(57)【要約】【課題】プリモールドタイプのパッケージにあって内部に収納される半導体チップを有効に電磁シールドするとともに、パッケージ本体及び蓋体ともに生産性に優れ、コスト低減に有効な半導体パッケージを提供する。【解決手段】リードフレーム５には、半導体チップ２，３の下方に配置されるステージ部２１と、半導体チップ２，３に接続される端子部とが相互に間隔をあけて形成されるとともに、これらの少なくとも一部が底板部５１の裏面に露出する外部接続面とされ、周壁部５２の上端面には、ステージ部２１に接続状態の突出片２５の先端部が露出され、蓋体８は、天板部６５と側板部６６とを備え、該側板部６６の下端がパッケージ本体７の周壁部５２の上端面への固定部とされ、パッケージ本体７の周壁部５２の高さは、半導体チップ２，３の収納に必要な高さの一部とされ、その残りの高さが蓋体８の側板部６６により形成されている。【選択図】      図１
2010040656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを搭載する底板部及び該底板部の周縁部から立設した周壁部を備える箱型のモールド樹脂体にリードフレームの少なくとも一部が埋設されてなるパッケージ本体と、該パッケージ本体の前記底板部に搭載される半導体チップの上方を覆った状態として前記周壁部に固定される導電性材料からなる蓋体とを備え、
前記リードフレームには、半導体チップの下方に配置されるステージ部と、半導体チップに接続される端子部とが相互に間隔をあけて形成されるとともに、これらステージ部及び端子部の少なくとも一部が前記底板部の裏面に露出する外部接続面とされ、前記周壁部の上端面には、前記ステージ部に接続状態の突出片の先端部が露出され、
前記蓋体は、パッケージ本体の底板部に対向する天板部と、該天板部の周縁から天板部を囲むように配置された側板部とを備え、該側板部の下端が前記パッケージ本体の周壁部の上端面への固定部とされ、
前記パッケージ本体の周壁部の高さは、前記半導体チップの収納に必要な高さの一部とされ、その残りの高さが前記蓋体の側板部により形成されていることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
前記ステージ部及び端子部は同一平面上に形成され、該平面に対して前記突出片が折り曲げ形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記蓋体は前記天板部及び側板部が金属板の絞り加工によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体パッケージの前記底板部上に半導体チップが搭載され、該半導体チップの上方を覆う前記蓋体の側板部が前記半導体パッケージ本体の周壁部に導電性接着剤を介して固着されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置を用いて構成したマイクロフォンパッケージであって、前記半導体チップがマイクロフォンチップであり、前記蓋体又は前記パッケージ本体のいずれかに、内部空間に連通する音響孔が形成されていることを特徴とするマイクロフォンパッケージ。
【請求項６】
請求項４記載の半導体装置の製造方法であって、
リードフレーム用金属板から前記リードフレームを接続フレーム部を介して複数個連結状態に形成する工程と、各リードフレームに樹脂をモールドすることにより該リードフレームに前記モールド樹脂体をそれぞれ一体に形成してなるパッケージ本体を形成する工程と、蓋体用金属板から前記蓋体を接続フレーム部を介して前記リードフレームと同じピッチで複数個連結状態に形成する工程と、各パッケージ本体に半導体チップをそれぞれ搭載する工程と、該半導体チップの上方から前記蓋体を前記パッケージ本体に導電性接着剤を介して固定する工程と、これらパッケージ本体の接続フレーム部及び蓋体の接続フレーム部を切断して相互に分離した半導体装置を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームの少なくとも一部をモールド樹脂体に埋設してなるパッケージ本体に半導体チップを収納して蓋体により覆って構成される半導体パッケージ、該半導体パッケージを用いた半導体装置、その製造方法、並びに該半導体装置を用いたマイクロフォンパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンマイクや圧力センサ等の半導体装置は、中空のパッケージの中にマイクロフォンチップ等の半導体チップが収納されている。
特許文献１に記載の半導体装置は、フラットの基板の上にマイクロフォンチップ等の半導体チップが搭載され、その上からキャップ状に絞り加工された蓋体が被せられ、その下端が基板の表面に固定されている。この場合、蓋体は金属等の導電性材料によって形成され、その下端が基板上の導体に導電性接着剤によって固定されており、蓋体と基板上の導体とによって半導体チップの電磁シールドがなされるようになっている。
【０００３】
一方、この種の半導体装置として、リードフレームに樹脂をモールドして一体化したプリモールドタイプのパッケージを用いることにより、材料コストの低減、生産性の向上を図ることができると考えられる。特許文献２から４に記載の半導体装置は、このようなプリモールドタイプのパッケージを用いたものであり、半導体チップに接続されるリードフレームの一部がモールド樹脂に埋設状態とされるとともに、この半導体チップの回りを囲むように周壁部がモールド樹脂に一体に形成され、その周壁部の上にフラットの蓋体が固定されている。
【特許文献１】米国特許第６７８１２３１号明細書
【特許文献２】特開２０００−３５３７５９号公報
【特許文献３】特開２００５−５３５３号公報
【特許文献４】特開２００５−２６４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなプリモールドタイプのパッケージにおいて、特許文献１記載の半導体装置のように半導体チップの回りを電磁シールドした構造とする場合、リードフレームを半導体チップの下方に配置し、その一部に、半導体チップの上方の蓋体を接触させる必要がある。この場合、リードフレームがフラットの状態であると特許文献１記載のように蓋体を絞り加工する必要がある。しかし、蓋体の絞りが深い場合には、歪み等が発生し易く、プリモールドタイプのパッケージとしての生産性を損ない易い。
【０００５】
そこで、特許文献２〜４に記載されるような半導体装置において、半導体チップの周囲を囲む周壁部の上端面にリードフレームの一部を露出させることが考えられるが、半導体チップの下方に配置されるリードフレームの一部を切り起こすように屈曲形成することになるため、その切り起こしに要する長さの分、パッケージとしての平面積が小さくなり、半導体チップの収納空間に制約が生じる。逆に言えば、必要な収納空間を確保しようとすると、切り起こし部分の展開長さの分、リードフレームのための金属板としては大きい面積のものが必要になり、ロスが多く歩留まりが悪くなる結果、コスト低減を妨げる要因となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プリモールドタイプのパッケージにあって内部に収納される半導体チップを有効に電磁シールドするとともに、パッケージ本体及び蓋体ともに生産性に優れ、コスト低減に有効な半導体パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体パッケージは、半導体チップを搭載する底板部及び該底板部の周縁部から立設した周壁部を備える箱型のモールド樹脂体にリードフレームの少なくとも一部が埋設されてなるパッケージ本体と、該パッケージ本体の前記底板部に搭載される半導体チップの上方を覆った状態として前記周壁部に固定される導電性材料からなる蓋体とを備え、前記リードフレームには、半導体チップの下方に配置されるステージ部と、半導体チップに接続される端子部とが相互に間隔をあけて形成されるとともに、これらステージ部及び端子部の少なくとも一部が前記底板部の裏面に露出する外部接続面とされ、前記周壁部の上端面には、前記ステージ部に接続状態の突出片の先端部が露出され、前記蓋体は、パッケージ本体の底板部に対向する天板部と、該天板部の周縁から天板部を囲むように配置された側板部とを備え、該側板部の下端が前記パッケージ本体の周壁部の上端面への固定部とされ、前記パッケージ本体の周壁部の高さは、前記半導体チップの収納に必要な高さの一部とされ、その残りの高さが前記蓋体の側板部により形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この半導体パッケージは、プリモールドタイプのパッケージ本体と、導電性材料の蓋体とから構成され、そのパッケージ本体のリードフレームと蓋体とが接続状態となることにより、内部に収納される半導体チップの電磁シールドがなされ、その場合に、パッケージ本体の周壁部及び蓋体の側板部のそれぞれの高さは、半導体チップの収納に必要な高さの分が両者に一部ずつ振り分けられるように設定されている。したがって、パッケージ本体においては、周壁部の上端面に露出する突出片の長さを短くすることが可能になり、その分、半導体チップの収納空間を広く確保することができ、リードフレーム全体としての平面積も小さいもので済む。
【０００９】
本発明の半導体パッケージにおいて、前記ステージ部及び端子部は同一平面上に形成され、該平面に対して前記突出片が折り曲げ形成されている構成としてもよい。
リードフレームのプレス加工としては、ステージ部及び端子部に対して突出片のみを折り曲げ形成するだけの加工とすることが可能であり、プレス金型の設計が容易で安価に製作することができる。
【００１０】
本発明の半導体パッケージにおいて、前記蓋体は前記天板部及び側板部が金属板の絞り加工によって形成されている構成としてもよい。
側板部の高さが小さいので、これを絞り加工によって形成する場合でも、絞りが浅くなる結果、歪みの発生が抑えられ、寸法精度を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の半導体装置は、前記半導体パッケージの前記底板部上に半導体チップが搭載され、該半導体チップの上方を覆う前記蓋体の側板部が前記半導体パッケージ本体の周壁部に導電性接着剤を介して固着されていることを特徴とする。
【００１２】
そして、この半導体装置の製造方法は、リードフレーム用金属板から前記リードフレームを接続フレーム部を介して複数個連結状態に形成する工程と、各リードフレームに樹脂をモールドすることにより該リードフレームに前記モールド樹脂体をそれぞれ一体に形成してなるパッケージ本体を形成する工程と、蓋体用金属板から前記蓋体を接続フレーム部を介して前記リードフレームと同じピッチで複数個連結状態に形成する工程と、各パッケージ本体に半導体チップをそれぞれ搭載する工程と、該半導体チップの上方から前記蓋体を前記パッケージ本体に導電性接着剤を介して固定する工程と、これらパッケージ本体の接続フレーム部及び蓋体の接続フレーム部を切断して相互に分離した半導体装置を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
前述したように蓋体の高さが小さくなるので、これを絞り加工する場合でも歪みが小さく、したがって、この蓋体を複数個連結状態で形成しても、そのピッチにばらつきが生じにくい。このため、パッケージ本体のピッチとのずれが少なく、両者を精密に位置決めすることができる。
【００１４】
また、前記半導体装置を用いて構成したマイクロフォンパッケージとしては、前記半導体チップがマイクロフォンチップであり、前記蓋体又は前記パッケージ本体のいずれかに、内部空間に連通する音響孔が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、パッケージ本体のリードフレームに形成した突出片と蓋体とが電気的接続状態となって、これらリードフレームと蓋体とにより半導体チップの回りを囲った状態とすることができ、内部の半導体チップを有効に電磁シールドすることができる。また、この半導体チップの収納に必要な高さをパッケージ本体と蓋体とにより一部ずつ振り分けるようにしたから、リードフレームの突出片の長さを短くすることができ、その分、半導体チップの収納空間を広く確保することができ、リードフレームとして必要な金属板のロスを少なくすることができる。また、蓋体についても、その加工が容易になって寸法精度を高めることができ、もって、これらパッケージ本体及び蓋体の生産性を向上させて、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る半導体装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
本実施形態の半導体装置１は、マイクロフォンパッケージであり、図１に全体の断面を示したように、半導体チップとしてマイクロフォンチップ２と制御回路チップ３との二つのチップが収納されている。また、そのパッケージ４は、リードフレーム５に箱型のモールド樹脂体６を一体成形してなるパッケージ本体７と、このパッケージ本体７の上方を閉塞する蓋体８とを備える構成とされている。図２は、蓋体８を省略して、両半導体チップ２，３を収納した状態のパッケージ本体７の平面を示しており、図３は、その裏面を示している。
【００１７】
リードフレーム５は、銅材等の導電性材料からなる帯状の金属板を加工することにより、複数個が並べられた状態で形成され、後述のように加工され、半導体装置として組み立てられた後に図１に示すように個々に分離されるものである。
図４はリードフレーム５を一定のピッチで並べて形成した連続成形体１１を示している。この明細書中では、１個単位のものをリードフレームと称しており、以下では図４の上下方向を縦方向、左右方向を横方向というものとする。また、図４中、符号１２，１３は、リードフレーム５と外枠部１４との間、又は隣接するリードフレーム５相互の間を接続状態とする接続フレーム部を示しており、この接続フレーム部１２，１３により複数のリードフレーム５が縦横に整列状態に形成されている。また、符号１５は、後述するように蓋体８を取り付ける際に金型のガイドピンを挿入するためのガイド孔を示しており、外枠部１４の両側部に一定のピッチで並んで配置されている（図には一方の側部におけるガイド孔のみ示している）。
【００１８】
このリードフレーム５は、図４に示す例では全体として横長の矩形に形成され、マイクロフォンチップ２及び制御回路チップ３を並べて搭載できる面積を有する平板状のステージ部２１と、該ステージ部２１の周囲に配置された例えば電源用、出力用、ゲイン用の３個の端子部２２〜２４とが相互に間隔をあけて配置され、そのステージ部２１の３箇所から突出片２５が外方に突出して形成された構成とされている。
ステージ部２１は、矩形の両側部のうち、一方の側部が２箇所、他方の側部が１箇所それぞれ矩形状に切り欠かれた形状とされ、これら切欠部２６内に各端子部２２〜２４が配置されている。
各端子部２２〜２４は、ステージ部２１の各切欠部２６よりも若干小さい矩形状に形成されることにより、該切欠部２６内に、ステージ部２１との間に一定の間隔をあけて配置されている。
【００１９】
一方、突出片２５は、ステージ部２１の両端部、図４に示す例では横方向の両端部における中央位置と、１箇所の切欠部２６を有する前記他方の側部（図４で上側の側部）における切欠部２６を除いた部分の中央位置とにそれぞれ設けられている。各突出片２５は、ステージ部２１の外方に向かって延びる短尺のアーム部２７の先端に、その長さ方向と直交する方向に延びる短冊状の帯板部２８が一体に形成され、平面視では全体としてＴ字状をなしている。そして、そのアーム部２７の両端部が屈曲されることにより、ステージ部２１に対してアーム部２７が立ち上げられ、図１に示すように先端の帯板部２８がステージ部２１よりも若干高い位置にステージ部２１と平行に配置されている。
【００２０】
また、連続成形体１１において、隣接する各リードフレーム５は、その横方向には、突出片２５の外側位置に配置された２本の接続フレーム部１２により、ステージ部２１の両端部の隅部が相互に接続状態とされ、縦方向には、ステージ部２１の両端部の相互間を縦方向に接続状態とする２本の連結バー３１と、これら連結バー３１どうしを横方向に接続状態とする１本の共通バー３２と、該共通バー３２の途中位置から突出して各端子部２２〜２４及びステージ部２１の側部の中央位置を接続状態とする４本の支持バー３３とから構成された接続フレーム部１３によって接続されている。この場合、各支持バー３３は、共通バー３２の片側（図４では上側）に３本、反対側に１本設けられており、隣接するリードフレーム５において、その一方の対向側部に対しては、該対向側部に配置されている２個の端子部２３，２４との間、及びこれら端子部２３，２４の間に配置されているステージ部２１の中間部分との間をそれぞれ接続状態とし、他方の対向側部に対しては、該対向側部に配置されている１個の端子部２２との間を接続状態としている。なお、外周位置のリードフレーム５と外枠部１４との間では、各接続フレーム部１２，１３が半分までの大きさとされ、縦方向に連結する接続フレーム部１３においては、外枠１４により共通バーは省略される。
【００２１】
また、このリードフレーム５の裏面においては、図５にハッチングした領域が板厚の半分程度までハーフエッチングされた凹状部３４とされ、この凹状部３４を除く部分が突出した状態とされている。具体的には、外枠部１４、各端子部２２〜２４の中央部分、ステージ部２１上においてこれら３個の端子部２２〜２４に対応する部分、各突出片２５及びそのアーム部２７のステージ部２１における接続部分、ステージ部２１に接続状態とされた支持バー３３のステージ部２１側の接続部分が、それぞれ元板厚の状態とされ、これらを除く接続フレーム部１２，１３、端子部２２〜２４の周縁部分及びステージ部２１の大部分がハーフエッチングされている。
そして、このハーフエッチングされた凹状部３４により突出状態となった端子部２２〜２４の裏面側の中央部分及び該端子部２２〜２４に対応する位置のステージ部２１の裏面側の４箇所が外部接続面３５〜３８とされ、その反対側の表面がそれぞれ内部接続面３９〜４２とされている。また、ステージ部２１おける各突出片２５の接続部分及び支持バー３３の接続部分も、外部接続面３５〜３８と同じ高さの平面に形成され、後述するようにモールド樹脂体６を形成するときに金型に接触する支持面４３とされている。
【００２２】
このように加工されたリードフレーム５に対してモールド樹脂体を一体に形成した状態を示すのが図６であり、この状態では、隣接するリードフレーム５に対して接続フレーム部１２，１３も含めて相互に連結された一体構造のモールド樹脂成形体４５が形成される。また、図７及び図８は、そのモールド樹脂成形体４５に半導体チップ２，３を搭載した状態を示しており、このモールド樹脂成形体４５が個々に分割されることにより、各リードフレーム５にモールド樹脂体６を一体化したパッケージ本体７が構成される。
【００２３】
その１個ずつに分割したパッケージ本体７について構造を説明すると、図１〜図３に示すように、このパッケージ本体７のモールド樹脂体６は、マイクロフォンチップ２と制御回路チップ３とを並べることができる長さの矩形板状に形成された底板部５１と、この底板部５１の周縁部から立設した周壁部５２とを備える構成とされている。
この底板部５１は、その裏面に、リードフレーム５における各端子部２２〜２４及びステージ部２１の外部接続面３５〜３８を露出させた状態で、これら端子部２２〜２４及びステージ部２１の残りの部分を埋設している。また、この底板部５１は、ステージ部２１及び端子部２２〜２４の表面側にも、これらを覆うように形成されているが、各端子部２２〜２４及びステージ部２１の内部接続面３９〜４２をそれぞれ露出させる４個の開口部５３が形成されている。
【００２４】
そして、この底板部５１の上に、マイクロフォンチップ２と制御回路チップ３とがダイボンド材５４によってそれぞれ固定され、モールド樹脂体６の底板部５１の開口部５３に臨ませられている端子部２２〜２４及びステージ部２１の各内部接続面３９〜４２にボンディングワイヤ５５によって接続されている。マイクロフォンチップ２は、音響等の圧力変動に応じて振動するダイヤフラム電極と固定電極とが対向配置され、ダイヤフラム電極の振動に伴う静電容量変化を検出するものである。また、制御回路チップ３は、マイクロフォンチップ２への電源の供給回路、マイクロフォンチップ２からの出力信号の増幅器等を備える構成とされている。
一方、周壁部５２は、全体としては角筒状に形成され、リードフレーム５のステージ部２１を埋設している底板部５１の周縁部から上方に向けて立設されている。そして、周壁部５２の中にリードフレーム５のアーム部２７が埋設されており、このアーム部２７の先端の帯板部２８が周壁部５２の上端面に露出している。
【００２５】
このように構成したパッケージ本体７に被せられる蓋体８も、リードフレーム５と同様に、銅材等の導電性金属材料からなる帯状金属板を加工することにより、複数個並べられた状態で形成され、後述するようにパッケージ本体７に組み合わせた後に、個々に分離されるものである。図９に蓋体８を一定のピッチで並べて形成した連続成形体６１を示している。この連続成形体６１では、各蓋体８は、外枠部６２との間又は隣接する蓋体８相互の間が接続フレーム部６３により接続され、リードフレーム５と同じピッチで縦横に並べられる。また、図４等のリードフレーム５の場合と同様に、ガイドピンが挿入されるガイド孔１５が外枠部６２の両側部にリードフレーム５と同じピッチで配列されている。
【００２６】
個々の蓋体８は、絞り加工されて形成されており、図１に示すように、天板部６５の周囲に側板部６６が形成され、該側板部６６の下端に、天板部６５と平行につば部６７がフランジ状に形成されている。また、天板部６５には音響孔６８が貫通状態に形成されている。この場合、つば部６７がパッケージ本体７の周壁部５２の上端面とほぼ同じ大きさに形成されており、この蓋体８をパッケージ本体７に重ねると、つば部６７がパッケージ本体７の周壁部５２の上端面に当接し、パッケージ本体７の底板部５１と蓋体８の天板部６５とが対向し、これら底板部５１及び天板部６５と、パッケージ本体７の周壁部５２及び蓋体８の側板部６６とにより囲まれた内部空間６９が半導体チップ収納空間とされ、その内部空間６９が蓋体８の音響孔６８によって外部に連通させた状態とされる構成である。
【００２７】
これらパッケージ本体７と蓋体８とは、パッケージ本体７の周壁部５２の上端面に蓋体８のつば部６７下面が導電性接着剤７０によって固着されるようになっており、パッケージ本体７の周壁部５２の上端面に露出しているリードフレーム５の帯板部２８が導電性接着剤７０を介して蓋体８と電気的接続状態とされる。したがって、これらパッケージ本体７に蓋体８を固着してなるパッケージ４は、蓋体８からリードフレーム５のステージ部２１の間が電気的接続状態となって内部空間６９内の半導体チップ２，３を囲った状態とするのである。この場合、半導体チップ２，３が収納される内部空間６９の高さは、パッケージ本体７の周壁部５２の高さと蓋体８の側板部６６の高さとの合計寸法となる。
【００２８】
次に、このように構成される半導体装置１の製造方法について説明する。
まず、リードフレーム５となる帯状金属板の必要な個所にマスキングをしてエッチング処理することにより、図５に示す裏面側のハッチング領域を板厚の半分程度までハーフエッチングする。そして、エッチング加工によって外形を成形し、接続フレーム部１２，１３により外枠部１４に接続状態とされた平フレーム部材を形成する。図４の一部に、突出片２５のアーム部２７を屈曲させる前の状態を二点鎖線で示している。このエッチング加工時に外枠部１４のガイド孔１５も成形しておく。
【００２９】
この後、突出片２５のアーム部２７をプレスによって曲げ変形させることにより、ステージ部２１に対して突出片２５の帯板部２８を持ち上げた状態とする。このプレス加工は、図１０にプレス金型を示したように、連続成形体１１においてリードフレーム５の裏面を上方に向けた状態とし、傾斜面７５ａ，７６ａを有する上型７５と下型７６とによって挟みながら突出片２５の帯板部２８を上方から下方に押し下げることにより、アーム部２７を曲げ変形させることになる。この場合、アーム部２７が金型表面で円滑に変形できるように、上型７５の曲げ部に対応する部分に若干の突出部７７が形成され、これら突出部７７の間の傾斜面７５ａの中間部分ではアーム部２７と上型７５との間に隙間ができるように形成されている。
なお、端子部２２〜２４及びその支持バー３３は、ステージ部２１と同一平面上に配置した状態に維持される。
このようにしてエッチング加工及びプレス加工により外形の成形、曲げ加工等が施された状態が図４及び図５に示す状態であり、リードフレーム５が一定のピッチで縦横に並べられた状態に形成される。
【００３０】
次いで、このように成形したリードフレーム５の連続成形体１１を射出成形金型内に配置し、各リードフレーム５を埋設するように樹脂を射出成形してモールド樹脂体６を成形する。
図１１はプレス成形した後の１個のリードフレーム５を射出成形金型内に配置した状態を示しており、上型８１と下型８２との間にモールド樹脂が注入されるキャビティ８３が形成されている。この場合、前述したように、連続成形体１１における隣接する各リードフレーム５の全体を連結した状態にモールド樹脂成形体４５（図６〜図８参照）が成形されるようになっており、射出成形金型は、その上型８１と下型８２とにより連続成形体１１の外枠部１４を隙間なく挟持し、その内側の各リードフレーム５全体を一括して覆うように広いキャビティ８３が形成される。
【００３１】
また、この射出成形金型内にリードフレーム５を配置して型締めした状態においては、ステージ部２１及び各端子部２２〜２４の４個の外部接続面３５〜３８、ステージ部２１の各支持面４３が下型８２のキャビティ面に接触し、ステージ部２１の表面側の各内部接続面３９〜４２、及び突出片２５の帯板部２８の上面がそれぞれ上型８１のキャビティ面に接触した状態とされる。この場合、ステージ部２１及び各端子部２２〜２４の外部接続面３５〜３８及び内部接続面３９〜４２の両面に金型８１，８２が接触することにより、これらステージ部２１及び端子部２２〜２４が両金型８１，８２の間で挟持された状態に保持され、また、突出片２５においては、その基端部の支持面４３と先端の帯板部２８の上面との間で金型８１，８２に挟持され、アーム部２７がわずかに撓ませられることにより、その弾性力によって支持面４３及び帯板部２８の上面が両金型８１，８２に押圧接触した状態とされる。
【００３２】
このようにして各リードフレーム５を射出成形金型内に配置して樹脂をモールドすると、図６に示すように、周壁部５２の部分を連続状態としたモールド樹脂成形体４５が各リードフレーム５に一体に成形された状態となる。その後、図７及び図８に示すように、モールド樹脂成形体４５の底板部５１の上に半導体チップ２，３をダイボンド材５４により固着し、底板部５１の開口部５３に露出している端子部２２〜２４及びステージ部２１の各内部接続面３９〜４２にボンディングワイヤ５５によって接続状態とする。
【００３３】
一方、蓋体８についても、帯状金属板にエッチング加工及びプレス加工によって外形の成形、絞り加工等を施すことにより、図９に示すように、外枠部６２の中で接続フレーム部６３により相互に接続状態とされた蓋体８の連続成形体６１を形成しておく。また、このときのエッチング加工によって外枠部６２のガイド孔１５も成形される。このガイド孔１５はリードフレーム５のガイド孔１５と同じ位置に、同じピッチで形成される。
この蓋体８の絞り加工の深さ（側板部６６の高さ）は、パッケージ本体７と組み立てたときの内部空間６９として必要な高さの一部であり、金属板の絞り加工による歪みの影響が実質的に生じない程度とされる。例えば、内部空間６９として必要な高さが０．６〜０．８ｍｍである場合に、蓋体８の絞り加工の深さとしては、蓋体８の板厚が０．０８ｍｍの場合に０．２〜０．３ｍｍとされる。
なお、パッケージ本体７の周壁部５２の高さは、内部空間６９として必要な高さのうち、蓋体８の側板部６６の高さを引いた残りの分とされ、例えば０．４〜０．５ｍｍの高さを負担することになる。
【００３４】
このようにしてリードフレーム５にモールド樹脂成形体４５を一体化させた連続成形体１１、及び蓋体８の連続成形体６１をそれぞれ製作した後、蓋体８のつば部６７を上方に向けた状態として、このつば部６７に導電性接着剤７０を塗布し、その上からモールド樹脂成形体４５を裏返した状態で載せ、つば部６７の導電性接着剤７０の上にモールド樹脂成形体４５の周壁部５２の上端面を重ねて接着する。このとき、蓋体８及びリードフレーム５の各外枠部１４，６２のガイド孔１５にピンを挿入した状態とすることにより、両者が位置合わせされる。この状態では、各リードフレーム５は、隣接するリードフレームに接続フレーム部１２，１３を介して連結状態とされているとともに、これらを一括してモールド樹脂成形体４５が覆っていることにより、パッケージ本体７としては複数個が縦横に連なった状態となっており、蓋体８もリードフレーム５と同様に接続フレーム部６３によりリードフレーム５と同じピッチで複数個が連結状態とされている。
【００３５】
そこで、これらリードフレーム５、モールド樹脂成形体４５、及び蓋体８を両者の接続フレーム部１２，１３，６３の中央部分から図１２に示すようにダイシング刃８５によって同時に切断しながら、個々に切り離していくと、図１に示す半導体装置１として完成される。このダイシング加工は、リードフレーム５においては、このリードフレーム５で横方向に延びる接続フレーム部１２の中間位置が切断され、縦方向に並ぶリードフレーム５間では、その接続フレーム部１３の共通バー３２の部分でその長さ方向に切断されることになる。また、同時に蓋体８も接続フレーム部６３を分断するように切断される。このダイシング加工により、これらリードフレーム５及び蓋体８の接続フレーム部１２，１３，６３が切断されるとともに、モールド樹脂体６の周壁部５２の外縁が形成される。
【００３６】
このようにして製造した半導体装置１は、その裏面に露出している各端子部２２〜２４及びステージ部２１の外部接続面３５〜３８を基板にはんだ付けすることにより実装される。この場合、半導体装置１は、図７に示すように、底板部５１内に埋設されているステージ部２１が半導体チップ２，３の下方に配置され、このステージ部２１の内部接続面４２に半導体チップ２，３が接続され、ステージ部２１と一体の突出片２５の帯板部２８が周壁部５２の上端面で導電性接着剤７０を介して蓋体８に接続され、その蓋体８が半導体チップ２，３の上方を覆った状態としている。したがって、半導体チップ２，３は、その周囲をステージ部２１及び蓋体８によって囲まれた状態となり、このステージ部２１の外部接続面３８が基板を介して接地状態とされることにより、半導体チップ２，３を外部磁界からシールドすることができる。
【００３７】
この半導体装置１において、前述したように、パッケージ本体７の周壁部５２及び蓋体８の側板部６６の高さは、蓋体８に関しては、その絞り加工時の歪みが蓋体８の寸法に影響を与えない程度の浅い絞りとされ、その絞り深さ（側板部６６の高さ）に対して半導体チップ２，３の収納に必要な高さを確保するための残りの分をパッケージ本体７の周壁部５２が負担するように設定されている。したがって、パッケージ本体７においては、半導体チップ２，３の収納に必要な高さの全部を周壁部５２のみが負担する場合に比べて、ステージ部２１から立ち上げられるアーム部２７の立ち上げ高さを小さくすることができる。言い換えれば、このアーム部２７の長さが小さくなるのである。
【００３８】
すなわち、このアーム部２７は、これを立ち上げる前の展開した状態（図３に二点鎖線で示した状態）では、一つのリードフレーム５として必要な平面の端部に配置され、折り曲げ形成されることにより、先端が内側に寄せられた状態となる。したがって、アーム部２７が長いということは、その先端の内側への移動寸法が大きいことになり、その分、ステージ部２１の寸法が小さくなり、このステージ部２１の上に搭載される半導体チップ２，３の収納空間が小さくなってしまう。逆に言うと、この半導体チップ２，３の収納空間を広く確保しようとすると、アーム部２７が長い分、リードフレーム５全体としての平面積も大きいものが必要になり、アーム部２７先端の移動寸法の分、材料に無駄が生じる。
本実施形態の場合、半導体チップ２，３の収納に必要な空間の高さをパッケージ本体７と蓋体８とにより一部ずつ負担するようにしたことにより、リードフレーム５のアーム部２７の長さを短くして、半導体チップ２，３の収納空間を広く確保することができ、リードフレーム５全体としての平面積も小さくて済み、ロスが少なくなるものである。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、蓋体を絞り加工によって形成したが、その側板部の高さが小さいので、絞り加工に代えて、その側板部の高さを含む厚肉の金属板を用い、側板部の内側部分をハーフエッチング加工によって除去するようにしてもよい。
また、上記実施形態では半導体装置としてマイクロフォンパッケージに適用した例を示したが、マイクロフォン以外にも、圧力センサ、加速度センサ、磁気センサ、流量センサ、風圧センサ等にも適用することが可能である。この場合、上記実施形態のマイクロフォンにおいては、音響孔のような内部空間と外部とを連通させる連通孔が必要であったが、センサの種類によっては連通孔が不要になる場合や、流量センサのように二つの連通孔が必要になる場合がある。
【００４０】
また、マイクロフォンパッケージに適用する場合でも、各パッケージとも同じ仕様にして一つずつ分割したが、例えば隣接する４個のパッケージ本体について、内部に収納するマイクロフォンチップの感度を異なるものとし、これら４個を連結状態として一つのユニットとして分割形成することにより、指向性を有するマイクロフォンとすることもできる。
さらに、音響孔等の連通孔を形成する場合、実施形態では蓋体に形成したが、パッケージ本体の底板部に貫通状態に形成するようにしてもよく、その場合、モールド樹脂によって連通孔の周囲を囲むように筒状に壁を設けることにより、ダイボンド材が連通孔に流れ込まないようにするとよい。
また、リードフレームの外形の成形をエッチング加工によって行うようにしているが、プレスによって打ち抜き成形してもよい。また、ステージ部２１の内部接続面を内部に露出させる開口部を図に示すように他の端子部と均等に配置しているが、ステージ部上であれば、図に示す位置でなくてもよい。
また、前記ステージ部及び各端子部の外部接続面は、各実施形態では４端子の構成とし、例えば電源用、出力用、ゲイン用、接地用にそれぞれ供されるようにしたが、少なくとも電源用、出力用、接地用の接続面があればよい。その場合、接地用の接続面を２個設けるようにしてもよい。また、内部に収納される半導体チップによっては端子数が実施形態のものより増えることもある。半導体チップの数も必ずしも２個に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る半導体装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１における蓋体を取り外した状態のパッケージ本体を示す平面図である。
【図３】図２のパッケージ本体の裏面図である。
【図４】図１の半導体装置に使用されるリードフレームの連続成形体の表面を示す平面図である。
【図５】図４のリードフレームの連続成形体の裏面図である。
【図６】図４の連続成形体にモールド樹脂を一体成形した状態を示す平面図である。
【図７】図６のモールド樹脂成形体に半導体チップを搭載した状態を示す平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図９】図１の半導体装置に使用される蓋体の連続成形体を示す平面図である。
【図１０】図４のリードフレームの連続成形体を曲げ加工するためのプレス金型を示す縦断面図である。
【図１１】図４のリードフレームの連続成形体を射出成形金型内に配置した状態を示す縦断面図である。
【図１２】図７に示す成形体に図９に示す蓋体を固着して、図１に示す半導体装置に個々に分割する状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…半導体装置、２…マイクロフォンチップ、３…制御回路チップ、４…パッケージ、５…リードフレーム、６…モールド樹脂体、７…パッケージ本体、８…蓋体、１１…連続成形体、１２，１３…接続フレーム部、１４…外枠部、１５…ガイド孔、２１…ステージ部、２２〜２４…端子部、２５…突出片、２６…切欠部、２７…アーム部、２８…帯板部、３４…凹状部、３５〜３８…外部接続面、３９〜４２…内部接続面、４３…支持面、４５…モールド樹脂成形体、５１…底板部、５２…周壁部、５３…開口部、５４…ダイボンド材、５５…ボンディングワイヤ、６１…連続成形体、６２…外枠部、６３…接続フレーム部、６５…天板部、６６…側板部、６７…つば部、６８…音響孔、６９…内部空間、７０…導電性接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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