JP2004264253A - Metal wire support structure and stopper of semiconductor acceleration sensor having the structure. - Google Patents
Metal wire support structure and stopper of semiconductor acceleration sensor having the structure. Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004264253A JP2004264253A JP2003057464A JP2003057464A JP2004264253A JP 2004264253 A JP2004264253 A JP 2004264253A JP 2003057464 A JP2003057464 A JP 2003057464A JP 2003057464 A JP2003057464 A JP 2003057464A JP 2004264253 A JP2004264253 A JP 2004264253A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal wire
- stopper
- supported
- acceleration sensor
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 48
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 51
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 241000736305 Marsilea quadrifolia Species 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ワイヤを半導体チップ又は回路基板に支持する金属ワイヤ支持構造と、その構造を有する半導体加速度センサのストッパに関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
まず、従来の金属ワイヤ支持方法について説明する。図13は、従来のワイヤボンディング法(例えば特許文献1参照)により、金ワイヤを半導体チップ又は回路基板に支持させたときに形成されるワイヤループ90を例示している。このワイヤループ90には次の特徴がある。
(1)使用している金ワイヤが細い(直径25〜30μm)。
(2)金が柔らかいため、いろいろな形状を形成できる(図13(a)〜(d)参照)。
(3)ループ高さh1を制御できる。
【0003】
ところが、従来のワイヤボンディング法には、次の問題がある。
(1)金が柔らかいため、ワイヤループ90の形状が変形しやすい。このため、複数のワイヤループ90を近接して設けたり、例えば3次元的に立体交差するようにワイヤループ90を配線すると、ワイヤループ90が変形しショートする可能性がある。
(2)ループ高さh1を約100μm以下に制御することが非常に困難であった。仮に、約100μm以下にすると、金ワイヤのループ立ち上がり部に亀裂が生じて断線しやすくなるという問題が発生する。
【0004】
次に、従来の半導体加速度センサのストッパについて説明する。半導体のピエゾ抵抗効果を利用した半導体加速度センサは、例えば特許文献2に開示されているように、半導体基板の一部分をエッチングすることにより同時に形成される重りとそれを支える梁とを有し、この重り及び梁の三次元的な変位を検出することにより、印加された加速度を検出するように構成されている。この半導体加速度センサで、特に微小な加速度を検出可能にしようとすると、梁を薄く形成する必要があるが、そうすると過度の加速度が加わったときの梁のたわみが大きくなり、その弾性限界を超えて破損してしまう。このため、梁の過度のたわみを防止するために、ストッパが設けられている。このストッパは、梁の所定限度以下のたわみを許容する空間ができるように構成する必要があり、例えば、(a)ガラスをエッチングすることにより空間を形成したり、(b)ガラスの表面にレジスト膜のパターンを形成し相対的にレジスト膜非形成部分に空間を形成したりするように構成されている。
【0005】
ところが、従来のストッパを製造するためには、例えば、前記(a)の方法よりも工程数が少なく簡便な方法であるとされている前記(b)の方法であっても、次の3工程が必要になる。
(1)ガラスを用いたストッパ基板上にレジストを塗布し、所定回転数で所定時間回転させレジスト膜を形成する(レジスト塗布工程)。
(2)(1)で形成したレジスト膜を所望のパターンを用い、所定露光量で露光し、現像することにより所望のパターンを形成する(レジストパターン形成工程)。
(3)(2)で形成したパターンを所定温度で所定時間ベイクし、前記レジストを構造体として形成し、ストッパを形成する(ベイクする工程)。
【0006】
このように、従来のストッパは、その製造に多段階の工程が必要で、コストが掛かるという問題がある。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−307571号公報
【特許文献2】
特開平8−107218号公報
【0008】
本発明の目的は、上記課題を解決する金属ワイヤ支持構造及びその構造を有する半導体加速度センサのストッパを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の金属ワイヤ支持構造は、金属ワイヤの長さ方向途中箇所である被支持部位を半導体チップ又は回路基板の所定点に支持する金属ワイヤ支持構造であって、前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の両側に形成された一対のバンプを備え、該両バンプの間に形成される凹部に前記被支持部位が配設されてなっている。
【0010】
また、本発明の金属ワイヤ支持構造は、金属ワイヤの長さ方向途中箇所である被支持部位を半導体チップ又は回路基板の所定点に支持する金属ワイヤ支持構造であって、前記所定点に形成されたパッドを備え、該パッドの上面には、前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の長さ方向に延びる溝状の凹部が形成されており、該凹部に前記被支持部位が配設されてなっている。
【0011】
前記金属ワイヤ支持構造においては、前記凹部の上から前記被支持部位を押さえつけるように形成されたバンプを備えた態様を例示する。
【0012】
また、本発明の半導体加速度センサのストッパは、基体と、該基体に対して相対変位可能に支持された重錘体とが半導体チップのチップ面に列設されてなる半導体加速度センサに設けられ、該基体に対する該重錘体の過大な相対変位を防止するためのストッパであって、長さ方向途中部位が前記重錘体の上方を経由するように配設され、該重錘体の所定限度以上の相対変位を防止する金属ワイヤと、該長さ方向途中部位の両端側である被支持部位をそれぞれ前記基体上の所定点に支持する支持部とを備え、該支持部の少なくとも一方は、前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の両側に形成された一対のバンプを備え、該両バンプの間に形成される凹部に前記被支持部位が配設されてなっている。
【0013】
また、本発明の半導体加速度センサのストッパは、基体と、該基体に対して相対変位可能に支持された重錘体とが半導体チップのチップ面に列設されてなる半導体加速度センサに設けられ、該基体に対する該重錘体の過大な相対変位を防止するためのストッパであって、長さ方向途中部位が前記重錘体の上方を経由するように配設され、該重錘体の所定限度以上の相対変位を防止する金属ワイヤと、該長さ方向途中部位の両端側である被支持部位をそれぞれ前記基体上の所定点に支持する支持部とを備え、該支持部の少なくとも一方は、前記基体上の所定点に形成されたパッドを備え、該パッドの上面には、前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の長さ方向に延びる溝状の凹部が形成されており、該凹部に前記被支持部位が配設されてなっている。
【0014】
前記半導体加速度センサのストッパにおいては、前記支持部は、前記凹部の上から前記被支持部位を押さえつけるように形成されたバンプを備えた態様を例示する。
【0015】
以上において、前記バンプとしては特に限定されないが、前記金属ワイヤの先端に放電または水素炎を用いて微小ボールを形成し、該微小ボールを半導体チップ又は回路基板上に圧接した後、金属ワイヤを微小ボールのネック部から切断することにより形成されたものを例示する。
【0016】
また、前記パッドとしては特に限定されないが、前記半導体チップ又は前記回路基板の表面にエッチングにより形成されたものを例示する。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1〜図6は本発明を具体化した第一実施形態を示している。以下、本発明を半導体加速度センサ1のストッパ2に具体化した実施形態について、同ストッパ2が有する金属ワイヤ支持構造とともに、図面を参照して説明する。
【0018】
半導体加速度センサ1は、図1に示すように、矩形枠状の基体3aと、該基体3aの枠内に4本のビーム3bで支持されることにより、該基体3aに対して相対変位可能に支持された重錘体3cとが半導体チップ3のチップ面に列設されてなっている。4本のビーム3bはX軸方向及びY軸方向に延びる十字状に配設されている。X軸方向のビーム3bにはX軸方向検出用のピエゾ素子4x及びZ軸方向検出用のピエゾ抵抗素子4zが4つずつ設けられ、Y軸方向のビーム3bにはY軸方向検出用のピエゾ抵抗素子4yが4つ設けられている。重錘体3cは平面視で四つ葉のクローバー状に形成されており、その中央部が各ビーム3bの先端部と連結されている。そして、この半導体加速度センサ1では、重錘体3cが加速度を受けると、ビーム3bが変形し、その表面に配設されたピエゾ抵抗素子4x,4y,4zの抵抗値の変化を検出することにより加速度を検出するようになっている。
【0019】
ストッパ2は、基体3aに対する該重錘体3cの所定方向(本例ではZ方向)への過大な相対変位を防止するためのものであり、図2に示すように長さ方向途中部位が前記重錘体3cの上方を経由するように配設され、該重錘体3cの所定限度以上の相対変位を防止する金ワイヤ5と、該長さ方向途中部位の両端側である被支持部位5aをそれぞれ基体3a上の所定点に支持する支持部6とを備えている。そして、Z方向への過大な加速度が重錘体3cに加わったとき、ストッパ2は基体3aに対して重錘体3cがZ方向へ一定量以上変位するのを抑制するようになっている。ストッパ2としては、特に限定されないが、直径約25μmの金ワイヤ5を使用し、ループ高さh1を約100μm、基体3aに対する金ワイヤ5の支持高さh2を約50μmに設定する場合を例示する(図2(b)参照)。なお、金ワイヤの支持高さh2は、半導体加速度センサ1の仕様に応じて適宜設定されるものである。
【0020】
金ワイヤ5は、前記一対の所定点を結ぶ直線の両端にそれぞれ間隔をおいて設定された第一ボンディング点P1と、第二ボンディング点P2とを平面視で直線的に結ぶように配設されている。本例では、第二ボンディング点P2に予めバンプ13を形成しておき、その後、第一ボンディング点P1、第二ボンディング点P2の順に金ワイヤ5がボンディングされている。
【0021】
支持部6は、図3に示すように被支持部位5aにおける金ワイヤ中心軸の両側に形成された一対の支持バンプ10を備え、該両支持バンプ10の間に形成される凹部11に被支持部位5aが配設されてなっている。さらに、支持部6は、凹部11の上から金ワイヤ5を押さえつけるように形成された押えバンプ12を備えている。
【0022】
次に、ワイヤボンディング装置を使用した本発明に係るストッパ2の形成方法(金属ワイヤ支持方法)について、図4〜図6を参照しながら説明する。本例で使用するワイヤボンディング装置は、中心に金ワイヤ5を通すための貫通穴が形成され、該貫通穴から先方に突出する金ワイヤ5を先端部でボンディング点に押し付けるキャピラリ7と、該キャピラリ7の上方で金ワイヤ5をクランプしたり開放したりするワイヤクランパ9と、キャピラリ7及びワイヤクランパ9を水平及び昇降移動させる駆動機構(図示略)とを備えている。
【0023】
(1)半導体チップ3上に4つの支持バンプ10を形成する(図4(a))。これは、被支持部位5aにおける金ワイヤ中心軸の両側に一対の支持バンプ10を形成する段階である。これとともに、第二ボンディング点P2のバンプ13を形成する。各バンプ10,13は、公知のボールボンディング法において形成するバンプと同様に次のように形成する。
(1−1)キャピラリ7を貫通する金ワイヤ5の先端に、放電または水素炎を用いて微小金ボール8を形成する(図5(a))。
(1−2)キャピラリ7を下降し微小金ボール8を半導体チップ3上に圧接しバンプを形成する(図5(b))。ここで、金ワイヤ5の先端に形成された微小金ボール8は溶融後再結晶化して形成されているため、ボールネック部は部分的に脆い性質を有している。
(1−3)キャピラリ7をわずかに上昇させた後(図5(c))、ワイヤクランパ9で金ワイヤ5をクランプし、そのままキャピラリ7、ワイヤクランパ9を上昇させ、金ワイヤ5を微小金ボール8のネック部から切断し、支持バンプ10又はバンプ13を形成する(図5(d))。
【0024】
(2)第一ボンディング点P1と第二ボンディング点P2との間に、次のように金ワイヤ5を配設する(図4(b))。これは、各支持部6における両支持バンプ10の間に形成される凹部11に被支持部位5aを配設する段階である。
(2−1)前記(1−1)〜(1−2)と同様にして、第一ボンディング点P1に第一ボンディング15を形成する(図6(a))。
(2−2)キャピラリ7を第二ボンディング点P2方向へ半円を描くように移動させることにより(図6(b))、金ワイヤ5を第一ボンディング点P1側の支持部6付近まで配設する。さらに、キャピラリ7を第二ボンディング点P2の方向へ直線的に移動させることにより(図6(c))、各支持部6の凹部11内を経由するように金ワイヤ5を配設する。
(2−3)第二ボンディング点P2のバンプ13に金ワイヤ5を圧接し、第二ボンディング16を形成する。この際、キャピラリ7の先端部によって、金ワイヤ5を押し潰すため金ワイヤ5に亀裂が入る。
(2−4)キャピラリ7をわずかに上昇させた後、ワイヤクランパ9で金ワイヤ5をクランプし、そのままキャピラリ7、ワイヤクランパ9を上昇させ、金ワイヤ5を亀裂が生じている部位から切断する(図6(d))。
【0025】
(3)凹部11の上から金ワイヤ5を押さえ付けるように押えバンプ12を形成する(図4(c))。この押えバンプ12は前記(1)と同様に形成する。これで、ストッパ2が完成する。
【0026】
以上のように構成された本発明のストッパ2によれば、長さ方向途中部位が重錘体3cの上方を経由するように配設され、該重錘体3cの所定限度以上の相対変位を防止する金ワイヤ5と、該長さ方向途中部位の両端側である被支持部位5aをそれぞれ基体3a上の所定点に支持する支持部6とを備え、該支持部6の少なくとも一方は、被支持部位5aにおける金ワイヤ中心軸の両側に形成された一対の支持バンプ10を備え、該両支持バンプ10の間に形成される凹部11に被支持部位5aが配設されてなっているので、半導体チップ3から信号を取り出すために使用する公知のワイヤボンディング装置を利用して形成することができる。従って、多数の工程が必要な従来例とは異なり、低コストに形成することができる。
【0027】
また、本発明の金属ワイヤ支持構造によれば、被支持部位5aにおける金ワイヤ中心軸の両側に形成された一対の支持バンプ10を備え、該両支持バンプ10の間に形成される凹部11に被支持部位5aが配設されてなっているので、金ワイヤ5を半導体チップ3の所定箇所における所定高さh2に支持することができる。このときの所定高さh2は、支持バンプ10の大きさや形状によって決まり、従来では実現がほぼ不可能な高さに支持することもできる。
【0028】
また、本発明のストッパ2における支持部6及び金ワイヤ支持構造は、凹部11の上から被支持部位5aを押さえつけるように形成された押えバンプ12を備えているので、金ワイヤ5を所定箇所に確実に保持することができる。そして、ストッパ2においては、重錘体3cのZ方向への過大な相対変位を確実に防止することができる。
【0029】
次に、図7は本発明を具体化した第二実施形態に係る半導体加速度センサのストッパ30と、該ストッパ30が有する金属ワイヤ支持構造とを示している。本実施形態は、以下の点においてのみ第一実施形態と相違している。従って、第一実施形態と共通する部分については、同一符号を付することにより重複説明を省く(以下の実施形態も同様)。
【0030】
本実施形態のストッパ30は、第一実施形態における一方(図7における右側)の支持部6を省き、第二ボンディング点P2に形成したバンプ13を支持部として使用している。従って、このストッパ30の形成方法(金属ワイヤ支持方法)は、第一実施形態における一方の支持部6を形成する手順を省いたものとなるだけであるため、これ以上の説明は省略する。本実施形態によっても、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0031】
次に、図8〜図10は本発明を具体化した第三実施形態に係る半導体加速度センサのストッパ40と、該ストッパ40が有する金属ワイヤの支持構造とを示している。本実施形態は、以下の点においてのみ第一実施形態と相違している。
【0032】
すなわち、本実施形態のストッパ40の支持部41は、図8及び図9に示すように基体3a上の所定点に形成されたパッド42を備え、該パッド42の上面には、被支持部位5aにおける金ワイヤ中心軸の長さ方向に延びる溝状の凹部43が形成されており、凹部43に被支持部位5aが配設されてなっている。
【0033】
このストッパ40の形成方法(金属ワイヤ支持方法)は、前記所定点に例えばエッチング等によりパッド42を形成する段階と、パッド42の上面に被支持部位5aにおける金ワイヤ中心軸の長さ方向に延びる溝状の凹部43を刃物状のキャピラリ44により加工する(図10参照)段階と、該凹部43に被支持部位5aを配設する段階とを含んでいる。
【0034】
本実施形態によっても第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0035】
次に、図11は本発明を具体化した第四実施形態を示している。本実施形態は、本発明に係る金属ワイヤ支持構造を有する柵50を示している。
【0036】
この柵は、回路基板上におけるモールド流れや樹脂流れを防止するためのものであり、第一実施形態におけるストッパ2と同一構造からなる柵体51を2つ平行に並べたものである。従って、ストッパ2と同様に形成することができる。両柵体51は、互いに長さ方向が反転した関係となるように配設されており、これにより一方のループ部51a(半導体チップ3又は回路基板の表面から浮き上がった部位)を他方の水平部51b(半導体チップ3又は回路基板の表面付近に配設された部位)で互いにカバーするようになっており、柵50の全長さ方向に渡ってモールド流れや樹脂流れを防止するようにしている。
【0037】
本実施形態によれば、第一実施形態と同様に、信号を取り出すために使用する公知のワイヤボンディング装置を利用して、回路基板上におけるモールド流れや樹脂流れを防止する柵50を低コストに形成することができる。
【0038】
次に、図12は本発明を具体化した第五実施形態を示している。本実施形態は、本発明に係る金属ワイヤ支持構造を有する金ワイヤ5の立体交差60を示している。
【0039】
この立体交差60は、第一実施形態におけるストッパ2と同一構造からなる接続体61を2つ交差状に並べたものである。従って、該ストッパと同様に形成することができる。この立体交差60では、一方の接続体61のループ部61aが、他方の接続体61の水平部61bを跨ぐように配設されている。これにより、例えばループ高さh1を150μm以内に設定しておくことにより、その高さ以内に数本の金ワイヤ5を立体交差させることも可能となる。
【0040】
本実施形態によれば、従来からある公知のワイヤボンディング装置を利用して、金ワイヤ5の立体交差を実現することができる。
【0041】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
(1)支持バンプ10の大きさや形状を適宜変更したり、多段に積み重ねたりすることにより、金ワイヤ5の支持高さh2を変更すること。例えば、第五実施形態において、両接続体61のワイヤ支持高さh2を互いに異ならせることにより、低い方の接続体61の水平部61bを、高い方の接続体61の水平部61bで跨ぐように構成することができる。
(2)一対の支持部6のいずれか一方の支持高さh2を変更することにより、半導体チップ3又は回路基板表面に対して金ワイヤ5を傾斜した状態に支持すること。
(3)金ワイヤ5に代えて、他の材質の金属ワイヤを使用すること。
(4)各支持バンプ10を形成する箇所にエッチング等により予めボンディングパッドを形成しておき、該ボンディングパッド上に支持バンプ10を形成するようにすること。
【0042】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1及び2の発明に係る金属ワイヤ支持構造によれば、金属ワイヤを半導体チップ又は回路基板の所定箇所における所定高さに支持することができる。
【0043】
上記効果に加え、請求項3の発明によれば、金属ワイヤを所定箇所に確実に保持することができる。
【0044】
また、請求項4及び5の発明に係る半導体加速度センサのストッパによれば、低コストに形成することができるという優れた効果を奏する。
【0045】
上記効果に加え、請求項6の発明によれば、重錘体の所定方向への過大な相対変位を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係るストッパを備えた半導体加速度センサを示す斜視図である。
【図2】同ストッパを示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【図3】図2のIII−III線断面図である。
【図4】同ストッパを形成する工程を示す図である。
【図5】同ストッパのバンプを形成する工程を示す図である。
【図6】同ストッパの金線を配設する工程を示す図である。
【図7】本発明の第二実施形態に係るストッパを示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【図8】本発明の第三実施形態に係るストッパを示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【図9】図8のIX−IX線断面図である。
【図10】同ストッパの支持部の形成方法を示す斜視図である。
【図11】本発明の第四実施形態に係る金属ワイヤ支持構造を有する柵を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【図12】本発明の第五実施形態に係る金属ワイヤ支持構造を有する金ワイヤの立体交差を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【図13】従来の金ワイヤの形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 半導体加速度センサ
2 ストッパ
3 半導体チップ
3a 基体
3b ビーム
3c 重錘体
5 金ワイヤ
5a 被支持部位
6 支持部
10 支持バンプ
11 凹部
12 押えバンプ
13 バンプ
15 第一ボンディング
16 第二ボンディング
30 ストッパ
40 ストッパ
41 支持部
42 パッド
43 凹部
50 柵
60 立体交差
P1 第一ボンディング点
P2 第二ボンディング点[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal wire support structure for supporting a metal wire on a semiconductor chip or a circuit board, and a stopper for a semiconductor acceleration sensor having the structure.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
First, a conventional metal wire supporting method will be described. FIG. 13 illustrates a
(1) The used gold wire is thin (25 to 30 μm in diameter).
(2) Since gold is soft, various shapes can be formed (see FIGS. 13A to 13D).
(3) The loop height h1 can be controlled.
[0003]
However, the conventional wire bonding method has the following problems.
(1) Since the gold is soft, the shape of the
(2) It was very difficult to control the loop height h1 to about 100 μm or less. If the thickness is about 100 μm or less, there is a problem that a crack is generated at the loop rising portion of the gold wire and the wire is easily broken.
[0004]
Next, the stopper of the conventional semiconductor acceleration sensor will be described. A semiconductor acceleration sensor using a piezoresistive effect of a semiconductor has a weight formed by etching a part of a semiconductor substrate and a beam for supporting the weight at the same time as disclosed in
[0005]
However, in order to manufacture a conventional stopper, for example, the method of (b), which is said to be a simple method with fewer steps than the method of (a), requires the following three steps. Is required.
(1) A resist is applied on a stopper substrate using glass, and is rotated at a predetermined rotation number for a predetermined time to form a resist film (resist coating step).
(2) A desired pattern is formed by exposing the resist film formed in (1) using a desired pattern at a predetermined exposure amount and developing the resist film (resist pattern forming step).
(3) The pattern formed in (2) is baked at a predetermined temperature for a predetermined time, the resist is formed as a structure, and a stopper is formed (baking step).
[0006]
As described above, the conventional stopper has a problem in that the manufacturing thereof requires a multi-step process and is costly.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-307571 [Patent Document 2]
JP-A-8-107218
An object of the present invention is to provide a metal wire supporting structure that solves the above-mentioned problem and a stopper for a semiconductor acceleration sensor having the structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a metal wire support structure of the present invention is a metal wire support structure that supports a supported portion, which is a midpoint in the length direction of a metal wire, at a predetermined point on a semiconductor chip or a circuit board, A pair of bumps are formed on both sides of the central axis of the metal wire in the supported portion, and the supported portion is disposed in a concave portion formed between the bumps.
[0010]
Further, the metal wire support structure of the present invention is a metal wire support structure for supporting a supported portion, which is an intermediate portion in the length direction of a metal wire, at a predetermined point of a semiconductor chip or a circuit board, and is formed at the predetermined point. A groove-shaped recess extending in the length direction of the central axis of the metal wire at the supported portion is formed on the upper surface of the pad, and the supported portion is disposed in the recess. ing.
[0011]
In the metal wire support structure, an embodiment is provided in which a bump formed so as to press the supported portion from above the concave portion is provided.
[0012]
Further, the stopper of the semiconductor acceleration sensor of the present invention is provided in a semiconductor acceleration sensor in which a base and a weight supported so as to be relatively displaceable with respect to the base are arranged on a chip surface of a semiconductor chip, A stopper for preventing an excessive relative displacement of the weight body with respect to the base body, wherein a part in the longitudinal direction is disposed so as to pass above the weight body, and a predetermined limit of the weight body is provided. A metal wire for preventing the above relative displacement, and a supporting portion for supporting the supported portions at both ends of the longitudinally intermediate portion at predetermined points on the base, at least one of the supporting portions, A pair of bumps are formed on both sides of the central axis of the metal wire in the supported portion, and the supported portion is disposed in a concave portion formed between the bumps.
[0013]
Further, the stopper of the semiconductor acceleration sensor of the present invention is provided in a semiconductor acceleration sensor in which a base and a weight supported so as to be relatively displaceable with respect to the base are arranged on a chip surface of a semiconductor chip, A stopper for preventing an excessive relative displacement of the weight body with respect to the base body, wherein a part in the longitudinal direction is disposed so as to pass above the weight body, and a predetermined limit of the weight body is provided. A metal wire for preventing the above relative displacement, and a supporting portion for supporting the supported portions at both ends of the longitudinally intermediate portion at predetermined points on the base, at least one of the supporting portions, A pad formed at a predetermined point on the base; a groove-shaped recess extending in the length direction of the central axis of the metal wire at the supported portion is formed on an upper surface of the pad; There is no supported part To have.
[0014]
In the stopper of the semiconductor acceleration sensor, an example is provided in which the support portion includes a bump formed so as to press the supported portion from above the concave portion.
[0015]
In the above, although the bump is not particularly limited, a minute ball is formed at the tip of the metal wire by using discharge or hydrogen flame, and after the minute ball is pressed against a semiconductor chip or a circuit board, the metal wire is An example formed by cutting from the neck portion of a ball is shown.
[0016]
The pad is not particularly limited, but a pad formed by etching on the surface of the semiconductor chip or the circuit board is exemplified.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 6 show a first embodiment of the present invention. Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in the
[0018]
As shown in FIG. 1, the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
As shown in FIG. 3, the
[0022]
Next, a method for forming the stopper 2 (metal wire supporting method) according to the present invention using a wire bonding apparatus will be described with reference to FIGS. The wire bonding apparatus used in this example has a
[0023]
(1) Four support bumps 10 are formed on the semiconductor chip 3 (FIG. 4A). This is a step of forming a pair of support bumps 10 on both sides of the center axis of the gold wire in the supported
(1-1) At the tip of the
(1-2) The micro gold ball 8 is pressed down on the
(1-3) After slightly raising the capillary 7 (FIG. 5 (c)), the
[0024]
(2) The
(2-1) The
(2-2) By moving the
(2-3) The
(2-4) After slightly raising the
[0025]
(3) Pressing
[0026]
According to the
[0027]
Further, according to the metal wire supporting structure of the present invention, a pair of supporting
[0028]
In addition, since the supporting
[0029]
Next, FIG. 7 shows a
[0030]
The
[0031]
Next, FIGS. 8 to 10 show a
[0032]
That is, the
[0033]
The method of forming the stopper 40 (metal wire supporting method) includes forming the
[0034]
According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[0035]
Next, FIG. 11 shows a fourth embodiment of the invention. This embodiment shows a
[0036]
This fence is for preventing mold flow and resin flow on the circuit board, and is composed of two
[0037]
According to this embodiment, similarly to the first embodiment, a well-known wire bonding apparatus used for extracting a signal is used to reduce the cost of the
[0038]
Next, FIG. 12 shows a fifth embodiment that embodies the present invention. This embodiment shows a three-
[0039]
The three-
[0040]
According to the present embodiment, a three-dimensional intersection of the
[0041]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be embodied with appropriate modifications without departing from the spirit of the invention, for example, as described below.
(1) Changing the support height h2 of the
(2) Supporting the
(3) Instead of the
(4) A bonding pad is formed in advance at a position where each
[0042]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the metal wire support structure according to the first and second aspects of the present invention, the metal wire can be supported at a predetermined height at a predetermined position on a semiconductor chip or a circuit board.
[0043]
In addition to the above effects, according to the invention of
[0044]
Further, according to the stopper of the semiconductor acceleration sensor according to the fourth and fifth aspects of the invention, there is an excellent effect that the stopper can be formed at low cost.
[0045]
In addition to the above effects, according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor acceleration sensor including a stopper according to a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are diagrams showing the same stopper, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a side view.
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a view showing a step of forming the stopper.
FIG. 5 is a view showing a step of forming a bump of the stopper.
FIG. 6 is a view showing a step of arranging a gold wire of the stopper.
FIG. 7 is a view showing a stopper according to a second embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is a side view.
FIGS. 8A and 8B are views showing a stopper according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a side view.
FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 8;
FIG. 10 is a perspective view showing a method of forming a support portion of the stopper.
11A and 11B are diagrams illustrating a fence having a metal wire support structure according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a side view.
12A and 12B are diagrams illustrating a three-dimensional intersection of gold wires having a metal wire support structure according to a fifth embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is a plan view and FIG. 12B is a side view.
FIG. 13 is a perspective view showing the shape of a conventional gold wire.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の両側に形成された一対のバンプを備え、該両バンプの間に形成される凹部に前記被支持部位が配設されてなる金属ワイヤ支持構造。A metal wire supporting structure for supporting a supported portion, which is an intermediate portion in the length direction of the metal wire, at a predetermined point on a semiconductor chip or a circuit board,
A metal wire supporting structure, comprising: a pair of bumps formed on both sides of a central axis of the metal wire in the supported portion, wherein the supported portion is disposed in a concave portion formed between the bumps.
前記所定点に形成されたパッドを備え、該パッドの上面には、前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の長さ方向に延びる溝状の凹部が形成されており、該凹部に前記被支持部位が配設されてなる金属ワイヤ支持構造。A metal wire supporting structure for supporting a supported portion, which is an intermediate portion in the length direction of the metal wire, at a predetermined point on a semiconductor chip or a circuit board,
A groove formed in the upper surface of the pad and extending in a length direction of a central axis of the metal wire in the supported portion; and the recessed portion is formed in the concave portion. A metal wire support structure provided with.
長さ方向途中部位が前記重錘体の上方を経由するように配設され、該重錘体の所定限度以上の相対変位を防止する金属ワイヤと、該長さ方向途中部位の両端側である被支持部位をそれぞれ前記基体上の所定点に支持する支持部とを備え、
該支持部の少なくとも一方は、前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の両側に形成された一対のバンプを備え、該両バンプの間に形成される凹部に前記被支持部位が配設されてなる半導体加速度センサのストッパ。A base and a weight supported so as to be relatively displaceable with respect to the base are provided on a semiconductor acceleration sensor arranged on a chip surface of a semiconductor chip, and an excessive relative displacement of the weight with respect to the base is provided. A stopper for preventing
A metal wire for preventing a relative displacement of the weight body beyond a predetermined limit is disposed so that the middle part in the length direction passes above the weight body, and both ends of the middle part in the length direction. A support portion for supporting each supported portion at a predetermined point on the base,
At least one of the support portions includes a pair of bumps formed on both sides of the central axis of the metal wire in the supported portion, and the supported portion is provided in a concave portion formed between the bumps. Stopper for semiconductor acceleration sensor.
長さ方向途中部位が前記重錘体の上方を経由するように配設され、該重錘体の所定限度以上の相対変位を防止する金属ワイヤと、該長さ方向途中部位の両端側である被支持部位をそれぞれ前記基体上の所定点に支持する支持部とを備え、
該支持部の少なくとも一方は、前記基体上の所定点に形成されたパッドを備え、該パッドの上面には、前記被支持部位における金属ワイヤ中心軸の長さ方向に延びる溝状の凹部が形成されており、該凹部に前記被支持部位が配設されてなる半導体加速度センサのストッパ。A base and a weight supported so as to be relatively displaceable with respect to the base are provided on a semiconductor acceleration sensor arranged on a chip surface of a semiconductor chip, and an excessive relative displacement of the weight with respect to the base is provided. A stopper for preventing
A metal wire for preventing a relative displacement of the weight body beyond a predetermined limit is disposed so that the middle part in the length direction passes above the weight body, and both ends of the middle part in the length direction. A support portion for supporting each supported portion at a predetermined point on the base,
At least one of the support portions includes a pad formed at a predetermined point on the base, and a groove-shaped recess extending in a length direction of a central axis of the metal wire at the supported portion is formed on an upper surface of the pad. A stopper for the semiconductor acceleration sensor, wherein the supported portion is disposed in the recess.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003057464A JP2004264253A (en) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | Metal wire support structure and stopper of semiconductor acceleration sensor having the structure. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003057464A JP2004264253A (en) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | Metal wire support structure and stopper of semiconductor acceleration sensor having the structure. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004264253A true JP2004264253A (en) | 2004-09-24 |
Family
ID=33120884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003057464A Pending JP2004264253A (en) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | Metal wire support structure and stopper of semiconductor acceleration sensor having the structure. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004264253A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015148781A (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | セイコーエプソン株式会社 | Actuator, optical scanner, image display device, and head mounted display |
-
2003
- 2003-03-04 JP JP2003057464A patent/JP2004264253A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015148781A (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | セイコーエプソン株式会社 | Actuator, optical scanner, image display device, and head mounted display |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7540190B2 (en) | Semiconductor device with acceleration sensor | |
US7867827B2 (en) | Physical quantity sensor, lead frame, and manufacturing method therefor | |
TW200534493A (en) | Microelectronic packages and methods therefor | |
JP5571999B2 (en) | Package interface plate for package isolation | |
TW200305238A (en) | Contactor, method for manufacturing such contactor, and testing method using such contactor | |
JP3737823B1 (en) | Wiring board with lead pins and lead pins | |
JPWO2009013809A1 (en) | Contactor, probe card, and contactor mounting method. | |
CN101545920B (en) | Acceleration sensor device | |
US8921164B2 (en) | Semiconductor integrated device assembly process | |
US20080150101A1 (en) | Microelectronic packages having improved input/output connections and methods therefor | |
US7754130B2 (en) | Method for manufacturing physical quantity sensor | |
CN100594596C (en) | Physical quantity sensor, manufacturing method thereof, welding device used, and lead frame | |
JP2004264253A (en) | Metal wire support structure and stopper of semiconductor acceleration sensor having the structure. | |
JP2018147995A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of the same | |
JP3823954B2 (en) | Magnetic sensor manufacturing method and lead frame | |
TWI281730B (en) | Semiconductor micro device | |
US7004030B2 (en) | Acceleration sensor | |
JP3823956B2 (en) | Magnetic sensor manufacturing method and lead frame | |
JP2006071432A (en) | Acceleration sensor chip package and its manufacturing technology | |
CN111044764A (en) | Probe module with MEMS probe and method of making the same | |
JP4487696B2 (en) | Physical quantity sensor and method of manufacturing physical quantity sensor | |
CN100472833C (en) | Magnetic Sensors and Sensor Devices | |
CN220456414U (en) | Quantum device and quantum computer | |
JP4151667B2 (en) | Manufacturing method of physical quantity sensor and bonding apparatus | |
JP2010151765A (en) | Mems and method of manufacturing mems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080624 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081021 |