JP4577370B2 - センサ装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、露出したセンシング部からの信号を外部に取出すための端子を含む封止領域が絶縁材料によって封止されてなるセンサ装置およびその製造方法に関する。

従来、この種のセンサ装置の製造方法として、モールド材による被覆領域の境界にゴム製の緩衝部材を組付け、その緩衝部材を型締め時に変形させ、センサチップと支持部材との間に形成された溝部を埋めることにより、射出成型時のモールド材が溝を通じてセンシング部の方へ漏れないようにした製造方法が提案されている（特許文献１）。

特開２００７−３３４１１号公報（第５３段落、図１）。

しかし、前述した従来の方法では、緩衝部材自体が微小であるため、緩衝部材および緩衝部材を組付ける部分の寸法に対して高い精度が要求されるので、センサ装置の歩留まりを高め難いという問題がある。また、緩衝部材の組付けにも高い精度が要求されるため、製造効率の向上を図り難いという問題がある。

そこでこの発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、センサ装置の歩留まりを高めることのできるセンサ装置およびその製造方法を実現することを目的とする。また、センサ装置の製造効率を向上させることのできるセンサ装置およびその製造方法を実現することを目的とする。

（請求項１または請求項２０に係る発明）
この発明は、上記の各目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、センシング部（３２）と、前記センシング部からの信号を外部に取出すための端子（３４ａ〜３４ｆ）とが基板（３０ａ）上に配置されたセンサチップ（３０）が、前記センシング部を露出させた状態で収容部材（４０）に収容されており、かつ、前記端子と、前記端子を外部（７０）と電気的に接続するための導電部材（６０）とが電気的に接続されており、さらに、前記端子と前記導電部材との接続領域を含む被覆領域（５０ａ）がモールド材（５０）によって被覆されてなるセンサ装置（１００）の製造方法であって、前記収容部材であって、前記センサチップを、表面に形成された開口部（４５ａ）を介して収容するとともに前記センサチップの側面との間に隙間（４３）を形成した状態で収容するための収容部（４１）が形成されており、かつ、接着剤（８０）によって前記センサチップの裏面を接着するための接着部（４４）が、前記被覆領域の境界部分（５０ｂ）に対応する前記収容部の底部に形成されており、さらに、前記開口部の上端から前記接着部の表面までの深さ（ｄ２）が前記センサチップの厚さ（ｄ１）よりも深い収容部材を用意し、前記接着部、または、前記接着部に対応する前記センサチップの裏面に前記接着剤を配置する接着剤配置工程と、前記接着部に対応する前記センサチップの裏面を前記接着剤を介して前記接着部に配置するセンサチップ配置工程と、前記センサチップ配置工程によって前記接着部の上に配置された前記センサチップの表面を押圧し、前記センサチップと前記収容部材とによって押し出されて前記隙間に流入した前記接着剤の表面と、前記収容部材の表面と、前記センサチップの表面とが前記境界部分において面一となるようにする押圧工程と、前記端子と前記導電部材とを電気的に接続する配線工程と、前記押圧工程および配線工程を終えて製造された物を型締めし、前記被覆領域に対応する部分に対してモールド材による射出成型を行い、前記被覆領域を前記モールド材によって被覆するモールド工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項２０に記載の発明では、センシング部（３２）と、前記センシング部からの信号を外部に取出すための端子（３４ａ〜３４ｆ）とが基板（３０ａ）上に配置されたセンサチップ（３０）が、前記センシング部を露出させた状態で収容部材（４０）に収容されており、かつ、前記端子と、前記端子を外部（７０）と接続するための導電部材（６０）とが電気的に接続されており、さらに、前記端子と前記導電部材との接続領域を含む被覆領域（５０ａ）がモールド材（５０）によって被覆されてなるセンサ装置（１００）であって、前記収容部材には、前記センサチップを、表面に形成された開口部（４５ａ）を介して収容するとともに前記センサチップの側面との間に隙間（４３）を形成した状態で収容するための収容部（４１）が形成されており、かつ、接着剤（８０）によって前記センサチップの裏面を接着するための接着部（４４）が、前記被覆領域の境界部分（５０ｂ）に対応する前記収容部の底部に形成されており、さらに、前記開口部の上端から前記接着部の表面までの深さ（ｄ２）が前記センサチップの厚さ（ｄ１）よりも深くなっており、前記センサチップと前記収容部材とによって押圧されて前記隙間に押し出された前記接着剤が前記隙間に流入しており、前記収容部材の表面と、前記隙間に押し出された前記接着剤の表面と、前記センサチップの表面とが前記境界部分において面一になっていることを特徴とする。

請求項１または請求項２０に係る発明では、収容部の接着部に配置されたセンサチップの表面を押圧すると、センサチップの裏面と接着部との間に配置された接着剤が押し出され、センサチップの側面と収容部との間に形成された隙間に流入する。そして、その隙間に流入した接着剤の表面と、収容部材の表面と、センサチップの表面とが、モールド材による被覆領域の境界部分において面一になる。

従って、請求項１または請求項２０に係る発明によれば、モールド材によって被覆領域を射出成型するときに、型と上記各表面との間に隙間が形成されないため、被覆領域以外の領域にモールド材が漏れ出すおそれがない。
つまり、従来のような緩衝部材を用いなくてもモールド材の漏れを阻止することができるため、センサ装置の歩留まりを高めることができる。また、製造効率を向上させることができる。

（請求項２に係る発明）
請求項２に記載の発明では、センシング部（３２）と、前記センシング部からの信号を外部に取出すための端子（３４ａ〜３４ｆ）とが基板（３０ａ）上に配置されたセンサチップ（３０）が、前記センシング部を露出させた状態で収容部材（４０）に収容されており、かつ、前記端子と、前記端子を外部（７０）と電気的に接続するための導電部材（６０）とが電気的に接続されており、さらに、前記端子と前記導電部材との接続領域を含む被覆領域（５０ａ）がモールド材（５０）によって被覆されてなるセンサ装置（１００）の製造方法であって、前記収容部材であって、前記センサチップを、表面に形成された開口部（４５ａ）を介して収容するとともに前記センサチップの側面との間に隙間（４３）を形成した状態で収容するための収容部（４１）が形成されており、かつ、接着剤（８０）によって前記センサチップの裏面を接着するための接着部（４４）が、前記被覆領域の境界部分（５０ｂ）に対応する前記収容部の底部に形成されており、さらに、前記開口部の上端から前記接着部の表面までの深さ（ｄ２）が前記センサチップの厚さ（ｄ１）よりも深い収容部材を用意し、前記接着部、または、前記接着部に対応する前記センサチップの裏面に前記接着剤を配置する接着剤配置工程と、前記接着部に対応する前記センサチップの裏面を前記接着剤を介して前記接着部に配置するセンサチップ配置工程と、前記センサチップ配置工程によって前記接着部の上に配置された前記センサチップの表面を押圧し、前記センサチップと前記収容部材とによって押し出された前記接着剤を前記隙間に流入させる押圧工程と、前記端子と前記導電部材とを電気的に接続する配線工程と、前記押圧工程および配線工程を終えた前記センサチップおよび収容部材の各表面のうち、少なくとも前記境界部分が含まれるようにフィルム（９４）を配置するフィルム配置工程と、前記押圧工程、配線工程およびフィルム配置工程を終えて製造された物を型締めし、前記被覆領域に対応する部分に対してモールド材による射出成型を行い、前記被覆領域を前記モールド材によって被覆するモールド工程と、を有することを特徴とする。

モールド材による被覆領域の境界部分において、センサチップまたは収容部材の表面に微小な凹凸が形成されていると、モールド材によって被覆領域を射出成型するときに、型と上記表面との間に隙間が形成され、その隙間からモールド材が漏れ出すおそれがある。
しかし、請求項２に係る発明では、センサチップおよび収容部材の各表面のうち、少なくとも上記境界部分が含まれるようにフィルムを配置した状態で型締めするため、型締め時の圧力によって凹凸がフィルムによって埋まり、隙間のない状態になる。

従って、請求項２に係る発明によれば、モールド材によって被覆領域を射出成型するときに、型と上記各表面との間に隙間が形成されないため、被覆領域以外の領域にモールド材が漏れ出すおそれがない。
つまり、従来のような緩衝部材を用いなくてもモールド材の漏れを阻止することができるため、センサ装置の歩留まりを高めることができる。また、製造効率の向上させることができる。

また、上記境界部分において上記各表面間に段差が存在することによって凹凸が形成されている場合であっても、上記と同様にその凹凸をフィルムによって埋めることができるため、上記の隙間からモールド材が漏れ出すおそれがない。

（請求項３に係る発明）
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のセンサ装置の製造方法において、前記フィルム配置工程は、前記境界部分（５０ｂ）を含む領域から前記センシング部（３２）が配置されている方の前記センサチップ（３０）および収容部材（４０）の表面全体を前記フィルム（９４）で覆う工程であることを特徴とする。

請求項３に係る発明によれば、上記境界部分を含む領域からセンシング部が配置されている方のセンサチップおよび収容部材の表面全体をフィルムで覆うため、そのフィルムが緩衝材の役割をするので、型締め時における型の接触によってセンサチップおよび収容部材の表面が損傷するおそれがない。

（請求項４または請求項２１に係る発明）
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記隙間（４３）に押し出された前記接着剤（８０）が流入可能な流入部（４１ａ，４１ｂ）が、前記隙間を形成する前記収容部（４１）の側壁（４２ａ，４２ｂ）に形成されてなることを特徴とする。

請求項２１に記載の発明では、請求項２０に記載のセンサ装置（１００）において、前記隙間（４３）に押し出された前記接着剤（８０）が流入可能な流入部（４１ａ，４１ｂ）が、前記隙間を形成する前記収容部（４１）の側壁（４２ａ，４２ｂ）に形成されてなることを特徴とする。

請求項４または請求項２１に係る発明によれば、隙間に押し出された接着剤が流入可能な流入部が、隙間を形成する収容部の側壁に形成されてなるため、余分な接着剤を流入部に流入させることができるので、隙間内における接着剤の流れを制限したり、余分な接着剤が隙間からセンサチップおよび収容部材の少なくとも一方の表面にはみ出したりするおそれがない。

（請求項５に係る発明）
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のセンサ装置の製造方法において、前記接着剤（８０）は、前記押圧工程を終えたときに、前記隙間（４３）に押し出された前記接着剤が前記流入部（４１ａ，４１ｂ）に流入する容積であることを特徴とする。

上記境界部分における隙間の容積にばらつきが存在すると、上記境界部分における隙間を埋めるために必要な接着剤の容積が異なってくる。そこで、最小の隙間の容積に合わせて接着剤の量を設定すると、接着剤が不足し、上記境界部分における隙間の表面がセンサチップおよび収容部材の各表面よりも低くなるおそれがある。

しかし、請求項５に係る発明によれば、接着剤は、押圧工程を終えたときに、隙間に押し出された接着剤が流入部に流入する容積、つまり、上記境界部分における隙間を埋めてもなお余った接着剤が流入部に流入する容積に設定されているため、上記境界部分における隙間の容積にばらつきが存在する場合であっても接着剤によって隙間を確実に埋めることができる。
従って、センサチップおよび収容部材の大きさを高精度に制御する必要がないため、センサ装置の歩留まりをより一層高めることができる。また、製造効率をより一層向上させることができる。

（請求項６または請求項２２に係る発明）
請求項６に記載の発明では、請求項４または請求項５に記載のセンサ装置の製造方法において、前記隙間（４３）は、前記センサチップ（３０）の側面（３６ａ〜３６ｄ）のうち、前記端子（３４ａ〜３４ｆ）が配置された一の側面（３６ｃ）の両端に連続する両側面（３６ａ，３６ｂ）と前記収容部（４１）の側壁との間に形成されており、前記流入部（４１ａ，４１ｂ）は、前記両側面と対向する各側壁（４２ａ，４２ｂ）にそれぞれ形成されてなることを特徴とする。

請求項２２に記載の発明では、請求項２１に記載のセンサ装置（１００）において、前記隙間（４３）は、前記センサチップ（３０）の側面（３６ａ〜３６ｄ）のうち、前記端子（３４ａ〜３４ｆ）が配置された一の側面（３６ｃ）の両端に連続する両側面（３６ａ，３６ｂ）と前記収容部（４１）の側壁との間に形成されており、前記流入部（４１ａ，４１ｂ）は、前記両側面と対向する各側壁（４２ａ，４２ｂ）にそれぞれ形成されてなることを特徴とする。

隙間が、センサチップの側面のうち、端子が配置された一の側面の両端に連続する両側面と収容部の側壁との間に形成されている場合は、押圧工程によって押し出された接着剤は、センサチップの両側面に沿って流れる。
そこで、請求項６または請求項２２に係る発明によれば、上記両側面と対向する各側壁にそれぞれ流入部が形成されてなるため、センサチップの両側面に沿って流れる接着剤をそれぞれ対応する流入部に流入させることができる。
従って、センサチップの両側面に沿って流入する接着剤の量が偏ってしまい、接着剤が隙間からセンサチップおよび収容部材の少なくとも一方の表面にはみ出すおそれがない。

（請求項７または請求項２３に係る発明）
請求項７に記載の発明では、請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記隙間（４３）は、前記センサチップ（３０）の前記端子（３４ａ〜３４ｆ）が配置されている側の側面（３６ｃ）と前記収容部（４１）の側壁（４２ｃ）との間にさらに形成されており、前記流入部（４１ａ，４１ｂ）は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁（４２ａ，４２ｂ）に形成されてなることを特徴とする。

請求項２３に記載の発明では、請求項２１または請求項２２に記載のセンサ装置（１００）において、前記隙間（４３）は、前記センサチップ（３０）の前記端子（３４ａ〜３４ｆ）が配置されている側の側面（３６ｃ）と前記収容部（４１）の側壁との間にさらに形成されており、前記流入部（４１ａ，４１ｂ）は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁（４２ｃ）に形成されてなることを特徴とする。

請求項７または請求項２３に係る発明によれば、センサチップの端子が配置されている側の側面と収容部の側壁との間にさらに形成された隙間に流入した接着剤を、上記側面と対向する側壁に形成された流入部に流入させることができる。
従って、上記隙間に流入した接着剤が、その隙間からセンサチップおよび収容部材の少なくとも一方の表面にはみ出すおそれがない。

（請求項８または請求項２４に係る発明）
請求項８に記載の発明では、請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記隙間（４３）は、前記センサチップ（３０）の前記端子３４ａ〜３４ｆ）が配置されている側の側面（３６ｃ）と前記収容部（４１）の側壁（４２ｃ）との間にさらに形成されており、前記流入部（４１ａ，４１ｂ）は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁（４２ａ，４２ｂ）には形成されていないことを特徴とする。

請求項２４に記載の発明では、請求項２１または請求項２２に記載のセンサ装置（１００）において、前記隙間（４３）は、前記センサチップ（３０）の前記端子（３４ａ〜３４ｆ）が配置されている側の側面（３６ｃ）と前記収容部（４１）の側壁との間にさらに形成されており、前記流入部（４１ａ，４１ｂ）は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁（４２ｃ）には形成されていないことを特徴とする。

請求項８または請求項２４に係る発明によれば、センサチップの端子が配置されている側の側面と対向する側壁には流入部が形成されていないため、導電部材によって端子を外部と電気的に接続する際に流入部が接続の障害になるおそれがない。

（請求項１１または請求項２５に係る発明）
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記センシング部（３２）は、気体の流量に対応した信号を出力するものであり、前記押圧工程により、前記センサチップ（３０）および収容部材（４０）の各表面が面一になることを特徴とする。

請求項２５に記載の発明では、請求項２０ないし請求項２４のいずれか１つに記載のセンサ装置（１００）において、前記センシング部（３２）は、気体の流量に対応した信号を出力するものであり、前記センサチップ（３０）および収容部材（４０）の各表面が面一になっていることを特徴とする。

センシング部が、気体の流量に対応した信号を出力するものである場合は、センシング部を通過する気体の流れが乱れないことが望ましい。
そこで、請求項１１または請求項２５に係る発明によれば、押圧工程により、センサチップおよび収容部材の各表面が面一になるため、センサチップおよび収容部材の各表面間に段差が生じてしまい、センシング部を通過する気体の流れが乱れてしまうおそれがない。

（請求項１２または請求項２６に係る発明）
請求項１２に記載の発明では、請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記収容部（４１）の側壁には、前記センサチップ（３０）を収容する位置を特定するための位置決め部（４７ａ，４７ｂ）が形成されており、前記センサチップ配置工程は、前記位置決め部を基準にして前記センサチップを配置する工程であることを特徴とする。

請求項２６に記載の発明では、請求項２０ないし請求項２５のいずれか１つに記載のセンサ装置（１００）において、前記収容部（４１）の側壁（４２ａ，４２ｂ）には、前記センサチップ（３０）を収容する位置を特定するための位置決め部（４７ａ，４７ｂ）が形成されてなることを特徴とする。

請求項１２または請求項２６に係る発明によれば、収容部の側壁に形成された位置決め部を基準にしてセンサチップを収容部材の接着部に配置することができるため、センサチップの配置を容易化することができる。

（請求項９または請求項２７に係る発明）
請求項９に記載の発明では、請求項４ないし請求項８のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記収容部（４１）の側壁のうち、前記境界部分（５０ｂ）に対応する箇所と前記流入部（４１ａ，４１ｂ）との間には、前記隙間（４３）を流れる前記接着剤（８０）の流れを制限する制限部（４７ａ，４７ｂ）が形成されてなることを特徴とする。

請求項２７に記載の発明では、請求項２０ないし請求項２６のいずれか１つに記載のセンサ装置（１００）において、前記収容部（４１）の側壁のうち、前記境界部分（５０ｂ）に対応する箇所と前記流入部（４１ａ，４１ｂ）との間には、前記隙間（４３）を流れる前記接着剤（８０）の流れを制限する制限部（４７ａ，４７ｂ）が形成されてなることを特徴とする。

請求項９または請求項２７に係る発明によれば、隙間内を流入部に向かう接着剤の流れを制限部によって制限することができるため、接着剤が隙間内を表面に向かって流れ易くなる。
従って、接着剤が上記境界部分において隙間の上端にまで確実に充填されるため、境界部分における隙間を確実になくすことができる。

（請求項１０または請求項２８に係る発明）
請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載のセンサ装置の製造方法において、前記制限部（４７ａ，４７ｂ）は、前記センサチップ（３０）を収容する位置を特定するための位置決め部を兼用しており、 前記センサチップ配置工程は、前記位置決め部を基準にして前記センサチップを配置する工程であることを特徴とする。

請求項２８に記載の発明では、請求項２７に記載のセンサ装置（１００）において、前記制限部（４７ａ，４７ｂ）は、前記センサチップ（３０）を収容する位置を特定するための位置決め部を兼用していることを特徴とする。

請求項１０または請求項２８に係る発明によれば、制限部が位置決め部を兼用しているため、制限部および位置決め部をそれぞれ別個独立して形成する必要がないので、センサ装置の製造効率をより一層高めることができる。

（請求項１３または請求項２９に係る発明）
請求項１３に記載の発明では、請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記境界部分（５０ｂ）に対応する前記センサチップ（３０）の一端の裏面は、前記収容部材（４０）の接着部（４４）のみに接着されてなることを特徴とする。

請求項２９に記載の発明では、請求項２０ないし請求項２８のいずれか１つに記載のセンサ装置（１００）において、前記境界部分（５０ｂ）に対応する前記センサチップ（３０）の一端の裏面は、前記収容部材（４０）の接着部（４４）のみに接着されてなることを特徴とする。

請求項１３または請求項２９に係る発明によれば、境界部分に対応するセンサチップの一端の裏面は、収容部材の接着部のみに接着されており、上記一端の裏面以外は収容部の底部から離間してなるため、センサチップの接着面積を小さくすることができる。
従って、センサチップおよび収容部材がそれぞれ異なる熱膨張係数の材料によって形成されている場合であっても、センサチップに作用する熱応力を小さくすることができるので、センサチップに反りや歪みが発生したり、割れが発生したりするおそれが少ない。

特に、センシング部が気体の流量を検出するものである場合は、センシング部を通過する気体の流れが乱れてしまい、気体流量の検出精度が低下するおそれが少ない。
また、センシング部と外部の制御回路とを電気的に接続する電路がセンサチップ上に形成された構造のセンサ装置の場合は、センサチップの反りや歪みに起因してピエゾ抵抗効果が発生し、上記電路を流れる電気信号が変化して検出精度が低下するおそれがある。
しかし、請求項１３または請求項２９に係る発明によれば、センサチップの反りや歪みを小さくすることができるため、ピエゾ抵抗効果によって検出精度が低下するおそれが少ない。

（請求項１４または請求項３０に係る発明）
請求項１４に記載の発明では、請求項１ないし請求項１２のいずれか１つの記載のセンサ装置の製造方法において、前記収容部（４１）の底部は、前記接着部（４４）以外の部分が開口形成されてなることを特徴とする。

請求項３０に記載の発明では、請求項２０ないし請求項２９のいずれか１つの記載のセンサ装置（１００）において、前記収容部（４１）の底部は、前記接着部（４４）以外の部分が開口形成されてなることを特徴とする。

請求項１４または請求項３０に係る発明によれば、収容部の底部は、接着部以外の部分が開口形成されてなるため、センシング部の表面および裏面が晒される環境を共通にすることができる。

（請求項１５または請求項３１に係る発明）
請求項１５に記載の発明では、請求項１ないし請求項１４のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記接着剤（８０）は、熱硬化型であり、前記押圧工程は、前記接着剤を介して前記接着部（４４）の上に配置されたセンサチップ（３０）の表面を押圧するとともに、前記接着剤を加熱して硬化させる内容を含む工程であることを特徴とする。

請求項３１に記載の発明では、請求項２０ないし請求項３０のいずれか１つに記載のセンサ装置（１００）において、前記接着剤（８０）は、熱硬化型であることを特徴とする。

請求項１５または請求項３１に係る発明によれば、接着剤を介して接着部の上に配置されたセンサチップの表面を押圧することにより、接着剤をセンサチップおよび収容部材によって押し出し、隙間に流入させることができとともに、接着剤を加熱して硬化させることができる。

（請求項１６または請求項３２に係る発明）
請求項１６に記載の発明では、請求項１ないし請求項１５のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記接着剤（８０）は、フィルム状であることを特徴とする。

請求項３２に記載の発明では、請求項２０ないし請求項３１のいずれか１つに記載のセンサ装置（１００）において、前記接着剤（８０）は、フィルム状であることを特徴とする。

請求項１６または請求項３２に係る発明によれば、接着剤はフィルム状であるため、取り扱い易く、センサチップの裏面または接着部への配置を容易化することができる。

（請求項１７または請求項３３に係る発明）
請求項１７に記載の発明では、請求項１ないし請求項１６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記基板（３０ａ）は、シリコン基板であることを特徴とする。

請求項３３に記載の発明では、請求項２０ないし請求項３２のいずれか１つに記載のセンサ装置（１００）において、前記基板（３０ａ）は、シリコン基板であることを特徴とする。

請求項１７または請求項３３に係る発明によれば、基板はシリコン基板であるため、絶縁層および導電層などの形成および加工を容易化することができる。また、シリコン基板は熱伝導率が高いため、基板の表面を加熱することにより、基板の裏面に配置された熱硬化型の接着剤を瞬時に硬化させることができる。

（請求項１８に係る発明）
請求項１８に記載の発明では、請求項１ないし請求項１７のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、前記押圧工程は、前記接着剤（８０）が接着し難い性質の押圧面（９０ａ）を有する押圧部材（９０）により前記センサチップ（３０）の表面を押圧する工程であることを特徴とする。

請求項１８に係る発明によれば、接着剤が接着し難い性質の押圧面を有する押圧部材によりセンサチップの表面を押圧するため、接着剤が押圧面に付着するおそれがない。また、センサチップおよび収容部材が接着剤を介して押圧部材に接着されてしまうおそれもない。

（請求項１９に係る発明）
請求項１９に記載の発明では、請求項１８に記載のセンサ装置の製造方法において、前記押圧面（９０ａ）は平坦であることを特徴とする。

請求項１９に係る発明によれば、押圧部材の押圧面は平坦であるため、センサチップの表面を押圧したときに、被覆領域の境界部分における隙間から表面にはみ出した接着剤の表面と、センサチップおよび収容部材の表面とを面一にすることができる。

また、押圧部材によってセンサチップの表面を押圧する場合において、押圧部材の押圧面が収容部材の表面に接触したときに押圧を中止すれば、センサチップおよび収容部材の各表面を面一にすることができる。
従って、特に、センシング部が、気体の流量を検出するものである場合は、センサチップの表面と収容部材の表面との間に段差が形成されないため、センシング部を通過する気体の流れが乱れるおそれがないので、検出精度を高めることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する発明の実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

この発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。以下の各実施形態では、この発明に係るセンサ装置として熱式流量センサ装置を例に挙げて説明する。図１は、熱式流量センサ装置の概略説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。図２は、図１に示す熱式流量センサ装置に備えられたセンサチップの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図３は、図１に示す熱式流量センサ装置に備えられた収容部材の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図４は、センサチップおよび収容部材間に形成された隙間を示す平面図である。

（主要構成）
最初に、この実施形態に係る熱式流量センサ装置の主要構成について図１を参照して説明する。
熱式流量センサ装置１００は、気体の流量を検出するセンサチップ３０と、このセンサチップ３０を収容する収容部材４０と、ワイヤボンディングによってセンサチップ３０と電気的に接続された導電部材としての複数のワイヤ６０と、各ワイヤ６０と電気的に接続された複数のリード７０と、少なくとも各ワイヤ６０の接続領域をモールド材によってモールドしたモールド部５０とを備える。

図２に示すように、センサチップ３０は、半導体基板３０ａを用いて構成されており、薄肉の板状に形成されている。半導体基板３０ａの表面３０ｂであって一端側の側面３６ｄの近傍には、気体の流量を検出するセンシング部３２が配置されており、他端側の側面３６ｃの近傍には、センシング部３２などと電気的に接続された端子としての複数のパッド３４が、側面３６ｃに沿って配置されている。

各パッド３４は、ワイヤ６０によって各リード７０と電気的に接続されており、各リード７０は、センシング部３２から取込んだ信号に基く制御を行う図示しない制御回路と電気的に接続される。
センシング部３２の裏面には、空洞部３５が形成されており、その空洞部３５の基板表面には、薄い絶縁膜から構成される薄肉部（メンブレン）３１が形成されている。

この実施形態では、絶縁層および導電層などの形成および加工が容易であるなどの理由から、半導体基板３０ａとしてシリコン基板を用いる。また、形成が容易であるなどの理由から、空洞部３５は、半導体基板３０ａの裏面をエッチングすることにより形成し、それにより、薄肉部３１を形成する。さらに、寸法安定性や耐水性・耐薬品性および電気絶縁性に優れているという理由から、モールド部５０はエポキシ樹脂によって射出成型する。さらに、製造効率を高めることができるなどの理由から、収容部材４０は、リード７０と同一の材料を加工（エッチングなど）することにより形成されている。

図３に示すように、収容部材４０は、略枠状に形成されている。収容部材４０には、センサチップ３０を収容するための収容部４１が形成されている。収容部４１の上面には開口部４５ａが形成されており、底面には開口部４５ｂが形成されている。収容部４１の底部の他端には、センサチップ３０の裏面の他端を接着するための接着部４４が形成されている。

接着部４４は、収容部４１の他端側の側壁４２ｃの下端から収容部４１の一端側に向けて開口部４５ｂへ突出している。接着部４４の表面４４ａは、センサチップ３０の裏面の他端と対応した形状に形成されている。

つまり、図１（ｂ）に示すように、センサチップ３０は、収容部４１に収容され、その裏面の他端を接着剤８０によって接着部４４の表面４４ａに接着すると、接着されている部分以外の部分が収容部４１内で浮いた状態、いわゆる片持ちの状態（他端が固定され、一端が自由端の状態）になる。

このため、センサチップ３０の接着面積を小さくすることができるため、センサチップ３０と接着部４４との間に熱膨張係数差が存在する場合であっても、センサチップ３０に作用する熱応力を小さくすることができるので、センサチップ３０に反りや歪みが発生したり、割れが発生したりするおそれが少ない。

従って、センシング部３２を通過する気体の流れが乱れてしまい、気体流量の検出精度が低下するおそれが少ない。また、センサチップ３０の反りや歪みに起因してピエゾ抵抗効果が発生し、気体流量の検出精度が低下するおそれもない。

開口部４５ａの上端から接着部４４の表面４４ａまでの深さｄ２は、センサチップ３０の厚さｄ１よりも深くなっている。また、深さｄ２は、センサチップ３０の裏面の他端を接着剤（図１において符号８０で示す）を介して接着部４４の表面４４ａに配置したときに、センサチップ３０の表面が収容部材４０の表面から突出する深さに設定されている。

また、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、深さｄ２は、接着部４４の表面４４ａに配置された接着剤８０が、センサチップ３０の表面を押圧することによって押し潰されたときにセンサチップ３０の表面と収容部材４０の表面とが面一になる深さに設定されている。

収容部４１は、センサチップ３０を表面の開口部４５ａを介して裏面から収容できる大きさに形成されている。図４に示すように、収容部４１は、収容部４１に収容されたセンサチップ３０の各側面と自身の各側壁との間に隙間４３が形成される大きさに形成されている。

センサチップ３０の長手方向の側面３６ａのうち、パッド３４に近い方の側面、つまり接着部４４と交差する側面と、その側面と対向する収容部４１の側壁４２ａとの間には、隙間４３ａが形成されている。側面３６ａの反対側の側面３６ｂのうち、パッド３４に近い方の側面、つまり接着部４４と交差する側面と、その側面と対向する収容部４１の側壁４２ｂとの間には、隙間４３ｂが形成されている。

センサチップ３０の長手方向の側面３６ａのうち、センシング部３２に近い方の側面と、その側面と対向する収容部４１の側壁４２ａとの間には、隙間４３ｅが形成されている。側面３６ａの反対側の側面３６ｂのうち、センシング部３２に近い方の側面と、その側面と対向する収容部４１の側壁４２ｂとの間には、隙間４３ｆが形成されている。

センサチップ３０の各側面のうち、パッド３４が配置されている側の側面３６ｃと、その側面３６ｃと対向する収容部４１の側壁４２ｃとの間には、隙間４３ｃが形成されている。センサチップ３０の各側面のうち、センシング部３２が配置されている側の側面３６ｄと、その側面３６ｄと対向する収容部４１の側壁４２ｄとの間には、隙間４３ｄが形成されている。

収容部４１を構成する側壁のうち、収容部４１に収容されたセンサチップ３０の長手方向の側面３６ａ，３６ｂ、つまり、パッド３４が配置された側の側面３６ｃの両端に連続する長手方向の両側面３６ａ，３６ｂとそれぞれ対向する側壁４２ａ，４２ｂには、接着剤８０が流入可能な逃げ部４１ａ，４１ｂがそれぞれ形成されている。換言すると、モールド部５０の被覆領域５０ａの境界部分５０ｂ（図１（ａ））と交差する各側壁４２ａ，４２ｂに逃げ部４１ａ，４１ｂがそれぞれ形成されている。

逃げ部４１ａ，４１ｂは、収容部４１に収容されたセンサチップ３０の表面３０ｂを押圧したときに、センサチップ３０の他端の裏面と接着部４４の表面４４ａとによって押し出され、隙間４３に流入した接着剤８０が流入可能な空間である。逃げ部４１ａ，４１ｂは、隙間４３に流入した接着剤８０がセンシング部３２の近傍に到達しないようにすることのできる位置に形成されている。また、逃げ部４１ａ，４１ｂは、隙間４３に流入した余剰の接着剤８０が逃げ部を超えてセンシング部３２の近傍へ進むことのできない十分な容積に形成されている。

また、各逃げ部４１ａ，４１ｂは、側壁４２ａ，４２ｂからそれぞれ窪んで形成されている。図１（ａ）に示す例では、隙間４３に流入した接着剤８０が各逃げ部４１ａ，４１ｂに流入している。また、図１（ｂ）に示すように、接着剤８０は、接着部４４の先端からはみ出している。
この実施形態では、各逃げ部４１ａ，４１ｂは、それぞれ平面視円弧状の内壁を有し、収容部４１を挾んで対称の位置に形成されている。

さらに、収容部４１の側壁４２ａのうち、隙間４３ａと逃げ部４１ａとの間には、絞り部４７ａが逃げ部４１ａに隣接して形成されており、隙間４３ｂと逃げ部４１ｂとの間には、絞り部４７ｂが逃げ部４１ｂに隣接して形成されている。つまり、接着剤８０が、隙間４３ａ，４３ｂからそれぞれ逃げ部４１ａ，４１ｂへ流れる流路の途中に絞り部４７ａ，４７ｂが形成されている。

絞り部４７ａ，４７ｂは、隙間４３ａ，４３ｂからそれぞれ逃げ部４１ａ，４１ｂに向けて流れる接着剤８０の流れを絞る。つまり、接着剤８０の流れを制限することにより、逃げ部４１ａ，４１ｂへ流れる接着剤８０の量を少なくし、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃへ流れる量を多くする。これにより、接着剤８０が隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃの内部を上昇し、それら隙間の上端にまで達する。

また、絞り部４７ａ，４７ｂは、センサチップ３０を収容部４１へ収容する際に収容位置を位置決めする位置決め部としても機能する。絞り部４７ａ，４７ｂを基準にしてセンサチップ３０を収容部４１へ収容すれば、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃの各幅の誤差を小さくすることができる。
この実施形態では、絞り部４７ａ，４７ｂは、それぞれ収容部４１へ突出するように形成されており、それぞれ平面視円弧状の外壁を有し、収容部４１を挾んで対称の位置に形成されている。

接着剤８０は、センサチップ３０の他端の裏面と接着部４４の表面４４ａとによって押し出されたときに、少なくとも被覆領域５０ａと接する隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃの各上端にまで達する容量のものを用いる。つまり、製造時の押圧工程において押圧装置によってセンサチップ３０の表面を押圧した際に、被覆領域５０ａの境界部分５０ｂにおいて、センサチップ３０の表面と、収容部材４０の表面と、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃに充填された接着剤８０の各表面とが面一となるようにする（図１（ｂ），（ｃ））。

つまり、被覆領域５０ａにおいて、センサチップ３０、接着剤８０および収容部材４０の各表面に段差が形成されないようにする。これにより、モールド材を被覆領域５０ａへ射出し、モールド部５０を成型する際に、モールド成型に用いる型の下面と、上記各表面との間に上記段差による隙間が形成されないようにすることができる。このため、その隙間からモールド材が漏れ出し、その漏れ出したモールド材がセンサチップ３０または収容部材４０の表面に付着するおそれがない。
従って、従来用いた緩衝部材が不要であるため、熱式流量センサ装置１００の歩留まりを高めることができる。また、製造効率の向上を図り易い。

この実施形態では、接着剤として、容量、寸法および形状の制御が容易であり、かつ、接着面への配置が容易であるなどの理由から、フィルム状の接着剤を用いる。特に、フィルム状の接着剤として、熱硬化速度が速く、かつ、絶縁の機能を有するなどの理由から、エポキシ樹脂製の非導電性フィルム（ＮＣＦ(Non-Conductive Film)）を用いる。この非導電性フィルムは、環境温度下において軟化状態にあるが、硬化温度に達すると硬化する性質の接着層を接着面に有する。

また、図１（ｂ）に示すように、被覆領域５０ａ以外の領域においても、センサチップ３０および収容部材４０の各表面が面一になっている。このため、センシング部３２を流れる気体の流れが乱れるおそれがないため、気体の流量の検出精度を高めることができる。

（センサチップの構成）
次に、センサチップ３０の構成について図５を参照して説明する。図５は、センサチップ３０の構成を示す平面図である。

センサチップ３０の薄肉部３１には、気体流（図中Ｆ１で示す白抜き矢印）の上流側に対してヒータ３２ａが形成されており、下流側にはヒータ３２ｂが形成されている。この薄肉部３１および一対のヒータ３２ａ，３２ｂによってセンシング部３２が構成されている。
また、センサチップ３０には、熱式流量センサ装置１００が置かれた環境温度を測定するための温度計３７ａ，３７ｂと、配線層３３ａ〜３３ｆを構成する抵抗体とが形成されている。

薄肉部３１は半導体基板３０ａに比べて非常に薄く形成されているため、薄肉部３１の熱容量は低く抑えられ、薄肉部３１では半導体基板３０ａとの熱的な絶縁が確保される。また、ヒータ３２ａ，３２ｂは、薄肉部３１に形成されているため、センシング部３２は、高感度に機能する。

この実施形態では、シリコン基板の表面上には、例えばシリコン窒化膜やシリコン酸化膜により構成された絶縁膜が形成されている。そして、その絶縁膜の表面に、シリコン層に不純物を熱拡散させたことによって形成された半導体層がパターニングされている。そして、その半導体層により、ヒータ３２ａ，３２ｂと、温度計３７ａ，３７ｂと、配線層３３ａ〜３３ｆを構成する抵抗体とが形成されている。

つまり、上記のように構成されたシリコン基板、絶縁膜および半導体層は、シリコン基板を支持基板、絶縁膜を埋め込み層（ＢＯＸ層）、半導体層をＳＯＩ層とするＳＯＩ基板を用いて構成されている。

さらに、上記の半導体層は、ＢＰＳＧ(Boron-doped Phospho-Silicate Glass)、などからなる絶縁膜によって覆われ、この絶縁膜の所定部位に形成されたコンタクトホールを通じて、アルミニウムなどで構成された各パッド３４ａ〜３４ｆに電気的に接続されている。

また、上記の絶縁膜の表面において、シリコン基板のほぼ全域を覆うようにシリコン窒化膜が形成され、センサチップ３０の表面が保護されている。このシリコン窒化膜における各パッド３４ａ〜３４ｆと対応する部位には、開口部が形成されており、この開口部を通じて各パッド３４ａ〜３４ｆに対してワイヤ６０によるワイヤボンディングが行われることで、各リード７０と電気的に接続されるようになっている。

（動作）
ヒータ３２ａ，３２ｂは、リード７０によって電気的に接続された図示しない制御回路によって駆動され、例えば温度計３７ａ，３７ｂによって測定される環境温度よりも２００℃高い温度となるように制御される。具体的には、制御回路からパッド３４ｂ，３４ｃおよび配線層３３ｂ，３３ｃを通じてヒータ３２ａに電流が流されると共に、パッド３４ｄ，３４ｅおよび配線層３３ｄ，３３ｅを通じてヒータ３２ｂに電流が流される。これにより、所定の線幅で構成された各ヒータ３２ａ，３２ｂが加熱され、これに伴ってヒータ３２ａ，３２ｂの温度が上昇する。

このとき、気体の流れによって、ヒータ３２ａ，３２ｂの熱が奪われる。気体の流量によって熱の奪われ方に差が生じる。ヒータ３２ａ，３２ｂが常に一定の温度になるように、制御回路側で電流を調整する。このときの電流値の変化を信号として取込み、それに基づいて気体の流量を算出する。また、気体の流れる方向によって、２本のヒータ３２ａ，３２ｂで熱の奪われ方に差が生じる。つまり、下流側に比べて上流側の方が熱の奪われ方が激しく、より多くの電流が必要になってくる。この両者の差から、流量と同時に、流れの方向を検知することができる。各温度計３７ａ，３７ｂは基準となる環境温度の検出用として利用される。

例えば、図５においてＦ１で示す白抜き矢印の方向から気体が流れてくるとする。ここで、上述したように、ヒータ３２ａ，３２ｂのうちヒータ３２ａは多く熱を奪われるため、制御回路がヒータ３２ａの温度（抵抗値）を一定に保とうとヒータ３２ａへの通電量を大きくする。逆に、ヒータ３２ａの発熱によって暖められた気体がヒータ３２ｂの上を通過するため放熱量が減り、ヒータ３２ｂへの通電量を小さくする。
従って、制御回路は、ヒータ３２ａおよびヒータ３２ｂへの通電量に基づいて、気体の流量および流れの方向を検出することが可能となる。

なお、ここで言うヒータ３２ａ，３２ｂとは、温度によって抵抗値が変化する発熱抵抗体であり、感温抵抗体の機能を兼ね備えている。つまり、温度をヒータ３２ａ，３２ｂの抵抗値に置き換えて一定に保っている。このため、センサチップ３０に発生する応力による抵抗値変化（ピエゾ抵抗効果）が生じると、温度が正しく保てなくなり、誤差要因となる。
しかし、前述のように、センサチップ３０は、その他端のみが収容部材４０に接着固定されており、接着部以外の部分は収容部４１の空間内に露出した状態であり、その露出した部分はどこにも接触していないため、ピエゾ抵抗効果は殆ど発生しない。
従って、精度の高い流量検出を行うことができる。

（製造方法）
次に、上記構成の熱式流量センサ装置１００の製造方法について図を参照して説明する。図６は、製造工程の流れを示す工程図である。図７は、図６の工程３を示す説明図であり、（ａ）は接着剤が配置された収容部材の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図８は、図６の工程３，４を示す説明図であり、（ａ）は押圧部材によってセンサチップを押圧するところを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図９は、図６の工程４を示す説明図であり、（ａ）は押圧部材によってセンサチップを押圧した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図１０は、図６の工程５を示す説明図であり、（ａ）はセンサチップにリードを配線した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図１１は、図６の工程７〜工程１１を示す説明図であり、（ａ），（ｂ）は工程７の縦断面図、（ｃ）は工程８の縦断面図、（ｄ）は製造された熱式流量センサ装置１００の縦断面図である。図１２は、図６の工程６，７において収容部材の表面の傷がフィルムによって埋まる過程を示す説明図であり、（ａ）は収容部材の表面に形成された傷を示す縦断面図、（ｂ）は収容部材の表面にフィルムを配置した状態の縦断面図、（ｃ）はフィルムによって傷が埋まった状態の縦断面図である。

まず、前述の収容部材４０を用意する（工程１）。続いて、図７に示すように、工程１によって用意した収容部材４０の接着部４４の表面４４ａに接着剤８０を配置する（工程２）。この実施形態では、ＩＣチップなどを回路基板上に配置する場合に用いる吸着コレットなどを用いて接着剤８０を接着部４４の表面４４ａに配置する。接着剤８０は、接着部４４の表面４４ａよりも小さい面積に形成されている。また、接着剤８０は、収容部４１の側壁４２ａ，４２ｂ，４２ｃとの間にそれぞれ隙間４６ａ，４６ｂ，４６ｃが形成されるように接着部４４の表面４４ａに配置する。

また、接着剤８０と、収容部４１の側壁４２ａ，４２ｂ，４２ｃとの間に形成される各隙間の幅が均等になるように接着剤８０を配置する。つまり、後の工程４においてセンサチップ３０の表面３０ｂを押圧したときに、接着剤８０が隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃの内部にそれぞれ均等に充填されるようにする。

続いて、図８に示すように、接着部４４の表面４４ａに配置された接着剤８０の上にセンサチップ３０を配置する（工程３）。つまり、センサチップ３０のパッド３４ａ〜３４ｆが配置された側の端部の裏面が接着剤８０の上に接着されるようにセンサチップ３０を配置する。このとき、位置決め部材を兼用する絞り部４７ａ，４７ｂを目印にしてセンサチップ３０の配置位置を決定すれば、センサチップ３０を収容部４１へ容易に配置することができる。また、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃの各幅の誤差を小さくすることができる。

続いて、センサチップ３０の表面を押圧する（工程４）。センサチップ３０の表面を押圧するための押圧装置は、図８に示す押圧部材９０を備える。押圧部材９０は、ヒータ９５を内蔵しており、平坦な押圧面９０ａを下面に備える。押圧面９０ａは、接着剤８０が接着し難い材質になっている。この実施形態では、金属または樹脂あるいはセラミックスなどの材料によって形成された部材の押圧面に対応する面をテフロンコーティング（テフロンは登録商標である）したものを押圧部材として用いる。また、テフロン製の押圧部材を用いても良い。

図８（ｂ）に示すように、接着剤８０の表面に配置されたセンサチップ３０は、その表面３０ｂを収容部材４０の表面から突出させた状態になっている。センサチップ３０の表面３０ｂが押圧部材９０によって押圧されると、接着剤８０は、センサチップ３０の裏面と、接着部４４の表面４４ａとによって押し潰される。その押し潰された接着剤８０は、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃに流れ込み、各隙間内を上昇する。そして、図９に示すように、押圧部材９０の押圧面９０ａが収容部材４０の表面４０ａに接触したときに押圧が停止する。

図９（ｂ）は、同図（ａ）に示す物を、被覆領域５０ａの境界部分５０ｂの箇所で縦に切断した縦断面図である。センサチップ３０の表面３０ｂと、収容部材４０の表面４０ａと、隙間４３ａに流れ込んだ接着剤８０の表面８０ａと、隙間４３ｂに流れ込んだ接着剤８０の表面８０ｂと、隙間４３ｃに流れ込んだ接着剤８０の表面とが面一になっている。つまり、被覆領域５０ａの境界部分５０ｂにおいて、センサチップ３０、収容部材４０および接着剤８０の各表面が面一となり、段差のない状態になる。また、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃに流れ込んだ接着剤８０の一部は、センシング部３２の方に流れるが、途中の絞り部４７ａ，４７ｂによって流れが制限される。

このため、接着剤８０は、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃに流れ込む量が多くなり、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃの各上端にまで達する。また、隙間４３ａ，４３ｂ，４３ｃを充填してもなお余った接着剤が絞り部４７ａ，４７ｂを超えることもあるが、その接着剤８０は、逃げ部４１ａ，４１ｂに流れ込み、そこに貯留されるため、センシング部３２の近傍まで達するおそれがない。

さらに、被覆領域５０ａにおいて、各隙間内を上昇した接着剤８０は、押圧部材９０の押圧面９０ａによって上昇を阻止されるため、センサチップ３０または収容部材４０の表面に漏れ出すおそれがない。

押圧部材９０による押圧が終了すると同時に、押圧面９０ａがセンサチップ３０の表面３０ｂを押圧した状態でヒータ９５が動作する。ヒータ９５から発生した熱は、センサチップ３０を通じて接着剤８０に伝導し、熱硬化性の接着剤８０が硬化する。センサチップ３０は、熱伝導率の高いシリコン基板３０ａによって形成されているため、接着剤８０は瞬時に硬化する。

次に、センサチップ３０の各パッド３４ａ〜３４ｆと対応するリード７０とを電気的に接続する（工程５）。この実施形態では、図１０に示すように、ワイヤボンディングを用い、ワイヤ６０によって各パッド３４ａ〜３４ｆと対応するリード７０とを電気的に接続する。なお、熱式流量センサ装置の接続対象によっては、リード７０に代えて回路基板を電気的に接続する場合もある。また、その場合、超音波溶着法を用い、スタッドバンプによって各パッド３４ａ〜３４ｆと回路基板とを電気的に接続することができる。

続いて、図１０に示すように、少なくとも被覆領域５０ａの境界部分５０ｂが含まれる領域（以下、フィルム被覆領域という）９４ａを合成樹脂製のフィルム９４で覆う（工程６）。続いて、図１１（ａ）に示すように、工程１〜工程６を終えて製造された物をモールド成型用の下型９２の成型用空間（モールド材を射出してモールド部５０を成型する空間）９３に配置し、同図（ｂ）に示すように、上型９１を下型９２と接合して型締めを行う（工程７）。

ここで、上型９１の下面９１ａのうち、被覆領域５０ａに対応する部分は、成型用空間９３を形成するが、それ以外の部分は、境界部分５０ｂからフィルム被覆領域９４ａにおけるセンサチップ３０の表面３０ｂおよび収容部材４０の表面４０ａに当接した状態になる。また、下型９２の上面９２ａのうち、被覆領域５０ａに対応する部分は、成型用空間９３を形成するが、それ以外の部分は、センサチップ３０および収容部材４０の各裏面のうち、上型９１の下面９１ａが当接する領域に対応する領域に当接した状態になる。

続いて、図１１（ｃ）に示すように、成型用空間９３にモールド材を射出し、モールド材によって成型用空間９３の内部を充填する（工程８）。このとき、図９（ｂ）に示したように、被覆領域５０ａの境界部分５０ｂにおいて、センサチップ３０の表面と、収容部材４０の表面と、隙間４３ａ，４３ｂの上端に達した接着剤８０の表面とが面一になっている。このため、それら各表面と、上型９１の下面９１ａとの間に隙間が形成されないので、射出されたモールド材が境界部分５０ｂを超えてセンサチップ３０の表面３０ｂまたは収容部材４０の表面４０ａに漏れ出すおそれがない。

また、センサチップ３０の側面３６ａ，３６ｂには、半導体基板をダイシングカットしてセンサチップ３０を得る工程において凹凸が形成される場合がある。
しかし、その凹凸は接着剤８０によって埋まるため、その凹凸を介してモールド材が漏れ出すおそれはない。また、収容部材４０の側壁４２ａ，４２ｂに微小な凹凸が形成されている場合も同様である。

ここで、図１２（ａ）に示すように、収容部材４０の表面４０ａのうち、境界部分５０ｂと交差する部位に凹形状の傷４０ｂが形成されていたものと仮定する。上記の工程６では、図１２（ｂ）に示すように、フィルム９４によって傷４０ｂが覆われる。そして、型締め時の圧力により、上型９１の下面９１ａと収容部材４０の表面４０ａとの間に介在されたフィルム９４が、押し潰され、図１２（ｃ）に示すように、フィルム９４によって傷４０ｂが埋められた状態になる。

従って、工程８において成型用空間９３に射出されたモールド材が、境界部分５０ｂを超えてセンサチップ３０の表面３０ｂまたは収容部材４０の表面４０ａに漏れ出すおそれがない。また、センサチップ３０の表面３０ｂのうち、境界部分５０ｂと交差する部位に傷が形成されている場合も、その傷はフィルム９４によって埋められるため、モールド材が漏れ出すおそれがない。さらに、境界部分５０ｂと交差する接着剤８０の表面８０ａまたは表面８０ｂ（図９（ｂ））に傷が形成されている場合も、その傷はフィルム９４によって埋められるため、モールド材が漏れ出すおそれがない。

さらに、センサチップ３０および収容部材４０の寸法公差に起因して、境界部分５０ｂと交差する部位において、センサチップ３０の表面３０ｂと収容部材４０の表面４０ａとの間に段差が形成されている場合も、その段差はフィルム９４によって埋められるため、モールド材が漏れ出すおそれがない。また、上型９１の下面９１ａのうち、境界部分５０ｂに対応する部位に傷が存在する場合も、その傷はフィルム９４によって埋められるため、モールド材が漏れ出すおそれがない。

なお、凹形状の傷の他、境界部分５０ｂに凸状の異物が存在する場合も、その異物はフィルム９４によって吸収され、その異物による隙間がなくなるため、モールド材が漏れ出すおそれがない。

次に、成型用空間９３に対応する型面を冷却し、成型用空間９３に充填されたモールド材を硬化させる（工程９）。続いて、上型９１を上昇させて型開きし（工程１０）、図１１（ｄ）に示すように、成型用空間９３から熱式流量センサ装置１００を取出す（工程１１）。

（実施形態の効果）
上記実施形態の熱式流量センサ装置１００およびその製造方法によれば、モールド材によって被覆領域５０ａを射出成型するときに、被覆領域５０ａの境界部分５０ｂに隙間が形成されないため、被覆領域以外の領域にモールド材が漏れ出すおそれがない。
従って、従来のような緩衝部材を用いなくてもモールド材の漏れを阻止することができるため、熱式流量センサ装置の歩留まりを高めることができる。また、製造効率を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
逃げ部を形成する位置、逃げ部の形状、逃げ部の大きさおよび逃げ部の数は、押し出された接着剤がセンシング部３２の近傍に達することがなければ、特に限定されない。図１３は逃げ部の変更例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図１４〜図１６も逃げ部の変更例を示す説明図である。

（第１変更例）
図１３に示すように、逃げ部４３ｇをパッド３４が配列されている側の側壁４２ｃに形成することもできる。逃げ部４３ｇは溝状に形成されており、側壁４２ｃから所定間隔置きに複数配置されている。各逃げ部４３ｇは、それぞれ隙間４３ｃに連通しており、センシング部３２から遠ざかる方向へ延びている。
この構造によれば、センサチップ３０および収容部材４０によって押し潰され、余剰となった接着剤８０をセンシング部３２から遠ざかる方向へ逃がすことができる。

（第２変更例）
図１４に示すように、平面視円弧状の内壁を有する複数の逃げ部４３ｈを、パッド３４が配列されている側の側壁４２ｃに形成することもできる。この構造によっても、上述の第１変更例と同じ効果を奏することができる。

（第３変更例）
図１５に示すように、溝状の複数の逃げ部４３ｉを、収容部材４０の側壁４２ａ，４２ｂのうち、隙間４３ａ，４３ｂが形成されている側の側壁からそれぞれ外方に向けて形成することもできる。この構造によっても前述の第１変更例と同じ効果を奏することができる。

（第４変更例）
図１６に示すように、平面視円弧状の内壁を有する複数の逃げ部４３ｊを、収容部材４０の側壁４２ａ，４２ｂのうち、隙間４３ａ，４３ｂが形成されている側の側壁からそれぞれ外方に向けて形成することもできる。この構造によっても上述の第３変更例と同じ効果を奏することができる。

また、第１実施形態、第３変更例および第４変更例は、パッド３４が配列されている側の側壁４２ｃには逃げ部が形成されていないため、パッド３４とリード７０との間隔を小さくすることができる。

（第５変更例）
図１７は、第５変更例の説明図であり、（ａ）は押圧前の接着剤を示す縦断面図、（ｂ）は押圧後の接着剤を示す縦断面図である。図１７（ａ）に示すように、センサチップ３０と接着部４４との間には、接着剤８０が配置されているが、接着剤８０の両端は、収容部材４０の側壁４２ａ，４２ｂに達している。また、接着剤８０の両端の表面には、接着剤８０よりも薄肉の接着剤８１がそれぞれ配置されている。

各接着剤８１は、センサチップ３０を接着剤８０の表面に配置した際に、センサチップ３０の両側面と収容部材４０の両側壁４２ａ，４２ｂとの間に形成される隙間４３ａ，４３ｂに収まる大きさに形成されている。接着剤８０の表面の両端部に接着剤８１をさらに配置することにより、接着剤の厚さが、センサチップ３０の裏面における厚さよりも、隙間４３ａ，４３ｂにおける厚さの方が厚くなっている。

そして、図１７（ｂ）に示すように、押圧部材９０の押圧面９０ａによってセンサチップ３０の表面３０ｂを押圧すると、接着剤８０が押し潰され、その押し潰された接着剤８０の一部が隙間４３ａ，４３ｂの内部に流れ込む。これにより、各接着剤８１が押圧面９０ａと密着するまで上昇し、隙間４３ａ，４３ｂが閉塞される。

このように、センサチップ３０の両側面と収容部材４０の両側壁との隙間４３ａ，４３ｂに露出した接着剤８０の表面にさらに接着剤８１を配置することにより、隙間４３ａ，４３ｂに流れ込む接着剤の不足を補い、各隙間を確実に閉塞することができる。

なお、予め接着剤８０および接着剤８１を一体化したものを接着部４４に配置することにより、接着剤を配置する工程を１つ減らすこともできる。また、縦断面が凹形状の接着剤を使用し、その凹部の底面にセンサチップ３０を配置することもできる。

（その他の変更例）
（１）接着剤をセンサチップ３０の裏面のうち、接着部４４の表面４４ａに対応する部位に接着し、センサチップ３０を接着部４４の表面４４ａに配置する方法でもよい。

（２）底面が閉塞された収容部材４０を使用し、その底部の他端にセンサチップ３０の他端裏面を接着してもよい。

（３）絞り部は、収容部材４０の３つの側壁、さらには４つの側壁に形成することにより、センサチップ３０の位置決めをより一層容易化することができ、かつ、位置決め精度をより一層高めることができる。

（４）この発明は、熱式流量センサ装置の他、圧力センサ装置、温度センサ装置、湿度センサ装置、日射センサ装置、赤外線センサ装置など、センシング部が外気に晒される必要のあるセンサ装置に適用することができる。

熱式流量センサ装置の概略説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１に示す熱式流量センサ装置に備えられたセンサチップの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１に示す熱式流量センサ装置に備えられた収容部材の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 センサチップおよび収容部材間に形成された隙間を示す平面図である。 センサチップ３０の構成を示す平面図である。 製造工程の流れを示す工程図である。 図６の工程３を示す説明図であり、（ａ）は接着剤が配置された収容部材の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 図６の工程３，４を示す説明図であり、（ａ）は押圧部材によってセンサチップを押圧するところを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 図６の工程４を示す説明図であり、（ａ）は押圧部材によってセンサチップを押圧した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 図６の工程５を示す説明図であり、（ａ）はセンサチップにリードを配線した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 図６の工程７〜工程１１を示す説明図であり、（ａ），（ｂ）は工程７の縦断面図、（ｃ）は工程８の縦断面図、（ｄ）は製造された熱式流量センサ装置１００の縦断面図である。 図６の工程６，７において収容部材の表面の傷がフィルムによって埋まる過程を示す説明図であり、（ａ）は収容部材の表面に形成された傷を示す縦断面図、（ｂ）は収容部材の表面にフィルムを配置した状態の縦断面図、（ｃ）はフィルムによって傷が埋まった状態の縦断面図である。 逃げ部の第１変更例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 逃げ部の第２変更例を示す説明図である。 逃げ部の第３変更例を示す説明図である。 逃げ部の第４変更例を示す説明図である。 第５変更例の説明図であり、（ａ）は押圧前の接着剤を示す縦断面図、（ｂ）は押圧後の接着剤を示す縦断面図である。

符号の説明

３０・・センサチップ、３２・・センシング部、３４・・パッド（端子）、
３６ａ〜３６ｄ・・側面、４０・・収容部材、４１・・収容部、
４１ａ，４１ｂ・・逃げ部（流入部）、４２ａ〜４２ｄ・・側壁、
４３ａ〜４３ｆ・・隙間、４４・・接着部、４５ａ・・開口部、
４７ａ，４７ｂ・・絞り部（位置決め部、制限部）、５０・・モールド部、
５０ａ・・被覆領域、５０ｂ・・境界部分、６０・・ワイヤ（導電部材）、
７０・・リード（外部）、８０・・接着剤、９０・・押圧部材、９０ａ・・押圧面、
９１・・上型、９２・・下型、９５・・ヒータ、１００・・熱式流量センサ装置。

Claims (33)

1. センシング部と、前記センシング部からの信号を外部に取出すための端子とが基板上に配置されたセンサチップが、前記センシング部を露出させた状態で収容部材に収容されており、かつ、前記端子と、前記端子を外部と電気的に接続するための導電部材とが電気的に接続されており、さらに、前記端子と前記導電部材との接続領域を含む被覆領域がモールド材によって被覆されてなるセンサ装置の製造方法であって、
   前記収容部材であって、前記センサチップを、表面に形成された開口部を介して収容するとともに前記センサチップの側面との間に隙間を形成した状態で収容するための収容部が形成されており、かつ、接着剤によって前記センサチップの裏面を接着するための接着部が、前記被覆領域の境界部分に対応する前記収容部の底部に形成されており、さらに、前記開口部の上端から前記接着部の表面までの深さが前記センサチップの厚さよりも深い収容部材を用意し、
   前記接着部、または、前記接着部に対応する前記センサチップの裏面に前記接着剤を配置する接着剤配置工程と、
   前記接着部に対応する前記センサチップの裏面を前記接着剤を介して前記接着部に配置するセンサチップ配置工程と、
   前記センサチップ配置工程によって前記接着部の上に配置された前記センサチップの表面を押圧し、前記センサチップと前記収容部材とによって押し出されて前記隙間に流入した前記接着剤の表面と、前記収容部材の表面と、前記センサチップの表面とが前記境界部分において面一となるようにする押圧工程と、
   前記端子と前記導電部材とを電気的に接続する配線工程と、
   前記押圧工程および配線工程を終えて製造された物を型締めし、前記被覆領域に対応する部分に対してモールド材による射出成型を行い、前記被覆領域を前記モールド材によって被覆するモールド工程と、
   を有することを特徴とするセンサ装置の製造方法。
2. センシング部と、前記センシング部からの信号を外部に取出すための端子とが基板上に配置されたセンサチップが、前記センシング部を露出させた状態で収容部材に収容されており、かつ、前記端子と、前記端子を外部と電気的に接続するための導電部材とが電気的に接続されており、さらに、前記端子と前記導電部材との接続領域を含む被覆領域がモールド材によって被覆されてなるセンサ装置の製造方法であって、
   前記収容部材であって、前記センサチップを、表面に形成された開口部を介して収容するとともに前記センサチップの側面との間に隙間を形成した状態で収容するための収容部が形成されており、かつ、接着剤によって前記センサチップの裏面を接着するための接着部が、前記被覆領域の境界部分に対応する前記収容部の底部に形成されており、さらに、前記開口部の上端から前記接着部の表面までの深さが前記センサチップの厚さよりも深い収容部材を用意し、
   前記接着部、または、前記接着部に対応する前記センサチップの裏面に前記接着剤を配置する接着剤配置工程と、
   前記接着部に対応する前記センサチップの裏面を前記接着剤を介して前記接着部に配置するセンサチップ配置工程と、
   前記センサチップ配置工程によって前記接着部の上に配置された前記センサチップの表面を押圧し、前記センサチップと前記収容部材とによって押し出された前記接着剤を前記隙間に流入させる押圧工程と、
   前記端子と前記導電部材とを電気的に接続する配線工程と、
   前記押圧工程および配線工程を終えた前記センサチップおよび収容部材の各表面のうち、少なくとも前記境界部分が含まれるようにフィルムを配置するフィルム配置工程と、
   前記押圧工程、配線工程およびフィルム配置工程を終えて製造された物を型締めし、前記被覆領域に対応する部分に対してモールド材による射出成型を行い、前記被覆領域を前記モールド材によって被覆するモールド工程と、
   を有することを特徴とするセンサ装置の製造方法。
3. 前記フィルム配置工程は、前記境界部分を含む領域から前記センシング部が配置されている方の前記センサチップおよび収容部材の表面全体を前記フィルムで覆う工程であることを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置の製造方法。
4. 前記隙間に押し出された前記接着剤が流入可能な流入部が、前記隙間を形成する前記収容部の側壁に形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
5. 前記接着剤は、前記押圧工程を終えたときに、前記隙間に押し出された前記接着剤が前記流入部に流入する容積であることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置の製造方法。
6. 前記隙間は、前記センサチップの側面のうち、前記端子が配置された一の側面の両端に連続する両側面と前記収容部の側壁との間に形成されており、
   前記流入部は、前記両側面と対向する各側壁にそれぞれ形成されてなることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のセンサ装置の製造方法。
7. 前記隙間は、前記センサチップの前記端子が配置されている側の側面と前記収容部の側壁との間にさらに形成されており、
   前記流入部は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁に形成されてなることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
8. 前記隙間は、前記センサチップの前記端子が配置されている側の側面と前記収容部の側壁との間にさらに形成されており、
   前記流入部は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁には形成されていないことを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
9. 前記収容部の側壁のうち、前記境界部分に対応する箇所と前記流入部との間には、前記隙間を流れる前記接着剤の流れを制限する制限部が形成されてなることを特徴とする請求項４ないし請求項８のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
10. 前記制限部は、前記センサチップを収容する位置を特定するための位置決め部を兼用しており、
    前記センサチップ配置工程は、前記位置決め部を基準にして前記センサチップを配置する工程であることを特徴とする請求項９に記載のセンサ装置の製造方法。
11. 前記センシング部は、気体の流量に対応した信号を出力するものであり、
    前記押圧工程により、前記センサチップおよび収容部材の各表面が面一になることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
12. 前記収容部の側壁には、前記センサチップを収容する位置を特定するための位置決め部が形成されており、
    前記センサチップ配置工程は、前記位置決め部を基準にして前記センサチップを配置する工程であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
13. 前記境界部分に対応する前記センサチップの一端の裏面は、前記収容部材の接着部のみに接着されており、前記一端の裏面以外は前記収容部の底部から離間してなることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
14. 前記収容部の底部は、前記接着部以外の部分が開口形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１つの記載のセンサ装置の製造方法。
15. 前記接着剤は、熱硬化型であり、
    前記押圧工程は、前記接着剤を介して前記接着部の上に配置されたセンサチップの表面を押圧するとともに、前記接着剤を加熱して硬化させる内容を含む工程であることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
16. 前記接着剤は、フィルム状であることを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
17. 前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項１ないし請求項１６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
18. 前記押圧工程は、前記接着剤が接着し難い性質の押圧面を有する押圧部材により前記センサチップの表面を押圧する工程であることを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
19. 前記押圧面は平坦であることを特徴とする請求項１８に記載のセンサ装置の製造方法。
20. センシング部と、前記センシング部からの信号を外部に取出すための端子とが基板上に配置されたセンサチップが、前記センシング部を露出させた状態で収容部材に収容されており、かつ、前記端子と、前記端子を外部と接続するための導電部材とが電気的に接続されており、さらに、前記端子と前記導電部材との接続領域を含む被覆領域がモールド材によって被覆されてなるセンサ装置であって、
    前記収容部材には、前記センサチップを、表面に形成された開口部を介して収容するとともに前記センサチップの側面との間に隙間を形成した状態で収容するための収容部が形成されており、かつ、接着剤によって前記センサチップの裏面を接着するための接着部が、前記被覆領域の境界部分に対応する前記収容部の底部に形成されており、さらに、前記開口部の上端から前記接着部の表面までの深さが前記センサチップの厚さよりも深くなっており、
    前記センサチップと前記収容部材とによって押圧されて前記隙間に押し出された前記接着剤が前記隙間に流入しており、
    前記収容部材の表面と、前記隙間に押し出された前記接着剤の表面と、前記センサチップの表面とが前記境界部分において面一になっていることを特徴とするセンサ装置。
21. 前記隙間に押し出された前記接着剤が流入可能な流入部が、前記隙間を形成する前記収容部の側壁に形成されてなることを特徴とする請求項２０に記載のセンサ装置。
22. 前記隙間は、前記センサチップの側面のうち、前記端子が配置された一の側面の両端に連続する両側面と前記収容部の側壁との間に形成されており、
    前記流入部は、前記両側面と対向する各側壁にそれぞれ形成されてなることを特徴とする請求項２１に記載のセンサ装置。
23. 前記隙間は、前記センサチップの前記端子が配置されている側の側面と前記収容部の側壁との間にさらに形成されており、
    前記流入部は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁に形成されてなることを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のセンサ装置。
24. 前記隙間は、前記センサチップの前記端子が配置されている側の側面と前記収容部の側壁との間にさらに形成されており、
    前記流入部は、前記端子が配置されている側の側面と対向する側壁には形成されていないことを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のセンサ装置。
25. 前記センシング部は、気体の流量に対応した信号を出力するものであり、
    前記センサチップおよび収容部材の各表面が面一になっていることを特徴とする請求項２０ないし請求項２４のいずれか１つに記載のセンサ装置。
26. 前記収容部の側壁には、前記センサチップを収容する位置を特定するための位置決め部が形成されてなることを特徴とする請求項２０ないし請求項２５のいずれか１つに記載のセンサ装置。
27. 前記収容部の側壁のうち、前記境界部分に対応する箇所と前記流入部との間には、前記隙間を流れる前記接着剤の流れを制限する制限部が形成されてなることを特徴とする請求項２０ないし請求項２６のいずれか１つに記載のセンサ装置。
28. 前記制限部は、前記センサチップを収容する位置を特定するための位置決め部を兼用していることを特徴とする請求項２７に記載のセンサ装置。
29. 前記境界部分に対応する前記センサチップの一端の裏面は、前記収容部材の接着部のみに接着されてなることを特徴とする請求項２０ないし請求項２８のいずれか１つに記載のセンサ装置。
30. 前記収容部の底部は、前記接着部以外の部分が開口形成されてなることを特徴とする請求項２０ないし請求項２９のいずれか１つの記載のセンサ装置。
31. 前記接着剤は、熱硬化型であることを特徴とする請求項２０ないし請求項３０のいずれか１つに記載のセンサ装置。
32. 前記接着剤は、フィルム状であることを特徴とする請求項２０ないし請求項３１のいずれか１つに記載のセンサ装置。
33. 前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項２０ないし請求項３２のいずれか１つに記載のセンサ装置。

Images