(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化を図りつつ、射出成形時のリードフレームの姿勢を安定させ、リードフレームとモールド樹脂体との相対位置関係を正確に形成する半導体装置用パッケージを提供する。【解決手段】リードフレームとして、モールド樹脂体の周壁部に一部埋設状態に配置される突起部１７，１９をステージ部１１と一体に形成した形状とし、この突起部を含む厚さの金属板５１の表裏両面を厚さの途中までエッチングすることにより、表面に突起部の上端面より低いステージ部の上面及び端子部１３の内部接続面２３、裏面に端子部の外部接続面より窪んだ状態のステージ部の下面３０をそれぞれ形成したリードフレームを製作し、その後、射出成形金型の金型面に突起部の上端面及び内部接続面、外部接続面をそれぞれ接触させた状態で金型面間にリードフレームを挟持し、この挟持状態で樹脂を射出してリードフレームにモールド樹脂体を一体に形成する。【選択図】図７
2010040655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが搭載されるステージ部及び該ステージ部と間隔をあけて配置される複数の端子部を有するリードフレームと、前記ステージ部の少なくとも一部を埋設状態とする底板部及び該底板部の周縁部から立設する周壁部を備えるモールド樹脂体とからなるとともに、前記リードフレームの表面に向けられた前記端子部の内部接続面及びリードフレームの裏面に向けられた前記端子部の外部接続面がそれぞれ前記モールド樹脂体から露出し、前記内部接続面に接続状態で前記半導体チップが搭載され蓋体によって覆われる半導体装置用パッケージ本体であって、
前記リードフレームには、前記周壁部に一部埋設状態に配置される突起部が、前記ステージ部と一体に形成され、該突起部の上端面が前記ステージ部の上面より突出し前記周壁部の上端面に露出していることを特徴とする半導体装置用パッケージ本体。
【請求項２】
前記内部接続面は、前記ステージ部の上面よりも突出しかつ前記突起部よりも低い位置に形成され、前記モールド樹脂体の前記周壁部の内側に、前記端子部の一部を埋設しかつ前記内部接続面を露出状態とする棚部が一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用パッケージ本体。
【請求項３】
請求項１又は２記載の半導体装置用パッケージ本体を製造する方法であって、
前記突起部を含む厚さの金属板の表裏両面を厚さの途中までエッチングすることにより、表面に前記突起部の上端面より低い前記ステージ部の上面及び前記端子部の内部接続面、裏面に前記端子部の外部接続面より窪んだ状態の前記ステージ部の下面をそれぞれ形成したリードフレームを製作した後、射出成形金型の金型面に前記突起部の上端面及び前記内部接続面、外部接続面をそれぞれ接触させた状態で金型面間に前記リードフレームを挟持し、この挟持状態で樹脂を射出して前記リードフレームに前記モールド樹脂体を一体に形成することを特徴とする半導体装置用パッケージ本体の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の半導体装置用パッケージ本体と、該半導体装置用パッケージ本体の表面を内部空間を形成した状態に覆う蓋体とを備えることを特徴とする半導体装置用パッケージ。
【請求項５】
前記蓋体は導電性材料から形成されていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項６】
請求項４又は５記載の半導体装置用パッケージにおける前記パッケージ本体の底板部の上に半導体チップが搭載され、該半導体チップが前記内部接続面に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６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、前記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８】
前記パッケージ本体に、前記リードフレームの一部が前記モールド樹脂体に形成した窓穴部から露出されるとともに、その露出部分に前記リードフレームを貫通する複数の小孔が形成され、これら小孔により前記音響孔が構成されていることを特徴とする請求項７記載のマイクロフォンパッケージ。
【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搭載して蓋体により覆って構成される半導体装置に係り、そのパッケージ本体及びその製造方法、パッケージ、半導体装置、並びに該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、半導体チップを搭載したパッケージ本体を蓋体によって覆うことにより、中空の内部空間内に半導体チップを収納した構造とされている。例えば特許文献１に示されるマイクロフォンパッケージは、マイクロフォンチップを搭載した平板状の回路基板の表面に絞り加工した金属製のケース（蓋体）を被せて、マイクロフォンチップを含む中空の内部空間を形成している。
また、このような半導体装置として、コスト低減の要求から、リードフレームに樹脂をモールドしてなるプリモールドタイプの中空のパッケージの中にマイクロフォンチップ等を収納したものがある。例えば特許文献２に示される半導体装置では、プレス加工により折り曲げ成形されたリードフレームに樹脂をモールドしてパッケージ本体としている。
このプリモールドタイプの半導体パッケージにおいては、さらなる小型化、コスト低下の要求から、リードフレームとなる金属板を板厚の途中までハーフエッチングすることにより、残された部分で端子面等を形成して全体を薄肉化する技術が提案されている。
【０００３】
このようなハーフエッチングしたリードフレームにより半導体パッケージを形成したものとして、例えば特許文献３記載の技術では、リードフレームの厚い枠部に囲まれたパッケージ形成領域において、リードフレームの表面の内部接続面及び裏面の外部接続面を除いて板厚の略１／３ずつが凹状にハーフエッチングされ、その凹部内にソルダーレジストが埋め込まれ、半導体チップを搭載した後に、全体をモールド樹脂によって覆ってパッケージが形成されている。
また、特許文献４及び５記載の技術では、リードフレームの裏面の外部接続面付近が、板厚の半分程度の深さまで凹状にハーフエッチングされ、このハーフエッチングにより形成された凹部にモールド樹脂が埋め込まれており、また、リードフレームの表面の周縁部上にも、半導体チップを収納する空間を形成するためにモールド樹脂で周壁部が形成されている。この場合、リードフレームには、周壁部の付近に厚肉部分が残されており、その厚肉部分を射出成形金型で挟持することができるようになっている。
【特許文献１】米国特許第６７８１２３１号明細書
【特許文献２】特開平６−１８８３５８号公報
【特許文献３】特開２００１−９４０２６号公報
【特許文献４】特開２００１−７７２７７号公報
【特許文献５】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】
近年、半導体デバイスにおいて、コストに占めるパッケージの比率が高くなってきており、ハーフエッチングしたリードフレームに樹脂をモールドするプリモールドタイプのパッケージは、絞り加工や曲げ加工を伴わずにリードフレームを製作でき、パッケージコストの低減を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、ハーフエッチングしたリードフレームは、その両面に凹凸が形成されているため、樹脂モールド時の射出成形金型表面に接触する面積が少なく、しかも薄い板状であるので、金型表面に均一に密接させることが難しい。このため、内部接続面や外部接続面との間に隙間が生じて樹脂が浸入し、露出状態とすべき接続面がモールド樹脂に部分的に埋没してしまうなど、リードフレームとモールド樹脂体との相対位置関係にずれが生じるおそれがある。特に、特許文献４及び５に示されるように、リードフレーム上にモールド樹脂で周壁部を形成する場合には、その周壁部の部分では金型とリードフレームとが接触しないために、リードフレームの姿勢が安定しにくく、逆に、周壁部の周りに金型との接触面を形成するのでは、小型化を損なうことになる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、小型化を図りつつ、射出成形時のリードフレームの姿勢を安定させ、リードフレームとモールド樹脂体との相対位置関係を正確に形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明は、半導体装置用パッケージ本体及びその製造方法、パッケージ、半導体装置、並びにマイクロフォンパッケージを提供する。
まず、本発明の半導体装置用パッケージ本体は、半導体チップが搭載されるステージ部及び該ステージ部と間隔をあけて配置される複数の端子部を有するリードフレームと、前記ステージ部の少なくとも一部を埋設状態とする底板部及び該底板部の周縁部から立設する周壁部を備えるモールド樹脂体とからなるとともに、前記リードフレームの表面に向けられた前記端子部の内部接続面及びリードフレームの裏面に向けられた前記端子部の外部接続面がそれぞれ前記モールド樹脂体から露出し、前記内部接続面に接続状態で前記半導体チップが搭載され蓋体によって覆われる半導体装置用パッケージ本体であって、前記リードフレームには、前記周壁部に一部埋設状態に配置される突起部が、前記ステージ部と一体に形成され、該突起部の上端面が前記ステージ部の上面より突出し前記周壁部の上端面に露出していることを特徴とする。
【０００８】
つまり、モールド樹脂体の周壁部内にリードフレームの突起部を配置して、その上端面を露出させた構造としている。したがって、このリードフレームを射出成形金型内に配置する場合、その突起部の上端面とリードフレームの裏面とに金型を接触させてリードフレームを挟持すればよく、リードフレームのうちの最も肉厚部分を挟持するので、強固に安定して保持することができ、リードフレームとモールド樹脂体との位置精度のよいパッケージ本体とすることができる。
【０００９】
本発明の半導体装置用パッケージ本体において、前記内部接続面は、前記ステージ部の上面よりも突出しかつ前記突起部よりも低い位置に形成され、前記モールド樹脂体の前記周壁部の内側に、前記端子部の一部を埋設しかつ前記内部接続面を露出状態とする棚部が一体に形成されている構成としてもよい。
【００１０】
端子部の内部接続面は、半導体チップとの間でワイヤボンドされる部分であり、ワイヤを確実に固着するために正確な位置精度が要求される。この内部接続面の部分を比較的厚肉に形成したことにより、射出成形金型により挟持し易くし、射出時の姿勢を安定するとともに、内部接続面を確実に露出状態とすることができる。また、底板部よりも高い位置に内部接続面を配置することができるので、半導体チップの接着時にダイボンドが内部接続面に付着することがないとともに、半導体チップとの間のボンディングワイヤを短くすることができ、ワイヤボンド作業を容易にして、短絡等が生じにくく信頼性を向上させることができる。
【００１１】
そして、このような半導体装置用パッケージ本体の製造方法は、前記突起部を含む厚さの金属板の表裏両面を厚さの途中までエッチングすることにより、表面に前記突起部の上端面より低い前記ステージ部の上面及び前記端子部の内部接続面、裏面に前記端子部の外部接続面より窪んだ状態の前記ステージ部の下面（実施形態では凹状面）をそれぞれ形成したリードフレームを製作した後、射出成形金型の金型面に前記突起部の上端面及び前記内部接続面、外部接続面をそれぞれ接触させた状態で金型面間に前記リードフレームを挟持し、この挟持状態で樹脂を射出して前記リードフレームに前記モールド樹脂体を一体に形成することを特徴とする。
【００１２】
リードフレームをいわゆるハーフエッチングによって製作し、絞りや曲げのプレス加工を伴わずに製作することができ、コスト低減を図ることができるとともに、プレス加工時に生じる歪みの発生もない。そして、前述したように厚肉の突起部により射出成形金型で挟持し易く、位置精度の高いパッケージ本体を製造することができる。
【００１３】
また、本発明の半導体装置用パッケージは、前記半導体装置用パッケージ本体と、該半導体装置用パッケージ本体の表面を内部空間を形成した状態に覆う蓋体とを備えることを特徴とする。
この場合、パッケージ本体に周壁部を形成しているので、蓋体は、その周壁部の上端面に固着すればよく、絞り加工等をすることなく平板状のものを用いることができ、安価に製造することができる。
【００１４】
本発明の半導体装置用パッケージにおいて、前記蓋体は導電性材料から形成されている構成としてもよい。
パッケージ本体は、その周壁部の上端にリードフレームの突起部の上端面が露出しており、その突起部の上端面に蓋体を固着することにより、蓋体から突起部及びステージ部により内部空間を囲った状態とすることができ、半導体チップを磁気遮蔽した状態で収納することができる。
【００１５】
また、本発明の半導体装置は、前記半導体装置用パッケージにおける前記パッケージ本体の底板部の上に半導体チップが搭載され、該半導体チップが前記内部接続面に接続されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記半導体装置を用いて構成した本発明のマイクロフォンパッケージは、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、前記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。
【００１７】
本発明のマイクロフォンパッケージにおいて、前記パッケージ本体に、前記リードフレームの一部が前記モールド樹脂体に形成した窓穴部から露出されるとともに、その露出部分に前記リードフレームを貫通する複数の小孔が形成され、これら小孔により前記音響孔が構成されている構成としてもよい。
窓穴部の小孔はリードフレームのエッチング加工によって形成することができ、ハーフエッチング加工と同じ設備で加工することができ、経済的である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、リードフレームのステージ部と一体に突起部を設けて、その突起部の上端面がモールド樹脂体の周壁部の上端面に露出させるようにしたから、突起部の上端面とリードフレームの裏面との間の厚肉部分を挟持してモールド樹脂体を形成することになるので、リードフレームを強固に安定して保持することができ、リードフレームとモールド樹脂体との位置精度のよいパッケージ本体とすることができる。また、リードフレームの凹凸形状をハーフエッチングによって形成することにより、絞りや曲げのプレス加工を伴わずに製作することができるので、コスト低減を図ることができるとともに、プレス加工時に生じる歪みの発生もない位置精度の高いパッケージ本体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図８は第１実施形態を示している。この第１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６に全体を示したように、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及びこのリードフレーム５に一体成形された箱型のモールド樹脂体６から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。
【００２０】
リードフレーム５は、帯状の金属板に、後述するようにエッチング加工及びプレス加工により、図２に示す単位を１個のものとして１列で又は複数列並んで連続して形成されるものである。この明細書中では、図２に示す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２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、図中、符号９は、各リードフレーム５を隣接するリードフレーム５又は外枠部（図示略）に接続状態とする接続フレーム部を示している。
【００２１】
このリードフレーム５は、比較的広い面積を有するステージ部１１と、該ステージ部１１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１２〜１４とが相互に間隔をあけて配置された構成とされ、それぞれが接続フレーム部９によって隣接のリードフレーム５又は外枠部に接続されている。
この場合、リードフレーム５は全体としては矩形状に形成され、ステージ部１１は、その矩形状の中の一つの隅部寄りに配置され、該隅部の二辺を構成する本体部１６から二つの突出部１７，１８が一体に形成され、これら突出部１７，１８の先端が他の二辺のほぼ中央位置にそれぞれ配置されている。そして、このステージ部１１により空所とされた三か所の隅部に、それぞれ端子部１２〜１４が配置されている。
【００２２】
また、ステージ部１１の周縁部でかつ３個所の端子部１２〜１４を除きリードフレーム５としての周縁部に位置する部分には、ステージ部１１の上面から突出する厚肉の突起部１９〜２１が周縁に沿うリブ状に形成されている。言い換えれば、この突起部１９〜２１は、ステージ１１の本体部１６において隅部を構成している二辺に沿って形成されたＬ字状の突起部１９と、各突出部１７，１８の先端部にそれぞれその辺に沿って形成されたストレート状の突起部２０，２１とから構成されている。これら突起部１９〜２１は、後述するモールド樹脂体６の周壁部内に配置されるものであり、また、各突起部１９〜２１の上端面は同じ高さの平坦面に形成されている。
【００２３】
なお、モールド樹脂体における周壁部は、突起部１９〜２１よりもわずかに大きい幅寸法で突起部１９〜２１を連結するように矩形の枠状に形成されるようになっており、図２に二点鎖線で囲った範囲Ａがその形成領域を示している。
また、各端子部１２〜１４は、図３に示すように、突起部１９〜２１よりは低いがステージ部１１より厚肉に形成されており、いずれも平面視矩形状に形成され、その一辺の長さがステージ部１１の突起部１９〜２１の幅寸法より大きく設定されている。また、これら端子部１２〜１４に対応するステージ部１１の角部も各端子部１２〜１４と同じ高さで突出している。そして、各端子部１２〜１４の内側角部及びステージ部１１の角部が、図２（ａ）に示すように周壁部の形成領域Ａよりも内方に突出して配置されており、その突出部分である各端子部１２〜１４の内側角部の上端面が後述する半導体チップ２，３に対する内部接続面２２〜２４とされ、ステージ部１１の角部の上端面がグランド用内部接続面２５とされている。
【００２４】
一方、このリードフレーム５の裏面は、図２（ｂ）に示すように、３個の端子部１２〜１４及びこれら端子部の配置に対応するステージ部１１の一つの隅部が、後述するように基板に搭載されたときの外部接続面２６〜２９とされており、これら外部接続面２６〜２９以外の部分が、外部接続面２６〜２９より窪ませられた凹状面３０とされていることにより、外部接続面２６〜２９は、リードフレーム５の四隅でほぼ同じ大きさの矩形状に突出して配置されている。
【００２５】
そして、このように加工されたリードフレーム５に対して図４に示すようにモールド樹脂体６が一体に成形されることにより、パッケージ本体７が構成されている。モールド樹脂体６は、図５及び図６に示すように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３１と、この底板部３１の周縁部から立設した角筒形の周壁部３２とを備える箱型に形成されている。
【００２６】
底板部３１は、リードフレーム５の中央でステージ部１１の比較的広い範囲の表裏両面を埋設状態としている。また、周壁部３２は、図２の形成領域Ａで示したように、ステージ部１１における各突起部１９〜２１、各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４よりも外側部分を埋設状態としている。
そして、この周壁部３２の内側に、周壁部３２よりも若干低い棚部３５，３６が底板部３１の上面から突出して形成され、その棚部３５，３６に、各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４及びステージ部１１のグランド用内部接続面２５がそれぞれ露出している。この場合、棚部３５，３６は、底板部３１の上下端部の２箇所に配置されており、その一方、図４（ａ）では上側に配置された棚部３５の上面には２個の端子部１２，１３の内部接続面２２，２３が露出し、他方の棚部３６の上面には、残りの１個の端子部１４の内部接続面２４及びグランド用内部接続面２５が露出している。
一方、モールド樹脂体６の裏面側においては、ステージ部１１の凹状面３０が埋設状態とされ、図４（ｂ）に示すように、ステージ部１１の外部接続面２９及び各端子部１２〜１４の外部接続面２６〜２８が四隅に露出した状態とされている。
【００２７】
このように形成されたパッケージ本体７の底板部３１の上に、図６に示すように、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３７によってそれぞれ固定され、棚部３５，３６上に露出している各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５にボンディングワイヤ３８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。
【００２８】
一方、このパッケージ本体７に被せられる蓋体８は、銅材等の導電性金属材料により、周壁部３２の上端面を覆う矩形の平板状に形成され、中央に音響孔４１が貫通状態に形成されている。そして、この蓋体８をパッケージ本体７に被せると、図６に示すように、パッケージ本体７の周壁部３２に囲まれた内部空間４２を閉塞するとともに、その内部空間４２を音響孔４１によって外部に連通させた状態とする構成である。
この場合、これらパッケージ本体７と蓋体８とは、導電性接着剤４３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３２の上端面に露出しているリードフレーム５の突起部１９〜２１の上端面が導電性接着剤４３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１１の間が電気的接続状態となって内部空間４２内の半導体チップ２，３を囲った状態とするものである。
【００２９】
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の突起部１９〜２１を含む厚さの帯状金属板５１を用意し、この金属板５１をマスキングして板厚の途中までエッチングする、いわゆるハーフエッチング処理をすることによって、両面の凹凸形状を形成する。
【００３０】
このマスキングは、金属板５１の表面について図７（ａ）に示したように、各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５となる領域を覆う第１のレジスト層５２と、突起部１９〜２１となる領域を覆う第２のレジスト層５３とからなり、第１のレジスト層５２よりも第２のレジスト層５３を厚く形成した２段構成とされている。そして、これらレジスト層５２，５３に囲まれた領域を図７（ｂ）に示すように板厚の途中までエッチングし、次いで、突起部１９〜２１となる領域に塗布された第２層５３のパターンが残るようにレジスト層５２，５３をアッシングした後に、再度エッチングして図７（ｃ）に示すように端子部１２〜１４（内部接続面２２〜２４）及びグランド用内部接続面２５を形成すると、ステージ部１１の上面、端子部１２〜１４の上面、突起部１９〜２１の上端面が段状に形成される。一方、裏面においては各外部接続面２６〜２９となる領域を覆うようにマスキングして図７（ｃ）の鎖線で示すようにエッチングして、ステージ部１１の凹状面３０を形成する。
【００３１】
各部のエッチング深さは、例えば、突起部１９〜２１の上端面から各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５までを元板厚の１／４、突起部１９〜２１の上端面からステージ部１１の上面までを元板厚の２／３とする。また、裏面においては、各外部接続面２６〜２９からステージ部１１の凹状面３０までを元板厚の１／４の深さとする。
このようにして表裏両面の凹凸形状を付与した後、プレス加工によって外形を打ち抜き、接続フレーム部９により接続状態とされたリードフレーム５を形成する。このとき、必要に応じて、各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４をプレスにより押圧することにより、表面を平らにすることが行われる。
【００３２】
次に、このリードフレーム５を射出成形金型内に配置し、このリードフレーム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８はプレス成形した後のリードフレーム５を射出成形金型内に配置した状態を示しており、上型５４と下型５５との間にモールド樹脂が注入されるキャビティ５６が形成されている。リードフレーム５は、その表面においては、モールド樹脂体６の棚部に各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４及びステージ部１１のグランド用内部接続面２５、周壁部３２の上端面に突起部１９〜２１の上端面がそれぞれ露出し、裏面においては、外部接続面２６〜２９がそれぞれ露出するようになっているが、これらの露出面は、内部接続面２２〜２４、グランド用内部接続面２５及び突起部１９〜２１の上端面については射出成形時に上型５４が当接し、外部接続面２６〜２９については下型５５の平坦面が当接することによりそれぞれ形成される。
【００３３】
この場合、リードフレーム５の表面の突起部１９〜２１の上端面及び各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４、グランド用内部接続面２５、裏面の外部接続面２６〜２９がそれぞれ金型５４，５５に接触することにより、リードフレーム５は、キャビティ５６内で両面から挟持される。このとき、突起部１９〜２１の部分はステージ部１１の厚さの例えば１２倍の厚さを有しており、金型５４，５５は、この厚肉の突起部１９〜２１を挟持することになるから、強固に保持することができ、各部が正確に位置決めされる。また、この金型で挟持することにより、内部接続面２２〜２５のエッチングによる荒れを平坦化することができる。
【００３４】
そして、このようにしてリードフレーム５を金型内に配置してモールド樹脂体６を一体に成形した後、必要に応じて内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５等にめっき膜を形成し、そのパッケージ本体７の底板部３１の上に半導体チップ２，３をダイボンド３７により固着し、棚部３５，３６に露出している各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５とワイヤボンディングして接続状態とする。この場合、前述したようにモールド樹脂体６の射出成形時にリードフレーム５が金型面で動かないように保持されていたことから、モールド樹脂体６の表面と内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５の表面との高さ位置関係が正確に仕上げられており、ワイヤボンディング作業をトラブルなく円滑に行うことができる。
また、各端子部１２〜１４の内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５は、半導体チップ２，３が接着される底板部３１よりも高い棚部３５，３６の上面に露出しているので、半導体チップ２，３の接着時にダイボンド３７が内部接続面２２〜２４及びグランド用内部接続面２５に付着することがないとともに、半導体チップ２，３との間のボンディングワイヤ３８の長さが短くなり、その作業を容易にすることができる。
【００３５】
次に、このワイヤボンディング作業の後、周壁部３２の上端面に導電性接着剤４３を塗布して、別に製作しておいた蓋体８を被せて接着する。この状態では、パッケージ本体７は、そのリードフレーム５が隣接するリードフレームに接続フレーム部９を介して連結状態とされていることにより、複数個が縦横に連なっており、蓋体８もリードフレーム５と同様の接続フレーム部（図示略）によりパッケージ本体７と同じピッチで複数個が連結状態とされ、これらが一括して接着される。
そして、この接着後に、モールド樹脂体６から突出しているリードフレーム５の接続フレーム部９や蓋体８の接続フレーム部を一括して切断して、個々のパッケージ４に分割する。
【００３６】
このようにして製造した半導体装置１は、その底面に露出している各端子部１２〜１４及びステージ部１１の外部接続面２６〜２９を基板にはんだ付けすることにより実装される。
また、この半導体装置１は、図６に示すように、底板部３１内に埋設されているステージ部１１が半導体チップ２，３の下方に配置され、このステージ部１１の周縁部の複数箇所に形成された突起部１９〜２１が半導体チップ２，３の側方を取り囲むように配置されている。そして、これら突起部１９〜２１の上端面に導電性接着剤４３を介して蓋体８が接続され、その蓋体８が半導体チップ２，３の上方を覆っている。したがって、半導体チップ２，３は、その周囲をステージ部１１や突起部１９〜２１、蓋体８によって囲まれた状態となり、このステージ部１１の外部接続面２８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】
一方、図９〜図１３は本発明の第２実施形態を示している。これらの図において、第１実施形態と共通部分には同一符号を付して説明を省略する。
前述の第１実施形態では蓋体に音響孔を形成したが、この第２実施形態の半導体装置６１においては、パッケージ本体６２に音響孔６３を形成している。すなわち、この半導体装置６１に用いられるリードフレーム６４は、図１０に示すように、ステージ部６５の本体部１６において１個の端子部１４と隣接している付近に、これを貫通するように音響孔用の下孔６６が設けられている。そして、このリードフレーム６４を埋設状態としたモールド樹脂体６７は、図９及び図１２に示すように、下孔６６が配置される位置の棚部３６に、下孔６６より若干小さい音響孔６３が貫通状態に形成され、裏面には、音響孔６３を囲むリング状凹部６８が形成されている。一方、このパッケージ本体６２と組み合わせてパッケージ６９を構成する蓋体７０には図１２に示すように孔のない平板状のものが使用される。
【００３８】
このように構成した半導体装置６１のパッケージ本体６２を製造する場合、まず、第１実施形態と同様に、リードフレーム６４の突起部１９〜２１を含む厚さの金属板をハーフエッチングして、表面については、ステージ部６５、端子部１２〜１４、突起部１９〜２１を２段状に形成するとともに、裏面については、外部接続面２６〜２９以外を窪ませた凹状面２９を形成した後、プレス加工によって外形を打ち抜き、図１０に示すように、接続フレーム部９により接続状態とされたリードフレーム６４を形成する。
【００３９】
次に、このリードフレーム６４を図１３に示す射出成形金型に設置する。この射出成形金型には、下型７１に、リードフレーム６４の下孔６６よりも若干小径のピン７２が突出状態に設けられるとともに、このピン７２の回りを若干の間隔をおいて囲むリング状凸部７３が同心状に形成され、上型７４には、ピン７２の先端部を挿入する穴７５が形成されている。この場合、リング凸部７３の高さは、リードフレーム６４の凹状部２９の深さと同じに形成され、型７１，７４を締めてピン７２を穴７５に挿入状態としたときに、リング状凸部７３の上端面がリードフレーム６４の下孔６６の回りで凹状面２９に接触するようになっている。
【００４０】
この射出成形金型にリードフレーム６４を設置して樹脂を射出することにより、そのモールド樹脂体６７の棚部３６には、図９及び図１２に示すように、ピン７２によって音響孔６３が貫通状態に形成され、裏面には、リング状凸部７３によってリング状凹部６８が音響孔６３を囲った状態に形成される。
このパッケージ本体６２は、その底板部３１上に半導体チップ２，３が搭載されるが、音響孔６３は棚部３６に形成されていることにより、半導体チップ２，３を接着する際のダイボンド３７を棚部３６の壁がせき止め、音響孔６３内に流れ込むことを防止することができる。また、モールド樹脂体６７を形成する際に、射出成形金型のリング状凸部７３がリードフレーム６４の薄肉のステージ部６５を下方から支持するので、射出時の圧力によって振動や変形等が生じることを防止することができる。
【００４１】
また、この第２実施形態のようにパッケージ本体に音響孔を設ける場合、図１４から図１７に示す第３実施形態のような構造としてもよい。この半導体装置８１のパッケージ８２においては、パッケージ本体８３におけるモールド樹脂体８４の棚部３６に、図１５及び図１６に示すように円形の窓穴部８５が繰り抜かれ、その窓穴部８５からリードフレーム８６のステージ部８７の一部が円形に露出しており、その露出部分に複数の小孔８８が貫通状態に形成され、これら小孔８８によって音響孔８９が形成される構成とされている。
【００４２】
このパッケージ本体８３を製造する場合、音響孔８９の小孔８８はリードフレーム８６をハーフエッチングする際に形成することができる。つまり、リードフレーム８６は、第１、第２実施形態と同様に多段状にハーフエッチングされるので、そのときに、音響孔形成領域の部分では小孔用の孔明きのマスキングをしてエッチングすることにより、貫通状態の小孔８８を形成することができる。そして、このリードフレーム８６にモールド樹脂体８４を射出成形する際に、図１７に示すように、上型９１と下型９２とに形成した円形突出部９３によって音響孔８９の形成部分を挟むことにより小孔８８を塞いだ状態として射出成形する。これにより、図１５及び図１６に示すように棚部３６の部分でステージ部８７の一部が円形に露出し、その露出部分に複数の小孔８８が貫通してなる音響孔８９が形成される。
【００４３】
音響孔８９をこのような構造とすることにより、製造工程の一部であるエッチング工程の中で音響孔８９を形成することができて効率的であるとともに、複数の小孔８８によって音響孔８９としたことにより、個々の小孔８８は小さくなり、ゴミ等の異物が内部空間に侵入することを防止することができ、また、ノイズの発生も抑制することができる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態の構成のもの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。
【００４５】
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。
さらに、モールド樹脂体を成形するための射出成形金型に外部接続面を嵌合するように凹部を形成し、モールド樹脂体の裏面よりも外部接続面を突出させるように形成してもよく、モールド樹脂体の裏面を基板の表面から浮かせた状態に搭載することができる。また、パッケージ本体に導電性接着剤を塗布して蓋体を接着したが、パッケージ本体に接着シートを貼り付けて蓋体を接着する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態のパッケージ本体を示しており、（ａ）が上方から見た斜視図、（ｂ）が下方から見た斜視図である。
【図２】図１のパッケージ本体に用いられているリードフレームを示しており、（ａ）が平面図、（ｂ）がその裏面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【図４】図２に示すリードフレームにモールド樹脂体を一体成形した状態を示しており、（ａ）が平面図、（ｂ）がその裏面図である。
【図５】（ａ）が第１実施形態のパッケージ本体の平面図、（ｂ）がその裏面図を示す。
【図６】第１実施形態のパッケージ本体に半導体チップを収納して蓋体を固着してなる半導体装置を示す縦断面図であり、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面に相当する。
【図７】図２に示すリードフレームの表面側をハーフエッチング処理している状態を工程順に（ａ）（ｂ）（ｃ）で示す縦断面図である。
【図８】図２に示すリードフレームを射出成形金型内に配置した状態を示す縦断面図であり、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面に相当する。
【図９】本発明の第２実施形態のパッケージ本体を示しており、（ａ）が上方から見た斜視図、（ｂ）が下方から見た斜視図である。
【図１０】図９のパッケージ本体に用いられるリードフレームを示しており、（ａ）が平面図、（ｂ）がその裏面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う矢視断面図である。
【図１２】第２実施形態のパッケージ本体に半導体チップを収納して蓋体を固着してなる半導体装置を示す縦断面図であり、図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面に相当する。
【図１３】図１０に示すリードフレームを射出成形金型内に配置した状態を示す縦断面図であり、図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面に相当する。
【図１４】本発明の第３実施形態のパッケージ本体に用いられるリードフレームを示しており、（ａ）が平面図、（ｂ）がその裏面図である。
【図１５】第３実施形態のパッケージ本体を示しており、（ａ）が平面図、（ｂ）がその裏面図である。
【図１６】第３実施形態のパッケージ本体に半導体チップを収納して蓋体を固着してなる半導体装置を示す縦断面図であり、図１４のＤ−Ｄ線に沿う断面に相当する。
【図１７】図１４に示すリードフレームを射出成形金型内に配置した状態を示す縦断面図であり、図１４のＤ−Ｄ線に沿う断面に相当する。
【符号の説明】
【００４７】
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、９…接続フレーム部、１１…ステージ部、１２〜１４…端子部、１５…接続部、１６…本体部、１７，１８…突出部、１９〜２１…突起部、２２〜２４…内部接続面、２５…グランド用内部接続面、２６〜２９…外部接続面、３０…凹状面、３１…底板部、３２…周壁部、３５，３６…棚部、３７…ダイボンド、３８…ボンディングワイヤ、４１…音響孔、４２…内部空間、４３…導電性接着剤、５１…金属板、５２，５３…レジスト層、５４…上型、５５…下型、５６…キャビティ、６１…半導体装置、６２…パッケージ本体、６３…音響孔、６４…リードフレーム、６５…ステージ部、６６…下孔、６７…モールド樹脂体、６８…リング状凹部、６９…パッケージ、７０…蓋体、７１…下型、７２…ピン、７３…リング状凸部、７４…上型、７５…穴、８１…半導体装置、８２…パッケージ、８３…パッケージ本体、８４…モールド樹脂体、８５…窓穴部、８６…リードフレーム、８７…ステージ部、８８…小孔、８９…音響孔、９１…上型、９２…下型、９３…円形突出部
【図１】
2010040655.tif 000003
【図２】
2010040655.tif 000004
【図３】
2010040655.tif 000005
【図４】
2010040655.tif 000006
【図５】
2010040655.tif 000007
【図６】
2010040655.tif 000008
【図７】
2010040655.tif 000009
【図８】
2010040655.tif 000010
【図９】
2010040655.tif 000011
【図１０】
2010040655.tif 000012
【図１１】
2010040655.tif 000013
【図１２】
2010040655.tif 000014
【図１３】
2010040655.tif 000015
【図１４】
2010040655.tif 000016
【図１５】
2010040655.tif 000017
【図１６】
2010040655.tif 000018
【図１７】
2010040655.tif 000019