム９に形成された換気用通路２１内を通っている。
樹脂６の上部側には、リードフレーム９のリード換気口２０を露出する樹脂換気口２２が設けられている。
図９に図示されるように、第一半導体チップ３１のダイヤフラム３２と、リードフレーム９との間には、角錐台形状の空洞部３３が設けられている。ダイヤフラム３２は、角錐台形状の空洞部３３の上面を覆って形成された、平面視で矩形形状の薄膜である。リードフレーム９の連通開口部１４は、空洞部３３に対向して配置されている。すなわち、連通開口部１４を構成する４つの分割開口部１４ａと仕切り部１９との全体領域は、空洞部３３の底面、すなわち、リードフレーム９に接触する面の面積より小さい。リードフレーム９の下面側には、薄膜１２が固着されている。 FIG. 8 is a top view of the flow rate sensor shown in FIG. 3, and FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of the flow rate sensor shown in FIG. The IX-IX line passes through the ventilation passage 21 formed in the lead frame 9.
A resin ventilation port 22 that exposes the lead ventilation port 20 of the lead frame 9 is provided on the upper side of the resin 6.
As shown in FIG. 9, a pyramidal trapezoidal cavity 33 is provided between the diaphragm 32 of the first semiconductor chip 31 and the lead frame 9. The diaphragm 32 is a thin film having a rectangular shape in a plan view, which is formed so as to cover the upper surface of the pyramid trapezoidal hollow portion 33. The communication opening 14 of the lead frame 9 is arranged so as to face the cavity 33. That is, the entire area of the four divided openings 14a forming the communication opening 14 and the partition portion 19 is smaller than the area of the bottom surface of the cavity 33, that is, the surface in contact with the lead frame 9. A thin film 12 is fixed to the lower surface side of the lead frame 9.

樹脂６には、薄膜１２のダイヤフラム３２に対向する領域を露出する裏面側第一開口部４６と、薄膜１２の樹脂換気口２２に対向する領域を露出する裏面側第二開口部４７とが形成されている。裏面側第一開口部４６と裏面側第二開口部４７は、樹脂６により封止する際、金型に設けられたリードフレーム９を固定する***部に対応して形成された開口である。 The resin 6 is formed with a back surface side first opening 46 that exposes a region of the thin film 12 facing the diaphragm 32 and a back surface side second opening 47 that exposes a region of the thin film 12 facing the resin ventilation port 22. Has been done. The back surface side first opening 46 and the back surface side second opening 47 are openings formed corresponding to the raised portions for fixing the lead frame 9 provided in the mold when sealed with the resin 6.

ダイヤフラム３２の下方の空洞部３３は、第一接着剤１０の開口部１３と、リードフレーム９に形成された連通開口部１４、換気用通路２１およびリード換気口２０と、樹脂６に形成された樹脂換気口２２を介して流量センサ１００の外部と連通している。このため、空洞部３３内を流量センサ１００の外気圧と等しくすることができる。従って、温度変化が生じても空洞部３３内と外気圧とに圧力差が生じるのを防止することができる。これにより、圧力差に起因して生じるダイヤフラム３２の変形が抑制され、測定精度の向上を図ることができる。 The cavity 33 below the diaphragm 32 is formed of the opening 13 of the first adhesive 10, the communication opening 14 formed in the lead frame 9, the ventilation passage 21, the lead ventilation port 20, and the resin 6. It communicates with the outside of the flow rate sensor 100 via the resin ventilation port 22. Therefore, the inside of the cavity 33 can be made equal to the outside air pressure of the flow rate sensor 100. Therefore, even if a temperature change occurs, it is possible to prevent a pressure difference between the inside of the cavity 33 and the outside air pressure. As a result, the deformation of the diaphragm 32 caused by the pressure difference is suppressed, and the measurement accuracy can be improved.

上述したように、連通開口部１４は、複数の分割開口部１４ａと、分割開口部１４ａ間に設けられた仕切り部１９を有する。仕切り部１９により４分割の開口を設けることで、リードフレーム９の剛性が向上し、これにより、薄膜１２の強度が補強され、流量センサ１００の長寿命化を図ることができる。 As described above, the communication opening 14 has a plurality of divided openings 14a and a partition portion 19 provided between the divided openings 14a. By providing the opening divided into four by the partition portion 19, the rigidity of the lead frame 9 is improved, whereby the strength of the thin film 12 is reinforced, and the life of the flow sensor 100 can be extended.

図１０は、図３に図示された流量センサの、トランスファーモールド法により樹脂封止する状態を示す断面図であり、図１１は、図１０に図示された流量センサの領域ＸＩの拡大図である。
図１０に図示されるように、図４に図示される樹脂６が封止される前の流量センサ構成体１００Ａは、上型２４と下型２５のキャビティ内に収容される。上型２４には、第一半導体チップ３１の、ダイヤフラム３２の周囲に当接する突出部５１が設けられている。突出部５１の外形は、図３に図示される流量検出用流路８の形状に形成されている。但し、突出部５１の内部は除去されて、内部空間５１ａが形成されている。また、下型２５には、上型２４の突出部５１に対向して薄膜１２を支持する***部５２が設けられている。図１０に図示されるように、流量センサ構成体１００Ａが上型２４と下型２５のキャビティ内にセットされた状態で、ゲート２３より樹脂材を注入することにより、図３に図示される流量センサ１００を得ることができる。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which the flow sensor shown in FIG. 3 is resin-sealed by the transfer molding method, and FIG. 11 is an enlarged view of a region XI of the flow sensor shown in FIG. ..
As shown in FIG. 10, the flow rate sensor configuration 100A before the resin 6 shown in FIG. 4 is sealed is housed in the cavities of the upper mold 24 and the lower mold 25. The upper die 24 is provided with a protruding portion 51 of the first semiconductor chip 31 that comes into contact with the periphery of the diaphragm 32. The outer shape of the protruding portion 51 is formed in the shape of the flow rate detecting flow path 8 shown in FIG. However, the inside of the protruding portion 51 is removed to form an internal space 51a. Further, the lower mold 25 is provided with a raised portion 52 that faces the protruding portion 51 of the upper mold 24 and supports the thin film 12. As shown in FIG. 10, the flow rate sensor configuration 100A is set in the cavities of the upper die 24 and the lower die 25, and the resin material is injected from the gate 23 to form the flow rate shown in FIG. The sensor 100 can be obtained.

図１１に拡大して図示されるように、上型２４の突出部５１には、内部空間５１ａが形成されている。このため、上型２４の突出部５１が、直接、ダイヤフラム３２に接触することはない。これにより、流量センサ構成体１００Ａが上型２４と下型２５とにより型締めされた場合に、ダイヤフラム３２に圧力がかかり、ダイヤフラム３２が損傷するのを防止することができる。 As shown in an enlarged view in FIG. 11, an internal space 51a is formed in the protruding portion 51 of the upper die 24. Therefore, the protruding portion 51 of the upper die 24 does not come into direct contact with the diaphragm 32. As a result, when the flow rate sensor configuration 100A is molded by the upper mold 24 and the lower mold 25, pressure is applied to the diaphragm 32 to prevent the diaphragm 32 from being damaged.

下型２５に形成される***部５２の上面５２ａは、上型２４の突出部５１の、第一半導体チップ３１に当接する部分である先端部５１ｂに囲まれる領域より大きい面積の平坦面となっている。連通開口部１４、すなわち、４つの分割開口部１４ａと仕切り部１９は、***部５２の上面５２ａの領域内に配置されている。分割開口部１４ａの一部が***部５２の上面５２ａの外側に配置されていると、樹脂封止時に、分割開口部１４ａの下方に設けられた薄膜１２が破損し、樹脂材が分割開口部１４ａ内に流入してしまう。薄膜１２の破損を防ごうとすると型締めが不十分となり、上型２４の突出部５１の内部空間５１ａ内に封止材が流入する恐れがある。
従って、すべての分割開口部１４ａを、***部５２の上面５２ａの領域内に配置する必要がある。なお、***部５２は、通常、平面視で円形形状に形成される。 The upper surface 52a of the raised portion 52 formed on the lower mold 25 is a flat surface having an area larger than the region surrounded by the tip portion 51b, which is a portion of the protruding portion 51 of the upper mold 24 that abuts on the first semiconductor chip 31. ing. The communication opening 14, that is, the four divided openings 14a and the partition 19 are arranged in the region of the upper surface 52a of the raised portion 52. If a part of the split opening 14a is arranged outside the upper surface 52a of the raised portion 52, the thin film 12 provided below the split opening 14a is damaged during resin sealing, and the resin material is separated from the split opening. It will flow into 14a. If an attempt is made to prevent the thin film 12 from being damaged, the mold clamping becomes insufficient, and the sealing material may flow into the internal space 51a of the protruding portion 51 of the upper mold 24.
Therefore, it is necessary to arrange all the divided openings 14a within the region of the upper surface 52a of the raised portion 52. The raised portion 52 is usually formed in a circular shape in a plan view.

第１の実施形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）流量センサ１００は、リードフレーム９と、リードフレーム９側に設けられた空洞部３３およびリードフレーム９とは反対側で空洞部３３を覆うダイヤフラム３２を有する半導体チップ３１と、リードフレーム９の他面側に設けられた薄膜１２と、ダイヤフラム３２上に形成された流量検出部５０と、流量検出部５０の少なくとも一部を露出する流量検出用流路８および空洞部３３に連通する樹脂換気口２２を有し、リードフレーム９、第一半導体チップ３１および薄膜１２それぞれの少なくとも一部を覆う樹脂６とを備え、リードフレーム９は、空洞部３３に連通する複数の分割開口部１４ａを有する連通開口部１４と、少なくとも分割開口部１４ａのいずれかと樹脂換気口２２を連通する換気用通路２１と、樹脂換気口２２に連通するリード換気口２０を有し、薄膜１２により、前記連通開口部、前記換気用通路および前記リード換気口が覆われている。このため、樹脂封止後、リードフレームや半導体チップと封止樹脂との線膨張係数の差に起因して、ダイヤフラム３２に応力が発生して変形することによる検出精度の低下を抑制することができる。 According to the first embodiment, the following effects are obtained.
(1) The flow rate sensor 100 includes a lead frame 9, a cavity 33 provided on the lead frame 9 side, a semiconductor chip 31 having a diaphragm 32 covering the cavity 33 on the side opposite to the lead frame 9, and the lead frame 9. A resin that communicates with a thin film 12 provided on the other surface side, a flow rate detection unit 50 formed on the diaphragm 32, a flow rate detection flow path 8 that exposes at least a part of the flow rate detection unit 50, and a cavity 33. It has a ventilation port 22, includes a lead frame 9, a first semiconductor chip 31, and a resin 6 that covers at least a part of each of the thin film 12, and the lead frame 9 has a plurality of divided openings 14a communicating with the cavity 33. It has a communication opening 14, a ventilation passage 21 that communicates with at least one of the divided openings 14a and the resin ventilation port 22, and a lead ventilation port 20 that communicates with the resin ventilation port 22, and the thin film 12 provides the communication opening. The section, the ventilation passage and the lead ventilation port are covered. Therefore, after resin encapsulation, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy due to stress generated and deformation of the diaphragm 32 due to the difference in linear expansion coefficient between the lead frame or semiconductor chip and the encapsulating resin. it can.

（２）連通開口部１４は、リードフレーム９の長手方向に直交する方向の長さが、分割開口部１４ａよりも小さい仕切り部１９により仕切られている。このため、仕切り部１９によりリードフレーム９の剛性が向上し、強度の小さい薄膜１２の強度を補強することができる。 (2) The communication opening 14 is partitioned by a partition 19 whose length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9 is smaller than that of the split opening 14a. Therefore, the rigidity of the lead frame 9 is improved by the partition portion 19, and the strength of the thin film 12 having a low strength can be reinforced.

（３）換気用通路２１のリードフレーム９の長手方向に直交する方向の長さは、分割開口部１４ａのリードフレーム９の長手方向に直交する方向の長さよりも小さい。このため、リードフレーム９の剛性が向上し、強度の小さい薄膜１２の強度を補強することができる。 (3) The length of the ventilation passage 21 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9 is smaller than the length of the split opening 14a in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9. Therefore, the rigidity of the lead frame 9 is improved, and the strength of the thin film 12 having a low strength can be reinforced.

（４）薄膜１２は、片面に接着層が形成されたポリイミド樹脂を含む。このため、低価格となり、作業性もよい。 (4) The thin film 12 contains a polyimide resin having an adhesive layer formed on one side. Therefore, the price is low and the workability is good.

（５）連通開口部１４の面積は、空洞部３３がリードフレーム９に接触する面の面積より小さい。このため、樹脂封止の際、薄膜１２が型締めの圧力により損傷し、連通開口部１４内に封止材が流入するのを抑制することができる。 (5) The area of the communication opening 14 is smaller than the area of the surface where the cavity 33 contacts the lead frame 9. Therefore, at the time of resin sealing, it is possible to prevent the thin film 12 from being damaged by the mold clamping pressure and the sealing material from flowing into the communication opening 14.

−第２の実施形態−
図１２は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部の形状を正方形とした第２の実施形態を示し、連通開口部の大きさを変えたモデルＡ〜Ｄを示す図である。
リードフレーム９の連通開口部１４の形状を正方形とし、その大きさのみを変え、他の構造はすべて第１の実施形態に示す構造の流量センサ１００を作製した。
連通開口部１４の大きさは、図１２に示すように、それぞれ、モデルＡが０．４ｍｍ×０．４ｍｍ、モデルＢが０．７ｍｍ×０．７ｍｍ、モデルＣが１．０ｍｍ×１．０ｍｍ、モデルＤが１．４ｍｍ×１．４ｍｍである。 -Second embodiment-
FIG. 12 is a diagram showing a second embodiment in which the shape of the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is a square, and shows models A to D in which the size of the communication opening is changed. ..
The shape of the communication opening 14 of the lead frame 9 was made square, only the size thereof was changed, and the flow rate sensor 100 having the structure shown in the first embodiment was manufactured for all the other structures.
As shown in FIG. 12, the size of the communication opening 14 is 0.4 mm × 0.4 mm for model A, 0.7 mm × 0.7 mm for model B, and 1.0 mm × 1.0 mm for model C, respectively. , Model D is 1.4 mm × 1.4 mm.

上記モデルＡ〜Ｄに対し、効果評価を行い、応力解析によりダイヤフラム３２の変形量を分析した。解析条件は、流量センサ１００が、樹脂封止時の温度から室温に冷却される状態を模擬して、温度１７５℃から２５℃に変化させたときの、ダイヤフラム３２の変形量を算出することにより行った。従って、ダイヤフラム３２の応力フリー温度は１７５℃である。 The effects of the models A to D were evaluated, and the amount of deformation of the diaphragm 32 was analyzed by stress analysis. The analysis condition is that the flow rate sensor 100 simulates the state of being cooled from the temperature at the time of resin sealing to room temperature, and calculates the amount of deformation of the diaphragm 32 when the temperature is changed from 175 ° C. to 25 ° C. went. Therefore, the stress-free temperature of the diaphragm 32 is 175 ° C.

図１３は、図１２に図示されたモデルＡ〜Ｄの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。図１３の横軸は、連通開口部１４の面積（ｍｍ^２）であり、縦軸は、モデルＡのダイヤフラム３２の変形量を１としたときの各モデルＡ〜Ｄのダイヤフラム３２の変形量比である。 FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models A to D shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 13 is the area (mm ² ) of the communication opening 14, and the vertical axis is the deformation amount ratio of the diaphragm 32 of each model A to D when the deformation amount of the diaphragm 32 of the model A is 1. Is.

図１３より、リードフレーム９の連通開口部１４の面積が大きくなるに比例してダイヤフラム３２の変形量が直線的に低下することが判る。つまり、リードフレーム９の連通開口部１４の形状が正方形の場合は、連通開口部１４の面積を大きくすることにより、ダイヤフラム３２の変形量を抑制することができる。また、図１３に示す特性図を用いて、流量センサ１００の仕様に合った連通開口部１４の大きさ（面積または一辺の長さ）を算出することができる。
従って、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。 From FIG. 13, it can be seen that the amount of deformation of the diaphragm 32 decreases linearly in proportion to the increase in the area of the communication opening 14 of the lead frame 9. That is, when the shape of the communication opening 14 of the lead frame 9 is square, the amount of deformation of the diaphragm 32 can be suppressed by increasing the area of the communication opening 14. Further, the size (area or length of one side) of the communication opening 14 that meets the specifications of the flow rate sensor 100 can be calculated by using the characteristic diagram shown in FIG.
Therefore, the second embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.

なお、リードフレーム９に正方形の連通開口部１４を形成する場合、通常、４つの各コーナー部には、面取りが形成される。ダイヤフラム３２の変形量は、このような面取りを有する正方形の実際の面積を算出して、これをリードフレーム連通開口部面積として、図１３の特性図から求めることができる。 When a square communication opening 14 is formed in the lead frame 9, chamfers are usually formed at each of the four corners. The amount of deformation of the diaphragm 32 can be obtained from the characteristic diagram of FIG. 13 by calculating the actual area of the square having such a chamfer and using this as the lead frame communication opening area.

−第３の実施形態−
図１４は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を円形とした第３の実施形態を示し、連通開口部の大きさを変えたモデルＥ〜Ｇを示す図である。
リードフレーム９の連通開口部１４の形状を円形とし、その大きさのみを変え、他の構造はすべて第１の実施形態に示す構造の流量センサ１００を作製した。
連通開口部１４の大きさは、図１４に示すように、それぞれ、モデルＥが直径１．０ｍｍ、モデルＦが直径１．３ｍｍ、モデルＧが直径１．５ｍｍである。 -Third embodiment-
FIG. 14 is a diagram showing a third embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is circular, and shows models E to G in which the size of the communication opening is changed.
The shape of the communication opening 14 of the lead frame 9 was made circular, only the size thereof was changed, and the flow sensor 100 having the structure shown in the first embodiment was produced for all the other structures.
As shown in FIG. 14, the size of the communication opening 14 is 1.0 mm in diameter for model E, 1.3 mm in diameter for model F, and 1.5 mm in diameter for model G, respectively.

上記モデルＥ〜Ｇに対し、効果評価を行い、応力解析によりダイヤフラム３２の変形量を分析した。解析条件は、第２の実施形態と同様、流量センサ１００が、樹脂封止時の温度から室温に冷却される状態を模擬して、温度１７５℃から２５℃に変化させたときの、ダイヤフラム３２の変形量を算出することにより行った。従って、ダイヤフラム３２の応力フリー温度は１７５℃である。 The effects of the models E to G were evaluated, and the amount of deformation of the diaphragm 32 was analyzed by stress analysis. The analysis conditions are the same as in the second embodiment, when the flow sensor 100 simulates a state of being cooled from the temperature at the time of resin sealing to room temperature, and the temperature is changed from 175 ° C. to 25 ° C., the diaphragm 32. This was done by calculating the amount of deformation of. Therefore, the stress-free temperature of the diaphragm 32 is 175 ° C.

図１５は、図１４に図示されたモデルＥ〜Ｇの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。図１５の横軸および縦軸の定義は、図１３の場合と同様である。但し、縦軸は、第２の実施形態に示すモデルＡのダイヤフラム変形量を１とした場合のモデルＥ〜Ｇのダイヤフラム変形量比である。図１５は、第２の実施形態の結果を示す図１３の特性図と合わせて示されている。 FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models E to G shown in FIG. The definitions of the horizontal axis and the vertical axis of FIG. 15 are the same as those of FIG. However, the vertical axis is the diaphragm deformation amount ratio of the models E to G when the diaphragm deformation amount of the model A shown in the second embodiment is 1. FIG. 15 is shown together with the characteristic diagram of FIG. 13 showing the results of the second embodiment.

図１５より、リードフレーム９の連通開口部１４の面積が大きくなるに比例してダイヤフラム３２の変形量が低下することが判る。これは、第２の実施形態に示す連通開口部１４の形状が正方形の場合と同様の結果である。しかし、同じ面積でのダイヤフラム３２の変形量比は、第２の実施形態に示す連通開口部１４の形状が正方形の場合の方が、第３の実施形態に示す連通開口部１４の形状が円形の場合より小さい。すなわち、連通開口部１４の形状が正方形の方が、円形の場合よりも、ダイヤフラム３２の変形の抑制効果が大きい。 From FIG. 15, it can be seen that the amount of deformation of the diaphragm 32 decreases in proportion to the increase in the area of the communication opening 14 of the lead frame 9. This is the same result as in the case where the shape of the communication opening 14 shown in the second embodiment is square. However, regarding the deformation amount ratio of the diaphragm 32 in the same area, when the shape of the communication opening 14 shown in the second embodiment is square, the shape of the communication opening 14 shown in the third embodiment is circular. Is smaller than the case of. That is, when the shape of the communication opening 14 is square, the effect of suppressing deformation of the diaphragm 32 is greater than when the shape of the communication opening 14 is circular.

これは、ダイヤフラム３２の形状が、平面視で矩形形状であることによる。つまり、連通開口部１４の形状が平面視で円形の場合、平面視で矩形形状のダイヤフラム３２の変形の抑制に関与しない領域が存在するためである。
図１５に示す特性図を用いて、流量センサ１００の仕様に合った連通開口部１４の大きさを算出することができる。
従って、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。 This is because the shape of the diaphragm 32 is rectangular in a plan view. That is, when the shape of the communication opening 14 is circular in a plan view, there is a region that is not involved in suppressing the deformation of the rectangular diaphragm 32 in a plan view.
Using the characteristic diagram shown in FIG. 15, the size of the communication opening 14 that meets the specifications of the flow rate sensor 100 can be calculated.
Therefore, the third embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.

−第４の実施形態−
図１６は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を長方形とした第４の実施形態を示し、連通開口部の向きを変えたモデルＨ〜Ｉを示す図である。
モデルＨおよびモデルＩは、ともに、連通開口部１４が２．０ｍｍ×０．５ｍｍの大きさの矩形形状であるが、モデルＨは、連通開口部１４のリードフレーム９の長手方向の長さが長く、モデルＩは、連通開口部１４のリードフレーム９の長手方向に直交する方向の長さが長い矩形形状を有するものである。 − Fourth Embodiment −
FIG. 16 is a diagram showing a fourth embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is rectangular, and shows models HI to I in which the orientation of the communication opening is changed.
In both the model H and the model I, the communication opening 14 has a rectangular shape having a size of 2.0 mm × 0.5 mm, but in the model H, the length of the lead frame 9 of the communication opening 14 in the longitudinal direction is long. The model I is long and has a rectangular shape having a long length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9 of the communication opening 14.

上記モデルＨ〜Ｉに対し、効果評価を行い、応力解析によりダイヤフラム３２の変形量を分析した。解析条件は、第２の実施形態と同様、流量センサ１００が、樹脂封止時の温度から室温に冷却される状態を模擬して、温度１７５℃から２５℃に変化させたときの、ダイヤフラム３２の変形量を算出することにより行った。従って、ダイヤフラム３２の応力フリー温度は１７５℃である。 The effects of the models H to I were evaluated, and the amount of deformation of the diaphragm 32 was analyzed by stress analysis. The analysis conditions are the same as in the second embodiment, when the flow sensor 100 simulates a state of being cooled from the temperature at the time of resin sealing to room temperature, and the temperature is changed from 175 ° C. to 25 ° C., the diaphragm 32. This was done by calculating the amount of deformation of. Therefore, the stress-free temperature of the diaphragm 32 is 175 ° C.

図１７は、図１５に図示されたモデルＨ〜Ｉの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。図１７の横軸および縦軸の定義は、図１３の場合と同様である。但し、縦軸は、第２の実施形態に示すモデルＡのダイヤフラム変形量を１とした場合のモデルＨ〜Ｉのダイヤフラム変形量比である。図１７は、第２の実施形態の結果を示す図１３の特性図と合わせて示されている。 FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models HI shown in FIG. The definitions of the horizontal axis and the vertical axis in FIG. 17 are the same as in the case of FIG. However, the vertical axis is the diaphragm deformation amount ratio of the models HI to I when the diaphragm deformation amount of the model A shown in the second embodiment is 1. FIG. 17 is shown together with the characteristic diagram of FIG. 13 showing the results of the second embodiment.

図１７より、モデルＨとモデルＩとのダイヤフラム変形量比は、ほぼ同じであることが判る。また、モデルＨとモデルＩとのダイヤフラム変形量比は、ともに、第２の実施形態のリードフレーム９の連通開口部１４の形状が正方形の場合より、小さいことが判る。
このことから、連通開口部１４の形状は、長方形とする方が、ダイヤフラム３２の変形を抑制する効果が大きいため好ましいと言える。但し、その差は微差であることから、実際に即しては、リードフレーム９および薄膜１２の強度など、他の要素も考慮して決定する必要がある。
なお、図１７に示す特性図を用いて、流量センサ１００の仕様に合った連通開口部１４の大きさを算出することができる。
従って、第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。 From FIG. 17, it can be seen that the diaphragm deformation amount ratios of the model H and the model I are almost the same. Further, it can be seen that the diaphragm deformation amount ratio between the model H and the model I is smaller than that in the case where the shape of the communication opening 14 of the lead frame 9 of the second embodiment is square.
From this, it can be said that it is preferable that the shape of the communication opening 14 is rectangular because the effect of suppressing the deformation of the diaphragm 32 is large. However, since the difference is a slight difference, it is necessary to actually determine it in consideration of other factors such as the strength of the lead frame 9 and the thin film 12.
The size of the communication opening 14 that meets the specifications of the flow rate sensor 100 can be calculated by using the characteristic diagram shown in FIG.
Therefore, the fourth embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.

−第５の実施形態−
図１８は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を複数の分割開口部で構成した第５の実施形態を示し、分割開口部の向きや数を変えたモデルＪ〜Ｌを示す図である。
モデルＪおよびモデルＫは、連通開口部形成領域１．４ｍｍ×１．４ｍｍ内に、仕切り部１９により仕切られた２つの長方形の分割開口部１４ａから構成される連通開口部１４を形成したものである。但し、モデルＪは、分割開口部１４ａの長辺が、リードフレーム９の長手方向に沿って配置され、モデルＫは、分割開口部１４ａの長辺が、リードフレーム９の長手方向と直交する方向に沿って配置されている。
また、モデルＬは、連通開口部形成領域１．４ｍｍ×１．４ｍｍ内に、仕切り部１９により仕切られた２×２のマトリクス状に配列された４つの正方形の分割開口部１４ａから構成される連通開口部１４を形成したものである。
モデルＪ〜Ｌにおける仕切り部１９の幅（分割開口部１４ａ間の長さ）は、０．１５ｍｍである。 -Fifth Embodiment-
FIG. 18 shows a fifth embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is composed of a plurality of divided openings, and models J to L in which the directions and numbers of the divided openings are changed are shown. It is a figure which shows.
In the model J and the model K, a communication opening 14 composed of two rectangular divided openings 14a partitioned by the partition 19 is formed in the communication opening forming area 1.4 mm × 1.4 mm. is there. However, in the model J, the long side of the split opening 14a is arranged along the longitudinal direction of the lead frame 9, and in the model K, the long side of the split opening 14a is orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame 9. It is arranged along.
Further, the model L is composed of four square divided openings 14a arranged in a 2 × 2 matrix partitioned by the partition portion 19 within the communication opening forming region 1.4 mm × 1.4 mm. The communication opening 14 is formed.
The width of the partition portion 19 (the length between the divided openings 14a) in the models J to L is 0.15 mm.

上記モデルＪ〜Ｌに対し、効果評価を行い、応力解析によりダイヤフラム３２の変形量を分析した。解析条件は、第２の実施形態と同様、流量センサ１００が、樹脂封止時の温度から室温に冷却される状態を模擬して、温度１７５℃から２５℃に変化させたときの、ダイヤフラム３２の変形量を算出することにより行った。従って、ダイヤフラム３２の応力フリー温度は１７５℃である。 The effects of the models J to L were evaluated, and the amount of deformation of the diaphragm 32 was analyzed by stress analysis. The analysis conditions are the same as in the second embodiment, when the flow sensor 100 simulates a state of being cooled from the temperature at the time of resin sealing to room temperature, and the temperature is changed from 175 ° C. to 25 ° C., the diaphragm 32. This was done by calculating the amount of deformation of. Therefore, the stress-free temperature of the diaphragm 32 is 175 ° C.

図１９は、図１８に図示されたモデルＪ〜Ｌの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。図１９の横軸および縦軸の定義は、図１３の場合と同様である。但し、縦軸は、第２の実施形態に示すモデルＡのダイヤフラム変形量を１とした場合のモデルＪ〜Ｌのダイヤフラム変形量比である。図１９は、第２の実施形態の結果を示す図１３の特性図と合わせて示されている。 FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models J to L shown in FIG. The definitions of the horizontal axis and the vertical axis in FIG. 19 are the same as in the case of FIG. However, the vertical axis is the diaphragm deformation amount ratio of the models J to L when the diaphragm deformation amount of the model A shown in the second embodiment is 1. FIG. 19 is shown together with the characteristic diagram of FIG. 13 showing the results of the second embodiment.

図１９より、モデルＪ〜Ｌのいずれも、連通開口部１４の面積が０．４ｍｍ×０．４ｍｍであり、面積がモデルＪ〜Ｌのいずれよりも小さいモデルＡよりも、ダイヤフラム変形量比が小さいことが判る。すなわち、第５実施形態においても、連通開口部１４の面積が大きい方がダイヤフラム３２の変形を抑制することが示されている。 From FIG. 19, in each of the models J to L, the area of the communication opening 14 is 0.4 mm × 0.4 mm, and the diaphragm deformation amount ratio is larger than that of the model A in which the area is smaller than any of the models J to L. It turns out to be small. That is, also in the fifth embodiment, it is shown that the larger the area of the communication opening 14, the more the deformation of the diaphragm 32 is suppressed.

また、図１９より、連通開口部１４を構成する分割開口部１４ａの形状が長方形であるモデルＪ、Ｋの方が、連通開口部１４を構成する分割開口部１４ａの形状が正方形であるモデルＬよりもダイヤフラム３２の変形量比が小さいことが判る。つまり、連通開口部１４を複数の分割開口部１４ａにより構成した場合であっても、分割開口部１４ａの形状が長方形の方が、分割開口部１４ａの形状が正方形の場合よりも、ダイヤフラム３２の変形を抑制する効果が大きい。このことは、連通開口部１４が分割されていない場合の第４の実施形態の結果と同様である。
図１９に示す特性図を用いて、流量センサ１００の仕様に合った連通開口部１４を構成する分割開口部１４ａの大きさや配列を求めることができる。
従って、第５の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。 Further, from FIG. 19, the models J and K in which the shape of the split opening 14a constituting the communication opening 14 is rectangular is the model L in which the shape of the split opening 14a forming the communication opening 14 is square. It can be seen that the deformation amount ratio of the diaphragm 32 is smaller than that of the diaphragm 32. That is, even when the communication opening 14 is composed of the plurality of divided openings 14a, the rectangular shape of the divided opening 14a is more likely to be the shape of the diaphragm 32 than the square shape of the divided opening 14a. The effect of suppressing deformation is great. This is the same as the result of the fourth embodiment when the communication opening 14 is not divided.
Using the characteristic diagram shown in FIG. 19, the size and arrangement of the divided openings 14a constituting the communication opening 14 that meets the specifications of the flow rate sensor 100 can be obtained.
Therefore, the fifth embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.

−第６の実施形態−
図２０は、本発明の流量センサのリードフレームに形成する連通開口部を複数の分割開口部で構成した第６の実施形態を示し、分割開口部の形状および配列が異なるモデルＭ〜Ｎを示す図である。
モデルＭは、連通開口部形成領域１．４ｍｍ×１．４ｍｍ内に、仕切り部１９により
円を１／４に分割した分割開口部１４ａを４つ形成したものである。
また、モデルＮは、連通開口部形成領域０．５ｍｍ×２．０ｍｍ内に、２つの仕切り部１９により分割された３つの分割開口部１４ａを、リードフレーム９の長手方向に沿って配列したものである。
モデルＭ、Ｎにおける仕切り部１９の幅（分割開口部１４ａ間の長さ）は、０．１５ｍｍである。 -Sixth Embodiment-
FIG. 20 shows a sixth embodiment in which the communication opening formed in the lead frame of the flow sensor of the present invention is composed of a plurality of divided openings, and shows models MN having different shapes and arrangements of the divided openings. It is a figure.
In the model M, four divided openings 14a in which the circle is divided into 1/4 by the partition portion 19 are formed in the communication opening forming region 1.4 mm × 1.4 mm.
Further, in the model N, three divided openings 14a divided by the two partition portions 19 are arranged along the longitudinal direction of the lead frame 9 within the communication opening forming region 0.5 mm × 2.0 mm. Is.
The width of the partition portion 19 (the length between the divided openings 14a) in the models M and N is 0.15 mm.

上記モデルＭ、Ｎに対し、効果評価を行い、応力解析によりダイヤフラム３２の変形量を分析した。解析条件は、第２の実施形態と同様、流量センサ１００が、樹脂封止時の温度から室温に冷却される状態を模擬して、温度１７５℃から２５℃に変化させたときの、ダイヤフラム３２の変形量を算出することにより行った。従って、ダイヤフラム３２の応力フリー温度は１７５℃である。 The effects of the models M and N were evaluated, and the amount of deformation of the diaphragm 32 was analyzed by stress analysis. The analysis conditions are the same as in the second embodiment, when the flow sensor 100 simulates a state of being cooled from the temperature at the time of resin sealing to room temperature, and the temperature is changed from 175 ° C. to 25 ° C., the diaphragm 32. This was done by calculating the amount of deformation of. Therefore, the stress-free temperature of the diaphragm 32 is 175 ° C.

図２１は、図２０に図示されたモデルＭ、Ｎの、リードフレーム連通開口部面積とダイヤフラム変形量比の関係を示す図である。図２１の横軸および縦軸の定義は、図１３の場合と同様である。但し、縦軸は、第２の実施形態に示すモデルＡのダイヤフラム変形量を１とした場合のモデルＭ、Ｎのダイヤフラム変形量比である。図２１は、第２の実施形態の結果を示す図１３の特性図と合わせて示されている。 FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the lead frame communication opening area and the diaphragm deformation amount ratio of the models M and N shown in FIG. 20. The definitions of the horizontal axis and the vertical axis of FIG. 21 are the same as those of FIG. However, the vertical axis is the diaphragm deformation amount ratio of the models M and N when the diaphragm deformation amount of the model A shown in the second embodiment is 1. FIG. 21 is shown together with the characteristic diagram of FIG. 13 showing the results of the second embodiment.

図２１より、モデルＭ、Ｎのどちらも、連通開口部１４の面積が０．４ｍｍ×０．４ｍｍであり、面積がモデルＭ、Ｎのいずれよりも小さいモデルＡよりも、ダイヤフラム変形量比が小さいことが判る。すなわち、第６実施形態においても、連通開口部１４の面積が大きい方がダイヤフラム３２の変形を抑制することが示されている。 From FIG. 21, both the models M and N have an area of the communication opening 14 of 0.4 mm × 0.4 mm, and the diaphragm deformation amount ratio is larger than that of the model A whose area is smaller than that of the models M and N. It turns out that it is small. That is, also in the sixth embodiment, it is shown that the larger the area of the communication opening 14, the more the deformation of the diaphragm 32 is suppressed.

また、モデルＭでは、第１の実施形態に示す連通開口部１４の形状が正方形における同面積の場合よりも、ダイヤフラム変形量比が大きい。これは、連通開口部１４の形状が円の場合は、連通開口部の１４の形状が矩形の場合よりも、ダイヤフラム変形量比が大きいという第４の実施形態の結果と一致する。 Further, in the model M, the diaphragm deformation amount ratio is larger than that in the case where the shape of the communication opening 14 shown in the first embodiment has the same area in a square. This is consistent with the result of the fourth embodiment that the diaphragm deformation amount ratio is larger when the shape of the communication opening 14 is circular than when the shape of the communication opening 14 is rectangular.

また、モデルＮでは、第１の実施形態に示す連通開口部１４の形状が正方形における同面積の場合よりも、ダイヤフラム変形量比が小さい。これは、分割開口部１４ａを縦列して配列することにより、１つの長方形状の連通開口部の１４が構成されているためであり、この結果は、第４の実施形態の連通開口部１４の形状は、長方形の場合の方が、正方形の場合よりもダイヤフラム３２の変形を抑制する効果が大きいという結果と一致する。
また、分割開口部１４ａを仕切る仕切り部１９を設けると、仕切り部１９を設けずに一つの開口部とする場合に比べて、リードフレーム９の剛性を大きくすることができ、これにより、薄膜１２の強度を補強することができる。従って、連通開口部１４を仕切り部１９により仕切られた複数の分割開口部１４ａにより構成することは、ダイヤフラムの変形を抑制することの他、薄膜１２の強度を増強する点でも好ましい。
図２１に示す特性図を用いて、流量センサ１００の仕様に合った連通開口部１４を構成する分割開口部１４ａの大きさ、形状または配列を求めることができる。
従って、第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。 Further, in the model N, the diaphragm deformation amount ratio is smaller than that in the case where the shape of the communication opening 14 shown in the first embodiment has the same area in a square. This is because the divided openings 14a are arranged in tandem to form one rectangular communication opening 14, and the result is that of the communication opening 14 of the fourth embodiment. The shape is consistent with the result that the rectangular shape has a greater effect of suppressing the deformation of the diaphragm 32 than the square shape.
Further, when the partition portion 19 for partitioning the divided opening 14a is provided, the rigidity of the lead frame 9 can be increased as compared with the case where the partition portion 19 is not provided and the partition portion 19 is provided as one opening, whereby the thin film 12 can be provided. Can reinforce the strength of. Therefore, it is preferable to configure the communication opening 14 with a plurality of divided openings 14a partitioned by the partition 19 from the viewpoint of suppressing the deformation of the diaphragm and enhancing the strength of the thin film 12.
Using the characteristic diagram shown in FIG. 21, the size, shape, or arrangement of the divided openings 14a constituting the communication opening 14 that meets the specifications of the flow rate sensor 100 can be determined.
Therefore, the sixth embodiment also has the same effect as the first embodiment.

なお、上記各実施形態では、流量センサ１００は、第一半導体チップ３１および第二半導体チップ４１を備える構造として例示した。しかし、第一半導体チップ３１に流量検出部の制御回路を設けるようにして、１つの半導体チップを備える流量センサ１００とすることができる。 In each of the above embodiments, the flow rate sensor 100 is exemplified as a structure including the first semiconductor chip 31 and the second semiconductor chip 41. However, the flow rate sensor 100 including one semiconductor chip can be obtained by providing the control circuit of the flow rate detection unit on the first semiconductor chip 31.

上記では、種々の実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。上記各実施形態を組み合わせたり、適宜上、変形したりしてもよく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Each of the above embodiments may be combined or modified as appropriate, and other aspects considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.

６ 樹脂
８ 流量検出用流路
９ リードフレーム
１２ 薄膜
１３ 開口部
１４ 連通開口部
１４ａ 分割開口部
１９ 仕切り部
２０ リード換気口
２１ 換気用通路
２２ 樹脂換気口
３１ 第一半導体チップ
３２ ダイヤフラム
３３ 空洞部
４１ 第二半導体チップ
５０ 流量検出部
１００ 流量センサ 6 Resin 8 Flow rate detection flow path 9 Lead frame 12 Thin film 13 Opening 14 Communication opening 14a Divided opening 19 Partition 20 Lead ventilation port 21 Ventilation passage 22 Resin ventilation port 31 First semiconductor chip 32 Diaphragm 33 Cavity 41 Second semiconductor chip 50 Flow rate detector 100 Flow sensor

Claims (7)

リードフレームと、
前記リードフレームの一面上に配置された半導体チップであって、前記リードフレーム側に設けられた空洞部および前記リードフレームとは反対側で前記空洞部を覆うダイヤフラムを有する半導体チップと、
前記リードフレームの前記一面に対向する他面側に設けられた薄膜と、
前記ダイヤフラム上に形成された流量検出部と、
前記流量検出部の少なくとも一部を露出する流量検出用流路、および前記空洞部に連通する樹脂換気口を有し、前記リードフレーム、前記半導体チップおよび前記薄膜それぞれの少なくとも一部を覆う樹脂とを備え、
前記リードフレームは、前記空洞部に連通する複数の分割開口部を有する連通開口部と、少なくとも前記分割開口部のいずれかと前記樹脂換気口を連通する換気用通路と、前記樹脂換気口に連通するリード換気口を有し、
前記薄膜により、前記連通開口部、前記換気用通路および前記リード換気口が覆われている流量センサ。 Lead frame and
A semiconductor chip arranged on one surface of the lead frame, the semiconductor chip having a cavity provided on the lead frame side and a diaphragm covering the cavity on the side opposite to the lead frame.
A thin film provided on the other side of the lead frame facing the one side,
The flow rate detection unit formed on the diaphragm and
A resin having a flow rate detection flow path that exposes at least a part of the flow rate detection unit and a resin ventilation port communicating with the cavity, and covering at least a part of each of the lead frame, the semiconductor chip, and the thin film. With
The lead frame communicates with a communication opening having a plurality of divided openings communicating with the cavity, a ventilation passage communicating with at least one of the divided openings and the resin ventilation port, and the resin ventilation port. Has a lead vent,
A flow rate sensor in which the communication opening, the ventilation passage, and the lead ventilation port are covered with the thin film. 請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記分割開口部は、前記リードフレームの長手方向に直交する方向の長さが、前記分割開口部よりも小さい仕切り部により仕切られている流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
The split opening is a flow sensor whose length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame is partitioned by a partition whose length is smaller than that of the split opening. 請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記換気用通路の前記リードフレームの長手方向に直交する方向の長さは、前記分割開口部の前記リードフレームの長手方向に直交する方向の長さよりも小さい流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
A flow sensor whose length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame of the ventilation passage is smaller than the length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame of the split opening. 請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記分割開口部は、それぞれ、矩形形状を有する流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
Each of the divided openings is a flow sensor having a rectangular shape. 請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記分割開口部の数は、前記リードフレームの長手方向に配列された数の方が、前記リードフレームの長手方向に直交する方向に配列された数よりも多い流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
The number of the split openings arranged in the longitudinal direction of the lead frame is larger than the number arranged in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead frame. 請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記薄膜は、片面に接着層が形成されたポリイミド樹脂を含む流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
The thin film is a flow sensor containing a polyimide resin having an adhesive layer formed on one side. 請求項１から６までのいずれか一項に記載の流量センサにおいて、
前記連通開口部の面積は、前記空洞部が前記リードフレームに接触する面の面積より小さい流量センサ。 In the flow rate sensor according to any one of claims 1 to 6.
A flow sensor in which the area of the communication opening is smaller than the area of the surface where the cavity is in contact with the lead frame.