JP2634341B2 - 圧力センサ用リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents

圧力センサ用リードフレームおよびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、圧力センサ用リード
フレーム、特にその表面のメッキ処理に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図６および図７は例えば実開昭６１−１
３１８４７号公報に示された従来の一般的な半導体装置
を示すものである。図６は従来の半導体装置の側面図
で、１００は半導体装置、１０１はこの半導体装置１０
０の両側にそれぞれ延びた複数本のアウターリード部で
ある。図７は図６のアウターリード部１０１の長手方向
に直角な方向に沿った断面図であり、１はリード材であ
る４２アロイ、２はニッケル(Ｎi)メッキであり、３は
金(Ａu)メッキである。金メッキ３は半導体装置１００
を回路基板(図示せず)に実装する際に、各アウターリー
ド部１０１の半田付け性向上(良好な半田付けが行える)
の目的で施されている。
【０００３】また、図８は例えば実開平１−１０４７３
８号公報に示された従来の一般的な半導体装置に使用さ
れるリードフレームの平面図である。図８のリードフレ
ームのハッチングで示すアウターリード部１０１および
インナーリード部１０２の部分はそれぞれニッケルメッ
キの上に金メッキが施されている。アウターリード部１
０１の金メッキは図６および図７と同様の目的で施され
たものであり、またインナーリード部１０２の金メッキ
は、搭載される半導体チップとのワイヤーボンディング
の際にワイヤボンド性を向上させる(良好なワイヤーボ
ンディングが行える)ために施されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のリードフレーム
は以上のように構成されており、半田或はワイヤーボン
ディング用の金属細線等の金属を介在させた電気的接続
を行う、例えばインナーリード部およびアウターリード
部の部分は金メッキが施されており、半導体チップを搭
載するダイスパッド部を含むその他の部分はニッケルメ
ッキが施されていた。しかしながら、シリコン樹脂等で
半導体チップがダイボンドされているダイスパッド部の
搭載面はニッケルメッキでは、半導体チップを確実に接
着し固定させるのに不十分であった。特に、半導体圧力
センサチップを搭載する圧力センサ用のリードフレーム
の場合には、圧力センサチップに力が加わるため剥離し
てしまう恐れがあった。なお、圧力センサ用リードフレ
ームにおいてリードフレーム全面が金メッキされたもの
があるが、このようなリードフレームではさらにチップ
を接着固定する力が低下する。従来のリードフレームに
は以上のような問題点があった。
【０００５】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、部分的に二重メッキを施すこと
により、接着性、および半田付け性或はワイヤボンド性
を考慮した表面処理が行われた圧力センサ用リードフレ
ームおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、樹脂性の接着剤により圧力センサチップを接着
固定する搭載面を有し、少なくとも搭載面に接着面に適
した無光沢ワット型ニッケルメッキが施されているダイ
スパッド部と、ダイスパッド部側にインナーリード部、
反対側にアウターリード部をそれぞれ含み、インナーリ
ード部およびアウターリード部の電気的接続を行う部分
に金属を介在させた電気的接続に適した金メッキが施さ
れている、ダイスパッド部に向かって外側から延びる複
数のリードと、を備えた圧力センサ用リードフレームに
ある。また、この発明はその製造方法も含む。
【０００７】
【作用】この発明に係る圧力センサ用リードフレームで
は、ダイスパッド部の搭載面は無光沢ワット型ニッケル
メッキの表面粗さの効果によってダイボンド材料、例え
ばシリコン樹脂との接着力を確保することができる。ま
た、金メッキを施した部分は安定したワイヤボンド性
(インナーリード部に関して)および圧力センサ装置を回
路基板に搭載する時の半田付け性(アウターリード部に
関して)が得られ、圧力センサの品質の安定化が図れ
る。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の一実施例による圧力セン
サ用リードフレームの概略断面図であり、圧力センサチ
ップ４が搭載され、さらにワイヤーボンディングが施さ
れた状態を示す。図において、１０はリードフレーム、
１１はダイスパッド部、１２は掘込み部、１３はポス
ト、１４は圧力導入開口部、１５ａはインナーリード部
である。
【０００９】リードフレーム１０のダイスパッド部１１
の搭載面には複数のポスト１３を設けた掘込み部１２が
形成され凹凸が付けられている。これらは圧力センサチ
ップ４に熱応力および外部応力を与えないようにするた
めの構造である。さらに中央には検出する圧力を導く貫
通穴である圧力導入開口部１４が形成されている。これ
らは、リード材である４２アロイ板をエッチングするこ
とにより形成される。そしてこの搭載面の上に圧力セン
サチップ４が、樹脂性の接着剤であるシリコン樹脂６に
よってダイボンドされている。また、ワイヤーボンディ
ングにより、リードフレーム１０のインナーリード部１
５ａの後述する金メッキ部と圧力センサチップ４上の電
極(図示せず)との間は金属細線５によって電気的に接続
されている。
【００１０】図２および図３はダイスパッド部１１およ
びインナーリード部１５ａの表面のメッキ処理の状態を
示すための拡大断面図である。図２に示すようにダイス
パッド部１１はリード材である４２アロイ材２０で形成
されており、この４２アロイ材２０の全面に表面が粗く
接着性が良好な無光沢ワット型ニッケルメッキ２１が施
されている。同様に図３に示すようにインナーリード部
１５ａも４２アロイ材２０で形成され、この４２アロイ
材２０の全面に無光沢ワット型ニッケルメッキ２１が施
されている。そしてさらにインナーリード部１５ａの表
側の金属細線５を接合する部分には、半田付け性および
ワイヤボンド性の優れた金メッキ２２が施されている。
【００１１】また図４には図１に示された圧力センサ用
リードフレーム１０のダイスパッド部１１の搭載面があ
る側の平面図を示す。ダイスパッド部１１に向かって外
側から複数のリード１５が延びており、各リード１５は
インナーリード部１５ａおよびアウターリード部１５ｂ
をそれぞれ含む。なお図中、インナーリード部１５ａお
よびアウターリード部１５ｂを含むハッチングで示され
る部分は、表面に金メッキが施される部分を示す。
【００１２】次に圧力センサ用リードフレームの製造工
程について説明する。圧力センサ用リードフレーム１０
は、４２アロイ板を通常のエッチング法(塩化第二鉄使
用)により成形して形成される。このリードフレーム１
０は全面をアルカリ脱脂し、酸活性した後、表面が粗く
接着性の良好な無光沢ワット型ニッケルメッキ２１が例
えば４μｍの厚みで施される(第１メッキ工程)。次に、
インナーリード部１５ａおよびアウターリード部１５ｂ
の金メッキが必要な部分以外の部分をインク印刷法によ
りマスクする。マスクはインク印刷法に限らず、フォト
レジスト法で行ってもよい。そしてインク乾燥後、無光
沢ワット型ニッケルメッキ２１の面の活性化(塩酸使用)
を行い、市販の金ストライクメッキ液でストライク金メ
ッキ後、市販の中性金メッキ液(テンペレックス４０１
液、田中貴金属製)によって、半田付け性およびワイヤ
ボンド性の優れた純金の金メッキ２２が例えば０.１５
μｍの厚みで施される(第２メッキ工程)。その後、イン
クマスクの削除が行われ、さらに水洗および乾燥を行
う。
【００１３】従来のものとして、エッチングにより形成
されたリードフレームを通常の前処理後、全面にニッケ
ルメッキ(ワット浴)を４μｍの厚みで施し、このニッケ
ルメッキの上からリードフレーム全面に上述の金メッキ
液を用いて０.１５μｍの金メッキを施したものがあっ
た。
【００１４】従来のリードフレームとこの発明のリード
フレームに、圧力センサチップの樹脂ダイボンド、ワイ
ヤーボンディング等のアセンブリを実施し、それぞれ圧
力センサに組み立てた後、高温高湿炉(８５゜Ｃ、８５
％)で連続耐高温高湿放置試験を行い、一定時間経過後
のダイシェア強度を測定し、強度の変化率を比較した。
図５はその結果を示すもので、放置時間(Ｔ)とダイシェ
ア強度変化率(α)の関係を示す線図である。線Ａはダイ
スパッド部の搭載面に無光沢ワット型ニッケルメッキが
施されたこの発明のリードフレーム、線Ｂはダイスパッ
ド部に金メッキが施された従来のリードフレームの場合
を示す。図５から明らかなように、この発明のリードフ
レームは従来のものに比べて２００時間経過後で約２倍
の強度の安定性があることがわかった。
【００１５】なお上記実施例では、圧力センサ用リード
フレームのリードフレーム全面に無光沢ワット型ニッケ
ルメッキを施した後に、インナーリード部およびアウタ
ーリード部にニッケルメッキの上からさらに金メッキを
施したが、ニッケルメッキと金メッキを逆に行ってもよ
い。即ち、リードフレーム全面に金メッキを施した後
に、上記実施例とは反対のダイスパッド部を含む部分に
金メッキの上から無光沢ワット型ニッケルメッキを施し
てもよい。
【００１６】この実施例の場合の製造工程は以下の通り
である。４２アロイ板を通常のエッチング法(塩化第二
鉄使用)で成形して形成されたリードフレーム１０は全
面をアルカリ脱脂し、酸活性された後、市販の金ストラ
イクメッキ液でストライク金メッキが全面に施され、さ
らに市販の中性金メッキ液(テンペレックス４０１液、
田中貴金属製)にて純金の金メッキ２２が例えば０.１５
μｍの厚みで施される(第１メッキ工程)。次に、インナ
ーリード部１５ａおよびアウターリード部１５ｂの金メ
ッキが必要な部分をインク印刷法によりマスクコートし
て保護する。そしてインク乾燥後、金メッキ２２の面の
洗浄を行い、その上から無光沢ワット型ニッケルメッキ
２１を例えば４μｍの厚みで施す(第２メッキ工程)。そ
の後、インクマスクを削除し、水洗および乾燥を行う。
【００１７】このように形成されたリードフレームに対
して、上記実施例で述べた方法によりダイシェア強度変
化率を調べた結果、上記実施例と同様の特性が得られ
た。
【００１８】また、上記各実施例では無光沢ワット型ニ
ッケルメッキの厚みを４μｍ、金メッキの厚みを０.１
５μｍとしたが、無光沢ワット型ニッケルメッキの厚み
は２〜６μｍ、金メッキの厚みは０.０５〜０.１５μｍ
の範囲であればよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧力センサ用リードフレームのダイスパッド部の表
面に、表面が粗くシリコン樹脂に対して接着性が良好な
無光沢ワット型ニッケルメッキを施し、かつ各リードの
インナーリード部およびアウターリード部にワイヤボン
ド性および半田付け性が優れた金メッキを施したことに
より、ダイスパッド部のダイシェア強度の低下が避けら
れると共にインナーリード部へのワイヤーボンディング
およびアウターリード部の回路基板(図示せず)への半田
付けがより確実に行え、信頼性のより高い圧力センサ用
リードフレームが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による圧力センサ用リード
フレームの断面図である。
【図２】図１のリードフレームのダイスパッド部の拡大
断面図である。
【図３】図１のリードフレームのインナーリード部の拡
大断面図である。
【図４】図１のリードフレームの平面図である。
【図５】この発明のリードフレームと従来のリードフレ
ームの連続耐高温高湿放置試験における放置時間とダイ
シェア強度変化率との関係を示す線図である。
【図６】従来の一般的な半導体装置の側面図である。
【図７】図６の半導体装置のアウターリード部の断面図
である。
【図８】従来の別の半導体装置のリードフレームの平面
図である。
【符号の説明】
４ 圧力センサチップ ５ 金属細線 ６ シリコン樹脂 １０ 圧力センサ用リードフレーム １１ ダイスパッド部 １２ 掘込み部 １３ ポスト １４ 圧力導入開口部 １５ リード １５ａ インナーリード部 １５ｂ アウターリード部 ２０ ４２アロイ材 ２１ 無光沢ワット型ニッケルメッキ ２２ 金メッキ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂性の接着剤により圧力センサチップ
    を接着固定する搭載面を有し、少なくとも上記搭載面に
    接着面に適した無光沢ワット型ニッケルメッキが施され
    ているダイスパッド部と、 上記ダイスパッド部側にインナーリード部、反対側にア
    ウターリード部をそれぞれ含み、上記インナーリード部
    およびアウターリード部の電気的接続を行う部分に金属
    を介在させた電気的接続に適した金メッキが施されてい
    る、上記ダイスパッド部に向かって外側から延びる複数
    のリードと、 を備えた圧力センサ用リードフレーム。
  2. 【請求項２】 樹脂性の接着剤により圧力センサチップ
    を接着固定する搭載面を有するダイスパッド部と、それ
    ぞれ上記ダイスパッド部側にインナーリード部、反対側
    にアウターリード部を含む、上記ダイスパッド部に向か
    って外側から延びる複数のリードと、を備えた圧力セン
    サ用リードフレームに対し、 上記リードフレームの全面に無光沢ワット型ニッケルメ
    ッキおよび金メッキの一方のメッキを施す第１メッキ工
    程と、 この第１メッキ工程でのメッキを必要とする部分をマス
    クした後に、上記無光沢ワット型ニッケルメッキおよび
    金メッキの他方のメッキを施す第２メッキ工程と、 からなる圧力センサ用リードフレームの製造方法。
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