热式空气流量传感器制造技术

技术编号:15635229 阅读:173 留言:0更新日期:2017-06-14 19:02
本发明专利技术的目的在于在进行使半导体元件的一部分部分地露出的树脂封固的情况下,提高产品的可靠性。为了达成上述目的,本发明专利技术的热式空气流量传感器的特征在于,包括:半导体基板,其具有薄壁部、设置在上述薄壁部上的发热电阻体和设置在上述发热电阻体的上下游的测温电阻体;设置在上述半导体基板上的保护膜;和将上述半导体基板封固的树脂,上述树脂具有使包括上述薄壁部的区域部分地露出的露出部,上述保护膜设置成围绕上述发热电阻体,上述有机保护膜的外周端部比上述薄壁部靠外侧且位于上述露出部。

【技术实现步骤摘要】
热式空气流量传感器
本专利技术涉及检测物理量的传感器,特别涉及热式空气流量传感器。
技术介绍
当前,作为设置在汽车等内燃机的吸入空气通路的、测定吸入空气量的空气流量传感器,热式的空气流量传感器能够直接检测质量空气量,因而成为主流。最近,利用半导体微细加工技术在硅基板上堆积电阻体和绝缘层膜之后,利用以KOH等为代表的焊接材料除去硅基板的一部分,形成薄壁部的空气流量传感器由于具有高速响应性并且利用该响应性的速度还能够检测逆流,所以受到关注。另外,近年来,以减少基板部(印刷基板、陶瓷基板等)的部件为目的,正在研究将上述空气流量传感器安装在引线框上,用树脂对其外周部进行模塑而得到的结构体。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特许第3610484
技术实现思路
专利技术想要解决的技术问题在专利文献1中记载的现有的热式空气流量传感器中,记载有一种专利技术,目的在于提高通过从背面对硅基板的一部分进行除去加工而形成的薄壁部的可靠性,在流量传感元件的表面形成由有机材料形成的保护膜。根据专利文献1,能够提高薄壁部的绝缘膜的耐尘强度。但是,该专利技术中,在流量传感元件接合安装在引线框等部件上且用树脂将流量传感元件的周边部封固的构成中,在使包括薄壁部的区域部分地露出的构成方面有探讨的余地。在进行部分露出的树脂成形时,一般以在露出部不形成模塑树脂件的方式使用模具或者嵌入件等推压半导体检测元件的薄壁部周边来进行成形。并且,作为推压上述嵌入件的主要的方法,能够列举控制嵌入件的移动量的方法。在考虑批量生产工序的情况下,上述设定的移动量通常为一定,不对每个产品调节移动量。此时,上述嵌入件的推压量弱时,有可能模塑树脂流出到露出部。为了避免这种情况,一定程度地需要将嵌入件较强地推压在半导体元件上,但是当该推压力过强时半导体元件发生变形。因而,在以使包括薄壁部的区域部分地露出的方式进行树脂封固的情况下,推压嵌入件的力存在一定范围(余量)。另外,作为产品,存在检测元件的膜厚偏差和接合剂的厚度偏差,其结果是,安装于引线框上的半导体元件的安装高度产生偏差。由此,根据每个产品,从嵌入件施加的力或者与嵌入件的接触距离发生变化,上述嵌入件的推压力的容许范围进而下降,导致产品成品率的降低。本专利技术的目的在于,在进行使半导体元件的一部分部分地露出的树脂封固的情况下,提高产品的可靠性。用于解决技术课题的技术方案为了实现上述目的,本专利技术的热式空气流量传感器,其特征在于包括:半导体基板,其包括薄壁部、设置在上述薄壁部的发热电阻体和设置在上述发热电阻体的上下游的测温电阻体;设置在上述半导体基板上的保护膜;和封固上述半导体基板的树脂,其中,上述树脂具有使包括上述薄壁部的区域部分地露出的露出部,上述保护膜围绕上述发热电阻体,上述有机保护膜的外周端部比上述薄壁部靠外侧且位于上述露出部。专利技术效果本专利技术在进行使半导体元件的一部分部分地露出的树脂封固的情况下,能够提高产品的可靠性。附图说明图1是第一实施例的模塑前的传感器元件的结构图,(a)是从横向看的情况下的截面图,(b)是从正上方看的情况下的俯视图。图2是第一实施例的模塑后的传感器元件的结构图,(a)是从横向看的情况下的截面图,(b)从正上方看的情况下的俯视图。图3是第一实施例中的模塑成形的概略说明图。图4是第一实施例中的模塑树脂的流出的概略说明图。图5是第二·第三实施例的模塑前的传感器元件的结构图,(a)是从横向看的情况下的截面图,(b)从正上方看的情况下的俯视图。图6是第二实施例的模塑后的传感器元件的结构图,(a)是从横向看的情况下的截面图,(b)从正上方看的情况下的俯视图。图7是第二实施例中的模塑成形的概略说明图。图8是第二实施例中的模塑树脂的流出的概略说明图。图9是隙缝的说明图。图10是第三实施例的模塑后的传感器元件的结构图,(a)是从横向看的情况下的截面图,(b)从正上方看的情况下的俯视图。图11是第三实施例中的模塑成形的概略说明图。图12是第三实施例中的模塑树脂的流出的概略说明图。图13是第四实施例的模塑前的传感器元件的结构图。图14是第五实施例的模塑前的传感器元件的结构图。图15是本专利技术的热式空气流量传感器的结构图。具体实施方式使用图15对本专利技术的热式空气流量传感器进行说明。热式空气流量传感器,在用于将吸入空气1供给到汽车的内燃机(未图示的)的吸气管路5内设置有壳体3和半导体封装2。壳体3包括:一端与半导体封装2电连接的连接端子8;将壳体3固定在吸气管路5的凸缘部4;和取入吸入空气1的一部分的副通路6。半导体封装2是通过用模塑树脂60将引线框10、半导体基板20、电路元件和温度传感器一体成形而作成的。另外,半导体封装2具有以使流量检测部7暴露在吸入空气中的方式不被模塑树脂60覆盖而部分地露出的区域。流量检测部7设置在副通路6内,根据在副通路6内流动的流体的流量计算吸入空气1的流量。使用图1至图4对本专利技术的第一实施例进行说明。使用图1和图2说明第一实施例的传感器元件的结构图。在此,图1是第一实施例的模塑前的传感器元件的结构图,图2是第一实施例的模塑后的传感器元件的结构图。如图1所示,热式空气流量传感器在硅等半导体基板20上叠层绝缘膜和电阻体层,从半导体基板20的背面侧使用氢氧化钾(KOH)等除去一部分而形成薄壁部25,在薄壁部25上形成发热电阻体21、上游侧测温电阻体22和下游侧测温电阻体23。对发热电阻体21的温度进行反馈控制,使得发热电阻体21的温度比吸入空气量1的温度高一定温度,根据由上游侧测温电阻体22测定的温度和由下游侧测温电阻体23测定的温度的温度差的信息,测定吸入空气1的流量。在热式空气流量传感器的表面形成有以聚酰亚胺等为代表的有机保护膜30。使用旋涂器等涂敷机,一次将有机保护膜30均匀地涂敷在传感器表面的整个面上。然后,利用图案形成技术,通过部分地进行蚀刻除去,在半导体基板20和有机保护膜30之间形成台阶。有机保护膜30形成无间断地围绕发热电阻体21的形状。通过发热电阻体21、上游侧测温电阻体22和下游侧测温电阻体23来测定吸入空气的流量,所以需要将发热电阻体21、上游侧测温电阻体22和下游侧测温电阻体23暴露于吸入空气中,而不被有机保护膜30覆盖。另外,在热式空气流量传感器的表面形成有Al配线40,经由金属线等接合线50与引线框10电连接。半导体基板20用接合剂等固定于引线框10。如图2所示,半导体基板20、引线框10被模塑树脂60封固。在此,发热电阻体21、上游侧测温电阻体22和下游侧测温电阻体23,为了检测流量而需要暴露于被测定介质中,所以不被模塑树脂60覆盖,包括流量检测部7的区域从模塑树脂60部分地露出。并且,以围绕发热电阻体21的方式形成的有机保护膜30的外周端部位于比薄壁部25更靠外侧的位置,有机保护膜30配置在部分地露出的区域。由此,在模塑成形时,即使树脂从热式空气流量传感器的表面和嵌入件83之间泄漏,也能够由有机保护膜30拦住,所以能够使得树脂不到达薄壁部25。使用图3和图4对第一实施例中的模塑成形进行说明。在此,图3是第一实施例中的模塑成形的概略说明图,图4是第一实施例中的模塑树脂的流出的概略说明图。如图3所示,使用下模具80、上模具81和设置成插入到上模具81中的嵌入件83制作部分本文档来自技高网...
热式空气流量传感器

【技术保护点】
一种热式空气流量传感器,其特征在于,包括:具有形成发热电阻体和测温电阻体的薄壁部的半导体元件;以使所述发热电阻体露出的方式形成于所述半导体元件表面的保护膜;与所述半导体元件电连接的接合线;和以封固所述接合线、且使包括所述薄壁部的区域露出的方式覆盖所述半导体元件的一部分的树脂,所述保护膜的外周端部位于所述薄壁部的外侧,且不被所述树脂覆盖。

【技术特征摘要】
2012.06.29 JP 2012-1462861.一种热式空气流量传感器,其特征在于,包括:具有形成发热电阻体和测温电阻体的薄壁部的半导体元件;以使所述发热电阻体露出的方式形成于所述半导体元件表面的保护膜;与所述半导体元件电连接的接合线;和以封固所述接合线、且使包括所述薄壁部的区域露出的方式覆盖所述半导体元件的一部分的树脂,所述保护膜的外周端部位于所述薄壁部的外侧,且不被所述树脂覆盖。2.如权利要求1所述的热式空气流量传感器,其特征在于:所述保护膜由有机材料形成,所述保护膜的内周端部位于薄壁部上。3.如权利要求2所述的热式空气流量传感器,其特征在于:在所述半导体元件表面,在所述保护膜的外侧设置有第二保护膜。4.如权利要求3所述的热式空气流量传感器,其特征在于:所述第二保护膜以围绕所述保护膜的方式设置。5.如权利要求4所述的热式空气流量传感器,其特征在于:所述第二保护膜全部设置在被所述树脂覆盖的区域。6.如权利要求4所述的热式空气流量传感器,其特征在于:所述第二保护膜的内周端部设置在所述露出部,所述第二保护膜的外周端部设置在被所述树脂覆盖的区域。7.如权利要求4所述的热式空气流量传感器,其特征在于:所述第二保护膜由与所述保护膜相同的材料形成。8.如权利要求7所述的热式空气流量传感器,其特征在于:所述有机材料为聚酰亚胺。9.如权利要求4所述的热式空气流量传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员:土井良介中野洋半泽惠二
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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