JPH1164139A - 半導体圧力センサ - Google Patents

半導体圧力センサ

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JPH1164139A
JPH1164139A JP21884297A JP21884297A JPH1164139A JP H1164139 A JPH1164139 A JP H1164139A JP 21884297 A JP21884297 A JP 21884297A JP 21884297 A JP21884297 A JP 21884297A JP H1164139 A JPH1164139 A JP H1164139A
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JP
Japan
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plating
terminal plate
semiconductor
ultra
gold
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JP21884297A
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Inventor
Takashi Yajima
孝志 矢島
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

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Abstract

(57)【要約】 【課題】安価で、信頼性の高い半導体圧力センサを提供
する。 【解決手段】金属製の端子板5は樹脂製の本体2と一体
に埋設成形され、端子板5の端部は本体2に形成された
凹所2a内に露出する。半導体センサチップ1は本体2
の凹所2a内に配設されており、半導体センサチップ1
の電極と端子板5とは金属細線からなるボンディングワ
イヤ7により電気的に接続されている。端子板5の両面
全面にはNiめっき10が施され、ボンディングワイヤ
7が接続される端子板5の部位には膜厚の厚い純金の部
分Auめっき11が施され、さらに部分Auめっき11
の上面から端子板5の両面全面に、フラッシュ法を用い
て純金の極薄Auめっき12が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体圧力センサ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の半導体圧力センサとしては、図
5(a)に示すように、半導体基板に凹所を設けること
によって形成された受圧ダイアフラムにゲージ抵抗が形
成された半導体センサチップ1と、凹所2a内に半導体
センサチップ1を納装した樹脂製の本体2とを備え、本
体2に複数の金属製の端子板5を埋設成形し、凹所2a
内に露出する端子板5の端部と半導体センサチップ1の
電極1aとを例えばアルミニウム細線よりなるボンディ
ングワイヤ7で接続したものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の半導体圧力
センサでは、図5(b)に示すように、端子板5の表面
及び裏面には下地にニッケル(Ni)めっき10が施さ
れ、Niめっき10の上面には膜厚の厚い純金の金(A
u)めっき13が施されていた。このAuめっき13
は、端子板5に接続されるボンディングワイヤ7の密着
性を増すために施されており、最低でも約0.5μm以
上の膜厚が必要となる。したがって、端子板5の先端ま
で、膜厚の厚い純金のAuめっき13が施されることに
なり、半導体圧力センサの製造コストが高くなるという
問題があった。
【0004】また、図6に示すように、端子板5の先端
をプリント基板16に半田付けする際に、Auめっき1
3の膜厚が厚いために、多量の金が半田17中に溶け込
み、半田17に含まれる錫(Su)と金(Au)とが合
金化することによって、半田17がもろくなるという問
題があった。そのため、半田割れ17aが発生して、導
通不良が発生する可能性があり、端子板5の接触信頼性
が低下するという問題もあった。
【0005】一方、下地のNiメッキ10の上面にAu
めっき13を形成するかわりに、銀(Ag)めっきを形
成した場合、Agめっきは硫化しやすいために、ボンデ
ィングワイヤ7の接触不良や、半田不良が発生するとい
う問題があった。また、電圧印加時に所謂マイグレーシ
ョン(Migration) が発生するため、絶縁低下や短絡など
の不良が発生する虞があり、端子板5の間隔を狭くする
ことができず、半導体圧力センサを小型化することがで
きなかった。ここに、マイグレーションとは、二つの金
属の間に電圧がかかっているときに、一方の金属から他
方の金属に向かい、導電性のある通路に沿って金属イオ
ンが移動することをいい、この現象が進行すると、絶縁
低下や短絡を招く可能性がある。
【0006】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、安価で、信頼性を向
上させた半導体圧力センサを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、半導体基板に形成された受圧
ダイアフラム上にゲージ抵抗が形成された半導体センサ
チップと、半導体センサチップが納装される樹脂製の本
体と、本体に埋設成形されるとともに金属製のボンディ
ングワイヤにより半導体センサチップに電気的に接続さ
れる金属製の端子板とを備え、ボディングワイヤが接続
される端子板の部位のみに部分金めっきが施され、部分
金めっきの上面から端子板の全面にわたって極薄金めっ
きが施されているので、端子板の全面に厚みの厚い金め
っきを施した場合に比べて、金の使用量を減らすことが
でき、端子板を半田付けする際に金が半田内に溶け込む
のを低減できる。また、端子板の全面に極薄金めっきを
施しているので、マイグレーションが起こりにくく、ま
た、硫化する恐れがない。
【0008】請求項2の発明では、半導体基板に形成さ
れた受圧ダイアフラム上にゲージ抵抗が形成された半導
体センサチップと、半導体センサチップが納装される樹
脂製の本体と、本体に埋設成形されるとともに金属製の
ボンディングワイヤにより半導体センサチップに電気的
に接続される金属製の端子板とを備え、端子板の全面に
わたって極薄のめっきが施され、ボンディングワイヤが
接続される極薄のめっきの部位のみに部分金めっきが施
されており、請求項3の発明では、請求項2の発明にお
いて、上記極薄のめっきが極薄金めっきであるので、請
求項1の発明と同様に、端子板の全面に厚みの厚い金め
っきを施した場合に比べて、金の使用量を減らすことが
でき、端子板を半田付けする際に金が半田内に溶け込む
のを低減できる。また、端子板の全面に極薄金めっきを
施しているので、マイグレーションが起こりにくく、ま
た、硫化する恐れがない。
【0009】請求項4の発明では、請求項2の発明にお
いて、上記極薄のめっきが、極薄金−コバルトめっきで
あるので、金めっきのかわりに安価な極薄金−コバルト
めっきを施すことにより、コストダウンを一層図ること
ができる。また、極薄金−コバルトめっきは耐摺動性に
優れているので、表面に傷が発生するのを防止できる。
【0010】請求項5の発明では、請求項1乃至4の発
明において、上記部分金メッキが施された端子板の部位
が本体内に埋設されているので、部分金めっきが施され
た部位が本体内にひっかかり、端子板を抜け止にくくす
ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。 (実施形態1)本実施形態の半導体圧力センサの断面図
を図1(a)に、要部拡大断面図を図1(b)に示す。
【0012】1は、半導体基板たるシリコン基板をエッ
チングして凹所を設けることによって形成された受圧ダ
イアフラムに、ゲージ抵抗が形成された半導体センサチ
ップである。2は樹脂製の本体であり、上面に形成され
た凹所2aにガラス台座3を介して半導体センサチップ
1が配置される。4は、半導体センサチップ1の受圧ダ
イアフラムに圧力を導入するための圧力導入孔4aが穿
設された圧力導入用パイプであり、本体1の下面に突設
されている。5は、本体2に埋設成形された金属製の端
子板であり、半導体センサチップ1の電極(図示せず)
に、例えばアルミニウム細線などの金属製のボンディン
グワイヤ7を介して電気的に接続されている。6は、半
導体センサチップ1の上面を覆うゲル状物質であり、半
導体センサチップ1の電極とボンディングワイヤ7との
接合部を保護している。また、8は、本体2の凹所を覆
う樹脂製の保護カバーである。尚、ガラス台座3には、
圧力導入孔4aと連通する孔3aが穿設されており、半
導体センサチップ1の受圧ダイアフラムに圧力導入孔4
aからの圧力を導いている。
【0013】次に、この半導体圧力センサの製造工程を
以下に説明する。図2に示すように、端子板5は例えば
銅又は銅合金からなる板金18を打ち抜いて、フープ状
に形成される。この時、板金18の中央部には櫛歯状の
開口18aが形成される。まず、板金18の両面全面に
わたってNiめっき10を形成する。次に、板金18の
片面の中央部のみにめっきが施されるように開口が形成
されためっき用マスク14を用い、板金18の片面の中
央部のみに膜厚の厚い純金の部分金(Au)めっき11
(図2中に斜線で示す)を形成し、Niめっき10及び
純金の部分Auめっき11の上面から、板金18の両面
全面にフラッシュ法を用いて、純金の極薄金(Au)め
っき12を形成する。ここに、フラッシュ法とは、極め
て短時間に行う薄いめっき法のことを言う。
【0014】この端子板5を本体2と一体に樹脂成形
し、純金の部分Auめっき11が施された端子板5の部
位のみを本体2の凹所2a内に露出させる。また、本体
2の凹所2aには、ガラス台座3を介して半導体センサ
チップ1がシリコン系若しくはエポキシ系の接着剤を用
いて接着される。半導体センサチップ1を凹所2aに接
着した後、半導体センサチップ1の電極と端子板5の部
分Auめっき11が施された部位とをそれぞれ金属細線
からなるボンディングワイヤ7で接続し、半導体センサ
チップ1の上面にゲル状物質6を塗布して、本体2の凹
所2aを樹脂製の保護カバー8で覆う。
【0015】このように、ボンディングワイヤ7が接続
される端子板5の部位に部分Auめっき11を形成して
いるので、ボンディングワイヤ7の接触信頼性を向上さ
せることができる。また、部分Auめっき11の上面か
ら端子板5の全面に極薄Auめっき12を形成している
ので、半田付け性を向上させるとともに、金の使用量を
減らして、コストダウンを図ることができる。また、端
子板5を半田付けする際に、端子板5から半田内に金が
溶け込むのを低減でき、半田中の錫と金とが合金化する
ことによって、半田がもろくなり、半田割れ等の品質不
良が発生するのが防止でき、半導体圧力センサの信頼性
が向上する。
【0016】さらに、端子板5の全面に極薄Auめっき
12を施しているので、マイグレーションが起こりにく
く、絶縁低下や短絡などの不良を防止することができ、
また、硫化する恐れがないため、ボンディング不良や半
田付け不良が発生することがない。さらに、端子板5に
部分的に部分Auめっき11を施すことによって、部分
Auめっき11を施した部位に段差5aが形成される
が、部分Auめっき11が施された端子板5の部位は本
体2内に埋設されるので、端子板5に引張力が加わった
としても、この段差5aと本体2とが引っ掛かって、端
子板5を抜けにくくすることができる。
【0017】(実施形態2)実施形態1では、端子板5
の両面全面にNiめっき10を施し、ボンディングワイ
ヤ7が接合される端子板5の部位のみに膜厚の厚い純金
の部分Auめっき11を施した後、端子板5の両面全面
にフラッシュ法により、純金の極薄Auめっき12を施
しているが、本実施形態では、図3に示すように、まず
端子板5の両面全面にNiめっき10を施し、さらに端
子板5の両面全面にフラッシュ法により純金の極薄Au
めっき12を施す。その後、実施形態1と同様に、めっ
き用マスク14を用いて、ボンディングワイヤ7が接合
される端子板5の部位のみに、膜厚の厚い純金の部分A
uめっき11を形成する。尚、部分Auめっき11及び
極薄Auめっき12以外の半導体圧力センサの構成及び
製造工程は実施形態1と同様であるので、その説明は省
略する。
【0018】(実施形態3)実施形態2では、端子板5
の両面全面にNiめっき10を施した後、さらに端子板
5の両面全面にフラッシュ法により、純金の極薄Auめ
っき12を施しているが、本実施形態では、図4に示す
ように、純金の極薄Auめっき12を施すかわりに、フ
ラッシュ法を用いて耐摺動性に優れる極薄Au−Co
(金−コバルト)めっき15を端子板5の両面全面に施
している。尚、極薄Au−Coめっき15以外の半導体
圧力センサの構成及び製造工程は、実施形態1又は2と
同様であるので、その説明を省略する。
【0019】このように、プリント基板に半田付けされ
る端子板5の先端部には、純金の極薄Auめっき12よ
りも安価で、且つ、耐摺動性に優れる極薄Au−Coめ
っき15を施しているので、さらにコストダウンを図る
ことができ、また、端子板5の先端部に傷がつきにく
く、半導体圧力センサの品質を向上させることができ
る。
【0020】
【発明の効果】上述のように、請求項1の発明は、半導
体基板に形成された受圧ダイアフラム上にゲージ抵抗が
形成された半導体センサチップと、半導体センサチップ
が納装される樹脂製の本体と、本体に埋設成形されると
ともに金属製のボンディングワイヤにより半導体センサ
チップに電気的に接続される金属製の端子板とを備え、
ボディングワイヤが接続される端子板の部位のみに部分
金めっきが施され、部分金めっきの上面から端子板の全
面にわたって極薄金めっきが施されているので、端子板
の全面に厚みの厚い金めっきを施した場合に比べて、金
の使用量を減らすことができ、コストダウンを図ること
ができるという効果がある。また、金の使用量が減るの
で、端子板を半田付けする際に金が半田内に溶け込むの
を低減でき、半田中の錫と金とが合金化することによる
半田割れなどの品質不良を防止して、半導体圧力センサ
の信頼性が向上するという効果がある。さらに、端子板
の全面に金めっきを施しているので、マイグレーション
が起こりにくく、絶縁低下や短絡などの不良を防止で
き、また、硫化する恐れがないため、ボンディング不良
や半田付け不良がなくなり、半導体圧力センサの信頼性
が向上し、且つ、歩留りが良くなるという効果がある。
【0021】請求項2の発明は、半導体基板に形成され
た受圧ダイアフラム上にゲージ抵抗が形成された半導体
センサチップと、半導体センサチップが納装される樹脂
製の本体と、本体に埋設成形されるとともに金属製のボ
ンディングワイヤにより半導体センサチップに電気的に
接続される金属製の端子板とを備え、端子板の全面にわ
たって極薄のめっきが施され、ボンディングワイヤが接
続される極薄のめっきの部位のみに部分金めっきが施さ
れており、請求項3の発明は、上記極薄のめっきが極薄
金めっきであるので、請求項1の発明と同様に、端子板
の全面に厚みの厚い金めっきを施した場合に比べて、金
の使用量を減らすことができ、コストダウンを図ること
ができるという効果がある。また、金の使用量が減るの
で、端子板を半田付けする際に金が半田内に溶け込むの
を低減でき、半田中の錫と金とが合金化することによる
半田割れなどの品質不良を防止して、半導体圧力センサ
の信頼性が向上するという効果がある。さらに、端子板
の全面に金めっきを施しているので、マイグレーション
が起こりにくく、絶縁低下や短絡などの不良を防止で
き、また、硫化する恐れがないため、ボンディング不良
や半田付け不良がなくなり、半導体圧力センサの信頼性
が向上し、且つ、歩留りが良くなるという効果がある。
【0022】請求項4の発明は、上記極薄のめっきが、
極薄金−コバルトめっきであるので、金めっきのかわり
に安価な極薄金−コバルトめっきを施すことにより、コ
ストダウンを一層図ることができるという効果がある。
また、極薄金−コバルトめっきは耐摺動性に優れている
ので、表面に傷が発生するのを防止でき、半導体圧力セ
ンサの品質を向上させることができるという効果があ
る。
【0023】請求項5の発明は、請求項1乃至4の発明
において、上記部分金メッキが施された端子板の部位が
本体内に埋設されているので、部分金めっきが施された
部位が本体内にひっかかり、端子板を抜け止にくくでき
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1の半導体圧力センサを示し、(a)
は断面図、(b)は要部拡大断面図である。
【図2】同上の製造工程を示す図である。
【図3】実施形態2の半導体圧力センサを示す要部拡大
断面図である。
【図4】実施形態3の半導体圧力センサを示す要部拡大
断面図である。
【図5】従来の半導体圧力センサを示し、(a)は外観
斜視図、(b)は要部拡大断面図である。
【図6】同上の半導体圧力センサを半田付けした状態を
示す図である。
【符号の説明】
1 半導体センサチップ 2 本体 2a 凹所 5 端子板 7 ボンディングワイヤ 10 Niめっき 11 部分Auめっき 12 極薄Auめっき

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板に形成された受圧ダイアフラム
    上にゲージ抵抗が形成された半導体センサチップと、半
    導体センサチップが納装される樹脂製の本体と、本体に
    埋設成形されるとともに金属製のボンディングワイヤに
    より半導体センサチップに電気的に接続される金属製の
    端子板とを備え、ボディングワイヤが接続される端子板
    の部位のみに部分金めっきが施され、部分金めっきの上
    面から端子板の全面にわたって極薄金めっきが施された
    ことを特徴とする半導体圧力センサ。
  2. 【請求項2】半導体基板に形成された受圧ダイアフラム
    上にゲージ抵抗が形成された半導体センサチップと、半
    導体センサチップが納装される樹脂製の本体と、本体に
    埋設成形されるとともに金属製のボンディングワイヤに
    より半導体センサチップに電気的に接続される金属製の
    端子板とを備え、端子板の全面にわたって極薄のめっき
    が施され、ボンディングワイヤが接続される極薄のめっ
    きの部位のみに部分金めっきが施されたことを特徴とす
    る半導体圧力センサ。
  3. 【請求項3】上記極薄のめっきが、極薄金めっきである
    ことを特徴とする請求項2記載の半導体圧力センサ。
  4. 【請求項4】上記極薄のめっきが、極薄金−コバルトめ
    っきであることを特徴とする請求項2記載の半導体圧力
    センサ。
  5. 【請求項5】上記部分金メッキが施された端子板の部位
    が本体内に埋設されたことを特徴とする請求項1乃至4
    記載の半導体圧力センサ。
JP21884297A 1997-08-13 1997-08-13 半導体圧力センサ Withdrawn JPH1164139A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6645606B2 (en) 2001-06-06 2003-11-11 Denso Corporation Electrical device having metal pad bonded with metal wiring and manufacturing method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6645606B2 (en) 2001-06-06 2003-11-11 Denso Corporation Electrical device having metal pad bonded with metal wiring and manufacturing method thereof

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Effective date: 20041102